一种超声波导盲系统

技术领域

本发明涉及导盲技术领域，具体地，涉及一种超声波导盲系统。

背景技术

我国的盲人人口数量众多，他们作为社会的一分子却无法享受到正常的生活，比普通人要付出更多的艰辛，也会面临诸多困难，盲人出行的问题已经成为了一个不可忽视的社会问题。

目前社会上有很多辅助性设备供盲人使用，但是这些设备各有各的优缺点，不适合被推广使用。我国常见的盲人导盲设备，大多是需要盲人通过敲击大地来判断障碍，这种设备很难发现悬空或者手杖难以触及位置的障碍物。国外技术相对成熟，但是由于价格问题较难普及。还有一些辅助的导盲方式，例如导盲犬或者其他的电子设备。导盲犬数量少且难以训练，而且成本也相对较高。电子设备价格昂贵大多需要连接互联网，并不实用。因此，制造一种价格相对便宜，又能够有效地实现导盲功能的设备至关重要。

随着科技的发展，单片机技术从过去的不成熟，到现在已经相对完善，导盲系统已经可以依靠它实现所需的功能。与此同时，传感器技术也在不断地发展，在各行各业中都具有广泛的应用，已经成为了和我们生活息息相关的技术，而要完成一款智能导盲设备，从价格技术等方面考虑，利用超声波测距是较好的选择。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种超声波导盲系统，以解决盲人出行不便的问题。

一种超声波导盲系统，其特征在于，包括：

拐杖杆部，沿轴向方向上，一端为拐杖头部，另一端为拐杖底部；

所述拐杖头部包括：拐杖外壳，被拐杖外壳所包裹的功能模块；所述功能模块包括：主控STM32，通过排线直接与主控STM32相连的震动模块、语音模块、电源模块、开关；所述语音模块包括：通过排线直接与主控STM32相连的语音处理芯片，通过排线与语音处理芯片相连并被固定于拐杖外壳上的喇叭；所述电源模块包括：通过排线与主控STM32相连的电池，通过排线与主控STM32芯片相连并被固定在拐杖外壳上的充电口；

所述拐杖杆部包括：杆部主体，镶嵌在杆部内部的排线管；所述排线管沿轴向方向上，一端与拐杖头部相连，一端与拐杖底部相连；

所述拐杖底部包括：拐杖外壳，镶嵌在拐杖外壳上的超声波固定模组，超声波发射与接收模组，固定在拐杖外壳底部的陀螺仪与磁力计；所述超声波发射与接收模组、陀螺仪与磁力计均有排线与拐杖杆部相连；所述超声波发射与接收模组通过超声波固定模组固定在拐杖外壳外侧。

优选地、拐杖头部与拐杖杆部采用螺纹连接，拐杖杆部与拐杖底部采用套筒连接。

优选地、拐杖杆部包裹着橡胶套。本发明采用拐杖杆部包裹着橡胶套的设计，能够增大手握时的摩擦力。

优选地、电池采用可充电电池。

优选地、拐杖外壳在手握处设置有握痕。本发明采用握痕设计，方便盲人抓握。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的头部的内部结构示意图；

图3为本发明中部和底部内部结构示意图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种超声波导盲系统，其特征在于，包括：

拐杖杆部14，沿轴向方向上，一端为拐杖头部13，另一端为拐杖底部16；

所述拐杖头部13包括：拐杖外壳6，被拐杖外壳6所包裹的功能模块；所述功能模块包括：主控STM32芯片5，通过排线直接与主控STM32芯片5相连的震动模块2、语音模块3、电源模块、开关1；所述语音模块包括：通过排线直接与主控STM32芯片5相连的语音处理芯片3，通过排线与语音处理芯片3相连并被固定于拐杖外壳6上的喇叭；所述电源模块包括：通过排线与主控STM325相连的电池11，通过排线与主控STM32芯片5相连并被固定在拐杖外壳6上的充电口；

所述拐杖杆部包括：杆部主体，镶嵌在杆部内部的排线管；所述排线管沿轴向方向上，一端与拐杖头部13相连，一端与拐杖底部16相连；

所述拐杖底部16包括：拐杖外壳，镶嵌在拐杖外壳上的超声波发射与接收模组7、超声波固定模组12，固定在拐杖外壳底部的陀螺仪8与磁力计9；所述超声波发射与接收模组7、陀螺仪8与磁力计9均有排线与拐杖杆部14相连；所述超声波发射与接收模组7通过超声波固定模组12固定在拐杖外壳外侧。

优选地、拐杖头部13与拐杖杆部14采用螺纹连接，拐杖杆部14与拐杖底部16采用套筒连接。

优选地、拐杖杆部14包裹着橡胶套。

优选地、电池11采用可充电电池。

优选地、拐杖外壳在手握处设置有握痕。

相应地，本发明还提出了采用上述的一种超声波导盲系统的使用方法，其包括步骤：

在盲人出行之前，需为拐杖配备干电池以供系统工作，并按下开关按键。

在盲人出行的行进过程中，八个SR-04超声波发射器分别向正前方、正后方、正左方、正右方、前上方、后上方、左上方、右上方共八个方位不断发射超声波，陀螺仪以及磁力计用于检测拐杖运动的方向及加速度大小。主控STM32单片机处理超声波发射器、陀螺仪及磁力计传输的数据，并作分析。

若拐杖附近存在障碍物，超声波发射器反射的超声波被障碍物反弹，并被超声波发射器接收，主控STM32单片机处理超声波发射器、陀螺仪及磁力计传输的数据，计算出障碍物与拐杖的距离及所在方位，若距离小于150cm，则控制语音模块及音频放大模块工作，在拐杖握柄处的喇叭播报障碍物所在方位，同时主控STM32单片机控制在手握处的震动模块工作，震动以提示盲人。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。