CN105748265B - 一种导航装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴触觉导航装置及方法。所述可穿戴触觉导航装置包括：控制模块，被配置为接收方向指示信号以及将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号；以及反馈装置，被配置为接收来自所述控制模块的反馈驱动信号以及基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中所述触觉信号指示的方向与建议给使用者的行动方向一致。所述可穿戴触觉导航装置及方法能够给使用者(例如，视障人士或其他有导航需要的使用者)提供了具有方向性的触觉导航信号，从而比语音提示等导航信息提供了更为直接的导航建议。

Description

一种导航装置及方法

技术领域

本发明的实施例涉及导航技术领域，尤其涉及一种可穿戴的触觉导航装置及方法。

背景技术

视障人士在出行过程中，无法通过视觉来对方位和路况信息进行综合的判断。现有的通过智能硬件协助视障人士出行的解决方案包括将视觉信息转换为听觉或其它感官信息。例如，可以向视障人士提供语音提示或语音导航等反馈信息。然而，现有的解决方案可能存在的问题包括：如语音提示或语音导航等反馈信息可能不够直观，当视障人士接收到该反馈信息时需要根据现时的状况对该反馈信息进行对应的解读，才能得出行动的方向或是否行动的指示性结果。

另外，目前的导航装置一般为智能终端的地图导航(包括视觉导航或语音导航)。这些导航装置需要用户(例如，方向感较弱的非视障人士或其他需要对行进路线进行导航的人)自行结合地图进行综合判断。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种可穿戴的触觉导航装置，包括：控制模块，被配置为接收方向指示信号以及将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号；以及反馈装置，被配置为接收来自所述控制模块的反馈驱动信号以及基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中所述触觉信号指示的方向与建议给使用者的行动方向一致。

根据本发明的另一实施例，提供了一种可穿戴触觉导航方法，包括：接收方向指示信号；将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号；以及基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中所述触觉信号指示的方向与给使用者建议的行动方向一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例提供的可穿戴触觉导航装置的结构示意图；

图2A为本发明的实施例提供的一种示例性的可穿戴触觉导航装置及其反馈装置的示意图；

图2B-2D分别为图2A中的反馈装置提供的不同触觉信号中的力信号的示意图；

图3为本发明的实施例提供的另一种示例性的可穿戴触觉导航装置及其反馈装置的示意图；

图4A为本发明的实施例提供的另一种示例性的可穿戴触觉导航装置及其反馈装置的示意图；

图4B和4C分别为图4A中的反馈装置提供的不同触觉信号中的温度信号的产生示意图；

图5为本发明的实施例提供的一种示例性的可穿戴触觉导航方法的流程图。

图6A-6B为本发明的实施例提供的更新反馈驱动设定的示例。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的可穿戴触觉导航装置及方法能够给使用者(例如，视障人士、方向感较弱的非视障人士或其他需要对行进路线进行导航的人)提供具有方向性的触觉导航信号，从而比语音提示等导航信息提供了更为直接的导航建议。下面结合附图对本发明的实施例提供的一种可穿戴的触觉导航装置以及方法进行详细地描述。

参照图1，本发明的实施例提供了一种可穿戴的触觉导航装置120。该可穿戴触觉导航装置120可以包括导航生成装置102。在一些实施例中，可穿戴触觉导航装置120还可以包括其余未在图1中示出的部件，例如，警示装置(例如，光线不足时能够自动闪烁的灯或发出语音提示的扬声器等)、电源(例如，纽扣电池)等。

在一些示例中，导航生成装置102可以包括定位模块104、输入模块106、运动感测模块130、环境检测模块122以及处理模块108。例如，导航生成装置102可以为盲人专用手机或其他盲人专用电子设备。由于使用者可以佩戴或携带导航生成装置102，因此定位模块102可以被配置为检测该使用者的当前的位置。例如，定位模块102可以为全球定位系统(GPS)传感器，用于确定使用者当前的位置，并将确定后的位置信息传送到处理模块108。定位模块102也可以为其他的可以确定使用者位置的电子器件，例如北斗卫星导航系统或手机基站定位系统等，本发明对此不作限制。

输入模块106可以被配置为接收使用者输入的目的地信息。例如，输入模块106可以包括键盘(例如，视障人士专用键盘)，使得使用者可以通过键盘直接输入目的地信息。又例如，输入模块106可以包括麦克风，使得使用者可以通过语音输入目的地信息。又例如，输入模块106可以包括其他按钮、触控装置、体感装置，使得使用者可以选择已经存储在导航生成装置102中的目的地信息。输入模块106将该目的地信息传送到处理模块108。

处理模块108可以被配置为根据使用者当前的位置、输入的目的地信息和存储的地图信息计算导航路线。该导航路线可以包括从使用者当前的位置到达目的地的一条或多条路线，使用者可以选择其中的一条路线进行导航。在一些示例中，处理模块108从环境检测模块122接收到使用者当前的环境信息(例如，路况信息)，并根据该导航路线和使用者当前的环境信息生成方向指示信息。该方向指示信息可以包括实时的、一步一步的、带有方向性的导航信息。例如，当使用者沿着导航路线向目的地行走时，处理模块108可以根据导航路线实时地生成用于指示使用者行走的方向指示信息(例如，该方向指示信息包括指示使用者向前走、向左转弯然后继续往前走或向右转弯然后继续往前走的指示信息)。又例如，当使用者当前的路况信息表明正前方出现移动的障碍物(例如，移动的汽车)时，处理模块108可以生成用于指示使用者暂时停止前进的实时方向指示信息；在环境检测模块120不再检测到该移动的障碍物之后，处理模块108可以生成用于指示使用者继续前进的实时方向指示信息。处理模块108可以将生成的方向指示信息传送到可穿戴触觉导航装置120。

在一些实施例中，处理模块108先判断使用者目前面向的方向。例如，导航生成装置102或可穿戴触觉导航装置120可以包括体感装置。在需要判断使用者目前面向的方向时，可穿戴触觉导航装置120可以语音提示使用者往前挥动手臂，使得体感装置感测到使用者挥动的手臂并将感测结果传送给处理模块108。因此，处理模块108可以根据体感装置的感测结果判断使用者目前面向的方向。又例如，可穿戴触觉导航装置120可以语音提示使用者往前走几步，运动感测器130(例如，陀螺仪)因此可以检测到使用者目前面向的方向。然后，处理模块108根据导航路线、使用者当前的环境信息和使用者目前面向的方向生成方向指示信息。例如，假设使用者站在南北走向的人行道上，并且导航路线指示往北走。由于使用者此时正面对着东边，因此，处理模块108首先生成方向指示信息指示使用者向左转身90度左右，然后再生成方向指示信息指示使用者往前走。

例如，结合GPS，可穿戴触觉导航装置120可以根据两个或两个以上的预先设定的位置参考点在地图上的不同位置来判断使用者目前面向的方向。预先设定的位置参考点可以位于可穿戴触觉导航装置120的不同部分。例如，如图2A所示的导航马甲，可以在导航马甲的位于使用者的腹部和后背的位置处设置位置参考点。

例如，控制模块可以接收由处理模块确定的所述使用者目前面向的方向，所述方向指示信息可以根据所述使用者目前面向的方向来生成。例如，判断使用者目前面向的方向，包括：根据所述使用者向某一方向移动前和移动后的位置，确定所述使用者目前面向的方向；或者，根据设置在可穿戴导航装置中的两个或两个以上的反馈触点的不同方位来判断所述使用者目前面向的方向。

处理模块108可以包括处理器(或微处理器)以及存储器。处理器可以处理数据信号，可以包括各种计算结构，例如复杂指令集计算机(CISC)结构、结构精简指令集计算机(RISC)结构或者一种实行多种指令集组合的结构。存储器可以保存处理器执行的指令和/或数据。这些指令和/或数据可以包括代码，用于实现本发明实施例描述一些功能或全部功能。例如，存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存(flash memory)、光存储器(optical memory)，或其他的本领域技术人员熟知的存储器。在一些实施例中，处理模块108可以为专用的硬件器件，例如，DSP、ASIC、FPGA、电路板等，用于实现本发明实施例描述的一些功能或全部功能。

可穿戴触觉导航装置120还可以包括控制模块124、以及反馈装置126。在一些示例中，可穿戴触觉导航装置120也可以包括其他未在图1中示出的部件，本发明对此不作限定。

环境检测模块122可以被配置为检测使用者当前的环境信息。例如，环境检测模块122可以检测使用者周围的路况信息，包括静止的障碍物、移动的障碍物、障碍物移动的速度、异常路况以及道路通过的可能性等。例如，环境检测模块122还可以检测诸如展览馆、会议厅或其他室内空间的环境状况以及景区、街道、广场或其他室外空间的环境状况，并生成相对应的环境信息。环境检测模块122可以包括探测传感器、图像传感器(例如，微型摄像机或照相机)或其他传感器。环境检测模块122将检测到的使用者当前的路况信息传送到处理模块108，使得处理模块108可以根据使用者当前的路况信息生成方向指示信息。在图1中，环境检测模块122设置在可穿戴触觉导航装置120中；在一些实施例中，环境检测模块122也可以设置在导航生成装置102中。

控制模块124可以被配置为接收方向指示信号以及将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号。反馈装置126可以被配置为接收来自控制模块124的反馈驱动信号以及基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中所述触觉信号指示的方向与建议给使用者的行动方向一致。所述反馈驱动信号可以用于驱动反馈装置126，使得反馈装置126通过反馈触点128(128a,128b,…,128n)输出具有方向性的触觉信号。例如，反馈装置126包括反馈触点128(128a,128b,…,128n)，反馈装置126根据所述反馈驱动信号控制所述反馈触点128来产生所述触觉信号。所述触觉信号可以包括力信号、温度信号和电信号中的一项或多项。

例如，控制模块124包括提供动力的驱动电机、用于控制驱动电机的微处理器和/或其他相关的电路部件，反馈装置126可以为设置于使用者肩部的柔性按摩手，反馈触点128可以为柔性按摩手的手指(或手掌)接触点。控制模块124将接收到的方向指示信号(例如，向前走的信号、停止的信号、或向右侧60度转弯的信号等)转换为用于驱动柔性按摩手的手指(或手掌)震动、挤压或拍打的电信号。当柔性按摩手的手指(或手掌)在电信号的作用下震动、挤压或拍打时，反馈装置126相应地对使用者输出了具有方向性的力信号。该力信号的方向与为使用者建议的行动方向一致。例如，当建议给使用者的行动方向为向前时，该力信号的方向相对于使用者来说指向前方；当建议给使用者的行动方向为转向右方45度时，该力信号的方向相对于使用者来说指向右方45度；当建议给使用者的行动指示为停止时，该力信号的方向相对于使用者来说指向后方。一个示例性的输出具有方向性的力信号的可穿戴触觉导航装置及其反馈装置将在下面结合图2A-2D来进行详细的说明。

在一些示例中，所述反馈装置126根据所述反馈驱动信号控制多个反馈触点128来产生所述触觉信号的力信号，每个反馈触点包含有预设的方向指示作用区域。所述触觉信号的力信号可以指向任何方向，从而可以给使用者提供不同方向的导航建议。

所述触觉信号的力信号在单个反馈触点128的力反馈实现方式包括震动、拍打、按压或挤压等。例如，每个反馈触点128的力反馈实现方式可以包括电磁震动、具有一定间歇节奏的拍打、压电力或其他实现方式。

在一些示例中，触觉信号还可以包括温度信号。例如，控制模块124包括处理器(或微处理器)和/或其他相关的电路部件，反馈触点128包括根据施加的电信号的大小而发生温度变化的材料(例如，金属)；控制模块124将接收到的方向指示信号转换为用于控制反馈触点128产生温度变化的反馈驱动信号(例如，电信号)，反馈装置128对所述反馈触点128按照一定次序依次施加所述反馈驱动信号来产生所述触觉信号的温度信号。例如，当各反馈触点128在反馈驱动信号的作用下产生温度变化时，反馈装置126相应地对使用者输出了具有方向性的温度信号。该温度信号指示的方向与为使用者建议的行动方向一致。一个示例性的输出具有方向性的温度信号的可穿戴触觉导航装置及其反馈装置将在下面结合图4A-4C来进行详细的说明。

在一些示例中，触觉信号的大小可以根据方向指示信号的指示紧急程度而变化。例如，当方向指示信号的指示紧急程度为紧急情况时，可以增大触觉信号中力的大小，也可以提高温度信号的温度变化。触觉信号中的力的大小和/或温度变化值可以根据方向指示信号的指示紧急程度分为不同的等级，使得当方向指示信号的指示紧急程度越高时，触觉信号中的力的大小和/或温度变化越大。

如图1所示，可穿戴触觉导航装置120还可以包括运动感测器130。运动感测器130可以被配置为检测可穿戴触觉导航装置120是否被扭转以及被扭转后的方向。处理模块108可以根据可穿戴触觉导航装置120扭转后的方向来生成或更新方向指示信号。例如，可穿戴触觉导航装置120可以穿戴在手臂上并随着手臂的摆动而发生扭转，运动感测器130可以检测可穿戴触觉导航装置120旋转的角度或方向，处理模块108可以根据可穿戴触觉导航装置120旋转后的方向生成或者实时更新方向指示信号。或者，控制模块124可以根据可穿戴触觉导航装置120扭转后的方向更新反馈驱动信号。下图6A-6B将示出更新反馈驱动信号的设定的一个例子。运动感测器130可以包括加速度传感器、陀螺仪或其他检测运动的传感器。例如，运动感测器130可以包括多轴加速计、多轴磁感应计或多轴陀螺仪等。

本发明的实施例提供的可穿戴触觉导航装置120可以为可穿戴的马甲、腕带、手臂带、护膝、腰带、头带、手套以及帽子。例如，当可穿戴触觉导航装置120为可穿戴的马甲时，反馈触点128可以设置于所述马甲的肩膀位置处(例如，反馈装置126可以为按摩手，覆盖于使用者的肩膀处)。又例如，当可穿戴触觉导航装置120为可穿戴的腕带时，反馈触点128可以设置于所述腕带的内侧(例如，当使用者佩戴该腕带时，反馈触点可以环绕着使用者的手腕，并与使用者的手腕接触)。反馈触点128可以为规则的或非规则的点状、块状、面状或线状接触点。

在一些实施例中，导航生成装置102和可穿戴触觉导航装置120可以为不同的器件。例如，可穿戴触觉导航装置120可以为可穿戴的马甲、腕带、手臂带、护膝、腰带、头带、帽子或其他可穿戴的物件，导航生成装置102可以为视障人士专用的手机或其他电子设备；通过可穿戴触觉导航装置120与导航生成装置102之间的通信可以实现本发明实施例提供的触觉导航。在另一些实施例中，导航生成装置102和可穿戴触觉导航装置120为同一集成的设备。例如，可以将导航生成装置102的定位模块104(例如，GPS)、输入模块106(例如，输入键盘或麦克风)以及处理模块108(例如，微处理器)或其他模块集成到作为可穿戴触觉导航装置120的马甲、腕带、手臂带、护膝、腰带、头带、帽子或其他可穿戴的物件中。

图2A示出了一种示例性的可穿戴触觉导航装置及其反馈装置。该可穿戴触觉导航装置可以为可穿戴的智能马甲，盲人型手机可以作为控制端(或导航生成装置)与该智能马甲连接；该反馈装置可以为设置于马甲肩膀位置处的柔性按摩手；反馈触点可以是柔性按摩手的手指接触点、手掌接触点或者其它规则的或非规则的点状、块状、线状或面状接触点。当使用者通过手机端输入目的地之后，可以根据手机中存储的地图信息及GPS定位装置计算出导航路线，还可以通过设置在马甲上的环境检测模块(例如，探测传感器)检测周围环境状况(例如，前方路况)并将环境检测结果传送给作为控制端的手机。手机中的处理模块根据导航路线和环境检测结果计算出建议给使用者的前行方向，并将该前行方向作为方向指示信号传送给设置在马甲内的控制模块(例如，驱动电机)。该控制模块生成相应的电信号来分别驱动按摩手的反馈触点来施加适当大小的力给使用者。

在一些实施例中，所述反馈触点包括位于所述马甲的左肩膀处的第一反馈触点和位于所述马甲的右肩膀处的第二反馈触点，位于左肩膀处的所述第一反馈触点的对应方向指示作用区域为使用者的左半身，位于右肩膀处的所述第二反馈触点的对应方向指示作用区域为所述使用者的右半身。

图2A示出了马甲在肩部位置处的反馈触点206的俯视图。在头202的两侧，按摩人手覆盖在使用者的肩膀204之上，其中，反馈触点206a和206f(类似于人手的大拇指)均位于背部的一侧，反馈触点206b、206c、206d和206e(类似于左手的四指)以及反馈触点206g、206h、206i和206j(类似于右手的四指)均位于胸部的一侧。控制模块可以根据方向性指示信号生成相应的电信号来分别控制各反馈触点206a-206j，使得反馈触点206a-206j施加力信号给使用者，其中，各反馈触点206a-206j可以单独控制各自施加给使用者的力，所述力信号可以为各反馈触点206a-206j单独施加给使用者的力的结合。

图2B示出了图2A中的反馈装置提供的向正前方行走的力信号的示意图。例如，当接收到的方向指示信号为向正前方行走的指示信号时，控制模块可以控制各反馈触点对使用者施加力，使得使用者接收到的力信号的方向为正前方。结合图2B的示例，控制模块可以控制反馈触点206a和206f来对使用者施加力212和214，其中，反馈触点206a的方向指示作用区域为左半身，反馈触点206f的方向指示作用区域为右半身，两者同时施加向正前方的力，提示使用者向正前方行走。

图2C示出了图2A中的反馈装置提供的向右前方45度方向行走的力信号的示意图。例如，当接收到的方向指示信号为向右前方45度方向行走的指示信号时，控制模块可以控制各反馈触点对使用者施加力，提示使用者向右转。接着，当使用者转到相应的方向后，控制模块可以再次控制各反馈触点对使用者施加力，使得使用者接收到的力信号的方向为指向正前方。该力信号作用于使用者，提示使用者向前走。因此，使用者可以分两步实现向右边大约45度的方向行走。结合图2C的示例，控制模块可以控制反馈触点206a对使用者施加向前的力，以及控制反馈触点206g、206h、206i和206j对使用者施加向后的力，由于反馈触点206a的方向指示作用区域为使用者的左半身，因此使用者的左半身接收到向前的力，而反馈触点206g、206h、206i和206j的方向指示作用区域为使用者的右半身，因此使用者的右半身接收到向后的力；反馈触点206a、206g、206h、206i和206j同时作用于使用者时，提示使用者转向右侧的一个方向。当使用者转到相应的方向后，控制模块可以控制反馈触点206a和206f对使用者施加的力(如图2B所示)，其中，反馈触点206a的指示作用区域为左半身，反馈触点206f的指示作用区域为右半身，两者同时施加向正前方的力，提示使用者向正前方行走。因此，使用者可以分两步实现向右边大约45度的方向行走。

图2D示出了图2A中的反馈装置提供的暂停行走的力信号的示意图。例如，当接收到的方向指示信号为暂停行走的指示信号时(例如，正前方有障碍物、沟道等异常路况而需要暂时停止前进)，控制模块可以控制各反馈触点对使用者施加力，使得使用者接收到的力信号的方向为正后方。结合图2D的示例，控制模块可以控制各反馈触点206b-206e和206g-206j施加的力，使得使用者接收到的力信号的方向指向正后方，提示使用者暂停行走。

图3示出了另一种示例性的可穿戴触觉导航装置300及其反馈装置中的反馈触点302。可穿戴触觉导航装置300可以佩戴到手臂或手腕上。例如，可穿戴触觉导航装置300可以为腕带或臂带。反馈触点302可以为如图3所示的点状接触点，也可以为块状、面状、线状或其他形状的接触点。可穿戴触觉导航装置300可以包括用来检测手臂的扭转方向的运动感测器，从而可以根据手臂扭转的方向实时地调整输出的触觉信号(例如，力信号和/或温度信号)，使得触觉信号指示的方向与建议给使用者的行动方向时刻保持一致。

图4A示出了另一种示例性的可穿戴触觉导航装置402及其反馈装置中的反馈触点404(例如，404a-404h)。可穿戴触觉导航装置402可以为可穿戴式的智能腕带，导航生成装置(例如，盲人型手机)与该智能腕带连接。反馈触点404包括根据施加的电信号的大小而发生温度变化的材料(例如，金属或其他可以导热或产生热的材料)。反馈触点404可以是规则的或非规则的点状、块状或面状接触点。在使用者通过手机端输入目的地后，可以根据手机中存储的或者通过网络实时下载的地图信息及GPS定位装置计算出导航路线，还可以通过设置在智能腕带上的环境检测模块(例如，探测传感器)检测前方路况并将路况检测结果传送给作为控制端的手机。手机中的处理模块根据导航路线和路况检测结果计算出给使用者建议的前行方向，并将该前行方向作为方向指示信号传送给设置在腕带上的控制模块。该控制模块生成相应的反馈驱动信号(例如，电信号)来分别控制反馈触点404产生温度变化。例如，控制模块可以按照一定的次序和/或一定的频率(或时间间隔)分别将反馈驱动信号施加到不同的反馈触点404，从而导致各反馈触点404在反馈驱动信号的作用下按照一定的次序和/或一定的频率(或时间间隔)来产生温度变化，因此可穿戴触觉导航装置相应地对使用者输出了具有方向性的温度信号。该温度信号指示的方向与建议给使用者的行动方向一致。该时间间隔可以为1秒、2秒或其他合适的时间间隔。如下图4B和4C所示，控制模块可以根据建议给使用者的行动方向来确定该次序。

例如，如图4B所示，反馈触点404c和反馈触点404g分别为位于最前方和最后方的反馈触点。当建议给使用者的行动方向为正前方时，控制模块可以按照如图4B中的虚线所示的次序(即，404g->404h->404f->404a->404e->404b->404d->404c)依次给反馈触点404g、404h、404f、404a、404e、404b、404d和404c施加驱动电信号，从而导致各反馈触点在驱动电信号的作用下按照该次序来产生温度变化。因此，智能手腕402相应地对使用者输出了方向自反馈触点404g至反馈触点404c(如箭头410所示)的温度信号。

例如，如图4C所示，反馈触点404a和反馈触点404e分别为位于最左边和最右边的反馈触点。当建议给使用者的行动方向为右前方45度左右时，控制模块可以按照如图4C中的虚线所示的次序(即，404h->404a->404g->404b->404f->404c->404e->404d)依次给反馈触点404h、404a、404g、404b、404f、404c、404e和404d施加驱动电信号，从而导致各反馈触点在驱动电信号的作用下按照该次序来产生温度变化。因此，智能手腕402相应地对使用者输出了方向自反馈触点404h至反馈触点404d(如箭头412所示)的温度信号。

图5为本发明的实施例提供的可穿戴触觉导航方法500的流程图。可穿戴触觉导航方法500可以由本发明实施例提供的可穿戴触觉导航装置来执行，也可以由其他导航设备来执行。可穿戴触觉导航方法500可以包括步骤S502、S504、S506、S508、S510、S512和S514，也可以包括本发明实施例提供的可穿戴触觉导航装置执行的其他方法或步骤，重复之处在此不再赘述。作为示例，下面将结合图1来对方法500进行说明。

在步骤S502中，方法500可以检测使用者当前的位置。例如，定位模块104可以检测使用者当前的位置。

在步骤S504中，方法500可以接收所述使用者输入的目的地。例如，使用者可以通过输入模块106输入目的地的信息。

在步骤S506中，方法500可以根据所述目的地、所述使用者当前的位置和获得(存储或下载)的地图信息计算导航路线。例如，处理模块108可以根据所述目的地、所述使用者当前的位置和存储的地图信息计算导航路线。

在步骤S508中，方法500可以检测使用者当前的环境信息。例如，环境检测模块122可以检测使用者当前的路况信息。

在步骤S510中，方法500可以根据所述导航路线和所述使用者当前的环境信息生成方向指示信息。例如，处理模块108可以根据所述导航路线和所述使用者当前的环境信息生成方向指示信息。

在步骤S512中，方法500可以将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号。例如，控制模块124可以从处理模块108接收所述方向指示信号，并将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号。

在步骤S514中，方法500可以基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中所述触觉信号指示的方向与给使用者建议的行动方向一致。例如，反馈装置126可以基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号。所述触觉信号包括力信号、温度信号和电信号中的至少一项。所述触觉信号的大小根据所述方向指示信号的指示紧急程度而变化。

例如，所述触觉信号的力信号在单个反馈触点的力反馈实现方式包括震动、拍打或按压。

例如，基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，包括：根据所述反馈驱动信号对反馈装置的反馈触点按照一定次序依次施加电信号来产生所述触觉信号的温度信号，其中所述反馈触点包括根据施加的所述的电信号的大小而发生温度变化的材料。

图6A-6B示出了更新反馈驱动的设定的一个例子。例如，可穿戴触觉导航装置602为可穿戴式的智能腕带，该智能腕带上设置有方位监测点，并以使用者的身体主躯干为方位参照点。该方位检测点可以为腕带上的任一点，例如，反馈触点606a或其他反馈触点。图6A示出了腕带被佩戴时的初始状态。运动感测器可以感测在初始状态时方位监测点相对于方位参照点的初始方位信息。运动感测器可以包括多轴加速计、多轴磁感应计或多轴陀螺仪等。在初始状态的反馈设定中，对应于使用者的正前方、正后方、正左边和正右边的反馈触点分别为606c、606g、606a和606e。

当使用者的手臂发生扭转时，运动感测器可以感测方位监测点相对于方位参照点的方位信息的改变，然后控制模块124可以依据该方位信息的改变来修正或更新反馈设定。例如，如图6B所示，当使用者手臂向右扭转45度时，运动感测器感测到方位监测点相对于方位参照点的方位信息的改变为向右扭转45度，因此，控制模块124可以将反馈设定修改为：对应于使用者的正前方、正后方、正左边和正右边的反馈触点分别为606a、606c、606e和606g。

以上，参照图1到图6B描述了根据本发明的实施例提供的可穿戴触觉导航装置及方法，其能够给使用者(例如，视障人士)提供具有方向性的触觉导航信号，从而比语音提示等导航信息提供了更为直接的导航建议。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种可穿戴触觉导航装置，包括：

控制模块，被配置为接收方向指示信号以及将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号；以及

可穿戴反馈装置，被配置为接收来自所述控制模块的反馈驱动信号以及基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中，

根据所述反馈驱动信号，所述可穿戴反馈装置控制所述可穿戴反馈装置包括的所有反馈触点按照一定次序来产生多个温度信号并由所述多个温度信号合成所述触觉信号，所述所有反馈触点分别设置在所述可穿戴反馈装置的不同方位，所述控制模块根据建议给使用者的行动方向来确定所述次序，合成的所述触觉信号指示的方向为从所述次序指示的最先产生温度变化的反馈触点指向所述次序指示的最后产生温度变化的反馈触点的连线的方向，且合成的所述触觉信号指示的方向与建议给所述使用者的行动方向一致；

其中，所述可穿戴触觉导航装置还包括运动感测器，所述运动感测器被配置为检测所述可穿戴触觉导航装置旋转的方向，所述可穿戴触觉导航装置旋转的方向被用于生成所述方向指示信号。

2.如权利要求1所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述触觉信号的大小根据所述方向指示信号的指示紧急程度而变化。

3.如权利要求1所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述可穿戴触觉导航装置包括可穿戴的马甲、腕带、手臂带、护膝、腰带、头带、手套或帽子。

4.如权利要求1所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述可穿戴触觉导航装置为可穿戴的马甲，至少部分所述所有反馈触点位于所述马甲的肩膀位置处。

5.如权利要求4所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述所有反馈触点包括位于所述马甲的左肩膀处的第一反馈触点和位于所述马甲的右肩膀处的第二反馈触点，位于左肩膀处的所述第一反馈触点的对应方向指示作用区域为使用者的左半身，位于右肩膀处的所述第二反馈触点的对应方向指示作用区域为所述使用者的右半身。

6.如权利要求1所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述可穿戴触觉导航装置为可穿戴的腕带，至少部分所述所有反馈触点位于所述腕带的内侧。

7.如权利要求1所述的可穿戴触觉导航装置，还包括导航生成装置，其中所述导航生成装置被配置为生成所述方向指示信号。

8.如权利要求7所述的可穿戴触觉导航装置，还包括环境检测模块，其中，所述环境检测模块被配置为检测所述使用者当前的环境信息。

9.如权利要求8所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述导航生成装置包括：

定位模块，被配置为检测所述使用者当前的位置；

输入模块，被配置为接收所述使用者输入的目的地；以及

处理模块，被配置为根据所述目的地和获得的地图信息计算导航路线以及根据所述导航路线和所述使用者当前的环境信息生成所述方向指示信号。

10.如权利要求9所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述处理模块被配置为：判断使用者目前面向的方向。

11.如权利要求10所述的可穿戴触觉导航装置，其中，所述处理模块还被配置为：

根据所述使用者向某一方向移动前和移动后的位置，确定所述使用者目前面向的方向；或者

根据设置在可穿戴导航装置中的两个或两个以上的反馈触点的不同方位，确定所述使用者目前面向的方向。

12.一种可穿戴触觉导航方法，应用于可穿戴触觉导航装置，其中，所述可穿戴触觉导航装置包括可穿戴反馈装置和控制模块，包括：

接收方向指示信号；

将所述方向指示信号转换为反馈驱动信号；以及

基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号，其中，

基于所述反馈驱动信号生成并输出具有方向性的触觉信号包括：根据所述反馈驱动信号，控制所述可穿戴反馈装置中的所有反馈触点按照一定次序来产生多个温度信号并由所述多个温度信号合成所述触觉信号，其中，所述所有反馈触点分别设置在所述可穿戴反馈装置的不同方位，所述控制模块根据建议给使用者的行动方向来确定所述次序，合成的所述触觉信号指示的方向为从所述次序指示的最先产生温度变化的反馈触点指向所述次序指示的最后产生温度变化的反馈触点的连线的方向，且合成的所述触觉信号指示的方向与给所述使用者建议的行动方向一致；

其中，所述可穿戴触觉导航方法还包括检测所述可穿戴触觉导航装置旋转的方向，所述可穿戴触觉导航装置旋转的方向被用于生成所述方向指示信号。

13.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，其中，所述触觉信号的大小根据所述方向指示信号的指示紧急程度而变化。

14.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，其中，所述可穿戴触觉导航装置包括可穿戴的马甲、腕带、手臂带、护膝、腰带、头带、手套或帽子。

15.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，其中，所述可穿戴触觉导航装置为可穿戴的马甲，至少部分所述所有反馈触点位于所述马甲的肩膀位置处。

16.如权利要求15所述的可穿戴触觉导航方法，其中，所述所有反馈触点包括位于所述马甲的左肩膀处的第一反馈触点和位于所述马甲的右肩膀处的第二反馈触点，位于左肩膀处的所述第一反馈触点的对应方向指示作用区域为使用者的左半身，位于右肩膀处的所述第二反馈触点的对应方向指示作用区域为所述使用者的右半身。

17.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，其中，所述可穿戴触觉导航装置为可穿戴的腕带，至少部分所述所有反馈触点位于所述腕带的内侧。

18.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，还包括：生成所述方向指示信号。

19.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，还包括：检测所述使用者当前的环境信息。

20.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，还包括：

检测所述使用者当前的位置；

接收所述使用者输入的目的地；

根据所述目的地、所述使用者当前的位置和获得的地图信息计算导航路线；

检测使用者当前的环境信息；以及

根据所述导航路线和所述使用者当前的环境信息生成所述方向指示信号。

21.如权利要求12所述的可穿戴触觉导航方法，还包括：判断使用者目前面向的方向。

22.如权利要求21所述的可穿戴触觉导航方法，其中，判断所述使用者目前面向的方向，包括：

根据所述使用者向某一方向移动前和移动后的位置，确定所述使用者目前面向的方向；或者

根据设置在可穿戴导航装置中的两个或两个以上的反馈触点的不同方位，确定所述使用者目前面向的方向。

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