CN205286872U - 一种盲人避障眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种盲人避障眼镜，包括镜架和镜片并设置有探测模块、中控模块以及电源，所述探测模块与所述中控模块通讯，所述电源用于提供电能；所述探测模块包括沿铅垂方向依次设置的至少一个第一超声波传感器和至少一个第二超声波传感器，其中，所述第一超声波传感器沿铅垂方向向上倾斜，所述第二超声波传感器沿铅垂方向向下倾斜；所述中控模块包括：控制单元，其用于控制所述第一超声波传感器和第二超声波传感器工作，并基于所述第一超声波传感器和第二超声波传感器探测到的信号获取障碍物信息；提示单元，所述控制单元根据获取的障碍物信息控制所述提示单元发出提示信息。本实用新型结构简单、使用方便，可以帮助盲人精确导航，避开障碍物。

Description

一种盲人避障眼镜

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴领域，特别是一种盲人避障眼镜。

背景技术

盲人作为社会上的一个特殊群体，需要社会给予他们更多的关怀和照顾，使他们能够更好的独立生活。然而，如何安全行走是盲人生活中最大的问题。传统的盲人导航装置多为手杖，盲人通过敲打地面或者周围的物体来断定行走方向，其结构简单、功能单一、使用方便，但辅助效果不很明显，实际上盲人朋友使用时会碰到诸多问题，比如路况不好、坑洼不平、前方有悬挂的障碍物等，普通的手杖是无法准确探明的，这样严重影响着盲人的安全出行。

目前很多导航装置采用导盲犬导盲，通过导盲犬导盲虽然在一定程度上保证了盲人的出行安全。但是仍然存在着一定的问题，培训一名导盲犬难度较大，一般也得花费3-6个月的时间，培训一只娴熟的导盲犬则需要花费两年左右的时间，加上犬的日常生活消费开支，花费的成本达上万元，同时导盲犬的生命周期有限。

此外，现有技术中，包括市面上的一些盲人眼镜，主要通过红外感应装置或者通过设置微型摄像头及相关导航装置探测障碍物，但是，采用这些技术方案的装置会受光线，被测对象颜色，电磁干扰等的影响，在探测精度上不够精准，容易带来一定的误判，在一些特殊路况以及人流、车流量较大的公共环境中存在一定的安全隐患。

超声波是一种指向性强的，能量消耗缓慢的波，在介质中传播的距离比较远。因而经常用于距离的测量，可以解决超长度的测量。同时，超声波对于被测物体处于黑暗，有灰尘，烟雾，电磁干扰，有毒等恶劣的环境有一定的适应能力，具有广泛的应用范围。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辩力，因而其准确度也较其它方法高，而且超声波传感器具有结构简单，体积小，信号处理可靠等特点。无论从精度还是从可靠性方面，超声波测距做得都比较好。然而，现有技术中的一些基于超声波原理导航的盲人眼镜并没有充分利用超声波指向性强的特点，不能实现多角度、多方位的探测。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种盲人避障眼镜，通过多方位、多角度对使用者周边空间信息实时监测以帮助盲人躲避障碍物。本实用新型解决的技术问题的技术方案是：一种盲人避障眼镜，包括镜架1和镜片2，其特征在于，所述盲人避障眼镜设置有探测模块3、中控模块4以及电源5，所述探测模块3与所述中控模块4通讯，所述电源5用于提供电能；所述探测模块3包括沿铅垂方向依次设置的至少一个第一超声波传感器31和至少一个第二超声波传感器32，其中，所述第一超声波传感器31沿铅垂方向向上倾斜，所述第二超声波传感器32沿铅垂方向向下倾斜；

所述中控模块4包括：控制单元41和提示单元42，其中，所述控制单元41用于控制所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32工作，并基于所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32探测到的信号获取障碍物信息；所述提示单元42受所述控制单元41根据获取的障碍物信息控制发出提示信息。

优选地，所述第一超声波传感器31沿铅垂方向向上倾斜的角度为25°～40°。

优选地，所述第二超声波传感器32沿铅垂方向向下倾斜的角度为25°～40°。

优选地，所述的盲人避障眼镜还设置有导航模块6，所述导航模块6与所述中控模块4通讯，所述导航模块6包括：定位单元61和数据处理单元62，其中，所述定位单元61用于对盲人定位并获取位置信息，并根据所述位置信息形成行动信息，所述行动信息至少包括行动轨迹、行动速度以及行动时间；所述数据处理单元62根据所述行动信息以及所述障碍物信息形成导航信息，所述导航信息保存在存储器中并形成导航信息数据库所述控制单元41根据所述导航信息控制所述提示单元42发出提示信息。

优选地，所述存储器为云端服务器，所述导航模块6还包括：无线通讯单元63和数据识别单元64，其中，所述无线通讯单元63用于将所述导航信息上传到云端服务器形成导航信息数据库；所述数据识别单元64根据盲人的出行目的地从所述导航信息数据库选择出最佳导航信息，并发送到所述控制单元41，所述控制单元41根据所述最佳导航信息发出提示信息。

优选地，所述最佳导航信息为包含障碍物信息最少的导航信息。

优选地，所述提示单元42为语音芯片和/或震动马达，所述控制单元41控制所述语音芯片以及震动马达工作。

优选的，所述盲人避障眼镜中，所述第一超声波传感器31设置在所述镜架1的上部，所述第二超声波传感器32设置在所述镜架1的下部。

优选地，所述盲人避障眼镜还包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器用于检测所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32的倾斜角度数据，并将所述倾斜角度数据发送到所述控制单元41；

其中，如果所述倾斜角度数据超出预定范围，所述控制单元41控制所述提示单元42发出提示信息。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案通过在所述盲人避障眼镜上分别设置沿铅垂方向向上倾斜和沿铅垂方向向下倾斜的至少一个超声波传感器，可以极大的拓宽所探测障碍物信息的空间范围，进一步帮助盲人避开障碍物，实现顺利出行。本实用新型利用超声波检测迅速，方便，计算简单，又易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。本实用新型还可以脱离导盲犬单独使用，避免了因训练导盲犬带来的高成本，同时该装置结构简单、使用方便，功耗小，具有较长的续航能力，具有很好的市场应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本实用新型的一个具体实施方式的，一种盲人避障眼镜的结构示意图；

图2示出了本实用新型的一个实施例的，第一超声波传感器和中控模块的系统框图；

图3示出了本实用新型的一个实施例的，一种盲人避障眼镜的结构框图；

图4示出了本实用新型的一个实施例的，一种盲人避障眼镜的结构框图；以及

图5示出了本实用新型的一个实施例的，一种盲人避障眼镜的拓扑图。

具体实施方式

为了更好的使本实用新型的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

本领域技术人员理解，本实用新型提供的一种盲人避障眼镜，其基于超声波探测原理，通过模拟蝙蝠回声定位功能，以所述盲人避障眼镜为载体，结合道路检测和信息回馈功能从而帮助盲人在出行时准确判断障碍物并及时避开。通过将集成电路装置安装在所述盲人避障眼镜中，超声装置不断向前发射超声波，当遇到障碍物时即反射回来并被所述盲人避障眼镜上相应接收装置接收后，通过电子线路的处理，并通过相应反馈装置将道路信息反馈给使用者，所述道路信息至少包括前行方向障碍物的有无以及所述障碍物的距离，使盲人根据所述反馈信息做出准确判断，避免碰撞的发生。

图1示出了本实用新型的一种具体实施方式的，一种盲人避障眼镜的结构示意图。所述盲人避障眼镜的主要目的是根据超声波探测原理分析盲人附件空间信息并做出相应反馈以帮助盲人躲避障碍物。本领域技术人员理解，通过增加或减少图1所示的盲人避障眼镜中的部件同样可以实现本实用新型的技术方案。图1所示的优选地实施方式是为了更好的帮助理解本实用新型的技术方案，本领域技术人员理解，所述盲人避障眼镜是实现本实用新型技术方案的载体，本领域技术人员可以根据需要，对所述盲人眼镜的样式、形状、所使用材料及其颜色做出不同的变化，然而这都不影响本实用新型的技术方案。

进一步地，所述盲人避障眼镜包括：镜架1和镜片2，本领域技术人员理解，所述镜架1作为所述盲人避障眼镜的骨架部分，用于实现将所述盲人避障眼镜通过合适的方式佩戴在盲人的头部。具体地，所述镜架的材料可以是塑料、橡胶等有机高分子材料，也可以是铜、铝等金属材料或金属合金材料，或者是抗摔的陶瓷等无机非金属材料，还可以是通过复合材料制备而成，本领域技术人员可以考虑工艺难度、制作成本等因素选择上述材料中的任一种或任多种材料制备所述镜架1的整体或部分结构，这都不影响本实用新型的实质。

进一步地，所述镜架1可以是一体成型也可以是两个或两个以上的部分组成，所述镜架1包括镜框和镜腿两部分，所述镜框通过沟槽、钻孔或粘接或其他方式固定所述镜片2，所述镜腿与所述镜框连接，优选地，所述连接方式可以是铰链连接或固定转轴连接。所述镜腿用于挂在两耳上，固定所述镜架1在用户头部。进一步地，所述镜腿可以是有固定形状的曲杆并具有弹性，作为一种变化，所述镜腿还可以是一弹性绑带。

进一步地，所述镜片2被设计为黑色或其他深色镜片，所述镜片2的材料可以是树脂材料、玻璃镜片或其他材料，在此不予赘述。本领域技术人员理解，将所述镜片2设计成黑色或深色是为了避免因透明镜片让盲人过多地因其生理特征受到周围人不必要的关注。具体地，所述镜片2的形状可以是椭圆形、长方向或其他形状。

进一步地，如图1所示，所述盲人避障眼镜还包括：探测模块3、中控模块4以及电源5，所述探测模块3与所述中控模块4通讯，所述电源5用于提供电能。本领域技术人员理解，所述镜架1和镜片2只是作为载体，所述探测模块3可以设置在所述镜架1的镜框上，也可以设置在所述镜片上，所述中控模块4以及电源5可以设置在所述镜架1的镜框或者镜腿上，也可以设置在所述镜片2上。具体地，图1中只是出了所述探测模块3、所述中控模块4以及电源5的一种设置位置，本领域技术人员可以在此基础上，变换不同的设置位置，在此不予赘述。

在一个更为典型的实施例中，所述镜架1和所述镜片2的部分或全部被设计成中空结构的壳体，所述中控模块4以及电源5可以设置在所述镜架1和/或所述镜片2的内部。例如，可以将所述中控模块4以及电源5全部设置在所述镜架1中，在这样的实施例中，所述镜片2主要起到装饰作用。具体地，将所述探测模块3优选地设置在所述镜架1的镜框表面，将所述中控模块4以及所述电源5设置在所述镜架1的镜腿部位，所述中控模块4可以和所述电源5设置在所述镜架1的同一侧镜腿的中空结构中，也可以分别设置在所述镜架的两侧镜腿的中空结构中；作为一种变化，所述探测模块3被设置在镜片2的表面，而所述中控模块4以及所述电源5被设置所述镜片2的中空结构中。

进一步地，所述探测模块3与所述中控模块4通讯，具体地，所述探测模块3用于探测前方的障碍物，在实际的应用中，所述探测模块3发出超声波并接收反射回波，并将接收的反射回波传输到所述中控模块，所述中控模块最为主要的功能即使对数据进行处理，并将处理后得到的数据转换为人体所能感知的信号并传输出来。具体地，所述探测模块3与所述中控模块4可以通过导线电连接实现通讯，所述电源5通过导线为所述探测模块3以及所述中控模块4供电。作为一种变化，所述探测模块3、所述中控模块4以及所述电源5被集成在一个集成电路板中，通过印制在所述集成电路板上的电路，所述探测模块3与所述中控模块4通讯，所述电源5用于提供电能。更为具体地，所述电源5为内置锂电池或干电池，进一步地，所述电源5为可充电电池，所述电源5通过USB接口和数据线通过外接电源为所述盲人避障眼镜提供电能。在一个优选地变化例中，所述电源5为太阳能电池，所述太阳能电池被设置在所述镜片2内部，所述镜片2表面有接收太阳照射并将太阳能转化为电能通过所述电源5为所述盲人避障眼镜提供电能。

进一步地，本领域技术人员理解，所述探测模块3为超声波探测模块，所述探测模块3向某一方向发射超声波，所述超声波在传播过程中遇到两层声阻抗不同的介质界面时，在该界面就产生反射回波，因此当超声波在空气中传播遇到障碍物后形成反射回波，所述反射回波再被所述探测模块3接收，所述中控模块4根据所述反射回波获得障碍物信息。

进一步地，如图1所示，所述探测模块3包括沿铅垂方向依次设置的至少一个第一超声波传感器31和至少一个第二超声波传感器32，其中，所述第一超声波传感器31沿铅垂方向向上倾斜，所述第二超声波传感器32沿铅垂方向向下倾斜(限于图1的表示形式，倾斜角度并未示出)。具体地，图1中示出的所述探测模块3优选地被设置在所述镜架1的中间位置的前部，所述探测模块3包括沿铅垂方向依次设置的一个第一超声波传感器31和一个第二超声波传感器32，所述第一超声波传感器31位于所述探测模块3的上部，所述第二传感器32位于所述探测模块3的下部。其中，所述第一超声波传感器31向上倾斜，所述第二超声波传感器32向下倾斜。本领域技术人员理解，所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32还可以变换不同的位置，在此不予赘述。

进一步地，所述第一超声波传感器31由发送器和接收器组成，具体地，所述发送器和接收器均包括换能器、壳体，所述换能器为功能件，具有发射超声波和接收超声波信息的功能，并进行能量的转换，所述换能器的核心器件是压电振子，一般采用压电效应的压电材料制成；所述壳体主要起到支撑、屏蔽、密封和保护换能器的作用。具体地，所述发送器和接收器可以是两个独立的传感器，即分别具有独立的换能器。作为一种变化，所述发送器与接收器共用一个换能器，即所述发送器与接收器为同一个传感器，其既用于发送超声波，又用于接收反射回波，本领域技术人员理解，所述换能器优选为陶瓷振子换能器，其具有转换效率高、材料性能稳定、耐湿防潮、机械强度大等优点。在一些变化例中，所述陶瓷振子可替换为由压电单晶体、压电多晶体或复合压电材料等其他压电材料制成的压电振子，这不影响本实用新型的技术方案，故在此不予赘述。更为具体地，所述第二超声波传感器32与所述第一超声波传感器31的组成原理是相同的，在此不予赘述。

进一步地，所述第一超声波传感器31可以精确探测盲人前方偏上位置的障碍物，所述第二超声波传感器32可以精确探测盲人前方偏下位置的障碍物，这样，既可以避免盲人碰撞到地面的障碍物也可以防止前方空中一定高度的障碍物与人体相撞，尤其是在乘坐扶梯，上楼等情况中避免相撞，使所述盲人避障眼镜适用于更多的场合。

进一步地，为了进一步扩大在水平方向的探测范围，所述探测模块3中，所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32的数目还可以为2个、3个或更多，且沿水平方向依次设置在所述镜架的镜框上，本领域技术人员可以根据需要，增加所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32的数目，是所述盲人避障眼镜能够对更多的方位的空间信息进行探测，进一步提高所述盲人避障眼镜探测的空间范围和精确度。

进一步地，所述中控模块4包括：控制单元41和提示单元42，本领域技术人员理解，所述控制单元41配合所述探测模块3完成对障碍物的探测，所述控制单元41用于控制所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32工作，并基于所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32探测到的信号获取障碍物信息。具体地，所述中控模块4由单片机和多个外围电路组成，图2示出了一个具体的实施例，所述第一超声波传感器31与所述中控模块4的系统框图，本领域技术人员理解，所述第二超声波传感器32与所述中空模块4的工作原理也是相同的，但并未在图2中示出，本领域技术人员可以结合图2实现。

进一步地，如图2所示，所述中央处理器通过激励脉冲产生电路激励发生器产生不同频率的超声波，发生器产生出的超声波经过障碍物反射后形成反射回波，接收器接收反射回波通过限幅电路、前置放大电路将反射回波信号进行放大，再通过带通滤波电路进行滤波，可变增益放大电路将反射回波信号进行调理，再通过差分放大电路将反射回波信号通过差分输入方式传输到A/D转化电路，A/D转化电路将反射回波信号转换为数字信号，所述数字信号经过先进先出缓冲器传输到中央处理器进行处理。本领域技术人员理解，以上对各个电路的描述只是说明各个电路所需要实现的功能，在实际的应用中，具体的电路图设计是多种多样的，但电路图设计并不是本实用新型的重点，本领域技术人员可以在此基础上进行不同的变化，在此不予赘述。在一些变化例中，图2中的功能电路的配置还可以做不同的变化，例如限幅电路、可变增益放大电路是可以省略的，在一些更为简单的实施例中，差分放大电路也是可以省略的。

进一步地，根据超声波的传播原理，当障碍物的尺寸小于超声波波长时会发生超声波的反射现象，当障碍物的尺寸近似等于超声波波长时会发生超声波的不规则反射、折射和投射现象，当障碍物的尺寸大于超声波波长时会发生超声波的反射和折射，因此当发生器连续发出多个超声波后，接收器会接收到多个不同的反射回波，多个不同的反射回波通过图2示出的系统处理为多个不同的数字信号，所述中央处理器通过对多个不同的数字信号进行分析获得障碍物信息。具体地，根据障碍物尺寸的不同，获得的数字信号也是不同的，所述中央处理器可以根据不同的数字信号建立相应的波形模型图，当其中某个数字信号在所述波形模型图中产生突变时，即确定盲人的前方出现较大的障碍物，进而中央处理器控制所述提示单元发出提示信息。

在一个变化例中，所述中央处理器还可以计算出所述较大的障碍物距离盲人的距离，其原理是：通过记录发出超声波到接收到反射回波的时间差，结合超声波在空气中传播的速度，即可以计算得出距离。本领域技术人员理解，具体地计算方式属于现有技术，在此不予赘述。

进一步地，所述提示信息可以是振动信息，即所述提示单元为一振动器，当所述中央处理器检测到较大的障碍物时，即控制所述振动器振动。作为一种变化，所示提示信息为声音信息，则所述提示单元包括音频处理电路以及扬声器，当所述中央处理器检测到较大的障碍物时，所述中央处理器向所述提示单元发出音频信号，所述音频处理电路将所述音频信号转化为语音并通过扬声器发出。具体地，所述音频信号可以是简单的鸣警信号，还可以是具体的语言提示信号，例如当所述中央处理器得到所述障碍物距离配戴眼镜者的距离后，通过提示单元将具体的距离信息播放出来。

在一个具体地实施例中，所述提示单元42为语音芯片和/或振动马达，所述控制单元41控制所述语音芯片以及振动马达工作。具体地，所述语音芯片为SC080，SC080是一颗单芯片CMOS的一次性编程语音芯片，具有2个Input脚和1个I/O脚，具有PWM和DAC输出，语音还原度高，电路简单，可以通过PWM直接驱动喇叭，也可以通过三极管放大后驱动喇叭，外加驱动电路就可以驱动耳机播放。所述振动马达为微型振动马达并设置在所述镜架1中，优选地设在所述镜架1的镜腿尾部，属于直流有刷电机，马达轴上面有一个偏心轮，当所述振动马达转动时，所述偏心轮的圆心质点不在所述电机的转心上，使得马达处于不断的失去平衡状态，由于惯性作用从而引起振动。具体地，本领域技术人员可以根据需要在所述盲人避障眼镜上只安装所述语音芯片作为提示单元，也可以只安装所述振动马达作为提示单元，还可以同时安装所述语音芯片和所述振动马达作为提示单元以实现多种提示方式的协同作用。更为具体地，所述语音芯片和所述振动马达的数目为两个或两个以上。

在另一个变化例中，所述提示单元42通过设置在所述镜片2内侧的LED面板发出提示信息，具体地，通过不同组合的闪光信号进行提醒，例如，一个闪烁的灯光表示前面有一个人来，而固体块则表示前方有物体，比如楼梯等。进一步地，所述闪光信号在所述LED面板上的不同为可以帮助盲人使用者判断所述障碍物的方位，例如，通过设置在所述盲人避障眼镜正前方的探测模块3探测到障碍物，则所述闪光点位于所述LED面板的正中间，当探测到前方路面存在障碍物时，所述闪光点位于所述LED面板的正下方，当探测到右前方存在障碍物时，所述闪光点位于所述LED面板的右方。更进一步地，所述闪光信号还设置在所述镜片外侧的LED面板，这样，在黑暗或光线较暗环境中，其他行人也能够感知所述提示信息并及时避让。

作为本实用新型的第一实施例，所述第一超声波传感器31沿铅垂方向向上倾斜的角度为25°～40°；所述第二超声波传感器32沿铅垂方向向下倾斜的角度为25°～40°。本领域技术人员理解，将所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32分别沿铅垂方向向上倾斜25°～40°和沿铅垂方向向下倾斜25°～40°可以兼顾超声波探测的距离和位置，对于体积较小和适当距离的障碍物能够提供有效地探测，避免因探测到的障碍物太远而无避让的必要，或者因探测的障碍物太近而来不及避让。具体地，所述一个第一超声波传感器31沿铅垂方向向上倾斜25°，所述一个第二超声波传感器32向下倾斜25°，在这样的实施例中，所述盲人避障眼镜适合于探测距离相对较远，移动速度较快或体积较大的障碍物；在一个变化例中，所述一个第一超声波传感器31向上倾斜40°，所述一个第二超声波传感器32向下倾斜40°，在这样的实施例中，所述盲人避障眼镜适合于探测距离相对较近，移动速度较慢或静止或体积较小的障碍物。进一步地，所述探测模块3中设置有两个或两个以上的所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32，本领域技术人员可以根据需要在上述倾斜角度范围内对多个所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32的倾斜角度进行组合，在此不予赘述。

作为本实用新型的第二实施例，结合图1和图3所示，所述盲人避障眼镜还设置有导航模块6，具体地，如图1中示出的，所述导航模块6被设置在所述镜架1的一个镜腿中，本领域技术人员根据需要，还可以将所述导航模块6设置在所述镜架1或所述镜片2中的任意位置，这都不影响本实用新型的技术方案，在此不予赘述。本领域技术人员理解，所述导航模块6用于获取更多的信息以进一步帮助盲人避开障碍物。

进一步地，如图3所示，所述导航模块6包括：定位单元61和数据处理单元62，其中，所述定位单元61用于对盲人定位并获取位置信息，具体地，所述定位单元61通过卫星定位系统确定盲人的位置并获取所述位置信息，当盲人沿特定路径前进时，所述定位单元能够实时获取盲人的位置变化，进而形成盲人的行动轨迹、行动速度以及行动时间，所述行动轨迹、行动速度以及行动时间统称为行动信息。

进一步地，所述数据处理单元62根据所述行动信息以及所述障碍物信息形成导航信息。具体地，所述障碍物信息对应所述特定路径，这样最终形成所述导航信息不仅包括行动轨迹、速度以及时间，还包括行动轨迹上的所有障碍物，而且所述障碍物信息与所述行动信息是相互关联的，例如障碍物在所述行动轨迹的具体某个位置，从所述行动轨迹的出发点起算，经过多长时间遇到第一个障碍物，又经过多长时间遇到第二个障碍物等等。更为具体地，盲人基于日常的出行形成多个所述导航信息并保存在存储器中，多个所述导航信息形成导航信息数据库，所述存储器可以是独立于所述盲人避障眼镜的存储设备，也可以是集成在所述盲人避障眼镜的存储设备。本领域技术人员理解，所述导航信息数据库形成后，当盲人准备出行时，所述控制单元41检索所述导航信息数据库中是否存在对应的导航信息，如果存在，则基于以及存在的导航信息控制所述提示单元42发出提示信息。

进一步地，所述控制单元41检索所述导航信息数据库的方式有多种，例如，所述控制单元41可以基于出行目的地检索所述导航信息数据库，此时需要盲人在出行时主动设置出行目的地，如果主动设置出行目的地与所述导航信息数据库的某个导航信息的目的地匹配，则所述控制单元41根据该导航信息控制所述提示单元42发出提示信息。

又例如，如果盲人无法主动设置出行目的地，则可以首先通过所述定位单元获得盲人的初始行动轨迹(例如盲人在初始2分钟或者5分钟的行动轨迹)，所述控制单元41根据所述初始行动轨迹检索所述导航信息数据库，如果所述初始行动轨迹与某个导航信息的行动轨迹相匹配，则所述控制单元41根据该导航信息控制所述提示单元42发出提示信息。

又例如，当所述探测模块配合所述控制单元41第一次探测本次出行所遇到障碍物时，所述控制单元41才开始检索，具体地，所述控制单元41根据本次出行第一次探测到障碍物所经过的时间(以下称为本次探测时间)对所述导航信息数据库进行检索，如果本次探测时间与所述导航信息数据库的某个导航信息中第一次探测到障碍物所经过的时间基本相同，则所述控制单元41根据该导航信息控制所述提示单元42发出提示信息。

作为本实用新型的第三实施例，图5示出了所述盲人避障眼镜的拓扑图，本实施例在所述第二实施例的基础上，还通过云端服务器建立针对每个具体盲人用户的云端档案，从而为盲人出行提供辅助参考。本实施例通过定位单元实时获取盲人的行动信息，同时通过所述盲人避障眼镜获取与所述行动信息对应的障碍物信息，所述盲人避障眼镜通过移动互联网与云端服务器连接，形成云端档案，记录盲人的行进轨迹、速度、时间以及障碍物信息，从而为盲人出行提供综合信息，辅助盲人出行。

进一步地，如图5所示，在本实施例中，所述导航模块6还包括：无线通讯单元63和数据识别单元64，其中，所述存储器为云端服务器，所述无线通讯单元63用于将所述导航信息上传到云端服务器形成导航信息数据库；所述数据识别单元64根据盲人的出行目的地从所述导航信息数据库选择出最佳导航信息，并发送到所述控制单元41，所述控制单元41根据所述最佳导航信息发出提示信息，盲人接收所示提示信息并根据所述最佳导航信息确定的行动路线、行动速度、行动时间等信息采取行动。具体地，在积累了大量的导航信息后，通过专门的所述数据识别单元64对所述导航信息数据库进行检索，当盲人输入某个出行目的地时，所述数据识别单元64从所述导航信息数据库检索到若干个匹配的导航信息，即根据所述若干个匹配的导航信息均可以达到出行目的地，此时所述数据识别单元64对所述若干个匹配的导航信息进行分析，例如分析哪个导航信息的障碍物最少或者哪个导航信息用时最短或者哪个导航信息行动轨迹最短等。所述数据识别单元64根据以上的分析确定出最佳导航信息。

作为本实用新型的第四实施例，所述盲人避障眼镜还包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器用于检测所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32的倾斜角度数据。本领域技术人员理解，陀螺仪传感器是基于自由空间移动的定位和控制系统，其属于现有技术，通常包括陀螺转子、内框架、外框架、力矩马达以及信号传感器。在实际的应用中，盲人在行进过程中，由于颠簸或者头部的活动会导致所述盲人避障眼镜倾斜，相应地，所述盲人避障眼镜上的探测模块也会倾斜进而影响探测范围，为解决这样的问题，首先通过所述陀螺仪传感器获取所述盲人避障眼镜水平放置的角度数据，并将所述水平放置的角度确定为标准角度数据，然后再确定一个误差范围，结合所述标准角度数据和所述误差范围作为预定范围。进一步地，所述陀螺仪传感器还实时检测所述盲人避障眼镜的倾斜角度数据，并将所述倾斜角度数据发送到所述控制单元41，所述控制单元41将所述倾斜角度数据与所述标准角度数据进行对比，如果所述倾斜角度数据超出预定范围，则所述控制单元41判定所述盲人避障眼镜倾斜，所述控制单元41控制所述提示单元42发出提示信息，盲人收到所述提示信息后即可调整佩戴角度。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (9)

1.一种盲人避障眼镜，包括镜架(1)和镜片(2)，其特征在于，所述盲人避障眼镜设置有探测模块(3)、中控模块(4)以及电源(5)，所述探测模块(3)与所述中控模块(4)通讯，所述电源(5)用于提供电能；

所述探测模块(3)包括沿铅垂方向依次设置的至少一个第一超声波传感器(31)和至少一个第二超声波传感器(32)，其中，所述第一超声波传感器(31)沿铅垂方向向上倾斜，所述第二超声波传感器(32)沿铅垂方向向下倾斜；

所述中控模块(4)包括：

控制单元(41)，其用于控制所述第一超声波传感器(31)和第二超声波传感器(32)工作，并基于所述第一超声波传感器(31)和第二超声波传感器(32)探测到的信号获取障碍物信息；

提示单元(42)，所述控制单元根据获取的障碍物信息控制所述提示单元发出提示信息。

2.根据权利要求1所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述第一超声波传感器(31)沿铅垂方向向上倾斜的角度为25°～40°。

3.根据权利要求2所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述第二超声波传感器(32)沿铅垂方向向下倾斜的角度为25°～40°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的盲人避障眼镜，其特征在于，还设置有导航模块(6)，所述导航模块(6)与所述中控模块(4)通讯，所述导航模块(6)包括：

定位单元(61)，其用于对盲人定位并获取位置信息，并根据所述位置信息形成行动信息，所述行动信息至少包括行动轨迹、行动速度以及行动时间；

数据处理单元(62)，其根据所述行动信息以及所述障碍物信息形成导航信息，所述导航信息保存在存储器中并形成导航信息数据库所述控制单元(41)根据所述导航信息数据库控制所述提示单元发出提示信息。

5.根据权利要求4所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述存储器为云端服务器，所述导航模块(6)还包括：

无线通讯单元(63)，其用于将所述导航信息上传到云端服务器形成所述导航信息数据库；

数据识别单元(64)，其根据盲人的出行目的地从所述导航信息数据库选择出最佳导航信息，并发送到所述控制单元(41)，所述控制单元(41)根据所述最佳导航信息控制所述提示单元发出提示信息。

6.根据权利要求5所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述最佳导航信息为包含障碍物信息最少的导航信息。

7.根据权利要求6所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述提示单元(42)为语音芯片和/或震动马达，所述控制单元(41)控制所述语音芯片以及震动马达工作。

8.根据权利要求1或2或3或5或6或7所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述第一超声波传感器(31)设置在所述镜架(1)的上部，所述第二超声波传感器(32)设置在所述镜架(1)的下部。

9.根据权利要求8所述的盲人避障眼镜，其特征在于，所述盲人避障眼镜还包括陀螺仪传感器，其用于检测所述第一超声波传感器(31)和第二超声波传感器(32)的倾斜角度数据，并将所述倾斜角度数据发送到所述控制单元(41)；

其中，如果所述倾斜角度数据超出预定范围，所述控制单元(41)控制所述提示单元(42)发出提示信息。