CN203139050U - 多功能智能导盲拐杖 - Google Patents
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Abstract
一种多功能智能导盲拐杖，包括拐杖本体，拐杖本体包括拐杆和手柄，手柄设置在拐杆的上端，拐杆上安装智能控制器、摄像头、超声探头和喇叭，智能控制器包括用以根据摄像头采集的图片信号得到当前交通信号灯信号的红绿灯判断模块、用以根据超声探头得到与障碍物之间距离的超声波测距模块、用以进行方位和事件确定的GPS模块、以及用以将盲人需要的信息转化为语音进行输出的语音输出模块和用以实现供电的电源模块，摄像头与红绿灯判断模块连接，超声探头与超声波测距模块连接，红绿灯判断模块、超声波测距模块均与语音输出模块连接，语音输出模块与喇叭连接。本实用新型减小体积、便于携带、降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种拐杖。
背景技术
现有的拐杖，通常仅具有拐杖功能，另外，也有人提出了增加智能引导功能的拐杖，其包括手柄、机架和车轮。在使用时，使用者握住手柄，推动前行。通过手柄上的微型控制杆，设定行进目标方向。根据超声探头获得的信息，运用VFH技术，计算机产生周围环境的虚拟地图，通过伺服电机，控制转向轮的方向引导使用者行进。引导式手杖是将原先有人背负的设备转至拐杖末端的移动式平台上，减少了机器的体积重量给使用者带来的负担，提高了可操作性。引导式手杖的缺点是体积还是过于庞大，不便于携带，而且成本较高，所以不便于推广。
发明内容
为了克服已有智能拐杖的体积过大、不便于携带、成本高的不足,本实用新型提供了一种减小体积、便于携带、降低成本的多功能智能导盲拐杖。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多功能智能导盲拐杖，包括拐杖本体，所述拐杖本体包括拐杆和手柄，所述手柄设置在所述拐杆的上端，所述拐杆上安装智能控制器、摄像头、超声探头和喇叭，所述智能控制器包括用以根据摄像头采集的图片信号得到当前交通信号灯信号的红绿灯判断模块、用以根据超声探头得到与障碍物之间距离的超声波测距模块、用以进行方 位和事件确定的GPS模块、以及用以将盲人需要的信息转化为语音进行输出的语音输出模块和用以实现供电的电源模块，所述摄像头与所述红绿灯判断模块连接，所述超声探头与所述超声波测距模块连接，所述红绿灯判断模块、超声波测距模块均与所述语音输出模块连接，所述语音输出模块与所述喇叭连接。
进一步，所述超声探头分别布置在所述拐杆的上端和下端。
更进一步，所述拐杆上安装电源总开关、超声波避障开关、红绿灯识别开关和GPS开关。
本实用新型的有益效果主要表现在：减小体积、便于携带、降低成本。
附图说明
图1是多功能智能导盲拐杖的外部结构示意图。
图2是系统工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1和图2，一种多功能智能导盲拐杖，包括拐杖本体1，所述拐杖本体包括拐杆和手柄，所述手柄设置在所述拐杆的上端，所述拐杆上安装智能控制器2、摄像头3、超声探头4和喇叭5，所述智能控制器包括用以根据摄像头3采集的图片信号得到当前交通信号灯信号的红绿灯判断模块、用以根据超声探头4得到与障碍物之间距离的超声波测距模块、用以进行方位和事件确定的GPS模块、以及用以将盲人需要的信息转化为语音进行输出的语音输出模块和用以实现供电的电源模块，所述摄像头3与所述红绿灯判断模块连接，所述超声探 头4与所述超声波测距模块连接，所述红绿灯判断模块、超声波测距模块均与所述语音输出模块连接，所述语音输出模块与所述喇叭5连接。
进一步，所述超声探头4分别布置在所述拐杆的上端和下端。
更进一步，所述拐杆上安装电源总开关、超声波避障开关、红绿灯识别开关和GPS开关。
本实施例的智能导盲拐杖，包括以下：
拐杖主体：拐杖高920cm，直径为40cm，适合大部分人群使用。考虑到盲人长时间手持拐杖，所以手柄的以手掌握东西的弧度进行设计，这样避免长时间使用导致手酸手疼。选择材质较轻的铝合金为拐杖的材料，且此种材料耐用不易损坏。拐杖的手柄处附有橡胶表层，可以很好的防滑，而且在温度较低时不至于太凉。在拐杖的表层贴反光材料的贴膜，此材料在暗处可以发出黄光，在晚上出行时可以引起周围人与车辆的注意，以免被误撞。
轮子：在拐杖的底端装有轮子，在没有障碍物的路况下可以推着拐杖走，这样可以更加省力。
箱体：放置单片机模块、GPS模块、语音输出模块及其他相关电路形成的智能控制器。
摄像头模块：可以拍摄路口的红路灯，并对图像进行相关处理。
喇叭：进行语音播报。
超声波测距模块，因为超声波测距模块测探测角度小于15度，要求对悬空及地面放置的障碍物都可以探测到，所以在拐杖的上部和下部分别装一个超声波测距模块，实现准确的避障。
总开关，在不使用拐杖时，可以关闭总开关，切断电源，减少能耗。
超声波避障开关，在总开关打开的情况下，如需要使用超声波进行避障，可以使用此开关进行控制。
红绿灯识别开关，虽然盲人不能看到周围事物，但是他们的感知能力确实比普通人要强，而且据我们调查发现现在城市里的红绿灯口都是铺设了盲道的，这样就方便了盲人能准确定位他们在红绿灯口位置，即他们能正对对面的红绿灯，这样当按下红绿灯识别系统的开关的时候，摄像头能准确捕捉到红绿灯信号，然后通过单片机处理得到红绿灯的信息。在不需要对红绿灯进行判断时，关掉可以减少能耗。
GPS模块开关，在需要对所在位置进行定位及需要知道时间时，可以打开此开关开启此功能。在不需要时可以关掉，减少能耗。
本实施例的控制系统由STM32F103单片机（智能控制器）、GPS模块，超声探头，摄像头，语音模块及相关的电路组成，控制核心为单片机,。单片机在接收到传感器的信息后，将传感器的信号转换为数字信号，通过语音播报进行提示。系统工作原理方框示意图如图32.2所示。
整个系统包括以下几个模块：
（1）智能控制器，采用单片机实现；
（2）摄像头：智能导盲拐杖采用OV7670摄像头模块实现对路口交通信号灯的拍摄。可以提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制，所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程，之后将处理信息输入单片机进行红绿灯判别。
（3）US-100超声探头：该模块包括产生超声波脉冲信号的发射电路和接收电路，由单片机控制产生激励脉冲激励发射超声波，回波 信号经超声波传感器接收后转换成电信号，再经放大和滤波使信号的幅度和信噪比达到一定程度，满足信号处理的要求。
（4）GPS模块：采用GPS模块进行方位的确定和时间的确定。
（5）语音输出模块：该模块主要用单片机驱动扬声器电路，将处理好的盲人需要的信息转化为语音进行输出。
（6）电源模块：该模块为整个系统供电。
Claims (3)
1.一种多功能智能导盲拐杖，包括拐杖本体，所述拐杖本体包括拐杆和手柄，所述手柄设置在所述拐杆的上端，其特征在于：所述拐杆上安装智能控制器、摄像头、超声探头和喇叭，所述智能控制器包括用以根据摄像头采集的图片信号得到当前交通信号灯信号的红绿灯判断模块、用以根据超声探头得到与障碍物之间距离的超声波测距模块、用以进行方位和事件确定的GPS模块、以及用以将盲人需要的信息转化为语音进行输出的语音输出模块和用以实现供电的电源模块，所述摄像头与所述红绿灯判断模块连接，所述超声探头与所述超声波测距模块连接，所述红绿灯判断模块、超声波测距模块均与所述语音输出模块连接，所述语音输出模块与所述喇叭连接。
2.如权利要求1所述的多功能智能导盲拐杖，其特征在于：所述超声探头分别布置在所述拐杆的上端和下端。
3.如权利要求1或2所述的多功能智能导盲拐杖，其特征在于：所述拐杆上安装电源总开关、超声波避障开关、红绿灯识别开关和GPS开关。
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