一种安全保护盲杖制造技术

本实用新型专利技术公开一种安全保护盲杖，包括盲杖主体和固定安装于盲杖主体上的盲杖手柄，还包括UWB定位基站；所述盲杖手柄上安装有中央处理单元、与中央处理单元信息交互的UWB测距单元、通信单元以及提醒单元；所述UWB测距单元用于测量盲杖与定位基站之间的距离并发送至中央处理单元，当距离小于安全设定距离时，通过提醒单元向使用者发出告警。本实用新型专利技术主要提供高精度的盲人安全保护装置，精度最高可达20厘米，远超wifi、Zigbee，蓝牙等室内定位技术。在室外小范围应用场景下，定位精度也远超GPS和北斗系统。UWB测距功能集成在盲杖上，该模块体积小巧且续航能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种安全保护盲杖
本技术涉及一种安全保护盲杖，特别是涉及UWB技术的盲杖，属于智能设备领域。
技术介绍
盲人在日常生活中，主要依靠盲杖探寻周边情况、感知可能的危险区域。随着科技的发展，盲杖也从最初只具有简单功能逐步加入高科技元素，如智能语音导航、障碍物感知等，帮助盲人在日常生活中解决实际困难。智能语音导航主要依赖GPS定位系统，障碍物感知主要使用超声波等技术。但基于GPS的定位系统只能应用于户外，且定位精度一般为10米级，如果户外小范围（如小广场）使用则偏差比例较高。超声波探测只能应用于地面上的凸起的障碍物，对于凹进去的区域则无法探测，如台阶、手扶电梯等。
技术实现思路
技术目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本技术提供一种安全保护盲杖，以解决基于GPS技术的产品定位精度不够高、且不能应用于室内的缺点。技术方案：一种安全保护盲杖，包括盲杖主体和固定安装于盲杖主体上的盲杖手柄，其特征在于：还包括UWB定位基站；所述盲杖手柄上安装有中央处理单元、与中央处理单元信息交互的UWB测距单元、通信单元以及提醒单元；所述UWB测距单元用于测量盲杖与定位基站之间的距离并发送至中央处理单元，当距离小于安全设定距离时，通过提醒单元向使用者发出告警。本技术进一步限定的技术方案为：所述提醒单元包括安装于盲杖手柄端部的语音播报单元和盲杖手柄上方的振动控制单元；所述振动控制单元包括振动器。进一步的，还包括设置于盲杖手柄上的用于控制是否启用UWB测距的安全保护开关。进一步的，还包括设置于所述盲杖手柄上用于检测盲杖当前的行进方向的方向检测单元。进一步的，还包括用于显示整个装置的运行状态和电量的显示单元。进一步的，还包括设置在盲杖手柄一侧的充电口。进一步的，还包括设置于盲杖手柄侧方的音量调节键。进一步的，还包括设置于危险区域附近的一组定位基站；所述定位基站包括用于标记室内危险区域的I型定位基站和用于标记室外危险区域的II型定位基站。进一步的，所述I型或者II型定位基站包括UWB外置天线和电源。有益效果：与现有技术相比，本技术主要提供高精度的盲人安全保护装置，精度最高可达20厘米，远超wifi、Zigbee，蓝牙等室内定位技术。在室外小范围应用场景下，定位精度也远超GPS和北斗系统。UWB测距功能集成在盲杖上，该模块体积小巧且续航能力强。危险区域根据其范围大小，可以灵活选择部署单个或多个定位基站，每个基站可以覆盖半径15米左右的范围。定位基站体积小巧，安装方便，可广泛应用于室内外危险区域的标记。本技术所提供的在很多公共场合如商场、医院、小广场或者家里，此类产品将不能对危险区域进行定位标记。本技术可提供高达20厘米的精度，特别适合室内或小范围室外的场合。附图说明图1为本技术实施例1的第一视角结构视图。图2为本技术实施例1的第二视角结构视图。图3为本技术实施例1的I型基站结构示意图。图4为本技术实施例1的II型基站结构示意图。图5为本技术实施例1的控制原理图。图6为本技术实施例1的盲杖与定位基站的位置关系图。图7为本技术实施例1的工作控制流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术。本实施例提供一种安全保护盲杖，如图1、2、5所示，包括盲杖主体1和固定安装于盲杖主体上的盲杖手柄2和设置在危险区域周围的一组UWB定位基站。盲杖手柄2上安装有中央处理单元、与中央处理单元信息交互的UWB测距单元3、通信单元以及提醒单元；所述UWB测距单元用于测量盲杖与定位基站之间的距离并发送至中央处理单元，当检测到周边有基站时进入测距状态，当距离小于安全距离时，通过语音播报或者振动器向使用者告警。告警频度随着距离的减小而增加，提醒使用者离危险目标越来越近。所述提醒单元包括安装于盲杖手柄端部的语音播报单元4和盲杖手柄上方的振动控制单元；语音播报单元用于各种语音类播报，如方向、危险告警、电量。所述振动控制单元包括振动器5，用于危险告警时振动提醒。作为优选，还包括设置于盲杖手柄上的用于控制是否启用UWB测距的安全保护开关6。作为优选，还包括设置于所述盲杖手柄上用于检测盲杖当前的行进方向的方向检测按键7，按下后可以语音播报当前盲杖指向的方向。作为优选，还包括电量查询按键11，按下后可以语音播报当前盲杖的剩余电量。作为优选，还包括设置在盲杖手柄一侧的充电口8，采用常见圆形充电口。作为优选，还包括设置于盲杖手柄侧方的音量调高按键9和调低按键10。作为优选：中央处理单元用于负责与各其他单元的信息交互和处理。是整个智能装置的核心。作为优选，还包括显示单元14，用于显示装置的运行状态和电量情况。作为优选，还包括设置和存储单元，将用户的设置和各种危险报警事件保存。作为优选，如图3-4所示：本实施例中的UWB定位基站包括I型和II型。I型和II型定位基站均包括UWB外置天线12和电源13，其中I型定位基站用于标记室内危险区域，特点是小巧、易安装。II型定位基站用于标记室外危险区域，特点是防水、金属外壳、耐高低温。作为优选，如图6所示：本实施例中的定位基站可安装于手扶电梯口、厨房、施工坑道等危险区域周边。盲杖与定位基站间通过UWB技术通信，定位基站周期性发射广播消息，广播中携带本危险区域的类型和危险程度。当盲杖进入基站范围后，盲杖的uwb模块与基站进行测距。当盲杖与基站的距离小于安全距离后，盲杖的语音播报单元和振动器会向使用者发出告警，告知使用者本次接近的危险区域类型和危险程度。告警频度随距离的减小而变快。同时语音播报单元将向使用者播报盲杖行进方向。使用者据此可以判断危险区域的方位。如图7所示：本技术的工作过程如下：（1）在危险区域安装定位基站。根据危险区域的面积大小和地形遮挡等因素，确定定位基站数量。单定位基站无遮挡的测距通信范围半径是15米。定位基站周期性向外发送广播，广播周期可调。广播内容包括本危险区域类型和危险级别。（2）盲杖打开安全保护功能开关后，UWB测距/通信模块开始周期性搜索定位基站的广播。（3）盲杖UWB模块收到定位广播后，开始和基站进行UWB测距。测距采用稳定性较好的ds-twr算法。测距结束后，如果未进入危险距离，则该模块进入休眠状态，此时功耗极低，保证了长续航能力。UWB模块在休眠一段时间后会被定时唤醒，进入下一次测距过程。如果测距发现进入危险距离，则通过语音播报单元向使用者发出告警，告警内容包括危险区域的类型、级别，距离和当前行进方向。当类型为普通，表示需小心通过，如台阶、手扶电梯；当类型为危险时，表示不可进入区域，如施工的坑道、水池等。当盲杖离危险区越来越近时，语音播报的音量和振动幅度会逐步增大，起到加强提醒的作用。本装置简单、易用，在传统盲杖的基础上，增加不多的成本即可实现上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全保护盲杖，包括盲杖主体和固定安装于盲杖主体上的盲杖手柄，其特征在于：还包括UWB定位基站；所述盲杖手柄上安装有中央处理单元、与中央处理单元信息交互的UWB测距单元、通信单元以及提醒单元；所述UWB测距单元用于测量盲杖与定位基站之间的距离并发送至中央处理单元，当距离小于安全设定距离时，通过提醒单元向使用者发出告警。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全保护盲杖，包括盲杖主体和固定安装于盲杖主体上的盲杖手柄，其特征在于：还包括UWB定位基站；所述盲杖手柄上安装有中央处理单元、与中央处理单元信息交互的UWB测距单元、通信单元以及提醒单元；所述UWB测距单元用于测量盲杖与定位基站之间的距离并发送至中央处理单元，当距离小于安全设定距离时，通过提醒单元向使用者发出告警。


2.根据权利要求1所述的安全保护盲杖，其特征在于：所述提醒单元包括安装于盲杖手柄端部的语音播报单元和盲杖手柄上方的振动控制单元；所述振动控制单元包括振动器。


3.根据权利要求2所述的安全保护盲杖，其特征在于：还包括设置于盲杖手柄上的用于控制是否启用UWB测距的安全保护开关。


4.根据权利要求3所述的安全保护盲杖，其特征在于：还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟，崔汉明，
申请(专利权)人：江苏傲讯达电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32