一种导盲拐杖的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种导盲拐杖，它包括蓄电池、具有两个输入端和两个输出端的整流滤波稳压电路，超声波探头，超声波换能器，微控制单元、蜂鸣器、开关和设置在拐杖杆底部的压电陶瓷；压电陶瓷的上下表面分别与整流滤波稳压电路的两个输入端连接，整流滤波稳压电路的两个输出端分别与蓄电池的正负极连接；蓄电池为超声波探头、超声波换能器、蜂鸣器和微控制单元供电，开关设置在蓄电池的供电回路中控制其通断；超声波探头的信号输出端与微控制单元的超声波信号输入端连接，超声波换能器的信号输入端与控制单元的电能输出端连接，蜂鸣器与微控制单元的蜂鸣控制信号输出端连接，可将盲人使用导盲拐杖时的机械能转化为电能储存，节能环保。
【专利说明】一种导盲拐杖
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于盲人群体的导盲拐杖，特别涉及一种具有压力发电和助寻功能的，能够保障夜间行走安全的导盲拐杖。
【背景技术】
[0002]目前我国盲人数量众多，达500万，占世界盲人总数的18%，拐杖作为盲人出行的最常见工具，其导盲作用便显得尤为重要，导盲拐杖各种功能的拓展，对于方便盲人出行也就很有意义。
[0003]目前国内对智能导盲拐杖有较多研究，但是对拐杖不小心掉落，盲人无法找到拐杖的情况尚无解决办法；关于盲人夜间行走不安全问题，目前也没有得到解决；而且现有智能导盲拐杖电源电能有限，需要频繁的充电，使用也很不方便。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是:提供一种导盲拐杖，该导盲拐杖可用于解决导盲拐杖与地面接触碰撞时能量的浪费的问题，还可用于解决导盲拐杖掉落时，盲人不易找寻的问题，还可用于解决盲人夜间行走不安全的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种导盲拐杖，包括拐杖杆和设置在拐杖杆上的拐杖头，其特征在于，还包括蓄电池、具有两个输入端和两个输出端的整流滤波稳压电路，超声波探头，超声波换能器，微控制单元、蜂鸣器、开关和设置在拐杖杆底部的压电陶瓷；所述压电陶瓷的上下表面分别与整流滤波稳压电路的两个输入端连接，所述整流滤波稳压电路的两个输出端分别与蓄电池的正负极连接，形成蓄电池的充电回路；所述蓄电池为超声波探头、超声波换能器、蜂鸣器和微控制单元供电，所述开关设置在蓄电池的供电回路中控制其通断；所述超声波探头的信号输出端与微控制单元的超声波信号输入端连接，所述超声波换能器的信号输入端与控制单元的电能输出端连接，超声波探头的信号输入端与超声波换能器的信号输出端处于同一侧，并裸露于导盲杖的外表面，所述蜂鸣器与微控制单元的蜂鸣控制信号输出端连接。
[0006]作为优化，还包括重力传感器和A/D转换器I，所述重力传感器的信号输出端与A/D转换器I的信号输入端连接，A/D转换器I的信号输出端与微控制单元信号的失重信号输入端连接。
[0007]作为优化，还包括光敏电阻、A/D转换器II和警示灯，所述光敏电阻和警示灯设置在拐杖杆的外侧，所述光敏电阻的信号输出端与A/D转换器II的信号输入端连接，A/D转换器II的信号输出端与微控制单元的警示灯控制信号输出端连接；所述蓄电池为光敏电阻和警示灯供电。
[0008]作为优化，所述警示灯为LED警示灯。
[0009]作为优化，在拐杖杆或拐杖头上还设有用于为蓄电池充电的插孔。
[0010]作为优化，所述开关设置拐杖头上。[0011]相对于现有技术，本实用新型具有如下优点:
[0012]1、在盲人使用该导盲拐杖时，压电陶瓷被按压其上下表面产生电荷，此时压电陶瓷就相当于一个电容，该电压陶瓷将盲人使用导盲拐杖时的机械能转化成电能，经过整流滤波稳压处理后存储在蓄电池中备用，节能环保。超声波换能器将微控制单元的电能转换成超声波向外发送，当超声波换能器的前方有障碍物时，超声波受到阻碍会反射回来，当超声波探头接收到返回来的超声波时，超声波探头向微控制单元发出信号，微控制单元接收到该信号后则向蜂鸣器发出蜂鸣控制信号控制蜂鸣器发出障碍物触发信号，从而提醒盲人前方具有障碍物，使其能有效避让。
[0013]2、当导盲拐杖掉重力发生变化，于是向微控制单元发出重力变化触发信号，微控
[0014]制单元接收到该重力变化触发信号后则向蜂鸣器发出蜂鸣控制信号控制蜂鸣器工作，蜂鸣器工作发出蜂鸣声，盲人可通过蜂鸣声找回导盲拐杖。
[0015]3、当盲人所处环境光线较暗时，光敏电阻向微控制单元发出光线弱触发信号，微
[0016]控制单元接收到该光线弱触发信号后则向警示灯发出控制其开启的开启控制信号，警示灯亮，以警示路人避开盲人。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为实施例的原理框图。
[0018]图2为实施例的结构示意图。
[0019]图中，拐杖头10，开关12，插孔14，超声波探头20，超声波换能器22，光敏电阻30，警示灯32，A/D转换器II 33，微控制单元40，蜂鸣器50，拐杖杆60，压电陶瓷62，整流滤波稳压电路64,蓄电池66,重力传感器70, A/D转换器I 72。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术做进一步详细说明。
[0021]实施例:参见图1和图2，一种导盲拐杖，包括拐杖杆60和设置在拐杖杆60上的拐杖头10，还包括蓄电池66、具有两个输入端和两个输出端的整流滤波稳压电路64，超声波探头20，超声波换能器22，微控制单元40、蜂鸣器50、开关12和设置在拐杖杆60底部的压电陶瓷62 ;所述压电陶瓷62的上下表面分别与整流滤波稳压电路64的两个输入端连接，整流滤波稳压电路64的两个输出端分别与蓄电池66的正负极连接，形成蓄电池66的充电回路，当盲人使用该导盲拐杖时，位于拐杖杆60底部的压电陶瓷62受到压力作用，使其上下表面产生电荷，此时压电陶瓷62就相当于一个电容,将盲人使用导盲拐杖时的机械能转化成电能，由于压电陶瓷62受到的压力是波动的，因此在压电陶瓷62的上下表面分别与整流滤波稳压电路64的两个输入端连接，从而将压力陶瓷转化的电能经过整流滤波稳压处理，然后再给蓄电池66充电,从而能给蓄电池66 —个相对稳定的电压充电,延长蓄电池66的使用寿命，此处的整流滤波稳压电路64采用现有技术中已经公开的方案。
[0022]蓄电池66为超声波探头20、超声波换能器22、蜂鸣器50和微控制单元40供电，开关12设置在蓄电池66的供电回路中控制其通断，开关12最好设置在拐杖头10上便于盲人操作。该开关12最好设置在蓄电池66主供电电路上，当将该开关12断开时，蓄电池66不为该导盲拐杖中的任何器件供电。超声波探头20的信号输出端与微控制单兀40的超声波信号输入端连接，超声波换能器22的信号输入端与控制单元的电能输出端连接，超声波探头20的信号输入端与超声波换能器22的信号输出端处于同一侧,并裸露于导盲杖的外表面，超声波探头20的信号输入端用于接收由超声波换能器22的信号输出端发出且受到障碍物阻碍被反射回来的超声波，具体实施时，超声波探头20的信号输入端和超声波换能器22的信号输出端安装在拐杖杆60的上端，最好是水平方向设置，当然也可倾斜，但其与水平方向的倾斜角必须小于90°，因为，当超声波探头20的信号输入端和超声波换能器22的信号输出端与水平方向的倾斜角等于90°时，超声波探头20的信号输入端和超声波换能器22的信号输出端要么朝上，要么朝下，则超声波探头20和超声波换能器22便起到任何作用了。蜂鸣器50与微控制单元40的蜂鸣控制信号输出端连接。
[0023]超声波换能器22将微控制单元40的电能转换成超声波向外发送，当盲人的前方有障碍物时，超声波受到阻碍会反射回来，当超声波探头20接收到返回来的超声波时，超声波探头20向微控制单元40发出障碍物触发信号，微控制单元40接收到该障碍物触发信号后则向蜂鸣器50发出蜂鸣控制信号控制蜂鸣器50工作,从而提醒盲人,前方具有障碍物，提醒盲人避让。
[0024]该导盲拐杖还可以包括重力传感器70和A/D转换器I 72，重力传感器70的信号输出端与A/D转换器I 72的信号输入端连接，A/D转换器I 72的信号输出端与微控制单元40信号的失重信号输入端连接。当导盲拐杖掉落时，重力传感器70检测到导盲拐杖掉重力发生变化，于是向微控制单元40发出重力变化触发信号，微控制单元40接收到该重力变化触发信号后则向蜂鸣器50发出蜂鸣控制信号控制蜂鸣器50工作，蜂鸣器50工作发出蜂鸣声，盲人可通过蜂鸣声找回导盲拐杖。
[0025]该导盲拐杖还可以包括光敏电阻30、A/D转换器II 33和警示灯32，所述光敏电阻30和警示灯32设置在拐杖杆60的外侧，所述光敏电阻30的信号输出端与A/D转换器II 33的信号输入端连接，A/D转换器II 33的信号输出端与微控制单元40的警示灯控制信号输出端连接；所述蓄电池66为光敏电阻30和警示灯32供电。当光敏电阻30检测到盲人所处环境光线较弱时，光敏电阻30向微控制单元40发出光线弱触发信号，微控制单元40接收到该光线弱触发信号后则向警示灯32发出控制其开启的开启控制信号，警示灯32亮，以警示路人避开盲人，该警示灯为LED警示灯。
[0026]还可以在拐杖杆60或拐杖头10上设置为蓄电池66充电的插孔14，当该导盲拐杖久未使用时，通过连接市政电网为蓄电池66充电。
[0027]本实用新型中的超声波换能器、超声波探头、重力传感器、A/D转换器和压电陶瓷均属于现有技术，微控制单元接收信号和发出控制指令的功能可通过现有的单片机实现。
[0028]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本邻域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种导盲拐杖，包括拐杖杆(60)和设置在拐杖杆(60)上的拐杖头(10)，其特征在于，还包括蓄电池(66)、具有两个输入端和两个输出端的整流滤波稳压电路(64)，超声波探头(20)，超声波换能器(22)，微控制单元(40)、蜂鸣器(50)、开关(12)和设置在拐杖杆(60)底部的压电陶瓷(62)； 所述压电陶瓷(62)的上下表面分别与整流滤波稳压电路(64)的两个输入端连接，所述整流滤波稳压电路(64)的两个输出端分别与蓄电池(66)的正负极连接，形成蓄电池(66 )的充电回路；所述蓄电池(66 )为超声波探头(20 )、超声波换能器(22 )、蜂鸣器(50 )和微控制单元(40)供电，所述开关(12)设置在蓄电池(66)的供电回路中控制其通断；所述超声波探头(20)的信号输出端与微控制单元(40)的超声波信号输入端连接，所述超声波换能器(22)的信号输入端与控制单元的电能输出端连接，超声波探头(20)的信号输入端与超声波换能器(22)的信号输出端处于同一侧,并裸露于导盲杖的外表面,所述蜂鸣器(50)与微控制单元(40)的蜂鸣控制信号输出端连接。
2.如权利要求1所述的导盲拐杖，其特征在于，还包括重力传感器(70)和A/D转换器I (72)，所述重力传感器(70)的信号输出端与A/D转换器I (72)的信号输入端连接，A/D转换器I (72)的信号输出端与微控制单元(40)信号的失重信号输入端连接。
3.如权利要求2所述的导盲拐杖，其特征在于，还包括光敏电阻(30)、A/D转换器II(33)和警示灯(32)，所述光敏电阻(30)和警示灯(32)设置在拐杖杆(60)的外侧，所述光敏电阻(30)的信号输出端与A/D转换器II (33)的信号输入端连接，A/D转换器II (33)的信号输出端与微控制单元(40)的警示灯控制信号输出端连接；所述蓄电池(66)为光敏电阻(30)和警示灯(32)供电。
4.如权利要求3所述的导盲拐杖，其特征在于，所述警示灯(32)为LED警示灯。
5.如权利要求1-4任一项所述的导盲拐杖，其特征在于，在拐杖杆(60)或拐杖头(10)上还设有用于为蓄电池(66)充电的插孔(14)。
6.如权利要求1-4任一项所述的导盲拐杖，其特征在于，所述开关(12)设置拐杖头(10)上。
【文档编号】A61H3/06GK203408214SQ201320431847
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】任春华, 张强, 王悦, 侯波, 肖雅蓉 申请人:重庆大学