專(zhuān)利名稱(chēng)：手電式音階語(yǔ)言導(dǎo)盲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種手電式音階語(yǔ)言導(dǎo)盲器，它屬于盲人行走輔助工具。
現(xiàn)有的導(dǎo)盲器、導(dǎo)盲眼鏡不能明確告訴盲人前方障礙物的距離、外形。如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?5100707的“一種作用距離可控的超聲導(dǎo)盲眼鏡”的發(fā)明技術(shù)，它給盲人的是一連串改變重復(fù)周期和頻率的聲音信號(hào)，盲人難以通過(guò)這種聲音脈沖確定障礙物的距離、形狀。
本發(fā)明的目的就是提供一種易于指示前方障礙物的距離和形狀的導(dǎo)盲器。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由發(fā)射換能器1、接收換能器2、超聲波收發(fā)器3、微處理機(jī)4、揚(yáng)聲器7、電池8、機(jī)殼9和音階集成電路5、語(yǔ)音集成電路6等部件組成。通過(guò)音階和語(yǔ)言來(lái)指示前進(jìn)方向的道路平正度與障礙物的形狀、距離。發(fā)射換能器1采用T40超聲波發(fā)射換能器，它安裝于機(jī)殼9的前窗10一側(cè)。接收換能器2采用R40超聲波接收換能器，它裝于機(jī)殼9的前窗10另一側(cè)。超聲波收發(fā)器3采用LM1812超聲波收發(fā)器，它裝在機(jī)殼9前端。微處理機(jī)4采用8751型，裝置在機(jī)殼9中部一側(cè)。音階集成電路5采用HT-15型，語(yǔ)音合成集成電路6采用M50800型。超聲波收發(fā)器3、微處理機(jī)4、音階集成電路5和語(yǔ)言集成電路6等都裝置在電路板11上。發(fā)射換能器1將電脈沖轉(zhuǎn)換成超聲波，接收換能器2將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖。超聲波收發(fā)器3在微處理機(jī)4的控制下驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器1發(fā)射超聲波，并接收回波電脈沖信號(hào)，送入微處理機(jī)4。微處理機(jī)4產(chǎn)生電脈沖、產(chǎn)生鍵控信號(hào)、接收比較計(jì)算單位時(shí)間收到的脈沖數(shù)，并換算出距離，輸出控制脈沖給音階集成電路5或語(yǔ)音集成電路6。
在機(jī)殼9的后部裝有電池8。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是采用音階指示前方障礙物的距離，一個(gè)音階代表一特定距離1代表障礙物距離5m，2代表4.5m，3代表4m，4代表3.5m，5代表3m，6代表2.5m，7代表2m，i代表1.5。采用音階變化的連續(xù)與否判斷前方路面的平整度。變動(dòng)發(fā)射度與發(fā)射位置，探測(cè)障礙物的外形。采用語(yǔ)言直接告訴盲人障礙物臨近的危險(xiǎn)距離，并提醒盲人“注意危險(xiǎn)”等。
本產(chǎn)品采用回聲測(cè)距測(cè)形的基本原理，由裝在導(dǎo)盲器前部的發(fā)射換能器發(fā)射超聲波，接收換能器接收回波信號(hào)，測(cè)定發(fā)射到接收到回波所需的時(shí)間，將此時(shí)間代入下面公式，即可求出距離D2D＝vt＝331tD＝166t(m)導(dǎo)盲器中的微處理機(jī)4計(jì)算出距離后，按距離的遠(yuǎn)近輸出控制脈沖，音階集成電路收到該控制脈沖后，即發(fā)出相應(yīng)的音階電信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器7發(fā)聲，如果語(yǔ)言集成電路收到控制脈沖，即發(fā)出語(yǔ)言電信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.通過(guò)音階的不同變化來(lái)表示物體的外形與距離，障礙物的信息單一，指示明確，很易分檔，使盲人雖看不見(jiàn)，但可利用聽(tīng)到的不同音階了解與判斷物體的形狀和距離，從而減輕了盲人的精神負(fù)擔(dān)。
2.通過(guò)音階變化的連續(xù)性來(lái)表示前方路面的平整度。
3.手電方式的導(dǎo)盲器便于改變發(fā)射角度和發(fā)射位置。
4.音階的不同組合，構(gòu)成了音樂(lè)，增加盲人的趣味性，減少枯躁感。
5.學(xué)習(xí)極為容易，不需經(jīng)過(guò)特殊或長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練即可撐握操作。
下面將對(duì)本發(fā)明的主要技術(shù)特征通過(guò)實(shí)施例及附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明形狀示意圖。
圖2是本發(fā)明剖視圖。
圖3是本發(fā)明工作原理方框圖。
圖4是本發(fā)明電路圖。
參照?qǐng)D1～4;本發(fā)明利用手電的外部造型，將發(fā)射換能器1、接收換能器2分別設(shè)置在機(jī)殼9的前窗部位，發(fā)射換能器1的作用是將電脈沖轉(zhuǎn)換成超聲波，接收換能器2的作用是將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖。超聲波收發(fā)器3焊接在電路板11上，它在微處理機(jī)4的控制下驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器發(fā)射超聲波，并接收放大接收換能器送來(lái)的電脈沖信號(hào)，送給微處理機(jī)4。微處理機(jī)4插接在電路板上，它產(chǎn)生電脈沖、產(chǎn)生鍵控信號(hào)、接收比較計(jì)算單位時(shí)間收到的脈沖數(shù)，再換算出距離，此外，輸出控制脈沖給音階集成電路5或語(yǔ)音集成電路6，音階集成電路5焊接在線(xiàn)路板上，當(dāng)信號(hào)線(xiàn)上出現(xiàn)電脈沖時(shí)輸出端即輸出音階信號(hào)，語(yǔ)言集成電路6焊接在線(xiàn)路板上，當(dāng)信號(hào)線(xiàn)上出現(xiàn)控制信號(hào)時(shí)輸出端即輸出內(nèi)存中的語(yǔ)言信號(hào)“注意危險(xiǎn)”。揚(yáng)聲器7用緊固件裝于機(jī)殼內(nèi)側(cè)，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。電池8設(shè)在線(xiàn)路板上，用卡子固定，給各部件供電。開(kāi)關(guān)12設(shè)置在前窗10側(cè)面。
音階集成電路的功能當(dāng)微處理機(jī)4根據(jù)發(fā)射超聲波和接收到超聲波信號(hào)的時(shí)間計(jì)算出障礙距離(時(shí)間×聲速/2＝距離)后，即發(fā)出控制脈沖，距離是5m時(shí)P20口輸出高電平到HT-15的2腳，揚(yáng)聲器發(fā)出1的音階距離是4.5m時(shí)P21口輸出高電平到3腳，揚(yáng)聲器發(fā)出2的音階，距離是4m時(shí)P22口輸出高電平到HT-15的4腳，揚(yáng)聲器發(fā)出3的音階，距離是3.5m時(shí)P23口輸出高電平到HT-15的5腳，揚(yáng)聲器發(fā)出4的音階，距離是3m時(shí)P24口輸出高電平到HT-15的6腳，揚(yáng)聲器發(fā)出5的音階;距離是2.5m時(shí)P25口輸出高電平到HT-15的7腳，揚(yáng)聲器發(fā)出6的音階，距離是2m時(shí)P26口輸出高電平到HT-15的8腳，揚(yáng)聲器發(fā)出7的音階，距離是1.5m時(shí)P27口輸出高電平到HT-15的9腳，揚(yáng)聲器發(fā)出高音i的音階。
音階簡(jiǎn)譜1234567i對(duì)應(yīng)HT-15的23456789腳。
語(yǔ)言合成集成電路的作用當(dāng)距離1m時(shí)，微處理機(jī)4從P30口輸出高電平到m50800的Do端，語(yǔ)音合成集成電路即將事先存在片子中的語(yǔ)音“注意危險(xiǎn)”輸出，揚(yáng)聲器即發(fā)出“注意危險(xiǎn)”。
信號(hào)流程合上開(kāi)關(guān)K，電源接通→微處理機(jī)從P12腳輸出開(kāi)關(guān)脈沖信號(hào)給收發(fā)器的8腳，并開(kāi)始計(jì)時(shí)→收發(fā)器接到開(kāi)關(guān)信號(hào)，即驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器發(fā)出超聲波→1MS后，微處理機(jī)P12的開(kāi)關(guān)信號(hào)變?yōu)榈停磳⑹瞻l(fā)器的發(fā)射狀態(tài)轉(zhuǎn)成接收狀態(tài)。→收發(fā)器接收回波信號(hào)并放大，從16腳輸出到微處理機(jī)的P13腳收到回波信號(hào)，計(jì)時(shí)停止→微處理機(jī)進(jìn)行計(jì)算，將時(shí)間乘166，所得結(jié)果和程序中設(shè)定的距離進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果向P2口輸出控制信號(hào)→HT-15音階集成電路的2-9腳分別對(duì)應(yīng)音階1234567i，只要其中任一腳為高電平，則30.31腳即輸出相應(yīng)的音階信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
→如距離小于1米，則微處理機(jī)向語(yǔ)音集成電路的Do信號(hào)線(xiàn)輸出高電平，→語(yǔ)音集成電路則將事先存入片子內(nèi)的語(yǔ)音信號(hào)輸出，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作，用語(yǔ)音直接報(bào)警(語(yǔ)音為注意危險(xiǎn)！)。
使用方法測(cè)前方障礙物距離-打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)12，將導(dǎo)盲器指向前方，如有障礙物，導(dǎo)盲器即根據(jù)其距離的遠(yuǎn)近發(fā)出音階聲響1代表障礙物距離5米，2代表4.5米，3代表4米，4代表3.5米，5代表3米，6代表2.5米，7代表2米，i代表1.5米。當(dāng)障礙物到1米時(shí)，導(dǎo)盲器就發(fā)出“注意危險(xiǎn)”的話(huà)，提醒盲人止步。
測(cè)前方障礙物外形-打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)12，將導(dǎo)盲器從左到右、從上到下地探測(cè)，即可根據(jù)音階的變化判斷物體的寬度與高度。例如，從左邊開(kāi)始探測(cè)，導(dǎo)盲器發(fā)出音階，即說(shuō)明是物體的左邊沿，到音階停止時(shí)，即說(shuō)明是物體的右邊沿以此類(lèi)推。
測(cè)前方路面平整情況-打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)12，將導(dǎo)盲對(duì)著自己腳下，而后逐漸向前方探測(cè)，如音階從高到低連續(xù)變化，即說(shuō)明路面平整，如遇到坑或坎時(shí)，則音階信號(hào)就會(huì)發(fā)生突變，此為不連續(xù)變化，暗示路面不平整，需小心前進(jìn)或繞過(guò)。
權(quán)利要求
1.一種手電式音階語(yǔ)言導(dǎo)盲器，它是由發(fā)射換能器1、接收換能器2、超聲波收發(fā)器3、微處理機(jī)4、揚(yáng)聲器7、電池8、機(jī)殼9和音階集成電路5、語(yǔ)音集成電路6等部件組成。通過(guò)音階和語(yǔ)言來(lái)指示前進(jìn)方向的道路平正度與障礙物的形狀、距離(1)發(fā)射換能器1采用T40超聲波發(fā)射換能器，它安裝于機(jī)殼9的前窗10一側(cè)；(2)接收換能器2采用R40超聲波接收換能器，它裝于機(jī)殼9的前窗10另一側(cè)；(3)超聲波收發(fā)器3采用LM1812超聲波收發(fā)器，它裝在機(jī)殼9前端；(4)微處理機(jī)4采用8751型，裝置在機(jī)殼9中部一側(cè)；(5)音階集成電路5采用HT-15型，語(yǔ)音合成集成電路6采用M50800型；(6)超聲波收發(fā)器3、微處理機(jī)4、音階集成電路5和語(yǔ)言集成電路6等都裝置在電路板11上；(7)發(fā)射換能器1將電脈沖轉(zhuǎn)換成超聲波，接收換能器2將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖。超聲波收發(fā)器3在微處理機(jī)4的控制下驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器1發(fā)射超聲波，并接收回波電脈沖信號(hào)，送入微處理機(jī)4。微處理機(jī)4產(chǎn)生電脈沖、產(chǎn)生鍵控信號(hào)、接收比較計(jì)算單位時(shí)間收到的脈沖數(shù)，并換算出距離，輸出控制脈沖給音階集成電路5或語(yǔ)音集成電路6。
2.如權(quán)利要求1所述的手電式音階語(yǔ)言導(dǎo)盲器，其特征在于(1)采用音階指示前方障礙物的距離，一個(gè)音階代表一特定距離a)1代表障礙物距離5m;b)2代表4.5m;c)3代表4m;d)4代表3.5m;e)5代表3m;f)6代表2.5m;g)7代表2m;h)i代表1.5;(2)采用音階變化的連續(xù)與否判斷前方路面或物體的平整度。(3)變動(dòng)發(fā)射角度與發(fā)射位置，探測(cè)障礙物的外形。(4)采用語(yǔ)言直接告訴盲人障礙物臨近的危險(xiǎn)距離，并提醒盲人“注意危險(xiǎn)”。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種手電式音階語(yǔ)言導(dǎo)盲器，屬于盲人行走輔助工具。它是由手電式外殼、發(fā)射換能器、接收換能器、超聲波收發(fā)器、微處理機(jī)、揚(yáng)聲器、電池、音階集成電路和語(yǔ)言集成電路等組成，所有部件都安裝在手電式殼體內(nèi)。采用了回聲測(cè)距、測(cè)形的基本原理，通過(guò)音階的不同變化來(lái)表示物體的外形與距離，障礙物的信息單一、指示明確、很易分檔，使盲人可利用聽(tīng)到的不同音階，清楚了解與判斷物體的形狀和距離，從而減輕了盲人的精神負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)A61H3/06GK1049449SQ90108200
公開(kāi)日1991年2月27日 申請(qǐng)日期1990年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月13日
發(fā)明者姜曉明, 宋志玲, 段志強(qiáng), 王虹霞, 姜凌力, 鄒海蘭 申請(qǐng)人:宋志玲, 姜曉明