CN211086601U - 一种盲人避障报警装置及其探测盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盲人避障报警装置及其探测盒。一种盲人避障报警装置的探测盒，包括探测盒的壳体和设置于所述壳体内的控制模块、探测模块、通信模块以及电源模块；所述壳体的左、右两个侧面为斜面，壳体上开设有若干开孔；所述探测模块、控制模块以及通信模块以并联的方式与所述电源模块进行电性连接，所述探测模块的数据端口与所述控制模块的一组I/O接口电性连接，所述通信模块的数据端口与所述控制模块的另一组I/O接口电性连接，所述通信模块与外部设备进行无线通信。一种盲人避障报警装置，包括所述盲人避障报警装置的探测盒以及警报模块，所述警报模块与所述通信模块进行无线通信。所述报警装置及其探测盒的结构合理，安全可靠。

Description

一种盲人避障报警装置及其探测盒

技术领域

本实用新型属于导盲装置领域，具体为一种盲人避障报警装置及其探测盒。

背景技术

盲人在独自行走时，主要依靠导盲装置和导盲犬，但导盲犬不易训练且成本较高。盲人外出或者移动通常情况下都借助手杖作为探测前方障碍物的工具，来判断前方道路的基本情况，另外传统盲人手杖的长度有限，盲人可获得的道路状况信息就相当有限，对于手杖所触碰不到的范围内的障碍物，很可能会对盲人的人身造成伤害，甚至对生命造成威胁。

现有导盲装置的形式也非常多，比如导盲帽、导盲棍等。导盲的装置原理常见的有超声导盲原理、红外导盲原理等，其中以基于超声探测技术的导盲原理的应用最广。

随着技术进步，各种探测、导航等模块的被应用到导盲帽和导盲棍中，这些导盲装置虽然有着各种丰富的功能，但存在着实际应用的弊端。例如，导盲帽戴于头顶时，盲人必须时刻保证不转动头部或者进行抬头、低头动作，否则极容易导致探测模块无法接收回波信号，导致工作异常。这会引起盲人的不适，且存在极大的隐患。

实用新型内容

为了克服现有技术对于穿戴要求较高且存在安全隐患的缺陷，本实用新型提供了一种盲人避障报警装置及其探测盒。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种盲人避障报警装置的探测盒，包括探测盒的壳体和设置于所述壳体内的控制模块、探测模块、通信模块以及电源模块；

所述壳体的左、右两个侧面为斜面，这两个斜面以及所述壳体的顶面、正面设有若干开孔；

所述探测模块、控制模块以及通信模块以并联的方式与所述电源模块进行电性连接，所述探测模块的数据端口与所述控制模块的一组I/O(输入/输出)接口电性连接，所述通信模块的数据端口与所述控制模块的另一组I/O接口电性连接，所述通信模块与外部设备进行无线通信；

所述控制模块用于控制与其连接的模块执行特定操作，以及接收相应模块的数据信息并进行处理；

所述探测模块，受所述控制模块的控制而执行探测障碍物的操作并且将探测数据反馈给所述控制模块，所述探测模块的探头设于所述壳体的左、右两侧面以及正面相应的开孔处；

所述通信模块，受所述控制模块的控制而与外部设备进行无线通信；

所述电源模块，用于为所述探测模块、控制模块以及通信模块提供电源。

进一步的，所述控制模块为单片机最小系统；所述通信模块为蓝牙模块，与外部设备通过蓝牙协议进行无线通信。

根据一个优选实施例，所述探测模块包括四个超声波模块，其中，两个超声波模块以左右并排的方式设于所述壳体的正面的相应的开孔处，余下两个超声波模块分别设于所述壳体的左、右两个斜面的相应的开孔处。

进一步的，所述电源模块包括可充电电池，与该可充电电池导线连接的充电接口，以及以串联方式接于所述可充电电池正极或者负极支路的电源开关键，所述充电接口以及电源开关键设于所述壳体顶面上相应的开孔处。

进一步的，所述壳体内还设有一与所述控制模块的另一组I/O接口电性连接的光敏传感器，用于检测环境明亮程度，所述壳体的顶部还设有一透明窗，所述光敏传感器的探头设于所述透明窗内。进一步的，所述壳体的正面还设有由若干LED(发光二极管)组成的灯组：

所述灯组，以串联的方式，正极与所述控制模块的又一个I/O接口电性连接，负极则与所述电源模块的负极连接；

并且所述灯组的灯头均凸出于所述壳体的正面，并构成盲文的“前”字，用于帮助用户在佩戴时识别所述壳体的正反方向，处于较暗的环境中时，所述控制模块控制所述LED灯组点亮。

根据一个优选实施例，所述壳体的若干开孔包括：

设于所述壳体顶部的电源开关键开孔以及充电接口的开孔；

设于所述壳体正面的两个探头开孔以及所述壳体左、右两侧面上的两个探头开孔。

进一步的，所述壳体的左、右两侧设有两对通孔，该通孔为长条状，从所述壳体的左侧面或者右侧面通向所述壳体的背面，用于设置弹性背带，通过弹性背带将所述报警装置佩戴于胸前。

一种盲人避障报警装置，包括所述盲人避障报警装置的探测盒以及警报模块，所述警报模块与所述通信模块进行无线通信，用于向用户发出警报。

进一步的，所述警报模块为具有蓝牙通信以及振动提醒功能的手环，与所述通信模块通过蓝牙协议进行无线通信。

本实用新型的有益效果是：

1、将警报模块与所述报警装置的主体即探测盒分离，通过振动警报的方式提醒用户更为有效。在某种程度上而言，听觉是盲人的主要感官方式，尤其是在嘈杂的环境中，盲人若是需要时刻专注于报警装置的声音则可能无法注意到其他声音信息。而使用振动作为提醒方式既能够解放盲人用户的耳朵又能够及时有效地发出警报。

2、通过弹性背带将所述报警装置佩戴在胸前更有利于探测，一般情况下，人在前进中胸部的转向角度相比于探头的15°～20°的探测角度而言是较小的，基本不会影响探头对回波信号的接收。同时弹性背带可以保证所述报警装置的稳定佩戴，不会出现晃动进而影响探测的情况。

3、所述壳体的左、右两个侧面为斜面，这样既能够保证左右两侧的探测，又不会因为行走过程中上臂的阻挡导致无法探测。

4、所述壳体的正面设有LED灯组，既能够作为盲人用户佩戴该装置时识别其正反方向的标志，又可作为在较暗的环境中的信号灯，提醒其他行人注意避让，尤其是让出盲道。

附图说明

图1为本实用新型的盲人避障报警装置及其探测盒的壳体的示意图。

图2为所述报警装置的各模块的电路连接及无线通信的示意图。

图号说明：

10.壳体，11.斜面，12.电源开关键开孔，13.充电接口的开孔，14.探头开孔， 15.透明窗，16.用于设置背带的通孔。

20.控制模块，21.探测模块，22.通信模块，23.光敏传感器，24.LED灯组。

30.电源模块，31.可充电电池，32.充电接口，33.电源开关键。

40.警报模块。

DP.数据端口，I/O.输入/输出接口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的盲人避障报警装置的探测盒，包括探测盒的壳体 10和设置于所述壳体10内的控制模块20、探测模块21、通信模块22以及电源模块 30；

所述壳体10的左、右两个侧面为斜面11，这两个斜面11以及所述壳体10的顶面、正面设有若干开孔；优选的，所述壳体10的若干开孔包括设于所述壳体10顶部的电源开关键开孔12以及充电接口的开孔13，设于所述壳体10正面的两个探头开孔14以及所述壳体10左、右两侧面上的两个探头开孔14；

所述探测模块21、控制模块20以及通信模块22以并联的方式与所述电源模块 30进行电性连接，所述探测模块21的数据端口DP与所述控制模块20的一组I/O接口电性连接，所述通信模块22的数据端口DP与所述控制模块20的另一组I/O接口电性连接，所述通信模块22与外部设备进行无线通信；

所述控制模块20用于控制与其连接的模块执行特定操作，以及接收相应模块的数据信息并进行处理；

所述探测模块21，受所述控制模块20的控制而执行探测障碍物的操作并且将探测数据反馈给所述控制模块20，所述探测模块21的探头设于所述壳体10的左、右两侧面以及正面相应的开孔14处；优选的，所述探测模块21包括四个超声波模块，其中，两个超声波模块以左右并排的方式设于所述壳体10的正面的相应的开孔14 处，余下两个超声波模块分别设于所述壳体10的左、右两个斜面11的相应的开孔14处。本实施中所采用的超声波模块可以通过市售获得，例如信泰微电子公司的型号为RCWL-1601的超声波模块。

所述通信模块22，受所述控制模块20的控制而与外部设备进行无线通信；

所述电源模块30，用于为所述探测模块21、控制模块20以及通信模块22提供电源。

进一步的，所述控制模块20为单片机最小系统。所述单片机可采用8051、8052 等系列单片机，本实施中采用STC89C51单片机。所述单片机最小系统为公知常识，此处不再赘述。应理解，嵌入式系统领域中的单片机最小系统包括电源，而本实用新型中专门设置了电源模块30，那么所述电源模块30即为所述单片机最小系统的电源，而不是单独设置的另一个电源。

进一步的，所述通信模块22为蓝牙模块，与外部设备通过蓝牙协议进行无线通信。本实施中所采用的蓝牙模块可以通过市售获得，例如广州汇承信息科技有限公司的型号为HC-05的蓝牙模块。

进一步的，所述电源模块30包括可充电电池31，与该可充电电池31导线连接的充电接口32，以及以串联方式接于所述可充电电池31正极或者负极支路的电源开关键33，所述充电接口32以及电源开关键33设于所述壳体10顶面上相应的开孔12、 13处。本实施例所采用的充电接口为microUSB接口。

进一步的，所述壳体10内还设有一与所述控制模块20的另一组I/O接口电性连接的光敏传感器23，用于检测环境明亮程度，所述壳体10的顶部还设有一透明窗15，所述光敏传感器23的探头设于所述透明窗15内。所述透明窗15可采用透明树脂或者玻璃，只需要具有较好的透光性能即可。

进一步的，所述壳体10的正面还设有由若干LED组成的灯组24：

所述LED灯组24，以串联的方式，正极与所述控制模块20的又一个I/O接口电性连接，负极则与所述电源模块30的负极连接；

并且所述LED灯组24的灯头均凸出于所述壳体10的正面，并构成盲文的“前”字，用于帮助用户在佩戴时识别所述壳体10的正反方向，处于较暗的环境中时，所述控制模块20控制所述LED灯组24点亮，可起到提醒其他行人避让的作用。

进一步的，所述壳体10的左、右两侧设有两对通孔16，该通孔16为长条状，从所述壳体10的左侧面或者右侧面通向所述壳体10的背面，用于设置弹性背带(图中未示出)，通过弹性背带将所述报警装置佩戴于胸前。

所述探测盒工作时，控制模块20控制所述探测模块21进行探测，所述探测模块 21执行探测任务并将探测结果反馈到控制模块20，若探测到前进方向的预设探测距离内存在障碍物，则所述控制模块20通过所述通信模块22与外部设备进行通信，发出报警提醒的指令或者发送相关信息；所述光敏传感器23探测环境明暗程度，当环境较暗时，所述控制模块20向所述LED灯组24输出高电平即点亮LED灯组24，反之LED灯组24不亮。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例的盲人避障报警装置，包括实施例1的盲人避障报警装置的探测盒以及警报模块40，所述警报模块40与所述通信模块22进行无线通信，用于向用户发出警报。

进一步的，所述警报模块40为具有蓝牙通信以及振动提醒功能的手环，与所述通信模块22通过蓝牙协议进行无线通信。所述手环也是现有常规产品，本领域技术人员容易想到所述警报模块也可使用其他能够实现同样功能的可穿戴设备，如智能手表、智能眼镜等。

所述控制模块20作为控制中心，控制所述探测模块21执行探测前方是否有障碍物的操作。所述探测模块21采用超声波模块，根据回波测距原理，2s＝V*t,其中s 为超声波模块与障碍物之间的距离，V是声速，t为所述超声波模块发射声波信号到接收到声波的回波信号的时间。那么可以在控制模块20中设定一时间参数T(s)，在经过T(s)后，若所述超声波模块没有接收到回波信号，则认为前方T*V(m)的距离之内没有障碍物，若在T(s)内接收到回波信号，则说明前方即将碰到障碍物，此时所述控制模块20通过通信模块22控制警报模块40发出警报。

实施例1和实施例2所列举的各模块或者组件的型号不应理解为对相应模块的限定。同时，应当理解，所述单片机、超声波模块、蓝牙模块为现有成熟产品，其具体技术信息可以通过相应的技术手册获得；本领域技术人员根据相关技术/用户手册的信息结合本实用新型所记载的各个模块的连接关系能够显然地知晓各模块管脚之间的连接关系。

Claims (10)

1.一种盲人避障报警装置的探测盒，其特征在于，包括探测盒的壳体和设置于所述壳体内的控制模块、探测模块、通信模块以及电源模块；

所述壳体的左、右两个侧面为斜面，这两个斜面以及所述壳体的顶面、正面设有若干开孔；

所述探测模块、控制模块以及通信模块以并联的方式与所述电源模块进行电性连接，所述探测模块的数据端口与所述控制模块的一组I/O接口电性连接，所述通信模块的数据端口与所述控制模块的另一组I/O接口电性连接，所述通信模块与外部设备进行无线通信；

所述控制模块用于控制与其连接的模块执行特定操作，以及接收相应模块的数据信息并进行处理；

所述探测模块，受所述控制模块的控制而执行探测障碍物的操作并且将探测数据反馈给所述控制模块，所述探测模块的探头设于所述壳体的左、右两侧面以及正面相应的开孔处；

所述通信模块，受所述控制模块的控制而与外部设备进行无线通信；

所述电源模块，用于为所述探测模块、控制模块以及通信模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述控制模块为单片机最小系统；所述通信模块为蓝牙模块，与外部设备通过蓝牙协议进行无线通信。

3.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述探测模块包括四个超声波模块，其中，两个超声波模块以左右并排的方式设于所述壳体的正面的相应的开孔处，余下两个超声波模块分别设于所述壳体的左、右两个斜面的相应的开孔处。

4.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述电源模块包括可充电电池，与该可充电电池导线连接的充电接口，以及以串联方式接于所述可充电电池正极或者负极支路的电源开关键，所述充电接口以及电源开关键设于所述壳体顶面上相应的开孔处。

5.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述壳体内还设有一与所述控制模块的另一组I/O接口电性连接的光敏传感器，用于检测环境明亮程度，所述壳体的顶部还设有一透明窗，所述光敏传感器的探头设于所述透明窗内。

6.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述壳体的正面还设有由若干LED组成的灯组：

所述灯组，以串联的方式，正极与所述控制模块的又一个I/O接口电性连接，负极则与所述电源模块的负极连接；

并且所述灯组的灯头均凸出于所述壳体的正面，并构成盲文的“前”字，用于帮助用户在佩戴时识别所述壳体的正反方向。

7.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述壳体的若干开孔包括：

设于所述壳体顶部的电源开关键开孔以及充电接口的开孔；

设于所述壳体正面的两个探头开孔以及所述壳体左、右两侧面上的两个探头开孔。

8.根据权利要求1所述的探测盒，其特征在于，所述壳体的左、右两侧设有两对通孔，该通孔为长条状，从所述壳体的左侧面或者右侧面通向所述壳体的背面，用于设置弹性背带，通过弹性背带将所述报警装置佩戴于胸前。

9.一种盲人避障报警装置，包括所述权利要求1-8任意一项所述的探测盒，其特征在于，还包括警报模块，所述警报模块与所述通信模块进行无线通信，用于向用户发出警报。

10.根据权利要求9所述的盲人避障报警装置，其特征在于，所述警报模块为具有蓝牙通信以及振动提醒功能的手环，与所述通信模块通过蓝牙协议进行无线通信。

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