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CN103395398A - 盲人代步车 - Google Patents

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CN103395398A
CN103395398A CN2013102719077A CN201310271907A CN103395398A CN 103395398 A CN103395398 A CN 103395398A CN 2013102719077 A CN2013102719077 A CN 2013102719077A CN 201310271907 A CN201310271907 A CN 201310271907A CN 103395398 A CN103395398 A CN 103395398A
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CN
China
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ultrasonic
cpu
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ultrasonic signal
car body
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CN2013102719077A
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文杰
许瑞芳
李方方
侯宁
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Luoyang Institute of Science and Technology
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Luoyang Institute of Science and Technology
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Abstract

盲人代步车，包括驱动车体运动的动力系统、控制车体实现启动、停止、转向、加减速的控制系统和导航系统，导航系统包括向车体前方路面发射超声波信号的超声波发生器、接收前方反射回来的超声波信号的超声波接收器、CPU以及受CPU控制的语音提示系统；CPU通过控制超声波发生器向前方路面发射超声波信号并根据超声波接收器接收到返回超声波信号的情况对前方路况进行判定，然后控制语音提示系统播放路况信息，使操作者根据路况信息控制代步车。本发明通过超声波探测前方路况信息并通过语音提示系统通知使用者以便于使用者调整代步车的速度、行驶方向等，不仅实现了盲人驾车出行，而且兼具导航功能和通讯功能，真正解决了盲人出行难的问题。

Description

盲人代步车
技术领域
本发明涉及到车辆领域的助力车、代步车，具体的说是一种盲人代步车。
背景技术
现实生活中，盲人出行采用的导盲手段往往为导盲手杖或导盲犬，但这并没有改变出行不便的问题：导盲手杖或导盲犬仅仅是盲人出行的指路工具，并不能从根本上改善盲人出行难的问题，盲人仍然需要步行前往目的地，对于体质不好的盲人或者老年盲人尤其困难。
发明内容
为解决盲人出行困难的问题，本发明提供了一种盲人代步车。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：盲人代步车，包括驱动车体运动的动力系统和控制车体实现启动、停止、转向、加减速的控制系统，还包括导航系统和键盘数字为盲文的通讯手机，所述导航系统包括向车体前方路面发射超声波信号的超声波发生器、接收前方反射回来的超声波信号的超声波接收器、CPU以及受CPU控制的语音提示系统；
所述CPU通过控制超声波发生器向前方路面发射超声波信号并根据超声波接收器接收到返回超声波信号的情况对前方路况进行判定，然后控制语音提示系统播放路况信息，使操作者根据路况信息控制代步车。
所述的导航系统，其工作过程包括以下步骤：
1）CPU控制超声波发生器向前方路面发射超声波信号并开始计时；
2）超声波接收器每接收到一次返回的超声波信号就传递给CPU一个脉冲信号，CPU记录每个脉冲信号的发生时间，然后将所记录的时间点依次连线；
3）CPU根据步骤2）的时间点连线判定前方路况，并将该路况信息通过语音提示系统传递给使用者：
若CPU未记录任何的时间点，即超声波接收器未接收到返回的超声波信号，则表示前方路面十分光滑平整；
若时间点连线中某一段的时间点分布密集，表示对应的距离上存在障碍，然后CPU根据该时间点和超声波的传播速率计算出障碍物与车体的距离并输出给语音提示系统；
若时间点连线均匀排布或近似均匀排布，表示路面无障碍但凹凸不平，可以通行。
为保证安全，所述动力系统驱动车体以0.5m/s-2m/s的速度行驶。
本发明所用到的原理为：超声波遇到阻碍的时候会反射回来，根据其时间可以计算出障碍物的距离，由于路面不可能为镜面一样的平整，因此其存在着凹凸，这些凹凸会将超声波反射回去一部分，这些返回的超声波信号不仅能够确定距离，而且也能反映障碍物的大小：一般小的障碍物，后续的超声波仍然能够返回，但是比较大的障碍物会将发射的超声波全部阻挡使其返回，可以据此来判定前方障碍物是否阻碍通行。
有益效果：本发明通过超声波探测前方路况信息并通过语音提示系统通知使用者以便于使用者调整代步车的速度、行驶方向等，不仅实现了盲人驾车出行，而且兼具导航功能和通讯功能，真正解决了盲人出行难的问题。
附图说明
图1为本发明超声波探测路障的原理示意图；
图2为本发明导航系统硬件连接图；
图3为本发明的工作原理流程图；
附图标记：1、CPU，2、超声波发生器，3、超声波接收器，4、语音提示系统，5、超声波发生器发射的超声波，6、障碍物，7、遇到障碍物返回的超声波。
具体实施方式
    如图所示，盲人代步车，包括驱动车体运动的动力系统和控制车体实现启动、停止、转向、加减速的控制系统，还包括导航系统和键盘数字为盲文的通讯手机，所述导航系统包括向车体前方路面发射超声波信号的超声波发生器2、接收前方反射回来的超声波信号的超声波接收器3、CPU1以及受CPU1控制的语音提示系统4；
所述CPU1通过控制超声波发生器2向前方路面发射超声波信号并根据超声波接收器3接收到返回超声波信号的情况对前方路况进行判定，然后控制语音提示系统4播放路况信息，使操作者根据路况信息控制代步车。
所述的导航系统，其工作过程包括以下步骤：
1）CPU1控制超声波发生器2向前方路面发射超声波信号并开始计时；
2）超声波接收器3每接收到一次返回的超声波信号就传递给CPU1一个脉冲信号，CPU1记录每个脉冲信号的发生时间，然后将所记录的时间点依次连线；
3）CPU1根据步骤2）的时间点连线判定前方路况，并将该路况信息通过语音提示系统4传递给使用者：
若CPU1未记录任何的时间点，即超声波接收器3未接收到返回的超声波信号，则表示前方路面十分光滑平整；
若时间点连线中某一段的时间点分布密集，表示对应的距离上存在障碍，然后CPU1根据该时间点和超声波的传播速率计算出障碍物与车体的距离并输出给语音提示系统4；
若时间点连线均匀排布或近似均匀排布，表示路面无障碍但凹凸不平，可以通行。
所述动力系统驱动车体以0.5m/s-2m/s的速度行驶，以确保操作者有充分的时间来操作代步车停止、转向。
所述键盘数字为盲文的通讯手机，便于盲人拨打电话求助或与家人沟通。
本发明中，首先编辑计时程序和发声程序并存储与CPU1中，然后将CPU1与语音提示系统4相连，语音提示系统4可以是扬声器以及其附带的电路和电源，或其它具备相应功能的系统。
所述超声波发生器2向车体前方路面发射超声波信号，可以是连续发射，也可以是间隔一段时间之后发射，为防止干扰，最好是每间隔1-2s发射一次。
所述超声波接收器3只在接收到车体前方（与车体等宽范围或小于车体宽度范围内）反馈回来的超声波信号时才给CPU1传递一个用于计时的脉冲信号。
可以在所述代步车上设置GPS定位，以便于准确确定其位置。
本发明中，在编制发声程序时，除了设定“前方X米有障碍请绕行”外，可以再设定“前方路面颠簸请减速”，其对应于时间点连线中的时间点分布大致均匀，可以根据测试然后设定能够通行的时间点之间的最小间隔。

Claims (3)

1.盲人代步车，包括驱动车体运动的动力系统和控制车体实现启动、停止、转向、加减速的控制系统，其特征在于：还包括导航系统和键盘数字为盲文的通讯手机，所述导航系统包括向车体前方路面发射超声波信号的超声波发生器（2）、接收前方反射回来的超声波信号的超声波接收器（3）、CPU（1）以及受CPU（1）控制的语音提示系统（4）；
所述CPU（1）通过控制超声波发生器（2）向前方路面发射超声波信号并根据超声波接收器（3）接收到返回超声波信号的情况对前方路况进行判定，然后控制语音提示系统（4）播放路况信息，使操作者根据路况信息控制代步车。
2.根据权利要求1所述的盲人代步车，其特征在于，所述的导航系统，其工作过程包括以下步骤：
1）CPU（1）控制超声波发生器（2）向前方路面发射超声波信号并开始计时；
2）超声波接收器（3）每接收到一次返回的超声波信号就传递给CPU（1）一个脉冲信号，CPU（1）记录每个脉冲信号的发生时间，然后将所记录的时间点依次连线；
3）CPU（1）根据步骤2）的时间点连线判定前方路况，并将该路况信息通过语音提示系统（4）传递给使用者：
若CPU（1）未记录任何的时间点，即超声波接收器（3）未接收到返回的超声波信号，则表示前方路面十分光滑平整；
若时间点连线中某一段的时间点分布密集，表示对应的距离上存在障碍，然后CPU（1）根据该时间点和超声波的传播速率计算出障碍物与车体的距离并输出给语音提示系统（4）；
若时间点连线均匀排布或近似均匀排布，表示路面无障碍但凹凸不平，可以通行。
3.根据权利要求1所述的盲人代步车，其特征在于：所述动力系统驱动车体以0.5m/s-2m/s的速度行驶。
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