本發(fā)明涉及導盲杖技術領域，特別是一種掃動測障導盲拐杖及其控制方法。

背景技術：

傳統(tǒng)在日常生活中，有一些像盲人、老年人等特殊人群，在行走引導方面存在諸多不便。調查顯示，目前我國大約有500萬盲人，約占世界盲人總數(shù)的18%，據(jù)第六次全國人口普查數(shù)據(jù)，全國65歲以上人口比重為7%。這些特殊人群在獨自行走時需要靠一定的導盲裝置指引路徑和探測障礙物，如老人和盲人經常使用的導盲裝置是手杖。盲人使用手杖敲擊地面，可幫助盲人發(fā)現(xiàn)0. 5米范圍以內的障礙物。導盲手杖價廉耐用，使用方便，因而應用廣泛。但其缺點也很明顯，其主要缺點是探障范圍小，不能發(fā)現(xiàn)距離較遠的障礙物，而且需要不斷的手動去敲擊地面，以嘗試獲得障礙物信息，較不人性化。此外，對于盲人來說，經常需要在黑暗中尋找拐杖的位置，這也是一個麻煩的問題。

此外，為了使盲人出行更加方便，目前已有多項關于導盲設備的技術發(fā)明，但大多裝置都成本昂貴且操作繁瑣，不便于老人和盲人使用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種掃動測障導盲拐杖及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種掃動測障導盲拐杖，包括：一移動機構、設置于該移動結構后端外側壁的手持桿、設置于該移動機構上端面后側的單片機、設置于該移動機構上端面后側且與所述單片機相連的語音模塊、設置于該移動機構上端面前側且與所述單片機相連的舵機、一外側壁通過連接件與所述舵機輸出軸相連的擺動觸點開關、與所述擺動觸點開關另一外側壁相連的擺動桿；所述擺動觸點開關中的靜觸點接地，動觸點與所述單片機相連。

在本發(fā)明一實施例中，所述擺動觸點開關包括一對支撐板；其中一支撐板通過設置于內側壁中部的鉸接件與另一支撐板鉸接；所述鉸接件兩側對稱設置有彈簧，且彈簧的兩端對應與兩個支撐板內側壁固定連接；其中一支撐板的內側壁上還對稱設置有作為靜觸點的一對金屬片；所述金屬片接地；另一支撐板的內側壁上對應設置有與所述金屬片匹配且作為動觸點的金屬柱，金屬柱的一端與另一支撐板固定連接，另一端向所述金屬片延伸；所述金屬柱與所述單片機相連。

在本發(fā)明一實施例中，所述移動結構的前端外側壁還設置有指示燈，所述移動機構上端面后側還設置有一光敏電阻，所述指示燈與所述光敏電阻均與所述單片機相連。

在本發(fā)明一實施例中，所述移動機構上端面后側還設置有與所述單片機相連的遙控模塊接收器；該遙控模塊接收器與遙控模塊發(fā)送器匹配。

在本發(fā)明一實施例中，所述單片機采用PIC12F675或STC51。

在本發(fā)明一實施例中，所述語音模塊采用LMD102。

在本發(fā)明一實施例中，所述舵機采用MG996R。

在本發(fā)明一實施例中，所述遙控模塊采用2272-M4。

進一步的，還提供一種掃動測障導盲拐杖的控制方法，所述單片機根據(jù)預設的PWM波信號，控制所述舵機左右轉動，并帶動所述擺動桿掃動；使用者以手推的方式通過手持桿推動移動機構向前移動；當所述擺動桿觸碰到障礙物時，所述擺動桿受力，與所述擺動桿連接的擺動觸點開關中動觸點與靜觸點接觸，所述擺動觸點開關被觸發(fā)，所述單片機收到所述擺動觸點開關上傳的觸發(fā)信號，處理信號后控制所述舵機反轉，并通過所述語音模塊發(fā)出語音信號，提醒使用者。

在本發(fā)明一實施例中，所述擺動觸點開關包括一對支撐板；其中一支撐板通過設置于內側壁中部的鉸接件與另一支撐板鉸接；所述鉸接件兩側對稱設置有彈簧，且彈簧的兩端對應與兩個支撐板內側壁固定連接；其中一支撐板的內側壁上還對稱設置有作為靜觸點的一對金屬片；所述金屬片接地；另一支撐板的內側壁上對應設置有與所述金屬片匹配且作為動觸點的金屬柱，金屬柱的一端與另一支撐板固定連接，另一端向所述金屬片延伸；所述金屬柱與所述單片機相連；當所述擺動桿一側受到障礙物提供的力時，所述擺動觸點開關中相對側的彈簧被壓縮，且該側的金屬柱與金屬片接通，所述單片機即可識別該信號；當所述擺動桿回轉后，兩個彈簧恢復初始狀態(tài)。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.能夠自動地探測障礙物，測障范圍較廣，為盲人朋友或老年人的出行提供障礙物的判斷，且在使用者需要該裝置時，能為使用者提供一定的提醒。

2. 與普通導盲杖相比，本發(fā)明所提出的導盲拐杖具有更加智能方便的特點，同時具有更加豐富的功能，使用過程更加便捷，人性化，免除了手動敲打的動作，語音提示更加明確。

3. 舵機與觸點開關的結合，實現(xiàn)了掃動測障的功能，同時加入黑夜提醒以及遙控找回功能，從而給使用者出行帶來了很大的便利。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中一種掃動測障導盲拐杖的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明中一種掃動測障導盲拐杖的系統(tǒng)框圖。、

圖3是本發(fā)明中擺動觸點開關結構圖。

圖4是本發(fā)明中掃動測障導盲拐杖實現(xiàn)導盲的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行具體說明。

本發(fā)明提供一種掃動測障導盲拐杖，如圖1~圖3所示，包括：一移動機構、設置于該移動結構后端外側壁的手持桿6、設置于該移動機構上端面后側的單片機4、設置于該移動機構上端面后側且與所述單片機相連的語音模塊7、設置于該移動機構上端面前側且與單片機相連的舵機2、一外側壁通過連接件8與舵機輸出軸相連的擺動觸點開關1、與擺動觸點開關另一外側壁相連的擺動桿3；擺動觸點開關中的靜觸點接地，動觸點與所述單片機相連。

進一步的，在本實施例中，移動機構包括一支撐臺以及設置于該支撐臺下端面的行走輪5。

進一步的，在本實施例中，擺動觸點開關包括一對支撐板；其中一支撐板11通過設置于內側壁中部的鉸接件12與另一支撐板13鉸接；鉸接件兩側對稱設置有彈簧14，且彈簧的兩端對應與兩個支撐板內側壁固定連接；其中一支撐板的內側壁上還對稱設置有作為靜觸點的一對金屬片15；所述金屬片接地；另一支撐板的內側壁上對應設置有與所述金屬片匹配且作為動觸點的金屬柱16，金屬柱的一端與另一支撐板固定連接，另一端向金屬片延伸；金屬柱與單片機相連。較佳地，金屬片與金屬柱可采用銅片以及銅柱

進一步的，如圖2所示，單片機產生PWM波信號，控制舵機左右轉動并帶動輕質橫桿掃動。以手推的方式使拐杖向前移動，當橫桿觸碰到障礙物時，橫桿受力，橫桿上的觸點開關被觸發(fā)，單片機收到信號，處理信號后控制舵機反轉，并發(fā)出語音信號，達到提醒的目的。觸點開關主要部件為中間的轉動件與兩邊的兩組觸點。兩個金屬柱分別被接上兩根信號線，兩個金屬片同接地，當單前端橫桿受到左側面的力時，右側彈簧被壓縮，右側觸點被接通，該線路被接地，單片機即可識別該信號。當橫桿回轉后，兩個彈簧復位觸點斷開，恢復初始狀態(tài)。當右側受力時同理。

進一步的，在本實施例中，移動結構的前端外側壁還設置有指示燈9，移動機構上端面后側還設置有一光敏電阻10，指示燈與光敏電阻均與單片機相連。較佳的，該指示燈采用LED燈。光敏電路可實現(xiàn)在夜晚等光線較暗時打開提醒燈，提醒路人。

進一步的，在本實施例中，移動機構上端面后側還設置有與單片機相連的遙控模塊接收器11；該遙控模塊接收器與遙控模塊發(fā)送器匹配。當使用者按下遙控模塊發(fā)射器相關按鈕，遙控模塊接收器接收信號，并通過單片機，令聲音模塊會發(fā)出鈴聲，方便尋找。

進一步的，在本實施例中，單片機采用PIC12F675或STC51。語音模塊采用LMD102。舵機采用MG996R。遙控模塊采用2272-M4。

進一步的，在本實施例中，還包括一為單片機提供電源的電源模塊。

以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。