[发明专利]一种引导盲人避障的导盲拐及其避障方法

权利要求书

1.一种引导盲人避障的导盲拐，包含导盲拐本体，其特征在于导盲拐本体上设有微处理器模块、语音模块、电源模块和两个超声波测距模块，其中微处理器模块分别与两个超声波测距模块、语音模块相连，电源模块分别与两个超声波测距模块、微处理器模块、语音模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种引导盲人避障的导盲拐，其特征在于两个超声波测距模块在同一水平高度左右分布、且发射方向均为导盲拐的正前方。

3.根据权利要求1所述的一种引导盲人避障的导盲拐，其特征在于还包含震动模块，分别与微处理器模块、电源模块相连。

4.根据权利要求3所述的一种引导盲人避障的导盲拐，其特征在于所述震动模块由4*4震动电机序列构成，在4列震动电机序列中，左右两列分别与两个超声波测距模块相对应，中间两列与正前方相对应。

5.根据权利要求1所述的一种引导盲人避障的导盲拐，其特征在于所述微处理器模块采用STC89C52单片机。

6.基于权利要求1至5任一所述的一种引导盲人避障的导盲拐的避障方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1），两个超声波测距模块按照时间先后进行障碍物距离测量并将测量数据传递给微处理器模块；

步骤2），若两个超声波测距模块均无法测得障碍物距离，微处理器模块不进行任何处理；

步骤3），若一个超声波测距模块能够测得障碍物距离，另一个超声波测距模块无法测出障碍物，由微处理器模块控制与测得障碍物距离的那一个超声波测距模块位于同一侧的震动电机序列震动，并控制语音模块播放语音提示盲人左方较远处有障碍物；

步骤4），若两个超声波测距模块均测得障碍物距离，由微处理器模块计算障碍物相对盲人正前方的偏离方向、偏离角度和偏离距离，根据偏离方向控制震动电机序列的不同序列震动，同时控制控制语音模块播放语音提示盲人该偏离方向、偏离角度和偏离距离。

7.根据权利要求6所述的避障方法，其特征在于步骤4）中所述的计算障碍物相对盲人正前方的偏离方向、偏离角度和偏离距离并根据偏离方向控制震动电机序列的不同序列震动的步骤如下：

步骤4.1），微处理器模块分别接收第一超声波测距模块测量的障碍物距离m和第二超声波测距模块测量的障碍物距离n后，结合两个超声波测距模块之间的距离x计算出偏离距离z，公式如下：

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

步骤4.2），由微处理器模块判断障碍物距离m和障碍物距离n的大小；

步骤4.3），若m>n，微处理器模块判断障碍物的偏离方向为第二超声波测距模块所位于的那一侧，根据以下公式计算障碍物的偏离角度α：

微处理器控制与第一超声波测距模块位于同一侧的震动电机序列震动；

步骤4.4），若m<n，微处理器模块判断障碍物的偏离方向为第一超声波测距模块所位于的那一侧，根据以下公式计算障碍物的偏离角度α：

微处理器控制与第二超声波测距模块位于同一侧的震动电机序列右列震动；

步骤4.5），若m=n，微处理器模块判断障碍物在盲人正前方，控制震动电机序列中间两列震动。