[0020] 如图1-3所示,本发明的智能盲人拐杖包括:半圆环形的拐杖把手1、圆管形的拐杖柱体2、垂直安装在拐杖柱体2顶端的连接管3、微处理器14、电源开关22、应急按钮8、定位模块12、无线通信模块17、GSM模块23、充电电池16、三个超声波传感器15以及三个震动器11。
[0021] 其中,拐杖把手1固定安装在连接管3后端的管口上,在连接管3前端的管口处设有滤网10;应急按钮8安装在连接管3的外管壁上;电源开关22安装在拐杖柱体2上端的外壁上;三个超声波传感器15均固定安装在拐杖柱体2的外壁上,且三个超声波传感器15的探测方向分别指向拐杖把手1的左方、前方和右方;三个震动器11分别固定安装在连接管3外壁的左侧、上侧和右侧;微处理器14、定位模块12、无线通信模块17、GSM模块23以及充电电池16均安装于拐杖柱体2内;充电电池16经过电源开关22后为微处理器14、定位模块12、无线通信模块17、GSM模块23、三个超声波传感器15以及三个震动器11供电;应急按钮8、定位模块12、无线通信模块17、GSM模块23、三个超声波传感器15以及三个震动器11均与微处理器
14电连接。
[0022] 拐杖把手1由两个通过铰链19铰接在一起的半壳体组成,且两个半壳体对开后呈圆环形充电结构;在圆环形充电结构内设有无线充电线圈5;无线充电线圈5经过充电电路后与充电电池16的充电端电连接;两个半壳体中的一个固定安装在连接管3后端的管口上;位于两个半壳体铰接处的无线充电线圈5的电线采用性能优良的软线,两个半壳体在合起来时采用锁扣进行紧固。
[0023] 在连接管3内设有电动风扇9;在拐杖把手1上设有至少一个通风孔6;连接管3与拐杖把手1内部连通;充电电池16为电动风扇9供电,微处理器14通过电机驱动电路驱动电动风扇9转动;在拐杖把手1的内壁上且靠近其中一个通风孔6处设有湿度传感器24;充电电池16为湿度传感器24供电;微处理器14与湿度传感器24电连接。
[0024] 在拐杖把手1的外壁上设有内部嵌入发热丝的发热外层4,发热外层4可以粘贴在两个半壳体上,但是不阻挡通风孔6;充电电池16经过温控开关后为发热外层4内的发热丝供电;微处理器14控制温控开关的通断;在拐杖把手1内设有温度传感器7;充电电池16为温度传感器7供电;微处理器14与温度传感器7电连接。
[0025] 在拐杖柱体2的下端包裹有太阳能薄膜电池18,太阳能薄膜电池18经过充电电路后与充电电池16的充电端电连接。
[0026] 在拐杖柱体2的外壁上设有水银开关20和报警器13;水银开关20与拐杖柱体2的轴向相平行;水银开关20和报警器13均与微处理器14电连接。
[0027] 本发明的智能盲人拐杖还包括一个分压电路,分压电路的分压端连接至微处理器14的A/D采集端;分压电路的高压端连接至电源开关22的输出端,低压端接地;拐杖柱体2的外壁上设有与微处理器14电连接的蜂鸣器25。
[0028] 微处理器14为单片机、DSP(数字信号处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)或CPLD(复杂可编程逻辑器件);定位模块12为北斗定位模块或GPS定位模块。
[0029] 本发明的智能盲人拐杖在使用时的具体应用案例如下:
[0030] 应用例1:
[0031] 若盲人使用者在起床后找不到拐杖,则可以利用手上的手环与无线通信模块17进行无线通信,并在盲人按下手环上的按钮后,微处理器14将向三个震动器11发送震动信号,从而唤醒拐杖,使盲人能够快速准确地找到拐杖。
[0032] 应用例2:
[0033] 在充电电池12的电量较低时,分压电路实时地将分压后的电压送入微处理器14进行A/D采集,在微处理器14判断充电电池12的电压低于设定阈值时,即低于总电量的20%时,便控制蜂鸣器25发出低压报警声音,此时可以通过太阳能薄膜电池18向充电电池充电,或者将拐杖把手1的两个半壳体对开呈圆环形充电结构,通过安装在墙上的充电柱头21对无线充电线圈5进行无线电磁充电,使充电电池12快速获得足够的电量。
[0034] 应用例3:
[0035] 在盲人用户迷路后,可通过按下应急按钮8启动定位模块12进行定位,再由微处理器14控制GSM模块23向家人的手机上发送盲人目前的坐标信息。
[0036] 应用例4:
[0037] 在盲人用户意外摔倒时,水银开关20能够及时检测到拐杖的倾倒信号,间接表明盲人跌倒,此时由微处理器14控制报警器进行及时报警,既能够提醒行人避让,防止碰撞,又能够提醒盲人拐杖的所在位置,方便快速获取拐杖,还能通过定位模块12进行坐标定位,并由GSM模块23快速地将定位坐标发送至家人的手机上。
[0038] 应用例5:
[0039] 在温度较低的环境下使用时,由温度传感器7实时检测拐杖把手1的温度,并在温度低于设定的阈值时,由微处理器14控制打开温控开关,使发热外层4内的发热丝得电发热,从而对盲人的手部进行加热,起到保暖的作用。
[0040] 应用例6:
[0041] 在环境温度较高时,盲人用户的手心容易出汗打滑,此时由湿度传感器24实时检测盲人的手心是否出汗潮湿,在微处理器14获得湿度超过设定的湿度阈值时,便控制电机驱动电路驱动电动风扇向拐杖把手1内吹风,再由通风孔鼓风6将手心的汗水吹干,防止手部打滑。
[0042] 应用例7:
[0043] 在盲人移动过程中,由三个超声波传感器15实时检测拐杖的左方、前方和右方的障碍物状态,即盲人用户的左方、前方和右方的障碍物状态,当微处理器14获得障碍物的距离小于距离阈值时,通过控制三个震动器11分别进行提醒,即左方有障碍物时左侧的震动器11震动,前方有障碍物时中间的震动器11震动,右方有障碍物时右侧的震动器11震动,使盲人能够及时地对自身左方、前方和右方障碍物进行避让。相比于市场上的红外探测盲人拐杖相比,超声波探测具有不易受到干扰的优势。