导盲系统的制作方法[0002]盲人是一类弱势群体，我国目前约有盲人1500多万，这个数字还在逐年增加，由于生理上的缺陷，盲人在生活自理、工作等方面有很多不便。其中在户外行走，盲人只能依靠手中的拐杖和听觉来综合判断周围的障碍物，没有安全感。盲人很难在没有人陪同的情况下安全行走。政府花费巨资对城市道路进行改革，增设无障碍人行道，在红绿灯路口增设报警信号等。尽管如此，盲人还是感觉不便。国内外很多机构也研究和生产出相关电子导盲装置。[0003]但是，现有的导盲装置所能提供的保护作用不明显，如果盲人在较嘈杂的环境中行走，即使有语音提示也不能将报警信息清楚地传递给盲人，因此，盲人行走时的安全得不到充分的保障。
[0004]本发明的目的在于提供一种实时探测使用者周围障碍物、并及时报警和震动的导盲系统。[0005]为达到上述 目的，本发明提供了一种能探测并计算出导盲手杖与其周围障碍物之间的障碍距离后并基于该距离进行报警和震动的导盲系统，具有这样特征，包括:手杖部，被握于使用者手中，用于探测和计算出障碍距离并且发出语音报警信息和障碍距离；耳机部，佩戴于使用者的耳部，与手杖部通过无线通信相连接并且将接收由手杖部发出的语音报警信息进行放大输出；以及腰带部，佩戴于使用者的腰部，用于接收由手杖部发出的障碍距离并且根据该距离进行震动，其中，手杖部具有:至少一个测距单元，分别包含用于探测障碍物发出障碍物信号的探测器和与探测器相连接，用于根据障碍物信号计算出手杖部与障碍物之间障碍距离的计算器；信息存储生成单元，包含用于存储预设格式的报警信息的信息存储器，和与信息存储器相连接，用于根据存储预设格式的报警信息生成语音报警信息的信息生成器；手杖侧无线通信单元，用于向耳机部发送语音报警信息和向腰带部传输障碍距离数据；以及手杖侧判断控制单元，与测距单元、信息存储器和信息生成器分别相连接，用于在障碍距离小于手杖侧预定上限距离时控制信息生成器生成语音报警信息并控制手杖侧无线通信单元向耳机部发送语音报警信息及向腰带部发送障碍距离，耳机部具有:耳机侧无线通信单元，用于接收由手杖侧无线通信单元发送来的语音报警信息；以及语音放大输出单元，与耳机侧无线通信单元相连接，用于放大并输出语音报警信息，进行播放，腰带部具有:腰带侧无线通信单元，用于接收由手杖侧无线通信单元发送来的障碍距离；震动单元，用于进行震动；以及腰带侧判断控制单元，与腰带侧无线通信单元和震动单元相连接，用于在障碍距离小于手杖侧预定上限距离时控制震动单元震动。[0006]在本发明中的导盲系统中，还具有这样的特征:其中，测距单元数量为一个，设置在手杖部与使用者相背的正前侧位置上，用于测量手杖部与正前侧的障碍物之间的距离。[0007]在本发明中的导盲系统中，还具有这样的特征:其中，测距单元数量为三个，分别设置在手杖部与使用者想远离的正前侧位置、左侧位置及右侧位置，用于分别测量出手杖部与正前侧位置、左侧位置及右侧位置的障碍物之间的距离。[0008]在本发明中的导盲系统中，还具有这样的特征:其中，手杖部，还具有手杖侧预定单元，用于对手杖侧预定上限距离进行预先设定。
[0009]在本发明中的导盲系统中，还具有这样的特征:其中，腰带部，还具有腰带侧预定单元，用于对腰带侧预定上限距离进行预先设定。
[0010]发明作用和效果
[0011]根据本发明所涉及导盲系统，探测器能够在探测到障碍物时发出障碍物信号，计算器在接收障碍物信号后进行计算得出障碍距离并将其传输到手杖侧判断控制单元，一旦障碍距离小于手杖侧预定上限距离时，信息生成器就生成出语音报警信息并通过手杖侧无线通信单元传输给耳机侧无线通信单元，耳机侧无线通信单元又将该信息传输给语音放大输出单元放大输出，提醒使用者周围有有障碍物须及时避让，腰带侧无线通信单元在接收到手杖侧无线通信单元发来的障碍距离后，若该距离小于手杖侧预定上限距离时，震动单元在使用者腰部进行震动，实现了及时报警。并且各项技术应用已较为成熟，该系统还能充分利用现有的设备，在良好的解决上述问题的同时能够降低成本，使得本发明有更高的实用价值和现实意义。本发明提出的导盲系统是能进行实时探测使用者周围障碍物、并及时报警和震动的一种不仅具有语音报警而且具有震动触感的高效，可靠的导盲系统。



[0012]图1是本发明在实施例中的导盲系统的结构框图；
[0013]图2是本发明在实施例中的导盲系统手杖部和耳机部的动作流程图；
[0014]图3是本发明在实施例中的导盲系统手杖部和腰带部的动作流程图；以及
[0015]图4是本发明在实施例中的导盲系统手杖部的正视结构示意图。

[0016]以下参照附图及实施例对本发明所涉及的导盲系统作详细的描述。
[0017]实施例
[0018]图1是本发明在实施例中的导盲系统的结构框图。
[0019]如图1所示，本实例中的导盲系统100能够实时探测并在探测到障碍物之后进行语首报警和震动，导盲系统100包含手杖部10、耳机部20和腰带部30。其中，手杖部10包含:前侧上方测距单元11a、前侧下方测距单元lib、左侧测距单元11c、右侧测距单元IlcU信息存储生成单元12、手杖侧无线通信单元13、手杖侧预定单元14以及手杖侧判断控制单元15。耳机部20包含:耳机侧无线通信单元21和语音放大输出单元22。腰带部30包含:腰带侧无线通信单元31、 震动单元32、腰带侧判断控制单元33和腰带侧预定单元34。
[0020]手杖部10被握于使用者手中。
[0021]前侧上方测距单元11a、前侧下方测距单元lib、左侧测距单元11c、右侧测距单元lid,均采用HC-SR04超声波测距模块，可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm，安置于手杖部10中，用于探测使用者周围的障碍物并计算出障碍距离数据。由于4个测距单元的结构与作用相同，在此以前侧上方测距单元Ila为例进行说明。前侧上方测距单元Ila中的探测器Illa将探测到的障碍物信号传输给计算器112a，计算器112a根据障碍物信号计算出障碍距离。
[0022]信息存储生成单元12，采用ISD1730高音质语音录放电路，其中包含有信息存储器121和信息生成器122。信息存储器121用于存储报警信息,信息生成器122将存储于信息存储器121中的报警信息与障碍距离数据结合，生成出语音报警信息，例如:前方2m有高约Im的障碍物，请及时避让。
[0023]手杖侧判断控制单元15，采用STC单片机-STC12C5A60S2-351-PDIP40，与前侧上方测距单元11a、前侧下方测距单元lib、左侧测距单元11c、右侧测距单元lid、信息存储生成单元12和手杖侧无线通信单元13分别相连接。当接收到从前侧上方测距单元11a、前侧下方测距单元lib、左侧测距单元11c、右侧测距单元Ild中任意I个传输来的障碍距离小于2m时，手杖侧 判断控制单元15判断出使用者周围有危险障碍物并控制信息存储生成单元12生成出语音报警信息，手杖侧判断控制单元15接收到语音报警信息并通过手杖侧无线通信单元13传输给耳机侧无线通信单元21，手杖侧判断控制单元15还将障碍距离通过手杖侧无线通信单元13传输给腰带侧无线通信单元31。
[0024]手杖侧无线通信单元13，采用CSRBC417143芯片的蓝牙模块，该芯片支持蓝牙2.0协议和EDR模式，用于发送语音报警信息以及障碍距离。
[0025]手杖侧预定单元14，用于预先设定手杖侧上限距离，即在手杖侧上限距离以内出现障碍物时，耳机部会进行语音报警。
[0026]耳机侧无线通信单元21，采用CSRBC417143芯片的蓝牙模块，用于接收从手杖侧无线通信单元13发送来的语音报警信息，并将其传输给语音放大输出单元22。
[0027]语音放大输出单元22，用于放大输出接收到的语音报警信息。
[0028]腰带侧无线通信单元31，采用CSRBC417143芯片的蓝牙模块，用于接收从手杖侧无线通信单元13发送来的障碍距离，并将其传输给腰带侧判断控制单元33。
[0029]腰带侧预定单元34，用于预先设定腰带侧上限距离，即在腰带侧上限距离以内出现障碍物时，腰带部会震动。
[0030]腰带侧判断控制单元33，采用STC单片机-STC12C5A60S2-351-PDIP40，与腰带侧无线通信单元31和震动单元32分别相连接，当腰带侧无线通信单元31接收到的障碍距离小于2m时,控制震动单元32震动。
[0031]图2是本发明在实施例中的导盲系统手杖部和耳机部的动作流程图。
[0032]如图2所示，导盲系统100中手杖部10和耳机部20的动作流程，包括如下步骤:
[0033]步骤SI 1:
[0034]系统初始化进入S12。
[0035]步骤S12:
[0036]前侧上方测距单元11a、前侧下方测距单元lib、左侧测距单元11c、右侧测距单元Ild探测到障碍物信号并计算出障碍距离进入步骤S13。
[0037]步骤S13:[0038]手杖侧判断控制单元16进行判断，若障碍距离小于2m，则进入步骤S14 ;若障碍距离大于2m,则返回步骤S12。
[0039]步骤S14:
[0040]信息存储生成单元12发出语音报警信息进入步骤S15。
[0041]步骤S15:
[0042]耳机侧无线通信单元22接收语音报警信息进入步骤S16。
[0043]步骤S16:
[0044]若无线通信建立成功，则进入步骤S17 ;若无线通信建立未成功，则返回步骤S15。
[0045]步骤S17:
[0046]语音放大输出单元21放大输出语音报警信息，然后进入结束状态。
[0047]图3是本发明在实施例中的导盲系统手杖部和腰带部的流程图。
[0048]如图3所示，导盲系统100中手杖部10和腰带部30的动作流程，包括如下步骤:
[0049]步骤S21:
[0050]系统初始化进入S22。
[0051]步骤S22:
[0052]前侧上方测距单元11a、前侧下方测距单元lib、左侧测距单元11c、右侧测距单元Ild探测到障碍物并计算出障碍距离数据进入步骤S23。
[0053]步骤S23:
[0054]发送障碍距离进入步骤S24。
[0055]步骤S24:
[0056]腰带侧无线通信单元31接收障碍距离。
[0057]步骤S25:
[0058]腰带侧判断控制单元33进行判断，若障碍距离小于2m，则进入步骤S26 ;若障碍距离大于2m,则返回步骤S24。
[0059]步骤S26:
[0060]震动单兀32震动,然后进入结束状态。
[0061]图4是本发明在实施例中的导盲系统手杖部的正视结构示意图。
[0062]如图4所示，本实例中手杖侧判断控制单元16被安置于手杖本体上，手把41与杖体42的连接处。前侧上方测距单元Ila和前侧下方测距单元Ild被分别安置于杖体42与使用者相背的前侧上方位置和前侧下方位置，用于探测手杖部10与前侧上方和前侧下方障碍物之间的距离。左侧测距单元Ilb被安置于杖体42相对于使用者左侧中间位置，用于探测手杖部10与左侧障碍物之间的距离。右侧测距单元Ilc被安置于杖体42相对于使用者右侧中间位置，用于探测手杖部10与右侧障碍物之间的距离。
[0063]实施例的作用与效果
[0064]根据本实施例所涉及导盲系统，探测器能够在探测到障碍物时发出障碍物信号，计算器在接收障碍物信号后进行计算得出障碍距离并将其传输到手杖侧判断控制单元，一旦障碍距离小于2m时，信息生成器就生成出语音报警信息并通过手杖侧无线通信单元传输给耳机侧无线通信单元，耳机侧无线通信单元又将该信息传输给语音放大输出单元放大输出，提醒使用者周围有有障碍物须及时避让，腰带侧无线通信单元在接收到手杖侧无线通信单元发来的障碍距离后，若该距离小于2m时，震动单元在使用者腰部进行震动，实现了及时报警。本实施例所涉及的导盲系统能够通过语音报警和震动及时提醒使用者，让其进行避让，提高了安全性。手杖侧预定单元和腰带侧预定单元能够均能够自行设定适合盲人经常出入和行走的环境中的安全距离，例如在闹市或空旷的郊区都能调节到最佳的安全距离。而且此导盲系统不仅能探测使用者前侧的障碍物还能够探测使用者左侧和右侧的障碍物。
[0065] 上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。