CN204932185U - 多功能智能导盲手杖 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多功能智能导盲手杖，包括手杖本体，设置于手杖本体内部的控制器，所述控制器通过信号线分别与蓝牙模块、超声波传感器组件、红外线传感器、播放器组件、驱动电机、供电装置连接。本实用新型的优越效果在于：通过设置超声波传感器组件、红外线传感器，使得障碍物及人群能同时检测；将障碍物、人群的位置信息转化为立体声信号，通过蓝牙模块与便携式耳机组件进行信号传输，使得盲人能够更为自主地行走，以及获取周围人们的帮助，结构简单，操作方便。

Description

多功能智能导盲手杖

技术领域

本实用新型涉及一种手杖，特别涉及一种基于蓝牙技术、超声波技术、红外线技术进行信号检测、传输的多功能智能导盲手杖。

背景技术

现有的盲人手杖结构比较简单，除了纹饰在杖杆上的花纹外，和一般的手杖基本没有区别。更高级一点的手杖也就是在杖杆的端部增加防滑垫。当然目前也有小部分的带有智能报警的手杖，但是这些手杖传感的准确性往往很低，不能达到准确进行报警，而对于盲人来说，误报是很致命的，一旦出现问题，往往就会出现大的安全事故。

据统计，中国现有500万盲人，占世界盲人总数的五分之一，且每年盲人发生事故的比例居高不下。

公开号为CN201186013U的中国专利公开了一种盲人手杖，包括手杖体，手杖体上部设有求助按钮、喇叭和电源开关，手杖体内部设有控制芯片和电源装置，电源开关连接于电源装置和控制芯片之间，求助按钮与控制芯片的控制端连接，控制芯片的输出端与喇叭连接，控制芯片内设求助语音播放模块，所述求助语音播放模块在受到求助按钮触发时便通过喇叭发出求助声音。本实用新型盲人手杖在盲人外出行走时，可根据盲人的需要随时随地向他人发出求助问路的信号，使周围的行人及时注意到盲人的需求而提供帮助，从而使以往盲人的不知向谁问路变为主动受到他人帮助。此技术方案能够进行简单的报警，但是此技术方案依然存在传感的准确性很低，不能达到准确进行报警。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种基于蓝牙技术、超声波技术、红外线技术进行信号检测、传输的多功能智能导盲手杖。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：多功能智能导盲手杖，包括手杖本体，设置于手杖本体内部的控制器，所述控制器通过信号线分别与蓝牙模块、超声波传感器组件、红外线传感器、播放器组件、驱动电机、供电装置连接；所述超声波传感器组件包括第一超声波传感器、第二超声波传感器，第一超声波传感器及第二超声波传感器均与驱动电机的输出轴固定连接；所述播放器组件包括左立体声播放器及右立体声播放器。

所述的技术方案优选为，所述控制器采用AVR单片机。

所述的技术方案优选为，所述控制器与温度传感器连接。采用温度补偿法减小超声波传感器组件与红外线传感器测距的误差。

所述的技术方案优选为，所述第一超声波传感器设置于手杖本体的上端，第二超声波传感器设置于手杖本体的下端。

所述的技术方案优选为，多功能智能导盲手杖还包括用于接收蓝牙模块的无线传输信号的便携式耳机组件，所述便携式耳机组件包括左立体声耳机和右立体声耳机。

所述的技术方案优选为，所述手杖本体设有定位导向装置，所述定位导向装置与控制器连接。

所述的技术方案优选为，所述手杖本体设有闪烁警示装置。

所述的技术方案优选为，所述闪烁警示装置采用蜂鸣器、喇叭、振动器、警笛、报警灯中的一种或几种。

所述的技术方案优选为，所述控制器设有存储装置及USB接口。

所述的技术方案优选为，所述控制器与密码输入装置连接，所述密码输入装置采用指纹输入装置和/或脸谱输入装置。

本实用新型所述多功能智能导盲手杖采用超声波测距原理来探测障碍物，利用红外线测距对周围的人群进行扫描，以达到实时寻人的目的。

与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：通过设置超声波传感器组件、红外线传感器，使得障碍物及人群能同时检测；将障碍物、人群的位置信息转化为立体声信号，通过蓝牙模块与便携式耳机组件进行信号传输，使得盲人能够更为自主地行走，以及获取周围人们的帮助，结构简单，操作方便。

附图说明

图1为所述多功能智能导盲手杖的结构框图。

附图标记如下：

1-手杖本体、2-控制器、21-温度传感器、3-蓝牙模块、4-超声波传感器组件、41-第一超声波传感器、42-第二超声波传感器、5-红外线传感器、6-播放器组件、61-左立体声播放器、62-右立体声播放器、7-驱动电机、8-供电装置、9-便携式耳机组件、91-左立体声耳机、92-右立体声耳机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。

如附图1所示，本实用新型所述多功能智能导盲手杖，包括手杖本体1，设置于手杖本体1内部的控制器2，所述控制器2通过信号线分别与蓝牙模块3、超声波传感器组件4、红外线传感器5、播放器组件6、驱动电机7、供电装置8连接；所述超声波传感器组件4包括第一超声波传感器41、第二超声波传感器42，第一超声波传感器41及第二超声波传感器42均与驱动电机7的输出轴固定连接；所述播放器组件6包括左立体声播放器61及右立体声播放器62。

本实用新型所述的第一超声波传感器41、第二超声波传感器42采用渡越时间法的定位原理，其计算公式为：

D＝1/2t×c；

其中，D为手杖本体1与障碍物之间的距离，1/2t为超声波单程传播时间，t为从超声波发送到超声波接收所有的时间，c为超声波声速。

所述的第一超声波传感器41、第二超声波传感器42均设有超声波发送、接收装置(图中未示)。

在上述实施例中，所述控制器2采用AVR单片机。进一步地，所述控制器2与温度传感器21连接。采用温度传感器21进行温度补偿，减小超声波传感器组件4与红外线传感器5测距的误差。所述第一超声波传感器41设置于手杖本体1的上端，第二超声波传感器42设置于手杖本体1的下端。

在上述实施例中，所述的多功能智能导盲手杖还包括用于接收蓝牙模块3的无线传输信号的便携式耳机组件9，所述便携式耳机组件9包括左立体声耳机91和右立体声耳机92。所述的蓝牙模块3采用ATK-SPP蓝牙模块。

在上述实施例中，所述手杖本体1设有定位导向装置(图中未示)，所述定位导向装置与控制器1连接，所述定位导向装置用于对手杖本体1进行定位及导向。所述手杖本体1设有闪烁警示装置(图中未示)，所述闪烁警示装置采用蜂鸣器、喇叭、振动器、警笛、报警灯中的一种或几种，所述的闪烁警示装置能提醒周围的行人或行驶车辆，避免交通事故发生。所述控制器1与密码输入装置(图中未示)连接，所述密码输入装置采用指纹输入装置或脸谱输入装置；通过设置密码输入装置对持有手杖本体1的操作者进行识别，利于寻找或监控。另外，所述控制器2设有存储装置、USB接口(图中未示)，所述存储装置用于储存手杖本体1的操作者的行走路线及周围障碍物的情况，所述的USB接口作为数据的输入或导出接口，如将存储装置内的数据导出，或将音频文件输入。

在实际使用时，本实用新型所述的驱动电机7运转，所述驱动电机7设为两个，进而分别带动第一超声波传感器41及第二超声波传感器42周期性旋转，所述的第一超声波传感器41用于采集手杖本体1较远处的障碍物，如手杖本体1前方4m处的障碍物；所述的第二超声波传感器42用于采集手杖本体1较近处的障碍物，如手杖本体1前方1m内的障碍物。所述的第一超声波传感器41及第二超声波传感器42实时将所采集的障碍物超声信号传输至控制器2，所述控制器2对障碍物超声信号转化为立体声信号，同时采用温度传感器21进行温度补偿，减少时间误差，提高超声波测量精度。所述控制器2将障碍物超声信号转化为立体声信号后，将立体声信号传递至播放器组件6的左立体声播放器61及右立体声播放器62；以及经蓝牙模块3传递至便携式耳机组件9的左立体声耳机91和右立体声耳机92。所述播放器组件6、便携式耳机组件9根据障碍物的距离发出“滴滴滴”的声音信号；当手杖本体1与障碍物的距离较远时，如距离为3.5m，所述播放器组件6、便携式耳机组件9发出“滴滴滴”的声音信号，所述“滴滴滴”的声音信号时间间隔为2s；当手杖本体1与障碍物的距离较近时，如距离为80cm，所述播放器组件6、便携式耳机组件9发出“滴滴滴”的声音信号，所述“滴滴滴”的声音信号时间间隔为0.5s。所述手杖本体1的操作者根据声音信号的时间间隔判断障碍物的距离。总之，随着携带所述手杖本体1的操作者与障碍物之间的距离逐渐变小，所述“滴滴滴”的声音信号的时间间隔逐渐变短。

另外，所述播放器组件6、便携式耳机组件9对声音信号进行频移和降频处理，所述手杖本体1的操作者根据传入两耳之间的声音强度差，判断障碍物的方向。

本实用新型所述红外线传感器5同样采用渡越时间法的定位原理进行测距，此处不再赘述。

本实用新型所述多功能智能导盲手杖通过第一超声波传感器41、第二超声波传感器42、红外线传感器5共三个传感器实现障碍物、人群测距功能，所述控制器将采集的障碍物超声信号转化为立体声信号后，并将立体声信号传输至所述播放器组件6，以及通过所述蓝牙模块3将立体声信号传输至便携式耳机组件9，以及传输至人耳。

本实用新型中涉及的控制器2、温度传感器21、蓝牙模块3、第一超声波传感器41、第二超声波传感器42、红外线传感器5、播放器组件6、驱动电机7、供电装置8、定位导向装置、闪烁警示装置、存储装置、USB接口为现有设备。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.多功能智能导盲手杖，包括手杖本体，其特征在于，设置于手杖本体内部的控制器，所述控制器通过信号线分别与蓝牙模块、超声波传感器组件、红外线传感器、播放器组件、驱动电机、供电装置连接；所述超声波传感器组件包括第一超声波传感器、第二超声波传感器，第一超声波传感器及第二超声波传感器均与驱动电机的输出轴固定连接；所述播放器组件包括左立体声播放器及右立体声播放器。

2.根据权利要求1所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述控制器与温度传感器连接。

3.根据权利要求1所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述第一超声波传感器设置于手杖本体的上端，第二超声波传感器设置于手杖本体的下端。

4.根据权利要求1所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，多功能智能导盲手杖还包括用于接收蓝牙模块的无线传输信号的便携式耳机组件，所述便携式耳机组件包括左立体声耳机和右立体声耳机。

5.根据权利要求1所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述手杖本体设有定位导向装置，所述定位导向装置与控制器连接。

6.根据权利要求1或5所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述手杖本体设有闪烁警示装置。

7.根据权利要求6所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述闪烁警示装置采用蜂鸣器、喇叭、振动器、警笛、报警灯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述控制器设有存储装置及USB接口。

9.根据权利要求1所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述控制器与密码输入装置连接，所述密码输入装置采用指纹输入装置和/或脸谱输入装置。

10.根据权利要求1或2所述的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述控制器采用AVR单片机。