专利名称：一种盲杖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及残疾人辅助用具领域，尤其涉及一种盲杖。
背景技术：
盲杖是盲人行走的一种辅助工具。盲人在外出行走时，为了避免碰到路上的障碍物，盲人需要随身携带盲杖。盲人使用盲杖时，需要将盲杖的底端接触地面，或点触地面，或在底面划动，通过盲杖与地面发出的声音以及盲杖与地面接触所产生的振动来判断地面是否有障碍物及障碍物的位置。这种盲杖在使用时，在很大程度上依靠盲人对声音或振动的主观判断来对障碍物进行判断，极有可能出现判断错误。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种盲杖，盲人使用该盲杖，能准确的检测到障碍物。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:一种盲杖，包括杖体和设置在所述杖体上的以下装置:用于发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的发射接收器；用于计算所述发射接收器从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，并根据所述时间差发出报警信号的主控装置；用于接收所述主控装置发出的报警信号并根据所述报警信号发出报警的报警器；所述主控装置分别与所述发射接收器和所述报警器电连接。优选地，所述发射接收器包括用于向前下方发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的第一探头；所述第一探头的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为20° 45° ；所述第一探头与所述主控装置电连接。进一步，所述发射接收器还包括用于向前上方发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的第二探头；所述第二探头的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为50° 80° ；所述第二探头与所述主控装置电连接。优选地，所述主控装置还包括:用于根据所述时间差计算障碍物的距离并根据该距离进行距离阈值区间判定且根据判定结果向所述报警器发送报警信号的判定模块；所述判定模块与所述报警器电连接。 优选地，所述报警器包括:用于根据所述报警信号产生振动的两个振动按钮；[0023]第一探头与其中的一个振动按钮电连接，第二探头与另一个振动按钮电连接。优选地，所述报警器包括:用于根据所述报警信号发出语音报警的语音装置。优选地，所述语音装置包括喇叭。优选地，所述语音装置包括耳机接口。优选地，所述报警器包括:用于根据所述报警信号发出蜂鸣的蜂鸣装置。优选地，所述杖体为碳纤维杖体。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于:所述盲杖除了包括杖体外，还包括设置在所述杖体上的发射接收器、主控装置和报警器。所述发送接收装置发射超声波后，超声波遇到障碍物后返回，所述发射接收器接收返回的超声波；所述主控装置计算所述发射接收器从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，根据该时间差与声速的乘积再除以二可以计算出所述发射接收器距离障碍物的距离，即得到盲人与障碍物的距离，所述主控装置根据该时间差，向所述报警器发送报警信号；所述报警器接收到所述报警信号后，发出报警；盲人听到报警后，就知道有障碍物，即所述盲杖可以准确的检测到障碍物，而不需要盲人主观的依靠盲杖在路上的敲击或滑动来判断障碍物。在进一步的技术方案中，所述发射接收器包括两个探头；第一探头的中心轴线与杖体的中心轴线的夹角为20° 45°，用于向盲人前进的前下方发射超声波，探测盲人前进方向的地面是否有障碍物；第二探头的中心轴线与杖体的中心轴线的夹角为50° ^80°，用于向盲人前进的前上方发射超声波，探测盲人前上方是否有障碍物，防止盲人前进过程中碰到前上方的障碍物。另外，所述语音装置包括耳机接口。所述语音装置在接收到报警信号后，向盲人语音报警，但是当盲人周围环境比较嘈杂时，所述语音装置发出的语音报警可能会被周围环境的噪声掩盖，使盲人听不到语音报警，因此，为了使盲人在嘈杂的环境也能听到语音报警，所述语音装置包括耳机接口。盲人可以使用耳机插入到所述耳机接口内，这样语音报警能通过耳机清楚的传到盲人的耳朵内，避免周围的环境掩盖语音报警。
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的盲杖的基础结构图；图2为本实用新型实施例提供的盲杖的优选结构图；图3为本实用新型实施例提供的盲杖的外形示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。实施例1如图1所示为本实施提供的一种盲杖，其包括如图3所示的杖体301和设置在所述杖体301上的以下装置:用于发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的发射接收器101 ;用于计算所述发射接收器101从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，并根据所述时间差发出报警信号的主控装置102 ;用于接收所述主控装置102发出的报警信号并根据所述报警信号发出报警的报警器103 ;所述主控装置102分别与所述发射接收器101和所述报警器103电连接。由于所述盲杖除了包括杖体301外，还包括设置在所述杖体301上的发射接收器101、主控装置102和报警器103。所述发送接收装置101发射超声波后，超声波遇到障碍物后返回，所述发射接收器102接收返回的超声波；所述主控装置103计算所述发射接收器101从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，根据该时间差与声速的乘积再除以二可以计算出所述发射接收器101距离障碍物的距离，即得到盲人与障碍物的距离，所述主控装置102根据该时间差，向所述报警器103发送报警信号；所述报警器103接收到所述报警信号后，发出报警；盲人听到报警后，就知道路上有障碍物，即所述盲杖可以准确的判断路上的障碍物，而不需要盲人主观的依靠盲杖在路上的敲击或滑动来判断障碍物。实施例2如图1所示为本实施提供的一种盲杖，其包括如图3所示的杖体301和设置在所述杖体301上的以下装置:用于发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的发射接收器101 ;用于计算所述发射接收器101从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，并根据所述时间差计算障碍物的距离且发出报警信号的主控装置102 ;用于接收所述主控装置102发出的报警信号并根据所述报警信号发出报警的报警器103 ;所述主控装置102分别与所述发射接收器101和所述报警器103电连接。由于所述盲杖除了包括杖体301外，还包括设置在所述杖体301上的发射接收器101、主控装置102和报警器103。所述发送接收装置101发射超声波后，超声波遇到障碍物后返回，所述发射接收器102接收返回的超声波；所述主控装置103计算所述发射接收器101从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，根据该时间差与声速的乘积再除以二可以计算出所述发射接收器101距离障碍物的距离，即得到盲人与障碍物的距离，所述主控装置102根据该时间差，向所述报警器103发送报警信号；所述报警器103接收到所述报警信号后，发出报警；盲人听到报警后，就知道路上有障碍物，即所述盲杖可以准确的判断路上的障碍物，而不需要盲人主观的依靠盲杖在路上的敲击或滑动来判断障碍物。具体地，如图2所示，所述发射接收器101包括用于向前下方发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的第一探头201 ;所述第一探头201的中心轴线与所述杖体301的中心轴线的夹角为20° 45° ;所述第一探头201与所述主控装置102电连接。盲人在手持所述盲杖行进时，由于盲杖相对于地面是倾斜的，即所述盲杖的杖体的中心轴线与地面的夹角为55°、0°，而所述第一探头201的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为20° 40°，则所述第一探头201的中心轴线与地面的夹角为10° 45°，所述第一探头201可以向前方的地面发射超声波，当超声波遇到前方地面的障碍物时，会发生反射，发射的超声波会被所述第一探头201接收。进一步，所述发射接收器101还包括用于向前上方发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的第二探头202 ;所述第二探头202的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为50° 10° ;所述第二探头202与所述主控装置102电连接。盲人在手持所述盲杖行进时，由于盲杖相对于地面是倾斜的，即所述盲杖的杖体的中心轴线与地面的夹角为55°、0°，而所述第二探头202的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为50° 10°，则所述第二探头202可以向前方的天空发射超声波，当超声波遇到前方天空的障碍物时，会发生反射，发射的超声波会被所述第二探头202接收。所述第一探头201和所述第二探头202分别探测前方地面、正前方以及前方天空的障碍物。根据从发射超声波至接收反射波之间的时间差，为了计算障碍物的距离，优选地，所述主控装置102包括:用于根据所述时间差计算障碍物的距离并根据该距离进行距离阈值区间判定且根据判定结果向所述报警器103发送报警信号的判定模块204。所述判定模块204的具体过程为:根据所述障碍物的距离，预先设定一个距离阈值区间，根据发射波与反射波之间的时间差，再根据时间差与声速的乘积再除以二可以计算出所述发射接收器距离障碍物的距离，当所述障碍物的距离位于所述距离阈值区间内时，向所述报警器103发送报警信号。例如，预先设定的距离阈值为1-2米，如果探测到的障碍物与盲人的距离在所述距离阈值内，即障碍物距离盲人的距离在1-2米内，则所述判定模块将向所述报警器发送报警器。如果探测到的障碍物与盲人的距离不在所述距离阈值内，即障碍物距离盲人的距离在0-1米或2米以外，则所述判定模块将不向所述报警器发送报警器。当盲人与朋友一同行走时，由于盲人与朋友的距离在一米以内，这样可以避免检测出朋友在附近而发出错误的判断。具体地，所述报警器报警的方式可以包括以下方式中的任意一种或多种的组合:方式一、所述报警器103包括:用于根据所述报警信号产生振动的两个振动按钮207 ;两个所述振动按钮207分别与两个探头电连接。即一个振动按钮与第一探头201连接，另一个振动按钮与第二探头202连接。当检测到前方地面有障碍物时，根据主控装置发送的报警信号，由与第一探头201连接的振动按钮产生振动，盲人触摸该按钮，即可以知道前方地面有障碍物。当检测到前上方有障碍物时，根据主控装置发送的报警信号，由与第二探头202连接的振动按钮产生振动，盲人触摸该按钮，即可以知道前上方有障碍物。方式二、所述报警器103包括:用于根据所述报警信号发出语音报警的语音装置205。所述语音装置205根据不同探头检测到的障碍物信息，通过设置的喇叭发出不同的语音报警。例如，当检测到前方地面有障碍物时，所述语音报警器接收到报警信号后，所述喇叭发出“前方障碍”的语音报警。当检测到前方天空有障碍物时，所述语音报警器接收到报警信号后，所述喇叭发出“头部障碍”的语音报警。这样可以方便盲人了解障碍物的位置。当然，所述语音装置还可以包括耳机接口。盲人可以使用耳机插入到所述耳机接口内。由于盲人经常在大街上行走，盲人周围环境比较嘈杂，所述语音装置发出的语音报警可能会被周围环境的噪声掩盖，使盲人听不到语音报警，因此，为了使盲人在嘈杂的环境也能听到语音报警，所述语音装置包括耳机接口。盲人可以使用耳机插入到所述耳机接口内，这样语音报警能通过耳机清楚的传到盲人的耳朵内，避免周围的环境掩盖语音报警。方式三、所述报警器103包括:用于根据所述报警信号发出蜂鸣的蜂鸣装置206。所述蜂鸣装置206可以根据检测到的障碍物距离盲人的远近，发出不同频率的蜂鸣声。当障碍物距离盲人比较远时，所述蜂鸣装置206发出蜂鸣声的频率比较低。当障碍物距离盲人比较近时，所述蜂鸣装置发出蜂鸣声的频率比较高，即发出的蜂鸣声比较快。综上,所述报警器的报警方式可以为方式一、方式二或方式三,还可以为方式一、方式二、方式三的任意组合。由于现有的盲杖大多使用铁或钢制作，而使用铁或钢制作的盲杖重量比较重，盲人在长时间持有过程中，胳膊会产生酸痛，不利于盲杖的携带。优选地，所述杖体为碳纤维杖体。所述碳纤维杖体的质量很轻，盲人长时间持有，胳膊也不会产生酸痛，因此，利于盲人携带。所述发射接收器101、所述主控装置102和所述报警器103可以使用自带的电源供电，当然也可以使用外接电源供电。即所述盲杖还包括为所述发射接收器101、所述主控装置102和所述报警器103供电的电源装置。所述电源装置可以使用两节五号干电池。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种盲杖，其特征在于，包括杖体和设置在所述杖体上的以下装置: 用于发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的发射接收器； 用于计算所述发射接收器从发射超声波至接收到反射波之间的时间差，并根据所述时间差发出报警信号的主控装置； 用于接收所述主控装置发出的报警信号并根据所述报警信号发出报警的报警器； 所述主控装置分别与所述发射接收器和所述报警器电连接。
2.如权利要求1所述的盲杖，其特征在于，所述发射接收器包括用于向前下方发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的第一探头； 所述第一探头的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为20° 45° ； 所述第一探头与所述主控装置电连接。
3.如权利要求2所述的盲杖，其特征在于，所述发射接收器还包括用于向前上方发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的第二探头； 所述第二探头的中心轴线与所述杖体的中心轴线的夹角为50° 10° ； 所述第二探头与所述主控装置电连接。
4.如权利要求1所述的盲杖，其特征在于，所述主控装置还包括: 用于根据所述时间差计算障碍物的距离并根据该距离进行距离阈值区间判定且根据判定结果向所述报警器发送报警信号的判定模块； 所述判定模块与所述报警器电连接。
5.如权利要求3所述的盲杖，其特征在于，所述报警器包括: 用于根据所述报警信号产生振动的两个振动按钮； 第一探头与其中的一个振动按钮电连接，第二探头与另一个振动按钮电连接。
6.如权利要求1所述的盲杖，其特征在于，所述报警器包括: 用于根据所述报警信号发出语音报警的语音装置。
7.如权利要求6所述的盲杖，其特征在于，所述语音装置包括喇叭。
8.如权利要求6所述的盲杖，其特征在于，所述语音装置还包括耳机接口。
9.如权利要求1所述的盲杖，其特征在于，所述报警器包括: 用于根据所述报警信号发出蜂鸣的蜂鸣装置。
10.如权利要求1 9中任一项所述的盲杖,其特征在于,所述杖体为碳纤维杖体。
专利摘要本实用新型涉及残疾人辅助用具领域，尤其涉及一种盲杖。其包括杖体和设置在所述杖体上的用于发射超声波并接收遇到障碍物后返回的反射波的发射接收器；用于计算所述发射接收器发射的超声波及接收到的反射波的时间差，并根据所述时间差计算障碍物的距离且发出报警信号的主控装置；用于接收所述主控模块发出的报警信号并根据所述报警信号发出报警的报警器；所述主控装置分别与所述发射接收器和所述报警器电连接。盲人使用该盲杖，能准确的检测障碍物。
文档编号A61H3/06GK203017333SQ20132002168
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者韩萌, 王亚飞, 陈宛西 申请人:中国盲文出版社