[實用新型]超聲波智能導盲裝置

無效

• 申請號: 201120045366.2
• 申請日: 2011-02-23
• 公開（公告）號: CN201959194U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 尹瑞;劉彥華;明鏡;林鵬;羅程;王炳謙;尼俊紅
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: A61H3/06
• 分類號: A61H3/06;G01S15/93;G01S7/52
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本實用新型涉及一種用于幫助盲人探測道路障礙物的裝置，屬檢測技術領域。

背景技術

盲人在獨自行走時需要使用導盲器具。手杖是目前最常用的導盲工具,盲人用它敲擊地面,可發現身旁的障礙物。手杖導盲存在的缺點是探測速度慢、可靠性差，不能發現較遠一點的地面障礙物以及空中懸掛或突出的障礙物，而且需要占用盲人一只手長時間操作手杖，使用非常不方便。為了更好地幫助盲人行走,人們研制了導盲機器人及其它電子導盲裝置，但現有的電子導盲裝置成本較高，用戶難以接受。此外,有的盲人利用導盲犬帶路,但導盲犬訓練成本高、周期長，而且容易發生事故。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足、提供一種結構簡單、成本低廉、操作方便、可迅速探明多方位障礙物的超聲波智能導盲裝置。

本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的：

一種超聲波智能導盲裝置，構成中包括單片機、超聲波發射電路、回波接收電路、按鈕電路和音頻報警電路，所述超聲波發射電路由四個超聲發射單元組成，發射方向分別指向使用者的正前方、前下方、左前方和右前方，它們的輸入端接單片機的輸出端口；所述回波接收電路由四個回波接收單元組成，接收方向分別對應四個超聲發射單元的發射方向，它們的輸出端接單片機的輸入端口；所述按鈕電路的輸出端接單片機的輸入端口；所述音頻報警電路的輸入端接單片機的輸出端口。

上述超聲波智能導盲裝置，所述超聲發射單元由超聲發射探頭、六個反相器和兩個電容組成，第一反相器的輸入端接單片機的輸出端口，輸出端接第二反相器的輸入端；第三反相器和第四反相器并聯連接，它們的輸入端接第二反相器的輸出端，輸出端經第一電容接超聲發射探頭的一個輸入端；第五反相器和第六反相器并聯連接，它們的輸入端接第一反相器的輸出端，輸出端經第二電容接超聲發射探頭的另一個輸入端。

上述超聲波智能導盲裝置，所述回波接收單元由超聲接收探頭、兩個運算放大器、比較器、電阻和電容組成，第一運算放大器的反相輸入端依次經第一電阻和第三電容接超聲接收探頭的一個輸出端，并經并聯連接的第二電阻和第四電容接輸出端，第三電阻和第四電阻串接成分壓電路后接直流電源，它們串接點的輸出電壓經第五電容濾波后接兩個運算放大器的同相輸入端；第二運算放大器的反相輸入端依次經第五電阻和第六電容接第一運算放大器的輸出端，并經并聯連接的第六電阻和第七電容接輸出端，輸出端接比較器的IN+輸入端，比較器的IN-輸入端接參考電壓，輸出端接單片機的輸入端口。

上述超聲波智能導盲裝置，構成中還包括測量模式選擇電路，所述測量模式選擇電路的構成中包括五個電阻和一個電位器，第八電阻和第九電阻串聯連接，第十電阻和第十一電阻串聯連接，第十二電阻和電位器串聯連接，第八電阻和第九電阻的串接點、第十電阻和第十一電阻的串接點以及電位器的滑動端輸出的參考電壓經跳線接四個回波接收單元內比較器的IN-輸入端。

上述超聲波智能導盲裝置，所述按鈕電路由按鈕和第七電阻組成，所述按鈕一端接直流電源正極，一端接單片機的輸入端口，第七電阻是按鈕與單片機連接端的下拉電阻。

上述超聲波智能導盲裝置，所述音頻報警電路由音頻放大器和揚聲器組成，所述音頻放大器的信號輸入端接單片機的輸出端口，輸出端驅動揚聲器。

本實用新型利用超聲波探測盲人正前方、前下方、左前方和右前方的障礙物，不僅能發現地面上的障礙物，也能發現空中懸掛或突出的障礙物，而且探測距離遠、速度快，探測結果以語音形式告知使用者。本裝置結構簡單、成本低廉，具有較高的可靠性且不用長時間操作，只需直接固定在盲人身上即可工作，使用非常方便，可確保盲人的行走安全。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的電原理框圖；

圖2是電原理圖；

圖3是超聲波發射電路的電原理圖；

圖4是回波接收電路的電原理圖；

圖5是程序流程框圖。

圖中各標號為：U1A～U1F、反相器；U2、單片機；U3、比較器；T-1、T-2、T-3、T-4、超聲發射單元；R-1、R-2、R-3、R-4、回波接收單元；?F1、F2、運算放大器；FD、音頻放大器；SP、揚聲器；US1、超聲發射探頭；US2、超聲接收探頭；Key、按鈕；J、跳線；R1～R12、電阻；C1～C7、電容。

具體實施方式