[发明专利]基于超声波测距原理的智能导盲系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能导盲系统，尤其是涉及一种基于超声波测距原理的智能导盲系统。

背景技术

目前导盲装置有许多种，比如导盲鞋，导盲眼镜，导盲杖等等，但大多超声波发射装置安装在鞋面、眼镜或者拐杖上，这些地方在走路，转头或者做一些动作时容易发生晃动，使得发射受到干扰，所得的结果也会受到较大影响。许多基于超声波原理的导盲装置的超声波发射装置只有一处，方向也较为单一，测得的结果并不十分可靠。提示也只有震动和语音提示的一种，使用起来并不方便。

发明内容

为了克服现有产品的不足，充分考虑盲人的实际使用需要，本发明的目的是提供一种基于超声波测距原理的智能导盲系统，能够很好地辅助盲人的出行，切实改善盲人的生活出行，为广大的视力障碍人群提供方便的智能服务。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括左、右鞋套模块和腰带模块，左、右鞋套模块分别固定套在人的左、右鞋尖上，腰带模块固定围绕在人的腰部周围；左、右鞋套模块均包括超声波传感器、压力传感器、震动模块、无线通信模块和鞋套单片机，超声波传感器、压力传感器、震动模块、无线通信模块均分别与鞋套单片机连接；腰带模块包括语音模块、无线通信模块、腰部单片机和四个超声波传感器，四个超声波传感器、语音模块、无线通信模块均分别与腰部单片机连接，左、右鞋套模块中的无线通信模块均通过无线信号与腰部模块中的无线通信模块连接；左、右鞋套模块与腰带模块均通过电源供电。

所述的左、右鞋套模块中的超声波传感器水平安装并朝向正前方，压力传感器安装在左、右鞋套模块的底面并与地面接触，震动模块中的震动器固定安装在左、右鞋套模块上与鞋子的运动保持同步。

所述的腰带模块的四个超声波传感器中，一个超声波传感器水平安装在腰部前面的左侧并朝向前方的右侧，一个超声波传感器水平安装在腰部前面的右侧并朝向前方的左侧，一个超声波传感器水平安装在腰部正前面并朝向正前方，一个超声波传感器安装在腰部正前面并朝向前方且向下倾斜45度。

所述的压力传感器经差分放大电路与鞋套单片机连接。

所述的鞋套单片机的型号为STC15F204EA，所述的腰带单片机的型号为ATmega128。

所述的无线通信模块为RobotBase公司的RB Bluetooth Transceiver蓝牙模块，蓝牙芯片为CSR BC417143。

所述的震动模块包括震动器M、电阻R7和三极管Q；震动器M的两端分别与电源正极、三极管Q的集电极连接，电阻R7的两端分别与鞋套单片机的I/O口、三极管Q的基极连接，三极管Q的射极接地。

所述的语音模块的型号为ISD1700模块。

所述的超声波传感器为HC-SR04超声波测距模块，所述的压力传感器为半桥应变片。

所述的震动器型号为1037S1F216。

本发明的有益效果是：

（1）本发明将超声波发射装置安装在腰上，而人们在一般行走与活动中腰部的动作一般较小，这保证了发射信号的正常稳定进行，所得到的结果也会更加可靠。

（2）本发明的发射装置有多处，且方向较多，能够在多个方位对空间中的一个位置进行检测，所得到的结果更加可靠。

（3）本发明通过压力传感器规定了何时进行超声波发射，使盲人在走路保持稳定的时候进行检测，能够防止盲人在抬起脚走路时对于双脚正前方测量结果出现误差。

（4）本装置为无线传输信号，没有直接用线路连接，相比较其他的装置，节省了线路带来的空间问题和佩戴时的复杂程度，使得本发明在使用时更加人性化，盲人在使用时更加的方便。

（5）本发明设计更加方便、美观，适应性强。脚上装置像一个鞋套在鞋子外面，可以适应各种大小的鞋子，而且无须像现有产品再制作鞋子，大大减小的装置的成本，推广性强。

附图说明

图1是本发明部件连接结构框图。

图2是电源接入电路图。

图3是差分放大电路图。

图4是鞋套模块连接电路图。

图5是腰带模块连接电路图。

图6是震动模块电路图。

图7是语音模块电路图。

图8是本发明障碍物类型判断流程图。

图9是腰带模块安装示意图。

图10是鞋套模块安装示意图。

图中：1、超声波传感器，2、压力传感器，3、震动器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。