一种多功能导盲拐杖及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多功能导盲拐杖及其工作方法，包括手柄和杖杆，所述多功能导盲拐杖上设有电源、蜂鸣器、电动机、电灯、网络系统以及控制单元，所述控制单元包括：超声波单元、角度测量单元、光敏传感器单元、电子液位计单元、全球定位系统(GPS)及GSM控制开关。本发明提供的拐杖在遇到障碍物时，同时具备振动和声音提示功能，人多噪音较大的地方，盲人及时感受到振动，及时识别障碍物；并且具备水洼提示功能，当在雨天或雨后的地面上行走时，可以及时避开水洼，避免湿鞋甚至滑倒。如果拐杖不慎从手中滑落，盲人可以根据蜂鸣器鸣叫的声音及时找到拐杖；当盲人走到陌生的地方时，将自己的位置信息发送短信给亲友，便于亲友及时找到盲人。
【专利说明】一种多功能导盲拐杖及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能导盲拐杖及其工作方法。
【背景技术】
[0002]现有技术的拐杖在遇到障碍物时，仅有声音提示功能，在人多噪音较大的地方，盲人可能无法及时听到声音提示，给盲人带来危险。并且现有技术的拐杖不具备水洼提示功能，当在雨天或雨后的地面上行走时，可能会不慎踩入水洼中，导致湿鞋甚至滑倒。当盲人走到陌生的地方时，无法寻求亲友的帮助，容易迷路。如果拐杖不慎从手中滑落，盲人只能摸索寻找，如不能及时找到拐杖，比较危险。
【发明内容】
[0003]为了保障盲人的安全，帮助盲人能够更好的适应陌生环境，便于盲人在突发状况时求助亲友，本发明提供一种多功能导盲拐杖及其工作方法。
[0004]为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种多功能导盲拐杖，包括手柄和杖杆，所述多功能导盲拐杖上设有电源、蜂鸣器、电动机、电灯、网络系统以及控制单元，所述控制单元包括：
[0005]超声波单元，用于判断是否有障碍物，当拐杖遇到障碍物时，发出有障碍物信号，所述蜂鸣器和所述电动机接收有障碍物信号，所述蜂鸣器鸣叫，所述电动机振动；当拐杖没有遇到障碍物时，不发出信号；
[0006]角度测量单元，用于判断拐杖是否滑落，当拐杖滑落时，发出拐杖滑落信号，所述蜂鸣器鸣叫；当拐杖没有滑落时，不发出信号；
[0007]光敏传感器单元，用于判断是否有光照，当没有光照时，发出所述电灯的启动信号；当有光照时，不发出信号；
[0008]电子液位计单元，用于判断是否遇到水洼，当遇到水洼时，发出所述电动机的启动信号；当没有水洼时，不发出信号；
[0009]全球定位系统，用于定位盲人所处的位置；
[0010]网络系统控制开关，手动操作网络系统控制开关，发出全球定位系统的启动信号，然后网络系统将全球定位系统获得的位置信息短信发出。
[0011]作为优选，所述控制单元是单片机。
[0012]作为优选，所述超声波测距单元测距范围是2cm?450cm。
[0013]作为优选，所述导盲拐杖上设有用于控制所述蜂鸣器的自锁开关。
[0014]一种上述多功能导盲拐杖的工作方法，包括以下步骤：
[0015]步骤I，开始，信号接收位初始化，定时器初始化，执行步骤2
[0016]步骤2，判断所述超声波单元发出的信号状态，当发出有障碍物信号时，所述蜂鸣器鸣叫，所述电动机振动；当没有发出信号时，执行步骤3 ;
[0017]步骤3，判断所述角度测量单元发出的信号状态，当发出拐杖滑落信号时，所述蜂鸣器鸣叫；当没有发出信号时，执行步骤4 ;
[0018]步骤4，判断所述光敏传感器单元发出的信号状态，当发出所述电灯的的启动信号时，所述电灯亮；当没有发出信号时，执行步骤5 ；
[0019]步骤5，判断所述电子液位计单元发出的信号状态，当发出有水洼信号时，所述电动机振动；当没有发出信号时，执行步骤6 ;
[0020]步骤6 ;判断所述GSM控制开关发出的信号状态，当发出需要位置信息的信号时，所述全球定位系统（GPS)启动，获取盲人的位置信息，所述GSM将盲人的位置信息短信发出；当没有发出需要位置信息的信号时，重复执行步骤I。
[0021]作为优选，所述步骤2中蜂鸣器鸣叫持续时间的控制方法，包括如下步骤：
[0022]步骤a，开始，设定所述定时器I毫秒内的循环次数，执行步骤b ;
[0023]步骤b，判断所述超声波单元是否发出有障碍物信号，当所述超声波单元发出有障碍物信号时，脉冲时间计数+1，定时器循环+1;当所述超声波单元没有发出有障碍物信号时，定时器循环次数+1，执行步骤C ;
[0024]步骤C，判断定时器是否达到设定循环次数，当定时器循环次数达到设定的循环次数时，向控制单元输出持续时间为10微秒的高电平，所述蜂鸣器鸣叫的频率=1/(脉冲时间计数X0. 1X2)赫兹，所述蜂鸣器鸣叫周期=脉冲时间计数X 100000X2微秒；当定时器循环次数没有达到设定的循环次数时，执行步骤b。
[0025]作为优选，步骤a中设定所述定时器的循环次数是60次。
[0026]本发明提供的拐杖在遇到障碍物时，同时具备振动和声音提示功能，人多噪音较大的地方，盲人及时感受到振动，及时识别障碍物；并且本发明提供的拐杖具备水洼提示功能，当在雨天或雨后的地面上行走时，可以及时避开水洼，避免湿鞋甚至滑倒。如果拐杖不慎从手中滑落，盲人可以根据蜂鸣器鸣叫的声音及时找到拐杖；当盲人走到陌生的地方时，将自己的位置信息发送短信给亲友，寻求帮助，便于亲友及时找到盲人。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图I是本发明一具体实施例的多功能导盲拐杖的工作流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明作详细描述。一种多功能导盲拐杖，包括手柄和杖杆，所述多功能导盲拐杖上设有电源、蜂鸣器、电动机、电灯、网络系统以及控制单元，所述控制单元包括：
[0029]超声波单元，用于判断是否有障碍物，当拐杖遇到障碍物时，发出有障碍物信号，所述蜂鸣器和所述电动机接收有障碍物信号，所述蜂鸣器鸣叫，所述电动机振动；当拐杖没有遇到障碍物时，不发出信号；
[0030]角度测量单元，用于判断拐杖是否滑落，当拐杖滑落时，发出拐杖滑落信号，所述蜂鸣器鸣叫，引导盲人找到拐杖；当拐杖没有滑落时，不发出信号；
[0031]光敏传感器单元，用于判断是否有光照，当没有光照时，发出所述电灯的启动信号，提醒路人此处有行人；当有光照时，不发出信号；
[0032]电子液位计单元，用于判断是否遇到水洼，当遇到水洼时，发出所述电动机的启动信号，电动机震动，提醒盲人附近有水洼，盲人可以根据电动机震动的提醒，走到没有水洼的地方；当没有水洼时，不发出信号，电动机不震动；
[0033]全球定位系统，用于定位盲人所处的位置；
[0034]网络系统控制开关，手动操作网络系统控制开关，发出全球定位系统的启动信号，然后网络系统将全球定位系统获得的位置信息短信发出。
[0035]所述控制单元是单片机。
[0036]所述超声波测距单元测距范围是2cm?450cm，也就是所述超声波测距单元可以测试要距离盲人2cm?450cm范围内的障碍物。
[0037]所述导盲拐杖上设有用于控制所述蜂鸣器的自锁开关，在人流密集地区，或者盲人不需要声音提示时，盲人可以通过自锁开关控制蜂鸣器停止鸣叫。
[0038]请参考图1，一种上述多功能导盲拐杖的工作方法，包括以下步骤：
[0039]步骤I，开始，信号接收位初始化，定时器初始化，执行步骤2 ；
[0040]步骤2，判断所述超声波单元发出的信号状态，当同时发出有障碍物信号时，所述蜂鸣器鸣叫，所述电动机振动；当没有发出信号时，执行步骤3 ;
[0041]步骤3，判断所述角度测量单元发出的信号状态，当发出拐杖滑落信号时，所述蜂鸣器鸣叫；当没有发出信号时，执行步骤4 ;
[0042]步骤4，判断所述光敏传感器单元发出的信号状态，当发出光线不充足信号时，所述电灯亮；当没有发出信号时，执行步骤5 ;
[0043]步骤5，判断所述电子液位计单元发出的信号状态，当发出有水洼信号时，所述电动机振动；当没有发出信号时，执行步骤6 ;
[0044]步骤6;判断所述GSM控制开关发出的信号状态，当发出需要位置信息的信号时，所述全球定位系统（GPS)启动，获取盲人的位置信息，所述GSM将盲人的位置信息短信发出；当没有发出需要位置信息的信号时，重复执行步骤I。
[0045]其中，所述步骤2中蜂鸣器鸣叫持续时间的控制方法，包括如下步骤：
[0046]步骤a，开始，设定所述定时器I毫秒内的循环次数，执行步骤b ;
[0047]步骤b，判断所述超声波单元是否发出有障碍物信号，当所述超声波单元发出有障碍物信号时，脉冲时间计数+1，定时器循环+1;当所述超声波单元没有发出有障碍物信号时，定时器循环次数+1，执行步骤C ;
[0048]步骤C，判断定时器是否达到设定循环次数，当定时器循环次数达到设定的次数时，向控制单元输出持续时间为10微秒的高电平，所述蜂鸣器鸣叫的频率=1/(脉冲时间计数X0. 1X2)赫兹，所述蜂鸣器鸣叫周期=脉冲时间计数X 100000X2微秒；当定时器循环次数没有达到设定的循环次数时，执行步骤b。
[0049]本发明步骤a中设定所述定时器的循环次数是60次。
[0050]本发明所提到的高电平为3. 5V?5V的电压。
[0051]本发明提供的拐杖在遇到障碍物时，同时具备振动和声音提示功能，人多噪音较大的地方，盲人及时感受到振动，及时识别障碍物；并且本发明提供的拐杖具备水洼提示功能，当在雨天或雨后的地面上行走时，可以及时避开水洼，避免湿鞋甚至滑倒。如果拐杖不慎从手中滑落，盲人可以根据蜂鸣器鸣叫的声音及时找到拐杖；当盲人走到陌生的地方时，将自己的位置信息发送短信给亲友，寻求帮助，便于亲友及时找到盲人。
[0052]本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种多功能导盲拐杖，包括手柄和杖杆，其特征在于，所述多功能导盲拐杖上设有电源、蜂鸣器、电动机、电灯、网络系统以及控制单元，所述控制单元包括: 超声波单元，用于判断是否有障碍物，当拐杖遇到障碍物时，发出有障碍物信号，所述蜂鸣器和所述电动机接收有障碍物信号，所述蜂鸣器鸣叫，所述电动机振动；当拐杖没有遇到障碍物时，不发出信号； 角度测量单元，用于判断拐杖是否滑落，当拐杖滑落时，发出拐杖滑落信号，所述蜂鸣器鸣叫；当拐杖没有滑落时，不发出信号； 光敏传感器单元，用于判断是否有光照，当没有光照时，发出所述电灯的启动信号；当有光照时，不发出信号； 电子液位计单元，用于判断是否遇到水洼，当遇到水洼时，发出所述电动机的启动信号；当没有水洼时，不发出信号； 全球定位系统，用于定位盲人所处的位置； 网络系统控制开关，手动操作网络系统控制开关，发出全球定位系统的启动信号，然后网络系统将全球定位系统获得的位置信息短信发出。
2.根据权利要求1所述的多功能导盲拐杖，其特征在于，所述控制单元是单片机。
3.根据权利要求1所述的多功能导盲拐杖，其特征在于，所述超声波测距单元测距范围是2cm?450cm。
4.根据权利要求1所述的多功能导盲拐杖，其特征在于，所述导盲拐杖上设有用于控制所述蜂鸣器的自锁开关。
5.一种权利要求1所述的多功能导盲拐杖的工作方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，开始，信号接收位初始化，定时器初始化，执行步骤2 ； 步骤2，判断所述超声波单元发出的信号状态，当发出有障碍物信号时，所述蜂鸣器鸣口4，所述电动机振动；当没有发出信号时，执行步骤3 ; 步骤3，判断所述角度测量单元发出的信号状态，当发出拐杖滑落信号时，所述蜂鸣器鸣叫；当没有发出信号时，执行步骤4 ; 步骤4，判断所述光敏传感器单元发出的信号状态，当发出所述电灯的的启动信号时，所述电灯亮；当没有发出信号时，执行步骤5 ; 步骤5，判断所述电子液位计单元发出的信号状态，当发出有水洼信号时，所述电动机振动；当没有发出信号时，执行步骤6 ; 步骤6;判断所述GSM控制开关发出的信号状态，当发出需要位置信息的信号时，所述全球定位系统(GPS)启动，获取盲人的位置信息，所述GSM将盲人的位置信息短信发出；当没有发出需要位置信息的信号时，重复执行步骤I。
6.根据权利要求6所述的多功能导盲拐杖的工作方法，其特征在于，所述步骤2中蜂鸣器鸣叫持续时间的控制方法，包括如下步骤: 步骤a，开始，设定所述定时器I毫秒内的循环次数，执行步骤b ; 步骤b，判断所述超声波单元是否发出有障碍物信号，当所述超声波单元发出有障碍物信号时，脉冲时间计数+1，定时器循环+1 ;当所述超声波单元没有发出有障碍物信号时，定时器循环次数+1，执行步骤c ; 步骤C，判断定时器是否达到设定循环次数，当定时器循环次数达到设定的循环次数时，向控制单元输出持续时间为10微秒的高电平，所述蜂鸣器鸣叫的频率=1/(脉冲时间计数X0.1X2)赫兹，所述蜂鸣器鸣叫周期=脉冲时间计数X 100000X2微秒；当定时器循环次数没有达到设定的循环次数时，执行步骤b。
7.根据权利要求7所述的多功能导盲拐杖的工作方法，其特征在于，步骤a中设定所述定时器的循环次数是60次。
【文档编号】A61H3/06GK104323903SQ201410668071
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】王嘉薇, 高桂革, 董欣然, 东栋, 熊森林 申请人:上海电机学院