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1、(10)申请公布号 CN 102871825 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 7 1 8 2 5 A *CN102871825A* (21)申请号 201210340508.7 (22)申请日 2012.09.14 A61H 3/06(2006.01) G01C 21/26(2006.01) (71)申请人上海大学 地址 200444 上海市宝山区上大路99号 (72)发明人沈林勇 王亚运 李玥文 曹昊 陈鲜华 (74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通 合伙) 31205 代理人陆聪明 (54) 发明名称 一种盲人行走导航仪 (57) 摘要 本发明公开。
2、了一种盲人行走导航仪，它包括 单片机(1)、加速度感应计步模块(2)、超声波测 距模块(3)、语音模块(4)、键盘(5)、液晶显示模 块(6)，上述单片机(1)分别与加速度感应计步模 块(2)、超声波测距模块(3)、语音模块(4)、键盘 (5)、液晶显示模块(6)电连接。该导航仪采用加 速度感应计步模块，能够确定盲人行走时的位置， 便于给单片机提供相关信息；采用语音模块能在 没有盲道的情况下，用语音提示引导盲人在短时 间内确定行走方向，如用耳机传送语音提示，还能 避免干扰别人和影响周围环境；超声波测距模块 的应用，能最大限度地保证了盲人的出行安全。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明。
3、书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种盲人行走导航仪，它包括单片机(1)、加速度感应计步模块(2)、超声波测距模 块(3)、语音模块(4)、键盘(5、液晶显示模块(6)，其特征是： 上述单片机(1)分别与加速度感应计步模块(2)、超声波测距模块(3)、语音模块(4)、 键盘(5)、液晶显示模块(6)电连接， 上述的加速度感应计步模块(2)，用于计算盲人行走的即时步数或前后两个转弯节点 的记录步数，加速度感应计步模块(2)与单片机(1)相连接，向单片机(1)发送计步脉冲信 号； 上述的。
4、超声波测距模块(3)，用于探测盲人与前方障碍物间的距离，超声波测距模块 (3)与单片机(1)电连接，单片机(1)驱动语音模块(4)，播放语音提示信息，提示盲人避开 避障物行走； 上述的语音模块(4)，选用MP3模块，用于通过接收单片机(1)发出的控制脉冲信号，播 放语音提示信息，实现导航； 上述的键盘(5)，用于选择导航操作，键盘(5)设有“导航模式选择”按键、“路线选择” 按键、“节点确认”按键、“语音信息选择”按键，盲人通过设置键盘(5)上的各个按键分别完 成模式选择、路线选择、语音信息选择、继续导航选择； 上述的液晶显示模块(6)与单片机(1)相连接用于显示操作、路线、节点及步数信息。 。
5、权 利 要 求 书CN 102871825 A 1/3页 3 一种盲人行走导航仪 技术领域 0001 本发明涉及的是机电控制技术领域，具体涉及的是一种辅助盲人独立出行的导航 仪。 背景技术 0002 为了帮助盲人出行，现行的主要方案是依靠导盲手杖的辅助，利用手杖来感知前 方是否有路，进而了解路面情况，从而决定是否前行。 0003 但这种方法存在以下不足：第一，导盲手杖需要配合盲道使用，然而盲人的主要活 动场所，如盲校、盲人按摩诊所、公共汽车站、超市等很多地方却没有铺设盲道；第二，路口 处的盲道出现中断，盲人很难只靠自己，准确地从路口一边的盲道通过马路走上路口另一 边的盲道。因此，需要一种更加安。
6、全、可靠和更为人性化的解决方案。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有方案中的不足，提供一种适用于城市道路情况的盲人 行走导航仪，帮助盲人安全、便捷地出行，同时解决背景技术中所存在的问题。 0005 本发明的一种盲人行走导航仪，它包括单片机1、加速度感应计步模块2、超声波 测距模块3、语音模块4、键盘5、液晶显示模块6 ， 上述单片机1分别与加速度感应计步模块2、超声波测距模块3、语音模块4、键盘5、液 晶显示模块6电连接， 导航仪在记忆模式下工作时，由正常人引导盲人携带导航仪行走，单片机1将收到加 速度感应计步模块2发出的计步脉冲信号，依次将加速度感应计步模块2所记录日常出行 路线中。
7、任何两个转弯节点之间行走的步数存储到存储器，存储器存储盲人沿整条日常出行 路线中各直行段转弯节点的记录步数。导航时，单片机1读取加速度感应计步模块2检测 到的盲人行走的即时步数，再将该步数与存储器内存储的盲人沿整条日常出行路线中各直 行段的转弯节点的记录步数作比较，判断盲人行走的即时步数是否到达转弯节点的记录步 数，如果盲人的即时步数到达存储器中的转弯节点的记录步数，则单片机1通过其输出口 向语音模块4发出转向脉冲信号，语音模块4播放语音提示信息，引导盲人转弯行走。 0006 上述的加速度感应计步模块2，用于计算盲人行走的即时步数或前后两个转弯节 点的记录步数，加速度感应计步模块2与单片机1相。
8、连接，向单片机1发送计步脉冲信号。 0007 盲人在行走之前启动盲人行走导航仪时，加速度感应计步模块2处于置零的状 态，盲人每走一步，会产生一个加速度，所述的加速度感应计步模块2通过对加速度峰值的 检测，获得行走的即时步数，将盲人沿整条日常出行路线中的各直行段转弯节点的步数存 储到单片机1的存储器中，各直行段转弯节点的步数构成存储器中的记录步数。当盲人行 走时，加速度感应计步模块2记录日常出行的路线中两个转弯节点间盲人所行走的即时步 数，加速度感应计步模块2把盲人行走的即时步数通过脉冲信号发送给单片机1。 0008 上述的超声波测距模块3，用于探测盲人与前方障碍物间的距离，超声波测距模块 说 。
9、明 书CN 102871825 A 2/3页 4 3与单片机1电连接，单片机1驱动语音模块4，播放语音提示信息，提示盲人避开避障物行 走。 0009 盲人独自出行时，启动超声波测距模块3探测盲人与前方障碍物之间距离，把盲 人与前方障碍物之间的距离信息传输给单片机1，单片机1判断两者之间距离是否小于之 前设定的安全距离，如果小于安全距离，则单片机1驱动语音模块4，播放语音提示信息，提 醒盲人规避前方障碍物行走。 0010 上述的语音模块4，选用MP3模块，用于接收单片机1发出的控制脉冲信号，播放语 音提示信息，实现导航。 0011 当盲人走到各直行段转弯节点或前方有障碍物时，单片机1发送脉冲信号。
10、，驱动 语音模块4，发出语音提示信息，提示意盲人下一步行走方向。 0012 上述的键盘5，用于选择导航操作，键盘5设有“导航模式选择”按键、“路线选择” 按键、“节点确认”按键、“语音信息选择”按键，盲人通过设置键盘5上的各个按键分别完成 模式选择、路线选择、语音信息选择、继续导航选择。 0013 上述的液晶显示模块6与单片机1相连接用于显示操作、路线、节点及步数信息。 本发明的一种盲人行走导航仪有如下有益效果： 1、 加速度感应计步模块2能够确定盲人行走时的的位置，便于给单片机提供相关信 息。 0014 2、 语音模块4能引导盲人在没有盲道的情况下，利用语音信息提示，在短时间内 确定行走方向。
11、，如用耳机传送语音提示，还能避免干扰别人和影响周围环境。 0015 3、 超声波测距模块3的应用最大限度地保证了盲人的出行安全。 0016 4、 使用者还可以扩展到视力退化的老年人以及有此需要的弱势人群，增强了他 们的自尊和自信，体现了社会对弱势群体的关怀，有利于建设和谐社会。 附图说明 0017 图1 是本发明的一种盲人行走导航仪的结构框图。 具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明进一步说明。 0019 参见图1，本发明的一种盲人行走导航仪，它包括单片机1、加速度感应计步模块 2、超声波测距模块3、语音模块4、键盘5、液晶显示模块6 ， 单片机1分别与加速度感应计步模块2、超声波测距模。
12、块3、语音模块4、键盘5、液晶显 示模块6电连接， 导航仪在记忆模式下工作时，由正常人引导盲人携带导航仪行走，单片机1将收到加 速度感应计步模块2发出的计步脉冲信号，依次将加速度感应计步模块2所记录的日常出 行路线中任何两个转弯节点之间行走的步数存储到存储器，存储器存储盲人沿整条日常出 行路线中各直行段转弯节点的记录步数。导航时，单片机1读取加速度感应计步模块2检 测到的盲人行走的即时步数，再将检测到的盲人行走的即时步数与存储器内存储的盲人沿 整条日常出行路线中各直行段的转弯节点的记录步数作比较，判断盲人行走的即时步数是 否到达转弯节点的记录步数，如果盲人的即时步数到达存储器中的转弯节点的记录。
13、步数， 说 明 书CN 102871825 A 3/3页 5 则单片机1通过其输出口向语音模块4发出转向脉冲信号，语音模块4播放语音信息提示， 引导盲人转弯行走。 0020 上述的加速度感应计步模块2，用于计算盲人行走的即时步数或前后两个转弯节 点的记录步数，加速度感应计步模块2与单片机1相连接，向单片机1发送计步脉冲信号。 0021 盲人在行走之前启动盲人行走导航仪时，加速度感应计步模块2处于置零状态， 盲人每走一步，会产生一个加速度，所述的加速度感应计步模块2通过对加速度峰值的检 测，获得行走的即时步数，将盲人沿整条日常出行路线中的各直行段转弯节点的步数存储 到单片机1的存储器中，各直行段。
14、转弯节点的步数构成存储器中的记录步数。当盲人行走 时，加速度感应计步模块2记录日常出行的路线中两个转弯节点间所行走的即时步数，加 速度感应计步模块2把盲人行走的即时步数通过脉冲信号发送给单片机1。 0022 上述的超声波测距模块3，用于探测盲人与前方障碍物间距离，超声波测距模块3 与单片机1电连接，单片机1驱动语音模块4，播放语音提示信息，提示盲人避开避障物行 走。 0023 盲人独自出行时，启动超声波测距模块3探测盲人与前方障碍物之间距离，把盲 人与前方障碍物之间距离信息传输给单片机1，单片机1判断两者之间距离是否小于之前 设定的安全距离，如果小于安全距离，则单片机1驱动语音模块4，播放语音。
15、提示信息，提示 盲人规避前方障碍物行走。 0024 上述的语音模块4，选用MP3模块，接收单片机1发出的控制脉冲信号，播放语音提 示信息实现导航。 0025 当盲人走到各直行段转弯节点或前方障碍物时，单片机1发送脉冲信号，驱动语 音模块4发出语音提示信息，提示意盲人下一步行走方向。 0026 上述的键盘5用于选择导航操作，键盘5设有 “导航模式选择”按键、“路线选择” 按键、“节点确认”按键、“语音信息选择”按键，盲人通过设置键盘5上的各个按键完成模式 选择、路线选择、语音信息选择、继续导航选择，实现对导航仪的操作。 0027 上述的液晶显示模块6与单片机1相连接用于显示操作、路线、节点及步数信息。 说 明 书CN 102871825 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102871825 A 。