[实用新型]一种基于GPS/GPRS的智能导盲拐杖

说明书

技术领域

本实用新型属于电子自动化控制技术领域，具体涉及一种基于GPS/GPRS的智能导航盲人拐杖。

背景技术

目前国内外的导盲器根据所有技术不同主要分为以下几类：利用红外或超声波检测前方小范围障碍物的导盲方式；基于PC平台，通过摄像头采集数据，实时检测障碍物的导盲方式，可以检测出生活中一些简单的物体；通过GPS定位和超声波测距的导盲方式，这些导盲方式一般含高新技术较多，导盲效果较好。根据导盲器设计的外观不同有电子式导盲器、移动式机器人、盲人导引手杖、穿戴式导盲器等。2010年5月20日，日本盲人福祉大会公开了一种新发明的电子导盲杖，该导盲杖能够让使用者感受到脸部以下的障碍物。当前国内外导盲的研究并不是很兴盛。国内举办过一个关于导盲器的设计的比赛，当中出现了很多优秀的作品，用到了很多先进的技术，如数字图像处理，激光测距等等。虽然测量准确但同时带来了许多问题。其中最主要的就是价格的问题，还有就是智能化的问题。比如，GPS定位与超生波导盲器是以单片机AT89C52为主控件，具有GPS坐标定位、超声波障碍、语音提示等功能的智能拐杖。拐杖杆上部分和手把为中空，内部设计有以单片机为主的GPS模块、超声波检测模块和语音提示模块，拐杖头部有警示灯和扬声器。但是该设备由于要将电子地图集成在单片机终端系统中，这对单片机的存储容量和处理能力要求较高，实现起来复杂，且代价较高，单片机中的电子地图还需要单独进行更新升级。一般情况下导盲器的功能过于复杂，操作也变得复杂，盲人在初次使用导盲器时对导盲器的工作状态不是很了解，这样就有可能错误的使用导盲器。毕竟盲人不是一般的群体，如果能在他们行走过程中除了电子设备导航外，能有人随时陪着他们并实践监测他们的路线和路况，这才叫真正的智能化导盲。

以上这些盲人拐杖各有各自的作用，对盲人有一定的帮助，对在外行走的盲人无法进行实时掌控，盲人发生意外情况时无法报警和定位，也无法进行实时指导帮助，所以有必要发明一种功能强大的导盲拐杖及系统。

发明内容

针对现有盲人拐杖存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于GPS/GPRS的智能导盲拐杖，以帮助盲人安全行走，导盲台中心可以实时监控盲人当前所处的位置，并能与使用者实时通话，指导其行进。

为了实现上述技术任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种基于GPS/GPRS的智能导盲拐杖，包括拐杖，其特征在于，在拐杖中嵌入有数字信号处理器，在数字信号处理器上连接有超声波测距传感器、水洼探测传感器、GPS模块、GSM/GPRS模块、电源模块、LED灯、扬声器和麦克风。

本实用新型的其它特点是：

所述的超声波测距传感器采用UCM40压电陶瓷传感器。

所述的水洼探测采用光电式液位传感器LL105000。

所述的GSM/GPRS模块采用GE865-QUAD芯片。

所述的GPS模块采用NavCore-S芯片。

所述的数字信号处理器采用ATMEGA64单片机芯片。

所述的水洼探测传感器位于拐杖的着地端。

所述的LED灯嵌于拐杖的外表面。

所述的电源模块选择大容量锂电池。

本实用新型的基于GPS/GPRS的智能导盲拐杖，将体积尽可能小的超声波测距传感器、水洼探测传感器、GSM/GPRS芯片、GPS定位芯片以及微处理器连接集成在一起，方便嵌入合金制造的内部中空的拐杖中，使得拐杖构成微型的电子装置。其中，超声波测距传感器负责向道路前方发射超声波并接收由前方障碍物反射回来的反射波，数字信号处理器根据发射超声波和接收到反射波的时间差计算障碍物的距离，并根据设定条件判断前方是障碍物还是台阶或凹坑，同时发出语音警告；安装在拐杖末端的水洼探测传感器也一直在工作，当拐杖探到水洼中时，水将从拐杖着地端侧面的三个竖孔进入并接触液位传感器，传感器检测到液体的存在立即发出语音警告，提示使用者绕行；通过GPS模块每隔几秒采集拐杖的当前位置信息，并通过GSM/GPRS模块向导盲台监控中心发送定位信息，导盲台监控中心包括有路由器、工作站、应用服务器、数据服务器、通讯服务器。导盲台监控中心可以在电子地图上实时监控使用者的当前所处位置，同时记录使用者的行走轨迹；使用者可以使用紧急求助功能和语音导航功能，当按下拐杖上的紧急求助按钮时，智能导盲拐杖向导盲台监控中心报警，导盲台监控中心接到报警后，通过通讯服务器与求救者之间的通话，询问情况是否需要到现场救助。