专利名称：具有障碍探测功能的手杖的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种导盲手杖，特别是一种具有障碍探测功能的 手杖。
技术背景盲人作为社会上的一个特殊群体，需要社会给予他们更多的关怀 和照顾，使他们能够更好的独立生活。如何安全行走，是盲人生活中 最大的问题。传统盲人用手杖功能单一，通过手持手杖点探地面，只 能在触碰到障碍物时才能获知路面情况，对于障碍物没有预测能力， 往往带来了很多的不便。 实用新型内容本实用新型克服了上述缺点，提供了一种结构简单、使用安全方 便的具有障碍探测功能的手杖。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是 一种具有障碍 探测功能的手杖，包括杖身和设置在杖身顶端的手柄，还包括障碍探 测系统，所述障碍探测系统包括数据处理模块和分别与所述数据处理 模块相连的无线信号发射模块、无线信号接收模块、报警模块，所述 无线信号发射模块和无线信号接收模块都设置在杖身上。所述无线信号发射模块和无线信号接收模块可分别为超声波发 射模块和超声波接收模块。所述报警模块可包括与所述数据处理模块相连的语音电路。所述超声波发射模块可包括依次连接的多谐振荡器、驱动电路和超声波换能器。所述超声波接收模块可包括依次连接的超声波换能器、信号放大 电路和电压整形电路。所述无线信号发射模块和无线信号接收模块可有至少两组，其中 至少一组设置在杖身的前方，用于检测前方突起的障碍，其余的至少 一组设置在杖身的底端，用于检测凹陷障碍。所述手柄上还可设置有一个用于控制所述障碍探测系统的工作 电源的电源开关。所述多谐振荡器可由LM555CH集成定时器构成。本实用新型通过无线信号发射模块发出无线信号，并利用所述无 线信号接收模块接收经前方物体反射回的无线信号，对前方的突起障 碍物和下陷的坑道等危险都有预测能力，并通过报警模块告知盲人周 围障碍物的情况；此外，由于所述报警模块采用语音电路，使得在检 测到与障碍物的距离时能够，发出不同的语音提示，及时准确的提醒 使用者避障，提高了手杖的安全性和准确性，且使用更加方便。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的原理框图；图3为本实用新型中超声波发射模块的电路原理图； 图4为本实用新型中超声波接收模块的电路原理图； 图5为本实用新型中语音电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1中所示，本实用新型包括杖身1和设置在杖身1顶端的手柄2，还包括设置在杖身1和手柄1中的障碍探测系统，所述障碍探测系统中包括电源开关4和三组超声波收发单元31、 32、 33，所述 电源开关4设置在手柄2上，三组超声波收发单元中的两组32、 33 分别设置在杖身1的前方，用于检测前方突起的障碍，其余的一组 31设置在杖身1的底端，用于检测凹陷障碍。所述障碍探测系统如图2中所示，包括数据处理模块和分别与所 述数据处理模块相连的超声波发射模块、超声波接收模块、报警模块， 图1中所示的超声波收发单元即包括所述超声波发射模块和超声波 接收模块。所述报警模块采用语音电路，实现语音提示报警；所述超 声波发射模块包括依次连接的多谐振荡器、驱动电路和超声波换能 器；所述超声波接收模块包括依次连接的超声波换能器、信号放大电 路和电压整形电路。所述数据处理模块采用单片机等微处理器。如图3中所示，为超声波发射模块的电路原理图，利用LM555CH 集成定时器U2组成的多谐振荡器振荡产生40kHz的超声波，为了使 超声波测距范围足够远，可以对振荡信号进行功率放大后再进行发 送，因此在所述多谢振荡器的发射端连接一个由达林顿三极管Q1构 成的驱动电路，以增强其驱动能力，最后通过与所述达林顿三极管 Ql的集电极输出相连的超成波换能器(图中未标示)发出超声波信 号。如图4中所示，为超声波接收模块的电路原理图，由于超声波在 空气中传播时，其能量的衰减与距离成正比，即距离越近信号越强， 距离越远信号越弱，返回的超声波信号通常在10mV 60mV之间。 所以为了方便信号处理，将从超声波换能器(图中未标示)接收到的 超声波信号进行100倍以上的放大增益。所述信号放大电路中采用 LM358运算放大器U1A、 U2A进行两级放大，令放大后的信号电压约5V，放大后的输出再接个检波二级管Dl进行稳压，然后通过一 个由施密特触发器U3A构成的电压整形电路进行方波整形，最后送 到所述单片机进行数据处理。所述语音电路如图5所示，电路中语音芯片U5采用ISD2590， 该芯片是90秒可分多段录音放音的芯片，分段的控制由单片机地址 线控制，通过程序把语音芯片U5内的存储空间分成8段每段可录制 10秒录音，分别录入"前方一米内有障碍物"、"前方半米内有障碍 物"和"前方二十厘米内有障碍物"和"下方有凹陷"四段代表不同 障碍状态的语音。当按下位于手柄2处的电源开关4后，装置进入"障碍物探测" 的工作状态，所述单片机控制超声波发射模块发出超声波信号，并利 用所述各超声波接收模块接收经前方物体反射回的超声波信号，是当 探测到前方有凸起障碍物或下方有凹陷且距离超过所设定的安全阈 值时，利用所述语音电路发出相应的报警声音，提醒盲人躲避障碍。 其中，前方凸起障碍探测采用正逻辑，即当接收到的超声波信号越强， 说明距离障碍物越近，根据单片机计算的距离调用所述语音芯片U5 中相应语音段进行提示；下方凹陷探测采用反逻辑，即当接收到的超 声波信号比较强时说明下方是地面，此时不需要提示；但回波信号较 弱超过设定值时说明下方有较大的凹陷，此时调用所述语音芯片U5 中相应语音段进行提示。当不需要使用障碍探测功能时，则关闭所述 电源开关，装置进入省电模式，可以作为普通手杖使用。此外，所述无线信号的收发也可以采用红外信号实现。以上对本实用新型所提供的具有障碍探测功能的手杖进行了详 细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其 核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思 想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说 明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种具有障碍探测功能的手杖，包括杖身和设置在杖身顶端的手柄，其特征在于还包括障碍探测系统，所述障碍探测系统包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块相连的无线信号发射模块、无线信号接收模块、报警模块，所述无线信号发射模块和无线信号接收模块都设置在杖身上。
2. 根据权利要求1所述的具有障碍探测功能的手杖，其特征在 于所述无线信号发射模块和无线信号接收模块共有至少两组，其中 至少一组设置在杖身的前方，其余的至少一组设置在杖身的底端。
3. 根据权利要求1所述的具有障碍探测功能的手杖，其特征在 于所述报警模块包括与所述数据处理模块相连的语音电路。
4. 根据权利要求1或2或3所述的具有障碍探测功能的手杖，其 特征在于所述无线信号发射模块和无线信号接收模块分别为超声波 发射模块和超声波接收模块。
5. 根据权利要求4所述的具有障碍探测功能的手杖，其特征在于所述超声波发射模块包括依次连接的多谐振荡器、驱动电路和超 声波换能器。
6. 根据权利要求4所述的具有障碍探测功能的手杖，其特征在于所述超声波接收模块包括依次连接的超声波换能器、信号放大电路和电压整形电路。
7. 根据权利要求1或2或3中任一项所述的具有障碍探测功能的手杖，其特征在于所述手柄上还设置有一个用于控制所述障碍探测 系统的工作电源的电源开关。
8.根据权利要求5所述的具有障碍探测功能的手杖，其特征在于所述多谐振荡器由LM555CH集成定时器构成。
专利摘要本实用新型涉及一种导盲手杖，特别是一种具有障碍探测功能的手杖，包括杖身和设置在杖身顶端的手柄，还包括障碍探测系统，所述障碍探测系统包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块相连的无线信号发射模块、无线信号接收模块、报警模块，所述无线信号发射模块和无线信号接收模块都设置在杖身上。本实用新型通过无线信号发射模块发出无线信号，并利用所述无线信号接收模块接收经前方物体反射回的无线信号，对前方的突起障碍物和下陷的坑道等危险都有预测能力，并通过报警模块告知盲人周围障碍物的情况；此外，由于所述报警模块采用语音电路，使得在检测到与障碍物的距离时能够，发出不同的语音提示，能够及时准确的提醒使用者避障。
文档编号A61H3/06GK201164539SQ20082000501
公开日2008年12月17日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者张兆莉, 曹丽婷, 硕 杨 申请人:北京联合大学