[发明专利]一种盲人避障导航拐杖

说明书

技术领域

本发明涉及盲人避障导航，尤其涉及为一种盲人避障导航拐杖。

背景技术

避开障碍物是盲人日常生活中最为重要的内容，并且作为一个特殊群体，社会需要给予盲人更多的关注，使他们能够更好地独立生活。面对这类特殊人群，各种导航系统应运而生。然而，传统的导航系统主要是：利用导盲器材上超声波检测模块发送超声波信号，当超声波检测模块接收到返回的超声波信号时判断盲人正前方一定距离内是否存在障碍物，然后通过声音信号将障碍物信息反馈给盲人。由此可见，一方面传统的导航系统只能检测盲人正前方的障碍物，而对于盲人左前方或者右前方的障碍物却无法检测，另一方面目前的导航系统只能大概检测障碍物的距离，而不能检测障碍物的方向，而且单纯的通过声音信号进行反馈容易受到周围环境噪音的影响。这些都给传统的盲人导航系统带来了极大的挑战。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种准确、高效的用于盲人导航的在线检测装置，具体有以下技术方案实现：

所述盲人避障导航拐杖，包括：

信号采集装置，用于测取障碍物相对于拐杖的方向和距离参数，并输出所述方向和距离参数；

数据处理电路，用于接收所述方向和距离参数并经过处理，再输出控制信号；

电机振动装置以及语音提示装置，用于接收所述控制信号，并向拐杖使用者对应发送存在障碍物的提示信息与拐杖姿态信息；

通讯模块，用于数据处理电路中的数据传输，所述信号采集装置、数据处理电路、通讯模块、电机振动装置以及语音提示装置分别设置在拐杖上。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述信号采集装置为两个超声波传感器，所述超声波传感器分别与所述数据处理电路通信连接。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述超声波传感器设于拐杖杆身同一高度位置的两侧。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述两个超声波传感器通过一个支架与拐杖连接，所述支架铰接于拐杖杆身，支架相对于拐杖任意两侧分别设有若干个用于卡接超声波传感器的卡槽，形成两超声波传感器不同间距的若干种分布。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述数据处理电路包括两个单片机工作单元，所述每个单片机工作单元包括单片机中央处理器、存储器以及通讯接口，所述存储器、通讯接口分别与对应的单片机中央处理器通信连接，所述两个单片机工作单元通过通讯模块通信连接。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述电机振动装置设于拐杖的把手部。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述电机振动装置包括九个振动电机，所述电机按3行、3列排成矩阵形式。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述通讯模块为无线收发芯片。

所述的盲人避障导航拐杖的进一步设计在于，所述语音提示装置设置在拐杖相对于把手部的一侧。

本发明的优点如下：

本发明提供的盲人避障导航拐杖，通过两个超声波传感器以及用于安装超声波传感器的支架作为信号采集装置，该支架可调节两超声波传感器的间距用于适应不同的地势环境，很好的解决了因超声波探头本身属性缺陷造成的普通定位范围受到限制的问题；另一方面采用电机振动装置以及语音提示装置作为信息反馈装置，从听觉、触觉的方式提醒使用者正确使用拐杖以及提醒拐杖使用者障碍物的方向和距离信息。

附图说明

图1为所述盲人避障导航拐杖的结构示意图。

图2为所述拐杖的结构示意图。

图3为所述拐杖检测障碍物的原理示意图。

图中，1-电机振动装置，2-语音提示装置，3-拐杖，31-把手部，32-杆身4-第一单片机工作单元，5-第二单片机工作单元，6-超声波传感器C₁,7-超声波传感器C₂,8-障碍物，9-通讯模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行详细说明。