一種多功能盲人拐杖的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多功能盲人拐杖，屬于盲人拐杖【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中依靠傳統(tǒng)盲人拐杖盲人在夜間出行比較危險(xiǎn)且傳統(tǒng)盲人拐杖探測(cè)的范圍太小的問題。本盲人拐杖包括撐桿、電子控制單元、電池和手柄，電子控制單元包括設(shè)置在撐桿上的蜂鳴器、若干LED燈、光感應(yīng)器、超聲波傳感器、設(shè)置在手柄內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路、放大電路和控制模塊，光感應(yīng)器和超聲波傳感器連接控制模塊的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接控制模塊的輸出端，放大電路的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，放大電路的輸出端連接蜂鳴器，LED燈連接控制模塊的輸出端。本盲人拐杖能夠在光線暗的時(shí)候自動(dòng)開啟LED燈并且還能夠提前提醒盲人前方是否有障礙物。
【專利說明】一種多功能盲人拐杖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于盲人拐杖【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多功能盲人拐杖。
【背景技術(shù)】
[0002]盲人是我們社會(huì)群體中較為龐大的一群人，由于這個(gè)群體的特殊性，他們不能像正常人一樣用眼睛來觀察這個(gè)世界，因此這成了他們生活中最大的障礙。由于盲人的特殊性，他們的出行就會(huì)十分的不方便，雖然社會(huì)公共設(shè)施中也設(shè)有專門讓盲人使用的盲人通道，但是也難免在盲人通道上會(huì)有障礙物，讓盲人躲閃不及威脅到盲人的人身安全。盲人出行一般會(huì)借助拐杖來辨別路況，雖然拐杖能在一定程度上幫助盲人的出行，但是夜間在外的時(shí)候盲人沒有辦法有效的警示他人自己的存在加之自己又看不見，因此存在一定的安全隱患。
[0003]為此，中國(guó)專利文獻(xiàn)公開的專利號(hào)為CN201120114004.4的一款盲人拐杖，其包括撐桿，手柄組成的盲人拐杖，在拐杖的撐桿內(nèi)安裝了電池，在撐桿表明安裝了開關(guān)和發(fā)光元件LED燈，電池通過開關(guān)連接放光LED燈。該盲人拐杖能夠在夜間按下開關(guān)后LED燈亮起來警示他人，讓他人有足夠時(shí)間躲避出行的盲人，這樣就使盲人安全出行。但是盲人自己并不能準(zhǔn)確的在夜間按下開關(guān)，因此該盲人拐杖不夠?qū)嵱?，并且該盲人拐杖探測(cè)的范圍只限于拐杖長(zhǎng)度所能觸及的面積，無法準(zhǔn)確有效判別道路上的障礙物，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種多功能盲人拐杖，該多功能盲人拐杖能夠在光線暗的時(shí)候自動(dòng)開啟LED燈并且還能夠提前提醒盲人前方是否有障礙物。
[0005]本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種多功能盲人拐杖，包括撐桿和與撐桿頂端相固連的手柄，其特征在于，本盲人拐杖還包括電子控制單元和設(shè)置在撐桿內(nèi)給電子控制單元供電的電池，電子控制單元包括設(shè)置在撐桿上的蜂鳴器、若干LED燈、用于感應(yīng)并發(fā)送光線強(qiáng)度信號(hào)的光感應(yīng)器和用于檢測(cè)并發(fā)送撐桿與前方障礙物距離信號(hào)的超聲波傳感器，電子控制單元還包括設(shè)置在手柄內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路、放大電路和用于接收光線強(qiáng)度信號(hào)和撐桿與前方障礙物距離信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)的控制模塊，所述光感應(yīng)器和超聲波傳感器連接控制模塊的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接控制模塊的輸出端，所述放大電路的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，所述放大電路的輸出端連接蜂鳴器，所述LED燈連接控制模塊的輸出端。
[0006]當(dāng)本盲人拐杖處于工作狀態(tài)時(shí)，盲人不僅可以和平常一樣握住拐杖手柄，控制撐桿進(jìn)行辨別路況，而且電池給電子控制單元供電，電子控制單元開始工作，確保盲人出行的安全性。電子控制單元開始工作，光感應(yīng)器和超聲波傳感器開始檢測(cè)。光感應(yīng)器感應(yīng)外界光線強(qiáng)度，并發(fā)送光線強(qiáng)度信號(hào)給控制模塊，控制模塊對(duì)此信號(hào)進(jìn)行分析判斷，得出是否開啟LED燈；超聲波傳感器檢測(cè)撐桿與前方障礙物距離，并發(fā)送撐桿與前方障礙物距離信號(hào)給控制模塊，控制模塊根據(jù)此信號(hào)得到撐桿與前方障礙物的距離，根據(jù)此距離的遠(yuǎn)近控制模塊發(fā)送控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)控制放大電路使蜂鳴器以對(duì)應(yīng)的提示聲頻率來進(jìn)行工作，當(dāng)超聲波傳感器探測(cè)距離內(nèi)沒有障礙物，控制模塊不控制蜂鳴器發(fā)出聲響。LED燈的亮起可以警示他人盲人的存在，蜂鳴器發(fā)出不同的聲響可以提醒盲人與前方障礙物的距離遠(yuǎn)近，這樣就確保了盲人出行的安全。
[0007]在上述的多功能盲人拐杖中，所述控制模塊包括單片機(jī)和開關(guān)電路，所述開關(guān)電路的輸入端連接單片機(jī)的輸出端，所述開關(guān)電路的輸出端連接LED燈，所述光感應(yīng)器的輸出端和超聲波傳感器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接單片機(jī)的輸出端。單片機(jī)根據(jù)接收到超聲波傳感器和光感應(yīng)器發(fā)送的信號(hào)，控制LED燈的亮滅和蜂鳴器發(fā)送出提示聲的頻率。
[0008]在上述的多功能盲人拐杖中，所述超聲波傳感器設(shè)置在撐桿中上部的外表面上，所述超聲波傳感器的探頭朝下與撐桿成45度到75度角。超聲波傳感器的探頭這樣設(shè)置既可以檢測(cè)到道路上較小的障礙物又能檢測(cè)到道路上較大的障礙物，確保能夠全面檢測(cè)盲人前面的障礙物保證盲人的安全。
[0009]在上述的多功能盲人拐杖中，在超聲波傳感器下方的撐桿外表面設(shè)置一排LED燈，與該排LED燈相背的撐桿外表面上設(shè)置有另一排LED燈，該兩排LED燈分別沿?fù)螚U的長(zhǎng)度方向設(shè)置。兩排LED燈亮起時(shí)向前后放出光亮警示他人，保證盲人的安全。
[0010]在上述的多功能盲人拐杖中，所述若干LED燈在超聲波傳感器下方的撐桿外表面沿?fù)螚U長(zhǎng)度方向螺旋設(shè)置。LED燈這樣設(shè)置，當(dāng)LED燈亮起警示他人時(shí)可以向拐杖四周發(fā)出光亮，警示效果好。
[0011]在上述的多功能盲人拐杖中，所述撐桿頂端外表面設(shè)置有用于開關(guān)電源的總開關(guān)，所述總開關(guān)分別連接電池和電子控制單元。當(dāng)使用本盲人拐杖時(shí)可以通過總開關(guān)使電子控制單元通電工作，不使用時(shí)通過總開關(guān)關(guān)閉電子控制單元。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本多功能盲人拐杖具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型能夠根據(jù)外界的光線強(qiáng)度自動(dòng)開啟或關(guān)閉LED燈，通過在光線暗時(shí)使LED燈的亮起可以警示他人盲人的存在，保護(hù)盲人在夜間或其他黑暗情況下的出行安全。
[0014]2、本實(shí)用新型能夠增大障礙物的檢測(cè)范圍，并根據(jù)與障礙物的距離不同控制蜂鳴器以不同的頻率工作，這樣就可以預(yù)先提醒盲人進(jìn)行躲避，確保盲人的人身安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的電子控制單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0017]圖中，1、撐桿；2、手柄；3、控制模塊；4、電池；5、單片機(jī)；6、驅(qū)動(dòng)電路；7、放大電路；8、開關(guān)電路；9、光感應(yīng)器；10、超聲波傳感器；11、蜂鳴器；12、LED燈；13、總開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。[0019]實(shí)施例一:
[0020]如圖1、圖2所示，本多功能盲人拐杖包括撐桿I和與撐桿I頂端相固連的手柄2，本多功能盲人拐杖還包括電子控制單元和設(shè)置在撐桿I內(nèi)給電子控制單元供電的電池4，電池4可拆卸。撐桿I頂端外表面設(shè)置有用于開關(guān)電源的總開關(guān)13，總開關(guān)13分別連接電池4和電子控制單元。
[0021]電子控制單元包括設(shè)置在撐桿I上的蜂鳴器11、若干LED燈12、用于感應(yīng)并發(fā)送光線強(qiáng)度信號(hào)的光感應(yīng)器9和用于檢測(cè)并發(fā)送撐桿I與前方障礙物距離信號(hào)的超聲波傳感器10。超聲波傳感器10設(shè)置在撐桿I中上部的外表面上，超聲波傳感器10的探頭朝下與撐桿I成45度到75度角，最優(yōu)狀態(tài)超聲波傳感器10的探頭朝下與撐桿I成60度角，若干LED燈12在超聲波傳感器10下方的撐桿I外表面沿?fù)螚UI長(zhǎng)度方向螺旋設(shè)置。電子控制單元還包括設(shè)置在手柄2內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路6、放大電路7和用于接收光線強(qiáng)度信號(hào)和撐桿與前方障礙物距離信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)的控制模塊3。
[0022]光感應(yīng)器9和超聲波傳感器10連接控制模塊3的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路6的輸入端連接控制模塊3的輸出端，放大電路7的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電路6的輸出端，放大電路7的輸出端連接蜂鳴器11，LED燈12連接控制模塊3的輸出端?？刂颇K3包括單片機(jī)5和開關(guān)電路8，開關(guān)電路8的輸入端連接單片機(jī)5的輸出端，開關(guān)電路8的輸出端連接LED燈12，光感應(yīng)器9的輸出端和超聲波傳感器10的輸出端連接單片機(jī)5的輸入端,驅(qū)動(dòng)電路6的輸入端連接單片機(jī)5的輸出端?？刂颇K3可以單獨(dú)包括單片機(jī)5，由單片機(jī)5直接控制LED燈12的売滅。
[0023]以下是本實(shí)用新型的工作過程:
[0024]當(dāng)盲人使用本盲人拐杖出行時(shí)只要按下總開關(guān)13，電池4與電子控制單元之間導(dǎo)通，電子控制單元得電開始工作。此時(shí)盲人不僅可以和平常一樣握住拐杖手柄2，控制撐桿I進(jìn)行辨別路況，而且電子控制單元開始工作進(jìn)行對(duì)路況的檢測(cè)并根據(jù)路況采取提醒他人或盲人自己的措施，確保盲人出行的安全性。
[0025]電子控制單元開始工作，則光感應(yīng)器9和超聲波傳感器10開始實(shí)時(shí)檢測(cè)。光感應(yīng)器9感應(yīng)外界光線強(qiáng)度，并發(fā)送光線強(qiáng)度信號(hào)給單片機(jī)5。單片機(jī)5內(nèi)預(yù)設(shè)有一光線強(qiáng)度閾值，當(dāng)單片機(jī)5接收到光感應(yīng)器9發(fā)送的光線強(qiáng)度信號(hào)，單片機(jī)5對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理后與光線強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較，當(dāng)光感應(yīng)器9感應(yīng)到的外界光線強(qiáng)度低于光線強(qiáng)度閾值時(shí)，表明外界光線很弱，此時(shí)單片機(jī)5發(fā)送控制信號(hào)給開關(guān)電路8控制開關(guān)電路8導(dǎo)通LED燈12與電池4的連接。LED燈12得電亮起后向本盲人拐杖的撐桿I四周發(fā)出光亮，使他人能看到警示后躲避盲人，起到很好的警示他人效果保護(hù)盲人在夜間或其他黑暗情況下的出行安全。開關(guān)電路8可以采用繼電器開關(guān)電路、三極管開關(guān)電路等等。
[0026]超聲波傳感器10與光感應(yīng)器9同時(shí)開始工作。超聲波傳感器10由于設(shè)置在撐桿I中上部的外表面上且探頭朝下與撐桿I成60度角(盲人握住手柄2時(shí)超聲波傳感器10朝向盲人正前方)，因此能夠確保能夠全面檢測(cè)盲人前面的障礙物保證盲人的安全。超聲波傳感器10檢測(cè)撐桿I與前方障礙物距離，并發(fā)送撐桿I與前方障礙物距離信號(hào)給單片機(jī)5，單片機(jī)5內(nèi)預(yù)設(shè)有若干撐桿I與前方障礙物距離的距離區(qū)間以及與所述距離區(qū)間對(duì)應(yīng)的若干蜂鳴器11發(fā)出提示聲的頻率，單片機(jī)5接收到超聲波傳感器10發(fā)送的信號(hào)后進(jìn)行處理得到撐桿I與前方障礙物的距離并且判斷該距離所處的距離區(qū)間，由所處的距離區(qū)間得到蜂鳴器11所應(yīng)發(fā)出提示聲的頻率，此時(shí)單片機(jī)5發(fā)出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路6，驅(qū)動(dòng)電路6根據(jù)控制信號(hào)控制放大電路7使蜂鳴器11以對(duì)應(yīng)的提示聲頻率來進(jìn)行工作。當(dāng)撐桿I與前方障礙物的距離越近，蜂鳴器11發(fā)出提示聲的頻率越快，盲人可以根據(jù)蜂鳴聲的頻率來確定自己與障礙物的越近，方便盲人進(jìn)行對(duì)障礙物的躲避。當(dāng)超聲波傳感器10探測(cè)距離內(nèi)沒有障礙物，單片機(jī)5不控制蜂鳴器11發(fā)出提示聲。
[0027]在夜間或者外界光線不足的情況下，本盲人拐杖的LED燈12自動(dòng)亮起，這樣可以警示他人盲人的存在，同時(shí)由于增加了超聲波傳感器10也就增加了盲人拐杖的檢測(cè)范圍，由蜂鳴器11發(fā)出聲響頻率快慢就可以提醒盲人與前方障礙物的距離遠(yuǎn)近，使盲人可以對(duì)障礙物進(jìn)行躲避。通過上述兩種功能，本盲人拐杖可以確保盲人出行的安全。
[0028]實(shí)施例二:
[0029]實(shí)施例二與實(shí)施例一的原理和結(jié)構(gòu)基本相同，其結(jié)構(gòu)不同之處在于，在超聲波傳感器10下方的撐桿I外表面設(shè)置一排LED燈12，與該排LED燈12相背的撐桿I外表面上設(shè)置有另一排LED燈12，該兩排LED燈12分別沿?fù)螚UI的長(zhǎng)度方向設(shè)置。兩排LED燈12亮起時(shí)向前后放出光亮警示他人，保證盲人的安全。
[0030]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0031]盡管本文較多地使用了撐桿1、手柄2、控制模塊3、電池4、單片機(jī)5、驅(qū)動(dòng)電路6、放大電路7、開關(guān)電路8、光感應(yīng)器9、超聲波傳感器10、蜂鳴器11、LED燈12、總開關(guān)13等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能盲人拐杖，包括撐桿(I)和與撐桿(I)頂端相固連的手柄(2)，其特征在于，本盲人拐杖還包括電子控制單元和設(shè)置在撐桿(I)內(nèi)給電子控制單元供電的電池(4 )，電子控制單元包括設(shè)置在撐桿(I)上的蜂鳴器(11)、若干LED燈(12)、用于感應(yīng)并發(fā)送光線強(qiáng)度信號(hào)的光感應(yīng)器(9)和用于檢測(cè)并發(fā)送撐桿(I)與前方障礙物距離信號(hào)的超聲波傳感器(10)，電子控制單元還包括設(shè)置在手柄(2)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路(6)、放大電路(7)和用于接收光線強(qiáng)度信號(hào)和撐桿(I)與前方障礙物距離信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)的控制模塊(3)，所述光感應(yīng)器(9)和超聲波傳感器(10)連接控制模塊(3)的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸入端連接控制模塊(3)的輸出端，所述放大電路(7)的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸出端，所述放大電路(7)的輸出端連接蜂鳴器(11)，所述LED燈(12)連接控制模塊(3)的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能盲人拐杖，其特征在于，所述控制模塊(3)包括單片機(jī)(5)和開關(guān)電路(8)，所述開關(guān)電路(8)的輸入端連接單片機(jī)(5)的輸出端，所述開關(guān)電路(8)的輸出端連接LED燈(12)，所述光感應(yīng)器(9)的輸出端和超聲波傳感器(10)的輸出端連接單片機(jī)(5)的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸入端連接單片機(jī)(5)的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能盲人拐杖，其特征在于，所述超聲波傳感器(10)設(shè)置在撐桿(I)中上部的外表面上，所述超聲波傳感器(10 )的探頭朝下與撐桿(I)成45度到75度角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能盲人拐杖，其特征在于，在超聲波傳感器(10)下方的撐桿(I)外表面設(shè)置一排LED燈(12)，與該排LED燈(12)相背的撐桿(I)外表面上設(shè)置有另一排LED燈(12)，該兩排LED燈(12)分別沿?fù)螚U(I)的長(zhǎng)度方向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能盲人拐杖，其特征在于，所述若干LED燈(12)在超聲波傳感器(10)下方的撐桿(I)外表面沿?fù)螚U(I)長(zhǎng)度方向螺旋設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能盲人拐杖，其特征在于，所述撐桿(I)頂端外表面設(shè)置有用于開關(guān)電源的總開關(guān)(13)，所述總開關(guān)(13)分別連接電池(4)和電子控制單元。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK203634443SQ201320893755
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】化明松 申請(qǐng)人:化明松, 臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院