CN107456364A - 一种导盲手杖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导盲手杖，包括杖杆和手柄，所述杖杆为中空结构；杖杆内部设有微处理器、GPS导航仪、电源模块，杖杆上段设有语音播报器、蜂鸣报警器，杖杆中段设有若干超声波传感器，所述若干超声波传感器从上到下等间距布置，杖杆下段设有激光测距仪；所述GPS导航仪、超声波传感器、激光测距仪分别与微处理器的输入端连接，语音播报器、蜂鸣报警器分别于微处理器的输出端连接；杖杆内还设有蓝牙模块。本发明提供的导盲手杖，通过超声波传感器探测前方障碍物，并预测障碍物的高度，根据激光测距仪可推测路面是否有凹坑或凸起，GPS导航仪可定位，并在分岔路口还会发出语音提醒；智能有效地帮助盲人朋友规避道路上的障碍物，安全出行。

Description

一种导盲手杖
技术领域
本发明涉及一种手杖，特别涉及一种导盲手杖。
背景技术
盲人由于视力受损，在日常出行中会有诸多不便，而且现在社会发展迅速，城市道路上的车辆越来越多，路上各类设施增多，这些给盲人朋友出行带来更大的困难。目前有专门服务于盲人的导盲犬，然而导盲犬的训练代价很高，一般人难以承受导盲犬的价格；现在市面常见的导盲手杖都是靠手动感触，而且只能规避手杖所能触及范围内的障碍物，手杖探测范围有限。因此，若能研发一款可自动探知周围障碍物并及时发出警报提醒的导盲手杖，将给广大盲人朋友带来巨大福音。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种导盲手杖。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种导盲手杖，包括杖杆和手柄，所述杖杆为中空结构；杖杆内部设有微处理器、GPS导航仪、电源模块，杖杆上段设有语音播报器、蜂鸣报警器，杖杆中段设有若干超声波传感器，所述若干超声波传感器从上到下等间距布置，杖杆下段设有激光测距仪；所述GPS导航仪、超声波传感器、激光测距仪分别与微处理器的输入端连接，语音播报器、蜂鸣报警器分别于微处理器的输出端连接。
进一步地，所述杖杆内还设有蓝牙模块，所述蓝牙模块与微处理器的输出端连接。
进一步地，所述手柄上设有两个开关按钮，包括第一开关按钮和第二开关按钮，所述第一开关控制微处理器的工作或停止，第二开关按钮控制蓝牙模块的启用或停止。
进一步地，所述电源模块为可充电锂电池，为微处理器供电。
进一步地，所述微处理器为51系列单片机。
进一步地，所述激光测距仪的测量方向平行于杖杆从上向下。
进一步地，所述超声波传感器测量方向为水平方向。
有益效果：本发明提供的一种导盲手杖，通过超声波传感器探知前方的障碍物，并可以预测障碍物的高度，根据激光测距仪可探知行进道路上是否有凹坑或凸起，GPS导航仪可以实施定位功能，并在分岔路口还会发出语音提醒；超声波传感器、激光测距仪的探测数据传输到微处理器，微处理器对数据处理后将结果通过语音播报器和蜂鸣报警器传输给使用者，可以智能有效地帮助盲人朋友规避道路上的障碍物，安全出行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种导盲手杖，包括杖杆1和手柄2，所述杖杆为中空结构；杖杆内部设有微处理器3、GPS导航仪4、电源模块5，杖杆上段设有语音播报器6、蜂鸣报警器7，杖杆中段设有若干超声波传感器8，所述若干超声波传感器从上到下等间距布置，杖杆下段设有激光测距仪9；所述GPS导航仪、超声波传感器、激光测距仪分别与微处理器的输入端连接，语音播报器、蜂鸣报警器分别于微处理器的输出端连接。
所述电源模块为可充电锂电池，为微处理器供电，锂电池可拆下进行充电；所述微处理器为51系列单片机。
所述杖杆内还设有蓝牙模块10，所述蓝牙模块与微处理器输出端连接。
所述手柄上设有两个开关按钮，包括第一开关按钮11和第二开关按钮12，所述第一开关控制微处理器的工作或停止，第二开关按钮控制蓝牙模块的启用或停止。当处在嘈杂的闹市区，手杖使用者为更好地听清楚语音播报，可打开第二开关按钮，启用蓝牙模块，并佩戴蓝牙耳机。如果不需要使用蓝牙耳机，则将第二开关按钮处于关闭状态，使用外放式语音播报器听取语音提醒。
所述激光测距仪的测量方向从上向下，并平行于导盲手杖的杖杆，使用激光测距仪测量地面是否有凹坑或凸起，当激光测距仪的测量数据突然增大时，表明前方地面有凹坑，当激光测距仪的测量数据突然减小时，表明前方地面有凸起；微处理器接收到这两种异常数据时，便会通过语音播报器或蓝牙模块发出语音提醒。
所述超声波传感器测量方向为水平方向，探测使用者前方是否有障碍物。杖杆上设有若干超声波传感器，本实施中超声波传感器的数量为三个，第一超声波传感器靠近手柄，第三超声波传感器距离杖杆杆尖10cm~15cm，第二超声波传感器位于第一和第三超声波传感器的中间位置。因每个导盲手杖的长度不同，第一超声波传感器与第二超声波传感器距离杖杆杆尖的距离均不同，为描述方便，可假设第一超声波传感器与杖杆杆尖的距离为L1，第二超声波传感器与杖杆杆尖的距离为L2，第三超声波传感器与杖杆杆尖的距离为L3，其中L1>L2>L3。当只有第三超声波传感器探测到前方有障碍物时，可判断障碍物的高度为L3~L2；当第二超声波传感器也探测到前方有障碍物时，可判断障碍物的高度为L2~L1；当三个超声波传感器均探测到前方有障碍物时，可判断障碍物的高度大于L1。当超声波传感器探测到前方有障碍物，并且与障碍物距离2米以内时，蜂鸣报警器会发出蜂鸣警报声，同时语音播报器会播报障碍物的高度信息，提醒盲人朋友注意，并及时规避障碍物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种导盲手杖，包括杖杆和手柄，其特征在于：所述杖杆为中空结构；杖杆内部设有微处理器、GPS导航仪、电源模块，杖杆上段设有语音播报器、蜂鸣报警器，杖杆中段设有若干超声波传感器，所述若干超声波传感器从上到下等间距布置，杖杆下段设有激光测距仪；所述GPS导航仪、超声波传感器、激光测距仪分别与微处理器的输入端连接，语音播报器、蜂鸣报警器分别于微处理器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的导盲手杖，其特征在于：所述杖杆内还设有蓝牙模块，所述蓝牙模块与微处理器的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的导盲手杖，其特征在于：所述手柄上设有两个开关按钮，包括第一开关按钮和第二开关按钮，所述第一开关控制微处理器的工作或停止，第二开关按钮控制蓝牙模块的启用或停止。
4.根据权利要求1所述的导盲手杖，其特征在于：所述电源模块为可充电锂电池，为微处理器供电。
5.根据权利要求1至4任一项所述的导盲手杖，其特征在于：所述微处理器为51系列单片机。
6.根据权利要求1所述的导盲手杖，其特征在于：所述激光测距仪的测量方向平行于杖杆从上向下。
7.根据权利要求1所述的导盲手杖，其特征在于：所述超声波传感器测量方向为水平方向。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108523333A (zh) * 2018-04-20 2018-09-14 康敏娜 一种自动调节高度的智能多功能拐杖
CN109125003A (zh) * 2018-09-12 2019-01-04 张仁义 盲人安全导航拐杖
CN109394483A (zh) * 2018-11-05 2019-03-01 广东科学技术职业学院 盲人智能拐杖及其控制方法
CN112799073A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 成都英萨传感技术研究有限公司 一种超声波测距传感器

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