一种导盲器及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及盲人导航领域，特指一种导盲器，它包括机体，所述机体上安装有前轮和后轮，所述后轮为万向转动轮，所述后轮通过后轮固定座安装在机体上，所述后轮与用于调节后轮转向的方向杆一端连接，所述方向杆的另一端上设置有把手；所述机体上设置有用于检测前方路面平整度的路面平整度检测模块和用于检测前方障碍物的避障模块；所述把手上装设有用于告知道路状况给盲人用户的警示模块；所述路面平整度检测模块、避障模块和警示模块连接受控于机体内的控制系统,本发明能克服盲人在行走过程中的困难。
【专利说明】
一种导盲器及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及盲人导航领域，特指一种导盲器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前我国盲人数量庞大，通常盲人出行时，需要依靠盲道来导盲，但是我国很多盲道都存在或多或少的破坏和危险;有的盲道中间的地板直接被移除，在盲道中间形成坑洼；有的摊贩占用盲道经商，大面积的将盲道占位己用;有的盲道中存在大量的瓜果蔬皮一类的垃圾;甚至有些路边的电缆断裂后直接落在盲道中；这些现象都给盲人出行带来不便，甚至带来生命危险。
[0003]还有一种导盲方式是米用导盲犬导盲，导盲犬培育经费昂贵，一般培育一只导盲犬要花费20万左右;但是现在的公共场所中，是不允许导宠物出现的；若依赖导盲犬，首先导盲犬价格昂贵，很多人难以支付;其次导盲犬出入的环境受限，导致盲人很难带着导盲犬进入公共场所。不利于盲人的的出行。
[0004]因此设计一种有效且价格便宜，便于使用的导盲装置，对与盲人来说是十分必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:针对上述存在的问题，提供一种导盲器及其控制方法，以帮助盲人克服行走上的困难。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
一种导盲器，它包括机体，所述机体上安装有前轮和后轮，所述后轮为万向转动轮，所述后轮通过后轮固定座安装在机体上，所述后轮与用于调节后轮转向的方向杆一端连接，所述方向杆的另一端上设置有把手;所述机体上设置有用于检测前方路面平整度的路面平整度检测模块和用于检测前方障碍物的避障模块;所述把手上装设有用于告知道路状况给盲人用户的警示模块;所述路面平整度检测模块、避障模块和警示模块连接受控于机体内的控制系统。
[0007]由于上述结构，盲人握住把手，推动导盲器移动，导盲器作为行走过程中的辅助支撑工具，保证盲人行走过程中的安全，避免盲人碰撞物体和跌倒；所述路面平整度检测模块、避障模块和警示模块在控制系统的作用下能够自动识别道路状况，并将道路状况告知给盲人用户看，能够使盲人用户自行判断，进而注意行走安全。为盲人的行走带来的方便。所述后轮为万向轮，能够方便导盲器进行转弯和变向。
[0008]进一步的，所述机体包括弧形的顶面、底面、左侧面、右侧面和后侧面;所述顶面靠近底面处设置有路面平整度检测模块，所述顶面靠近后侧面处设置有避障模块;所述底面前端中部设置有一个前轮;所述后侧面上设置有后轮固定座;所述后轮通过后轮支撑架安装在后轮固定座上;所述左侧面和右侧面上安装有挡泥罩，该挡泥罩将后轮罩在其中。
[0009]进一步的，所述后轮固定座上开设有一通孔，该通孔用于和后轮支撑架活动连接；所述后轮支撑架包括转动轴和横轴，所述转动轴下端与横轴中部垂直且固定连接，所述横轴两端分别安装有一后轮;所述转动轴与后轮固定座上的通孔活动连接，且转动轴上端穿过该通孔;所述转动轴上端与方向杆连接，该方向杆能带动转动轴转动，进而带动后轮变向。
[0010]进一步的，所述方向杆与转动轴上端活动连接，以使方向杆能够上下翻转。
[0011]由于上述结构，方向杆能够上下翻转，进而能够适用于不同身高的人群。
[0012]进一步的，所述后轮直径是前轮直径的3?5倍。
[0013]进一步的，所述挡泥罩上设置有若干LED警示灯;所述后轮的轮毂上设置有反光警示圈，所述反光警示圈，所述反光警示圈为光致发光材料。
[0014]由于上述结构，LED警示灯和反光警示圈都能警示他人，从而保证盲人在行走过程中的安全。
[0015]进一步的，所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理器上连接有启动按钮、停止按钮、电源模块、路面平整度检测模块、避障模块、警示模块和LED警示灯；
所述路面平整度检测模块包括路面检测摄像头和路面图像处理模块，所述路面检测摄像头通过路面图像处理模块与中央处理器相连；
所述避障模块包括障碍物检测摄像头、障碍物图像处理模块和用于检测障碍物到机体距离的红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器;所述障碍物检测摄像头通过障碍物图像处理模块与中央处理器相连;所述红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器直接与中央处理器相连；
所述警示模块包括振动器和喇叭，所述振动器和喇叭均连接在中央处理器上。
[0016]进一步的，所述中央处理器上还连接有语音输入模块和用于定位和导航的GPS模块;所述语音输入模块包括语音接收器和语音识别模块，所述语音接收器通过语音识别模块与中央处理器相连;所述语音识别模块包括用户识别模块和导航信息识别模块。
[0017]—种导盲器的控制方法，它包括上述导盲器的全部特征，所述导盲器的控制方法包括如下步骤:
步骤1:按下启动按钮，电源模块为中央处理器供电，LED警示灯点亮；
步骤2:语音接收器接收盲人用户的语音信号，该语音信号包括盲人用户要到达的目的地信息；
步骤3:语音识别模块中的用户识别模块识别该语音信号是否为指定盲人用户发出的语音;是，则进入下一步，否，则回到步骤I;
步骤4:语音识别模块中的导航信息识别模块读取语音信号中的目的地信息；
步骤5:GPS模块定位当前位置，并规划当前位置到目的地的路径，将规划好的路径信息发送给中央处理器；中央处理器接收路径信息后，发送导航信息给喇叭，使喇叭语音播放导航信息，使盲人用户按语音导航信息推动导盲器行走；
步骤6:路面检测摄像头检将检测到的路面图像信息发送给路面图像处理模块进行分析，以获取路面平整度状况信息，然后中央处理器接收路面平整度状况信息并控制喇叭语音播放路面状平整度况信息给盲人用户；
步骤7:当检测到的路面平整度状况不适合盲人通行时，中央处理器发送报警信息给振动器，使振动器震动，以警示盲人用户;若路面平整度状况适合盲人通行则中央处理器不发送报警信息给振动器，震动器不震动；
步骤8:障碍物检测摄像头将检测到的前方障碍物图像信息发送给障碍物图像处理模块进行分析，以获取障碍物的形状大小信息，然后中央处理接收障碍物的形状大小信息并控制喇叭语音播放障碍物的形状大小信息给盲人用户，便于盲人判断行走路径；
步骤9:红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器检测前方障碍物的到机体的距离，将检测到的距离发送给中央处理器，中央处理器再发送距离信号给喇叭使喇叭语音播放前方障碍物距离给盲人用户；
步骤10:按下停止按钮，电源模块停止为中央处理器供电，LED警示灯熄灭。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明的导盲器，能够自动检测前方的障碍物，检测路面的平整状况，能够通过语音播报来提醒盲人，注意行路过程中的安全，便于满人判断道路状况，该导盲器能够实现盲人的定位和导航，为盲人提供导航路径信息。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0021]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。
[0022]—种导盲器，它包括机体，所述机体上安装有前轮9和后轮7，所述后轮7为万向转动轮，所述后轮7通过后轮7固定座3安装在机体上，所述后轮7与用于调节后轮7转向的方向杆2—端连接，所述方向杆2的另一端上设置有把手I;所述机体上设置有用于检测前方路面平整度的路面平整度检测模块10和用于检测前方障碍物的避障模块12;所述把手I上装设有用于提醒盲人用户的警示模块;所述路面平整度检测模块10、避障模块12和警示模块连接受控于机体内的控制系统。
[0023]所述机体包括弧形的顶面11、底面8、左侧面、右侧面和后侧面13;所述顶面11靠近底面8处设置有路面平整度检测模块10，所述顶面11靠近后侧面13处设置有避障模块12;所述底面8前端中部设置有一个前轮9;所述后侧面13上设置有后轮7固定座3;所述后轮7通过后轮7支撑架安装在后轮7固定座3上;所述左侧面和右侧面上安装有挡泥罩5，该挡泥罩5将后轮7罩在其中。
[0024]所述后轮7固定座3上开设有一通孔，该通孔用于和后轮7支撑架活动连接;所述后轮7支撑架包括转动轴4和横轴，所述转动轴4下端与横轴中部垂直且固定连接，所述横轴两端分别安装有一后轮7;所述转动轴4与后轮7固定座3上的通孔活动连接，且转动轴4上端穿过该通孔;所述转动轴4上端与方向杆2连接，该方向杆2能带动转动轴4转动，进而带动后轮7变向。
[0025]所述方向杆2与转动轴4上端活动连接，以使方向杆2能够上下翻转。
[0026]所述后轮7直径是前轮9直径的3?5倍。
[0027]所述挡泥罩5上设置有若干LED警示灯6;所述后轮7的轮毂上设置有反光警示圈，所述反光警示圈，所述反光警示圈为光致发光材料。
[0028]所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理器上连接有启动按钮、停止按钮、电源模块、路面平整度检测模块10、避障模块12、警示模块和LED警示灯6;
所述路面平整度检测模块10包括路面检测摄像头和路面图像处理模块，所述路面检测摄像头通过路面图像处理模块与中央处理器相连；
所述避障模块12包括障碍物检测摄像头、障碍物图像处理模块和用于检测障碍物到机体距离的红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器;所述障碍物检测摄像头通过障碍物图像处理模块与中央处理器相连;所述红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器直接与中央处理器相连；
所述警示模块包括振动器和喇叭，所述振动器和喇叭均连接在中央处理器上。
[0029]所述中央处理器上还连接有语音输入模块和用于定位和导航的GPS模块;所述语音输入模块包括语音接收器和语音识别模块，所述语音接收器通过语音识别模块与中央处理器相连;所述语音识别模块包括用户识别模块和导航信息识别模块。
[0030]—种导盲器的控制方法，它包括上述权利要导盲器的全部特征，所述导盲器的控制方法包括如下步骤:
步骤1:按下启动按钮，电源模块为中央处理器供电，LED警示灯点亮；
步骤2:语音接收器接收盲人用户的语音信号，该语音信号包括盲人用户要到达的目的地信息；
步骤3:语音识别模块中的用户识别模块识别该语音信号是否为指定盲人用户发出的语音;是，则进入下一步，否，则回到步骤I;
步骤4:语音识别模块中的导航信息识别模块读取语音信号中的目的地信息；
步骤5:GPS模块定位当前位置，并规划当前位置到目的地的路径，将规划好的路径信息发送给中央处理器；中央处理器接收路径信息后，发送导航信息给喇叭，使喇叭语音播放导航信息，使盲人用户按语音导航信息行走；
步骤6:路面检测摄像头检将检测到的路面图像信息发送给路面图像处理模块进行分析，以获取路面平整度状况信息，然后中央处理器接收路面平整度状况信息并控制喇叭语音播放路面状平整度况信息给盲人用户；
步骤7:当检测到的路面平整度状况不适合盲人通行时，中央处理器发送报警信息给振动器，使振动器震动，以警示盲人用户;若路面平整度状况适合盲人通行则中央处理器不发送报警信息给振动器，震动器不震动；
步骤8:障碍物检测摄像头将检测到的前方障碍物图像信息发送给障碍物图像处理模块进行分析，以获取障碍物的形状大小信息，然后中央处理接收障碍物的形状大小信息并控制喇叭语音播放障碍物的形状大小信息给盲人用户，便于盲人判断行走路径；
步骤9:红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器检测前方障碍物的到机体的距离，将检测到的距离发送给中央处理器，中央处理器再发送距离信号给喇叭使喇叭语音播放前方障碍物距离给盲人用户；
步骤10:按下停止按钮，电源模块停止为中央处理器供电，LED警示灯熄灭。
[0031]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，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。
【主权项】
1.一种导盲器，其特征是，它包括机体，所述机体上安装有前轮(9)和后轮(7)，所述后轮(7)为万向转动轮，所述后轮(7)通过后轮(7)固定座(3)安装在机体上，所述后轮(7)与用于调节后轮(7)转向的方向杆(2)—端连接，所述方向杆(2)的另一端上设置有把手(I);所述机体上设置有用于检测前方路面平整度的路面平整度检测模块(10)和用于检测前方障碍物的避障模块(12);所述把手(I)上装设有用于提醒盲人用户的警示模块;所述路面平整度检测模块(10)、避障模块(12)和警示模块连接受控于机体内的控制系统。2.根据权利要求1所述的一种导盲器，其特征是，所述机体包括弧形的顶面(11)、底面(8)、左侧面、右侧面和后侧面(13);所述顶面(11)靠近底面(8)处设置有路面平整度检测模块(10)，所述顶面(11)靠近后侧面(13)处设置有避障模块(12);所述底面(8)前端中部设置有一个前轮(9);所述后侧面(13)上设置有后轮(7)固定座(3);所述后轮(7)通过后轮(7)支撑架安装在后轮(7)固定座(3)上;所述左侧面和右侧面上安装有挡泥罩(5)，该挡泥罩(5)将后轮(7)罩在其中。3.根据权利要求1所述一种导盲器，其特征是，所述后轮(7)固定座(3)上开设有一通孔，该通孔用于和后轮(7)支撑架活动连接;所述后轮(7)支撑架包括转动轴(4)和横轴，所述转动轴(4)下端与横轴中部垂直且固定连接，所述横轴两端分别安装有一后轮(7);所述转动轴(4)与后轮(7)固定座(3)上的通孔活动连接，且转动轴(4)上端穿过该通孔;所述转动轴(4)上端与方向杆(2)连接，该方向杆(2)能带动转动轴(4)转动，进而带动后轮(7)变向。4.根据权利要求1所述一种导盲器，其特征是，所述方向杆(2)与转动轴(4)上端活动连接，以使方向杆(2)能够上下翻转。5.根据权利要求1所述一种导盲器，其特征是，所述后轮(7)直径是前轮(9)直径的3?5倍。6.根据权利要求1所述一种导盲器，其特征是，所述挡泥罩(5)上设置有若干LED警示灯(6);所述后轮(7)的轮毂上设置有反光警示圈，所述反光警示圈，所述反光警示圈为光致发光材料。7.根据权利要求1所述一种导盲器，其特征是，所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理器上连接有启动按钮、停止按钮、电源模块、路面平整度检测模块(10)、避障模块(12)、警示模块和LED警示灯(6); 所述路面平整度检测模块(10)包括路面检测摄像头和路面图像处理模块，所述路面检测摄像头通过路面图像处理模块与中央处理器相连； 所述避障模块(12)包括障碍物检测摄像头、障碍物图像处理模块和用于检测障碍物到机体距离的红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器;所述障碍物检测摄像头通过障碍物图像处理模块与中央处理器相连;所述红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器直接与中央处理器相连； 所述警示模块包括振动器和喇叭，所述振动器和喇叭均连接在中央处理器上。8.根据权利要求1所述一种导盲器，其特征是，所述中央处理器上还连接有语音输入模块和用于定位和导航的GPS模块;所述语音输入模块包括语音接收器和语音识别模块，所述语音接收器通过语音识别模块与中央处理器相连;所述语音识别模块包括用户识别模块和导航信息识别模块。9.一种导盲器的控制方法，它包括上述权利要求1至8之一所述导盲器的全部特征，其特征是，所述导盲器的控制方法包括如下步骤: 步骤1:按下启动按钮，电源模块为中央处理器供电，LED警示灯点亮； 步骤2:语音接收器接收盲人用户的语音信号，该语音信号包括盲人用户要到达的目的地信息； 步骤3:语音识别模块中的用户识别模块识别该语音信号是否为指定盲人用户发出的语音;是，则进入下一步，否，则回到步骤I; 步骤4:语音识别模块中的导航信息识别模块读取语音信号中的目的地信息； 步骤5:GPS模块定位当前位置，并规划当前位置到目的地的路径，将规划好的路径信息发送给中央处理器；中央处理器接收路径信息后，发送导航信息给喇叭，使喇叭语音播放导航信息，使盲人用户按语音导航信息行走； 步骤6:路面检测摄像头检将检测到的路面图像信息发送给路面图像处理模块进行分析，以获取路面平整度状况信息，然后中央处理器接收路面平整度状况信息并控制喇叭语音播放路面状平整度况信息给盲人用户； 步骤7:当检测到的路面平整度状况不适合盲人通行时，中央处理器发送报警信息给振动器，使振动器震动，以警示盲人用户;若路面平整度状况适合盲人通行则中央处理器不发送报警信息给振动器，震动器不震动； 步骤8:障碍物检测摄像头将检测到的前方障碍物图像信息发送给障碍物图像处理模块进行分析，以获取障碍物的形状大小信息，然后中央处理接收障碍物的形状大小信息并控制喇叭语音播放障碍物的形状大小信息给盲人用户，便于盲人判断行走路径； 步骤9:红外线距离检测传感器或超声波距离检测传感器检测前方障碍物的到机体的距离，将检测到的距离发送给中央处理器，中央处理器再发送距离信号给喇叭使喇叭语音播放前方障碍物距离给盲人用户； 步骤10:按下停止按钮，电源模块停止为中央处理器供电，LED警示灯熄灭。
【文档编号】A61H3/06GK106074101SQ201610658218
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月12日 公开号201610658218.5, CN 106074101 A, CN 106074101A, CN 201610658218, CN-A-106074101, CN106074101 A, CN106074101A, CN201610658218, CN201610658218.5
【发明人】李乾
【申请人】李乾