盲人道路指引傳感器設計

盲人道路指引傳感器設計

簡介：

我們提倡為殘疾人服務，幫助他們在生活上得到便利，尤其是對于盲人，更需要我們廣大市民對他們提供幫助。盲道在上海的大街小巷已經逐步普及，可是盲道并不能解決盲人在路上行走所遇到的所有的實際問題。本設計方案以傳感器為基礎，加入超聲波的原理，設計了一種能方便盲人行走的設備，此傳感器有道路指引的功能，對于盲人一定有極大地幫助。本設計的應用范圍廣，利用價值高，一定能成為盲人身邊的必需品。

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詳細介紹：

盲人在獨自行走時主要依靠導盲裝置。最簡單常用的裝置是普通的手杖，用它在地面上敲擊，可幫助盲人發現0.5米以內的障礙物。它的主要缺點是不能發現較遠一點的障礙物以及空中突出的障礙物。例如，在相當于頭部、胸的位置懸掛或突出的物體就不能被盲杖探測到。另外，盲人還可以利用導盲犬帶路，但是不易訓練且成本較高。為了更好的幫助盲人行走,許多國家都研究和生產了各種電子導盲裝置，如各類導盲機器人及其它電子裝置，但大多成本較高，普通盲人家庭難以承受。本文提出了一種用單片機為原理的一種帶有超聲波導盲裝置的設計方案，它具有低成本、實用和精確的特點，具有十分廣闊的使用價值和應用前景。

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

1.設計目的: 盲道在上海的大街小巷已經逐步普及，可是盲道并不能解決盲人在路上行走所遇到的所有的實際問題。 2.基本思路: 本設計方案以傳感器為基礎，加入超聲波的原理，設計了一種能方便盲人行走的設備，該裝置使用電池，當盲人在盲道上行走時，貼身的小裝置便已經開始工作了，通過超聲波，此裝置在感應周圍影響盲人行走的事物，并且及時提醒盲人避讓。數字音樂播放器中能加入盲人喜歡的歌曲，一旦有歌曲的聲音出現，就說明周圍有障礙物，是在提醒盲人應該注意了。由于設置了不同的頻率，當物體離盲人的距離大于4米時，此裝置不會播放音樂，而在四米的范圍內，離物體越近，數字音樂播放器播放出的音樂的頻率越高，即聲音越尖，提示盲人周圍有障礙物以及障礙物與盲人之間的距離。 3.創新點: (1)從測試結果分析可知，本裝置采用較低成本的器件設計制作，且誤差較小，完全滿足盲人行走的指引作用，具有較高的性價比。(2)本裝置結構簡單、體積小、性能穩定，操作容易、使用方便，可以安裝在不同的載體上，制作成不同的用具，如手杖、導盲眼鏡、導盲背心等，盲人很容易學會使用，具有一定推廣應用價值。(3)本實用新型中加入數字音樂播放器系統。單一的蜂鳴聲十分刺耳，會讓盲人在遇到障礙時感到慌張，或是由于長時間聽到蜂鳴聲而厭煩。對于對聲音十分敏感的盲人來說，不同頻率的音樂可以讓盲人在使用時感到舒服。 4.主要技術指標: 該報警器由控制系統、超聲波發射電路、接收電路、測速電路、報警電路、LED顯示電路組成。 (收起)

科學性、先進性

本系統軟件采用模塊化設計，超聲波測距導盲器的超聲波測距、按鍵控制、報警提示都由AT89C51單片機控制，上電后主程序無限循環，初始化后系統設置一系列初始值，包括超聲波發射間隔數、定時器定時初值、報警門限值等，然后讀取按鍵的狀態。

獲獎情況及鑒定結果

1.專利情況： 本設計申報了國家專利，專利申請號：201020568528.6，申請日期：2010年10月20日。 2.得獎情況： 本設計于2011年4月在上海海事大學校內挑戰杯選拔賽中，獲得科技制作類校二等獎。 本設計于2011年4月份入圍陳嘉庚青少年發明獎（上海）公開組三等獎。 3.技術鑒定： 本設計于2011年于上海拜倫科技有限公司投產，該公司選取了本裝置的一部分的原理已經電路板的設計部分。 4.論文發表情況: 本設計的理論分析部分在上海海事大學2011年論文集中發表。

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

本作品屬于創新設計的類別，其設計的宗旨在于幫助盲人在盲道上更好地行走。在國內外，沒有很好的儀器來幫助盲人，而且盲道周圍的狀況并不好，平時總能看到自行車停在盲道上，或者是樹枝垂落在盲道上空，可想而知，這樣的狀況是不能方便盲人行走的。而且對于沒有自理能力的盲人來說，導盲犬的價格也不是每一個盲人能夠承受的起的，在這樣的情況下，我們這樣一個新穎的設計必能給盲人帶來新的曙光，低廉的價格和實用性都是此設計的巧妙點。本作品為原創方案，我們設計的初衷是幫助盲人用最小的成本、最方便地行走在盲道上，減少他們的不便。在設計中，我們也人性化地考慮到了盲人行走的速度，這樣提示的時效性就更為明顯了。

同類課題研究水平概述

盲人在獨自行走時主要依靠導盲裝置。最簡單常用的裝置是普通的手杖，用它在地面上敲擊，可幫助盲人發現0.5米以內的障礙物。它的主要缺點是不能發現較遠一點的障礙物以及空中突出的障礙物。例如，在相當于頭部、胸的位置懸掛或突出的物體就不能被盲杖探測到。另外，盲人還可以利用導盲犬帶路，但是不易訓練且成本較高。為了更好的幫助盲人行走,許多國家都研究和生產了各種電子導盲裝置，如各類導盲機器人及其它電子裝置，但大多成本較高，普通盲人家庭難以承受。本文提出了一種用單片機為原理的一種帶有超聲波導盲裝置的設計方案，它具有低成本、實用和精確的特點，具有十分廣闊的使用價值和應用前景。 本實用新型為原創方案，在選擇單片機、功放、超聲波發生器的過程中，我們都學到了許多知識，在創新中我們更懂得了團隊意識的重要性。并且本設計的提示音樂是用MP3進行播放的，音樂的響度是根據障礙物離盲人的距離而發生改變的，在設計中，我們也人性化地考慮到了盲人行走的速度，這樣提示的時效性就更為明顯了。一味的蜂蜜聲當然不能讓盲人感覺舒服，因為很吵，雖然能同樣提示他們前方的障礙物，但是他們未必愿意去聽，而音樂卻不一樣了，他們愿意去聆聽，這樣每當音樂響起，他們也能提高警覺了。本實用新型從構思到安裝制作調試，通過大量的采集書面資料和實際采樣，最終得到了成品。相信此設計一定能給盲人帶來更多便利，幫助交通更為改善。