[發明專利]一種引導盲人避障的導盲拐及其避障方法

有效

• 申請號: 201310322097.3
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103393526A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張小瑞;匡亮;孫偉;施珮;張小娜;徐金花;周素萍;楊麗
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: A61H3/06
• 分類號: A61H3/06;A61H3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種引導盲人避障的導盲拐，包含導盲拐本體，其特征在于導盲拐本體上設有微處理器模塊、語音模塊、電源模塊和兩個超聲波測距模塊，其中微處理器模塊分別與兩個超聲波測距模塊、語音模塊相連，電源模塊分別與兩個超聲波測距模塊、微處理器模塊、語音模塊相連。

2.根據權利要求1所述的一種引導盲人避障的導盲拐，其特征在于兩個超聲波測距模塊在同一水平高度左右分布、且發射方向均為導盲拐的正前方。

3.根據權利要求1所述的一種引導盲人避障的導盲拐，其特征在于還包含震動模塊，分別與微處理器模塊、電源模塊相連。

4.根據權利要求3所述的一種引導盲人避障的導盲拐，其特征在于所述震動模塊由4*4震動電機序列構成，在4列震動電機序列中，左右兩列分別與兩個超聲波測距模塊相對應，中間兩列與正前方相對應。

5.根據權利要求1所述的一種引導盲人避障的導盲拐，其特征在于所述微處理器模塊采用STC89C52單片機。

6.基于權利要求1至5任一所述的一種引導盲人避障的導盲拐的避障方法，其特征在于，包含如下步驟：

步驟1），兩個超聲波測距模塊按照時間先后進行障礙物距離測量并將測量數據傳遞給微處理器模塊；

步驟2），若兩個超聲波測距模塊均無法測得障礙物距離，微處理器模塊不進行任何處理；

步驟3），若一個超聲波測距模塊能夠測得障礙物距離，另一個超聲波測距模塊無法測出障礙物，由微處理器模塊控制與測得障礙物距離的那一個超聲波測距模塊位于同一側的震動電機序列震動，并控制語音模塊播放語音提示盲人左方較遠處有障礙物；

步驟4），若兩個超聲波測距模塊均測得障礙物距離，由微處理器模塊計算障礙物相對盲人正前方的偏離方向、偏離角度和偏離距離，根據偏離方向控制震動電機序列的不同序列震動，同時控制控制語音模塊播放語音提示盲人該偏離方向、偏離角度和偏離距離。

7.根據權利要求6所述的避障方法，其特征在于步驟4）中所述的計算障礙物相對盲人正前方的偏離方向、偏離角度和偏離距離并根據偏離方向控制震動電機序列的不同序列震動的步驟如下：

步驟4.1），微處理器模塊分別接收第一超聲波測距模塊測量的障礙物距離m和第二超聲波測距模塊測量的障礙物距離n后，結合兩個超聲波測距模塊之間的距離x計算出偏離距離z，公式如下：

z=2m2+2n2-x24;]]>

步驟4.2），由微處理器模塊判斷障礙物距離m和障礙物距離n的大小；

步驟4.3），若m>n，微處理器模塊判斷障礙物的偏離方向為第二超聲波測距模塊所位于的那一側，根據以下公式計算障礙物的偏離角度α：

微處理器控制與第一超聲波測距模塊位于同一側的震動電機序列震動；

步驟4.4），若m<n，微處理器模塊判斷障礙物的偏離方向為第一超聲波測距模塊所位于的那一側，根據以下公式計算障礙物的偏離角度α：

微處理器控制與第二超聲波測距模塊位于同一側的震動電機序列右列震動；

步驟4.5），若m=n，微處理器模塊判斷障礙物在盲人正前方，控制震動電機序列中間兩列震動。