CN103519975B - 超声导盲手套 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导盲器械。超声导盲手套，包括一手套本体、一导盲装置，导盲装置包括一探测模块、一反馈警示模块、一信号处理模块，探测模块、反馈警示模块连接信号处理模块；反馈警示模块是一通过震动进行反馈的反馈警示模块，反馈警示模块、探测模块固定在手套本体上。本发明通过将反馈警示模块固定在所述手套本体上，解放了使用者的双手。同时，所述反馈警示模块通过震动进行反馈，能够充分利用视障人士的触觉，进行环境感知，克服了语音导盲器的缺点。其次，因手套本体使用时套在手上，探测的方向可由手的摆动方向决定，克服了导盲杖方向单一的缺点。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及导盲器械。
背景技术
现有的导盲器械存在以下几个缺点。如导盲杖，由于其携带不便，方向单一，只能探测前方一个固定角度是否有障碍物，且影响美观，容易造成视障人士的自卑心理。语音导盲器，价格偏高，当环境噪声强于提示音频时，视障人士不能由导盲器获取信息；当环境噪声被屏蔽时，视障人士单靠导盲器获取信息，如遭遇环境突发变化，容易发生危险。红外线导盲器，容易受环境干扰，信号失真，造成误判，发生意外。类似利用触觉表达距离的导盲器，多存在距离梯度区别不明显的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供超声导盲手套，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
超声导盲手套，包括一手套本体、一导盲装置，其特征在于，所述导盲装置包括一探测模块、一反馈警示模块、一信号处理模块，所述探测模块、所述反馈警示模块连接所述信号处理模块；
所述反馈警示模块是一通过震动进行反馈的反馈警示模块，所述反馈警示模块、所述探测模块固定在所述手套本体上。本发明通过将反馈警示模块固定在所述手套本体上，解放了使用者的双手。同时，所述反馈警示模块通过震动进行反馈，能够充分利用视障人士的触觉，进行环境感知，克服了语音导盲器的缺点。其次，因手套本体使用时套在手上，探测的方向可由手的摆动方向决定，克服了导盲杖方向单一的缺点。
所述探测模块为一超声波测距模块。超声波测量较红外线测量抗干扰性强，不易受环境干扰。超声波测距模块优选型号为HC-SR04的超声模块。
所述反馈警示模块包括一用于反馈距离的马达，所述用于反馈距离的马达的转速与障碍物到导盲装置的距离呈正相关；还包括一用于危险警示的马达，障碍物到导盲装置的距离等于一设定值时，用于危险警示的马达开始震动。当人体逐渐靠近障碍时，感觉会出现习惯化，本发明设有用于危险警示的马达，可避免因感觉习惯化造成的危险。
所述信号处理模块设有一单片机，所述单片机优选是ATmega8L单片机，单片机的时钟频率由单片机默认的晶振频率决定。以降低成本。
所述导盲装置还包括一电源模块，所述电源模块连接所述探测模块、所述反馈警示模块、所述信号处理模块。所述电源模块可以采用干电池供电的方式供电，此时所述电源模块设有一用于承装2节1.5伏干电池的电池盒。本发明通过2节1.5伏干电池进行供电。所述电源模块还可以采用太阳能供电。此时所述电源模块包括一太阳能电池板、一供电控制单元、一蓄电池，所述太阳能电池板通过所述供电控制单元连接所述蓄电池，所述蓄电池通过所述供电控制单元连接所述所述探测模块、所述反馈警示模块、所述信号处理模块；所述太阳能电池板置于手套本体的外侧，位于手背处。
所述探测模块、所述信号处理模块优选置于手套本体的外侧，位于手背处。用于反馈距离的马达优选置于手套本体的外侧，位于拇指与食指间肌肉处。用于危险警示的马达优选置于手套本体的内侧，位于掌心处。用于危险警示的马达优选为一震动马达。
所述超声导盲手套还包括一捆绑带，所述导盲装置通过所述捆绑带固定在所述手套本体上，所述手套本体开有一穿孔，所述用于危险警示的马达通过所述穿孔伸入所述手套本体的内侧。捆绑带的两端还可以设置魔术贴，以方便固定。
所述手套本体的内侧，在掌心处，设有一呈口袋状的结构，所述用于危险警示的马达位于呈口袋状的结构内。以避免用于危险警示的马达在使用过程中移位。
所述手套本体可以是医用橡胶手套。本发明的所述探测模块、所述信号处理模块可以位于的一块电路板上，所述电路板的规格为20mm*45mm，以适合放置在手套上。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的电路框图；
图3为本发明单片机的C语言程序设计思想示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1、图2和图3，超声导盲手套，主要包括手套本体1、导盲装置。导盲装置主要包括探测模块、反馈警示模块、信号处理模块。反馈警示模块、所述探测模块固定在手套本体1上。
探测模块连接信号处理模块。超声波测量较红外线测量抗干扰性强，不易受环境干扰，故优选为超声波测距模块4。超声波测距模块4优选型号为HC-SR04的超声模块。
反馈警示模块连接信号处理模块，反馈警示模块是一通过震动进行反馈的反馈警示模块。反馈警示模块包括一用于反馈距离的马达5，用于反馈距离的马达5的转速与障碍物到导盲装置的距离呈正相关。还包括一用于危险警示的马达，障碍物到导盲装置的距离等于一设定值时，用于危险警示的马达开始震动。当人体逐渐靠近障碍时，感觉会出现习惯化，本发明设有用于危险警示的马达，可避免因感觉习惯化造成的危险。
信号处理模块设有一单片机，单片机优选是ATmega8L单片机，单片机的时钟频率由单片机默认的晶振频率决定。以降低成本。单片机内设有C语言程序，C语言程序的设计思想是导盲装置启动、定时器启动，控制超声波测距模块4发射超声波，如果没有遇到障碍，则继续检测；如果遇到障碍，则通过回波返回时间，计算距离，通过空占比表达距离，控制用于反馈距离的马达5转动，用于反馈距离的马达5的转速与障碍物到导盲装置的距离呈正相关，距离越远，转速越慢，距离越近，转速越快。当障碍物到导盲装置的距离等于一设定值，控制用于危险警示的马达开始震动。
导盲装置还包括一电源模块，电源模块连接探测模块、反馈警示模块、信号处理模块。电源模块可以采用干电池供电的方式供电，此时电源模块设有一用于承装2节1.5伏干电池的电池盒。本发明通过2节1.5伏干电池进行供电。电源模块还可以采用太阳能供电。此时电源模块包括一太阳能电池板、一供电控制单元、一蓄电池，太阳能电池板通过供电控制单元连接蓄电池，蓄电池通过供电控制单元连接探测模块、反馈警示模块、信号处理模块；太阳能电池板置于手套本体1的外侧，位于手背处。
本发明的手套本体1可以是医用橡胶手套。探测模块、信号处理模块优选置于手套本体1的外侧，位于手背处。用于反馈距离的马达5优选置于手套本体1的外侧，位于拇指与食指间肌肉处。用于危险警示的马达优选置于手套本体1的内侧，位于掌心处。用于危险警示的马达优选为一震动马达。
超声导盲手套还包括一捆绑带2，导盲装置通过捆绑带2固定在手套本体1上，手套本体1开有一穿孔，用于危险警示的马达通过穿孔伸入手套本体1的内侧。捆绑带2的两端还可以设置魔术贴，以方便固定。手套本体1的内侧，在掌心处，还可以设有一呈口袋状的结构，用于危险警示的马达位于呈口袋状的结构内。以避免用于危险警示的马达在使用过程中移位。
本发明的探测模块、信号处理模块可以位于的一块电路板3上，所述电路板3的规格为20mm*45mm，以适合放置在手套上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.超声导盲手套，包括一手套本体、一导盲装置，其特征在于，所述导盲装置包括一探测模块、一反馈警示模块、一信号处理模块，所述探测模块、所述反馈警示模块连接所述信号处理模块；
所述反馈警示模块是一通过震动进行反馈的反馈警示模块，所述反馈警示模块、所述探测模块固定在所述手套本体上；
所述反馈警示模块包括一用于反馈距离的马达，所述用于反馈距离的马达的转速与障碍物到导盲装置的距离呈正相关；还包括一用于危险警示的马达，障碍物到导盲装置的距离等于一设定值时，用于危险警示的马达开始震动；
用于反馈距离的马达置于手套本体的外侧，位于拇指与食指间肌肉处；
用于危险警示的马达置于手套本体的内侧，位于掌心处；
所述探测模块为一超声波测距模块；超声波测距模块型号为HC-SR04的超声模块；
所述信号处理模块设有一单片机，所述单片机是ATmega8L单片机，单片机的时钟频率由单片机默认的晶振频率决定；
所述信号处理模块设有一单片机，所述单片机内设有C语言程序；
C语言程序的设计思想是导盲装置启动、定时器启动，控制超声波测距模块发射超声波，如果没有遇到障碍，则继续检测；
如果遇到障碍，则通过回波返回时间，计算距离，通过空占比表达距离，控制用于反馈距离的马达转动，用于反馈距离的马达的转速与障碍物到导盲装置的距离呈正相关，距离越远，转速越慢，距离越近，转速越快；
当障碍物到导盲装置的距离等于一设定值，控制用于危险警示的马达开始震动。
2.根据权利要求1所述的超声导盲手套，其特征在于：所述导盲装置还包括一电源模块，所述电源模块连接所述探测模块、所述反馈警示模块、所述信号处理模块。
3.根据权利要求1所述的超声导盲手套，其特征在于：所述探测模块、所述信号处理模块置于手套本体的外侧，位于手背处。
4.根据权利要求1所述的超声导盲手套，其特征在于：所述超声导盲手套还包括一捆绑带，所述导盲装置通过所述捆绑带固定在所述手套本体上，所述手套本体开有一穿孔，所述用于危险警示的马达通过所述穿孔伸入所述手套本体的内侧。
5.根据权利要求4所述的超声导盲手套，其特征在于：所述手套本体的内侧，在掌心处，设有一呈口袋状的结构，所述用于危险警示的马达位于呈口袋状的结构内。
6.根据权利要求1所述的超声导盲手套，其特征在于：所述探测模块、所述信号处理模块位于的一块电路板上，所述电路板的规格为20mm*45mm。
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