一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖制造技术

本发明专利技术公开了一种基于NB‑IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖，包括杖把和杖身，所述杖把上安装有感应开关，所述杖身上安装有电源、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源连接感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源将电能供给感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述感应开关连接超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述超声波障碍物检测模块连接MCU模块，所述MCU模块连接GPS定位模块、NB‑IoT网络模块和报警器。本发明专利技术能及时发现障碍物，提醒躲避，同时，可以让监护人实时了解盲人的位置信息。

An intelligent walking stick based on NB-IoT network and ultrasonic obstacle detection

The invention discloses an intelligent crutch based on NB_IoT network and ultrasonic obstacle detection, including a stick handle and a stick body. The stick handle is equipped with an induction switch. The stick body is equipped with a power supply, an ultrasonic obstacle detection module, a GPS positioning module, a NB_IoT network module, a MCU module and an alarm, and the power supply is connected. Connect induction switch, ultrasonic obstacle detection module, GPS positioning module, NB_IoT network module, MCU module and alarm. The power supply supplies electric energy to induction switch, ultrasonic obstacle detection module, GPS positioning module, NB_IoT network module, MCU module and alarm. The induction switch connects ultrasonic obstacle. Detection module, GPS positioning module, NB_IoT network module, MCU module and alarm. The ultrasonic obstacle detection module is connected with MCU module. The MCU module is connected with GPS positioning module, NB_IoT network module and alarm. The invention can discover obstacles in time, remind avoidance, and at the same time, let the guardian know the position information of the blind in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖
本专利技术涉及盲人拐杖，尤其涉及一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖。
技术介绍
盲人出行时通常需要拐杖的帮助，目前市面上的拐杖大多功能单一，只能将其握在手中通过敲打前方判断是否存在障碍物。21世纪信息技术迅猛发展，极大的改变了人们生活中的方方面面，特别是人工智能和物联网技术的发展，将万物连接成为一个整体，人工智能技术将人类的科技发展又推向了一个新的高度，将这些技术应用于拐杖，就可以极大的方便盲人的生活，让机器成为他们的眼睛，通过传感器技术让他们感受眼睛看不到的东西，从而提高生活质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种能及时发现障碍物，提醒进行躲避的基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖。本专利技术的实施例提供一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖，包括杖把和杖身，所述杖把弯曲连接在杖身的上方，且杖把和杖身一体成型，所述杖把上安装有感应开关，所述杖身上安装有电源、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源连接感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源将电能供给感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述感应开关连接超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述超声波障碍物检测模块连接MCU模块，所述MCU模块连接GPS定位模块、NB-IoT网络模块和报警器；所述感应开关感应到拐杖被触摸，所述感应开关启动超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述GPS定位模块实时采集拐杖的位置信息，并传输给MCU模块，所述MCU模块将GPS定位模块采集的位置信息通过NB-IoT网络模块实时传输给远程监控端，所述超声波障碍物检测模块实时监测障碍物至杖身的反射信号，并将反射信号传输至MCU模块，所述MCU模块接收反射信号，并将反射信号与其内设的警戒值进行比对，反射信号大于警戒值，不需要躲避障碍物，反射信号小于警戒值，需要躲避障碍物，所述MCU模块将反射信号小于警戒值的信号传输给报警器，所述报警器启动报警。进一步，所述超声波障碍物检测模块位于杖身的底端。进一步，所述电源位于杖身的上端，所述电源为太阳能电池，所述太阳能电池将太阳能转换为电能。进一步，所述MCU模块的核心为16位MSP430低功耗高速单片机。进一步，所述报警器采用语音报警。进一步，所述远程监控端为手机APP。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术通过超声波障碍物检测模块检测前方是否存在障碍物，能够在前方有障碍物时通知盲人绕行，有效的避免了盲人因碰到障碍物发生意外，同时会在盲人到达障碍物之前告知盲人及时绕行，有效的提高了盲人的行走速率，有助于提高盲人的生活质量。(2)本专利技术还通过GPS定位模块准确定位，监护人在盲人外出时能够随时了解盲人的具体位置信息，能够减少不必要的担心，如果盲人迷路了，可以通过手机APP找到盲人的具体位置，很快可以将盲人找回。(3)本专利技术还通过采用感应开关和太阳能电池充电，充分考虑到了盲人无法看见活动不方便的问题，对于盲人来说使用非常方便。(4)本专利技术所采用的NB-IoT模块与监护人手机APP进行无线数据传输，所述NB-IoT模块具有低功耗、覆盖范围广、连接能力强和使用寿命长的优点，能适应路边和家里的各种复杂环境。附图说明图1是本专利技术一实施例中一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖的一示意图。图2是本专利技术一实施例中一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖的另一示意图。图3是本专利技术一实施例中一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖的工作流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1，本专利技术的实施例提供了一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖，包括杖把1和杖身2，所述杖把1弯曲连接在杖身2的上方，且杖把1和杖身2一体成型。杖把1上安装有感应开关11，感应开关11通过感应有人触摸杖把1，即实现自动开启，无人触摸在杖把1时，即自动关闭。杖身2上安装有电源21、超声波障碍物检测模块22、GPS定位模块23、NB-IoT网络模块24、MCU模块25和报警器26。电源21位于杖身2的上端，所述电源21为太阳能电池，如此安装能使太阳能电池11接触太阳光的时间更长，所述太阳能电池将太阳能转换为电能，电源21连接感应开关11、超声波障碍物检测模块22、GPS定位模块23、NB-IoT网络模块24、MCU模块25和报警器26，电源21将电能供给感应开关11、超声波障碍物检测模块22、GPS定位模块23、NB-IoT网络模块24、MCU模块25和报警器26。超声波障碍物检测模块22位于杖身2的底端，能更准确的监测障碍物和杖身2间的实际距离。报警器26采用语音报警，语音报警的分贝控制在能让人听见，且不造成噪音的范围内。MCU模块25的核心为16位MSP430低功耗高速单片机。请参考图2，感应开关11连接超声波障碍物检测模块22、GPS定位模块23、NB-IoT网络模块24、MCU模块25和报警器26，所述超声波障碍物检测模块22连接MCU模块24，所述MCU模块25连接GPS定位模块23、NB-IoT网络模块24和报警器26，NB-IoT网络模块24连接远程监控端(图中未示出)，远程监控端优选为手机APP。请参考图3，感应开关11感应到拐杖被触摸，所述感应开关11启动超声波障碍物检测模块22、GPS定位模块23、NB-IoT网络模块24、MCU模块25和报警器26，所述GPS定位模块23实时采集拐杖的位置信息，并传输给MCU模块25，所述MCU模块25将GPS定位模块23采集的位置信息通过NB-IoT网络模块24实时传输给远程监控端，远程监控端通常为监护人的手机APP，监护人通过手机APP可以随时了解盲人当前所在位置，超声波障碍物检测模块22实时监测障碍物至杖身的反射信号，并将反射信号传输至MCU模块25，所述MCU模块25接收反射信号，并将反射信号与其内设的警戒值进行比对，反射信号大于警戒值，不需要躲避障碍物，反射信号小于警戒值，需要躲避障碍物，所述MCU模块25将反射信号小于警戒值的信号传输给报警器26，所述报警器26启动报警，通知盲人及时进行障碍物躲避。本专利技术通过超声波障碍物检测模块检测前方是否存在障碍物，能够在前方有障碍物时通知盲人绕行，有效的避免了盲人因碰到障碍物发生意外，同时会在盲人到达障碍物之前告知盲人及时绕行，有效的提高了盲人的行走速率，有助于提高盲人的生活质量；还通过GPS定位模块准确定位，监护人在盲人外出时能够随时了解盲人的具体位置信息，能够减少不必要的担心，如果盲人迷路了，可以通过手机APP找到盲人的具体位置，很快可以将盲人找回；还通过采用感应开关和太阳能电池充电，充分考虑到了盲人无法看见活动不方便的问题，对于盲人来说使用非常方便；所采用的NB-IoT模块与监护人手机APP进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖，包括杖把和杖身，所述杖把弯曲连接在杖身的上方，且杖把和杖身一体成型，其特征在于，所述杖把上安装有感应开关，所述杖身上安装有电源、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源连接感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源将电能供给感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述感应开关连接超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述超声波障碍物检测模块连接MCU模块，所述MCU模块连接GPS定位模块、NB‑IoT网络模块和报警器；所述感应开关感应到拐杖被触摸，所述感应开关启动超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB‑IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述GPS定位模块实时采集拐杖的位置信息，并传输给MCU模块，所述MCU模块将GPS定位模块采集的位置信息通过NB‑IoT网络模块实时传输给远程监控端，所述超声波障碍物检测模块实时监测障碍物至杖身的反射信号，并将反射信号传输至MCU模块，所述MCU模块接收反射信号，并将反射信号与其内设的警戒值进行比对，反射信号大于警戒值，不需要躲避障碍物，反射信号小于警戒值，需要躲避障碍物，所述MCU模块将反射信号小于警戒值的信号传输给报警器，所述报警器启动报警。...

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT网络和超声波障碍物检测的智能拐杖，包括杖把和杖身，所述杖把弯曲连接在杖身的上方，且杖把和杖身一体成型，其特征在于，所述杖把上安装有感应开关，所述杖身上安装有电源、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源连接感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述电源将电能供给感应开关、超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述感应开关连接超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述超声波障碍物检测模块连接MCU模块，所述MCU模块连接GPS定位模块、NB-IoT网络模块和报警器；所述感应开关感应到拐杖被触摸，所述感应开关启动超声波障碍物检测模块、GPS定位模块、NB-IoT网络模块、MCU模块和报警器，所述GPS定位模块实时采集拐杖的位置信息，并传输给MCU模块，所述MCU模块将GPS定位模块采集的位置信息通过NB-IoT网络模块实时传输给远程监控端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彪，匡曙龙，鲁卓炜，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42