雙向震動定位腰帶的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙向震動定位腰帶，其特征在于：包括發(fā)射腰帶和接收腰帶，所述的發(fā)射腰帶主體上設置有聲音按鈕、控制按鈕和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊和紅外發(fā)射模塊，發(fā)射腰帶主體內(nèi)設置有控制器、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器和方向傳感器，電源、聲音按鈕和控制按鈕與控制器連接，控制器分別與震動模塊、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器、方向傳感器和紅外發(fā)射模塊連接；所述的接收腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊和紅外接收模塊，其余結(jié)構(gòu)與發(fā)射腰帶相同；發(fā)射腰帶與接收腰帶通過各自的無線收發(fā)模塊互相連接，紅外發(fā)射模塊與紅外接收模塊匹配。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、能在一定范圍內(nèi)360度方向定位以及雙向感知和提醒。
【專利說明】雙向震動定位腰帶

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙向震動定位腰帶，是針對聾人和盲人設計的無障礙設施用具。

【背景技術】
[0002]我國是世界上聽力障礙人數(shù)以及視力障礙人數(shù)最多的國家，2006年第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，我國單純的聽力殘疾人2004萬，并以每年2-4萬新生的聾兒遞增，言語殘疾居五類殘疾之首。而眼部疾病在中國也是一個主要的公共衛(wèi)生問題，中國約有盲人600-700萬，占世界盲人總數(shù)的18%，另有雙眼低視力患者1200萬。
[0003]與此同時，我國針對殘障人士的無障礙設施發(fā)展相對緩慢，沒有適用于聽障及視障人士的出行使用的定位和感知措施，特別是當聽障或視障人士從事許多雙人運動時存在著諸多不便。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術中的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能在一定范圍內(nèi)360度方向定位以及雙向感知和提醒的雙向震動定位腰帶。
[0005]本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案是:該雙向震動定位腰帶，其特征在于:包括發(fā)射腰帶和接收腰帶，所述的發(fā)射腰帶主體上設置有聲音按鈕、控制按鈕和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊和紅外發(fā)射模塊，發(fā)射腰帶主體內(nèi)設置有控制器、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器和方向傳感器，電源、聲音按鈕和控制按鈕與控制器連接，控制器分別與震動模塊、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器、方向傳感器和紅外發(fā)射豐吳塊連接；
[0006]所述的接收腰帶主體上設置有聲音按鈕、控制按鈕和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊和紅外接收模塊，接收腰帶主體內(nèi)設置有控制器、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器和方向傳感器，電源、聲音按鈕和控制按鈕與控制器連接，控制器分別與震動模塊、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器、方向傳感器和紅外接收模塊連接；
[0007]發(fā)射腰帶與接收腰帶通過各自的無線收發(fā)模塊互相連接，紅外發(fā)射模塊與紅外接收模塊匹配。
[0008]本實用新型所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的震動模塊結(jié)構(gòu)相同，每個震動模塊包括12個小型電機、12個三極管和2個74HC138譯碼器，12個小型電機均勻分布在腰帶主體上，每個小型電機與一個三極管連接，每6個三極管與I個74HC138譯碼器連接，2個74HC138譯碼器并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器連接。
[0009]本實用新型所述的紅外發(fā)射模塊包括12個紅外發(fā)射二極管、12個三極管和2個74HC138譯碼器，12個紅外發(fā)射二極管均勻分布在發(fā)射腰帶主體上且與該腰帶震動模塊中的12個小型電機一一對應，每個紅外發(fā)射二極管與一個三極管連接，每6個三極管與I個74HC138譯碼器連接，2個74HC138譯碼器并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器連接。
[0010]本實用新型所述的紅外接收模塊包括12個HS0038紅外接收探頭和2個74HC138譯碼器，12個HS0038紅外接收探頭均勻分布在接收腰帶主體上且與該腰帶震動模塊中的12個小型電機——對應，每6個HS0038紅外接收探頭與I個74HC138譯碼器連接，2個74HC138譯碼器并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器連接。
[0011]本實用新型所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的無線收發(fā)模塊均采用NRF24L01無線收發(fā)芯片。
[0012]本實用新型所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的方向傳感器為HMC5883L方向傳感器。
[0013]本實用新型所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的控制器為宏晶的STC12C5A60S2單片機。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:本實用新型的發(fā)射腰帶以及接收腰帶的腰帶主體上環(huán)向一周設置有12個震動源，利用了紅外以及GPS原理，當兩個腰帶距離在兩米之內(nèi)時利用紅外感知，距離在兩米開外利用GPS定位，從而對對方的位置進行精確的定位，對應方向上的震動源震動從而提醒佩戴者另一個腰帶的方向。另外針對盲人，有聲音按鍵，開啟時，腰帶相互距離越近發(fā)出頻率越快的聲音以提示盲人另一腰帶與自身的距離，兩者結(jié)合幫助視聽障礙人士達到一定范圍內(nèi)全方位定位的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實用新型電路原理圖。
[0017]圖3為本實用新型震動模塊電路圖。
[0018]圖4為本實用新型紅外發(fā)射模塊電路圖。
[0019]圖5為本實用新型紅外接收模塊電路圖。

【具體實施方式】
[0020]參見圖f圖5，本實用新型包括發(fā)射腰帶I和接收腰帶2，所述的發(fā)射腰帶I主體上設置有聲音按鈕11、控制按鈕12和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊13和紅外發(fā)射模塊14，發(fā)射腰帶I主體內(nèi)設置有控制器15、無線收發(fā)模塊16、GPS定位模塊17、蜂鳴器18和方向傳感器19，電源、聲音按鈕11和控制按鈕12與控制器15連接。
[0021]震動模塊13包括12個小型電機131、12個三極管132和2個74HC138譯碼器133，12個小型電機131均勻分布在腰帶主體上，每個小型電機131與一個三極管132連接，每6個三極管132與I個74HC138譯碼器133連接，2個74HC138譯碼器133并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器15連接。
[0022]紅外發(fā)射模塊14包括12個紅外發(fā)射二極管141、12個三極管142和2個74HC138譯碼器143，12個紅外發(fā)射二極管141均勻分布在發(fā)射腰帶主體上且?guī)д饎幽K13中的12個小型電機131 —一對應，每個紅外發(fā)射二極管141與一個三極管142連接，每6個三極管142與I個74HC138譯碼器143連接，2個74HC138譯碼器143并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器15連接。
[0023]控制器15采用宏晶的STC12C5A60S2單片機，該單片機具有體積小，處理速度快等優(yōu)點。方向傳感器19為HMC5883L方向傳感器，HMC5883L是一種表面貼裝的高集成模塊，并帶有數(shù)字接口的弱磁傳感器芯片，常常應用于低成本羅盤和磁場檢測領域。無線收發(fā)模塊16均采用NRF24L01無線收發(fā)芯片。NRF24L01工作頻率為2.4GHz，數(shù)據(jù)傳輸率為250kbps至IJ 2Mbps，其主要特點是數(shù)據(jù)傳輸速率高，傳輸數(shù)據(jù)量大?？刂破?5還分別與無線收發(fā)模塊16、GPS定位模塊17、蜂鳴器18、方向傳感器19連接。
[0024]接收腰帶2主體上設置有聲音按鈕21、控制按鈕22和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊23和紅外接收模塊24，接收腰帶主體內(nèi)設置有控制器25、無線收發(fā)模塊26,GPS定位模塊27、蜂鳴器28和方向傳感器29。所述的紅外接收模塊24包括12個HS0038紅外接收探頭241和2個74HC138譯碼器242，12個HS0038紅外接收探頭241均勻分布在接收腰帶主體上且與該腰帶震動模塊23中的12個小型電機一一對應，每6個HS0038紅外接收探頭241與I個74HC138譯碼器242連接，2個74HC138譯碼器242并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器25連接。接收腰帶2內(nèi)的其余模塊結(jié)構(gòu)、連接等與發(fā)射腰帶I相同。
[0025]兩個腰帶內(nèi)的控制器只需要接上晶振就可以工作，在通過1 口控制其他模塊?？刂破魍ㄟ^串口與GPS定位模塊通信獲取該腰帶當前坐標，同時通過方向傳感器獲取當前方向。
[0026]當發(fā)射腰帶和接收腰帶相距較遠時(一般大于2米)，發(fā)射腰帶和接收腰帶分別通過各自的GPS定位模塊、方向傳感器、進行定位，然后發(fā)射腰帶將其位置通過兩腰帶內(nèi)的無線收發(fā)模塊連接傳輸給接收腰帶，接收腰帶根據(jù)發(fā)射腰帶的位置判斷兩機相對位置，并將數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)模塊發(fā)回給發(fā)射腰帶，發(fā)射腰帶和接收腰帶再根據(jù)各自的方向傳感器判斷自己的方向然后根據(jù)對方位置控制震動模塊中相應方向的小型電機震動。
[0027]當發(fā)射腰帶和接收腰帶相距較近時(2米以內(nèi))，GPS定位模塊無法判斷出兩腰帶相對位置，這時啟動紅外判斷。發(fā)射腰帶周圍一圈安裝12個紅外發(fā)射二極管。接收腰帶周圍一圈安裝12個紅外接收探頭。發(fā)射腰帶通過紅外發(fā)射二極管依次向各個方向發(fā)射紅外脈沖，同時通過該腰帶內(nèi)的無線收發(fā)模塊發(fā)送無線信號告訴接收腰帶已經(jīng)發(fā)送紅外信號。此時接收腰帶根據(jù)其紅外接收探頭接收的信號來判斷發(fā)射腰帶的位置，控制器控制震動模塊中相應方向的小型電機震動，同時回復發(fā)射腰帶。
[0028]此外，針對視障人士，本實用新型還設計有蜂鳴器和聲音按鈕，使用時腰帶在震動模塊工作的同時還會發(fā)出聲音信號，兩腰帶距離越接近聲音信號頻率越快。
[0029]兩條腰帶獨立控制，可以同時定位并震動、發(fā)出聲音信號，也可以一條腰帶僅僅作為定位使用。兩條腰帶可以分別佩戴在兩個人身上，也可以一條腰帶佩戴在人身上，另一條腰帶固定在特定的物體上。
[0030]本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向震動定位腰帶，其特征在于:包括發(fā)射腰帶和接收腰帶，所述的發(fā)射腰帶主體上設置有聲音按鈕、控制按鈕和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊和紅外發(fā)射模塊，發(fā)射腰帶主體內(nèi)設置有控制器、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器和方向傳感器，電源、聲音按鈕和控制按鈕與控制器連接，控制器分別與震動模塊、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器、方向傳感器和紅外發(fā)射模塊連接； 所述的接收腰帶主體上設置有聲音按鈕、控制按鈕和電源，腰帶主體上環(huán)向均勻分布有震動模塊和紅外接收模塊，接收腰帶主體內(nèi)設置有控制器、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器和方向傳感器，電源、聲音按鈕和控制按鈕與控制器連接，控制器分別與震動模塊、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊、蜂鳴器、方向傳感器和紅外接收模塊連接； 發(fā)射腰帶與接收腰帶通過各自的無線收發(fā)模塊互相連接，紅外發(fā)射模塊與紅外接收模塊匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向震動定位腰帶，其特征在于:所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的震動模塊結(jié)構(gòu)相同，每個震動模塊包括12個小型電機、12個三極管和2個74HC138譯碼器，12個小型電機均勻分布在腰帶主體上，每個小型電機與一個三極管連接，每6個三極管與I個74HC138譯碼器連接，2個74HC138譯碼器并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向震動定位腰帶，其特征在于:所述的紅外發(fā)射模塊包括12個紅外發(fā)射二極管、12個三極管和2個74HC138譯碼器，12個紅外發(fā)射二極管均勻分布在發(fā)射腰帶主體上且與該腰帶震動模塊中的12個小型電機一一對應，每個紅外發(fā)射二極管與一個三極管連接，每6個三極管與I個74HC138譯碼器連接，2個74HC138譯碼器并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向震動定位腰帶，其特征在于:所述的紅外接收模塊包括12個HS0038紅外接收探頭和2個74HC138譯碼器，12個HS0038紅外接收探頭均勻分布在接收腰帶主體上且與該腰帶震動模塊中的12個小型電機一一對應，每6個HS0038紅外接收探頭與I個74HC138譯碼器連接，2個74HC138譯碼器并聯(lián)后與該腰帶內(nèi)的控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向震動定位腰帶，其特征在于:所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的無線收發(fā)模塊均采用NRF24L01無線收發(fā)芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向震動定位腰帶，其特征在于:所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的方向傳感器為HMC5883L方向傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向震動定位腰帶，其特征在于:所述發(fā)射腰帶與接收腰帶上的控制器為宏晶的STC12C5A60S2單片機。
【文檔編號】G01S19/42GK204066279SQ201420335651
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】黃小旺 申請人:浙江中醫(yī)藥大學