[發明專利]一種盲人避障導航拐杖

在審

• 申請號: 201410131722.0
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103860361A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 孫偉;金炎;張小瑞;唐慧強;孫仲;黃昆;曹燚;張瑾
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: A61H3/02
• 分類號: A61H3/02;A61H3/06
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明涉及盲人避障導航，尤其涉及為一種盲人避障導航拐杖。

背景技術

避開障礙物是盲人日常生活中最為重要的內容，并且作為一個特殊群體，社會需要給予盲人更多的關注，使他們能夠更好地獨立生活。面對這類特殊人群，各種導航系統應運而生。然而，傳統的導航系統主要是：利用導盲器材上超聲波檢測模塊發送超聲波信號，當超聲波檢測模塊接收到返回的超聲波信號時判斷盲人正前方一定距離內是否存在障礙物，然后通過聲音信號將障礙物信息反饋給盲人。由此可見，一方面傳統的導航系統只能檢測盲人正前方的障礙物，而對于盲人左前方或者右前方的障礙物卻無法檢測，另一方面目前的導航系統只能大概檢測障礙物的距離，而不能檢測障礙物的方向，而且單純的通過聲音信號進行反饋容易受到周圍環境噪音的影響。這些都給傳統的盲人導航系統帶來了極大的挑戰。

發明內容

本發明目的在于克服以上現有技術之不足，提供一種準確、高效的用于盲人導航的在線檢測裝置，具體有以下技術方案實現：

所述盲人避障導航拐杖，包括：

信號采集裝置，用于測取障礙物相對于拐杖的方向和距離參數，并輸出所述方向和距離參數；

數據處理電路，用于接收所述方向和距離參數并經過處理，再輸出控制信號；

電機振動裝置以及語音提示裝置，用于接收所述控制信號，并向拐杖使用者對應發送存在障礙物的提示信息與拐杖姿態信息；

通訊模塊，用于數據處理電路中的數據傳輸，所述信號采集裝置、數據處理電路、通訊模塊、電機振動裝置以及語音提示裝置分別設置在拐杖上。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述信號采集裝置為兩個超聲波傳感器，所述超聲波傳感器分別與所述數據處理電路通信連接。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述超聲波傳感器設于拐杖桿身同一高度位置的兩側。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述兩個超聲波傳感器通過一個支架與拐杖連接，所述支架鉸接于拐杖桿身，支架相對于拐杖任意兩側分別設有若干個用于卡接超聲波傳感器的卡槽，形成兩超聲波傳感器不同間距的若干種分布。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述數據處理電路包括兩個單片機工作單元，所述每個單片機工作單元包括單片機中央處理器、存儲器以及通訊接口，所述存儲器、通訊接口分別與對應的單片機中央處理器通信連接，所述兩個單片機工作單元通過通訊模塊通信連接。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述電機振動裝置設于拐杖的把手部。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述電機振動裝置包括九個振動電機，所述電機按3行、3列排成矩陣形式。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述通訊模塊為無線收發芯片。

所述的盲人避障導航拐杖的進一步設計在于，所述語音提示裝置設置在拐杖相對于把手部的一側。

本發明的優點如下：

本發明提供的盲人避障導航拐杖，通過兩個超聲波傳感器以及用于安裝超聲波傳感器的支架作為信號采集裝置，該支架可調節兩超聲波傳感器的間距用于適應不同的地勢環境，很好的解決了因超聲波探頭本身屬性缺陷造成的普通定位范圍受到限制的問題；另一方面采用電機振動裝置以及語音提示裝置作為信息反饋裝置，從聽覺、觸覺的方式提醒使用者正確使用拐杖以及提醒拐杖使用者障礙物的方向和距離信息。

附圖說明

圖1為所述盲人避障導航拐杖的結構示意圖。

圖2為所述拐杖的結構示意圖。

圖3為所述拐杖檢測障礙物的原理示意圖。

圖中，1-電機振動裝置，2-語音提示裝置，3-拐杖，31-把手部，32-桿身4-第一單片機工作單元，5-第二單片機工作單元，6-超聲波傳感器C₁,7-超聲波傳感器C₂,8-障礙物，9-通訊模塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明方案進行詳細說明。