一种导盲设备制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种导盲设备，包括：杖体、处理器、两个超声波测距模块和声音输出模块，所述超声波测距模块，包括步进电机和超声波测距传感器；两个超声波测距传感器分别用于探测用户前下方障碍物和前上方障碍物；所述处理器中记录有每个所述超声波测距传感器的探头的指向与该超声波测距传感器上侧的杖体的夹角信息，所述处理器用于在所述超声波测距传感器探测到障碍物时，基于所述超声波测距传感器测到的距离、该时刻步进电机的旋转角度以及所述夹角信息，控制所述声音输出模块输出用于提示用户障碍物位置的声音。本方案解决了现有技术中的导盲设备无法针对障碍物提供准确的位置信息的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盲人行走辅助装置
，特别涉及一种导盲设备。
技术介绍
盲人，由于视觉上的障碍，在行走的时候通常需要辅助装置或者导盲犬等协助他们感知周边环境，以帮助他们行走。在现今社会上，导盲杖等导盲设备的使用最为广泛，而且随着科学技术的发展，导盲设备越来越趋向于智能化，例如，现今很多导盲杖都是使用了超声波测距技术。在现有技术中，通常把超声波测距技术获得的距离信息以声音的形式告知给盲人，以使盲人根据听到的声音判断出障碍物的大致距离。但是，盲人听到的声音仅能反映出障碍物的距离信息，并不能让盲人获知障碍物的方位信息，而障碍物的位置需要根据包括有方位信息和距离信息的位置信息来判断，所以说，现有技术中的导盲设备不能针对障碍物提供准确的位置信息。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种导盲设备，用于解决现有技术中的导盲设备无法针对障碍物提供准确的位置信息的问题。技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种导盲设备，包括：杖体、处理器、声音输出模块和两个超声波测距模块，所述超声波测距模块，包括安装在所述杖体上的步进电机和安装在所述步进电机的输出轴上的超声波测距传感器；两个所述超声波测距传感器分别用于探测用户前下方障碍物和前上方障碍物；所述处理器中记录有每个所述超声波测距传感器的探头的指向与该超声波测距传感器上侧的杖体的夹角信息，所述处理器用于在所述超声波测距传感器探测到障碍物时，基于所述超声波测距传感器测到的距离、该时刻步进电机的旋转角度以及所述夹角信息，控制所述声音输出模块输出用于提示用户障碍物
位置的声音。优选的，所述声音输出模块为立体声输出模块。优选的，所述声音输出模块包括数据存储子模块和立体声输出子模块，所述数据存储子模块中存储有对应于不同位置的立体声文件。优选的，所述存储子模块包括SD卡和与所述SD卡相适配的SD卡插槽。优选的，所述立体声输出子模块包括蓝牙立体声耳机或普通立体声耳机。优选的，所述导盲设备还包括红外线探测模块，所述红外线探测模块用于探测行人的位置信息；所述处理器还用于：在所述红外线探测模块探测到行人时，基于所述红外线探测模块探测到的行人的位置信息，控制所述声音输出模块输出用于提示用户行人位置的声音。优选的，所述红外线探测模块包括安装在所述杖体上的步进电机和安装在所述步进电机的输出轴上的红外线传感器。优选的，所述红外线探测模块包括多个红外线传感器，各个所述红外线传感器对应的最大探测距离均不相同。本方案中，处理器控制超声波测距模块中步进电机转动，处理器可以获知任意时刻步进电机的转动角度，处理器中还记录有每个所述超声波测距传感器的探头的指向与该超声波测距传感器上侧的杖体的夹角信息，在超声波测距传感器探测到距离时，处理器可以控制声音输出模块将超声波测距传感器测到的距离、该时刻步进电机的旋转角度、以及该夹角信息以能够让用户直接或间接获知障碍物位置的声音的形式告知用户，以解决现有技术中的导盲设备无法针对障碍物提供准确的位置信息的问题，给盲人带来极大的便利。当然，实施本专利技术的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种导盲设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种导盲设备的系统控制框图；图3为本专利技术实施例中用于展示两个所述超声波测距模块的局部结构示意图；图4为本专利技术实施例中所述超声波测距传感器的扫描探测区域的平面示意图；图5为本专利技术实施例中所述超声波测距模块探测障碍物的探测原理示意图；图6为本专利技术实施例中所述红外线探测模块探测行人的探测原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例所提供的一种导盲设备，如图1和图2所示，该导盲设备包括：杖体1、处理器2、声音输出模块4和两个超声波测距模块3。可以理解，该导盲设备还包括有电源7，例如可充电的锂电池等。应该说明的是，在图1中，该导盲设备为导盲杖，可以理解，在本专利技术实施例中，该导盲设备可以为导盲杖但不限于导盲杖，也可以是其它导盲设备，例如常见的穿戴式导盲设备和手握式导盲设备。应该强调的是，此处所述的杖体1的结构并不限于图1中所示的结构，也可以是其它可以安装两个所述超声波测距模块3的结构。上述超声波测距模块3，包括安装在所述杖体1上的步进电机302和安装在该步进电机302的输出轴上的超声波测距传感器301；两个所述超声波测距传感器301分别用于探测用户前下方障碍物和前上方障碍物。如图3所示，在本专利技术实施例中，上述两个所述超声波测距传感器301分别用于探测用户前下方障碍物和前上方障碍物，可以理解为两个超声波测距传感器301的探头指向分别为用户的前上方和前下方。应该强调的是，此处所述的用户前上方可以分别是指用户身体前侧、头部所处高度以上的区域，对应的，用户前下方可以是用户身体前侧、头部所处高度以下的区域。本领域技术人员可以理解的是，如图3所示，超声波测距传感器301的探头指向即为图中的带箭头的虚线所指方向，应该说明的是，图中的标号为θ的夹角为现有技术中的波束角。应该强调的是，在实际应用中，可以通过调节超声波测距传感器301的探头的指向与该超声波测距传感器301上侧的杖体1的夹角，即图3中的夹角α和β，来调节超声波测距传感器301的探头指向。上述处理器2中记录有每个所述超声波测距传感器301的探头的指向与该超声波测距传感器301上侧的杖体1的夹角信息，例如图3中的夹角α和β，所述处理器2用于在所述超声波测距传感器301探测到障碍物14时，基于所述超声波测距传感器301测到的距离、该时刻步进电机302的旋转角度以及所述夹角信息，控制所述声音输出模块4输出用于提示用户障碍物位置的声音。应该说明的是，该提示用户障碍物位置的声音可以是直接告知用户障碍物位置的语音，例如“在您前上方偏右45度1米处有障碍物，请注意”、“请注意您前方偏左30度0.5米处的障碍物”等。当然，由于盲人对听觉的灵敏度，在本专利技术实施例中，该提示用户障碍物位置的声音还可以是立体的提示音，例如“嘀、嘀、嘀”等带有立体音效的警报声，相应的距离可以通过该“嘀、嘀、嘀”提示音的播放速度来体现，例如，用户距离障碍物14越近，该立体的提示音的播放速度越高，显得越急促；此外声音的强弱也能体现出障碍物14的距离，显然的，用户离障碍物14越近，该立体的提示音的声音越强，离障碍物14越远，该立体的提示音的声音越弱。在本专利技术实施例中，该提示用户障碍物位置的声音为立体的提示音时，所述声音输出模块4为立体声输出模块。本领域技术人员公知的是，立体声是指具有立体感的声音。立体声经记录、放大等处理后而重放时，若声音都从一个扬声器放出来，原来的空间感也就消
失了，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导盲设备，其特征在于，包括：杖体、处理器、声音输出模块和两个超声波测距模块，所述超声波测距模块，包括安装在所述杖体上的步进电机和安装在所述步进电机的输出轴上的超声波测距传感器；两个所述超声波测距传感器分别用于探测用户前下方障碍物和前上方障碍物；所述处理器中记录有每个所述超声波测距传感器的探头的指向与该超声波测距传感器上侧的杖体的夹角信息，所述处理器用于在所述超声波测距传感器探测到障碍物时，基于所述超声波测距传感器测到的距离、该时刻步进电机的旋转角度以及所述夹角信息，控制所述声音输出模块输出用于提示用户障碍物位置的声音。

【技术特征摘要】
1.一种导盲设备，其特征在于，包括：杖体、处理器、声音输出模块和两个超声波测距模块，所述超声波测距模块，包括安装在所述杖体上的步进电机和安装在所述步进电机的输出轴上的超声波测距传感器；两个所述超声波测距传感器分别用于探测用户前下方障碍物和前上方障碍物；所述处理器中记录有每个所述超声波测距传感器的探头的指向与该超声波测距传感器上侧的杖体的夹角信息，所述处理器用于在所述超声波测距传感器探测到障碍物时，基于所述超声波测距传感器测到的距离、该时刻步进电机的旋转角度以及所述夹角信息，控制所述声音输出模块输出用于提示用户障碍物位置的声音。2.根据权利要求1所述的导盲设备，其特征在于，所述声音输出模块为立体声输出模块。3.根据权利要求2所述的导盲设备，其特征在于，所述声音输出模块包括数据存储子模块和立体声输出子模块，所述数据存储子模块中存储有对应于不同位置的立体...

【专利技术属性】
技术研发人员：林秋如，于江浩，许浥林，杨家琪，梁正邦，俎云霄，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11