CN206560533U - 一种穿戴式导盲设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿戴式导盲设备，包括：语音导引器、碍物探测器、导向器、导航装置及CPU，所述CPU分别与语音导引器、碍物探测器、导向器及导航装置连接，导向器与导航装置设为一体，碍物探测器、语音导引器及导航装置与导向器通过无线连接；隐形导盲设备还包括腿板及设于腿板上下两端的绑带，盲人左脚及右脚分别带有腿板，腿板上设有电池，腿板安装于脚踝处，腿板的下部安装有障碍物探测器。本实用新型的技术目的在于提供一种能够使得盲人出行轻松、能够解放双手、更加安全、更不易迷路的穿戴式导盲设备。

Description

一种穿戴式导盲设备

技术领域

本实用新型涉及导盲设备领域，特别是一种穿戴式导盲设备。

背景技术

据世界卫生组织统计，全世界大约有2.85亿左右的视力受损者。然而即使在发达国家，大多数盲人仍然利用1921年发明的标准白手杖导盲

目前全球有盲人很多，并且有上亿的人有视力障碍。众所周知，盲人虽然眼睛看不见，但是其他感官却比常人发达许多，因此可以利用其它的感官及高科技技术来为盲人导航，避免导盲犬及其它大型重量重的导盲设备，使得盲人能够安全，轻松出行。

发明内容

针对上述在盲人出行存在的现有问题，本实用新型的技术目的在于提供一种能够使得盲人出行轻松、能够解放双手、更加安全、更不易迷路的穿戴式导盲设备。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种穿戴式导盲设备，包括：语音导引器、障碍物探测器、导向器、导航装置及CPU，所述CPU分别与语音导引器、障碍物探测器、导向器及导航装置连接，导向器与导航装置设为一体，障碍物探测器、语音导引器及导航装置与导向器通过无线连接；

隐形导盲设备还包括腿板及设于腿板上下两端的绑带，盲人左脚及右脚分别带有腿板，腿板上设有电池，腿板安装于脚踝处，腿板的下部安装有障碍物探测器。

上述技术方案中，通过语音导引器能够对盲人进行导航及通过语音导引器控制导盲设备，并且提供必要的危险信息，是一种交互窗口，而安装于脚踝处的腿板上的障碍物探测器能够有效避开障碍物，并且还能够使得盲人顺利走上或走下阶梯，通过无线连接能够减小线路的缠绕，更加方便。

一种穿戴式导盲设备，所述障碍物探测器包括第一探测器、压力传感器、距离探测器及3D测量仪，第一探测器为超声波探测器，第一探测器斜向上安装，第一探测器与水平方向的夹角为70～80°，距离探测器垂直向下安装，第一探测器、压力传感器、距离探测器及3D测量仪分别与CPU连接，压力传感器设于鞋垫下；腿板的外侧还设有与CPU连接的测速器。

上述技术方案中，通过将第一探测器斜向上安装，第一探测器与水平方向的夹角为70～80°，能够使得在高处的障碍物距离头部0.5～1m时，让盲人避开，避免碰撞，通过垂直向下安装的距离探测器能够探测盲人脚抬高的最高距离，便于提醒盲人跨过障碍，通过3D测量仪能够使得盲人通过/绕过前方的楼梯或小坑，也能够及时提醒下阶梯或下坡，使得盲人的出行更加安全。

一种穿戴式导盲设备，所述导向器包括到导向体及手带，导向器带于手上，手带对称设于导向体上端与下端，所述导向体的底面设有6/8个均布的振动仪，用于指示方向，导向器内设有与CPU连接的导航装置。

上述技术方案中，通过导向器及语音导引器两种方式的导向，能够及时、准确将导向信息传输给盲人，若听力不好的盲人还可单独通过导向器，并且通过佩戴的设有6/8个均布的振动仪的导向体的震动方向来给盲人导向，使得导向方向更加准确。

一种穿戴式导盲设备，所述3D测量仪包括分别与CPU连接的激光发射器、红外传感器及前置摄像头，所述CPU为具有实感图像处理功能的微处理器。

上述技术方案中，通过3D测量仪能够准确、快速测量出前方的地形，便于提前告知盲人前方的地形，使得盲人能够提前做好准备。

一种穿戴式导盲设备，所述语音导引器包括具有语音识别功能的耳麦，耳麦与导向器及CPU无线连接。

一种穿戴式导盲设备，所述导航装置内设有存有地图的存储器，导航装置设有数据接口；通过数据接口可上传更新的地图及人工制作的地图，导航装置内还设有卫星定位系统及报警系统，卫星定位系统及报警系统与触发按钮配合安装，触发按钮设于导向体的侧面，导航装置设有在线地图。

上述技术方案中，通过在存储器内设有的地图能够方便导航，并且还可通过根据盲人日常的活动定制专门的精细地图，使得当盲更加精准，使得盲人的行走速度更加快速，通过设有的卫星定位系统及报警系统，能够便于盲人在必要时通过触发按钮而求救。

一种穿戴式导盲设备，所述激光发射器将结构光投射至盲人脚下前方的障碍物表面，再使用红外传感器接障碍物反射的结构光，CPU根据接收到的结构光反射的图案在前置摄像头上的位置和变形程度计算障碍物的空间信息，再通过三角测距原理再进行深度计算，得出障碍物的三维尺寸。

上述技术方案中，通过这种方式能够快速、精确测出前方的路况。

一种穿戴式导盲设备的控制方法，打开穿戴式导盲设备，通过耳麦识别语音所说的目的地，并且在识别语音后，CPU会通过耳麦给盲人一次目的地确认，若目的地不对，则从新通过耳麦输入目的地，CPU同时会提供3个相似的地址供盲人选择，直到盲人确认正确地址为止；输入正确地址后，CPU根据导航装置内置地图或在线地图来确认行走路线及两地距离，并且根据内置地图或在线地图提供选择出行方式及让盲人确认两地距离，以保证位置的精确性；在行走过程中，障碍物探测器将探测到前方、脚下的障碍物信息实时传送给CPU，CPU通过耳麦用语音的方式为盲人导航或通过导向器上导向体的振动仪为盲人导航，导航方式为点钟方向导航；设于鞋垫下的压力传感器在脚踩踏到压力传感器后，压力传感器测得的压力大于或等于设定压力值时，压力传感器向CPU发送压力信号，CPU控制障碍物探测器工作，压力传感器测得的压力小于设定压力值时，CPU控制障碍物探测器不工作，通过障碍物探测器的第一探测器能够探测到较高位置的障碍物，通过3D测量仪能够探测到脚下前方的障碍物或坑，CPU提前通过语音导引器告知盲人，若是较大的坑/障碍物，CPU通过地图引导盲人绕开，若是较小的坑，CPU通过实时告知盲人距离的远近，让盲人慢速通过，若3D测量仪通过测得的三维障碍物为阶梯，3D测量仪则会通过语音导引器提醒盲人，前方有阶梯，并告知阶梯的高度，并供盲人选择绕过阶梯还是从阶梯上行走，若从阶梯上行走，则距离探测器在阶梯离盲人50～200cm时，测量盲人脚抬起的高度，若高度过低不足以踩在阶梯上，则CPU控制导向器发出持续振动及语音导引器发出提醒信息，以使盲人太高脚；若遇到危险或迷路时，按住触发按钮5秒以上，触发按钮触发卫星定位系统及报警系统报警。

上述技术方案中，通过上述的设备及控制方法能够使得盲人的行走更加自如、更加快速、更加方便、更加安全，既能够解放双手，还能够使得盲人的活动范围大大增加。

本实用新型的有益效果是:

通过语音导引器能够对盲人进行导航及通过语音导引器控制导盲设备，并且提供必要的危险信息，是一种交互窗口，而安装于脚踝处的腿板上的障碍物探测器能够有效避开障碍物，并且还能够使得盲人顺利走上或走下阶梯，通过无线连接能够减小线路的缠绕，更加方便；通过穿戴式导盲设备及穿戴式导盲设备的控制方法，使得盲人的行走更加自如、更加快速、更加方便、更加安全，既能够解放双手，还能够使得盲人的活动范围大大增加。

附图说明

图1是腿板的结构示意图；

图2是导向器的结构示意图。

图中标记：1为腿板、2为绑带、3为障碍物探测器、3.1为第一探测器、3.2为距离探测器、3.3为3D测量仪、4为导向体、5为手带。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1及图2所示的穿戴式导盲设备，包括：语音导引器、障碍物探测器、导向器、导航装置及CPU，所述CPU分别与语音导引器、障碍物探测器、导向器及导航装置连接，导向器与导航装置设为一体，障碍物探测器、语音导引器及导航装置与导向器通过无线连接；

穿戴式导盲设备还包括腿板1及设于腿板1上下两端的绑带2，盲人左脚及右脚分别带有腿板1，腿板1上设有电池，腿板1安装于脚踝处，腿板1的下部安装有障碍物探测器3。

所述障碍物探测器3包括第一探测器3.1、压力传感器、距离探测器3.2及3D测量仪3.3，第一探测器3.1为超声波探测器，第一探测器3.1斜向上安装，第一探测器3.1与水平方向的夹角为75°，距离探测器3.2垂直向下安装，第一探测器3.1、压力传感器、距离探测器3.2及3D测量仪3.3分别与CPU连接，压力传感器设于鞋垫下；腿板1的外侧还设有与CPU连接的测速器。

所述导向器包括到导向体4及手带5，导向器带于手上，手带5对称设于导向体4上端与下端，所述导向体4的底面设有8个均布的振动仪，用于指示方向，导向器内设有与CPU连接的导航装置。

所述3D测量仪3.3包括分别与CPU连接的激光发射器、红外传感器及前置摄像头，所述CPU为具有实感图像处理功能的微处理器；所述语音导引器包括具有语音识别功能的耳麦，耳麦与导向器及CPU无线连接。

所述导航装置内设有存有地图的存储器，导航装置设有数据接口；通过数据接口可上传更新的地图及人工制作的地图，导航装置内还设有卫星定位系统及报警系统，卫星定位系统及报警系统与触发按钮配合安装，触发按钮设于导向体4的侧面。

所述激光发射器将结构光投射至盲人脚下前方的障碍物表面，再使用红外传感器接障碍物反射的结构光，CPU根据接收到的结构光反射的图案在前置摄像头上的位置和变形程度计算障碍物的空间信息，再通过三角测距原理再进行深度计算，得出障碍物的三维尺寸。

穿戴式导盲设备的控制方法，打开穿戴式导盲设备，通过耳麦识别语音所说的目的地，并且在识别语音后，CPU会通过耳麦给盲人一次目的地确认，若目的地不对，则从新通过耳麦输入目的地，CPU同时会提供3个相似的地址供盲人选择，直到盲人确认正确地址为止；输入正确地址后，CPU根据导航装置内置地图或在线地图来确认行走路线及两地距离，并且根据内置地图或在线地图提供选择出行方式及让盲人确认两地距离，以保证位置的精确性；在行走过程中，障碍物探测器将探测到前方、脚下的障碍物信息实时传送给CPU，CPU通过耳麦用语音的方式为盲人导航或通过导向器上导向体的振动仪为盲人导航，导航方式为点钟方向导航；设于鞋垫下的压力传感器在脚踩踏到压力传感器后，压力传感器测得的压力大于或等于设定压力值时，压力传感器向CPU发送压力信号，CPU控制障碍物探测器工作，压力传感器测得的压力小于设定压力值时，CPU控制障碍物探测器不工作，通过障碍物探测器的第一探测器3.1能够探测到较高位置的障碍物，通过3D测量仪3.3能够探测到脚下前方的障碍物或坑，CPU提前通过语音导引器告知盲人，若是较大的坑/障碍物，CPU通过地图引导盲人绕开，若是较小的坑，CPU通过实时告知盲人距离的远近，让盲人慢速通过，若3D测量仪3.3通过测得的三维障碍物为阶梯，3D测量仪3.3则会通过语音导引器提醒盲人，前方有阶梯，并告知阶梯的高度，并供盲人选择绕过阶梯还是从阶梯上行走，若从阶梯上行走，则距离探测器3.2在阶梯离盲人50～200cm时，若是成年人可为距离探测器3.2在阶梯离盲人150cm时，测量盲人脚抬起的高度，若高度过低不足以踩在阶梯上，则CPU控制导向器发出持续振动及语音导引器发出提醒信息，以使盲人太高脚；若遇到危险或迷路时，按住触发按钮5秒以上，触发按钮触发卫星定位系统及报警系统报警；若盲人侧面有车辆或物体接近，设于腿板1外侧的测速器能够对。

穿戴式导盲设备通常为两个一起使用，左右脚各一只，并且左右脚上的测速器分别安装在左右脚两侧，用测测量两侧边的危险物，避免撞击。

通过语音导引器能够对盲人进行导航及通过语音导引器控制导盲设备，并且提供必要的危险信息，是一种交互窗口，而安装于脚踝处的腿板上的障碍物探测器能够有效避开障碍物，并且还能够使得盲人顺利走上或走下阶梯，通过无线连接能够减小线路的缠绕，更加方便；通过穿戴式导盲设备及穿戴式导盲设备的控制方法，使得盲人的行走更加自如、更加快速、更加方便、更加安全，既能够解放双手，还能够使得盲人的活动范围大大增加。

Claims (6)

1.一种穿戴式导盲设备，其特征在于，包括：语音导引器、障碍物探测器、导向器、导航装置及CPU，所述CPU分别与语音导引器、障碍物探测器、导向器及导航装置连接，导向器与导航装置设为一体，障碍物探测器、语音导引器及导航装置与导向器通过无线连接；

穿戴式导盲设备还包括腿板（1）及设于腿板（1）上下两端的绑带（2），盲人左脚及右脚分别带有腿板（1），腿板（1）上设有电池，腿板（1）安装于脚踝处，腿板（1）的下部安装有障碍物探测器（3）。

2.根据权利要求1所述的穿戴式导盲设备，其特征在于，所述障碍物探测器（3）包括第一探测器（3.1）、压力传感器、距离探测器（3.2）及3D测量仪（3.3），第一探测器（3.1）为超声波探测器，第一探测器（3.1）斜向上安装，第一探测器（3.1）与水平方向的夹角为70～80°，距离探测器（3.2）垂直向下安装，第一探测器（3.1）、压力传感器、距离探测器（3.2）及3D测量仪（3.3）分别与CPU连接，压力传感器设于鞋垫下；腿板（1）的外侧还设有与CPU连接的测速器。

3.根据权利要求1所述的穿戴式导盲设备，其特征在于，所述导向器包括到导向体（4）及手带（5），导向器带于手上，手带（5）对称设于导向体（4）上端与下端，所述导向体（4）的底面设有6/8个均布的振动仪，导向器内设有与CPU连接的导航装置。

4.根据权利要求2所述的穿戴式导盲设备，其特征在于，所述3D测量仪（3.3）包括分别与CPU连接的激光发射器、红外传感器及前置摄像头，所述CPU为具有实感图像处理功能的微处理器。

5.根据权利要求1所述的穿戴式导盲设备，其特征在于，所述语音导引器包括具有语音识别功能的耳麦，耳麦与导向器及CPU无线连接。

6.根据权利要求3所述的穿戴式导盲设备，其特征在于，所述导航装置内设有存有地图的存储器，导航装置设有数据接口；通过数据接口可上传更新的地图及人工制作的地图，导航装置内还设有卫星定位系统及报警系统，卫星定位系统及报警系统与触发按钮配合安装，触发按钮设于导向体（4）的侧面。