一种智能导盲装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种智能导盲装置，是为了解决现有技术的导盲装置检测不准确，容易相互干扰的缺点，而提出一种智能导盲装置，包括：处理器；与处理器的第一检测端连接的第一红外测距单元；与处理器的第二检测端连接的第二红外测距单元；与处理器的第三检测端连接的超声波探测单元；与处理器的第四检测端连接的振动报警单元；与处理器的第五检测端连接的语音报警单元。超声波单元固定在魔术贴的一侧，并能够通过魔术贴固定在衣物的正面上，第一红外测距单元和第二红外测距单元分别固定在第一腕带和第二腕带上。本实用新型专利技术适用于电子导盲器。

【技术实现步骤摘要】
一种智能导盲装置
本专利技术涉及一种电子导盲设备，具体涉及一种智能导盲装置。
技术介绍
我国是世界上盲人数量最多的国家，每年会新增盲人四十余万。对于完全失明的盲人，在行动方面会遇到较大的困难。传统的导盲设备，例如手杖等，无法准确检测到周围的障碍物，能够探测的范围很小。现有技术中也有单独使用超声波和激光检测障碍物的设备，但这些设备会不可避免地存在以下问题：1、如果将检测设备放置在使用者前方，则很难检测到周围的障碍物；2、如果将使用者周围都设置超声波或者激光检测装置，则激光或者声波之间或相互干扰，导致误测、或者检测结果误差很大的问题。因此需要一种新的导盲装置，来解决现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的导盲装置检测不准确，容易相互干扰的缺点，而提出一种智能导盲装置，包括：第一红外测距单元、第二红外测距单元、超声波探测单元、振动报警单元、语音报警单元、处理器、魔术贴、第一腕带以及第二腕带；其中，处理器的第一检测端与第一红外测距单元连接；处理器的第二检测端与第二红外测距单元连接；处理器的第三检测端与超声波探测单元连接；处理器的第四检测端与振动报警单元连接；处理器的第五检测端与语音报警单元连接；所述超声波单元固定在魔术贴的一侧，并能够通过魔术贴固定在衣物的正面上；所述第一红外测距单元固定在第一腕带上，所述第二红外测距单元固定在第二腕带上。本专利技术的有益效果为：同时使用超声波和红外测距，分别设置在用户身上不同的位置，可以多方位检测障碍物，同时两个红外测距单元朝向相反的方向，不会相互干扰，检测结果更精确。本专利技术的装置检测3米以内的障碍物准确度相比现有技术至少提高10％。附图说明图1为本专利技术的智能导盲装置的系统结构示意图；图2为具体实施方式二中将魔术贴固定在衣物上的示意图；图3为具体实施方式三中将第一红外测距单元固定在第一腕带上的示意图；图4为具体实施方式三中将第二红外测距单元固定在第二腕带上的示意图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的智能导盲装置，如图1所示，包括：处理器101；与处理器102的第一检测端连接的第一红外测距单元102；与处理器101的第二检测端连接的第二红外测距单元103；与处理器101的第三检测端连接的超声波探测单元104；与处理器101的第四检测端连接的振动报警单元105；与处理器101的第五检测端连接的语音报警单元106。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：超声波探测单元104固定在魔术贴109的一侧，并能够通过魔术贴109固定在衣物110的正面上，如图2所示。魔术贴也称为粘扣带，是常见的一种容易粘贴在衣服上也容易取下来的物件。这样设置的好处是，可以灵活地贴在任何的衣服上，来实现超声波的识别，不影响使用者更换衣物。本实施方式的测距原理为超声波装置发射超声波并接受反射回波，通过两者时间差t，利用公式d＝v0·t/2计算距离，d为超声波发射装置与障碍物的距离；v0为声波在介质中传播的速率v0＝331.45×(1+T/273.15)1/2，T为摄氏温度。探测范围可达4～500cm，探测角约为30°，分辨率达1cm，误差少于1％，探测距离以数字量的形式通过TTL模式和单片机通信，因此完全可以满足探测精度。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：本专利技术的装置还包括第一腕带107以及第二腕带108，第一红外测距单元102固定在第一腕带107上，第二红外测距单元103固定在第二腕带108上。第一腕带107与第一红外测距单元的102关系如图3所示，第二腕带108与第二红外测距单元的103关系如图4所示。本实施方式使用红外测距传感器探测。该探测器采用三角测量原理，可以测得装置到障碍物的距离(20～150cm)，探测角15°，距离以模拟量输出，经单片机a/d转换后，根据需要设置多重范围报警。本专利技术的两个红外测距单元和超声探测单元将分别负责3个方向的探测。红外测距传感器三角测量原理：激光三角法测距的基本原理是基于平面三角几何。其方法是让一束激光经发射透镜准直后照射到被测物体表面上，由物体表面散射的光线通过接收透镜会聚到高分辨率的光电检测器件上，形成一个散射光斑，该散射光斑的中心位置由传感器与被测物体表面之间的距离决定。而光电检测器件输出的电信号与光斑的中心位置有关。因此，通过对光电检测器件输出的电信号进行运算处理就可获得传感器与被测物体表面之间的距离信息。为了达到精确的聚焦，发射光束和光电检测器件受光面以及接收透镜平面必须相交于一点。红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束会反射回来。反射回来的红外光线被光感应板检测到以后，会获得一个偏移值l，利用三角关系，在知道了发射角度α，偏移距l，中心矩x，以及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离d就可以通过几何关系d＝fx/l计算出来了。本实施方式使用腕带的好处是，腕带可以随着手部而运动，这样使用者通过活动手部就可以探测周围可能出现障碍物的位置，使用很灵活。需要说明的是，如果使用本实施方式的腕带，那么激光测距单元与处理器的通信可以使用无线通信，如果仍然使用有限通信会使得布线过长，穿戴起来不舒适，也容易出现线路折断的问题。使用无线通信可以借助于近距离无线通信，由于腕带上的激光测距单元距离处理器一般不会太远，满足近距离无线通信的距离要求。此时的无线通信芯片可以选用支持ZigBee协议的MSP430芯片。同时可以将红外测距传感器与ZigBee通信节点连接，从而实现无线通信系统。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：处理器101为STC12C5A60S2单片机。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：第一红外测距单元102以及第二红外测距单元103均为夏普GP2D12红外测距传感器。超声波探测单元104可以选用LM1812芯片。振动报警单元可以为普通的电机。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：语音报警单元106为唯创WTN5085语音芯片。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：魔术贴109固定在衣物110上距离地面1m的位置处。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。本专利技术还可有其它多种实施例，在不背离本专利技术精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本专利技术作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本专利技术所附的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能导盲装置，其特征在于，包括：第一红外测距单元、第二红外测距单元、超声波探测单元、振动报警单元、语音报警单元、处理器、魔术贴、第一腕带以及第二腕带；其中，处理器的第一检测端与第一红外测距单元连接；处理器的第二检测端与第二红外测距单元连接；处理器的第三检测端与超声波探测单元连接；处理器的第四检测端与振动报警单元连接；处理器的第五检测端与语音报警单元连接；所述超声波探测单元固定在魔术贴的一侧，并能够通过魔术贴固定在衣物的正面上；所述第一红外测距单元固定在第一腕带上，所述第二红外测距单元固定在第二腕带上。

【技术特征摘要】
1.一种智能导盲装置，其特征在于，包括：第一红外测距单元、第二红外测距单元、超声波探测单元、振动报警单元、语音报警单元、处理器、魔术贴、第一腕带以及第二腕带；其中，处理器的第一检测端与第一红外测距单元连接；处理器的第二检测端与第二红外测距单元连接；处理器的第三检测端与超声波探测单元连接；处理器的第四检测端与振动报警单元连接；处理器的第五检测端与语音报警单元连接；所述超声波探测单元固定在魔术贴的一侧，并能够通过魔术贴固定在衣物的正面上；所述第一红外测距单元固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：武慧荣，姚丽，王睿，卢俊，曾婉玉，董冠廷，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23