盲人道路指引传感器设计

盲人道路指引传感器设计

简介：

我们提倡为残疾人服务，帮助他们在生活上得到便利，尤其是对于盲人，更需要我们广大市民对他们提供帮助。盲道在上海的大街小巷已经逐步普及，可是盲道并不能解决盲人在路上行走所遇到的所有的实际问题。本设计方案以传感器为基础，加入超声波的原理，设计了一种能方便盲人行走的设备，此传感器有道路指引的功能，对于盲人一定有极大地帮助。本设计的应用范围广，利用价值高，一定能成为盲人身边的必需品。

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详细介绍：

盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及空中突出的障碍物。例如，在相当于头部、胸的位置悬挂或突出的物体就不能被盲杖探测到。另外，盲人还可以利用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好的帮助盲人行走,许多国家都研究和生产了各种电子导盲装置，如各类导盲机器人及其它电子装置，但大多成本较高，普通盲人家庭难以承受。本文提出了一种用单片机为原理的一种带有超声波导盲装置的设计方案，它具有低成本、实用和精确的特点，具有十分广阔的使用价值和应用前景。

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

1.设计目的: 盲道在上海的大街小巷已经逐步普及，可是盲道并不能解决盲人在路上行走所遇到的所有的实际问题。 2.基本思路: 本设计方案以传感器为基础，加入超声波的原理，设计了一种能方便盲人行走的设备，该装置使用电池，当盲人在盲道上行走时，贴身的小装置便已经开始工作了，通过超声波，此装置在感应周围影响盲人行走的事物，并且及时提醒盲人避让。数字音乐播放器中能加入盲人喜欢的歌曲，一旦有歌曲的声音出现，就说明周围有障碍物，是在提醒盲人应该注意了。由于设置了不同的频率，当物体离盲人的距离大于4米时，此装置不会播放音乐，而在四米的范围内，离物体越近，数字音乐播放器播放出的音乐的频率越高，即声音越尖，提示盲人周围有障碍物以及障碍物与盲人之间的距离。 3.创新点: (1)从测试结果分析可知，本装置采用较低成本的器件设计制作，且误差较小，完全满足盲人行走的指引作用，具有较高的性价比。(2)本装置结构简单、体积小、性能稳定，操作容易、使用方便，可以安装在不同的载体上，制作成不同的用具，如手杖、导盲眼镜、导盲背心等，盲人很容易学会使用，具有一定推广应用价值。(3)本实用新型中加入数字音乐播放器系统。单一的蜂鸣声十分刺耳，会让盲人在遇到障碍时感到慌张，或是由于长时间听到蜂鸣声而厌烦。对于对声音十分敏感的盲人来说，不同频率的音乐可以让盲人在使用时感到舒服。 4.主要技术指标: 该报警器由控制系统、超声波发射电路、接收电路、测速电路、报警电路、LED显示电路组成。 (收起)

科学性、先进性

本系统软件采用模块化设计，超声波测距导盲器的超声波测距、按键控制、报警提示都由AT89C51单片机控制，上电后主程序无限循环，初始化后系统设置一系列初始值，包括超声波发射间隔数、定时器定时初值、报警门限值等，然后读取按键的状态。

获奖情况及鉴定结果

1.专利情况： 本设计申报了国家专利，专利申请号：201020568528.6，申请日期：2010年10月20日。 2.得奖情况： 本设计于2011年4月在上海海事大学校内挑战杯选拔赛中，获得科技制作类校二等奖。 本设计于2011年4月份入围陈嘉庚青少年发明奖（上海）公开组三等奖。 3.技术鉴定： 本设计于2011年于上海拜伦科技有限公司投产，该公司选取了本装置的一部分的原理已经电路板的设计部分。 4.论文发表情况: 本设计的理论分析部分在上海海事大学2011年论文集中发表。

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

本作品属于创新设计的类别，其设计的宗旨在于帮助盲人在盲道上更好地行走。在国内外，没有很好的仪器来帮助盲人，而且盲道周围的状况并不好，平时总能看到自行车停在盲道上，或者是树枝垂落在盲道上空，可想而知，这样的状况是不能方便盲人行走的。而且对于没有自理能力的盲人来说，导盲犬的价格也不是每一个盲人能够承受的起的，在这样的情况下，我们这样一个新颖的设计必能给盲人带来新的曙光，低廉的价格和实用性都是此设计的巧妙点。本作品为原创方案，我们设计的初衷是帮助盲人用最小的成本、最方便地行走在盲道上，减少他们的不便。在设计中，我们也人性化地考虑到了盲人行走的速度，这样提示的时效性就更为明显了。

同类课题研究水平概述

盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及空中突出的障碍物。例如，在相当于头部、胸的位置悬挂或突出的物体就不能被盲杖探测到。另外，盲人还可以利用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好的帮助盲人行走,许多国家都研究和生产了各种电子导盲装置，如各类导盲机器人及其它电子装置，但大多成本较高，普通盲人家庭难以承受。本文提出了一种用单片机为原理的一种带有超声波导盲装置的设计方案，它具有低成本、实用和精确的特点，具有十分广阔的使用价值和应用前景。 本实用新型为原创方案，在选择单片机、功放、超声波发生器的过程中，我们都学到了许多知识，在创新中我们更懂得了团队意识的重要性。并且本设计的提示音乐是用MP3进行播放的，音乐的响度是根据障碍物离盲人的距离而发生改变的，在设计中，我们也人性化地考虑到了盲人行走的速度，这样提示的时效性就更为明显了。一味的蜂蜜声当然不能让盲人感觉舒服，因为很吵，虽然能同样提示他们前方的障碍物，但是他们未必愿意去听，而音乐却不一样了，他们愿意去聆听，这样每当音乐响起，他们也能提高警觉了。本实用新型从构思到安装制作调试，通过大量的采集书面资料和实际采样，最终得到了成品。相信此设计一定能给盲人带来更多便利，帮助交通更为改善。