扫动测障导盲拐杖及其控制方法与流程

本发明涉及导盲杖技术领域，特别是一种扫动测障导盲拐杖及其控制方法。

背景技术：

传统在日常生活中，有一些像盲人、老年人等特殊人群，在行走引导方面存在诸多不便。调查显示，目前我国大约有500万盲人，约占世界盲人总数的18%，据第六次全国人口普查数据，全国65岁以上人口比重为7%。这些特殊人群在独自行走时需要靠一定的导盲装置指引路径和探测障碍物，如老人和盲人经常使用的导盲装置是手杖。盲人使用手杖敲击地面，可帮助盲人发现0. 5米范围以内的障碍物。导盲手杖价廉耐用，使用方便，因而应用广泛。但其缺点也很明显，其主要缺点是探障范围小，不能发现距离较远的障碍物，而且需要不断的手动去敲击地面，以尝试获得障碍物信息，较不人性化。此外，对于盲人来说，经常需要在黑暗中寻找拐杖的位置，这也是一个麻烦的问题。

此外，为了使盲人出行更加方便，目前已有多项关于导盲设备的技术发明，但大多装置都成本昂贵且操作繁琐，不便于老人和盲人使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种扫动测障导盲拐杖及其控制方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种扫动测障导盲拐杖，包括：一移动机构、设置于该移动结构后端外侧壁的手持杆、设置于该移动机构上端面后侧的单片机、设置于该移动机构上端面后侧且与所述单片机相连的语音模块、设置于该移动机构上端面前侧且与所述单片机相连的舵机、一外侧壁通过连接件与所述舵机输出轴相连的摆动触点开关、与所述摆动触点开关另一外侧壁相连的摆动杆；所述摆动触点开关中的静触点接地，动触点与所述单片机相连。

在本发明一实施例中，所述摆动触点开关包括一对支撑板；其中一支撑板通过设置于内侧壁中部的铰接件与另一支撑板铰接；所述铰接件两侧对称设置有弹簧，且弹簧的两端对应与两个支撑板内侧壁固定连接；其中一支撑板的内侧壁上还对称设置有作为静触点的一对金属片；所述金属片接地；另一支撑板的内侧壁上对应设置有与所述金属片匹配且作为动触点的金属柱，金属柱的一端与另一支撑板固定连接，另一端向所述金属片延伸；所述金属柱与所述单片机相连。

在本发明一实施例中，所述移动结构的前端外侧壁还设置有指示灯，所述移动机构上端面后侧还设置有一光敏电阻，所述指示灯与所述光敏电阻均与所述单片机相连。

在本发明一实施例中，所述移动机构上端面后侧还设置有与所述单片机相连的遥控模块接收器；该遥控模块接收器与遥控模块发送器匹配。

在本发明一实施例中，所述单片机采用PIC12F675或STC51。

在本发明一实施例中，所述语音模块采用LMD102。

在本发明一实施例中，所述舵机采用MG996R。

在本发明一实施例中，所述遥控模块采用2272-M4。

进一步的，还提供一种扫动测障导盲拐杖的控制方法，所述单片机根据预设的PWM波信号，控制所述舵机左右转动，并带动所述摆动杆扫动；使用者以手推的方式通过手持杆推动移动机构向前移动；当所述摆动杆触碰到障碍物时，所述摆动杆受力，与所述摆动杆连接的摆动触点开关中动触点与静触点接触，所述摆动触点开关被触发，所述单片机收到所述摆动触点开关上传的触发信号，处理信号后控制所述舵机反转，并通过所述语音模块发出语音信号，提醒使用者。

在本发明一实施例中，所述摆动触点开关包括一对支撑板；其中一支撑板通过设置于内侧壁中部的铰接件与另一支撑板铰接；所述铰接件两侧对称设置有弹簧，且弹簧的两端对应与两个支撑板内侧壁固定连接；其中一支撑板的内侧壁上还对称设置有作为静触点的一对金属片；所述金属片接地；另一支撑板的内侧壁上对应设置有与所述金属片匹配且作为动触点的金属柱，金属柱的一端与另一支撑板固定连接，另一端向所述金属片延伸；所述金属柱与所述单片机相连；当所述摆动杆一侧受到障碍物提供的力时，所述摆动触点开关中相对侧的弹簧被压缩，且该侧的金属柱与金属片接通，所述单片机即可识别该信号；当所述摆动杆回转后，两个弹簧恢复初始状态。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1.能够自动地探测障碍物，测障范围较广，为盲人朋友或老年人的出行提供障碍物的判断，且在使用者需要该装置时，能为使用者提供一定的提醒。

2. 与普通导盲杖相比，本发明所提出的导盲拐杖具有更加智能方便的特点，同时具有更加丰富的功能，使用过程更加便捷，人性化，免除了手动敲打的动作，语音提示更加明确。

3. 舵机与触点开关的结合，实现了扫动测障的功能，同时加入黑夜提醒以及遥控找回功能，从而给使用者出行带来了很大的便利。

附图说明

图1是本发明中一种扫动测障导盲拐杖的结构示意图。

图2是本发明中一种扫动测障导盲拐杖的系统框图。、

图3是本发明中摆动触点开关结构图。

图4是本发明中扫动测障导盲拐杖实现导盲的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明提供一种扫动测障导盲拐杖，如图1~图3所示，包括：一移动机构、设置于该移动结构后端外侧壁的手持杆6、设置于该移动机构上端面后侧的单片机4、设置于该移动机构上端面后侧且与所述单片机相连的语音模块7、设置于该移动机构上端面前侧且与单片机相连的舵机2、一外侧壁通过连接件8与舵机输出轴相连的摆动触点开关1、与摆动触点开关另一外侧壁相连的摆动杆3；摆动触点开关中的静触点接地，动触点与所述单片机相连。

进一步的，在本实施例中，移动机构包括一支撑台以及设置于该支撑台下端面的行走轮5。

进一步的，在本实施例中，摆动触点开关包括一对支撑板；其中一支撑板11通过设置于内侧壁中部的铰接件12与另一支撑板13铰接；铰接件两侧对称设置有弹簧14，且弹簧的两端对应与两个支撑板内侧壁固定连接；其中一支撑板的内侧壁上还对称设置有作为静触点的一对金属片15；所述金属片接地；另一支撑板的内侧壁上对应设置有与所述金属片匹配且作为动触点的金属柱16，金属柱的一端与另一支撑板固定连接，另一端向金属片延伸；金属柱与单片机相连。较佳地，金属片与金属柱可采用铜片以及铜柱

进一步的，如图2所示，单片机产生PWM波信号，控制舵机左右转动并带动轻质横杆扫动。以手推的方式使拐杖向前移动，当横杆触碰到障碍物时，横杆受力，横杆上的触点开关被触发，单片机收到信号，处理信号后控制舵机反转，并发出语音信号，达到提醒的目的。触点开关主要部件为中间的转动件与两边的两组触点。两个金属柱分别被接上两根信号线，两个金属片同接地，当单前端横杆受到左侧面的力时，右侧弹簧被压缩，右侧触点被接通，该线路被接地，单片机即可识别该信号。当横杆回转后，两个弹簧复位触点断开，恢复初始状态。当右侧受力时同理。

进一步的，在本实施例中，移动结构的前端外侧壁还设置有指示灯9，移动机构上端面后侧还设置有一光敏电阻10，指示灯与光敏电阻均与单片机相连。较佳的，该指示灯采用LED灯。光敏电路可实现在夜晚等光线较暗时打开提醒灯，提醒路人。

进一步的，在本实施例中，移动机构上端面后侧还设置有与单片机相连的遥控模块接收器11；该遥控模块接收器与遥控模块发送器匹配。当使用者按下遥控模块发射器相关按钮，遥控模块接收器接收信号，并通过单片机，令声音模块会发出铃声，方便寻找。

进一步的，在本实施例中，单片机采用PIC12F675或STC51。语音模块采用LMD102。舵机采用MG996R。遥控模块采用2272-M4。

进一步的，在本实施例中，还包括一为单片机提供电源的电源模块。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。