基于超声波的智能导盲装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种导盲设备，尤其涉及一种基于超声波的智能导盲装置。
【背景技术】
[0002]盲人作为一类特殊群体越来越受到人们的关注，如何增强其自理能力，扩大其活动范围并提高生活质量成为对盲人关注的焦点。
[0003]现有技术中，为了帮助盲人自由活动有如下几种方式:导盲犬、导盲手杖、导盲机器人等，其中导盲犬以及传统的导盲手杖使用最为广泛，虽然导盲犬以及导盲手杖能够为盲人进行简单的道路指引，但是对于盲人获取外界信息(比如危险区域的识别等)仍然是极为困难的事情，因此，随着科技的发展又出现了智能导盲手杖、导盲机器人等导盲用具，但是目前的导盲手杖以及导盲机器人仍然存在如下问题:比如导盲机器人制造成本极高，而且制造成本高，不便于携带，尤其是在阶梯道路、斜坡等更加难以使用，而智能导盲手杖同样受制造成本高的限制，很难得到应用。
[0004]因此，需要提出一种新的导盲设备，能够帮助盲人准确获取外界环境的信息，作出正确的行动指引，而且操作简便，制造方便，成本低廉。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于超声波的智能导盲装置，能够帮助盲人准确获取外界环境的信息，作出正确的行动指引，而且操作简便，制造方便，成本低廉。
[0006]本实用新型提供的一种基于超声波的智能导盲装置，包括基体、超声波发射头、两个超声波接收头以及控制导盲单元，所述超声波发射头和超声波接收头均设置于所述基体的前端并位于同一直线上，所述超声波发射头位于两个超声波接收头之间且间距相等，所述控制导盲单元设置于所述基体，超声波发射头以及超声波接收头均与控制导盲单元连接;
[0007]所述控制导盲单元至少包括GPS定位模块、图像采集模块、三个超声波换能器、前置信号处理模块、语音识别模块、语音输出模块以及中央处理电路，所述GPS定位模块、语音识别模块、图像采集模块以及语音输出模块均与所述中央处理电路连接，所述超声发射头和两个超声接收头与三个超声波换能器一一对应连接，超声换能器通过前置信号处理模块与所述中央处理电路连接。
[0008]进一步，所述前置信号处理模块包括换能器驱动电路、信号采集电路、前置处理电路以及时钟电路，所述换能器驱动电路与中央处理电路电连接，所述换能器驱动电路的输出端与超声换能器连接，所述超声换能器还与所述信号采集电路连接，信号采集电路的输出端与前置处理电路连接，所述前置处理电路与时钟电路以及中央处理电路连接并进行数据交互。
[0009]进一步，所述图像采集模块包括两个摄像头和图像处理电路，其中一个摄像头设置于基体并朝向基体的前斜下方，另一个摄像头设置于基体并朝向基体的正前方，所述摄像头与图像处理电路连接，图像处理电路的输出端与所述中央处理电路电连接。
[0010]进一步，所述语音输出模块包括语音转换芯片和扬声器，所述语音转换芯片的输入端与中央处理电路电连接，输出端与扬声器电连接；或者
[0011]所述语音输出模块包括语音转换芯片和蓝牙发射电路，所述语音转换芯片的输入端与中央处理电路电连接，输出端与蓝牙发射电路的输入端连接，蓝牙发射电路通过与其匹配的蓝牙耳机连接。
[0012]进一步，所述导盲装置还包括设置于基体左右两侧的两个微型振动器，所述微型振动器的输入端与中央处理电路电连接。
[0013]进一步，所述导盲控制导盲单元还包括距离传感器、速度传感器以及红外温度传感器，所述距离传感器、速度传感器以及红外温度传感器的输出端均与所述中央处理电路电连接。
[0014]进一步，所述导盲控制导盲单元还包括与中央处理电路电连接的无线传输模块。
[0015]进一步，所述基体的尾端端部以可折叠的方式设置有握持手柄，所述握持手柄固定设置有手环，所述手柄还设置有与所述中央处理电路电连接的握力传感器。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型的基于超声波的智能导盲装置，能够向使用者提供准确全面的环境信息，而且能够准确判断障碍物的方位及距离，对使用者作出正确的行动指引，通过语音识别输入命令信息，方便盲人使用；而且制造方便，成本低廉，易于推广。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]图2为图1中的俯视图。
[0020]图3为本实用新型的第一实施例的电路原理框图。
[0021]图4为本实用新型的第二实施例的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0022]图1为本实用新型的结构示意图，图2为图1中的俯视图，图3为本实用新型的第一实施例的电路原理框图，图4为本实用新型的第二实施例的电路原理框图，如图所示，本实用新型提供的一种基于超声波的智能导盲装置，包括基体1、超声波发射头5、两个超声波接收头4以及控制导盲单元3，所述超声波发射头5和超声波接收头4均设置于所述基体I的前端并位于同一直线上，所述超声波发射头5位于两个超声波接收头4之间且间距相等，所述控制导盲单元3设置于所述基体1，超声波发射头5以及超声波接收头4均与控制导盲单元3连接；
[0023]所述控制导盲单元3至少包括GPS定位模块、图像采集模块、三个超声波换能器、前置信号处理模块、语音识别模块、语音输出模块以及中央处理电路，所述GPS定位模块、语音识别模块、图像采集模块以及语音输出模块均与所述中央处理电路连接，所述超声发射头和两个超声接收头与三个超声波换能器一一对应连接，超声换能器通过前置信号处理模块与所述中央处理电路连接；本实用新型的基于超声波的智能导盲装置，能够向使用者提供准确全面的环境信息，而且能够准确判断障碍物的方位及距离，对使用者作出正确的行动指引，通过语音识别输入命令信息，方便盲人使用；而且制造方便，成本低廉，易于推广。其中:
[0024]语音识别模块为语音识别芯片并搭载现有的语音软件，语音识别芯片比如ICRoute公司的LD3320芯片，当然语音识别芯片为非特定人芯片，并且配有语音输入的话筒。
[0025]GPS定位模块采用现有的GPS电路，并且GPS定位模块通过与卫星进行数据交互确定使用者的地理位置，并向中央处理电路输出位置信息，当盲人通过语音识别芯片输入目标位置时，语音识别芯片将语音转换为中央处理电路能够识别的机器语言并通过中央处理电路将命令信息传输到GPS定位模块中，由GPS定位模块进行目标查找、路径规划等，并将规划结果传输到中央处理电路再通过语音输出模块进行输出。
[0026]中央处理电路，采用现有的单片机或者IC芯片。
[0027]如图1所示，中央处理电路控制超声波换能器工作，并使超声发射头和超声接收头处于工作状态，如没有回波信号，则中央处理电路输出命令使语音输出模块工作，并向使用者传达前方无障碍物；如超声波接收头接收到回波信号，由前置信号处理模块对回波信号进行处理，并通过回波信号处理模块对两个接收头的接收到回波信号的时间差进行计算，如左侧超声波接收头先收到回波信号，那么左右两侧的超声波接收头的收到回波信号的时间差为t，前置信号处理模块中预置有时间差阈值T，当t < T时，则判断障碍物位于使用者行进方向的正前方，中央处理电路控制语音输出模块进行警示，如t > T，则判断障碍物位于使用者前进方向的左侧，中央处理电路控制语音输出模块进行警示；右侧超声波接收头先收到回波信号的原理与上述一致，因此，通过此种方式，就能够帮助使用者准确判断障碍物方向，便于使用者作出正确的行动选择。
[0028]本实施例中，所述前置信号处理模块包括换能器驱动电路、信号采集电路、前置处理电路以及时钟电路，所述换能器驱动电路与中央处理电路电连接，所述换能器驱动电路的输出端与超声换能器连接，所述超声换能器还与所述信号采集电路连接，信号采集电路的输出端与前置处理电路连接，所述前置处理电路与时钟电路以及中央处理电路连接并进行数据交互。其中:
[0029]信号采集电路，采用现有的采集电路，将与超声波接收头连接的超声波换能器输出的回波信息进行预处理，使前置处理电路能够识别该回波信号；
[0030]时钟电路采用现有的时钟电路，并对前置处理电路收到回波信号的时间点进行计时；
[0031]前置处理电路，采用现有的单片机或者IC芯片，预置有时间差阈值T，并将判断的结果传输到中央处理电路。
[0032]本实施例中，所