智能自救导盲拐杖的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能自救导盲拐杖，包括拐杖本体及设在拐杖本体中的处理器和用于供电的电源模块，拐杖本体上设置有充电接口和启动开关；所述拐杖本体上部安装有确定拐杖运动状态的三轴传感器和摄像头，拐杖本体内部还设置有GPS模块，拐杖本体下部设置有温湿度传感器、配合使用的多个超声传感器和多个红外传感器；所述处理器包括主芯片和内置SIM卡的GPRS模块；拐杖本体上还设置有将信息通过语音方式传递给使用者的播放器和能连接蓝牙耳机的蓝牙模块。本实用新型的智能自救导盲拐杖，帮助盲人独自行动，减少其因视力问题产生的行动不便的问题，还具有自救功能，在使用者发生意外时，及时自动对外求救。
【专利说明】
智能自救导盲拐杖
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种导盲设备，具体涉及一种智能自救导盲拐杖。
【背景技术】
[0002]盲人是一类弱势群体，由于生理上的缺陷，盲人在生活自理、工作等方面有很多不便。在户外行走时，盲人只能依靠手中的拐杖和听觉来综合判断周围的障碍物，没有安全感。盲人很难在没有人陪同的情况下安全行走。政府花费巨资对城市道路进行改革，增设无障碍人行道，在红绿灯路口增设报警信号等。尽管如此，盲人还是感觉不便。
[0003]国内外很多机构也研究和生产出相关电子导盲装置，但是现有的导盲装置所能提供的导盲作用并不明显，如果盲人在较嘈杂的环境中行走，即使有语音提示也不能将引导信息清楚地传递给盲人，因此盲人行走时的准确与安全得不到充分的保障。
[0004]在已有的专利中，中国实用新型专利CN202105150U公开了一种为盲人探路的智能拐杖，该智能拐杖由开关、电源、无线发射器、无线接收器、超声波检测电路和报警电路组成。此智能拐杖的探测效果比较简单，不能从根本上解决盲人的出行问题。
[0005]中国实用新型专利CN202514744U也公开了一种多功能拐杖，该多功能拐杖的手柄前端装有红外收发装置和信号处理装置，握柄的手握位置带有振动器，并安装有报警装置及电池。此多功能拐杖的红外装置感应路面及前方的物体时，受环境影响较大，探测距离较近。
[0006]中国发明专利申请CN102805701A公开了一种新型可发声的盲人手杖，该手杖在利用超声波测距装置探测障碍物时提供语音提示。超声波测距具有:纵向分辨率较高，可识别透明、半透明及漫反射差的物体，可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强等恶劣环境中。但超声波传感器存在测量盲区，当超声波发射角大于15度时，发出的声波被物体反射出去，无法产生回波，也就无法产生距离读数，这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。
[0007]虽然上述三种拐杖对盲人的行走有一定的帮助，但是并没有最大限度地告知盲人路面及前方的情况。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型为解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种智能自救导盲拐杖。
[0009]本实用新型为解决这一问题，所采取的技术方案是:
[0010]—种智能自救导盲拐杖，包括拐杖本体及设在拐杖本体中的处理器和用于供电的电源模块，拐杖本体上设置有充电接口和启动开关;所述拐杖本体上部安装有确定拐杖运动状态的三轴传感器和摄像头，拐杖本体内部还设置有GPS模块，拐杖本体下部设置有温湿度传感器、配合使用的多个超声传感器和多个红外传感器;所述的处理器包括主芯片和内置S頂卡的GPRS模块，主芯片分别与三轴传感器、摄像头、警示灯、光敏传感器、GPS模块、超声传感器、红外传感器和温湿度传感器相连;拐杖本体上还设置有将信息通过语音方式传递给使用者的播放器和能连接蓝牙耳机的蓝牙模块。
[0011]所述的拐杖本体内部设置有电压检测模块，电压检测模块与电源模块连接。
[0012]所述发拐杖本体上部还安装有警示灯和判断环境光线强度的光敏传感器。
[0013]所述的拐杖本体上设置有太阳能薄膜，太阳能薄膜通过光伏控制器与电源模块连接。
[0014]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0015]本实用新型的智能自救导盲拐杖，帮助盲人独自行动，减少其因视力问题产生的行动不便的问题，还具有自救功能，在使用者发生意外时，及时自动对外求救；即当使用者意外摔倒时，三轴传感器可瞬间检测到使用者将摔倒这一状况，迅速将该信息传递给STM32芯片，及时自动打开摄像头，记录使用者情况，再由STM32芯片通过SM卡将求救信号、位置信息以及相关图像信息传递给使用者的家人，帮助使用者的家人随时了解使用者的情况，及时采取措施。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的智能自救导盲拐杖的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的智能自救导盲拐杖的内部连接结构框图。
[0018]附图中主要部件符号说明:
[0019]1:启动开关2:充电接口
[0020]3:电源模块4:三轴传感器
[0021]5:摄像头6:警示灯
[0022]7:拐杖本体8:光敏传感器
[0023]9: GPS模块10:处理器
[0024]11:第一超声传感器12:第一红外传感器
[0025]13:第二红外传感器14:第二超声传感器
[0026]15:温湿度传感器。
【具体实施方式】
[0027]以下参照附图和具体实例对本实用新型的智能自救导盲拐杖进行详细的说明。下面描述的具体实施例仅是本实用新型的最佳实施方式，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]图1是本实用新型的智能自救导盲拐杖的结构示意图；图2是本实用新型的智能自救导盲拐杖的内部连接结构框图。如图1和图2所示，本实用新型的智能自救导盲拐杖，包括拐杖本体及设在拐杖本体中的处理器10和用于供电的电源模块3，拐杖本体上设置有充电接口 2和启动开关I。
[0029]所述的处理器10包括主芯片和内置SM卡的GPRS模块，所述主芯片采用嵌入式智能芯片STM32系列芯片，相当于现在人们使用的智能手机，也就是相当于在拐杖上安装了一步智能手机，它将为以下所提到的高级传感器服务。
[0030]拐杖本体上部安装有三轴传感器4和摄像头5，拐杖本体内部还设置有GPS模块9，拐杖本体下部设置有温湿度传感器15、配合使用的多个超声传感器和多个红外传感器。超声传感器包括第一超声传感器11和第二超声传感器14，红外传感器包括第一红外传感器12和第二红外传感器13。主芯片分别与三轴传感器4、摄像头5、警示灯6、光敏传感器8、GPS模块9、超声传感器、红外传感器和温湿度传感器15相连。
[0031]三轴传感器4可以确定拐杖的运动状态。通过它可以完成确定使用者的运动状态(例如:向前行走，左转，右转，倒下)，其最主要的功能就是它可以确定盲人是否摔倒，并且当它检测到盲人摔倒后可以自动向处理器发送摔倒信号。处理器接收到该信号后通过内置S頂卡向亲人发送求救信号，同时自动打开摄像头，并将采集的图像发送给亲人，亲人根据求救信号、视频录像和GPS定位确定使用者当前状况和位置，以便采取措施。
[0032]摄像头5为高科技微小全景摄像头，并可以远程控制，控制其开关和摄像头旋转，观察使用者现状，其通过摔倒信号自动打开摄像头，记录摔倒原因。能够采集路口红绿灯图像信息并发送给处理器，此芯片通过分析图像确定是否可以通过路口。
[0033]GPS模块9与STM32智能芯片结合向芯片内安装地图软件，通过地图软件规划最佳行走路线，同时也与三轴传感器4结合确定正确行走路线。
[0034]超声传感器和红外传感器结合使用，超声波可以检测1.5米内的障碍物，及时提醒使用者躲避障碍物。红外传感器可以检测前方障碍物高度具有识别台阶的作用。温湿度传感器检测使用者所走路面情况，干湿度程度，以便使用者选择合适的行走路面。
[0035]拐杖本体上还设置有将信息通过语音方式传递给使用者的播放器和能连接蓝牙耳机的蓝牙模块。蓝牙耳机通过处理器可将导航信息和路况提供给使用者。在不使用蓝牙耳机的情况下，信息可通过播放器传递给使用者。
[0036]所述的拐杖本体内部设置有电压检测模块，电压检测模块与电源模块3连接。本实用新型所使用的都是低功耗配件，除个别高功耗配件只在特别情况下启用。所采用的电池为5V智能手机电池。内部设有电压检测模块，当电池电量不足时会自动提醒使用者充电。为供电需求，我们可以在设计拐杖外形时，在拐杖的特殊地方设置有太阳能薄膜，太阳能薄膜通过光伏控制器与电源模块3连接，可为电池自动充电。
[0037]所述发拐杖本体上部还安装有警示灯6和判断环境光线强度的光敏传感器8。通过光敏传感器可以判断使用者所在环境的光线强度，当检测到光线比较弱时开启拐杖的警示灯，示意他人使用者的存在。
[0038]本实用新型的智能自救导盲拐杖，独特之处在于它使用了现代高科技智能芯片和现代高科技传感器，使本发明更智能化，人性化，科学化，同时更加实现了自动化。
[0039]本实用新型帮助盲人独自行动，减少其因视力问题产生的行动不便的问题，还可以帮助使用者的家人随时了解使用者的情况，其最大的特点是在使用者发生意外时，及时自动对外求救。
[0040]本实用新型具有自救功能，当使用者意外摔倒时，三轴传感器可瞬间检测到使用者将摔倒这一状况，迅速将该信息传递给处理器，及时自动打开摄像头，记录使用者情况，再由处理器通过S頂卡将求救信号、位置信息以及相关图像信息传递给使用者的家人，其家人可以及时了解使用者当前状况，以便采取措施;本实用新型还可以帮助使用者识别路口的红绿灯状况，使用者可以根据需要手动打开摄像头，由摄像头采集当前路口状况，再将图像信息传递给处理器，处理器通过分析图像信息确定是否可以通过路口，并将该信息通过蓝牙耳机或者播放器传递给使用者。
[0041]此外，GPS模块可与处理器结合，可向芯片内安装地图软件，以便使用者了解自己所在位置，同时可与三轴传感器结合为使用者规划最佳行走路线并进行导航服务。当使用者独自外出时，超声波传感器可检测到1.5米内是否有障碍物，红外传感器可检测障碍物高度，超声波传感器和红外开关传感器的结合使用有助于使用者行走、上下楼梯。当使用者行走在光线较弱的地方，光敏传感器检测到光线不佳时，会自动开启警示灯，以便其他人可以注意到使用者的存在，避免发生意外。拐杖内的温湿度传感器，检测路面干湿程度，温湿度传感器会传递信息给处理器，处理器会给使用者传递提示信息。
【主权项】
1.一种智能自救导盲拐杖，包括拐杖本体(7)及设在拐杖本体中的处理器(10)和用于供电的电源模块(3 )，拐杖本体上设置有充电接口( 2 )和启动开关(I);其特征在于:所述拐杖本体(7)上部安装有确定拐杖运动状态的三轴传感器(4)和摄像头(5)，拐杖本体内部还设置有GPS模块(9)，拐杖本体下部设置有温湿度传感器(15)、配合使用的多个超声传感器和多个红外传感器;所述处理器(10)包括主芯片和内置S頂卡的GPRS模块，主芯片分别与三轴传感器(4)、摄像头(5 )、警示灯(6 )、光敏传感器(8 )、GPS模块(9 )、超声传感器、红外传感器和温湿度传感器相连;拐杖本体上还设置有将信息通过语音方式传递给使用者的播放器和能连接蓝牙耳机的蓝牙模块。2.根据权利要求1所述的一种智能自救导盲拐杖，其特征在于:所述拐杖本体内部设置有电压检测模块，电压检测模块与电源模块连接。3.根据权利要求1所述的一种智能自救导盲拐杖，其特征在于:拐杖本体(7)上部还安装有警示灯(6)和判断环境光线强度的光敏传感器(8)。4.根据权利要求1所述的一种智能自救导盲拐杖，其特征在于:拐杖本体上设置有太阳能薄膜，太阳能薄膜通过光伏控制器与电源模块连接。
【文档编号】A61H3/06GK205494329SQ201620225470
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】张耐华, 张艳秋, 张耐婷
【申请人】张耐华