一種智能手杖系統的制作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種智能手杖系統，所述智能手杖系統包括智能手杖、靠近盲道設置的信號接收器、處理終端，智能手杖內設有與信號接收器配合的信號發射器；本發明手杖可以作為盲人拐杖使用，也就有其他功能。如能語音提示:救救我,請幫我撥打110、120；遇到困難時能自動發送信息,可以預存三個五個家庭人員手機號,發送生病意外信息告知；可以實現GPS定位,通知家屬前來救援；自動呼救功能、通過特定按鈕發送呼救信息；還能超聲波障礙物檢測告知,小型的障礙物；照明及低電壓報警提示。本發明可幫助盲人識別盲道的位置，并告知盲人。
【專利說明】
一種智能手杖系統[0001 ]本申請是申請號為201510016991.7、專利名稱為《一種智能手杖及智能手杖系統》 專利的分案申請。
技術領域
[0002]本發明屬于日常用品技術領域，涉及一種智能手杖，尤其涉及一種智能手杖系統。 【背景技術】
[0003]手杖是人類使用最早的工具之一，隨著時代的發展手杖也伴隨人類一路前行，并賦予它不同的功能。在科技發達的今天手杖也要具有智能化。病人、癡呆的老年人、盲人、正常但腿腳不便的人，都需要手杖具有更多功能，提供更切實可行的幫助。
[0004]隨著科技的發展，一些電子技術逐步應用于手杖中。如中國專利CN 200810158247.0公開了一種盲人手杖，具有手杖主體，主體內安裝類似倒車雷達的電子雷達、報警器及其配套器件，其特征是:所述手杖中空，手柄處安裝集成電路板，手杖中端朝前位置安裝電子雷達，上端前側安裝報警喇叭，上端后側安裝電池，報警喇叭、雷達與集成電路板之間通過手杖中間空洞用電纜線連接。該發明為盲人出行提供了可以避免前方各種障礙物碰撞的手杖，也可以有意識地探測到左右兩側是否有其他障礙物，為盲人出行安全提供有效保障。
[0005]然而，現有的手杖無法告知盲人盲道的位置，特別在交通路口時(盲道在交通路口會有中斷)，給盲人帶來很多不便。
[0006]有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的智能手杖，以便克服現有手杖的上述缺陷。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是:提供一種智能手杖系統，可幫助盲人識別盲道的位置，并告知盲人。
[0008]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0009]一種智能手杖系統，所述智能手杖系統包括:智能手杖、靠近盲道設置的信號接收器、處理終端，智能手杖內設有與信號接收器配合的信號發射器；
[0010]所述智能手杖連接處理終端；信號接收器連接對應的處理終端，處理終端連接設定距離內的智能手杖；
[0011]所述智能手杖的信號發射器發送的信號被靠近盲道設置的若干信號接收器接收， 各信號接收器將接收到的信號發送至處理終端;處理終端根據各個信號接收器發送的數據計算信號發射器對應智能手杖的位置信息；
[0012]所述處理終端將計算得到的數據及周邊盲道的位置數據直接發送至智能手杖；
[0013]所述智能手杖根據周邊盲道的位置數據、智能手杖的實時行走方向軌跡、智能手杖的位置信息，獲取周邊各盲道的距離信息、各盲道的方向信息，以及各盲道的方位信息；
[0014]所述智能手杖包括圖像獲取單元、手臂與手杖所呈角度獲取單元、手杖高度自動調節單元；
[0015]所述圖像獲取單元用以獲取在手杖著地時，使用者使用手杖的圖像信息；智能手杖的底部設有壓力傳感器，該壓力傳感器與圖像獲取單元連接；
[0016]所述手臂與手杖所呈角度獲取單元用以根據圖像獲取單元獲取的圖像信息計算手臂與手杖所呈角度，并判斷其是否在正常角度的閾值區間，若大于該閾值區間，則向手杖高度自動調節單元發送延長手杖長度的命令，若小于該閾值區間，則向手杖高度自動調節單元發送縮短手杖長度的命令；
[0017]所述手杖高度自動調節單元包括控制器、電機，智能手杖包括手杖主體、第一調節桿，通過控制器控制電機調節第一調節桿相對于手杖主體的位置。
[0018]作為本發明的一種優選方案，所述系統還包括服務器，所述智能手杖、處理終端分別連接服務器。
[0019]作為本發明的一種優選方案，所述處理終端為設置于盲道旁的設備，或者，所述處理終端設置于各個智能手杖中。
[0020]作為本發明的一種優選方案，所述智能手杖包括語音播報系統，用以播報實時位置信息；
[0021]所述智能手杖包括盲人指南針，用以通過語音或觸摸的方式向盲人指示方向；
[0022]所述智能手杖包括八組觸摸感應機構，八組觸摸感應機構分別對應智能手杖前、 右前、右、右后、后、左后、左、左前方向是否有盲道，以及與對應盲道最近處的距離信息L;將測得的各盲道方向值與各方向比對，最接近的方向作為判別結果；[〇〇23]所述每組觸摸感應機構包括若干觸摸感應按鍵，n個觸摸感應按鍵凸起代表距離信息L包含n個設定單元距離a，即L多n*a;各觸摸感應按鍵通過控制芯片根據周邊各盲道的距離信息、各盲道的方向信息、各盲道的方位信息控制各個觸摸感應按鍵是否凸起。
[0024]作為本發明的一種優選方案，所述智能手杖還包括傾斜感應單元、自動撥打電話單元、自動呼救單元、信息自動發送單元；
[0025]當傾斜感應單元感應到智能手杖處于水平位置時，判斷使用者跌倒，通過自動撥打電話單元撥打設定號碼，并在電話中告知智能手杖的方位信息；當傾斜感應單元判斷使用者跌倒時，自動呼救單元自動播放設定音頻，播放呼救信息;所述信息自動發送單元用以向設定手機號碼發送發生意外的信息，并告知其智能手杖的位置信息。
[0026]作為本發明的一種優選方案，所述智能手杖還包括障礙識別單元，障礙識別單元用以識別前方的障礙物。
[0027]本發明的有益效果在于:本發明提出的智能手杖及智能手杖系統，可幫助盲人識別盲道的位置，并告知盲人。
[0028]此外，本發明智能手杖具有如下功能:[〇〇29]語音提示:救救我，請幫我撥打110，120;[〇〇3〇]自動發送信息，可以預存三個五個家庭人員手機號，發送生病意外信息告知；[〇〇31] GPS定位，通知家屬前來救援；
[0032]自動呼救功能、通過特定按鈕發送呼救信息；
[0033]超聲波障礙物檢測告知，小型的障礙物；[〇〇34]手仗傾斜報警及報警清除；
[0035]照明及低電壓報警提示。【附圖說明】
[0036]圖1為本發明智能手杖系統的組成示意圖。
[0037]圖2為本發明智能手杖系統的應用示意圖。
[0038]圖3為本發明智能手杖的結構示意圖。【具體實施方式】[〇〇39]下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。
[0040]實施例一
[0041]請參閱圖1，本發明揭示了一種智能手杖系統，所述智能手杖系統包括:智能手杖、 服務器、終端設備、鋪設于地面盲道下及盲道周邊的信號接收器，智能手杖內設有與信號接收器配合的信號發射器。
[0042]所述智能手杖、終端設備分別連接服務器;信號接收器連接對應的終端設備，終端設備連接設定距離內的智能手杖。[〇〇43]所述智能手杖的信號發射器發送的信號被地面盲道下的若干信號接收器接收，各信號接收器將接收到的信號發送至終端設備;終端設備根據各個信號接收器發送的數據計算信號發射器對應智能手杖的位置信息。
[0044]所述終端設備將計算得到的數據及周邊盲道的位置數據直接發送至智能手杖，或者通過服務器發送至智能手杖。[〇〇45]所述智能手杖根據周邊盲道的位置數據、智能手杖的實時行走方向軌跡、智能手杖的位置信息，獲取周邊各盲道的距離信息、各盲道的方向信息(方向信息至東西南北等方向)，以及各盲道的方位信息(方位信息指各盲道端點的位置)。
[0046]所述智能手杖包括語音播報系統，用以播報實時位置信息。[〇〇47]所述智能手杖包括盲人指南針，用以通過語音或觸摸的方式向盲人指示方向。
[0048]所述智能手杖包括八組觸摸感應機構，八組觸摸感應機構分別對應智能手杖前、 右前、右、右后、后、左后、左、左前方向是否有盲道(將測得的方向值與各方向比對，最接近的方向作為結果)，以及與對應盲道最近處的距離信息L。
[0049]所述每組觸摸感應機構包括若干觸摸感應按鍵，n個觸摸感應按鍵凸起代表距離信息L包含n個設定單元距離a，即L多n*a;各觸摸感應按鍵通過控制芯片根據周邊各盲道的距離信息、各盲道的方向信息、各盲道的方位信息控制各個觸摸感應按鍵是否凸起。如圖2 所示，圖2顯示的事例中，觸摸感應機構會指向左前、右兩個方向。同時，每組包括5個觸摸感應按鍵，每個按鍵代表距離2米。則圖2的事例中，向右則僅凸出1個觸摸感應按鍵(表示2米或2米之內)，左前則凸出3個觸摸感應按鍵(表示距離左前的盲道大概6米左右的距離)。當然，每組觸摸感應機構也可以包括表示各個方位是否有盲道的按鍵，若有，則凸起該按鍵， 若無則不凸起。
[0050]所述智能手杖還包括傾斜感應單元、自動撥打電話單元、自動呼救單元、信息自動發送單元；當傾斜感應單元感應到智能手杖處于水平位置時，判斷使用者跌倒，通過自動撥打電話單元撥打設定號碼，并在電話中告知智能手杖的方位信息；當傾斜感應單元判斷使用者跌倒時，自動呼救單元自動播放設定音頻，播放呼救信息;所述信息自動發送單元用以向設定手機號碼發送發生意外的信息，并告知其智能手杖的位置信息。
[0051]所述智能手杖包括圖像獲取單元、手臂與手杖所呈角度獲取單元、手杖高度自動調節單元。
[0052]所述圖像獲取單元用以獲取在手杖著地時，使用者使用手杖的圖像信息；智能手杖的底部設有壓力傳感器，該壓力傳感器與圖像獲取單元連接。[〇〇53]所述手臂與手杖所呈角度獲取單元用以根據圖像獲取單元獲取的圖像信息計算手臂與手杖所呈角度，并判斷其是否在正常角度的閾值區間，若大于該閾值區間，則向手杖高度自動調節單元發送延長手杖長度的命令，若小于該閾值區間，則向手杖高度自動調節單元發送縮短手杖長度的命令。
[0054]所述手杖高度自動調節單元包括控制器、電機，智能手杖包括手杖主體、第一調節桿，通過控制器控制電機調節第一調節桿相對于手杖主體的位置。
[0055]實施例二
[0056]本實施例與實施例一的區別在于，本實施例中，所述智能手杖包括十組均勻分布的觸摸感應機構(當然也可以是6組、12組等等，可以根據需要自由設置)，分別對應智能手杖的各個方向是否有盲道，以及與對應盲道最近處的距離信息L。[〇〇57] 實施例三
[0058]本實施例與實施例一的區別在于，本實施例中，請參閱圖3,本發明智能手杖采用三節結構，分別為上部102、中部103、下部104:上部102連有手柄101，上部102的空間內可以設置電池，上部102的前端還可以設置探照燈106。中部103為中空電路部分，其中可以設置主要的電路；下部104連接觸地部分105,下部104的前端可以設置紅外線傳感器，用來檢測是否有障礙物。手柄可以使用木質材料，做成手握舒適的各種形狀。中空電路部分采用塑料材料，中間安裝電路及傳感器。觸地部分可以使用木質也可以使用其他材料，主要以輕便、 不打滑為主。[〇〇59]本發明智能手杖的工作原理為:接通電源開關后，單片機首先檢測電池電壓是否處于正常使用范圍，是則提示“可以正常使用”，若低于使用范圍則提示“請充電”，充滿則提示“已充滿”。單片機是否有呼救按鈕按下，沒有則單片機檢測手杖是否傾斜，若傾斜是否有清除按鈕按下，若有說明無意手杖傾斜，無需報警求救。一般給出10秒的時間間隔，以給扶正手杖或清除的時間。超聲波傳感器是為盲人設置，主要是檢測小型的磚、石或其他手杖不易碰到的小型障礙物，以免泮倒。當有小型障礙物時，也會語音提示小心。當單片機檢測到手杖傾斜而又超過清除時間時就會報警，首先讀取GPS定位信息，然后調取預存的手機號碼，自動發送GPS定位信息和求救信息。同時播放“救救我，請幫我撥打110，120”的語音，提醒路人給以幫助。若是在家里需要幫助，可以按下呼救按鈕，也會讀取GPS定位信息，然后調取預存的手機號碼，自動發送GPS定位信息和求救信息，但不會語音播放。手機號可以通過計算機的USB 口輸送到單片機內的存儲器(FLASH)上斷電不會丟失，除非有新號碼輸入。
[0060]綜上所述，本發明提出的智能手杖及智能手杖系統，可幫助盲人識別盲道的位置， 并告知盲人。
[0061]這里本發明的描述和應用是說明性的，并非想將本發明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明的精神或本質特征的情況下，本發明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來實現。在不脫離本發明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
【主權項】
1.一種智能手杖系統，其特征在于，所述智能手杖系統包括:智能手杖、靠近盲道設置 的信號接收器、處理終端，智能手杖內設有與信號接收器配合的信號發射器；所述智能手杖連接處理終端；信號接收器連接對應的處理終端，處理終端連接設定距 離內的智能手杖；所述智能手杖的信號發射器發送的信號被靠近盲道設置的若干信號接收器接收，各信 號接收器將接收到的信號發送至處理終端;處理終端根據各個信號接收器發送的數據計算 信號發射器對應智能手杖的位置信息；所述處理終端將計算得到的數據及周邊盲道的位置數據直接發送至智能手杖；所述智能手杖根據周邊盲道的位置數據、智能手杖的實時行走方向軌跡、智能手杖的 位置信息，獲取周邊各盲道的距離信息、各盲道的方向信息，以及各盲道的方位信息；所述智能手杖包括圖像獲取單元、手臂與手杖所呈角度獲取單元、手杖高度自動調節 單元；所述圖像獲取單元用以獲取在手杖著地時，使用者使用手杖的圖像信息；智能手杖的 底部設有壓力傳感器，該壓力傳感器與圖像獲取單元連接；所述手臂與手杖所呈角度獲取單元用以根據圖像獲取單元獲取的圖像信息計算手臂 與手杖所呈角度，并判斷其是否在正常角度的閾值區間，若大于該閾值區間，則向手杖高度 自動調節單元發送延長手杖長度的命令，若小于該閾值區間，則向手杖高度自動調節單元 發送縮短手杖長度的命令；所述手杖高度自動調節單元包括控制器、電機，智能手杖包括手杖主體、第一調節桿， 通過控制器控制電機調節第一調節桿相對于手杖主體的位置。2.根據權利要求1所述的智能手杖系統，其特征在于:所述系統還包括服務器，所述智能手杖、處理終端分別連接服務器。3.根據權利要求1所述的智能手杖系統，其特征在于:所述處理終端為設置于盲道旁的設備，或者，所述處理終端設置于各個智能手杖中。4.根據權利要求1所述的智能手杖系統，其特征在于:所述智能手杖包括語音播報系統，用以播報實時位置信息；所述智能手杖包括盲人指南針，用以通過語音或觸摸的方式向盲人指示方向；所述智能手杖包括八組觸摸感應機構，八組觸摸感應機構分別對應智能手杖前、右前、 右、右后、后、左后、左、左前方向是否有盲道，以及與對應盲道最近處的距離信息L;所述每組觸摸感應機構包括若干觸摸感應按鍵，n個觸摸感應按鍵凸起代表距離信息L 包含n個設定單元距離a，即L多n*a;各觸摸感應按鍵通過控制芯片根據周邊各盲道的距離 信息、各盲道的方向信息、各盲道的方位信息控制各個觸摸感應按鍵是否凸起。5.根據權利要求1所述的智能手杖系統，其特征在于:所述智能手杖還包括傾斜感應單元、自動撥打電話單元、自動呼救單元、信息自動發送 單元；當傾斜感應單元感應到智能手杖處于水平位置時，判斷使用者跌倒，通過自動撥打電 話單元撥打設定號碼，并在電話中告知智能手杖的方位信息；當傾斜感應單元判斷使用者 跌倒時，自動呼救單元自動播放設定音頻，播放呼救信息;所述信息自動發送單元用以向設 定手機號碼發送發生意外的信息，并告知其智能手杖的位置信息。6.根據權利要求1所述的智能手杖系統，其特征在于:所述智能手杖還包括障礙識別單元，障礙識別單元用以識別前方的障礙物。
【文檔編號】A61H3/06GK106074097SQ201610380647
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年1月13日
【發明人】劉海龍, 王云景, 陳維達, 陳慧芳
【申請人】江蘇怡龍醫療科技有限公司