[发明专利]一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置

权利要求书

1.一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，包括超声波发射盒(1)和控制盒(2)，其特征在于：所述超声波发射盒(1)和控制盒(2)之间连接数据线(3)，所述超声波发射盒(1)内部固定设有超声波换能器组(4)，所述超声波发射盒(1)前侧设有光电传感器(15)和提示灯(16)，所述超声波发射盒(1)底部固定设有固定夹(5)，所述固定夹(5)一端顶部设有U型固定线卡(6)，所述控制盒(2)内部设有PCB板(7)、蓄电池(8)、中央处理器(9)、超声波驱动模块(10)和GPS定位器(17)，所述控制盒(2)顶部嵌设有磁铁片(11)，所述控制盒(2)一侧设有充电插口(12)和开关按钮(13)，所述开关按钮(13)设置于充电插口(12)顶部，所述控制盒(2)另一侧设有数据线出口(14)。

2.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述超声波换能器组(4)包括多个超声波换能器，多个所述超声波换能器呈矩形阵列分布于超声波发射盒(1)内部。

3.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述U型固定线卡(6)内壁设有防滑垫，所述U型固定线卡(6)通过螺丝与固定夹(5)固定连接，所述数据线出口(14)内侧设有橡胶密封套，所述橡胶密封套与控制盒(2)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述蓄电池(8)、中央处理器(9)、超声波驱动模块(10)和GPS定位器(17)从左到右依次设置，所述蓄电池(8)、中央处理器(9)、超声波驱动模块(10)和GPS定位器(17)设置于PCB板(7)顶部且与PCB板(7)通过导线连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述中央处理器(9)连接端设有终端(18)，所述终端(18)与中央处理器(9)通过无线模块连接，所述终端(18)包括手机和电脑。

6.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述提示灯(16)设置于光电传感器(15)一侧，所述光电传感器(15)和提示灯(16)通过数据线(3)与中央处理器(9)连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述超声波驱动模块(10)与超声波换能器组(4)通过数据线(3)连接，所述超声波驱动模块(10)包括超声波驱动电路。

8.根据权利要求1所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲装置，其特征在于：所述固定夹(5)由钢铁材料制成，所述磁铁片(11)与固定夹(5)吸合连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种基于调制超声波的盲人裸耳导盲方法，其特征在于：具体导盲步骤如下：

步骤一：先将超声波发射盒(1)通过固定夹(5)固定在帽子上，控制盒(2)可以放置在衣服口袋中，此时按下开关按钮(13)，导盲装置开始工作；

步骤二：蓄电池(8)给中央处理器(9)和超声波驱动模块(10)供电，中央处理器(9)控制超声波驱动模块(10)工作，在驱动电路的驱动下，超声波换能器阵列可以发射出经过调制后的超声波，该超声波具有指向性，当超声波进入空气时，调制后的超声波可以自动解调至人耳能够听到的频率范围，中央处理器(9)控制设备按一定的时间间隔，不断发出经调制后的标准超声波，该标准的超声波在空气中解调后，盲人可以用裸耳听到；

步骤三：当盲人的前方没有障碍物时，盲人可听到微弱的空气散射所产生的声响；

步骤四：当盲人前方有障碍物时，超声波遇到障碍物后，障碍物会对声波进行反射，反射回的声响包含着物体的距离、方位、大小、形状甚至密度信息，对于盲人来说，听到的就像是从障碍物表面发出的声波一样，盲人在初次使用该装置时，会听到该装置指向范围内物体反射后发出的“滴”“答”声，通过双耳对声音的接收，可直接判断出障碍物的距离和方位，因此盲人可通过敏锐的双耳进行接收和分辨，逐渐学会用双耳来感知世界；

步骤五：当盲人在室内或狭小的空间时，周围物体反射的声响会叠加到一起传入盲人的耳朵，盲人可以通过不断的学习判断所处环境的变化；

步骤六：在装置使用过程中，盲人可以通过对障碍物的大小、形状、声反射特性进行学习，在人类大脑代偿机制的作用下，盲人对这一回声信息的处理方式和正常人通过眼睛视物的处理方式类似，通过回声在大脑中形成物体，与普通人通过射入视网膜的光线在脑海中形成物体相似，从而可以让盲人“看见”前方的物体。