CN114469660B - 方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法 - Google Patents

方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及行走辅助设备技术领域,尤其是涉及一种方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法。方向指引装置包括:体感装置,所述体感装置被配置为被用户手持,且对所述用户的至少两个部位进行刺激,以使所述用户根据不同的所述部位的刺激作出方向判断。方向指引系统包括视觉主体设备以及所述的方向指引装置,所述视觉主体设备被配置为获取用户所处位置的周围环境信息,并根据所述周围环境信息,使所述方向指引装置动作。方向指引方法包括:对用户的手的正面的至少两个部位进行刺激,以使所述用户根据不同的所述部位的刺激作出方向判断。本公开使用户可以根据不同部位的刺激来判定方向,并决定是否行走及向指引的方向行走。

Description

方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法
技术领域
本公开涉及行走辅助设备技术领域,尤其是涉及一种方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法。
背景技术
当前的有视觉障碍的人群,如盲人,出行时采用的主要助盲器材是盲杖。但盲杖有一个很大的弊端,只能探测地面及离地面较近距离的区域。如果是离地面较高的物体,例如小区门口的车挡,盲人极可能碰撞到。另外,也有少部分使用人导盲犬,但一条好的导盲犬的养成费用超过20万,成本极高,且因其需要好的养护条件,所以对盲人的要求非常苛刻;导盲犬平均每月花费1-2千,一般盲人属于低收入或无收入人群,普遍不具备导盲犬的条件。再者,也有一些通过声音、震动来给盲人提示给盲人的电子设备,但都无法达到导盲犬的友好程度;导盲犬的特点是时刻在前面牵引,遇到危险会带领盲人绕道过去,如果绕不过去,会停下来,等待明眼人帮助;而电子设备的特点是识别周围的环境,其只告知盲人所处的环境中有障碍物,不能对盲人进行行走指引,只能靠盲人自己来决定。但这不仅提高了判断时间,也无法保证盲人行动的准确性。
发明内容
本公开提供了一种方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法,以解决发明人认识到的有视觉障碍的人群无法判定是否行走的技术问题。
本公开提供了一种方向指引装置,其包括:
体感装置,所述体感装置被配置为被用户手持,且对所述用户的至少两个部位进行刺激,以使所述用户根据不同的所述部位的刺激作出方向判断。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述体感装置为触觉装置,所述触觉装置包括施力机构,所述施力机构被配置为对所述部位施力,以使所述用户产生感知。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述施力机构包括推力柱和驱动装置,所述驱动装置被配置为驱动所述推力柱动作。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述驱动装置为电机,所述电机与所述推力柱通过齿结构啮合传动;
或,所述驱动装置为气泵,所述气泵被配置通过充气的方式使所述推力柱动作。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述施力机构的数量至少为三个,至少三个所述施力机构被配置为对所述用户的至少三个部位进行刺激。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述推力柱的数量为三个,三个所述推力柱分别为第一推柱、第二推柱和第三推柱,所述第一推柱的轴向、所述第二推柱的轴向和所述第三推柱的轴向两两垂直;所述第一推柱具有沿其自身轴向延伸的第一槽孔和第二槽孔,所述第一槽孔和第二槽孔相交设置;所述第二推柱具有沿其自身轴向延伸的第三槽孔;所述第二推柱穿设于所述第一槽孔中,所述第一推柱穿设于所述第二槽孔及所述第三槽孔中。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括支架和表层结构,所述驱动装置安装于所述支架上,所述支架被所述表层结构所包裹。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述表层结构为柔性防水结构;所述支架为立体壳体,所述立体壳体为球状结构。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括辅助提醒装置,所述辅助提醒装置被配置为提醒所述用户所处的周围环境情况。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述辅助提醒装置包括震动结构或声音结构。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括陀螺仪,所述陀螺仪被配置为对所述体感装置进行方向较准。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括开机开关,所述开机开关被配置为使所述方向指引装置开机。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述开机开关为弹簧震动开关。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括主控模块,所述主控模块与所述施力机构电连接。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括无线充电模块和电源,所述无线充电模块和所述电源均与所述主控模块电连接。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述触觉装置还包括无线通信模块,所述无线通信模块与所述主控模块电连接。
本公开还提供了一种方向指引系统,其包括视觉主体设备以及所述的方向指引装置,所述视觉主体设备被配置为获取用户所处位置的周围环境信息,并根据所述周围环境信息,使所述方向指引装置动作。
本公开还提供了一种方向指引方法,其包括:
对用户的手的正面的至少两个部位进行刺激,以使所述用户根据不同的所述部位的刺激作出方向判断。
本公开的有益效果主要在于:
本公开提供的方向指引装置、方向指引系统及方向指引方法,通过对用户的手的正面的至少两个部位进行刺激,以使用户根据不同的部位的刺激作出方向判断,从而使用户可以根据不同部位的刺激来判定方向,并决定是否行走及向指引的方向行走。
应当理解,前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时,说明书和附图用来解释本公开的原理。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施方式,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为一个或多个实施例中支架的结构示意图;
图2为一个或多个实施例中三个推力柱之间的空间组合关系的示意图;
图3为一个或多个实施例中方向指引装置的结构示意图;
图4为一个或多个实施例中方向指引装置的推力柱向左伸出时的状态图;
图5为一个或多个实施例中方向指引装置的推力柱向右伸出时的状态图;
图6为一个或多个实施例中弹簧震动开关的结构示意图;
图7为弹簧震动开关的控制原理结构示意图;
图8为一个或多个实施例中方向指引装置的控制原理的结构示意框图;
图9为一个或多个实施例中主控电路板的结构示意框图。
图标:
101-推力柱;102-第一推柱;103-第二推柱;104-第三推柱;105-第一槽孔;106-第二槽孔;107-第三槽孔;108-支架;109-震动马达;110-陀螺仪;111-开机开关;112-弹簧;113-金属杆;114-无线充电模块;115-主控模块;116-电源;117-电机;118-WIFI模块;119-蓝牙模块;120-主控电路板;121-中央处理模块;122-继电器;123-7引脚端子连接座;124-4引脚端子连接座;125-开关连接座;126-马达连接座。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。
基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
在本公开的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
参见图1至图9所示,在一个或多个实施例中,提供了一种方向指引装置,是一种提示性装置,用于告知盲人其行为准确性或引导盲人正确行走;该方向指引装置直接给盲人产生一种拽引感,指引着盲人行走。方向指引装置包括:体感装置,体感装置被配置为被用户手持,且对用户的至少两个部位进行刺激,以使用户根据不同的部位的刺激作出方向判断。在用户手握住体感装置时,用户可以感到手中握有物体,特别是对于视觉障碍的人群来,用户可以感到心理安慰,具有安全感,特别是在路上行走时,用户时刻握着体感装置,通过体感装置来进行方向指引,可以具有较强的安全感。一般地,人们通过手扶扶手,来行走,可以具有较强的安全感,而本公开实施例中,通过手握体感装置正是通过使用户手持来提高用户的安全感。在使用时,体感装置对用户的手的正面,即手心所在的一面的不同部位进行刺激,以使用户根据不同部位感受的刺激,来作出方向判断。在一个实施例中,体感装置对用户的一个部位进行刺激,或同时对用户的两个或两个以上的部位进行刺激。
至少一个实施例提供的方向指引装置,通过对用户的手的正面的至少两个部位进行刺激,以使用户根据不同的部位的刺激作出方向判断,从而使用户可以根据不同部位的刺激来判定方向,并决定是否行走及向指引的方向行走。
在一些实施例中,体感装置为触觉装置,触觉装置包括施力机构,施力机构被配置为对用户的手的部位施力,以使用户产生感知。通过施力机构对用户的手进行施力,以使用户产生触觉,从而使得用户根据不同部位的触觉,实现方向指引。
在一个实施例中,施力机构对用户的手进行施力的方式采用间歇施力的方式对用户的手的部位进行施力。
在一些实施例中,施力机构包括推力柱101和驱动装置,驱动装置被配置为驱动推力柱101动作。通过采用推力柱101对用户的手进行施力,可以方便使用户产生触觉。
在一个实施例中,间歇施力的方式采用推力柱101往复运动的方式对手进行施力,这样可以使方便的感受到具体是哪个部位受到施力机构的施力,避免长时间的持续施力时造成用户的手的触觉脱敏的情况发生。驱动装置使推力柱101沿推力柱101的轴向方向运动,以使推力柱101沿直线运动。驱动装置与推力柱101配合形成直线移动机构,实现推力柱101的直线运动。
在一些实施例中,驱动装置为电机,电机与推力柱101通过齿结构啮合传动。通过齿结构啮合传动可以提高传动效率。
在一个实施例中,电机的输出轴上安装有齿轮,推力柱101上具有齿条,齿轮与齿条相啮合。
在一个实施例中,电机117为步进电机。通过步进电机可以较好的对推力柱101的运动进行控制。
需要说明的是,在一些其它实施例中,驱动装置为气泵,气泵被配置通过充气的方式使推力柱101动作,充气的方式使推力柱101动作采用的结构为气缸,气泵使气缸的活塞杆伸出或缩回,推力柱101与活塞杆固定连接,这样活塞杆伸出或缩回带动推力柱101往复运动。
在一些实施例中,施力机构的数量至少为三个,至少三个施力机构被配置为对用户的至少三个部位进行刺激。通过多个施力机构可以对用户的多个部位进行刺激,这样不同的部位的刺激可以用来指示客户不同的行走信息,如前后方向行进、左右方向行进,上下方向的行进(例如,上下楼梯)。
在一个实施例中,施力机构的数量为三个。每个施力机构负责两个方向上的运动,这样每个施力机构可以对两个部分进行刺激。三个施力机构时,可以对用户的手的六个部位进行刺激。
需要说明的是,施力机构的数量还可以为六个,这种情况下,每个施力机构可负责一个方向上的运动,每个施力机构对用户的手的一个部位进行刺激。
参见图2所示,在一些实施例中,推力柱101的数量为三个,三个推力柱101分别为第一推柱102、第二推柱103和第三推柱104,第一推柱102的轴向、第二推柱103的轴向和第三推柱104的轴向两两垂直;且第一推柱102具有沿其自身轴向的延伸的第一槽孔105和第二槽孔106,第一槽孔105和第二槽孔106相交设置;第二推柱103具有沿其自身轴向延伸的第三槽孔107;第二推柱103穿设于第一槽孔105中,第三推柱104穿设于第二槽孔106及第三槽孔107中。三个推力柱101两两垂直,在三维空间中,可以对用户的六个部位进行施力刺激,另外,三个推力柱101通过设置第一槽孔105、第二槽孔106和第三槽孔107,便于降低三个推力柱101装配后占用的空间。需要说明的是,第一推柱可以是通过不同的部件组合而成,可也可以是一体结构;第二推柱可以是通过不同的部件组合而成,可也可以是一体结构;另外,图2中的只是为了示意出三个推力柱之间的空间组合关系,并不限定推力柱的形状和大小。
在一个实施例中,每个施力机构包括一个推力柱101,这样触觉装置的施力机构的数量为三个时,便有三个推力柱101。
在一些实施例中,触觉装置还包括支架108和表层结构,驱动装置安装于支架108上,支架108被表层结构所包裹。推力柱101相对于支架108作直线运动。通过支架108支撑驱动装置及推力柱101。每个施力机构的电机驱动推力柱101作直线运动。每个推力柱101的两端均能够伸出支架108,即推力柱101可以向一个方向伸出,也可以向与该方向相反的方向伸出,由于推力柱101为三个,这样三个推力柱101便能够对用户的手的6个部位进行刺激。
在一个实施例中,支架108可以由多个分片结构相拼合而成,多个分片结构之间可以通过螺钉相连接,或通过卡合的方式相连接。
参见图1、图3和图5所示,在一些实施例中,表层结构为柔性防水结构;支架108为立体壳体,立体壳体为球状结构。通过表层结构包裹支架108,以及表层结构采用柔性防水结构,可以使体感装置具有防水功能。采用支架108采用球状结构便于实现用户手持,使用户握在手中。在一个实施例中,推力柱101在不伸出支架108时,会使得球状结构的表面形成有凹陷,这样推力柱101对与其另一个相对的部位使施力时,推力柱101的另一端不会与用户的其它部位作用,并且球状结构表面形成的凹陷便于用来识别本球状结构的方向,当手握球状结构后,利于球状结构表面的凹陷可以使得的一个推力柱101的轴向沿前后方向设置。当人体的运动方向不是球状结构的前后指向时,通过不同的电机组合运动,以实现不同的推力柱101同时运动,以推动表层结构,产生组合运动的合力方向的推力感,以提醒用户。
在一些实施例中,支架108的外表面连接有挂绳或手环,方便戴于手上。
在一个实施例中,球状结构为椭球结构或圆球结构,这样便于握在用户手中。
在一些实施例中,触觉装置还包括辅助提醒装置,辅助提醒装置被配置为提醒用户所处的周围环境情况。在出行时使用时,可以通过辅助提醒装置判断周围环境的危险性。另外,通过辅助提醒装置,还可以提醒方向指引装置所在的位置,方便用户查找,以便于用户查找到方向指引装置存放的位置。
在一些实施例中,辅助提醒装置包括震动结构,通过震动的方式可以便于用查找,或提醒用户所处的环境信息。方向指引装置的查找功能,方便用户在找不到方向指引装置时,通过查找功能找到方向指引装置。
在一个实施例中,震动结构为震动马达109,震动马达109可以采用扁平震动马达109,扁平震动马达109为圆柱形。震动马达109提供震动反馈。
在一些其它实施例方式中,辅助提醒装置还包括声音结构,声音结构包括扬声器,通过扬声器以播报相关的信息,提醒用户。
在一些实施例中,触觉装置还包括陀螺仪,陀螺仪被配置为对体感装置进行方向较准。
在一个实施例中,陀螺仪110为电子陀螺仪,电子陀螺仪集成有3轴加速度计、3轴陀螺仪和3轴磁力计。
在一些实施例中,触觉装置还包括开机开关111,开机开关111被配置为使方向指引装置开机。通过开机开关111,便于实现体感装置的开启。
参见图6所示,在一个实施例中,开机开关111为弹簧震动开关,这样便于通过摇晃方向指引装置的方向实现开机,方便于了用户开机。弹簧震动开关包括可形变的弹簧112及金属杆113,弹簧套设于金属杆113外,且弹簧与金属杆113之间间隙设置,金属杆113的材质可以为铜或其它导电金属。弹簧的材质为导电金属。
在一些实施例中,触觉装置还包括主控模块115,主控模块115与施力机构电连接。开机开关111与主控模块115电连接。触觉装置的驱动装置与主控模块115电连接,辅助提醒装置与主控模块115电连接。当用户摇晃方向指引装置后,弹簧震动开关的弹簧发生摆动与金属杆113相接触,实现开机。
在一些实施例中,触觉装置还包括无线充电模块114和电源116,无线充电模块114和电源116均与主控模块115电连接。触觉装置还包括无线通信模块,无线通信模块与主控模块115电连接。电源116为驱动装置、辅助提醒装置和主控模块115供电。通过无线充电模块114这样方向指向装置可以通过无线充电的方式实现对电源116充电。无线通信模块包括WIFI模块118、蓝牙模块119或红外模块中的至少一种,在一个实施例中,无线通信模块包括WIFI模块118和蓝牙模块119。方向指引装置采用无线充电的方式,可以免去外部接电插座,并且结合柔性防水结构使方向指引装置防水级别可达到全防水程度。
参见图7和图8所示,在一些实施例中,主控模块115包括主控电路板120和中央处理模块121,中央处理模块121为CPU模块或MCU模块,在一个实施例中,CPU模块使用ESP32集成蓝牙WIFI内核的32位单片机。中央处理模块121安装于主控电路板120上,弹簧震动开关的金属杆113的一端通过引线连接电源116的地;在主控电路板120的电源116管理分配模块设置有一个微型的继电器122,继电器122有两个控制脚和两组控制触点,继电器122的其中一个控制脚连接电源116的正,继电器122的另一个控制脚连接弹簧震动开关的弹簧以及一个常开触点,而继电器122连接的该常开触点对应的公共触点为地。当晃动方向指引装置后,弹簧发生形变与金属杆113接触的瞬间,弹簧也会而变成电源116的地,弹簧变成地后,继电器122会得电吸合,当吸合后,继电器122连接的该常开触点会与公共触点的地连接上,继续为继电器122供电,继电器122进入自保状态;此后,当弹簧与金属杆113断开连接也不影响方向指引装置的供电。当方向指引装置关机状态时,用户,例如:盲人,摇晃方向指引装置,弹簧与金属杆113接触后,使方向指引装置开机得电工作。关机时,电源116管理区接收中央处理模块121指令关机,利用模拟开关芯片,断开继电器122的电源116正的控制脚,使继电器122断电关机。
在一些实施例中,主控电路板120为柔性主板。无线通信模块和无线充电模块114安装于主控制电路板上。电源116采用3.7V的DC可充电锂电池,电池的数量可以根据需要来确定,例如电池的数量可以为1至5块。电源116分配管理模块将3.7V升压后稳压在4.2V,输出各个给功能模块。
参见图9所示,在一些实施例中,主控电路板120上设置有1个7引脚端子连接座123、3个2引脚端子连接座,3个4引脚端子连接座124。7引脚端子连接座123用于连接无线充电模块114,它是电源116的引入端子;其中一个2引脚端子连接座为开关连接座125,该开关连接座125通过引线连接开机开关111,是开机信号的引入端子,另外一个2引脚端子连接座为马达连接座126,马达连接座126通过引线连接震动马达109,是震动马达109的控制信号输出端子;3个4引脚端子连接座124分别通过引线连接3个驱动装置,也即3个电机。电源116、震动马达109及主控模块115安装于支架108上。
在一个或多个实施例中,还提供了一种方向指引系统,其包括视觉主体设备以及至少一个实施例提供的方向指引装置,视觉主体设备被配置为获取用户所处位置的周围环境信息,并根据周围环境信息,使方向指引装置动作。视觉主体设备获取用户周围环境信息后,视觉主体设备根据获取到的环境信息判断并生成控制数据,方向指引装置通过无线通信模块接收控制数据后,方向指引装置的中央处理模块121根据控制数据而使辅助提醒装置或施力机构作出相应的动作。
在一个实施例中,当盲人向视觉主体设备喊出设定名称后,方向指引装置会自动结束低功耗休眠状态,开始震动,给盲人提示它的存放位置。另外,当视觉主体设备没有开机的情况下,方向指引装置可以通过无线通信模块与天猫精灵、百度助手、小爱同学等智能音箱组网,通过智能音箱也可以呼唤,使方向指引装置进行震动提示所处位置。
需要说明的是,在一些实施例中,视觉主体设备可以电脑、手机或其它可获取用户周围环境信息的装置。
在至少一个实施例中提供的方向指引装置的使用方法为:
用户,例如:盲人出行时,携带视觉主体设备和方向指引装置;开启视觉主体设备后,手握方向指引装置,用户通过触觉识别出方向指引装置的表面的凹陷,并通过方向指引装置的表面的凹陷来确定方向指引装置的一个推力柱101指向为前后、左右或上下方向;由于三个推力柱101两两垂直,因此当一个方向确定时,其它方向也便确定。通过摇晃方向指引装置实现开机。方向指引装置开机成功后,方向指引装置的震动马达109震动设定时间以反馈开机成功。用户在开始使用时,进行一个向前的连续动作,CPU模块根据陀螺仪的变化数据定义用户的初始位置,定义用户的前后方向。在用户出行时,CPU模块会每隔设定时间判断一次视觉主体设备传输来的数据,驱动电机工作。
当视觉主体设备向方向指引装置发出向前行走的指令后,方向指引装置中定义的前后方向上的推力柱101会在盲人的手中产生一个向前的推力,示意盲人可以往前走,当向前推力停止时,示意盲人停下。具体的,以向前产生推力为例来具体说明方向指引装置的工作,向左、向右与之同理。方向指引装置接受到视觉主体设备的向前动作指令后,方向指引装置内的CPU模块采用PWM波形控制前后方向上推力柱101所对应的电机动作;如果方向指引装置的前方指向与正前角度的差值在设定角度范围之内时,单个电机动作,推力柱101向前推动,指向用户向前行走,推力柱101的动作为:向前持续伸出设定时间后,再缩回设定时间,再向前持续伸出设定时间,再回退设定时间,这样通过间歇伸出的方式指引用户。在一个实施例中,设定角度范围为不小于-15度,且不大于15度。当没有推力柱101与前后方向一致时,CPU模块通过PWM波形调动两个电机组合运动,使两个电机对应的推力柱101产生合力,两个推力柱101的推动方向经过矢量叠加,给方向指引装置一个向前的拽引感。
在一个实施例中,每个电机所对应的推力柱101的推动的方向与垂直方向之间所成的角度,与各自对应的推力柱101向前持续伸出的时间成反比关系。当所成的角度越大时,持续推动作用时间越短;当所成的角度越小时,向前持续推动的时间越长。所成的角度的范围是0-90度,去掉15度单个电机作用倾角,所成的角度范围为16-90度。例如:当所成角度范围为16-45度时,持续向前伸出30ms,缩回20ms,当所成角度范围为46-75度时,持续向前伸出25ms,缩回25ms。当所成的角度范围为76-90度时,持续向前伸出15ms,缩回35ms。
此外,当方向指引装置在使用过程中,CPU模块会通过无线充电模块114判断电源116电量,当电量小于10%,会使连续震动马达109通过间歇震动的方向来提示用户方向指引装置的电量不足。
当方向指引装置在运动过程中,自动判断信号是否接收正常,若不正常,也会使震动马达109通过间歇震动来提示设备异常;需要说明的是,方向指引装置的不同应用场景采用的间歇震动方式不同。例如:查找模式下,震动马达109震动5秒,停止5秒,依次震动6次,再停止震动30s,之后再次轮询震动6次,直到盲人用户拿起设备。电量不足的情况下,会连续震动10s,间歇10s,依次震动3次提示。当接收信号不正常时,会震动会连续震动20s,间歇5s,依次震动5次提示异常。
当用户的手感受到左右方向上的推力柱101产一个向左的推力时,指示用户向左行走;向右行走同理。当视觉主体设备识别到上楼梯和下楼梯等动作时,方向指引装置还会使上下方向上的推力柱101产生向上和向下的推力动作,以指示用户上楼或下楼。当走至无法绕过去的路径时,如死胡同。方向指引装置的震动马达109按照间歇震动的度,提示盲人前方无法行走,盲人可以向后回退。若是视觉主体设备收到寻找方向指引装置的信号时,CPU模块会驱动震动马达109进行持续震动或间歇震动的方式进行震动,直到用户拿起设备,摇晃一下方向指引装置,方向指引装置产生一个停止信号,以使得震动马达109停止震动。
需要说明的是,当用户手握方向指引装置并定义用户的前后方向后,前后方向上的推力柱101不会变成左右方向上的推力柱101。
在一个或多个实施例中,还提供了一种方向指引方法,该方向指引方法采用至少一个实施例中提供的方向指引装置或方向指引系统。方向指引方法其包括:对用户的手的正面的至少两个部位进行刺激,以使用户根据不同的部位的刺激作出方向判断。该方向指引方法还包括采集用户所处位置的周围环境信息,并根据周围环境信息,对用户的手的正面进行刺激。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种方向指引装置,其特征在于,包括:
体感装置,所述体感装置被配置为被用户手持,且对所述用户的至少两个部位进行刺激,以使所述用户根据不同的所述部位的刺激作出方向判断;
其中,所述体感装置被握于所述用户的手中,所述体感装置为触觉装置,所述触觉装置包括施力机构,所述施力机构被配置为采用间歇施力的方式对所述部位施力,以使所述用户产生感知;
所述施力机构的数量至少为三个,至少三个所述施力机构被配置为对所述用户的至少三个部位进行刺激;每个所述施力机构负责两个方向上的运动或负责一个方向上的运动;
所述施力机构包括推力柱和驱动装置,所述驱动装置被配置为驱动所述推力柱往复运动,其中,所述驱动装置使推力柱沿推力柱的轴向方向运动,以使推力柱沿直线运动;
所述触觉装置还包括支架,所述驱动装置安装于所述支架上,所述支架为立体壳体,所述立体壳体为球状结构。
2.根据权利要求1所述的方向指引装置,其特征在于,所述驱动装置为电机,所述电机与所述推力柱通过齿结构啮合传动;
或,所述驱动装置为气泵,所述气泵被配置通过充气的方式使所述推力柱动作。
3.根据权利要求1所述的方向指引装置,其特征在于,所述推力柱的数量为三个,三个所述推力柱分别为第一推柱、第二推柱和第三推柱,所述第一推柱的轴向、所述第二推柱的轴向和所述第三推柱的轴向两两垂直;所述第一推柱具有沿其自身轴向延伸的第一槽孔和第二槽孔,所述第一槽孔和第二槽孔相交设置;所述第二推柱具有沿其自身轴向延伸的第三槽孔;所述第二推柱穿设于所述第一槽孔中,所述第一推柱穿设于所述第二槽孔及所述第三槽孔中。
4.根据权利要求1所述的方向指引装置,其特征在于,所述触觉装置还包括表层结构,所述支架被所述表层结构所包裹。
5.根据权利要求4所述的方向指引装置,其特征在于,所述表层结构为柔性防水结构;所述支架为立体壳体,所述立体壳体为球状结构。
6.根据权利要求1所述的方向指引装置,其特征在于,所述触觉装置还包括辅助提醒装置,所述辅助提醒装置被配置为提醒所述用户所处的周围环境情况;所述辅助提醒装置包括震动结构或声音结构。
7.根据权利要求1所述的方向指引装置,其特征在于,所述触觉装置还包括陀螺仪,所述陀螺仪被配置为对所述体感装置进行方向较准;
所述触觉装置还包括主控模块,所述主控模块与所述施力机构电连接;
所述触觉装置还包括无线充电模块和电源,所述无线充电模块和所述电源均与所述主控模块电连接;
所述触觉装置还包括无线通信模块,所述无线通信模块与所述主控模块电连接。
8.一种方向指引系统,其特征在于,包括视觉主体设备以及如权利要求1-7中任一项所述的方向指引装置,所述视觉主体设备被配置为获取用户所处位置的周围环境信息,并根据所述周围环境信息,使所述方向指引装置动作。
9.一种方向指引方法,其特征在于,所述方向指引方法采用如权利要求1-7中任一项所述的方向指引装置或如权利要求8所述方向指引系统,所述方向指引方法包括:
对用户的手的正面的至少两个部位进行刺激,以使所述用户根据不同的所述部位的刺激作出方向判断。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101076841A (zh) * 2004-12-10 2007-11-21 L·凯特斯 应用于盲人的管理和导航系统
CN103019371A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 三星电子株式会社 触觉反馈设备、触觉反馈系统和操作触觉反馈设备的方法
CN107850438A (zh) * 2015-01-12 2018-03-27 R·I·加贝 导航设备及方法
KR102034283B1 (ko) * 2018-11-08 2019-10-18 동국대학교 산학협력단 시각장애인용 길안내 시스템
CN111973399A (zh) * 2020-08-31 2020-11-24 西安交通大学 基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统
CN113081710A (zh) * 2021-04-08 2021-07-09 上海盛益精密机械有限公司 盲人辅助手套
CN215274350U (zh) * 2021-07-20 2021-12-24 深圳市慧视智联科技有限公司 一种具有盲人行走导航功能的智能穿戴设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101076841A (zh) * 2004-12-10 2007-11-21 L·凯特斯 应用于盲人的管理和导航系统
CN103019371A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 三星电子株式会社 触觉反馈设备、触觉反馈系统和操作触觉反馈设备的方法
CN107850438A (zh) * 2015-01-12 2018-03-27 R·I·加贝 导航设备及方法
KR102034283B1 (ko) * 2018-11-08 2019-10-18 동국대학교 산학협력단 시각장애인용 길안내 시스템
CN111973399A (zh) * 2020-08-31 2020-11-24 西安交通大学 基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统
CN113081710A (zh) * 2021-04-08 2021-07-09 上海盛益精密机械有限公司 盲人辅助手套
CN215274350U (zh) * 2021-07-20 2021-12-24 深圳市慧视智联科技有限公司 一种具有盲人行走导航功能的智能穿戴设备

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