本实用新型涉及一种盲人或弱视者用于探测走向和障碍物并具自动导向作用的智能导盲杖，由红外收发器、拐杖体、控制电路、拐杖把和橡胶体等部件组合而成，柱形内空式拐杖体顶端横拐处制有拐杖把，底端固连制有软体式橡胶体，在拐杖体和拐杖把对接处制有便于握杖手按动的电源开关；拐杖体采用刚性材料制成内腔为空体式，内腔中安装有控制电路板、电源及红外发射与接受器件，按电学原理电连通，实现整体控制功能；在拐杖体下端的橡胶体上部与拐杖把拐向相对应方向制有上、下排列的红外接受器与发射器；本实用新型结构新颖，原理简单可靠，测控范围大，精度好，具有良好的推广实用前景。
简介：随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的雏形需要了我们设计的这个导盲杖可以帮助盲人在无他人帮助的情况下感知周围环境并且能够自己行走，帮助盲人安全出行，有助于盲人回归社会。我们设计的智能导盲杖可以实现前方障碍物自动报警或手柄震动报警功能，语音指示方向功能，语音指示当前时间功能，夜间警示路人功能，家人可以GPS定位盲人功能。导盲杖使用方便，实用性强，是盲人出行的好助手。
详细介绍：这是一种智能的导盲杖，使用红外检测前方是否有障碍物，如果前方1.8米内有障碍物，则盲杖自动语音提示“前方危险，请慢行”；如果前方1.8米内没有障碍物，无提示音。导盲杖上有三个功能按钮，分别为指示当前方向功能、指示当前时间功能、启动手柄震动功能。当指示当前方向按钮按下时，语音播报当前方向，最高精度为1度，且精度可调，范围为360度任意方向。当指示当前时间按钮按下时，语音播报当前...(查看更多)的时间，精确到分，范围为24小时任意时间。当启动手柄震动按钮后，当前方1.8米内有障碍物时，手柄开始震动，这样在喧闹的环境下，盲人听不到语音报警时，可以感觉到手柄的震动报警，再次按下改键则关闭手柄震动功能。GPS功能，当盲人外出时，就可以开启导盲杖的GPS功能，这样家人就可以通过互联网确定盲人的位置了，以防盲人迷路走丢。夜间警示路人功能，在夜间时，或者灯光昏暗的环境时，盲杖上的指示灯自动亮，可以警示前方路人注意盲人的位置，注意避让盲人。
导盲杖的伸缩人性化设计，可以直接放在口袋中，解决了携带问题，伸缩设计可根据身高调整长度，以适应不同高度的需求，LED只能发光，方便夜间出行，防止与行人碰撞，同时照明也能方便他人的行走，提高出行的安全性，也体现社会的互相关爱。
该导盲杖重量也控制在300克左右，与传动导盲杖基本相当。
Design of ultrasonic wave guide device Abstract：This article recommends a device of ultrasonic wave guide which is designed to adopt AT89C51 single-chip microprocessor computer as controller and apply the principle of ultrasonic distance measuring. The device can detect the distance between the blind and an obstruction in the road ahead and convert the message to a sound reminder .According to frequency variation of the reminding sound，it will enable the blind to judge whether there is an obstruction and the distance from the obstruction then accomplish the purpose of guiding the blind. Key words：Ultrasonic wave ；Single-chip microprocessor ；Guiding the blind 摘要：采用AT89C51单片机作为控制器，运用超声测距原理，设计了一种超声波导盲装置。该装置可以对盲人前面道路上障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成声音提示，盲人可以依照提示声音频率变化来判断有无障碍物及离障碍物距离，达到导盲作用。 核心词：超声波；单片机；导盲 1 引言 盲人在独自行走时重要依托导盲装置。最简朴惯用装置是普通手杖，用它在地面上敲击，可协助盲人发现0.5米以内障碍物。它重要缺陷是不能发现较远一点障碍物以及空中突出障碍物。例如，在相称于头部、胸位置悬挂或突出物体。此外，盲人还可以运用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好协助盲人行走，许多国家都研究和生产了各种
单位代码01 学号090102108 分类号TN21 密级 文献综述 智能光电导盲仪综述 院（系）名称信息工程学院 专业名称电子信息工程 学生姓名敖亚磊 指导教师董雪峰 2013年3月1日
智能光电导盲仪综述 摘要 据国家权威部门统计，中国是世界盲人最多的国家，约占世界盲人的18%，随着社会的发展，政府越来越关心残障人士。 残疾人是社会中主要的弱势群体，他们要面对更多的困难和压力。近些年来，社会和政府越来越关注弱势群体，给予盲人的关怀也越来越多。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。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，但大多成本较高，如各类导盲机器人及其它电子装置。本文提出了一种用单片机开发的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。 关键词：智能光电，导盲仪，单片机，红外测距，超声波测距。
0 课题背景 随着改革开放的深入，医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。而辅助器具技术正在我国悄然兴起。但总体来看，辅具高端产品主要被国外公司垄断，我国具有自主知识产权的产品较少。在残疾人辅助器具中，肢体残疾类品种及数量较多，但盲人辅助器具品种及数量较少。 光电信息技术的发展，有利地推动着光电检测、光电传感、物联网等领域的发展与进步。传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段，智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点。传统的导盲手杖安全性不高，导盲犬数量少价格昂贵，普及率低。以光电技术为核心的导盲机器人、超声波、无线电、红外线、卫星等导盲系统、盲人电子眼镜等现代化导盲仪是盲人亟待用品。需要我们学电子专业的学生努力开发的应用装置。 1课题目的和意义 众所周知眼晴是“心灵之窗”，而对于盲人来说，不但在衣食住存在诸多不便，而且在外出时会遇到更大的困难。如何安全行走是盲人最大的问题。随着光电技术的不断发展，为新型、实用、智能的电子导盲产品的制作提供了更为新颖的设计方法。 盲人是一个特殊群体，关注盲人服务盲人是全社会的一项公益事业，盲人的生活也越来越受到关注。相对于传统的导盲手段，目前，导盲市场正从单一化向多元化方向发展。相对于导盲犬的昂贵和导盲杖的单一功能，高科技智能化的导盲仪是盲人最佳的选择。 目前，智能导盲仪并没有在中国形成市场，在中国市场上只有少数盲人通过进口购买新西兰凯式超声波智能导盲仪，该产品虽性能高但价格极其昂贵，约8000元人民币，不是盲人这个特殊群体可消费得起的产品。国内市场上也有一些相关产品，如盲杖，导盲犬等，这些产品对盲人的帮助并不很理想，导盲犬由于训练困难，价格昂贵，很难普及。 随着光电技术的迅猛发展，尤其是光探测技术以及光信息处理技术的完善，设计出高效，实用的光电导盲器已水到渠成。
摘要 世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用60％的感觉来获取信息。盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。如何安全行走，是盲人生活中最大的问题。为了解决这一问题，本文模仿蝙蝠的超声应用能力和原理，在研究现有的电子式超声波导盲系统的基础上，应用回声定位原理，通过发送超声波，然后获得并分析障碍物的回波信息，研制了一套超声波导盲系统(导盲杖)。超声波导盲杖是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具。它通过超声波传感器对周围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍者，帮助他们视觉信息的缺失。因而设计一款实用的导盲杖来帮助视觉障碍者是十分重要的。 本设计在分析了导盲辅助工具特点的基础上，确定了超声波导盲杖的总体设计方案，重点阐述了系统的硬件设计和软件设计。系统采用AT89S51作为主控制器，利用超声测距的原理, 设计了一种超声波导盲装置，可以对盲人前面道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成声音提示, 盲人可以根据提示声音，以达到辅助盲人安全行走的目的。 关键词：导盲系统，A T89S51，超声波
目录 摘要............................................................................................................. I 1 绪论 (1) 1.1研究背景及意义 (1) 1.2 导盲杖的整体设计思想 (2) 2 导盲杖的整体设计及原理 (4) 2.1超声波的概述 (4) 2.1.1超声波简介 (4) 2.1.2超声波的传播 (5) 2.2超声波传感器 (7) 2.2.1超声波传感器简介 (7) 2.2.2超声波测距的应用 (8) 2.3超声波测距原理及实现 (10) 2.4测量精度的影响 (11) 2.4.1声时的影响 (11) 2.4.2超声波频率影响 (12) 2.5提高测量精度的措施 (13) 3 导盲杖的硬件设计 (14) 3.1单片机系统 (14) 3.2超声波发射电路 (15) 3.3超声波接收电路 (17) 3.4语音模块电路 (18) 4 导盲杖的软件设计 (20) 4.1系统软件设计原理 (20) 4.2单片机C语言 (20) 4.3系统软件设计框图 (22) 5 系统调试与优化 (23) 6 总结 (24)
本实用新型涉及一种盲人或弱视者用于探测走向和障碍物并具自动导向作用的智能导盲杖，由红外收发器、拐杖体、控制电路、拐杖把和橡胶体等部件组合而成，柱形内空式拐杖体顶端横拐处制有拐杖把，底端固连制有软体式橡胶体，在拐杖体和拐杖把对接处制有便于握杖手按动的电源开关；拐杖体采用刚性材料制成内腔为空体式，内腔中安装有控制电路板、电源及红外发射与接受器件，按电学原理电连通，实现整体控制功能；在拐杖体下端的橡胶体上部与拐杖把拐向相对应方向制有上、下排列的红外接受器与发射器；本实用新型结构新颖，原理简单可靠，测控范围大，精度好，具有良好的推广实用前景。 简介：随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的雏形需要了我们设计的这个导盲杖可以帮助盲人在无他人帮助的情况下感知周围环境并且能够自己行走，帮助盲人安全出行，有助于盲人回归社会。我们设计的智能导盲杖可以实现前方障碍物自动报警或手柄震动报警功能，语音指示方向功能，语音指示当前时间功能，夜间警示路人功能，家人可以GPS定位盲人功能。导盲杖使用方便，实用性强，是盲人出行的好助手。 详细介绍：这是一种智能的导盲杖，使用红外检测前方是否有障碍物，如果前方1.8米内有障碍物，则盲杖自动语音提示“前方危险，请慢行”；如果前方1.8米内没有障碍物，无提示音。导盲杖上有三个功能按钮，分别为指示当前方向功能、指示当前时间功能、启动手柄震动功能。当指示当前方向按钮按下时，语音播报当前方向，最高精度为1度，且精度可调，范围为360度任意方向。当指示当前时间按钮按下时，语音播报当前...(查看更多)的时间，精确到分，范围为24小时任意时间。当启动手柄震动按钮后，当前方1.8米内有障碍物时，手柄开始震动，这样在喧闹的环境下，盲人听不到语音报警时，可以感觉到手柄的震动报警，再次按下改键则关闭手柄震动功能。GPS功能，当盲人外出时，就可以开启导盲杖的GPS功能，这样家人就可以通过互联网确定盲人的位置了，以防盲人迷路走丢。夜间警示路人功能，在夜间时，或者灯光昏暗的环境时，盲杖上的指示灯自动亮，可以警示前方路人注意盲人的位置，注意避让盲人。 导盲杖的伸缩人性化设计，可以直接放在口袋中，解决了携带问题，伸缩设计可根据身高调整长度，以适应不同高度的需求，LED只能发光，方便夜间出行，防止与行人碰撞，同时照明也能方便他人的行走，提高出行的安全性，也体现社会的互相关爱。 该导盲杖重量也控制在300克左右，与传动导盲杖基本相当。
设计说明书 ————城市智能导盲车
目录 作品名称 (3) 作品模型 (3) 设计背景 (4) 设计内容与预期目的 (4) 整体方案 (5) 主要部件 (5) 底盘构造 (5) 传感器 (6) 可变式三角形履带 (7) 1 技术领域 (7) 2 背景技术 (8) 3 发明内容 (8) 4 技术方案 (8) 摩擦式无级变速器 (9) 1 技术领域 (9) 2 背景技术 (9) 3 发明内容 (10) 4技术方案 (10) 部分零件CAD尺寸图 (11) 设计感想 (16)
作品名称城市智能导盲车作品模型
设计背景 在日常生活中机械电子扮演着不可或缺的作用，在中国梦的背景下作为当代大学生我们有义务也有责任把学到的机电专业知识做出实物来回报社会，实现人生价值。 盲人是一个没有视觉感知力的弱势群体，盲人行走在川流不息的城市中，会非常的不便和危险，而起到导盲作用的除导盲犬外，目前还存在大致三类导盲机器：手杖类导盲辅具、穿戴式导盲辅具、移动式导盲辅具。本项目城市智能导盲车，在实现基本导盲功能的同时，还要向智能化和机械结构创新方向发展，弥补导盲手杖的功能单一问题和机器人的高造价、技术复杂、普及度不高的缺点，真正实现导盲工具的多功能化和大众化。这将会为盲人的生活提供极大地方便。设计内容与预期目的 （1）对智能导盲车底盘的机械传动结构创新优化，真正实现适应城市路况环境。
（2）了解使用各类传感器（红外传感器、超声波传感器），利用传感器达到导盲车自动识障、避障的预期功能。 （3）研究语音控制系统，利用语音系统向盲人传达行走指示的关键信息。（5）选用及开发合适动力系统，保证城市智能导航车的持续动力和有效续航。（6）采用相应的人机交互技术，实现人和智能导盲车的信息反馈和交流 整体方案 导盲车采用三角形履带，可以有效翻越台阶障碍和提升爬坡能力。整个底盘部分用于放置锂电池及导盲车行进所需齿轮及相关构件。 导盲车的后方有一可以360度调向的导杆并且在导杆的顶端附有控制按钮，盲人可以通过它来控制导盲车的行进与停止。 底盘部分主要体现机械的创新结构与设计，而控制系统部分则是实现导盲功能的“指挥中心”。 变速采用无级摩擦式变速器进行变速，满足了导盲车作为小型行驶器的变速要求，避免了齿轮变速器过重过大的弊端。 在导盲车的前方和左右放置红外传感器和超声波传感器，实现对导盲车周围环境及障碍的测距与识别，同时在传感器附近加载语音控制模块：当载体正前方约1米处遇有障碍时，安装在载体正前方传感器触发语音电路提示：“前方有障碍”，同理，当载体左侧或右侧约0.3~0.5米处遇有障碍时，安装在载体左侧和右侧的传感器触发语音电路，分别提示“左侧有障碍”和“右侧有障碍”，引导盲人及时规避来自各个方位的障碍。在车的前后轮轴部分放置驱动电机来控制导盲车的转向。 主要部件 底盘构造 底盘上分布有无级变速器和相应的电动机。 本车一共采用五个电动机。其中上部两个实现无级变速器的变速，提供变速器变速所需的干扰。中部电动机提供前轮驱动的驱动力。下部两个电动机提供三
一种智能导盲杖的设计 为了帮助盲人更好地独立行走与生活，在传统导盲杖的基础上，以单片机为控制核心，利用光感技术和三角形测距技术，改进设计出一款智能导盲杖。在传统导盲杖的基础上，对三个部分进行了改进，分别是手柄的设计、杖身的设计和越障轮的设计，以此来切实保障盲人出行的安全。在保留传统导盲杖基础功能的基础上，智能导盲杖可以更人性化地改善盲人的生活质量。 标签：导盲杖；单片机技术；红外探测器 Abstract：In order to help blind people walk and live independently，an intelligent blind guide rod is designed based on the traditional guide rod，using single chip microcomputer as the control core，using light sensing technology and triangle ranging technology. On the basis of the traditional guide rod，three parts are improved，namely，the design of the handle，the design of the staff body and the design of the obstacle wheel，so as to ensure the safety of the blind travel. On the basis of retaining the basic function of the traditional guide stick，the intelligent guide rod can improve the quality of life of the blind more humanized. Keywords：blind guide rod；single chip microcomputer technology；infrared detector 盲人作为社会中的特殊群体，需要这个社会更多的关怀和帮助[1]。目前我国有超过1400万的盲人，随着社会智能化的不断发展，仅仅是一根传统导盲杖已经远远不能满足盲人的出行需求了[2]。智能导盲杖利用智能手机与传统拐杖相结合的优势，可以使盲人的生活更便捷、出行更安全。 1 结构设计和控制方案 智能导盲杖在结构上包括手柄、杖身和越障轮三部分。越障轮上安装的红外线发射器对前方的道路状况进行检测，再通过控制系统处理，最后由语音模块输出语音信息来告诉盲人周围的路况。 1.1 手柄的设计 手柄上增加了控制面板，有多项功能：（1）控制面板里包含GPS定位系统。（2）控制面板里包含报警系统。（3）面板两侧增添了防滑橡胶。（4）面板前端安置了反光板。（5）面板上还有娱乐设置，能够进行音乐播放、收音机播放等功能。手柄的结构示意图如图1所示。 智能导盲杖在传统导盲杖的基础上增加了手柄上的控制结构，所述控制结构包含控制面板、GPS功能、防滑橡胶结构和反光板。增加了控制面板结构，能够让盲人在遇到危险情况时进行紧急呼叫，通过GPS功能实现与家人间的位置信
天津职业技术师大学 Tianjin University of Technology and Education 毕业论文 专业： 班级学号： 学生： 精彩文档
指导教师： 二〇一三年六月 天津职业技术师大学本科生毕业设计 基于单片机电子导盲拐杖设计Electron blind-guide crutch design based on MCU 精彩文档
专业班级： 学生 指导教师： 学院：电子工程学院 2013年06月精彩文档
摘要 随着社会的发展，在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛，如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。 本设计研究为盲人提供行走时，遇到前方障碍物提前躲避的预警系统。以AT89S52作为核心处理器，采用超声波回波时间差测量人与物体之间的安全距离，实现了提前预警使用者避让障碍物，起到避免安全隐患的作用。 该系统是基于AT89S52单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件, 应用超声波在空气中传播的时间差来测量距离。夜晚时利用光敏传感器控制警示灯开关，警示来往车辆避让。另有时间播报功能。主要由测距系统（包括超声波发射模块、超声波接收模块）和语音报警系统，时间播报系统，警示灯控制系统，稳压电源，五个主要模块构成。 该设计利用AT89S52单片机系统的I/O口，控制超声波传感器发出40KHz 的超声波，利用反射回来的超声波信号，经过放大、整形、滤波等电路回到单片机，比较调试后确定与障碍物之间的距离，完成测距。 该装置将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合。语音系统发出警示音，提醒使用者前方障碍物需躲避。使盲人在看不见的情况下，能够识别前方的障碍物正常的行走，从而起到保护盲人安全的作用。 关键词：智能避障；超声波测距；AT89S52单片机 精彩文档
第二届全国大学生光电设计竞赛竞赛细则 竞赛题目一：基于太阳能的光电导航搬运车 1.竞赛规则： 要求参赛队车辆从卸载区出发，经障碍区到装载区装载后将负载运输至卸载区，以在规定时间内赛车从装载区运送至卸载区的负载总重量计算竞赛得分。参赛队中运送重量最多的队获得竞赛分满分60分，其余队得分按其运送总重量比例递减。即，本队得分=60×本队运送重量/优胜队运送重量。 负载：磅秤用砝码，组委会统一提供足够数量的磅秤用砝码，种类配置为：0.5kg，1kg，2kg各若干。 比赛时间：每次比赛限时6分钟。比赛开始前及结束后赛车的任何部位均应在比赛区域之外。 要求采用光电技术设计赛车的避障导航系统，具体方法由各参赛队自定，并自带前进导航和避障系统到现场参加比赛。 0.2m+10%，可采用任意面积 赛车能源：必须全部来自太阳能，光伏电池面积不大于2 的聚光系统；不能采用蓄电池储能、稳压，比赛前须将电容和电感类放电完毕。 比赛采用淘汰制，具体分组由抽签决定。 赛场布置：重物装载区、卸载区、设置的障碍区及具体尺寸如图1所示。障碍物为标准的红白相间的交通路锥。竞赛场地为标准篮球场的水泥地。图中卸载区和装载区中间两米范围为操作范围。
图1 赛场示意图 注意事项： 1. 障碍物在比赛开始前由裁判在指定范围放置，比赛开始后任何参赛队员不得进入比赛场 地，队员只能在重物卸载区与重物装载区活动，进行重物的装载和卸载； 2. 跑出本赛道取消比赛资格。 3. 不能采用遥控方式。 4. 与小车脱离的导航装置可用外接电源。 5. 路线必须走8字，来回都必须穿越障碍物一次，回程不可重复来时路线（即不能走S 形） 可以走两个菱形代替8字。 6. 车辆抛锚，允许重新开始1次。抛锚前为运送到卸载区砝码不记为总重量？？不清楚 2. 评审指标和细则： 1) 理论评审指标： (1) 太阳能汽车如何高效利用太阳能； (2) 太阳能汽车如何实现准确光电导航； (3) 太阳能汽车如何实现载重能力和速度的最优设计。 2) 实物评审细则 (1) 展示分(满分10分) 主要考察：展板设计，导航装置的合理性和性价比，赛车各部分配置的合理性，电池板调整的方便灵巧性等。 (2) 竞赛成绩(满分60分) 按各参赛队的运送总量排序，运送最多的队得满分60分。其他队伍得分 60×= 第一名队伍运送总重量 本队运送总重量 所得分值 (3) 答辩评分(满分30分) 主要考察： l 整体评价(条理清楚、叙述完整、重点突出、时间把握合理) 5 l 对原理的叙述是否正确 3 l 创新性、光电知识的运用、设计特色、性价比、自制程度和工艺等 12 l 回答问题 10 3. 违规判罚 （1）没有按照规则要求正常行驶至终点者不计成绩。
基于Arduino 的智能导盲棍设计与实 现》 报告 题目：基于Arduino 的智能导盲棍设计与实现姓名：某某某 专业：XXXXX 指导教师： 成绩： 计算机与信息工程学院
20 年月
目录 1. ........................................................................... 引言 1.1 项目背景............................. 1.2 创意描述............................. 1.3 项目分工..................... 2. ..................................................................................... 相关技术介绍.................................................. 2.1 Arduino 介绍............................ 2.2 相关套件介绍........................... 2.3 相关项目对比. ................................................. 3. ..................................................................................... 功能及总体设计............................................... 3.1功能介绍. ....................................................... 3.2总体设计. ....................................................... 4. ...............................................................................项目实现 4.1 超声波测距模块. ................................................. 4.2 蓝牙连接模块. ................................................. 4.3 语音提示模块. ................................................. 4.4照明模块. ....................................................... 4.5 电量提示模块. ................................................... 5. ...............................................................................产品展示 6. ...............................................................................总结与展望 参考文献. ............................................................... 附录一元器件清单. ....................................................... 实训日志. .............................................. 教师评语. .............................................. 2 2 2 错误! 未定义书签。 2 2 3 3 4 4 4 8 8 9 10 11 11 12 13 14 15 错误! 未定义书签。错误! 未定义书签。
户外安全智能导盲系统的设计 文章介绍了一种基于FPGA的新型智能导盲系统，通过超声波测距和图像采集及处理完成盲道偏离检测的功能，并通过安装导航定位系统和感光灯提高户外安全性。这些功能可以为生活中的盲人提供更多便利的行动指示，提高盲人在行动时的安全感，让智能导盲系统带领盲人安全出行。 标签：FPGA；智能导盲系统；安全 Abstract：This paper introduces a new type of intelligent blind guide system based on FPGA，which can detect blind track deviation by ultrasonic ranging and image acquisition and processing，and improve outdoor safety by installing navigation and positioning system and photosensitive lamp. These functions can provide more convenient action instructions for the blind in life，improve the sense of security of the blind in action，and let the Intelligent Blind Guide System lead the blind to travel safely. Keywords：FPGA；Intelligent Blind Guide System；security 1 概述 1.1 課题研究的背景及意义 国内目前约有500多万盲人，占全世界盲人总数的18%，盲人在行走引导方面有很大的困难，如何安全出行，是盲人生活中最大的问题。现实中盲人在行走中要借助盲杖、导盲犬或者导盲设备等帮助。为了帮助盲人达到完全无障碍化出行，所开发的导盲装置必须要能准确识别障碍物、盲道、提醒行人注意借路及具备定位能力，为盲人提供更大的便利，而且一些老年人也可以使用。导盲杖可以在盲人外出时起到安全警示作用，最大便利的帮助盲人安全出行。 1.2 国内外研究现状及分析 目前国内外在盲人杖研究上并不重视，主要依靠导盲犬及盲道，而且研究的导盲杖大多数无功能或功能不全，目前有研究的有测距或定位的智能导盲杖，但缺乏感光灯，语音播报，偏离感应等更多功能来保障盲人。新型多功能导盲杖在新颖上添加了各项功能并使各个功能联系起来，能最大限度保障盲人的出行安全。 此项目设计了一种智能导盲系统，合理利用了当代科学技术，可以实现为盲人检测是否偏离盲道，依靠传感器探测一定范围内的路面状况并语音播报，定位盲人的地理位置，在一定亮度下感光灯的自动亮灭来保障盲人在晚上的出行安全等一系列功能。这些功能可以为生活中的盲人提供更多便利的行动指示，提高盲人在行动时的安全感，让导盲杖带领盲人安全出行。
基于超声波技术的导盲杖设计论文 龙剑凤娟伟钦邹东江强进 指导老师：谭永宏 （科技学院电子工程系） 摘要：由于电子技术和压电材料的快速发展，使超声波检测技术得到了迅猛发展。利用超声波指向性强、能量消耗缓慢的特点，通过发射具有特征频率的超声波实现对目标的探测便是超声检测技术的应用之一。本文利用超声波障碍检测技术设计了一款导盲杖，该导盲杖能自动检测前方3米围障碍物，采用语音和振动两种方式有效提示盲人避障。 本设计是一种基于超声波测距技术，以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度智能导盲杖。整个系统包括主控制器、超声波发射器、超声波接收器、温度补偿模块、语音播报模块、电源、开关、拐杖把和拐杖体。在拐杖体和拐杖把对接处制有便于握杖手按动的电源开关，拐杖体采用刚性材料制成腔为空体式，腔中安装有控制电路板、电源及超声波发射与接收器件；在拐杖体下端、中间、顶端与拐杖把拐向相对应方向装有上、下排列的超声波发射器与接收器共3对。在拐杖把下端有一语音播报模块。本系统能够感应到使用者前方3米脸部，腿部高度处的障碍物，并通过震动手柄，及语音播报通知使用者，
以保障盲人的行路安全。 【关键词】导盲杖超声波测距技术语音播报STC89C52 一引言 随着信息化和数字化的发展,现在社会中人们的生活变得更加丰富多彩,生活更加便利。但是有一种人群却不容忽视,社会上形形色色、丰富多彩的物是与他们无缘的,他们就是盲人。众所周知眼晴是“心灵之窗”,而对于突然失去或从未拥有过“心灵之窗”的盲人来说,生活上的困难与心理上的痛苦是可想而知的。他们的衣食住行存在诸多不便,而在出行与人际交往中遇到的困难更加突出。目前，市场上的导盲工具主要是导盲犬,导盲犬习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束；懂得“来”、“前进”、“停止”等口令，可以带领盲人安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。但是,导盲犬的培训过程长达18 个月,综合费用达2.5～3万美元,如此昂贵的价格不是普通用户能承担的,所以设计一款基于超声波技术的导盲杖。 本设计基于超声波测距技术，超声波作为一种频率超过20KHZ 的机械波, 其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远。此外，与其他测距方法相比，如电磁或光学的方法，超声波测距不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、等恶劣的环境下有一定的适应能力。此外，超声波传感器还具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点，检测比较迅速、方便，计算简单，易于做到实时控制。因此，基于超声波技术的导盲杖对环境的适应能力较强，稳定性较高，性价比高，给盲人的行路安全提供了必要保障。 本系统设计拟解决的关键问题： 1、大角度围的高精度超声波测距处理方法。 2、提高移动式超声波测距系统测距精度的方法。 3、语音播报模块。 1.1系统总体功能概述 1.1.1 系统原理及框图
基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统 发表时间：2019-01-15T11:06:18.030Z 来源：《信息技术时代》2018年4期作者：罗攀吴兴龙冯羽梁晓剑沈荃文温才 [导读] 近些年来，眼部损伤及视力障碍的人数逐渐增加，为了方便这类人的学习、工作、生活，本文设计一种基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统，该系统由三部分组成 （西南科技大学理学院，四川绵阳） 摘要：近些年来，眼部损伤及视力障碍的人数逐渐增加，为了方便这类人的学习、工作、生活，本文设计一种基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统，该系统由三部分组成：设置在无卫星信号的地点关键位置的RFID标签，导盲杖的硬件部分及配合导盲杖硬件部分工作的手机APP。其中导盲手杖的硬件部分包括：电源开关、手柄、输入装置、主控系统、避障系统、撑杆、导航信息获取装置、跌倒防护系统。该系统采用多传感器融合及互联网技术，为视障人士提供多方面有用的信息。 关键词：导盲系统；导盲杖；双频GPS；RFID；手机APP 引言： 我国政府历来关心残疾人，重视发展残疾人事业，20多年来，采取政治、经济、法律、行政等一系列重大措施，保障残疾人的权利，改善残疾人的生活质量。据国家权威部门统计，中国是世界视障人士最多的国家，约有 500万视障人士，1230万弱视人群，占全世界视障人士总数的18％，低视力者600多万，儿童斜弱视者1000万；青少年近视率平均达40％，大学生近视率超过70％。同时, 每年我国新增45万视障人士。视障人士丧失了视觉，这给他们的学习、工作、生活等带来诸多不便。尤其是安全出行，因不能准确及时地躲避障碍物，不能辨别出行方向，导致出行不便。因此，设计一款实用且功能齐全、符合视障人士需求的智能语音导航导盲系统是非常必要的。 1.工作原理及方案设计 1.1工作原理 导盲系统的基本工作原理是利用导盲杖上的多传感器融合实现对周围环境的探测，并利用智能算法对各种情况进行综合判断，通过输出单元告知视障人士、周围人群及视障人士家属。 本系统采用多传感器融合实现对周围环境的探测，主要分为三大类：双频GPS模块及RFID阅读器实现精确定位，超声波测距模块及红外测距模块实现对周围障碍物的探测，10轴陀螺仪实现对视障人士的姿态判断。 1.2系统方案 如图1，图1为本设计提供的一种基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统结构示意图。该系统包括设置在无卫星信号的地点关键位置的RFID标签，导盲杖的硬件部分及配合导盲杖硬件部分工作的手机APP。导航方法：卫星信号不稳定的地方导航主要靠主控系统4读取导航信息获取装置7上的RFID阅读器读取的地理位置信息，卫星信号稳定的地方导航由主控系统4从导航信息获取装置7上的双频GPS模块获取地理位置信息，从而完成导航。避障系统5和跌倒防护系统8实时工作，保障视障人士出行安全。输入装置3，由七个刻有盲文的按键组成，分别为：导航模式切换键、SOS一键求救键、打车键、当前位置键、导航键、报时键以及音量调节键，按键分布合理。智能手机端的手机APP 分为小明助手和小明同行；小明助手适用对象为视障人士家属，导盲杖会把视障人士的状态都上传至智能手机端的小明助手，小明助手包含的功能为实时地理位置查询，电子围栏，语音通话以及查看视障人士发出的求助信息；小明同行适用对象为视障人士，采用语音交互，包含功能为视障人士交友与图文识别和当地交通状况查询，辅助视障人士出行、生活、工作、交友。 本设计相对于传统导盲手段，响应速度更快，功能更加齐全，成本更低，可行性更高。 图1 导盲系统结构示意图 2.导盲杖硬件结构 导盲系统中导盲杖基于地面下内置RFID标签的导航装置，通过无线电讯号识别特定目标并读取相关数据，结合双频GPS定位技术获取位置信息并读取相关数据，给予视障人士反馈不同的位置信息，实现对视障人士的导航，同时，可以把具体路况信息反馈给视障人士，也可以把视障人士的状态反馈给视障人士家属，让视障人士出行更加安全高效。 参见图1，所述导盲手杖的硬件部分包括：电源开关1、手柄2、输入装置3、主控系统4、避障系统5、撑杆6、导航信息获取装置7、跌倒防护系统8。
创业训练计划书 项目名称：创业设计之导盲杖设计 项目负责人：申艳宏 团队成员：欧学森唐天宇 指导老师：张彦飞 学院：物理电子工程学院 班级：10级电子科学与技术
目录 一、摘要 二、关键字 三、创业项目介绍 四、可行性分析 五、设计原理 六、创业理由 七、产品卖点 八、产品包装 九、营销策略 十、经营管理 十一、售后服务 十二、创业憧憬 十三、创业者应具备的素质
创业设计之导盲仪设计 一、摘要：我们团队主要以研发服务类电子产品为创业宗旨。以服务特殊人群或研发特定功能的电子产品为主体。 二、关键字：研发服务特殊人群电子产品：导盲杖。 三、创业项目介绍：人生活过程中95%的信息是通过视觉获得的。盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。如何安全行走, 是盲人生活中最大的问题。传统的手杖使用起来有诸多不便，导盲犬的训练周期过长且价格较贵，不利于普及。我们试图利用超声波测距实现导盲的功能，制作出使用方便、价格低廉的导盲仪。 我们这次想做一个“超声波导盲拐杖”。它具有比较精确的智能超声波测距系统，语音震动报警等多方面组合。超声波测距系统用来测量前方障碍。语音震动 报警主要用于发出危险信号提醒盲人，同时 我们还附有震动提醒来适应耳朵失聪的人 群。 四、可行性分析： 我们团队的三人都是电子科学与技术专 业的学生，我们想把书本知识用于实践中去。 我们分析了市场上已有的导盲拐杖，我们的 的产品大致和他们的思想方法一样。具体分析如下：超声波测距可以制作一个利用传感器超声波测距电路，盲人打开开关后，系统会一直搜索前方物体，它能做到测动态物体和静态物体（这是我们的产品和市场的成品的主要技术区别），对于静态物体，系统会给以一般提示；对于突发性较强的如车辆，它会给以比较强的震动提醒和语音提醒（人性化设计）。使盲人能及时获得外界信息，从而保障盲人独自外出的安全。当超声波发射装置发出的超声波被前方障碍物反射并被接收装置接收时，语音电路根据障碍物距离发出
智能仪表设计基础 课程设计 课题名称电子导盲杖 学生学号 学生 所在班级 指导教师 二〇一二年九月
目录 1.功能要求及性能指标 1.1 课程设计的目的和设计任务 (1) 1.2 课程设计的要求和技术指标 (1) 2.方案设计 2.1 硬件方案 (2) 2.1.1 测距模块方案选择 (2) 2.1.2 语音模块方案选择 (3) 2.1.3 显示模块方案选择 (4) 2.1.4 震动模块方案选择 (4) 2.2 软件方案 (4) 3.硬件设计 3.1 STC89C52单片机介绍 (6) 3.1.1 引脚分布及定义 (6) 3.1.2 定时器 (8) 3.2 HC-SR04超声波模块介绍 (8) 3.2.1 模块实物图及说明 (9) 3.2.2 测距电路设计 (9) 3.2.3 测距程序设计 (11) 3.3 ISD1420语音芯片介绍 (12) 3.3.1 芯片引脚图及功能说明 (12) 3.3.2 语音录放电路的设计 (13) 3.3.3 语音程序设计 (14) 3.4 震动模块及LED灯的控制 (15) 3.5 总原理图 (16) 3.6 仪器仪表清单 (18) 4.软件设计 4.1 程序程序设计 (18) 4.2 程序调试结果 (22) 5.设计小结 (23) 参考文献 附录一：课程设计任务书 附录二：软件程序清单
1. 功能要求及性能指标 1.1 课程设计的目的和设计任务 世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用百分之六十的感觉来获取信息。盲人在独自行走时主要依靠导盲装置，最简单常用的导盲装置是普通的拐杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及悬空的障碍物。随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的需要了。超声波导盲杖是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具，它通过超声波传感器对周围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍者，帮助他们弥补视觉信息的缺失。 1.2课程设计的要求和技术指标 设计要求： 本作品由超声波测距功能、前方障碍物语音警示功能、震动警示功能、夜间警示路人功能。在盲人走路时，如果前方1米处有障碍物，则盲杖自动语音提示“前方一米处有障碍物，请注意！”，如果前方1米处没有障碍物，无提示音；如果前方2米处有障碍物，则盲杖自动语音提示“前方二米处有障碍物，请注意！”，如果前方2米处没有障碍物，无提示音；如果前方3米处有障碍物，则盲杖自动语音提示“前方三米处有障碍物，请注意！”，如果前方3米处没有障碍物，无提示音。手柄震动警示功能，可以让盲人在嘈杂的环境中通过手柄的震动接收到前方障碍物信号，弥补了语音提示在嘈杂环境中的弊端。夜间警示路人功能，在夜间遇到4米以障碍物时，盲杖上的指示灯亮，可以警示前方路人注意盲人的位置，注意避让盲人。盲杖具有使用方便，功耗低，实用性，是盲人出行外出的好助手。 技术指标： 超声波测距模块：可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达 3mm。 ISD1420语音芯片：具有20秒高保真语音录放功能，通过具有专利技术的模 拟处理存储方式，使录放音质极佳，没有常见的的背景噪 音，且电路断电后语音容仍不丢失。 2.方案设计 2.1 硬件设计方案 电子导盲杖的总体框图如下图（图1）所示，它由超声波模块、单片机、语音模块、震动模块、警示模块、校准模块组成。
曙光公司导盲手杖创业计划书 第一章：公司简介 曙光公司是一个提议中的公司，它以生产残障人群用品立足市场，以“关爱弱势群体，共建和谐社会”为宗旨，以“尽力尽心，关爱弱势群体；用情用爱，帮扶残障人群”为使命的大型残障人士提供专用品及康复护理用品。 中国残联公布的一项统计数字显示，全国目前有8296多万残疾人，这个群体年消费额在2000亿元左右，并呈现不断增长的态势。由此可见，我国残疾人用品市场潜力巨大，亟待开发。残疾人用品可以说是一个前景广阔，充满生机的产业。市场对残疾人用品的品种、档次、质量和数量也提出了更高要求。我们公司正是因此而产生。 公司注重短期目标与长远战略的结合。初期主要生产以导盲手杖为主盲人用品，通过对盲人用品市场的占领，我们将逐步进入其他残障人群专用品市场。同时我们还会生产康复护理用品，以满足市场上对康复护理用品的需求。 第二章：市场 一、市场介绍 中国是一个人口大国，相对的，中国的残障人士数目也比较多。2006年第二次全国残疾人抽样调查结果显示全国各类残疾人的总数为8296万人。据此得到2006年4月1日我国残疾人占全国总人口的比例为6．34％。平均每5个家庭中就有一个家庭有残疾人。各类残疾人的人数及各占残疾人总人数的比重分别是：视力残疾，占14．86％；听力残疾，占24．16％；言语残疾，占1．53％；肢体残疾，占29．07％；智力残疾，占6．68％；精神残疾，占7．40％；多重残疾，占16．30％。具体数目为 全国现有各类残疾人总数约8296万人
听力残疾 127万人 言语残疾 2004万人 智力残疾 554万人 肢体残疾 2412万人 视力残疾 1233万人 精神残疾 614万人 多重及其他残疾 1352万人 据报道，中国残疾人田径队的一位肢残运动员为了能换上一只运动式假肢，跑遍许多城市也没能如愿。全国有6000万残疾人，残疾人用品市场需求广泛，但让人尴尬的是，这个“钱”途无量的市场却成了一个被遗忘的角落。 有关数据显示，我国残疾人约占世界残疾人总数的五分之一，但我国残疾人用品的生产销售远远低于世界的五分之一。全国有1300万听力障碍残疾人需要装配助听器、语言康复器，但其中没有装配的占96.7%；约有80万肢体残疾人需要假肢或矫形器，但有77.4%的人尚未安装；同时，各类残疾人的生活器具、生活劳动辅助器具、文化体育用品等特殊用具，尚有90%的需求量得不到满足。同时目前市场上的残疾人康复护理用品品种少、档次低、性能单一、缺乏创新、产品老化等问题，而且只有一些科技含量较低、功能单一、价格低廉的产品，如轮椅、拐杖、假肢等，而许多性能优越、功能多样、技术含量高的国产康复器材难觅踪影，进口产品充斥市场。与单调的国内残疾人用品市场相比，国际残疾人用品丰富多采，约有十大类622种，英国仅盲人用品一项就达2000多种。 由于身体上存在着不同程度的缺陷，使得残障人士在生活上与正常人相比有着许多不便之处，而且在生活用品方面也没有专门生产和销售残疾人用品的厂家或商店。造成这种情况的原因有二：一是残疾人的生活用品很难采购，开发生产得太少；二是残疾人对产品都有不同的特殊需求。因而开发残疾人用品虽有较大的难度，但市场潜力很大。既可替残疾人解除烦恼,传递爱心,又可以获得较大的收益。 二、市场分析 中国残联公布的一项统计数字显示，全国目前有8296多万残疾人，大约每