一種導(dǎo)盲拐杖的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)盲拐杖，它包括蓄電池、具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的整流濾波穩(wěn)壓電路，超聲波探頭，超聲波換能器，微控制單元、蜂鳴器、開關(guān)和設(shè)置在拐杖桿底部的壓電陶瓷；壓電陶瓷的上下表面分別與整流濾波穩(wěn)壓電路的兩個(gè)輸入端連接，整流濾波穩(wěn)壓電路的兩個(gè)輸出端分別與蓄電池的正負(fù)極連接；蓄電池為超聲波探頭、超聲波換能器、蜂鳴器和微控制單元供電，開關(guān)設(shè)置在蓄電池的供電回路中控制其通斷；超聲波探頭的信號(hào)輸出端與微控制單元的超聲波信號(hào)輸入端連接，超聲波換能器的信號(hào)輸入端與控制單元的電能輸出端連接，蜂鳴器與微控制單元的蜂鳴控制信號(hào)輸出端連接，可將盲人使用導(dǎo)盲拐杖時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存，節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】一種導(dǎo)盲拐杖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于盲人群體的導(dǎo)盲拐杖，特別涉及一種具有壓力發(fā)電和助尋功能的，能夠保障夜間行走安全的導(dǎo)盲拐杖。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國盲人數(shù)量眾多，達(dá)500萬，占世界盲人總數(shù)的18%，拐杖作為盲人出行的最常見工具，其導(dǎo)盲作用便顯得尤為重要，導(dǎo)盲拐杖各種功能的拓展，對(duì)于方便盲人出行也就很有意義。
[0003]目前國內(nèi)對(duì)智能導(dǎo)盲拐杖有較多研究，但是對(duì)拐杖不小心掉落，盲人無法找到拐杖的情況尚無解決辦法；關(guān)于盲人夜間行走不安全問題，目前也沒有得到解決；而且現(xiàn)有智能導(dǎo)盲拐杖電源電能有限，需要頻繁的充電，使用也很不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種導(dǎo)盲拐杖，該導(dǎo)盲拐杖可用于解決導(dǎo)盲拐杖與地面接觸碰撞時(shí)能量的浪費(fèi)的問題，還可用于解決導(dǎo)盲拐杖掉落時(shí)，盲人不易找尋的問題，還可用于解決盲人夜間行走不安全的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種導(dǎo)盲拐杖，包括拐杖桿和設(shè)置在拐杖桿上的拐杖頭，其特征在于，還包括蓄電池、具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的整流濾波穩(wěn)壓電路，超聲波探頭，超聲波換能器，微控制單元、蜂鳴器、開關(guān)和設(shè)置在拐杖桿底部的壓電陶瓷；所述壓電陶瓷的上下表面分別與整流濾波穩(wěn)壓電路的兩個(gè)輸入端連接，所述整流濾波穩(wěn)壓電路的兩個(gè)輸出端分別與蓄電池的正負(fù)極連接，形成蓄電池的充電回路；所述蓄電池為超聲波探頭、超聲波換能器、蜂鳴器和微控制單元供電，所述開關(guān)設(shè)置在蓄電池的供電回路中控制其通斷；所述超聲波探頭的信號(hào)輸出端與微控制單元的超聲波信號(hào)輸入端連接，所述超聲波換能器的信號(hào)輸入端與控制單元的電能輸出端連接，超聲波探頭的信號(hào)輸入端與超聲波換能器的信號(hào)輸出端處于同一側(cè)，并裸露于導(dǎo)盲杖的外表面，所述蜂鳴器與微控制單元的蜂鳴控制信號(hào)輸出端連接。
[0006]作為優(yōu)化，還包括重力傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器I，所述重力傳感器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器I的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器I的信號(hào)輸出端與微控制單元信號(hào)的失重信號(hào)輸入端連接。
[0007]作為優(yōu)化，還包括光敏電阻、A/D轉(zhuǎn)換器II和警示燈，所述光敏電阻和警示燈設(shè)置在拐杖桿的外側(cè)，所述光敏電阻的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器II的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器II的信號(hào)輸出端與微控制單元的警示燈控制信號(hào)輸出端連接；所述蓄電池為光敏電阻和警示燈供電。
[0008]作為優(yōu)化，所述警示燈為L(zhǎng)ED警示燈。
[0009]作為優(yōu)化，在拐杖桿或拐杖頭上還設(shè)有用于為蓄電池充電的插孔。
[0010]作為優(yōu)化，所述開關(guān)設(shè)置拐杖頭上。[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、在盲人使用該導(dǎo)盲拐杖時(shí)，壓電陶瓷被按壓其上下表面產(chǎn)生電荷，此時(shí)壓電陶瓷就相當(dāng)于一個(gè)電容，該電壓陶瓷將盲人使用導(dǎo)盲拐杖時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓處理后存儲(chǔ)在蓄電池中備用，節(jié)能環(huán)保。超聲波換能器將微控制單元的電能轉(zhuǎn)換成超聲波向外發(fā)送，當(dāng)超聲波換能器的前方有障礙物時(shí)，超聲波受到阻礙會(huì)反射回來，當(dāng)超聲波探頭接收到返回來的超聲波時(shí)，超聲波探頭向微控制單元發(fā)出信號(hào)，微控制單元接收到該信號(hào)后則向蜂鳴器發(fā)出蜂鳴控制信號(hào)控制蜂鳴器發(fā)出障礙物觸發(fā)信號(hào)，從而提醒盲人前方具有障礙物，使其能有效避讓。
[0013]2、當(dāng)導(dǎo)盲拐杖掉重力發(fā)生變化，于是向微控制單元發(fā)出重力變化觸發(fā)信號(hào)，微控
[0014]制單元接收到該重力變化觸發(fā)信號(hào)后則向蜂鳴器發(fā)出蜂鳴控制信號(hào)控制蜂鳴器工作，蜂鳴器工作發(fā)出蜂鳴聲，盲人可通過蜂鳴聲找回導(dǎo)盲拐杖。
[0015]3、當(dāng)盲人所處環(huán)境光線較暗時(shí)，光敏電阻向微控制單元發(fā)出光線弱觸發(fā)信號(hào)，微
[0016]控制單元接收到該光線弱觸發(fā)信號(hào)后則向警示燈發(fā)出控制其開啟的開啟控制信號(hào)，警示燈亮，以警示路人避開盲人。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為實(shí)施例的原理框圖。
[0018]圖2為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，拐杖頭10，開關(guān)12，插孔14，超聲波探頭20，超聲波換能器22，光敏電阻30，警示燈32，A/D轉(zhuǎn)換器II 33，微控制單元40，蜂鳴器50，拐杖桿60，壓電陶瓷62，整流濾波穩(wěn)壓電路64,蓄電池66,重力傳感器70, A/D轉(zhuǎn)換器I 72。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]實(shí)施例:參見圖1和圖2，一種導(dǎo)盲拐杖，包括拐杖桿60和設(shè)置在拐杖桿60上的拐杖頭10，還包括蓄電池66、具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的整流濾波穩(wěn)壓電路64，超聲波探頭20，超聲波換能器22，微控制單元40、蜂鳴器50、開關(guān)12和設(shè)置在拐杖桿60底部的壓電陶瓷62 ;所述壓電陶瓷62的上下表面分別與整流濾波穩(wěn)壓電路64的兩個(gè)輸入端連接，整流濾波穩(wěn)壓電路64的兩個(gè)輸出端分別與蓄電池66的正負(fù)極連接，形成蓄電池66的充電回路，當(dāng)盲人使用該導(dǎo)盲拐杖時(shí)，位于拐杖桿60底部的壓電陶瓷62受到壓力作用，使其上下表面產(chǎn)生電荷，此時(shí)壓電陶瓷62就相當(dāng)于一個(gè)電容,將盲人使用導(dǎo)盲拐杖時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，由于壓電陶瓷62受到的壓力是波動(dòng)的，因此在壓電陶瓷62的上下表面分別與整流濾波穩(wěn)壓電路64的兩個(gè)輸入端連接，從而將壓力陶瓷轉(zhuǎn)化的電能經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓處理，然后再給蓄電池66充電,從而能給蓄電池66 —個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電壓充電,延長(zhǎng)蓄電池66的使用壽命，此處的整流濾波穩(wěn)壓電路64采用現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開的方案。
[0022]蓄電池66為超聲波探頭20、超聲波換能器22、蜂鳴器50和微控制單元40供電，開關(guān)12設(shè)置在蓄電池66的供電回路中控制其通斷，開關(guān)12最好設(shè)置在拐杖頭10上便于盲人操作。該開關(guān)12最好設(shè)置在蓄電池66主供電電路上，當(dāng)將該開關(guān)12斷開時(shí)，蓄電池66不為該導(dǎo)盲拐杖中的任何器件供電。超聲波探頭20的信號(hào)輸出端與微控制單兀40的超聲波信號(hào)輸入端連接，超聲波換能器22的信號(hào)輸入端與控制單元的電能輸出端連接，超聲波探頭20的信號(hào)輸入端與超聲波換能器22的信號(hào)輸出端處于同一側(cè),并裸露于導(dǎo)盲杖的外表面，超聲波探頭20的信號(hào)輸入端用于接收由超聲波換能器22的信號(hào)輸出端發(fā)出且受到障礙物阻礙被反射回來的超聲波，具體實(shí)施時(shí)，超聲波探頭20的信號(hào)輸入端和超聲波換能器22的信號(hào)輸出端安裝在拐杖桿60的上端，最好是水平方向設(shè)置，當(dāng)然也可傾斜，但其與水平方向的傾斜角必須小于90°，因?yàn)?，?dāng)超聲波探頭20的信號(hào)輸入端和超聲波換能器22的信號(hào)輸出端與水平方向的傾斜角等于90°時(shí)，超聲波探頭20的信號(hào)輸入端和超聲波換能器22的信號(hào)輸出端要么朝上，要么朝下，則超聲波探頭20和超聲波換能器22便起到任何作用了。蜂鳴器50與微控制單元40的蜂鳴控制信號(hào)輸出端連接。
[0023]超聲波換能器22將微控制單元40的電能轉(zhuǎn)換成超聲波向外發(fā)送，當(dāng)盲人的前方有障礙物時(shí)，超聲波受到阻礙會(huì)反射回來，當(dāng)超聲波探頭20接收到返回來的超聲波時(shí)，超聲波探頭20向微控制單元40發(fā)出障礙物觸發(fā)信號(hào)，微控制單元40接收到該障礙物觸發(fā)信號(hào)后則向蜂鳴器50發(fā)出蜂鳴控制信號(hào)控制蜂鳴器50工作,從而提醒盲人,前方具有障礙物，提醒盲人避讓。
[0024]該導(dǎo)盲拐杖還可以包括重力傳感器70和A/D轉(zhuǎn)換器I 72，重力傳感器70的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器I 72的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器I 72的信號(hào)輸出端與微控制單元40信號(hào)的失重信號(hào)輸入端連接。當(dāng)導(dǎo)盲拐杖掉落時(shí)，重力傳感器70檢測(cè)到導(dǎo)盲拐杖掉重力發(fā)生變化，于是向微控制單元40發(fā)出重力變化觸發(fā)信號(hào)，微控制單元40接收到該重力變化觸發(fā)信號(hào)后則向蜂鳴器50發(fā)出蜂鳴控制信號(hào)控制蜂鳴器50工作，蜂鳴器50工作發(fā)出蜂鳴聲，盲人可通過蜂鳴聲找回導(dǎo)盲拐杖。
[0025]該導(dǎo)盲拐杖還可以包括光敏電阻30、A/D轉(zhuǎn)換器II 33和警示燈32，所述光敏電阻30和警示燈32設(shè)置在拐杖桿60的外側(cè)，所述光敏電阻30的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器II 33的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器II 33的信號(hào)輸出端與微控制單元40的警示燈控制信號(hào)輸出端連接；所述蓄電池66為光敏電阻30和警示燈32供電。當(dāng)光敏電阻30檢測(cè)到盲人所處環(huán)境光線較弱時(shí)，光敏電阻30向微控制單元40發(fā)出光線弱觸發(fā)信號(hào)，微控制單元40接收到該光線弱觸發(fā)信號(hào)后則向警示燈32發(fā)出控制其開啟的開啟控制信號(hào)，警示燈32亮，以警示路人避開盲人，該警示燈為L(zhǎng)ED警示燈。
[0026]還可以在拐杖桿60或拐杖頭10上設(shè)置為蓄電池66充電的插孔14，當(dāng)該導(dǎo)盲拐杖久未使用時(shí)，通過連接市政電網(wǎng)為蓄電池66充電。
[0027]本實(shí)用新型中的超聲波換能器、超聲波探頭、重力傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和壓電陶瓷均屬于現(xiàn)有技術(shù)，微控制單元接收信號(hào)和發(fā)出控制指令的功能可通過現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0028]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本鄰域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)盲拐杖，包括拐杖桿(60)和設(shè)置在拐杖桿(60)上的拐杖頭(10)，其特征在于，還包括蓄電池(66)、具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的整流濾波穩(wěn)壓電路(64)，超聲波探頭(20)，超聲波換能器(22)，微控制單元(40)、蜂鳴器(50)、開關(guān)(12)和設(shè)置在拐杖桿(60)底部的壓電陶瓷(62)； 所述壓電陶瓷(62)的上下表面分別與整流濾波穩(wěn)壓電路(64)的兩個(gè)輸入端連接，所述整流濾波穩(wěn)壓電路(64)的兩個(gè)輸出端分別與蓄電池(66)的正負(fù)極連接，形成蓄電池(66 )的充電回路；所述蓄電池(66 )為超聲波探頭(20 )、超聲波換能器(22 )、蜂鳴器(50 )和微控制單元(40)供電，所述開關(guān)(12)設(shè)置在蓄電池(66)的供電回路中控制其通斷；所述超聲波探頭(20)的信號(hào)輸出端與微控制單元(40)的超聲波信號(hào)輸入端連接，所述超聲波換能器(22)的信號(hào)輸入端與控制單元的電能輸出端連接，超聲波探頭(20)的信號(hào)輸入端與超聲波換能器(22)的信號(hào)輸出端處于同一側(cè),并裸露于導(dǎo)盲杖的外表面,所述蜂鳴器(50)與微控制單元(40)的蜂鳴控制信號(hào)輸出端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)盲拐杖，其特征在于，還包括重力傳感器(70)和A/D轉(zhuǎn)換器I (72)，所述重力傳感器(70)的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器I (72)的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器I (72)的信號(hào)輸出端與微控制單元(40)信號(hào)的失重信號(hào)輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)盲拐杖，其特征在于，還包括光敏電阻(30)、A/D轉(zhuǎn)換器II(33)和警示燈(32)，所述光敏電阻(30)和警示燈(32)設(shè)置在拐杖桿(60)的外側(cè)，所述光敏電阻(30)的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器II (33)的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器II (33)的信號(hào)輸出端與微控制單元(40)的警示燈控制信號(hào)輸出端連接；所述蓄電池(66)為光敏電阻(30)和警示燈(32)供電。
4.如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)盲拐杖，其特征在于，所述警示燈(32)為L(zhǎng)ED警示燈。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)盲拐杖，其特征在于，在拐杖桿(60)或拐杖頭(10)上還設(shè)有用于為蓄電池(66)充電的插孔(14)。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)盲拐杖，其特征在于，所述開關(guān)(12)設(shè)置拐杖頭(10)上。
【文檔編號(hào)】A61H3/06GK203408214SQ201320431847
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】任春華, 張強(qiáng), 王悅, 侯波, 肖雅蓉 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)