[發(fā)明專利]基于超聲波測距原理的智能導(dǎo)盲系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310369544.0
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103431979A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏書柳;張潤華;韓金厚;蔣馳宇;王劍平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: A61H3/06
• 分類號: A61H3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于超聲波測距原理的智能導(dǎo)盲系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前導(dǎo)盲裝置有許多種，比如導(dǎo)盲鞋，導(dǎo)盲眼鏡，導(dǎo)盲杖等等，但大多超聲波發(fā)射裝置安裝在鞋面、眼鏡或者拐杖上，這些地方在走路，轉(zhuǎn)頭或者做一些動作時容易發(fā)生晃動，使得發(fā)射受到干擾，所得的結(jié)果也會受到較大影響。許多基于超聲波原理的導(dǎo)盲裝置的超聲波發(fā)射裝置只有一處，方向也較為單一，測得的結(jié)果并不十分可靠。提示也只有震動和語音提示的一種，使用起來并不方便。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，充分考慮盲人的實際使用需要，本發(fā)明的目的是提供一種基于超聲波測距原理的智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，能夠很好地輔助盲人的出行，切實改善盲人的生活出行，為廣大的視力障礙人群提供方便的智能服務(wù)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括左、右鞋套模塊和腰帶模塊，左、右鞋套模塊分別固定套在人的左、右鞋尖上，腰帶模塊固定圍繞在人的腰部周圍；左、右鞋套模塊均包括超聲波傳感器、壓力傳感器、震動模塊、無線通信模塊和鞋套單片機(jī)，超聲波傳感器、壓力傳感器、震動模塊、無線通信模塊均分別與鞋套單片機(jī)連接；腰帶模塊包括語音模塊、無線通信模塊、腰部單片機(jī)和四個超聲波傳感器，四個超聲波傳感器、語音模塊、無線通信模塊均分別與腰部單片機(jī)連接，左、右鞋套模塊中的無線通信模塊均通過無線信號與腰部模塊中的無線通信模塊連接；左、右鞋套模塊與腰帶模塊均通過電源供電。

所述的左、右鞋套模塊中的超聲波傳感器水平安裝并朝向正前方，壓力傳感器安裝在左、右鞋套模塊的底面并與地面接觸，震動模塊中的震動器固定安裝在左、右鞋套模塊上與鞋子的運動保持同步。

所述的腰帶模塊的四個超聲波傳感器中，一個超聲波傳感器水平安裝在腰部前面的左側(cè)并朝向前方的右側(cè)，一個超聲波傳感器水平安裝在腰部前面的右側(cè)并朝向前方的左側(cè)，一個超聲波傳感器水平安裝在腰部正前面并朝向正前方，一個超聲波傳感器安裝在腰部正前面并朝向前方且向下傾斜45度。

所述的壓力傳感器經(jīng)差分放大電路與鞋套單片機(jī)連接。

所述的鞋套單片機(jī)的型號為STC15F204EA，所述的腰帶單片機(jī)的型號為ATmega128。

所述的無線通信模塊為RobotBase公司的RB?Bluetooth?Transceiver藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙芯片為CSR?BC417143。

所述的震動模塊包括震動器M、電阻R7和三極管Q；震動器M的兩端分別與電源正極、三極管Q的集電極連接，電阻R7的兩端分別與鞋套單片機(jī)的I/O口、三極管Q的基極連接，三極管Q的射極接地。

所述的語音模塊的型號為ISD1700模塊。

所述的超聲波傳感器為HC-SR04超聲波測距模塊，所述的壓力傳感器為半橋應(yīng)變片。

所述的震動器型號為1037S1F216。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明將超聲波發(fā)射裝置安裝在腰上，而人們在一般行走與活動中腰部的動作一般較小，這保證了發(fā)射信號的正常穩(wěn)定進(jìn)行，所得到的結(jié)果也會更加可靠。

（2）本發(fā)明的發(fā)射裝置有多處，且方向較多，能夠在多個方位對空間中的一個位置進(jìn)行檢測，所得到的結(jié)果更加可靠。

（3）本發(fā)明通過壓力傳感器規(guī)定了何時進(jìn)行超聲波發(fā)射，使盲人在走路保持穩(wěn)定的時候進(jìn)行檢測，能夠防止盲人在抬起腳走路時對于雙腳正前方測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（4）本裝置為無線傳輸信號，沒有直接用線路連接，相比較其他的裝置，節(jié)省了線路帶來的空間問題和佩戴時的復(fù)雜程度，使得本發(fā)明在使用時更加人性化，盲人在使用時更加的方便。

（5）本發(fā)明設(shè)計更加方便、美觀，適應(yīng)性強(qiáng)。腳上裝置像一個鞋套在鞋子外面，可以適應(yīng)各種大小的鞋子，而且無須像現(xiàn)有產(chǎn)品再制作鞋子，大大減小的裝置的成本，推廣性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明部件連接結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是電源接入電路圖。

圖3是差分放大電路圖。

圖4是鞋套模塊連接電路圖。

圖5是腰帶模塊連接電路圖。

圖6是震動模塊電路圖。

圖7是語音模塊電路圖。

圖8是本發(fā)明障礙物類型判斷流程圖。

圖9是腰帶模塊安裝示意圖。

圖10是鞋套模塊安裝示意圖。

圖中：1、超聲波傳感器，2、壓力傳感器，3、震動器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。