CN106726382A - 一种智能导盲系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及领域残障人士辅助器具，具体涉及一种智能导盲系统，其包括盲杖和穿戴在人体上半身的穿戴装置，穿戴装置和盲杖内均设有电源模块和无线通信模块，穿戴装置内设有障碍探测器，盲杖由握柄、杖身和杖身末端的探测部组成，杖身内设有单片机，握柄上设有警示装置，警示装置与单片机接通。本发明的智能导盲系统能够通过穿在使用者上半身的穿戴装置准确探测出行进方向上具有一定高度的障碍物，并提醒使用者进行规避，从而消除了这一安全隐患，保证了使用者的安全。

Description

一种智能导盲系统

技术领域

本发明涉及残障人士辅助装置，特别是一种智能导盲系统。

背景技术

目前，我国共有近1300万视力障碍人士，约占总人口比例的1%，是一个非常值得我们去关注的庞大群体。过去，在社会偏见、就业面和社交面较窄以及盲道等基础设施建设不规范等因素的影响下，这一群体极少外出并出现在正常人的视野中。

近年来，随着思想的开放，对残障人士的偏见已经日渐减少；同时，随着国家出台了众多鼓励残疾人融入社会的政策和各地逐步完善各类无障碍设施，已经有越来越多的视力障碍人士开始借助各类辅助器具走上街头如普通人一般进行工作、学习和社交活动。在这个过程中，盲杖、导盲犬等引导视障人士的工具起到了至关重要的作用。

其中，导盲由于犬数量稀缺，使用门槛较高，短期内难以成为大多数视障人士出行的第一选择。而盲杖由于成本较为低廉，自然地成为了大多数视障人士的首选工具。并且随着科学技术的发展，已经有越来越多的智能功能被集成到了盲杖上，如定位导航功能、通过红外或声波探测器探测障碍物功能和在盲杖内集成无线通信模块以实现使用者和外界进行信息交换功能等。这些功能无疑为视障人士提供了较好的辅助和便利。但是，对于视障人士而言，其行走时所面临的最大问题仍然是安全问题，上述功能中只有红外或声波探测功能可以帮助使用者探明道路前方的障碍物和路面状况。但是，在使用时，使用者握持盲杖前行，盲杖的位置大多处于使用者下半身齐平的水平高度上，因此只能探测到水平高度较低的障碍物。而在现实中，一些水平位置较高的障碍物例如树枝、底盘较高的车辆以及建筑上安装的附加物等都对视障人士的安全具有很高的威胁性，视障人士上半身甚至头部受伤的事件也时有发生，这无疑极大地影响了视障人士正常出行的积极性。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种能够帮助视障人士避开水平高度较高的障碍物，防止上半身和头部受伤的智能导盲系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种智能导盲系统，包括盲杖和穿戴在人体上半身的穿戴装置，所述穿戴装置和盲杖内均设有电源模块和无线通信模块，所述穿戴装置内设有障碍探测器，所述盲杖由握柄、杖身和杖身末端的探测部组成，所述杖身内设有单片机，所述握柄上设有警示装置，所述警示装置与单片机接通。

进一步的，所述警示装置为振动器，所述握柄的左右两侧均设有振动器。

进一步的，所述杖身由从上至下依次设置的上部、中部和下部组成，所述中部由弹性材料制成，所述杖身上部内设有障碍探测器，所述障碍探测器和电源模块电性连接。

进一步的，还包括无线耳机和语音模块，所述语音模块设置在杖身内并与单片机连接，所述无线耳机与杖身内的无线通信模块连通。

进一步的，所述无线通信模块为蓝牙模块。

进一步的，所述障碍物探测器为超声波探测器。

进一步的，所述探测部包括脚轮和向前伸出的探测腿。

作为本发明的优选方案，所述穿戴装置为臂带。

作为本发明的优选方案，所述穿戴装置为帽子。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在穿戴于人体上半身的穿戴装置中设置障碍探测器和无线通信模块，可以在使用者行进过程中对具有一定水平高度和危险性的障碍物进行有效地探测，并将探测到障碍物的信息通过盲杖中的无线通信模块传输至单片机处，单片机通过控制警示装置的开闭来对使用者进行有无障碍物的提示，从而帮助使用者避开障碍物，实现保护使用者安全的目的。

附图说明

图1是本发明的原理示意框图。

图2是本发明中盲杖的结构示意图。

图3是作为穿戴装置的臂带的结构示意图。

图4是作为穿戴装置的帽子的结构示意图。

图中标记：1-盲杖，2-穿戴装置，101,201-电源模块，102,202-无线通信模块，103,203-障碍探测器，3-握柄，4-杖身，401-上部，402-中部，403-下部，5-探测部，104-单片机，105-警示装置，6-无线耳机，106-语音模块，501-脚轮，502-探测腿。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，一种智能导盲系统，包括盲杖1和穿戴在人体上半身的穿戴装置2，所述穿戴装置2和盲杖1内均设有电源模块101，,202和无线通信模块102,202，所述穿戴装置2内设有障碍探测器203，所述盲杖1由握柄3、杖身4和杖身4末端的探测部5组成，所述杖身4内设有单片机104，所述握柄3上设有警示装置105，所述警示装置105与单片机104接通。其中，电源模块101,202分别为盲杖1和穿戴装置2内的各元件供电，穿戴装置2穿戴于人体上半身，其作用是通过设置在其内的障碍探测器203对水平高度高于盲杖的障碍物进行探测；警示装置105可以选用语音报警器、振动器等。在使用者行进过程中，通过盲杖1对路面情况和地面上的障碍物进行探测，通穿戴装置2内的障碍探测器203对水平高度较高的障碍物进行探测，当行进方向上出现与使用者上半身水平高度相近的障碍物时，障碍探测器203可以接受到障碍探测反馈信息并将该信息通过无线通信模块202,102传输至杖身4内的单片机104处，单片机104根据该信息控制开启握柄3上的警示装置105发出语音警报或通过震动对使用者进行提示，以帮助使用者进行绕行规避，从而实现了防止使用者出现上半身尤其是头部受伤的情况，降低了视障人士出门在外的风险。

在上述实施方式的基础上，所述警示装置105为振动器，所述握柄3的左右两侧均设有振动器。其中，握柄3的左右两侧是指使用者在行进过程中身体朝向的左右两侧。在使用时，障碍探测器203可以接受到障碍探测反馈信息并将该信息通过无线通信模块202,102传输至杖身4内的单片机104处，单片机104根据该信息识别出障碍物的方位，并开启控制握柄3上与障碍物对应的一侧的振动器203，使其提示使用者障碍物的方位。

如图2所示，在上述实施方式的基础上，进一步的，所述杖身4由从上至下依次设置的上部401、中部402和下部403组成，所述中部402由弹性材料制成，所述杖身4上部内设有障碍探测器103，所述障碍探测器103和电源模块101电性连接。其中，所述由上至下是指从杖身4与握柄3的连接处至杖身4与探测部5的连接处；中部402可以采用橡胶、弹簧、金属弹片等弹性材料制作。由于杖身4在使用时会承受较大的支撑力，刚性材料的杖身4在长时间的使用后容易出现变形甚至折断的情况。而由弹性材料制成的杖身4能够在支撑时通过弹性材料产生形变吸收能量，防止出现变形。障碍探测器103用于障碍物探测，可以采用红外/超声波信号发射器、接收器和报警器/震动器组成，其能够在路面前方遇到障碍物时通过发出警报或振动对使用者进行提示。如图2所示，在使用时，杖身4上部401的水平高度高于探测部5，将障碍探测器103设置在上部401后能够就能够探测路面具有一定高度的障碍物。从而及时提示使用者绕行。

如图1所示，在上述实施方式的基础上，还包括无线耳机6和语音模块106，所述语音模块106设置在杖身4内并与单片机104连接，所述无线耳机6与杖身4内的无线通信模块102连通。其中，语音模块106的作用是将单片机104接收到的障碍物方位信息转变为语音信息，这一语音信息通过无线通信模块102发出。在使用时，首先将无线耳机6与杖身4内的无线通信模块102配对，使用者在佩戴无线耳机6后即可接收到该关于障碍物具体方位的语音信息，从而让使用者能够更直观地获取关于障碍物的信息并对其进行规避。

在上述实施方式的基础上，作为优选，所述无线通信模块102,202为蓝牙模块。蓝牙模块在中短距离内具有信息传输性能好，功耗低等优点，同时便于使杖身4内的无线通信模块102与无线耳机6进行配对。

在上述实施方式的基础上，所述障碍物探测器103,203为超声波探测器。超声波探测器具有灵敏度高，测量精度高等优点，对障碍物的方位能够进行准确的探测，非常适宜于作为视障人士的辅助工具使用。

如图2所示，在上述实施方式的基础上，所述探测部5包括脚轮501和向前伸出的探测腿502。其中，脚轮501可以通过滚动探路来代替通过不断敲击路面来探测道路状况，从而提高了盲杖使用上的便利性，降低了使用者的负担；向前伸出是指向使用者行进的方向伸出。在设置探测腿502后，在使用者行走且前方路面上存在障碍物时，探测腿502会首先触碰到障碍物并将受力信息反馈给使用者，使用者可以由此判断是跨过还是绕过障碍物行进。从而避免了在使用过程中发生脚轮501和障碍物的接触磕碰造成脚轮501损坏的情形。

实施例1

如图3所示，本发明的一个实施例中，所述穿戴装置2为臂带。臂带可以从外部套在使用者的双臂上，从而在使用者行进过程中更精确地探测其前方障碍物的具体方位，便于使用者进行准确规避。

实施例2

如图4所示，本发明的另一个实施例中，所述穿戴装置2为帽子。帽子作为穿戴在头部的配件，其能够有效地探测到与使用者头部齐平的障碍物，从而保证使用者的头部安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能导盲系统，其特征在于，包括盲杖和穿戴在人体上半身的穿戴装置，所述穿戴装置和盲杖内均设有电源模块和无线通信模块，所述穿戴装置内设有障碍探测器，所述盲杖由握柄、杖身和杖身末端的探测部组成，所述杖身内设有单片机，所述握柄上设有警示装置，所述警示装置与单片机接通。

2.根据权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述警示装置为振动器，所述握柄的左右两侧均设有振动器。

3.根据权利要求2所述的智能导盲系统，其特征在于，所述杖身由从上至下依次设置的上部、中部和下部组成，所述中部由弹性材料制成，所述杖身上部内设有障碍探测器，所述障碍探测器和电源模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的智能导盲系统，其特征在于，还包括无线耳机和语音模块，所述语音模块设置在杖身内并与单片机连接，所述无线耳机与杖身内的无线通信模块连通。

5.根据权利要求4所述的智能导盲系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块。

6.根据权利要求4所述的智能导盲系统，其特征在于，所述障碍物探测器为超声波探测器。

7.根据权利要求4所述的智能导盲系统，其特征在于，所述探测部包括脚轮和向前伸出的探测腿。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的智能导盲系统，其特征在于，所述穿戴装置为臂带。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的智能导盲系统，其特征在于，所述穿戴装置为帽子。