CN106618981A - 基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖 - Google Patents

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郭永平
张钰婷
张庚怀
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    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/06—Walking aids for blind persons
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Abstract

本发明涉及基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖，包括微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、供电模块、通讯模块、存储模块和移动终端，微处理器分别与语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、通讯模块和存储模块电连接，供电模块分别与微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、通讯模块和存储模块电连接。该系统及带有该系统的盲人拐杖，可辅助盲人探测前方障碍并语音告知盲人，为盲人提供语音导航，通过GSM通讯或无线通信使盲人与家人实时通讯，传送路面信息，家人可随时看到盲人所处环境并转告盲人，使盲人生活出行更加方便和安全。

Description

基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖。
背景技术
盲人外出需要借助拐杖辅助行走，一般的拐杖只有杖杆和扶手，只能简单的辅助盲人探寻前方是否有障碍物，盲人的生活行走仍然非常不方便，往往需要家人陪同做要做的事，去要去的地方，同时盲人的家人也需要时刻关注盲人所在的位置。因此，现有的拐杖无法很好的辅助盲人的生活，保证盲人的出行安全，也无法实现盲人与家人的随时联络，无法实现家人对盲人位置的实时追踪。
发明内容
本发明要解决的问题是提供基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖，辅助盲人的生活、行走，并通过GSM通讯及无线网络实现与盲人的家人随时通讯，为盲人的生活、出行，及其家人带来更多方便。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于物联网的盲人生活辅助系统，包括微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、供电模块、通讯模块、存储模块和移动终端，微处理器分别与语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、通讯模块和存储模块电连接，供电模块分别与微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、通讯模块和存储模块电连接，其中，
微处理器用于处理数据信息，并对各模块进行控制；
语音模块包括麦克风、扬声器和语音识别单元；
视频模块包括摄像头，用来采集前方道路图像；
按键模块设有蜂鸣按键、通讯按键和导航按键，蜂鸣按键用于控制语音模块发出警报，使路人避让，通讯按键用于控制视频模块和语音模块通过通讯模块与移动终端相连，导航按键用于开启GPS导航模块；
红外感应模块包括红外传感器，用于检测前方是否有障碍；
供电系统设有电池、运动发电装置和太阳能发电装置；
通讯模块设有蓝牙设备、GSM通讯模块和无线通信模块；
存储模块用于存储用户所需地图和用户所走的路线。
技术方案中，优选的，太阳能发电装置包括太阳能光板和第一储电装置，太阳能光板与第一储电装置电连接。
技术方案中，优选的，运动发电装置包括运动传感器和第二储电装置，运动传感器与第二储电装置电连接。
技术方案中，优选的，通讯按键包括并联的视频按键和通话按键，视频按键用于控制视频模块通过通讯模块与移动终端相连，通话按键用于控制语音模块通过通讯模块与移动终端相连。
技术方案中，优选的，移动终端为手机、平板电脑或智能手表。
带有盲人生活辅助系统的盲人拐杖。
技术方案中，优选的，包括扶手，按键模块安装于扶手上。
技术方案中，优选的，包括拐杖杆，红外感应模块设于拐杖杆底端。
技术方案中，优选的，包括扶手，麦克风、扬声器和摄像头安装在扶手上。
本发明具有的优点和积极效果是：使用本基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖，可通过红外传感器探测前方障碍，语音告知盲人，可为盲人提供语音导航，同时可通过GSM通讯或无线通信使盲人与亲人实时通讯，摄像头拍摄路面信息，传给家人，其家人可以随时看到盲人所处环境并转告盲人，使盲人生活出行更加方便安全，盲人家人更放心。
附图说明
图1是基于物联网的盲人生活辅助系统的结构示意图
图2是本发明盲人拐杖的结构示意图
图中：
1、拐杖杆 2、扶手 3、微处理器
4、语音模块 5、摄像头 6、按键模块
7、GPS导航系统 8、红外感应模块 9、电池
10、运动传感器 11、太阳能光板 12、通讯模块
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
如图1所示，本实施例所述的基于物联网的盲人生活辅助系统，包括微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、供电模块、通讯模块、存储模块和移动终端，微处理器分别与语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、通讯模块和存储模块电连接，供电模块分别与微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、通讯模块和存储模块电连接，具体的，其中，
微处理器用于处理数据信息，并对各功能模块进行控制，微处理器采用单片机C8051F410开发研制；
语音模块包括麦克风、扬声器和语音识别单元，麦克风用于采集用户的语音，将语音信号转换成模拟电信号，传送给语音识别单元，语音识别单元将模拟信号解析为指令信息传送给微处理器，语音识别单元可以采用DFR0177语音识别模块；
视频模块包括摄像头CMOS VGA图像传感器OV7670，用来采集前方道路图像；
存储模块用于存储用户所需地图和用户所走的路线，存储模块可以使用DVR8300存储模块；
通讯模块包括蓝牙设备BLK-MD-BC04-B、GSM通讯模块和无线通信模块SIM908模块，可以使系统与移动终端之间进行数据传输；
按键模块包括蜂鸣按键、通讯按键和导航按键，按下蜂鸣按键可以控制语音模块的扬声器发出警报声，使路人注意到盲人，并进行避让，通讯按键包括进行视频通讯的视频按键和进行语音通讯的语音按键，按下视频按键，可打开摄像头，并连接通讯模块，通过蓝牙模块或GSM通讯模块或无线网将采集到的图像传送给移动终端，移动终端可以是手机、平板电脑或者智能手表，家人可以通过移动终端看到盲人所在位置前方的情况，对盲人进行引导，按下语音按键，麦克风会收集盲人的语音，并通过GSM通讯模块向绑定的号码拨出电话，可实现盲人与家人的实时通讯，按下导航按键可以打开GPS导航系统，盲人可通过语音输入目的地，微处理器搜索目的地并调出存储模块中的地图，为盲人提供语音导航；
红外感应模块包括红外传感器LHI878，红外感应器感应前方路况，当前方有障碍时红外感应器传递信号给微处理器，微处理器使语音模块发出提示声音，提醒盲人前方有路障；
供电系统包括电池、运动发电装置和太阳能发电装置，可以为所有模块和微处理器供电，其中运动发电装置包括运动传感器和储电装置，运动传感器与储电装置电连接，可以将盲人运动的动能转化为电能并储存下来，作为备用电源，太阳能发电装置包括太阳能光板和储电装置，太阳能光板储电装置电连接，将太阳能转化为电能并储存下来，作为备用电源。
带有该盲人生活辅助系统的盲人拐杖，包括拐杖主体，拐杖主体包括拐杖杆1和扶手2，扶手2为一圆柱空腔体，辅助系统的微处理器3安装在扶手2中的空腔中；语音模块4的麦克风、扬声器和语音识别单元均安装在扶手2上；摄像头5设于扶手2上，朝向正前方，可拍摄盲人正前方道路；按键模块6设置在扶手外表面上，方便盲人控制；GPS导航系统7安装于扶手中；红外感应模块8设于拐杖杆的底端，盲人可借助拐杖杆感应前方道路是否有障碍；电池9安装于扶手中，供电模块中，运动发电装置的运动传感器10安装在拐杖杆下端，盲人运动过程中拐杖杆的活动的动能可转化为电能储存与储电装置中供备用，供电模块中，太阳能发电装置的太阳能光板11平铺覆盖在拐杖杆1上，吸收太阳能，并转化为电能存储与储电装置中，供备用；通讯模块12和存储模块13均安装于扶手2的空腔中。
本发明的优点和有益效果是：本基于物联网的盲人生活辅助系统及带有该系统的盲人拐杖，可通过红外传感器探测前方障碍，并语音告知盲人，可为盲人提供语音导航，同时可通过GSM通讯或无线通信使盲人与亲人实时通讯，摄像头拍摄路面信息，传给家人，其家人可以随时看到盲人所处环境并转告盲人，使盲人生活出行更加方便安全，盲人家人更放心。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.基于物联网的盲人生活辅助系统，包括微处理器、语音模块、视频模块、按键模块、GPS导航模块、红外感应模块、供电模块、通讯模块、存储模块和移动终端，所述微处理器分别与所述语音模块、所述视频模块、所述按键模块、所述GPS导航模块、所述红外感应模块、所述通讯模块和所述存储模块电连接，所述供电模块分别与所述微处理器、所述语音模块、所述视频模块、所述按键模块、所述GPS导航模块、所述红外感应模块、所述通讯模块和所述存储模块电连接，其中，
所述微处理器用于处理数据信息，并对各模块进行控制；
所述语音模块包括麦克风、扬声器和语音识别单元；
所述视频模块包括摄像头，用来采集前方道路图像；
所述按键模块设有蜂鸣按键、通讯按键和导航按键，所述蜂鸣按键用于控制所述语音模块发出警报，使路人避让，所述通讯按键用于控制所述视频模块和语音模块通过通讯模块与移动终端相连，所述导航按键用于开启GPS导航模块；
所述红外感应模块包括红外传感器，用于检测前方是否有障碍；
所述供电系统设有电池、运动发电装置和太阳能发电装置；
所述通讯模块设有蓝牙设备、GSM通讯模块和无线通信模块；
所述存储模块用于存储用户所需地图和用户所走的路线。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的盲人生活辅助系统，其特征在于：所述太阳能发电装置包括太阳能光板和第一储电装置，所述太阳能光板与所述第一储电装置电连接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的盲人生活辅助系统，其特征在于：所述运动发电装置包括运动传感器和第二储电装置，所述运动传感器与所述第二储电装置电连接。
4.根据权利要求1所述基于物联网的盲人生活辅助系统，其特征在于：所述通讯按键包括并联的视频按键和通话按键，所述视频按键用于控制所述视频模块通过所述通讯模块与所述移动终端相连，所述通话按键用于控制所述语音模块通过所述通讯模块与所述移动终端相连。
5.根据权利要求1所述基于物联网的盲人生活辅助系统，其特征在于：所述移动终端为手机、平板电脑或智能手表。
6.带有如权利要求1所述盲人生活辅助系统的盲人拐杖。
7.根据权利要求6所述的盲人拐杖，其特征在于：包括扶手，所述按键模块安装于所述扶手上。
8.根据权利要求6所述的盲人拐杖，其特征在于：包括拐杖杆，所述红外感应模块设于所述拐杖杆底端。
9.根据权利要求6所述的盲人拐杖，其特征在于：包括扶手，所述麦克风、所述扬声器和所述摄像头安装在所述扶手上。
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