專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)以及一種多功能智能導(dǎo)盲手杖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)以及一種多功能智能導(dǎo)盲手杖。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上盲人最多的國(guó)家，盲人作為社會(huì)的弱勢(shì)群體，需要社會(huì)給予更多的 關(guān)愛(ài)和幫助。盲人安全出行一直是社會(huì)關(guān)心的重要問(wèn)題，在一個(gè)現(xiàn)代化的城市中，導(dǎo)盲系統(tǒng) 是一個(gè)城市保障體系的重要組成部分。目前大多數(shù)盲人出行還是主要依靠簡(jiǎn)單的手杖，手 杖導(dǎo)盲簡(jiǎn)單、方便、成本低，但可靠性不高，容易忽略一些障礙物。如何使盲人在無(wú)需專(zhuān)人陪 伴的情況下，可以更加安全地獨(dú)立外出行走，是未來(lái)導(dǎo)盲系統(tǒng)的發(fā)展方向。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)以及一種多功能智能導(dǎo)盲手 杖，方便盲人安全出行。一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，包括主控制器、用于測(cè)量障礙物的無(wú)線測(cè)距單元、操控 單元、提示單元，其中，無(wú)線測(cè)距單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的測(cè)距信號(hào)輸入端，操控 單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的操控信號(hào)輸入端，主控制器的信號(hào)輸出端連接提示單元 的信號(hào)輸入端，其中該智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、緊急信息發(fā)送無(wú) 線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，緊急信息發(fā)送通訊單元控制開(kāi)關(guān)連接在所述主控制器的緊急信息發(fā) 送控制信號(hào)輸入端，所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端連接所述緊急信息發(fā)送通訊 單元的信號(hào)輸入端。所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其中所述的緊急信息發(fā)送通訊單元為GSM短信發(fā) 送模塊，GSM短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其中所述的緊急信息發(fā)送通訊單元為GPRS短信發(fā) 送模塊，GPRS短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其中所述的緊急信息發(fā)送通訊單元為CDMA短信發(fā) 送模塊，CDMA短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其中所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括無(wú)線紅綠 燈信號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元，無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈信號(hào) 發(fā)送單元的無(wú)線通訊相匹配，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元的信號(hào)輸出端連接所述主控制 器的紅綠燈信息輸入端，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的信號(hào)輸入端用于連接紅綠燈交通 指揮裝置中處理器的紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端。一種多功能智能導(dǎo)盲手杖，該多功能智能導(dǎo)盲手杖上設(shè)置有智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，該智 能導(dǎo)盲系統(tǒng)包括主控制器、用于測(cè)量障礙物的無(wú)線測(cè)距單元、操控單元、提示單元，其中，無(wú) 線測(cè)距單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的測(cè)距信號(hào)輸入端，操控單元的信號(hào)輸出端連接主 控制器的操控信號(hào)輸入端，主控制器的信號(hào)輸出端連接提示單元的信號(hào)輸入端，其中所述 智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，緊急信息發(fā)送通訊單元控制開(kāi)關(guān)連接在所述主控制器的緊急信息發(fā)送控制信號(hào)輸入端，所 述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端連接所述緊急信息發(fā)送通訊單元的信號(hào)輸入端。所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其中所述的緊急信息發(fā)送通訊單元為GSM短信發(fā) 送模塊，GSM短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其中所述的緊急信息發(fā)送通訊單元為GPRS短信發(fā) 送模塊，GPRS短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其中所述的緊急信息發(fā)送通訊單元為CDMA短信發(fā) 送模塊，CDMA短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其中所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖還包括無(wú)線紅綠 燈信號(hào)接收單元，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元用于與連接在紅綠燈交通指揮裝置中處理 器上紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端的無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元相配合進(jìn)行無(wú)線通訊，所述無(wú) 線紅綠燈信號(hào)接收單元的信號(hào)輸出端連接所述主控制器的紅綠燈信息輸入端。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案將達(dá)到如下的技術(shù)效果本實(shí)用新型的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，在智能導(dǎo)盲手杖的基礎(chǔ)上增加了緊急信息發(fā) 送無(wú)線通訊單元，由緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制主控制器驅(qū)動(dòng)緊急信息發(fā) 送無(wú)線通訊單元進(jìn)行緊急信息的無(wú)線發(fā)送，目的是當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，盲人可按下緊急求 助按鈕，則智能導(dǎo)盲杖就會(huì)向預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)上發(fā)送設(shè)定好的緊急求助內(nèi)容，不需要 緊急求助的情況下，主控制器使緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元處于休眠狀態(tài)，節(jié)省電能；進(jìn)一 步的，本實(shí)用新型的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還可設(shè)置無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈 信號(hào)發(fā)送單元，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元的信號(hào)輸出端連接所述主控制器的紅綠燈信 息輸入端，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的信號(hào)輸入端用于連接紅綠燈交通指揮裝置中處 理器的紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端，由無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元將當(dāng)前紅綠燈交通指揮裝 置中處理器輸出的紅綠燈交通指揮信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送出去，當(dāng)多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)中的無(wú)線紅 綠燈信號(hào)接收單元進(jìn)入到有效接收范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)時(shí)接收當(dāng)前的紅綠燈交通信息并送入主控 制器中進(jìn)行處理，主控制器處理后驅(qū)動(dòng)提示單元為使用該多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)的盲人提示 當(dāng)前的紅綠燈交通信息；本實(shí)用新型還提供了一種多功能智能導(dǎo)盲手杖，相比現(xiàn)有技術(shù)中 智能導(dǎo)盲手杖增設(shè)了緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元和緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)， 方便盲人通過(guò)緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制主控制器驅(qū)動(dòng)緊急信息發(fā)送無(wú)線 通訊單元發(fā)出緊急求助信息，實(shí)施緊急求助，目的是當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，盲人可按下緊急求 助按鈕，則智能導(dǎo)盲杖就會(huì)向預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)上發(fā)送設(shè)定好的緊急求助內(nèi)容；進(jìn)一步 地，本實(shí)用新型的多功能智能導(dǎo)盲手杖還設(shè)置有無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元，所述無(wú)線紅綠 燈信號(hào)接收單元用于接收連接在紅綠燈交通指揮裝置中處理器上紅綠燈交通指揮信號(hào)輸 出端的無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元實(shí)時(shí)發(fā)出的當(dāng)前紅綠燈交通信號(hào)，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接 收單元實(shí)時(shí)接收當(dāng)前的紅綠燈交通信息并送入主控制器中進(jìn)行處理，當(dāng)前紅綠燈信息經(jīng)主 控制器處理后驅(qū)動(dòng)提示單元為使用該手杖的盲人提示當(dāng)前的紅綠燈交通信息，方便盲人通 過(guò)十字路口。

圖1為本實(shí)用新型多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框5[0017]圖2為圖1所示多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)的主控制器、提示單元以及與無(wú)線測(cè)距單 元、操控單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元之間接口電路的原理 圖；圖3為圖1所示緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元的電路原理圖；圖4為圖1所示無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的電路原理圖；圖5為本實(shí)用新型多功能智能導(dǎo)盲手杖的示意圖。
具體實(shí)施方式
一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其包括主控制器、用于檢測(cè)正前方障礙物的第一超聲 波測(cè)距模塊、用于檢測(cè)前側(cè)空中障礙物的第二超聲波測(cè)距模塊、用于測(cè)量路面低矮障礙物 的紅外測(cè)距單元、電子羅盤(pán)、操控單元、語(yǔ)音提示單元、震動(dòng)提示單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通 訊單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈信 號(hào)發(fā)送單元，其中，第一超聲波測(cè)距模塊的超聲波發(fā)射頭發(fā)射的超聲波范圍為沿其安裝位 置水平面上30度、下30度范圍內(nèi)，測(cè)距范圍為距探頭位置5米以?xún)?nèi)；第二超聲波測(cè)距模塊 的超聲波發(fā)射頭朝向前上方，安裝角度為與水平面夾角30度，第二超聲波測(cè)距模塊的超聲 波發(fā)射頭發(fā)射的超聲波范圍為沿其安裝位置水平面之上60度范圍內(nèi)，測(cè)距范圍為距探頭 位置5米以?xún)?nèi)；所述紅外測(cè)距單元用于裝設(shè)于距地面垂直距離2 30厘米處，紅外發(fā)射頭 朝向前方測(cè)距范圍為距探頭位置1.5米以?xún)?nèi)；電子羅盤(pán)、第一超聲波測(cè)距模塊、第二超聲波 測(cè)距模塊、紅外測(cè)距模塊、操控單元的信號(hào)輸出端分別連接主控制器的方位信號(hào)輸入端、第 一超聲波測(cè)距信號(hào)輸入端、第二超聲波測(cè)距信號(hào)輸入端、紅外測(cè)距信號(hào)輸入端、操控信號(hào)輸 入端，主控制器的語(yǔ)音提示信號(hào)輸出端、震動(dòng)提示信號(hào)輸出端分別連接語(yǔ)音提示單元、震動(dòng) 提示單元的信號(hào)輸入端，所述緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)置在操控單元上，緊 急信息發(fā)送通訊單元控制開(kāi)關(guān)連接在所述主控制器的操控信號(hào)輸入端中緊急信息發(fā)送控 制信號(hào)輸入腳上，所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端連接所述緊急信息發(fā)送通訊單 元的信號(hào)輸入端；所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的無(wú)線通訊是 相匹配的，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元的信號(hào)輸出端連接所述主控制器的紅綠燈信息輸 入端，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的信號(hào)輸入端用于連接紅綠燈交通指揮裝置中處理器 的紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端。所述的緊急信息發(fā)送通訊單元可以采用GSM短信發(fā)送模塊，GSM短信發(fā)送模塊的 信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。另外，所述的緊急信息發(fā)送通訊單元還可采用GPRS短信發(fā)送模塊或者CDMA短信 發(fā)送模塊等，GPRS短信發(fā)送模塊或CDMA短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的 緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端。圖2為圖1所示多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)的主控制器、提示單元以及與無(wú)線測(cè)距單元、 操控單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元之間接口電路的原理圖； 圖3為圖1所示緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元的電路原理圖；圖4為圖1所示無(wú)線紅綠燈信 號(hào)發(fā)送單元的電路原理圖。如圖2所示，主控制器Ul采用單片機(jī)Atmega64，主控制器Ul的供電部分采用兩 節(jié)1. 5V串聯(lián)構(gòu)成的3V電源供電，3V電源經(jīng)DC/DC變換器U2(采用MC34063)進(jìn)行升壓處理，升壓至+5V，用于為主控制器U1、第一超聲波測(cè)距模塊、第二超聲波測(cè)距模塊、紅外測(cè)距 單元、電子羅盤(pán)、操控單元、震動(dòng)提示單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元接插件J1、無(wú)線紅綠 燈信號(hào)接收單元提供電源；+5V電壓送到穩(wěn)壓器U3(采用1117)再進(jìn)行穩(wěn)壓處理，穩(wěn)壓器U3 輸出穩(wěn)定的+3. 3V電壓，用于為語(yǔ)音提示單元提供電源。第一超聲波測(cè)距模塊(圖2中未 顯示，為現(xiàn)有技術(shù))通過(guò)第一超聲波測(cè)距模塊接插件PLU_1的4、6、7腳分別對(duì)應(yīng)連接主控 制器Ul的9腳(PWM_1腳)、19腳(TRIG_1腳)、17腳(PWM on 1)，第一超聲波測(cè)距模塊通 過(guò)第一超聲波測(cè)距模塊接插件PLU_1對(duì)主控制器Ul傳送數(shù)據(jù)和接收主控制器Ul的驅(qū)動(dòng)、 控制信號(hào)；第二超聲波測(cè)距模塊(圖2中未顯示，為現(xiàn)有技術(shù))通過(guò)第二超聲波測(cè)距模塊接 插件PLU_2的4、6、7腳分別對(duì)應(yīng)連接主控制器Ul的6腳(PWM_2腳)、26腳(TRIG_2腳)、 18腳(PWM on 2)，第二超聲波測(cè)距模塊通過(guò)第二超聲波測(cè)距模塊接插件PLU_2對(duì)主控制器 Ul傳送數(shù)據(jù)和接收主控制器Ul的驅(qū)動(dòng)、控制信號(hào)；圖2中接插件POS是由紅外測(cè)距單元和 電子羅盤(pán)共同使用的，其中，紅外測(cè)距單元(本實(shí)施例中采用帶有紅外線發(fā)射和接收功能 的紅外傳感器GP2Y0A02YK)是通過(guò)接插件POS的3腳對(duì)應(yīng)連接主控制器Ul的60腳(RAY_ OUT腳)，電子羅盤(pán)是通過(guò)接插件POS的4腳(ATXD0腳)、5腳(ARXD0腳)分別對(duì)應(yīng)連接通 訊口分時(shí)處理電路中第一或門(mén)TUlA的輸出端、第三或門(mén)TUlC的第一輸入端，第一或門(mén)TUlA 的第一輸入接腳EN_A連接主控制器Ul的4腳(EN_A腳)，第一或門(mén)TUlA的第二輸入接腳 TXDO連接主控制器Ul的3腳，第三或門(mén)TUlC的第二輸入接腳連接主控制器Ul的4腳(EN_ A腳)，第三或門(mén)TUlC的輸出端連接與門(mén)TU2A的第二輸入端，與門(mén)TU2A的第一輸入端連接 第四或門(mén)TUlD的輸出端，與門(mén)TU2A的輸出端連接主控制器Ul的2腳(RXD0腳)；第四或門(mén) TUlD的第一輸入端用于連接緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元接插件Jl的2腳(BRXD0腳)，緊 急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元接插件Jl的1腳(BTXD0腳)連接通訊口分時(shí)處理電路中第二或 門(mén)TU出的輸出端，第二或門(mén)TUlB的第一、第二輸入接腳分別連接主控制器Ul的3腳(TXD0 腳)、5 腳(EN_B 腳)。當(dāng)主控制器Ul的4腳(EN_A腳)輸出低電平，主控制器Ul的5腳(EN_B腳)輸 出高電平時(shí)，主控制器Ul的2腳(RXD0腳)和3腳(TXD0腳)與接插件POS的4腳(ATXD0 腳)、5腳(ARXD0腳)進(jìn)行通訊，獲得電子羅盤(pán)當(dāng)前的方位信息；當(dāng)主控制器Ul的4腳(EN_ A腳)輸出高電平，主控制器Ul的5腳(EN_B腳)輸出低電平時(shí)，主控制器Ul的2腳(RXD0 腳)和3腳(TXD0腳)與緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元接插件Jl的1腳(BTXD0腳)和2腳 (BRXD0腳)進(jìn)行通訊，控制緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元向指定的手機(jī)號(hào)發(fā)送求助短信；主控制器Ul的27腳(RXD1腳)和28腳(TXD1腳)和無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元 U4 (采用DTR902SV2)的5腳(TXD1腳)和6腳(RXD1腳)進(jìn)行通訊，獲得當(dāng)前的紅綠燈信 肩、ο語(yǔ)音提示單元包括語(yǔ)音芯片J2(采用WT588D)，語(yǔ)音芯片J2的輸出端4腳用于連 接揚(yáng)聲器SPl和耳機(jī)接插件PORT-LIS的PWM-腳，語(yǔ)音芯片J2的輸出端3腳(V0ICE_0UT 腳)用于連接耳機(jī)接口電路中電位器W2的一固定接點(diǎn)，電位器W2的另一固定接點(diǎn)連接語(yǔ) 音芯片J2的輸出端4腳(PWM-腳)，電位器W2的滑動(dòng)接點(diǎn)連接揚(yáng)聲器SPl和耳機(jī)接插件 PORT-LIS 的 PWM+ 腳。震動(dòng)提示單元包括一震動(dòng)器U5，震動(dòng)器U5的供電源連接電源，震動(dòng)器U5的驅(qū)動(dòng)端 連接開(kāi)關(guān)三極管Ql的集電極，開(kāi)關(guān)三極管Ql的發(fā)射極接地、基極連接主控制器Ul的30腳(WAVE腳)，由主控制器Ul來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)出震動(dòng)提示信號(hào)。 電子羅盤(pán)采用BQ-CA81-TTL，電子羅盤(pán)通過(guò)接插件POS的4腳、5腳分別對(duì)應(yīng)連接 通訊口分時(shí)處理電路中第一或門(mén)TUlA的輸出端、第三或門(mén)TUlC的第一輸入端。當(dāng)主控制 器Ul的4腳伍丄々腳)輸出低電平，主控制器Ul的5腳伍丄8腳)輸出高電平時(shí)，主控制 器Ul的2腳(RXD0腳)和3腳(TXD0腳)與電子羅盤(pán)單元接插件POS的4腳(ATXD0腳)、 5腳(ARXD0腳)進(jìn)行通訊，獲得電子羅盤(pán)當(dāng)前的方位信息； 無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元包括無(wú)線接收模塊U4 (采用DTR902SV2)，無(wú)線接收模塊 鋪5腳(TXDl)、6腳(RXDl)分別連接主控制器Ul的28腳、27腳，無(wú)線接收模塊U4實(shí)時(shí) 檢測(cè)當(dāng)前是否有對(duì)應(yīng)的無(wú)線紅綠燈導(dǎo)盲信號(hào)，如果有，接收當(dāng)前信號(hào)并傳送給主控制器Ul 驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音提示單元、震動(dòng)提示單元進(jìn)行提示。圖中顯示了操控單元中的方位提示按鍵Sd、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān) Sa,方位提示按鍵Sd —端接地，另一端連接主控制器Ul的47腳，按下方位提示按鍵Sd，可 驅(qū)動(dòng)主控制器Ul讀取電子羅盤(pán)的方位信息并處理后驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音提示單元給予提示。緊急信 息發(fā)送按鍵Sa —端接地，另一端連接主控制器Ul的46腳，按下緊急信息發(fā)送按鍵Sa，可驅(qū) 動(dòng)主控制器Ul對(duì)緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元輸出啟動(dòng)信號(hào)，控制緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊 單元發(fā)出預(yù)先設(shè)好的GSM求助短信給預(yù)先存儲(chǔ)的手機(jī)號(hào)碼。緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元如圖3所示，包括緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元供電部 分、GSM短信發(fā)送模塊U7(采用SIM300C)、GSM接插件J1、SIM卡卡座接口 J5，緊急信息發(fā)送 無(wú)線通訊單元供電部分包括DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器U21 (采用MC34063)，DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器U21 將電源EVCC (3V，由兩節(jié)1. 5V干電池串聯(lián)供電)升壓轉(zhuǎn)換成電源WVCC (4. IV)，為緊急信息 發(fā)送無(wú)線通訊單元中各組成元器件供電；SIM卡卡座接口 J5的3、2、6腳分別對(duì)應(yīng)連接GSM 短信發(fā)送模塊U7的31腳(SIM-CLK)、27 (SIM-RST)、19腳(SIM-I/0) ；GSM短信發(fā)送模塊U7 的45腳(RTS)、47腳(CTS)、49腳(RI)分別連接GSM接插件Jl的GSM小板連接側(cè)的5、3、 4腳，GSM接插件Jl的主板連接側(cè)的1腳(BTXDO)、2腳(BRXDO)分別連接圖1所示通訊口 分時(shí)處理電路中第二或門(mén)的輸出端、第四或門(mén)的第一輸入端，通過(guò)通訊口分時(shí)處理電路與 主控制器Ul的3、2腳相連接，GSM接插件Jl的主板連接側(cè)的9腳(DTR)、10腳(STATUS)、 11腳(PERKEY)、12腳(NET-LED)分別對(duì)應(yīng)連接主控制器Ul的7腳、56腳、15腳、8腳。無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元如圖4所示，包括單片機(jī)U5 (采用ATmegal6L)、無(wú)線發(fā)射 模塊U6 (采用DTR902SV2)，單片機(jī)U5的交通信號(hào)控制端22 27腳分別對(duì)應(yīng)連接交通信號(hào)紅 綠燈裝置的控制端，單片機(jī)U5的交通信號(hào)導(dǎo)盲輸出端14、15腳分別對(duì)應(yīng)連接無(wú)線發(fā)射模塊 U6的5腳(TXD腳)、6腳(RXD腳)，單片機(jī)U5實(shí)時(shí)對(duì)無(wú)線發(fā)射模塊U6輸出當(dāng)前的交通紅綠 燈導(dǎo)盲信號(hào)，無(wú)線發(fā)射模塊U6實(shí)時(shí)將這些信號(hào)發(fā)送出去，當(dāng)具有對(duì)應(yīng)無(wú)線接收模塊U4(見(jiàn) 圖1)的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)到達(dá)無(wú)線發(fā)射模塊U6的有效發(fā)射范圍內(nèi)時(shí)，無(wú)線接收模塊接 收當(dāng)前的交通紅綠燈導(dǎo)盲信號(hào)并傳送給主控制器U1，由主控制器Ul驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音提示單元、震 動(dòng)提示單元進(jìn)行相應(yīng)提示。本實(shí)用新型還提供了一種多功能智能導(dǎo)盲手杖，如圖5所示，該手杖接觸地面的 下端設(shè)置有行進(jìn)輪7，使用手杖時(shí)，用行進(jìn)輪7推著走比用手拿著走更輕便；該多功能智能 導(dǎo)盲手杖包括多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，所述多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)包括主控制器、電子羅盤(pán)、第 一超聲波測(cè)距模塊5、第二超聲波測(cè)距模塊6、紅外測(cè)距模塊4、操控單元、語(yǔ)音提示單元、震動(dòng)提示單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元，其中，手杖1上部用 于手握的位置設(shè)置有控制箱2，主控制器、電子羅盤(pán)、語(yǔ)音提示單元、震動(dòng)提示單元、緊急信 息發(fā)送無(wú)線通訊單元、無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元設(shè)置于控制箱2內(nèi)，第一超聲波測(cè)距模塊 5、第二超聲波測(cè)距模塊6設(shè)置于控制箱2的前部，操控單元包括按鍵盤(pán)3，按鍵盤(pán)3設(shè)置于 控制箱2上的方便操作的位置，按鍵盤(pán)3上設(shè)置有開(kāi)關(guān)鍵、方位提示按鍵、緊急信息發(fā)送無(wú) 線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)；第一超聲波測(cè)距模塊5的超聲波發(fā)射頭朝向前方，第一超聲波測(cè)距 模塊5的超聲波發(fā)射頭發(fā)射的超聲波范圍較佳為沿其安裝位置水平面上30度、下30度范 圍內(nèi)，測(cè)距范圍為距探頭位置5米以?xún)?nèi)，用于檢測(cè)行進(jìn)的前方是否有障礙物；第二超聲波測(cè) 距模塊6的超聲波發(fā)射頭朝向前上方，安裝角度為與水平面夾角30度，第二超聲波測(cè)距模 塊6的超聲波發(fā)射頭發(fā)射的超聲波范圍較佳為沿其安裝位置水平面之上60度范圍內(nèi)，測(cè)距 范圍為距探頭位置5米以?xún)?nèi)，用于檢測(cè)行進(jìn)方向的前上方空中是否有障礙物；紅外測(cè)距單 元4較佳是設(shè)置于手杖1下部距地面垂直距離2 30厘米處，紅外發(fā)射頭朝向前方，測(cè)距 范圍為距探頭位置1.5米以?xún)?nèi)，用于檢測(cè)行進(jìn)方向的路面是否有低矮的障礙物。緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元是預(yù)先設(shè)置緊急求助短信內(nèi)容和可接收該短信的手 機(jī)號(hào)碼，當(dāng)按下緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，可自動(dòng)將緊急求助短信發(fā)生到預(yù) 先設(shè)定的手機(jī)號(hào)碼上，手機(jī)號(hào)碼可設(shè)置多個(gè)，緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元將緊急求助短信 依次發(fā)送給預(yù)先設(shè)定的各手機(jī)號(hào)碼。無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元用于與設(shè)置在道路上的紅綠燈交通指揮裝置中的無(wú)線 紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元相配合無(wú)線通訊，無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元連接在紅綠燈交通指揮裝 置中處理器的紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端。所述多功能智能導(dǎo)盲手杖上的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)可參考圖1所示多功能智能 導(dǎo)盲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖和圖2、3、4所示的電路原理圖，這里不再贅述。當(dāng)按下開(kāi)關(guān)鍵后，行進(jìn)中遇到障礙物時(shí)，通過(guò)主控制器Ul分辨第一超聲波測(cè)距模 塊5、第二超聲波測(cè)距模塊6、紅外測(cè)距模塊4、無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元傳送來(lái)的信號(hào)，由 震動(dòng)提示單元通過(guò)不同振動(dòng)頻率的震動(dòng)信息，來(lái)提醒使用手杖的盲人注意是正前方、前上 方或路面是否有障礙物，以及根據(jù)震動(dòng)的頻率表達(dá)障礙物距離的遠(yuǎn)近，同時(shí)通過(guò)語(yǔ)音提示 單元中的揚(yáng)聲器或耳機(jī)發(fā)出“正前方多少距離處有障礙物”、“前方多少距離處有空中障礙 物” “腳下多遠(yuǎn)距離處有障礙物” “南北(或東西)方向是紅燈(或綠燈)，紅燈(或綠燈) 還有多長(zhǎng)時(shí)間”等語(yǔ)音信息。需要確定方位時(shí)，按下方位提示鍵，操控單元將該按鍵信號(hào)傳 送到主控制器，主控制器接收到該信號(hào)后，讀取電子羅盤(pán)上的方位信息并處理后，輸出至語(yǔ) 音提示模塊。按下緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，主控制器Ul驅(qū)動(dòng)緊急信息發(fā)送無(wú) 線通訊單元將預(yù)先設(shè)定的緊急求助短信依次發(fā)送給預(yù)先設(shè)定的各手機(jī)號(hào)碼。所述的緊急信 息發(fā)送通訊單元除GSM短信發(fā)送模塊外，還可采用GPRS短信發(fā)送模塊、CDMA短信發(fā)送模塊寸。
權(quán)利要求一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，包括主控制器、用于測(cè)量障礙物的無(wú)線測(cè)距單元、操控單元、提示單元，其中，無(wú)線測(cè)距單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的測(cè)距信號(hào)輸入端，操控單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的操控信號(hào)輸入端，主控制器的信號(hào)輸出端連接提示單元的信號(hào)輸入端，其特征在于該智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，緊急信息發(fā)送通訊單元控制開(kāi)關(guān)連接在所述主控制器的緊急信息發(fā)送控制信號(hào)輸入端，所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端連接所述緊急信息發(fā)送通訊單元的信號(hào)輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于所述的緊急信息發(fā)送通訊 單元為GSM短信發(fā)送模塊，GSM短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息 發(fā)送信號(hào)輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于所述的緊急信息發(fā)送通訊 單元為GPRS短信發(fā)送模塊，GPRS短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信 息發(fā)送信號(hào)輸出端。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于所述的緊急信息發(fā)送通訊 單元為CDMA短信發(fā)送模塊，CDMA短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信 息發(fā)送信號(hào)輸出端。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于所述的多功能 智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元，無(wú)線紅綠燈信 號(hào)接收單元和無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的無(wú)線通訊相匹配，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元 的信號(hào)輸出端連接所述主控制器的紅綠燈信息輸入端，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單元的信 號(hào)輸入端用于連接紅綠燈交通指揮裝置中處理器的紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端。
6.一種多功能智能導(dǎo)盲手杖，該多功能智能導(dǎo)盲手杖上設(shè)置有智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，該智能 導(dǎo)盲系統(tǒng)包括主控制器、用于測(cè)量障礙物的無(wú)線測(cè)距單元、操控單元、提示單元，其中，無(wú)線 測(cè)距單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的測(cè)距信號(hào)輸入端，操控單元的信號(hào)輸出端連接主控 制器的操控信號(hào)輸入端，主控制器的信號(hào)輸出端連接提示單元的信號(hào)輸入端，其特征在于 所述智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi) 關(guān)，緊急信息發(fā)送通訊單元控制開(kāi)關(guān)連接在所述主控制器的緊急信息發(fā)送控制信號(hào)輸入 端，所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端連接所述緊急信息發(fā)送通訊單元的信號(hào)輸入 端。
7.如權(quán)利要求6所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其特征在于所述的緊急信息發(fā)送通訊 單元為GSM短信發(fā)送模塊，GSM短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信息 發(fā)送信號(hào)輸出端。
8.如權(quán)利要求6所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其特征在于所述的緊急信息發(fā)送通訊 單元為GPRS短信發(fā)送模塊，GPRS短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信 息發(fā)送信號(hào)輸出端。
9.如權(quán)利要求6所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其特征在于所述的緊急信息發(fā)送通訊 單元為CDMA短信發(fā)送模塊，CDMA短信發(fā)送模塊的信號(hào)輸入端連接所述主控制器的緊急信 息發(fā)送信號(hào)輸出端。
10.如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖，其特征在于所述的多功能智能導(dǎo)盲手杖還包括無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元用于與連接 在紅綠燈交通指揮裝置中處理器上紅綠燈交通指揮信號(hào)輸出端的無(wú)線紅綠燈信號(hào)發(fā)送單 元相配合無(wú)線通訊，所述無(wú)線紅綠燈信號(hào)接收單元的信號(hào)輸出端連接所述主控制器的紅綠 燈信息輸入端。
專(zhuān)利摘要一種多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，包括主控制器、用于測(cè)量障礙物的無(wú)線測(cè)距單元、操控單元、提示單元，其中，無(wú)線測(cè)距單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的測(cè)距信號(hào)輸入端，操控單元的信號(hào)輸出端連接主控制器的操控信號(hào)輸入端，主控制器的信號(hào)輸出端連接提示單元的信號(hào)輸入端，其特征在于該智能導(dǎo)盲系統(tǒng)還包括緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元、緊急信息發(fā)送無(wú)線通訊單元啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，緊急信息發(fā)送通訊單元控制開(kāi)關(guān)連接在所述主控制器的緊急信息發(fā)送控制信號(hào)輸入端，所述主控制器的緊急信息發(fā)送信號(hào)輸出端連接所述緊急信息發(fā)送通訊單元的信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型還提供了一種多功能智能導(dǎo)盲手杖，具有多功能智能導(dǎo)盲系統(tǒng)，以滿(mǎn)足盲人的多種功能的導(dǎo)盲信息需求。
文檔編號(hào)A61H3/06GK201631605SQ20102010395
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者任天平, 劉一飛, 李保強(qiáng), 顧建祥 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)