CN106726385A - 一种基于NB‑IoT的轻便智能盲仗及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于NB‑IoT的轻便智能盲仗及其使用方法，所述智能盲仗基于NB‑IoT窄带物联网技术，可与云平台周期性数据互动，传输反馈检测信息和定位信息，内置装置采用低功耗设计，且提供非接触充电和USB充电两种充电方式，通过声控器来唤醒智能盲仗，并通过特定频率的蜂鸣器声响进行方位提示，通过振动进行障碍提示，且振动模式及振动频率可编程定制，内置的一键求救按钮可优先通过NB‑IoT窄带物联网模块与云平台连接并报警，同时本地蜂鸣器和报警指示灯同步声光警示。本发明的智能盲仗轻便可伸缩，携带方便，功能考虑周全且可编程扩展，更多从盲人的实用性、安全性上考虑，亦可用于老人或者病人出行辅助使用，技术应用前景广阔。

Description

一种基于NB-IoT的轻便智能盲仗及其使用方法
技术领域
本发明涉及盲人及养老辅助装置领域，特别是一种基于NB-IoT的轻便智能盲仗及其使用方法。
背景技术
传统的盲人拐仗一般只是一根普通长杆，盲人通过移动拐仗不断地探索周边障碍物，这种避障方式明显存在不足，盲人的安全隐患始终围绕着整个行走过程。市面上部分智能盲人拐仗虽然也具备障碍提示功能，但一般笨重，有些是依靠拐仗底部滚轮移动，不断的语音提示也存在扰民现象，更为重要的是智能拐仗内置的装置功耗大，电池续航能力欠缺，实用价值不高。
发明内容
本发明针对上述技术问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种基于NB-IoT窄带物联网、低功耗、可通过声控唤醒进行方位声响提示、可非接触充电、轻便可伸缩、且通过振动进行障碍提示的智能盲仗，同时提供智能盲仗的使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：所述智能盲仗包括三节中空腔体结构的仗手柄、中仗体及下仗体三部分；所述仗手柄是ABS塑料制成；所述中仗体和所述下仗体是铝合金材质制成。
进一步地，所述仗手柄包括振动模块、蜂鸣器、窄带物联网模块、防手滑橡胶套、自动充电装置盒、非接触充电线圈、中央处理器、报警提示灯、声控器、一键求救按钮；所述蜂鸣器位于所述仗手柄的顶端，所述振动模块及所述窄带物联网模块固定在所述仗手柄的内腔体中，所述防手滑橡胶套环绕在所述仗手柄的腔体外表面，所述防手滑橡胶套内外两层均有用于防滑的颗粒状橡胶体；所述振动模块的振动模式及振动频率可通过外部计算机编程后写入所述中央处理器；所述蜂鸣器的声音频率的高低长短由中央处理器根据外部传感器的识别反馈情况自动处理调节；所述声控器用于判断外部声音并通过所述蜂鸣器响应；所述仗手柄的顶端有一个凹处，内置所述一键求救按钮。
进一步地，所述自动充电装置盒是一个中空的圆柱体装置且与所述仗手柄形成一体，所述自动充电装置盒包括所述中央处理器、所述报警提示灯、充电电池及相应电路及所述非接触充电线圈；所述非接触充电线圈环绕在所述自动充电装置盒表面，且外表用橡胶套盖住所述非接触充电线圈；所述自动充电装置盒通过非接触式感应充电方式为内置的可充电锂电池充电；所述可充电锂电池为3.6V直流锂电池，并配有应急充电USB接口及相关电路，可通过充电宝应急充电；所述报警提示灯是LED指示灯。
进一步地，所述智能盲仗是一种采用锂电池供电的低功耗的智能装置，所述中央处理器是ARM内核的低功耗芯片，优选STM32L152型号芯片；所述窄带物联网模块是基于NB-IoT技术的通讯模组。
进一步地，所述中仗体包括水银平衡管、卡簧、光敏传感器及间歇指示灯；所述中仗体的直径比所述下仗体直径大，所述下仗体可以缩进所述中仗体内部，所述中仗体的下端有用于卡住所述下仗体的卡簧；所述光敏传感器是一种可感应周围环境光照亮度的传感器，优选光敏电阻；所述水银平衡管在低于水平面30度时内部线路导通，并通过所述报警提示灯和所述蜂鸣器发声来醒示；所述间歇指示灯是LED指示灯，并通过所述光敏传感器的反馈情况自动选择是否开启LED灯的间歇闪烁提示。
进一步地，所述下仗体包括塑料底座、减震弹簧机构、红外感应探头、水坑感应传感器、防滑减震橡胶座、超声波感应器；所述下仗体顶端与所述中仗体对接的位置有用于减震的所述减震弹簧机构；所述塑料底座是ABS塑料制成，且下端又固定有所述防滑减震橡胶座；所述水坑感应传感器是一种用裸铜线编织的垂直放置的雨水探测器；所述红外感应探头是一种红外线感应器。
进一步地，所述智能盲仗根据所述红外感应探头、所述水坑感应传感器及所述超声波感应器判断识别周围环境情况，并根据不同的识别结果以不同的振动频率和振动模式来驱动所述振动模块；智能盲仗通过所述光敏传感器识别环境亮度，结合所述间歇指示灯闪烁提示周围人员；所述水银平衡管用于判别疑似盲人摔倒的情况，并通过所述报警提示灯、所述蜂鸣器提示。
进一步地，所述智能盲仗有固定ID编号，可以与云平台对接，所述智能盲仗通过所述窄带物联网模块定期反馈所述智能盲仗的各种传感器感应信息、定位信息及报警信息，所述云平台保存有所述智能盲仗的包括轨迹信息在内的周期性反馈信息。
进一步地，按下所述一键求救按钮时，所述窄带物联网模块及时与所述云平台连接，反馈位置信息，且所有传感器停止工作进入低功耗模式，所述蜂鸣器和报警指示灯同步声光警示。
一种基于NB-IoT的轻便智能盲仗的使用方法，按以下步骤进行：
（1）智能盲仗长时间放置不动，智能盲仗进入低功耗休眠状态；
（2）在智能盲仗附近发出特定响声，智能盲仗通过声控器识别响应并唤醒，然后蜂鸣器发出特定频率响声告知使用者智能盲仗所在方位；
（3）拿起智能盲仗后，智能盲仗内置的各种感应传感器启动，同时通过NB-IoT模块向云平台发出启动信息；
（4）智能盲仗使用过程中，不断感应周边环境信息，以振动方式告知使用者，结合报警灯或指示灯警示周边人员，并定期向云平台反馈相关信息；
（5）智能盲仗结束使用后，移交相关人员进行非接触充电或者通过USB接口充电；
（6）智能盲仗进入充电状态或者静止三分钟以上，将通过NB-IoT模块通知云平台，并且再次进入低功耗休眠状态。
（7）可随时通过ID编号在云平台查询、追溯相关运行信息。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：基于NB-IoT窄带物联网技术，可与云平台周期性数据互动，传输反馈检测信息和定位信息；智能盲仗内置装置采用低功耗设计，可大幅度提升电池续航能力，且提供非接触充电和USB充电两种充电方式，方便实用；所述智能盲仗通过声控器来唤醒，并通过特定频率的蜂鸣器声响回应来进行方位提示，便捷可靠；智能盲仗进行分节并分别采用ABS塑料和铝合金材质制成，且内部中空，轻便可伸缩；通过振动进行障碍提示，且振动模式及振动频率可编程，可结合个体需求的差异进行定制；盲人夜晚行走时，通过光敏传感器感应周围环境光照亮度来决定是否开启LED指示灯间歇闪烁提示；通过水银平衡管来判别疑似盲人摔倒的情况，通过报警提示灯和蜂鸣器发声来醒示，方便周围人员及时求助；内置的一键求救按钮可优先通过NB-IoT窄带物联网模块与云平台连接并报警，同时本地蜂鸣器和报警指示灯同步声光警示。本发明的智能盲仗轻便可伸缩，携带方便，功能考虑周全且可编程扩展，更多从盲人的实用性、安全性上考虑，亦可用于老人或者病人出行辅助使用，是实实在在为盲人出行谋福利，技术应用前景广阔。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图1中：1-仗手柄，101-声控器，102-窄带物联网模块，103-一键求救按钮，104-蜂鸣器，105-振动模块，106-防手滑橡胶套，107-中央处理器，108-非接触充电线圈，109-自动充电装置盒，110-报警提示灯，2-中仗体，201-光敏传感器，202-水银平衡管，203-间歇指示灯，204-卡簧，3-下仗体，301-减震弹簧机构，302-红外感应探头，303-超声波感应器，304-水坑感应传感器，305-塑料底座，306-防滑减震橡胶座。
具体实施方式
如图1所示，所述智能盲仗包括三节中空腔体结构的仗手柄1、中仗体2及下仗体3三部分；所述仗手柄1是ABS塑料制成；所述中仗体2和所述下仗体3是铝合金材质制成。
在本实施例中，所述仗手柄1包括振动模块105、蜂鸣器104、窄带物联网模块102、防手滑橡胶套106、自动充电装置盒109、非接触充电线圈108、中央处理器107、报警提示灯110、声控器101、一键求救按钮103；所述蜂鸣器104位于所述仗手柄1的顶端，所述振动模块105及所述窄带物联网模块102固定在所述仗手柄1的内腔体中，所述防手滑橡胶套106环绕在所述仗手柄1的腔体外表面，所述防手滑橡胶套106内外两层均有用于防滑的颗粒状橡胶体；所述振动模块105的振动模式及振动频率可通过外部计算机编程后写入所述中央处理器107；所述蜂鸣器104的声音频率的高低长短由中央处理器107根据外部传感器的识别反馈情况自动处理调节；所述声控器101用于判断外部声音并通过所述蜂鸣器104响应；所述仗手柄1的顶端有一个凹处，内置所述一键求救按钮103。
在本实施例中，所述自动充电装置盒109是一个中空的圆柱体装置且与所述仗手柄1形成一体，所述自动充电装置盒109包括所述中央处理器107、所述报警提示灯110、充电电池及相应电路及所述非接触充电线圈108；所述非接触充电线圈108环绕在所述自动充电装置盒109表面，且外表用橡胶套盖住所述非接触充电线圈108；所述自动充电装置盒109通过非接触式感应充电方式为内置的可充电锂电池充电；所述可充电锂电池为3.6V直流锂电池，并配有应急充电USB接口及相关电路，可通过充电宝应急充电；所述报警提示灯110是LED指示灯。
在本实施例中，所述智能盲仗是一种采用锂电池供电的低功耗的智能装置，所述中央处理器107是ARM内核的低功耗芯片，优选STM32L152型号芯片；所述窄带物联网模块102是基于NB-IoT技术的通讯模组。
在本实施例中，所述中仗体2包括水银平衡管202、卡簧204、光敏传感器201及间歇指示灯203；所述中仗体2的直径比所述下仗体3直径大，所述下仗体3可以缩进所述中仗体2内部，所述中仗体2的下端有用于卡住所述下仗体3的卡簧；所述光敏传感器201是一种可感应周围环境光照亮度的传感器，优选光敏电阻；所述水银平衡管202在低于水平面30度时内部线路导通，并通过所述报警提示灯110和所述蜂鸣器104发声来醒示；所述间歇指示灯203是LED指示灯，并通过所述光敏传感器201的反馈情况自动选择是否开启LED灯的间歇闪烁提示。
在本实施例中，所述下仗体3包括塑料底座305、减震弹簧机构301、红外感应探头302、水坑感应传感器304、防滑减震橡胶座306、超声波感应器303；所述下仗体3顶端与所述中仗体2对接的位置有用于减震的所述减震弹簧机构301；所述塑料底座305是ABS塑料制成，且下端又固定有所述防滑减震橡胶座306；所述水坑感应传感器304是一种用裸铜线编织的垂直放置的雨水探测器；所述红外感应探头302是一种红外线感应器。
在本实施例中，所述智能盲仗根据所述红外感应探头302、所述水坑感应传感器304及所述超声波感应器303判断识别周围环境情况，并根据不同的识别结果以不同的振动频率和振动模式来驱动所述振动模块105；智能盲仗通过所述光敏传感器201识别环境亮度，结合所述间歇指示灯203闪烁提示周围人员；所述水银平衡管202用于判别疑似盲人摔倒的情况，并通过所述报警提示灯110、所述蜂鸣器104提示。
在本实施例中，所述智能盲仗有固定ID编号，可以与家庭版或者福利院版的智慧养老平台对接，所述智能盲仗通过所述窄带物联网模块102定期反馈所述智能盲仗的各种传感器感应信息、定位信息及报警信息，所述智慧养老平台保存有所述智能盲仗的包括轨迹信息在内的周期性反馈信息。
在本实施例中，按下所述一键求救按钮103时，所述窄带物联网模块102及时与所述智慧养老平台连接，反馈位置信息，且所有传感器停止工作进入低功耗模式，所述蜂鸣器104和报警指示灯110同步声光警示。
一种基于NB-IoT的轻便智能盲仗的使用方法，按以下步骤进行：
（1）智能盲仗长时间放置不动，智能盲仗进入低功耗休眠状态；
（2）在智能盲仗附近发出特定响声，智能盲仗通过声控器识别响应并唤醒，然后蜂鸣器发出特定频率响声告知使用者智能盲仗所在方位；
（3）拿起智能盲仗后，智能盲仗内置的各种感应传感器启动，同时通过NB-IoT模块向云平台发出启动信息；
（4）智能盲仗使用过程中，不断感应周边环境信息，以振动方式告知使用者，结合报警灯或指示灯警示周边人员，并定期向云平台反馈相关信息；
（5）智能盲仗结束使用后，移交相关人员进行非接触充电或者通过USB接口充电；
（6）智能盲仗进入充电状态或者静止三分钟以上，将通过NB-IoT模块通知云平台，并且再次进入低功耗休眠状态。
（7）可随时通过ID编号在云平台查询、追溯相关运行信息。
在本实施例中，本发明所述智能盲仗，基于NB-IoT窄带物联网技术，可与云平台周期性数据互动，传输反馈检测信息和定位信息；所述智能盲仗内置装置采用低功耗设计，可大幅度提升电池续航能力，且提供非接触充电和USB充电两种充电方式，方便实用；所述智能盲仗通过声控器来唤醒，并通过特定频率的蜂鸣器声响回应来进行方位提示，便捷可靠；所述智能盲仗进行分节并分别采用ABS塑料和铝合金材质制成，且内部中空，轻便可伸缩；所述智能盲仗通过振动进行障碍提示，且振动模式及振动频率可编程，可结合个体需求的差异进行定制；盲人夜晚行走时，通过光敏传感器感应周围环境光照亮度来决定是否开启LED指示灯间歇闪烁提示；通过水银平衡管来判别疑似盲人摔倒的情况，通过报警提示灯和蜂鸣器发声来醒示，方便周围人员及时求助；所述智能盲仗内置的一键求救按钮可优先通过NB-IoT窄带物联网模块与云平台连接并报警，同时本地蜂鸣器和报警指示灯同步声光警示。本发明的智能盲仗轻便可伸缩，携带方便，功能考虑周全且可编程扩展，更多从盲人的实用性、安全性上考虑，亦可用于老人或者病人出行辅助使用，是实实在在为盲人出行谋福利，技术应用前景广阔。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的智能盲仗或装置，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种基于NB-IoT的轻便智能盲仗，其特征在于：所述智能盲仗包括三节中空腔体结构的仗手柄、中仗体及下仗体三部分；所述仗手柄是ABS塑料制成；所述中仗体和所述下仗体是铝合金材质制成。
2.根据权利要求1所述的智能盲仗，其特征在于：所述仗手柄包括振动模块、蜂鸣器、窄带物联网模块、防手滑橡胶套、自动充电装置盒、非接触充电线圈、中央处理器、报警提示灯、声控器、一键求救按钮；所述蜂鸣器位于所述仗手柄的顶端，所述振动模块及所述窄带物联网模块固定在所述仗手柄的内腔体中，所述防手滑橡胶套环绕在所述仗手柄的腔体外表面，所述防手滑橡胶套内外两层均有用于防滑的颗粒状橡胶体；所述振动模块的振动模式及振动频率可通过外部计算机编程后写入所述中央处理器；所述蜂鸣器的声音频率的高低长短由中央处理器根据外部传感器的识别反馈情况自动处理调节；所述声控器用于判断外部声音并通过所述蜂鸣器响应；所述仗手柄的顶端有一个凹处，内置所述一键求救按钮。
3.根据权利要求1~2所述的智能盲仗，其特征在于：所述自动充电装置盒是一个中空的圆柱体装置且与所述仗手柄形成一体，所述自动充电装置盒包括所述中央处理器、所述报警提示灯、充电电池及相应电路及所述非接触充电线圈；所述非接触充电线圈环绕在所述自动充电装置盒表面，且外表用橡胶套盖住所述非接触充电线圈；所述自动充电装置盒通过非接触式感应充电方式为内置的可充电锂电池充电；所述可充电锂电池为3.6V直流锂电池，并配有应急充电USB接口及相关电路，可通过充电宝应急充电；所述报警提示灯是LED指示灯。
4.根据权利要求1所述的智能盲仗，其特征在于：所述智能盲仗是一种采用锂电池供电的低功耗的智能装置，所述中央处理器是ARM内核的低功耗芯片，优选STM32L152型号芯片；所述窄带物联网模块是基于NB-IoT技术的通讯模组。
5.根据权利要求1所述的智能盲仗，其特征在于：所述中仗体包括水银平衡管、卡簧、光敏传感器及间歇指示灯；所述中仗体的直径比所述下仗体直径大，所述下仗体可以缩进所述中仗体内部，所述中仗体的下端有用于卡住所述下仗体的卡簧；所述光敏传感器是一种可感应周围环境光照亮度的传感器，优选光敏电阻；所述水银平衡管在低于水平面30度时内部线路导通，并通过所述报警提示灯和所述蜂鸣器发声来醒示；所述间歇指示灯是LED指示灯，并通过所述光敏传感器的反馈情况自动选择是否开启LED灯的间歇闪烁提示。
6.根据权利要求1所述的智能盲仗，其特征在于：所述下仗体包括塑料底座、减震弹簧机构、红外感应探头、水坑感应传感器、防滑减震橡胶座、超声波感应器；所述下仗体顶端与所述中仗体对接的位置有用于减震的所述减震弹簧机构；所述塑料底座是ABS塑料制成，且下端又固定有所述防滑减震橡胶座；所述水坑感应传感器是一种用裸铜线编织的垂直放置的雨水探测器；所述红外感应探头是一种红外线感应器。
7.根据权利要求1所述的智能盲仗，其特征在于：所述智能盲仗根据所述红外感应探头、所述水坑感应传感器及所述超声波感应器判断识别周围环境情况，并根据不同的识别结果以不同的振动频率和振动模式来驱动所述振动模块；智能盲仗通过所述光敏传感器识别环境亮度，结合所述间歇指示灯闪烁提示周围人员；所述水银平衡管用于判别疑似盲人摔倒的情况，并通过所述报警提示灯、所述蜂鸣器提示。
8.根据权利要求1所述的智能盲仗，其特征在于：所述智能盲仗有固定ID编号，可以与云平台对接，所述智能盲仗通过所述窄带物联网模块定期反馈所述智能盲仗的各种传感器感应信息、定位信息及报警信息，所述云平台保存有所述智能盲仗的包括轨迹信息在内的周期性反馈信息。
9.根据权利要求1~8所述的智能盲仗，其特征在于：按下所述一键求救按钮时，所述窄带物联网模块及时与所述云平台连接，反馈位置信息，且所有传感器停止工作进入低功耗模式，所述蜂鸣器和报警指示灯同步声光警示。
10.一种基于NB-IoT的轻便智能盲仗的使用方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）智能盲仗长时间放置不动，智能盲仗进入低功耗休眠状态；
（2）在智能盲仗附近发出特定响声，智能盲仗通过声控器识别响应并唤醒，然后蜂鸣器发出特定频率响声告知使用者智能盲仗所在方位；
（3）拿起智能盲仗后，智能盲仗内置的各种感应传感器启动，同时通过NB-IoT模块向云平台发出启动信息；
（4）智能盲仗使用过程中，不断感应周边环境信息，以振动方式告知使用者，结合报警灯或指示灯警示周边人员，并定期向云平台反馈相关信息；
（5）智能盲仗结束使用后，移交相关人员进行非接触充电或者通过USB接口充电；
（6）智能盲仗进入充电状态或者静止三分钟以上，将通过NB-IoT模块通知云平台，并且再次进入低功耗休眠状态；
（7）可随时通过ID编号在云平台查询、追溯相关运行信息。
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