导盲手杖

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本实用新型涉及手杖技术领域，尤其涉及一种导盲手杖。背景技术：2.随着现代化的发展，城市化的快速推进，城市的变化日新月异，虽然大部分的人行道都有盲道的存在，但是盲道被侵占的现象很严重，而且很多盲道的设计也并不合理，常有盲道不连续或者排列不规整等问题，为盲人的出行并不能提供很好的体验。3.在日常生活中发现，即使在人行道的盲道部分，也是经常有共享单车或者树木的阻碍，更何况是有些地方的人行道并不存在盲道，盲人的出行存在很大的问题。即使是有着导盲犬的存在，但是一只合格的导盲犬价格昂贵，很多盲人并不能负担的起，所以很多盲人在平时只能减少外出，仅能在有人陪同的时候外出。4.现有的导盲手杖、导盲眼镜等大多是通过超声波、红外、雷达等测距类传感器来获取距离等数据以进行提醒，而这些测距类传感器都是点对点式的，数据获取精度差，且也无法获取实时全面的环境数据，无法根据实时的环境情况进行精确的路径规划，从而无法为盲人提供精确、有效的引导，造成导盲效果差。技术实现要素：5.有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种导盲手杖，旨在为盲人提供精确、有效的指导。6.本实用新型的实施例提供一种导盲手杖，包括手杖本体和安装于所述手杖本体上的深度摄像头、微控制单元、提示器和电池，所述微控制单元分别与所述深度摄像头、所述提示器电连接，所述电池分别与所述深度摄像头、所述微控制单元和所述提示器电连接；其中，7.所述深度摄像头，安装于所述手杖本体前侧，用于采集环境距离信息，并输入至所述微控制单元内；8.所述提示器，用于发出提示信息；9.所述微控制单元，用于接收所述环境距离信息，并根据所述环境距离信息给所述提示器发出提示或不提示的指令；10.所述电池，用于给所述深度摄像头、所述微控制单元和所述提示器供电。11.可选地，所述微控制器单元为单片机stm32f103c8t6。12.可选地，所述提示器包括语音提示器和震动提示器，所述微控制单元分别与所述语音提示器和所述震动提示器通信连接，所述电池分别与所述语音提示器和所述震动提示器通电连接。13.可选地，所述震动提示器为电机。14.可选地，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述微控制单元和所述语音提示器均通信连接，所述通讯模块用于获取路程信息后传输给所述语音提示器进行语音播报。15.可选地，所述通讯模块的通讯方式包括wifi、蓝牙和gps定位。16.可选地，还包括呼救模块，所述呼救模块与所述微控制单元电连接，用于紧急呼救。17.可选地，所述手杖本体包括手柄，所述手柄上设有按键，所述按键构成所述的呼救模块的启动键。18.可选地，所述微控制单元与外部手机通信连接。19.本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的导盲手杖通过微控制单元提前设置好盲人行走距离障碍物的安全距离设定值，然后在盲人行走过程中，设于手杖本体前侧的深度摄像头通过拍摄采集前侧的环境距离信息，传输给微控制单元后，通过分析比较环境距离信息中盲人距障碍物的距离值与设定值的大小关系，若盲人距障碍物的距离值小于设定值，则微控制单元给提示器发出提示指令，通过提示器提醒盲人注意前方有障碍物，待盲人避开障碍物后，深度摄像头继续拍摄前方的环境距离信息，若盲人距障碍物的距离值大于设定值，则盲人提示器不发出提醒，盲人继续前进。利用深度摄像头通过调制的近红外光来探测前方环境，通过光线反射时间差或相位差来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，从而提高导盲手杖感测障碍物的精度，为盲人提供精确、有效的引导。附图说明20.图1是本实用新型提供的导盲手杖一实施例的电路框架图；21.图2是本实用新型提供的导盲手杖一实施例的结构示意图；22.图3是本实用新型的避障流程示意图。23.图中：导盲手杖100、手杖本体1、手柄11、深度摄像头2、微控制单元3、提示器4、语音提示器41、震动提示器42、电池5、通讯模块6、呼救模块7。具体实施方式24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。25.tof技术在最近几年发展迅速，它可以通过传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。在各种领域tof广泛的运用于距离信息的探测。鉴于此，本实用新型提供一种包含深度摄像头的导盲手杖，深度摄像头即为包含tof技术传感器的摄像头，将tof技术应用于导盲手杖领域，更加贴合盲人的使用习惯，利于上手且可以提供精确的位置信息辅助盲人行走。26.请参考图1至图3，本实用新型提供的一种导盲手杖100，包括手杖本体1和安装于所述手杖本体1上的深度摄像头2、微控制单元3、提示器4和电池5，所述微控制单元3分别与所述深度摄像头2、所述提示器4电连接，所述电池5分别与所述深度摄像头2、所述微控制单元3和所述提示器4电连接；其中，所述深度摄像头2安装于所述手杖本体1前侧，用于采集环境距离信息，并输入至所述微控制单元3内；所述提示器4用于发出提示信息；所述微控制单元3用于接收所述环境距离信息，并根据所述环境距离信息给所述提示器4发出提示或不提示的指令；所述电池5用于给所述深度摄像头2、所述微控制单元3和所述提示器4供电。27.通过微控制单元3提前设置好盲人行走距离障碍物的安全距离设定值，然后在盲人行走过程中，设于手杖本体1前侧的深度摄像头2通过拍摄采集前侧的环境距离信息，传输给微控制单元3后，通过分析比较环境距离信息中盲人距障碍物的距离值与设定值的大小关系，若盲人距障碍物的距离值小于设定值，则微控制单元3给提示器4发出提示指令，通过提示器4提醒盲人注意前方有障碍物，待盲人避开障碍物后，深度摄像头2继续拍摄前方的环境距离信息，若盲人距障碍物的距离值大于设定值，则盲人提示器4不发出提醒，盲人继续前进。利用深度摄像头2通过调制的近红外光来探测前方环境，通过光线反射时间差或相位差来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，从而提高导盲手杖100感测障碍物的精度，为盲人提供精确、有效的引导。28.本实施例中，所述微控制器单元为单片机stm32f103c8t6。所述提示器4包括语音提示器41和震动提示器42，所述微控制单元3分别与所述语音提示器41和所述震动提示器42通信连接，所述电池5分别与所述语音提示器41和所述震动提示器42通电连接。29.通过单片机对提示器4进行控制和对深度摄像头2拍摄的数据进行分析处理，高效且精确。本技术中所述震动提示器42为电机，也可以是马达，将电机安装在手杖本体1的手柄11上，通过电机震动就可以快速让盲人感知到前方的危险，从而停止前进或者绕开障碍物继续前进。30.进一步地，还包括通讯模块6，所述通讯模块6与所述微控制单元3和所述语音提示器41均通信连接，所述通讯模块6用于获取路程信息后传输给所述语音提示器41进行语音播报。本实施例中，所述通讯模块6的通讯方式包括wifi、蓝牙和gps定位。通过wifi、蓝牙可以和手机通信连接，利用手机的gps定位功能为盲人进行导航，也可以将导航信息通过语音提示器41播报出来，方便盲人在行走时了解线路和行走方向，同时，也可以利用手机中的专业软件提供红绿灯信息，通过语音提示器41播报出来为盲人避险。31.进一步地，还包括呼救模块7，所述呼救模块7与所述微控制单元3电连接，用于紧急呼救。本实施例中，所述手杖本体1包括手柄11，所述手柄11上设有按键，所述按键构成所述的呼救模块7的启动键，所述微控制单元3与外部手机通信连接。利用微控制单元3与外部手机的通信连接实现交互，通过在手柄11上设置呼救模块7的启动键，便于盲人遇到危险时按压按键触发微控制单元3的紧急呼救功能，此处，紧急呼救可以是通过语音提示器41发出呼救声音，向路人求助，也可以通过微控制单元3连通手机，向紧急联系人打电话并发送位置信息进行求救。32.本实用新型相较于传统的导盲设备，如穿戴式的导盲设备，更加贴合盲人的使用习惯，利于上手且可以辅助盲人行走，在比较凹凸不平的地面有更好的表现。而且传统的导盲设备往往采用自身的gps进行导航，往往加大了设备体积，且效果并不好，而本技术注重交互性，将导航的任务转移至手机或其他专业设备上，不但导盲效果更好且可以提供更为丰富的交互功能。而且传统的导盲设备往往只能判断自身的姿态，较为封闭，而本技术注重交互性，设置有一键呼救按键，在用户遇到麻烦、迷路等问题发生时，可以一键拨通提前设置好的紧急联系人电话并发送gps信息，更加方便用户被找到。相较于传统的超声波、红外、雷达等测距类传感器来获取距离等数据以进行提醒的导盲手杖100，本技术应用深度摄像头2，其拍摄的障碍物精度更高，探测范围更广，不止是导盲杖的长度范围，可以更早的得到障碍物的信息，更加高效快捷，不用一直手动去寻找障碍物，只需要在有障碍物提示之后进行小心避障；而且，对于一些悬空的障碍物如伸出的棍子或树枝，普通导盲杖并不能及时发现，而本发明立体的扫描却可以及时发现进行避障。33.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。34.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。35.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。









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