CN206274424U - 一种盲人过街的辅助设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及道路交通指示领域，具体涉及一种盲人过街的辅助设备及方法，一种盲人过街的辅助设备，包括：设置在斑马线过道上的交通信号发射器、定位装置以及盲人手中握持的引路杖；所述引路杖包括，杖体和设置在杖体上的信号收发机构、音频播放器和控制器；所述定位装置包括至少3个超声波接收器，所述超声波接收器设置在斑马线过道中至少三个不共线的位置上，所述超声波接收器内设置有信号反馈器；所述信号收发机构包括，与所述超声波接收器相匹配的超声波发射器和与所述接收所述信号反馈器信号的信号接收器，所述超声波发射器和信号接收器通过信号线与控制器相连。

Description

一种盲人过街的辅助设备

技术领域

本实用新型涉及道路交通指示领域，具体涉及一种盲人过街的辅助设备。

背景技术

盲人是社会群体中一群不能忽视的群体，享受和正常人同等的权利，盲人行走在路上，因为看不见路况，时刻存在着危险，特别是走人行道过马路时，当盲人身边没有人扶持导向时，很容易走歪，偏离到人行道以外的区域，造成危险。授权公告号为CN202711465U公开的一种过马路音讯指示装置，包括一信号发射单元、一信号接收单元、一控制单元及一音频发生器，所述信号发射单元安装于路边，与道路指示灯连接，根据所述道路指示灯的切换发射不同的指示信号，所述信号接收单元安装于盲人的手杖上，并通信连接所述信号发射单元，接收来自于所述信号发射单元的指示信号，所述控制单元安装于所述手杖上，连接所述信号接收单元，处理所述信号接收单元接收到的信号，所述音频发生器也安装于所述手杖上，连接所述控制单元。当盲人走到路边，手杖上的信号接收器就能收到马路两边的信号发射器发出的信号从而出入控制器内，控制音频发生器发出声音，提醒盲人此时可以过马路，给盲人提供了方便。但是，其没有解决盲人在斑马线区域内行走时，走歪时的解决方法，无法彻底解决盲人过马路的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种盲人过街的辅助设备。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种盲人过街的辅助设备，包括：设置在斑马线过道上的交通信号发射器、定位装置以及盲人手中握持的引路杖；

所述引路杖包括，杖体和设置在杖体上的信号收发机构、音频播放器和控制器；

所述定位装置包括至少3个超声波接收器，所述超声波接收器设置在斑马线过道中至少三个不共线的位置上，所述超声波接收器内设置有信号反馈器；

所述信号收发机构包括，与所述超声波接收器相匹配的超声波发射器和与所述接收所述信号反馈器信号的信号接收器，所述超声波发射器和信号接收器通过信号线与控制器相连；

所述引路杖下端设置有导向器，所述导向器包括转向器和导向轮，所述转向器和导向轮受到控制器的控制驱动，导向器的设置使得盲人在握持引路杖时，会受到一个拉力，用以指引盲人移动的方向。

三个不共线的超声波接收器和信号反馈器配合超声波发射器和信号接收器可以测量出盲人所在处的坐标，根据坐标位置的变化情况，得到盲人的移动轨迹，进而做出语音提醒和引导。

作为优选，所述杖体上端设置有握把，所述握把上设置有凹纹，可以有效防止倒拿引路杖。

作为优选，所述引路杖上设置有手环，所述手环通过柔性绳与握把相连，使用时将手环固定在盲人的手臂上，用以防止引路杖掉落后，盲人无法找到。

作为优选，所述引路杖的两侧设置有发光条，发光条为LED灯带，通电后具有闪烁的功能，用以对过路汽车和行人起到警示作用。

作为优选，所述引路杖表面设置有太阳能电池板，利用太阳能对发光条以及引路杖上的装置供电，节能的同时，提高引路杖的续航能力。

作为优选，所述杖体上端设置有伸缩杆；所述定位装置还包括，设置在斑马线的对角位置的红外线定位柱；所述信号收发机构还包括，交通信号接收器和红外发射器；所述红外发射器设置在所述伸缩杆的顶部，所述红外发射器包括4个按圆周均布的红外线发射头；所述控制器通过信号线与所述交通信号接收器、音频播放器和有红外发射器相连，所述红外线发射头发出的信号被红外线定位柱阻挡后会反馈信号给控制器。

在斑马线的对角位置设置红外线定位柱配合红外发射器将马路边界的矩形范围给标记出来，当盲人进入或走出该区域控制器都能接受到信号，从而对盲人做出语音提醒，指示盲人的行走方向。

作为上述方案的优选，所述伸缩杆伸长到最高位置后，所述红外发射器距离地面的垂直距离为1.8-2.2m，所述红外线定位柱的垂直高度为1.8-2.2m，当红外发射器提升到这个高度时，高度区域内的阻挡物较少，能大幅提高信号的精准度，提高了装置的安全性。

一种盲人过街的方法，通过采用上述的一种盲人过街的辅助设备，并按照以下步骤进行：

①交通情况反馈：交通信号发射器采集交通数据，当交通信号指示灯为绿灯且人行道上无行驶车辆时，交通信号发射器发射信号给引路杖内的交通信号接收器，交通信号接收器指示控制器控制音频播放器，发出开始通行的语音；

②通行中的引导：所述定位装置和所述信号收发机构共同监控盲人的行走状况，并将信号反馈给控制器，由控制器控制音频播放器播放指示语音；

③通行完成后的收尾：当控制器接受到走出斑马线区域的信号后，控制音频播放器发出顺利通过马路的提示语音。

作为优选，所述步骤②中，通过超声波接收器、信号反馈器、超声波发射器和信号接收器监控盲人的行走路线，监控的方法为：1、盲人位置计算，由超声波发射器发射信号给坐标为（a1，b1）、（a2，b2）、（a3，b3）的超声波接收器（22），得到3组距离数据d1i、d2i、d3i，i为正整数，通过

计算出当前盲人的平面坐标（xi，yi），其中超声波接收器的坐标数据，在步骤①中由交通信号发射器发送到控制器储存；2、盲人运动方向计算，Δyi=yi+1-yi，Δxi=xi+1-xi通过Δy的正负判断盲人偏移的左右方向，偏移的角度θ=arctan（Δy/Δx）；3、盲人行动方向引导，通过控制器控制音频播放器提示盲人回到正确行驶路线，同时控制器控制导向器引导盲人转向正确路线。

作为优选，盲人的平面坐标（xi，yi）每隔0.05s到1s测算一次，所述转向器转动的角度与步骤2中计算得到的θ相同。

作为优选，所述从步骤①进入步骤②时，伸缩杆升起，使得红外发射器升高到离地1.8-2.2m的高度，随后盲人手持引路杖在语音指示下进入斑马线区域。

作为优选，所述步骤②中，通过红外线定位柱和红外发射器对盲人的活动范围进行监控，监控的方法为：将4个红外线发射头依次编号为探头A、探头B、探头C、探头D；进入斑马线区域时，四个探头中的一个将会扫到红外线定位柱收到一个反馈信号，将该探头赋值为00，然后按照A到B到C到D到A的循环顺序，给各探头赋值01、10和11，直到每个探头都被赋值，当接收到赋值为01、11的探头信号时，表示盲人已经到达左或右边缘，通过控制器控制音频播放器提示盲人回到正确行驶路线；当接收到赋值为10的探头信号，表示盲人已经成功穿越马路，将伸缩杆收下。

综上所述，本实用新型的有益效果：

① 本实用新型所述的一种盲人过街的辅助设备及方法，安全性强，信号接收稳定，引导效果好。

② 本实用新型所述的一种辅助盲人过马路的装置，节能环保，续航能力强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中引路杖的结构示意图；

图3是本实用新型中导向器的结构示意图

图4是本实用新型中伸缩杆和握把处的结构示意图；

图5是本实用新型中信号收发机构和控制器的示意图

图6是本实用新型中超声波发射器监控方法的示意图；

图7是本实用新型中红外发射器监控方法的示意图。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

下面结合附图以实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1：

根据图1～图6所示，一种盲人过街的辅助设备，包括：设置在斑马线过道上的交通信号发射器1、定位装置2以及盲人手中握持的引路杖3；

引路杖3包括，杖体31和设置在杖体31上的信号收发机构32、音频播放器33和控制器34；

定位装置2包括3个超声波接收器22，超声波接收器22设置在斑马线过道中的三个边角位置上，坐标为分别为（0，0）、（a，0）、（0，b）其中a、b为马路的长和宽，超声波接收器22内设置有信号反馈器23；

信号收发机构32包括，与超声波接收器22相匹配的超声波发射器323和与接收信号反馈器23信号的信号接收器324，超声波发射器323和信号接收器324通过信号线与控制器34相连；

引路杖3下端设置有导向器4，导向器4包括转向器41和导向轮42，转向器41和导向轮42受到控制器34的控制驱动，导向器4的设置使得盲人在握持引路杖3时，会受到一个拉力，用以指引盲人移动的方向。

杖体31上端设置有握把5，握把5上设置有凹纹51，可以有效防止倒拿引路杖3，引路杖3上设置有手环53，手环53通过柔性绳52与握把5相连，使用时将手环53固定在盲人的手臂上，用以防止引路杖3掉落后，盲人无法找到。

一种盲人过街的方法，通过采用上述的一种盲人过街的辅助设备，并按照以下步骤进行：

① 交通情况反馈：交通信号发射器1采集交通数据，当交通信号指示灯为绿灯且人行道上无行驶车辆时，交通信号发射器1发射信号给引路杖3内的交通信号接收器321，同时将超声波接收器22的坐标（0，0）、（a，0）、（0，b）发送到控制器34储存，交通信号接收器321指示控制器34控制音频播放器33，发出开始通行的语音；

②通行中的引导：根据图6所示，通过超声波接收器22、信号反馈器23、超声波发射器323和信号接收器324协同监控盲人的行走路线，监控的方法为：

1、盲人位置计算，由超声波发射器323发射信号给坐标为（0，0）、（a，0）、（0，b）的超声波接收器22，得到3组距离数据d1i、d2i、d3i，i为正整数，通过下式计算出当前盲人的平面坐标（xi，yi）；

2、盲人运动方向计算，Δyi=yi+1-yi，Δxi=xi+1-xi通过Δy的正负判断盲人偏移的左右方向，偏移的角度θ=arctan（Δy/Δx），第i次与第i+1次的位置计算的间隔为0.1s；

3、盲人行动方向的引导，当Δyi>0时，通过控制器34控制音频播放器33提示右转，并且控制转向器41向右转动，转向器41转动的角度与上步骤2中计算得到的θ相同；当Δyi<0时，通过控制器34控制音频播放器33提示右转，并且控制转向器41向右转动，转向器41转动的角度与上步骤2中计算得到的θ相同；当Δxi+1>Δxi时，降低导向轮42的转速，当Δxi+1<Δxi时，加快导向轮42的转速。

③通行完成后的收尾：当控制器34接受到走出斑马线区域的信号后，控制音频播放器33发出顺利通过马路的提示语音。

实施例2：

与上述实施例1不同之处在于，根据图4、图5所示，杖体31上端设置有伸缩杆35；定位装置2还包括，设置在斑马线的对角位置的红外线定位柱21；信号收发机构32还包括，交通信号接收器321和红外发射器322；红外发射器322设置在伸缩杆35的顶部，红外发射器322包括4个按圆周均布的红外线发射头3221；控制器34通过信号线与交通信号接收器321、音频播放器33和有红外发射器322相连，红外线发射头3221发出的信号被红外线定位柱21阻挡后会反馈信号给控制器34。

伸缩杆35伸长到最高位置后，红外发射器322距离地面的垂直距离为1.8-2.2m，红外线定位柱21的垂直高度为1.8-2.2m，当红外发射器322提升到这个高度时，高度区域内的阻挡物较少，能大幅提高信号的精准度，提高了装置的安全性。

与本实施例中一种盲人过街的方法的与实施例1的不同之处在于，根据图7所示，在步骤②中，还通过红外线定位柱21和红外发射器322对盲人的活动范围进行监控，监控的方法为：将4个红外线发射头3221分别编号为探头A、探头B、探头C、探头D，编号顺序为按照俯视视角的顺时针方向依次为A、B、C、D；进入斑马线区域时，四个探头中的一个将会扫到红外线定位柱21收到一个反馈信号，将该探头赋值为00，然后按照A到B到C到D到A的循环顺序，给各探头赋值01、10和11，直到每个探头都被赋值。例如A为00，则B为01、C为10、D为11；又如，B为00，则C为01、D为10、A为11，依次类推。当控制器34接收到赋值为01的探头信号时，表示盲人已经到达左边缘，通过控制器34控制音频播放器33提示盲人右转调整路线；当控制器34接收到赋值为11的探头信号时，表示盲人已经到达右边缘，通过控制器34控制音频播放器33提示盲人左转调整路线。

实施例3：

与上述实施例1或2不同之处在于，根据图3所示，引路杖3的两侧设置有发光条6，发光条为LED灯带，通电后具有闪烁的功能，用以对过路汽车和行人起到警示作用。引路杖3表面设置有太阳能电池板7，利用太阳能对发光条6以及引路杖3上的装置供电，节能的同时，提高引路杖3的续航能力。

Claims (8)

1.一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，包括：设置在斑马线过道上的交通信号发射器（1）、定位装置（2）以及盲人手中握持的引路杖（3）；

所述引路杖（3）包括，杖体（31）和设置在杖体（31）上的信号收发机构（32）、音频播放器（33）和控制器（34）；

所述定位装置（2）包括至少3个超声波接收器（22），所述超声波接收器（22）设置在斑马线过道中至少三个不共线的位置上，所述超声波接收器（22）内设置有信号反馈器（23）；

所述信号收发机构（32）包括，与所述超声波接收器（22）相匹配的超声波发射器（323）和接收所述信号反馈器（23）信号的信号接收器（324），所述超声波发射器（323）和信号接收器（324）通过信号线与控制器（34）相连。

2.根据权利要求1所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述引路杖（3）下端设置有导向器（4），所述导向器（4）包括转向器（41）和导向轮（42），所述导向器（4）通过控制器（34）实施导向功能。

3.根据权利要求2所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述杖体（31）上端设置有握把（5），所述握把（5）上设置有凹纹（51）。

4.根据权利要求3所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述引路杖（3）上设置有手环（53），所述手环（53）通过柔性绳（52）与握把（5）相连。

5.根据权利要求4所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述引路杖（3）的两侧设置有发光条（6）。

6.根据权利要求5所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述引路杖（3）表面设置有太阳能电池板（7）。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述杖体（31）上端设置有伸缩杆（35）；所述定位装置（2）还包括，设置在斑马线的对角位置的红外线定位柱（21）；所述信号收发机构（32）还包括，交通信号接收器（321）和红外发射器（322）；所述红外发射器（322）设置在所述伸缩杆（35）的顶部，所述红外发射器（322）包括4个按圆周均布的红外线发射头（3221）；所述控制器（34）通过信号线与所述交通信号接收器（321）、音频播放器（33）和有红外发射器（322）相连，所述红外线发射头（3221）发出的信号被红外线定位柱（21）阻挡后会反馈信号给控制器（34）。

8.根据权利要求7所述的一种盲人过街的辅助设备，其特征在于，所述伸缩杆（35）伸长到最高位置后，所述红外发射器（322）距离地面的垂直距离为1.8-2.2m，所述红外线定位柱（21）的垂直高度为1.8-2.2m。