CN105698782A - 导引装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导引装置，包含多个电极、一个导航模块与一个控制模块。前述多个电极位于一个表面。前述导航模块用于产生一个行动指令。前述控制模块电性连接至此些电极并且与此导航模块通信连接，用于依据此行动指令选择性地且有序地使能部份的此些电极。

Description

导引装置

技术领域

本发明有关于一种导引装置，特别是有关于一种可穿戴式的导引装置。

背景技术

针对目前盲人出外活动，不是要有导盲犬的指引，不然就要有人在旁搀扶，若是没有这两项辅助，则出外活动就成为一件很困难的事，加上导盲犬训练不易，各地的导盲基础设施也参差不齐，因此如何自动地协助盲胞朋友就变成是一件亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于上述的问题，本发明提出一种可穿戴式的导引装置，以影像辨识的方法提供自动导航的功能。

本发明提供一种导引装置，包含多个电极、一个导航模块与一个控制模块。前述多个电极位于一个表面。前述导航模块用于产生一个行动指令。前述控制模块电性连接至此些电极并且与此导航模块通信连接，用于依据此行动指令选择性地且有序地使能部份的此些电极。

于本发明的一实施例中，其中此行动指令选自由一个左转指令、一个右转指令、一个前进指令、一个停止指令、一个上阶指令与一个下阶指令所组成的群组其中之一。

于本发明的一实施例中，其中前述导航模块包含一个数据库、一个摄影单元、一个定位单元与一个路径规划单元。前述数据库用于储存多笔街景数据。前述摄影单元用于取得一个街景影像。前述定位单元用于定位取得一个位置。前述路径规划单元用于依据此位置自此数据库取得此些街景数据其中之一，并比对所取得的此街景数据与此街景影像以得到一个方向，再依据此方向与此街景影像从此群组中择一作为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中前述路径规划单元依据前述方向与一个规划路径从前述群组中的前进指令、左转指令与右转指令择一为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中当前述路径规划单元判断街景影像包含一个障碍物影像，路径规划单元从群组中选择停止指令为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中当前述路径规划单元判断街景影像包含一个上阶影像，路径规划单元从群组中选择上阶指令为行动指令，当路径规划单元判断街景影像包含一个下阶影像，路径规划单元从群组中选择下阶指令为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中前述导航模块判断路径规划单元是否选择停止指令，若是则以停止指令为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中当前述导航模块判断路径规划单元没有选择停止指令，则更判断路径规划单元是否选择右转指令，若是则以右转指令为行动指令，若否则判断路径规划单元是否选择左转指令，若是则以左转指令为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中当前述导航模块判断路径规划单元没有选择左转指令，则更判断路径规划单元是否选择上阶指令，若是则以上阶指令为行动指令，若否则判断路径规划单元是否选择下阶指令，若是则以下阶指令为行动指令，若否则以前进指令为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中前述电极为M*N个电极数组式地位于前述表面，M与N为大于2的正整数。

综上所述，本发明提供一种导引装置，包含多个电极、一个导航模块与一个控制模块。导航模块判断路况产生一个行动指令给控制模块，控制模块使能多个电极刺激用户以指示行动指令。因此，用户可以依据行动指令安全地到达目的地，让视障朋友的生活更加便利。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用于示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求范围更进一步的解释。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的导引装置的示意图。

图2为依据本发明一实施例的导引装置的穿戴示意图。

图3为依据本发明一实施例的前进指令的示意图。

图4为依据本发明一实施例的右转指令的示意图。

图5为依据本发明一实施例的左转指令的示意图。

图6为依据本发明一实施例的停止指令的示意图。

图7为依据本发明一实施例的上阶指令的示意图。

图8为依据本发明一实施例的下阶指令的示意图。

图9为依据本发明一实施例的导航模块的功能方块图。

图10为依据本发明一实施例的导航模块的规划路径示意图。

图11为依据本发明一实施例的障碍物的示意图。

图12为依据本发明一实施例的上阶影像的示意图。

图13为依据本发明一实施例的导航模块判断行动指令的方法流程图。

组件标号说明：

1000导引装置

1100表面

1011～1033电极

1200导航模块

1300控制模块

1201数据库

1202摄影单元

1203定位单元

1204路径规划单元

S起始点

D目的地

C转角

P规划路径

11001红灯

11002汽车

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求书及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例为进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1，图1为依据本发明一实施例的导引装置的示意图。如图1所示，导引装置1000包含多个电极1011～1033、一个导航模块1200与一个控制模块1300。多个电极1011～1033位于一个表面1100。导航模块1200用于产生一个行动指令。控制模块1300电性连接至电极1011～1033并且与导航模块1200通信连接，用于依据此行动指令选择性地且有序地使能部份的电极。在一实施例中，电极1011～1033具有凸点结构、或针状结构，但不以此为限。在另一实施例中，多个电极1011～1033也可以直接贴附在用户的皮肤上，本发明并不以此为限。

举例来说，请参照图2，图2为依据本发明一实施例的导引装置的穿戴示意图。如图2所示，用户可将导引装置1000穿戴在手臂上，当导航模块1200产生行动指令时，控制模块1300即依据行动指令选择性地且有序地使能部份的电极以产生一种图样，用户因为电极刺激而可以感受到行动指令的图样，即可对应行动达到导引的效果。此外，在另一实施例中，导引装置也可以具有更大面积的电极表面，用户可以穿戴在身体其它肢体上，本发明并不以此为限。

于本发明的一实施例中，其中前述的行动指令系选自由一个前进指令、一个右转指令、一个左转指令、一个停止指令、一个上阶指令与一个下阶指令所组成的群组其中之一。有关于控制模块1300依据上述行动指令选择性地且有序地使能部份的电极所产生的图样，请参照图3至图8。图3为依据本发明一实施例的前进指令的示意图。如图3所示，当导航模块1200产生前进指令时，控制模块1300则依据事先定义好前进指令的图样，首先使能电极1032，接着使能电极1022，然后使能电极1012。因此当用户的皮肤依序感受到电极1032、1022与1012的电击刺激时，这些刺激点实质上让皮肤感受到一个前进图样时，就可以得知导航模块1200指示用户此时应该前进。

如图4所示，当导航模块1200产生右转指令时，控制模块1300则依据事先定义好右转指令的图样，先使能电极1032，接着使能电极1022，然后同时使能电极1012与电极1013。因此当用户的皮肤依序感受到电极1032、电极1022、电极1012与1013所产生的右转图样时，就可以得知导航模块1200指示用户此时应该右转。

如图5所示，当导航模块1200产生左转指令时，控制模块1300则依据事先定义好左转指令的图样，先使能电极1032，接着使能电极1022，然后同时使能电极1012与电极1011。因此当用户的皮肤依序感受到电极1032、电极1022、电极1012与1011所产生的左转图样时，就可以得知导航模块1200指示用户此时应该左转。

如图6所示，当导航模块1200产生停止指令时，控制模块1300则依据事先定义好停止指令的图样，首先使能电极1021，接着使能电极1022，然后使能电极1023。因此当用户的皮肤依序感受到电极1021、1022与1023所产生的停止图样时，就可以得知导航模块1200指示用户此时应该停止。

如图7所示，当导航模块1200产生上阶指令时，控制模块1300则依据事先定义好上阶指令的图样，首先使能电极1032，接着使能电极1022，然后同时使能电极1011、1012与1013。因此当用户的皮肤依序感受到电极1032、1022、1011、1012与1013所产生的上阶图样时，就可以得知导航模块1200指示用户此时应该上阶梯。

如图8所示，当导航模块1200产生下阶指令时，控制模块1300则依据事先定义好下阶指令的图样，首先使能电极1012，接着使能电极1022，然后同时使能电极1031、1032与1033。因此当用户的皮肤依序感受到电极1012、1022、1031、1032与1033所产生的下阶图样时，就可以得知导航模块1200指示用户此时应该下阶梯。

其中前述的前进指令、右转指令、左转指令、停止指令、上阶指令与下阶指令所对应的电极图样可依据导引装置1000的大小、导航模块1200的精细程度而设计。举例来说，导航模块1200更可以判断路况，如过马路时依据红绿灯的秒数，若秒数少于一阈值时，控制模块1300可以以前进指令的图样使能电极，并搭配闪烁的方式刺激用户，催促用户加速前进。有关电极图样的设计，本发明不以此为限。

于本发明的一实施例中，其中前述的导航模块1200请参照图9，图9系依据本发明一实施例的导航模块的功能方块图。如图9所示，导航模块1200包含一个数据库1201、一个摄影单元1202、一个定位单元1203与一个路径规划单元1204。数据库1201用于储存多笔街景数据。摄影单元1202用于取得一个街景影像。定位单元1203用于定位取得一个位置。路径规划单元1204用于依据此位置自数据库1201取得此些街景数据的其中之一，并比对所取得的此街景数据与此街景影像以得到一个方向，再依据此方向与此街景影像从此群组中择一作为行动指令。在一实施例中，导航模块1200为一穿戴装置，例如头戴装置，例如眼镜，但不以此为限。

举例来说，前述数据库1201可以是网络上所提供的街景图数据库或是自行搜集的街景图，摄影单元1202可以是穿戴式的摄影装置，如装设在眼镜上的迷你摄影机或是头盔式摄影机。定位单元1203可以是智能型手机的定位装置。路径规划单元1204则依据上述各单元的所搜集的信息以路径规划算法得到一个合适的规划路径提供给用户，用户则依据此规划路径移动以抵达目的地。有关以上各单元的设计本发明并不以此为限。

于本发明的一实施例中，其中前述路径规划单元1204依据前述方向与一个规划路径从前述群组中的前进指令、左转指令与右转指令择一为行动指令。举例来说，请参照图10，图10为依据本发明一实施例的导航模块的规划路径示意图。如图10所示，S为用户在地图上的起始点，D为用户在地图上的目的地。首先定位单元1203先取得用户的坐标确认目前的经纬度坐标位置是(41°24'12.1674",2°10'26.508")。接着，再利用摄影单元1202拍摄用户目前所面对的街景，路径规划单元1204依据此定位单元1203取得的坐标从数据库1201取得数据库里的街景数据，并进一步比对所取得的此街景数据与摄影单元1202拍摄的街景，由此可判断用户目前所面对的方向为朝向北方，且依据用户的设定，目的地的经纬度坐标位置是(41°99'85.1554",2°74'65.594")。因此，路径规划单元1204可以依据上述的信息，计算出一规划路径P。如图所示，规划路径P先以前进指令指示用户直行至转角C，接着以右转指令指示用户右转，而后再以前进指令指示用户直行至目的地D。

于本发明的一实施例中，其中当前述路径规划单元1204判断街景影像包含一个障碍物影像时，路径规划单元1204从群组中选择停止指令为行动指令。举例来说，请参照图11，图11为依据本发明一实施例的障碍物的示意图。如图11所示，当路径规划单元1204得到摄影单元1202所拍摄的街景影像后，将进一步判断街景影像中的对象。如图所示，当路径规划单元1204判断图中有障碍物，如红灯11001及/或前方的汽车11002，此时若用户继续前进则会发生危险，因此路径规划单元1204则以停止指令指示用户。

于本发明的一实施例中，其中当前述路径规划单元1204判断街景影像包含一个上阶影像，关于上阶影像请参照图12，图12为依据本发明一实施例的上阶影像的示意图。路径规划单元1204从群组中选择上阶指令为行动指令，当路径规划单元1204判断街景影像包含一个下阶影像，路径规划单元1204从群组中选择下阶指令为行动指令。

有关于导航模块1200判断行动指令的方法，请参照图13，图13为依据本发明一实施例的导航模块1200判断行动指令的方法流程图。如图13所示，于步骤S1201中，导航模块1200判断路径规划单元1204是否选择停止指令，若是，于步骤S1203中，以停止指令为行动指令。接着，导航模块1200判断路径规划单元1204没有选择停止指令，则于步骤S1205中，更判断路径规划单元1204是否选择左/右转指令，若是则于步骤S1207中以左/右转指令为行动指令。接着，若导航模块1200判断路径规划单元1204没有选择左/右转指令，于步骤S1209中，更判断路径规划单元1204是否选择上/下阶指令，若是则于步骤S1211中，以上/下阶指令为行动指令，若否，则于步骤S1213中，以前进指令为行动指令。

于本发明的一实施例中，其中前述电极系M*N个电极数组式地位于前述表面，M与N为大于2的正整数，若用户需要穿戴在身体其它肢体上，或导航模块1200需要更多不同的行动指令，则M与N的设计为依据用户的需求而决定，本发明并不以此为限。

综上所述，本发明提供一种导引装置，包含多个电极、一个导航模块与一个控制模块。导航模块判断路况产生一个行动指令给控制模块，控制模块使能多个电极刺激用户以指示行动指令。因此，用户可以依据行动指令安全地到达目的地，让视障朋友的生活更加便利。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明权利要求的保护范围。关于本发明所界定的权利要求范围请参考所附的权利要求书。

Claims (10)

1.一种导引装置，其特征为，所述导引装置包含：

多个电极，位于一表面；

一导航模块，用于产生一行动指令；以及

一控制模块，电性连接至所述电极并且与所述导航模块通信连接，用于依据所述行动指令选择性地且有序地使能部份的所述电极。

2.如权利要求1所述的导引装置，其特征为，所述行动指令选自由一前进指令、一右转指令、一左转指令、一停止指令、一上阶指令与一下阶指令所组成的群组其中之一。

3.如权利要求2所述的导引装置，其特征为，所述导航模块包含：

一数据库，用于储存多笔街景数据；

一摄影单元，用于取得一街景影像；

一定位单元，用于定位取得一位置；以及

一路径规划单元，用于依据所述位置自所述数据库取得所述街景数据其中之一，并比对所取得的所述街景数据与所述街景影像以得到一方向，再依据所述方向与所述街景影像从所述群组中择一作为所述行动指令。

4.如权利要求3所述的导引装置，其特征为，所述路径规划单元依据所述方向与一规划路径从所述群组中的所述前进指令、所述左转指令与所述右转指令择一为所述行动指令。

5.如权利要求3所述的导引装置，其特征为，当所述路径规划单元判断所述街景影像包含一障碍物影像，所述路径规划单元从所述群组中选择所述停止指令为所述行动指令。

6.如权利要求3所述的导引装置，其特征为，当所述路径规划单元判断所述街景影像包含一上阶影像，所述路径规划单元从所述群组中选择所述上阶指令为所述行动指令，当所述路径规划单元判断所述街景影像包含一下阶影像，所述路径规划单元从所述群组中选择所述下阶指令为所述行动指令。

7.如权利要求3所述的导引装置，其特征为，所述导航模块判断所述路径规划单元是否选择所述停止指令，若是则以所述停止指令为所述行动指令。

8.如权利要求7所述的导引装置，其特征为，当所述导航模块判断所述路径规划单元没有选择所述停止指令，则更判断所述路径规划单元是否选择所述右转指令，若是则以所述右转指令为所述行动指令，若否则判断所述路径规划单元是否选择所述左转指令，若是则以所述左转指令为所述行动指令。

9.如权利要求8所述的导引装置，其特征为，当所述导航模块判断所述路径规划单元没有选择所述左转指令，则更判断所述路径规划单元是否选择所述上阶指令，若是则以所述上阶指令为所述行动指令，若否则判断所述路径规划单元是否选择所述下阶指令，若是则以所述下阶指令为所述行动指令，若否则以所述前进指令为所述行动指令。

10.如权利要求2所述的导引装置，其特征为，所述电极为M*N个电极数组式地位于所述表面，M与N为大于2的正整数。