一种盲人导航提醒装置及导航方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种盲人导航提醒装置及导航方法。在该技术方案中，于杆状的手杖底端增设底座，在底座底端的不同方向设置多组压敏传感器，基于不同压敏传感器输出的电压值，可获得底座在盲道上的偏离方向。在此基础上，本发明专利技术在手杖上端设置了与各压敏传感器方向相同的若干振动器，根据判别得到的偏离方向，相应启动对应的振动器，从而对使用者手部相应方位进行振动提示，同时启动语音提醒，使盲人及时调整行进方向。应用本发明专利技术，省去了利用手杖末端频繁触碰并感知盲道的重复性动作，可及时发现偏离现象和偏离方向，具有良好的使用效果。

A Blind Navigation Reminder and Navigation Method

【技术实现步骤摘要】
一种盲人导航提醒装置及导航方法
本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种盲人导航提醒装置及导航方法。
技术介绍
由于缺乏视觉能力，因此盲人在户外环境行走非常困难。为缓解这一问题，市政系统修筑盲道并形成了标准化的建设模式，为盲人在道路上的行走提供了一定便利。现有技术中，盲道呈纵向凸条状沿道路走向延伸，在转弯处或截至处利用密集的圆形凸起物加以提示。盲人利用拐杖末端触碰盲道的条形凸起，从而确认自身处于盲道范围内，以防止脱离盲道造成行进方向偏离的问题。这种模式一方面需要盲人频繁触碰盲道，另一方面，需要盲人认真感知拐杖末端的震动反馈来判断路面属性，这不仅需要较多的动作量和极高的注意力，而且，容易出现判断错误的情况。在这种情况下，如果能依托于拐杖来引入智能化的导航提醒系统，则有望改善盲人在盲道上行走的安全性和便捷性。
技术实现思路
本专利技术旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种盲人导航提醒装置及导航方法，以解决现有技术中，盲人行走于盲道上时，需要频繁触碰盲道并加以感知，才能判别盲道走向的技术问题。本专利技术要解决的另一技术问题是如何实现对盲道走向的自动判别和偏离提醒。为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种盲人导航提醒装置，包括杆体，盒体，开关按钮，底座，振动器，扬声器，晶振电路，复位按钮，第一压敏传感器，第二压敏传感器，第三压敏传感器，第四压敏传感器，其中，在杆体的上端固定连接有盒体，在盒体中连接有电源，所述电源的开关按钮位于盒体的顶端，在杆体的底端固定连接有方形的底座，在杆体上分别连接有扬声器，晶振电路，复位电路，在所述复位电路上具有复位按钮，所述复位按钮位于杆体的侧壁上，在底座底端的四角位置分别连接有第一压敏传感器，第二压敏传感器，第三压敏传感器，第四压敏传感器，在盒体的侧壁上固定连接有4个振动器，4个振动器各自的朝向分别与第一压敏传感器的朝向，第二压敏传感器的朝向，第三压敏传感器的朝向，第四压敏传感器的朝向相同。作为优选，第一压敏传感器，第二压敏传感器，第三压敏传感器，第四压敏传感器共同组成传感器系统。作为优选，还包括微处理器，所述微处理器与晶振电路，复位电路共同组成微处理器系统。作为优选，4个振动器和扬声器共同组成导航提醒系统。作为优选，第一压敏传感器，第二压敏传感器，第三压敏传感器，第四压敏传感器四者分别与微处理器电性连接，晶振电路和复位电路分别与微处理器电性连接，微处理器分别与4个振动器以及扬声器通信连接。作为优选，所述电源包括变压器，桥式整流电路，π型滤波电路，稳压电路，所述电源为该导航提醒装置供电。在以上技术方案的基础上，本专利技术进一步提供了应用上述装置进行导航的方法，该方法包括：1)微处理器初始化；2)微处理器P1口每隔0.01秒读取压敏传感器阵列传回的电压数据；3)微处理器将读取的电压数据根据下表的逻辑进行判别；4)当判别结果为未偏离盲道时，微处理器控制扬声器及振动器关闭，返回步骤2)；5)当判别结果为偏离盲道时，根据偏离的方向，微处理器P2口低4位控制相应朝向的振动器启动，同时微处理器P2口高4位控制扬声器启动，返回步骤2)。在以上技术方案中，杆体为装置的主体结构，作为手杖供盲人手持；盒体一方面用于容纳电源和振动器等模块，另一方面便于使用者抓握；开关按钮用于控制电源通断；底座用于承载4个压敏传感器；4个压敏传感器分别位于不同的方向，由于当压敏传感器在受到压力时输出高电压，因此根据4个压敏传感器输出的电压值，可知晓各压敏传感器的受压情况，据此判断偏离方向；4个振动器与4个压敏传感器方向相同，与受压较小的压敏传感器朝向相同的振动器启动，使手部得到震动，从而提示出偏离方向；当发生方向偏离时，扬声器启动，通过语音来提示盲人注意；复位电路主要在控制器失效情况下，能够通过复位按钮进行微处理器的复位操作；晶振电路为微处理器执行相应操作提供基准时钟周期。传感器系统由4个压敏传感器组成，用于侦测受压情况，由于盲道表面高于普通路面，因此当底座一部分位于盲道上而另一部分位于普通路面上时，落在盲道上的压敏传感器受压较大，而没有落在盲道上的压敏传感器受压较小。微处理器系统由微处理器、晶振电路、复位电路组成。导航提醒系统由振动器和扬声器组成，前者通过振动作用提示偏离方向，后者通过语音提示使用者注意。微处理器通过读取传感器的压力数据，判断偏离方向，再将结果输出到导航提醒系统。电源用于为装置供电。本专利技术提供了一种盲人导航提醒装置及导航方法。该技术方案中，于杆状的手杖底端增设底座，在底座底端的不同方向设置多组压敏传感器，由于盲道表面凸出于普通路面，因此当底座一部分位于盲道上而另一部分位于普通路面上时，落在盲道上的压敏传感器处于受压较大的状态，而未落在盲道上的压敏传感器则处于受压较小的状态，基于不同压敏传感器输出的电压值，可获得底座在盲道上的偏离方向。在此基础上，本专利技术在手杖上端设置了与各压敏传感器方向相同的若干振动器，根据判别得到的偏离方向，相应启动对应的振动器，从而对使用者手部相应方位进行振动提示，同时启动语音提醒，使盲人及时调整行进方向。应用本专利技术，省去了利用手杖末端频繁触碰并感知盲道的重复性动作，可及时发现偏离现象和偏离方向，具有良好的使用效果。附图说明图1是本专利技术整体的结构示意图；图2是本专利技术中底座底端的结构示意图；图3是本专利技术触压在盲道上时的一种状态图；图4是本专利技术的电学连接关系图；图中：1、杆体2、盒体3、开关按钮4、底座5、振动器6、扬声器7、晶振电路8、复位按钮9、第一压敏传感器10、第二压敏传感器11、第三压敏传感器12、第四压敏传感器13、盲道14、盲道边界15、传感器系统16、微处理器系统17、导航提醒系统18、微处理器19、电源20、复位电路。具体实施方式以下将对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。实施例1一种盲人导航提醒装置，由4个子系统构成：传感器系统、微处理器系统、导航提醒系统、电源模块。以下说明各个系统的构成及功能。传感器系统，结构如图2所示。传感器系统安装在盲人导航提醒装置底部，直接与地面接触，该系统由4个电桥阵列组成，每个电桥由4个压敏电阻构成。通过拐杖底部电桥阵列的压敏传感器与盲道路面和普通路面相互间的压力不同，(即盲道位置凸起压力大，普通路面平整压力小)。进而通过4个电桥阵列传导过来的电压值输入到微处理器系统来进行路况的判断。微处理器系统：由STC89C51芯片、复位电路、晶振电路3部分构成。复位电路主要在控制器失效情况下，能够进行微处理器的复位操作。晶振电路为微处理器执行相应操作提供基准时钟周期。微处理器模块通过读取传感器的模块的数据，进行分析判断下一步的行进方向，再将结果输出到导航提醒系统。导航提醒系统：导航提醒系统由语音提醒装置和震动提醒装置2部分组成，该系统的作用是通过语音及震动两种方式提醒盲人行进的方向。语音提醒装置：是将控制器传输过来的信息转化成语音信息通过扬声器播报出来。震动提醒装置：由4个震动器分别安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盲人导航提醒装置，其特征在于包括杆体(1)，盒体(2)，开关按钮(3)，底座(4)，振动器(5)，扬声器(6)，晶振电路(7)，复位按钮(8)，第一压敏传感器(9)，第二压敏传感器(10)，第三压敏传感器(11)，第四压敏传感器(12)，其中，在杆体(1)的上端固定连接有盒体(2)，在盒体(2)中连接有电源(19)，所述电源(19)的开关按钮(3)位于盒体(2)的顶端，在杆体(1)的底端固定连接有方形的底座(4)，在杆体(1)上分别连接有扬声器(6)，晶振电路(7)，复位电路(20)，在所述复位电路(20)上具有复位按钮(8)，所述复位按钮(8)位于杆体(1)的侧壁上，在底座(4)底端的四角位置分别连接有第一压敏传感器(9)，第二压敏传感器(10)，第三压敏传感器(11)，第四压敏传感器(12)，在盒体(2)的侧壁上固定连接有4个振动器(5)，4个振动器(5)各自的朝向分别与第一压敏传感器(9)的朝向，第二压敏传感器(10)的朝向，第三压敏传感器(11)的朝向，第四压敏传感器(12)的朝向相同。

【技术特征摘要】
1.一种盲人导航提醒装置，其特征在于包括杆体(1)，盒体(2)，开关按钮(3)，底座(4)，振动器(5)，扬声器(6)，晶振电路(7)，复位按钮(8)，第一压敏传感器(9)，第二压敏传感器(10)，第三压敏传感器(11)，第四压敏传感器(12)，其中，在杆体(1)的上端固定连接有盒体(2)，在盒体(2)中连接有电源(19)，所述电源(19)的开关按钮(3)位于盒体(2)的顶端，在杆体(1)的底端固定连接有方形的底座(4)，在杆体(1)上分别连接有扬声器(6)，晶振电路(7)，复位电路(20)，在所述复位电路(20)上具有复位按钮(8)，所述复位按钮(8)位于杆体(1)的侧壁上，在底座(4)底端的四角位置分别连接有第一压敏传感器(9)，第二压敏传感器(10)，第三压敏传感器(11)，第四压敏传感器(12)，在盒体(2)的侧壁上固定连接有4个振动器(5)，4个振动器(5)各自的朝向分别与第一压敏传感器(9)的朝向，第二压敏传感器(10)的朝向，第三压敏传感器(11)的朝向，第四压敏传感器(12)的朝向相同。2.根据权利要求1所述的一种盲人导航提醒装置，其特征在于第一压敏传感器(9)，第二压敏传感器(10)，第三压敏传感器(11)，第四压敏传感器(12)共同组成传感器系统(15)。3.根据权利要求2所述的一种盲人导航提醒装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东海，
申请(专利权)人：漳州卫生职业学院，
类型：发明
国别省市：福建,35