CN207407895U - 可穿戴式导盲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可穿戴式导盲装置，包括一个腰部佩戴装置、两个肩部佩戴装置、两个膝盖部佩戴装置和一个手腕部佩戴装置；肩部佩戴装置、手腕部佩戴装置和膝盖部佩戴装置均包括：超声波距离传感器、Arduino Pro Mini主控模块和提示模块；Arduino Pro Mini主控模块分别与超声波距离传感器和提示模块电性连接；腰部佩戴装置包括：单片机主控模块、卫星定位模块、语音播报模块、语音输入模块、光线传感器、夜行提示灯；卫星定位模块、语音播报模块、语音输入模块、光线传感器、夜行提示灯均与单片机主控模块电性连接；该可穿戴式导盲装置可有效避免盲人在行走时碰到障碍物，同时提供出行导航语音指引服务。

Description

可穿戴式导盲装置

技术领域

本实用新型涉及导盲设备领域，尤其是涉及可穿戴式导盲装置。

背景技术

盲人是社会中的一个特殊群体，他们不能用眼睛去体验这个世界的美好，并且在生活中有诸多的不便，比如在街上行走容易被绊倒、容易迷失方向、容易被行人撞到等等，单独出行困难，活动范围受限。现有辅助盲人出行的装置，如盲人拐杖、导盲犬等；盲人拐杖又因探测范围小的原因，在目前道路状况并不能有效保障其出行需求；导盲犬带路需要过长的训练周期与巨大的训练成本，使之难以成为普遍适用的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种可穿戴式导盲装置用于解决现有技术的不足。

具体地，本实用新型提供了一种可穿戴式导盲装置，包括：一个腰部佩戴装置、两个肩部佩戴装置、两个膝盖部佩戴装置和一个手腕部佩戴装置；

所述肩部佩戴装置、所述手腕部佩戴装置和所述膝盖部佩戴装置均包括：超声波距离传感器、Arduino Pro Mini主控模块和提示模块；所述Arduino Pro Mini主控模块分别与所述超声波距离传感器和所述提示模块电性连接；所述超声波距离传感器用于测量障碍物的距离，并将该距离数据传送至所述Arduino Pro Mini主控模块；所述Arduino ProMini主控模块用于接收所述距离信息，以及当所述距离信息不大于设定距离阈值时生成提示指令；所述提示模块，用于根据所述提示指令进行提醒；

所述腰部佩戴装置包括：单片机主控模块、卫星定位模块、语音播报模块、语音输入模块、光线传感器、夜行提示灯；所述卫星定位模块、所述语音播报模块、所述语音输入模块、所述光线传感器、所述夜行提示灯均与所述单片机主控模块电性连接；所述卫星定位模块用于获得用户所在的位置信息；所述语音输入模块用于根据输入的语音获得目的地信息；所述单片机主控模块，用于根据所述用户所在的位置信息及所述目的地信息确定出行路线；所述语音播报模块，用于播放所述出行路线；所述光线传感器用于获取环境光强，所述单片机主控模块，还用于根据所述光线传感器获取的光强信息控制所述夜行提示灯的亮度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超声波距离传感器选用 HC-SR04。

作为上述技术方案的进一步改进，所述提示模块为振动提示模块或语音提示模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振动提示模块为振动电机；所述语音提示模块为蜂鸣器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卫星定位模块为北斗定位模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述腰部佩戴装置还包括：蓝牙传输模块，所述蓝牙传输模块与所述单片机主控模块电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述腰部佩戴装置还包括：环境监测模块，所述环境监测模块与所述单片机主控模块电性连接；所述环境监测模块模块用于检测环境的空气污染程度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环境监测模块包括：粉尘颗粒浓度监测模块；所述粉尘颗粒浓度监测模块包括：粉尘颗粒探测器和粉尘颗粒浓度分析电路。

作为上述技术方案的进一步改进，所述粉尘颗粒探测器包括有PM2.5 粉尘颗粒探测器，所述粉尘颗粒浓度分析电路包括有PM2.5颗粒浓度分析电路。

作为上述技术方案的进一步改进，所述腰部佩戴装置还包括：通信模块和触发按键；所述触发按键，用于触发生成一键求救指令，以使所述单片机主控模块获取所述卫星定位模块输出的位置信息，并通过所述通信模块，将位置信息和当前时间以短信方式发送至预设移动终端。

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：该可穿戴式导盲装置可有效避免盲人在行走时碰到障碍物，同时提供出行导航服务。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的可穿戴式导盲装置的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例提出的肩部佩戴装置的模块结构示意图。

图3为本实用新型一实施例提出的腰部佩戴装置的模块结构示意图。

主要元件符号说明：

1-腰部佩戴装置；2-肩部佩戴装置；3-膝盖部佩戴装置；4-手腕部佩戴装置；101-单片机主控模块；102-卫星定位模块；103-语音播报模块；104-语音输入模块；105-光线传感器；106-夜行提示灯；201-超声波距离传感器；202-Arduino Pro Mini主控模块；203-提示模块。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和 B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种可穿戴式导盲装置，包括：一个腰部佩戴装置1、两个肩部佩戴装置2、两个膝盖部佩戴装置3和一个手腕部佩戴装置4。

如图2所示，肩部佩戴装置2包括：超声波距离传感器201、Arduino Pro Mini主控模块202和提示模块203。

Arduino Pro Mini主控模块202分别与超声波距离传感器201和提示模块203电性连接。

手腕部佩戴装置4和膝盖部佩戴装置3的模块结构示意图与肩部佩戴装置2均相同，均包括：超声波距离传感器201、Arduino Pro Mini主控模块202和提示模块203，Arduino Pro Mini主控模块202分别与超声波距离传感器201和提示模块203电性连接。

超声波距离传感器201用于测量障碍物的距离，并将该距离数据传送至ArduinoPro Mini主控模块202；Arduino Pro Mini主控模块202用于接收所述距离信息，以及当所述距离信息不大于设定距离阈值时生成提示指令；提示模块203，用于根据所述提示指令进行提醒。

提示模块203可以是振动提示模块或语音提示模块。振动提示模块可以为振动电机；所述语音提示模块可以为蜂鸣器或扬声器。

本实施例中，设定距离阈值可以为2m～3m，具体的，设定距离阈值为2.5m，当超声波距离传感器201离障碍物的距离不大于2.5m时，提示模块203便做出振动或语音提示，以使提醒用户，让用户及时做出决定，从而实现安全行走。

考虑到冬天情况下，由于盲人穿着的衣物相对比较多，采用振动提示的方式提示前方有障碍物不够灵敏，盲人不易察觉，盲人可以通过2选一开关将提示档位由振动提示修改为语音提示。语音提示模块可以为蜂鸣器或扬声器。具体地，如果采用蜂鸣器可以通过蜂蜜器的发生强度和频率发出不同级别的告警。如果采用扬声器可以通过播放预设的语音提示，例如：左膝盖的膝盖部佩戴装置检测到障碍物后可以通过扬声器发出“请注意路面左前方有障碍物”。右肩的肩部佩戴装置检测到障碍物后可以通过扬声器发出“请注意肩部右前方有障碍物”。

本实施例中，超声波距离传感器201可选用HC-SR04型号。该超声波距离传感器的长度为45mm、宽度为20mm、厚度为15mm，非常小巧。 HC-SR04型号超声波距离传感器的感应角度不大于15度，探测距离为 2cm-450cm，探测精度可达0.3cm。具有性能稳定，检测精确高的特点。

盲人出行过程中，常遇到的问题主要集中在不能有效避开道路中的障碍物，如固定障碍物、行人、道路坑洼等这些不可控因素，而造成出行受伤。盲人出行时身体中某些部位是特别容易先碰到障碍物，如膝盖、肩膀等部位。在盲人以正常步速前行的情况下，优先识别盲人膝盖、肩膀身体部位方向的障碍物，并及时提醒盲人该方向障碍物的具体距离及方向信息；为使装置使用方便，采取可穿戴设备的形式实现，即在盲人膝盖、肩膀、手等部位穿戴障碍物识别装置。佩戴装置通过松紧带穿戴在盲人使用者双肩、双膝、手腕上。肩部佩戴装置2用于识别突出的障碍物，膝盖部佩戴装置3用于识别盲人行走方向路面上的坑洼与突起障碍物，手腕部佩戴装置4用于随机地灵活识别周围的障碍物。

如图3所示，腰部佩戴装置1包括：单片机主控模块101、卫星定位模块102、语音播报模块103、语音输入模块104、光线传感器105、夜行提示灯106。

卫星定位模块102、语音播报模块103、语音输入模块104、光线传感器105、夜行提示灯106均与单片机主控模块101电性连接。

卫星定位模块102用于获得用户所在的位置信息；语音输入模块104 用于根据输入的语音获得目的地信息；单片机主控模块101，用于根据所述用户所在的位置信息及所述目的地信息确定出行路线；语音播报模块 103，用于播放所述出行路线；光线传感器105用于获取环境光强；单片机主控模块101，还用于根据所述光线传感器获取的光强信息控制夜行提示灯106的亮度。语音播报模块103通过一扬声器就导航信息播报出来。

本实施例中，夜行提示灯选用节能的LED灯。

本实施例中，所述卫星定位模块为北斗定位模块。北斗定位是中国自行研制的全球卫星导航系统。北斗定位具有如下特点：1.短报文通信功能：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息。可以达到一次传送达120个汉字的信息。在远洋航行中有重要的应用价值。2.精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。3.定位精度高。4.系统容纳的最大用户数多：最多可达540000户/小时。

卫星定位模块102、语音播报模块103、语音输入模块104主要用于给盲人规划出行线路，盲人出行由于看不清道路指示牌的指引，需要借助外部的导航设备规划合理的出行线路，并且选定目的地通常采用语音指令方式选择；腰部佩戴装置1还包括：存储模块，存储模块用于存储导航地图信息。

光线传感器105、夜行提示灯106主要用于在黑夜的情况下给驾乘人员提供提醒；防止驾乘人员由于黑夜视线不好撞到盲人。

本实施例中，腰部佩戴装置1还包括：蓝牙传输模块，所述蓝牙传输模块与所述单片机主控模块电性连接。蓝牙传输模块可以与外部的蓝牙耳机连接，盲人可以通过蓝牙耳机的麦克风输入导航的目的地址，通过蓝牙耳机的扬声器播放出行路线。增加蓝牙传输模块，盲人可以通过蓝牙耳机实现导航信息的接收，避免由于道路声音吵杂，通过语音播报模块103接收不清楚。

盲人看不清空气污染情况，当环境监测模块检测到空气污染程度超过预设值时发出告警，提醒盲人佩戴保护口罩出行，可有效减轻空气污染对身心健康的影响。本实施例中，腰部佩戴装置1还包括环境监测模块，所述环境监测模块与所述单片机主控模块电性连接；所述环境监测模块模块用于检测环境的空气污染程度。所述环境监测模块包括：粉尘颗粒浓度监测模块；所述粉尘颗粒浓度监测模块包括：粉尘颗粒探测器和粉尘颗粒浓度分析电路。

具体地，所述粉尘颗粒探测器包括有PM2.5粉尘颗粒探测器，所述粉尘颗粒浓度分析电路包括有PM2.5颗粒浓度分析电路。

本实施例中，腰部佩戴装置1还包括：通信模块和触发按键；触发按键，用于触发生成一键求救指令，以使单片机主控模块101获取卫星定位模块102输出的位置信息，并通过所述通信模块，将位置信息和当前时间以短信方式发送至预设移动终端。

本实施例中，导盲仪还包括电源模块，通过电源模块为整个导盲目仪的工作提供电源。电源模块为充电电池或干电池；具体的说，充电电池为锂离子电池。需要说明的是，本实施例中充电电池不仅局限于锂离子，也可以根据实际情况自由选取其他类型的充电电池，用以实现可以充电的功能；对于其他类型的充电电池本实施例不再一一具体赘述。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可穿戴式导盲装置，其特征在于，包括：一个腰部佩戴装置、两个肩部佩戴装置、两个膝盖部佩戴装置和一个手腕部佩戴装置；

所述肩部佩戴装置、所述手腕部佩戴装置和所述膝盖部佩戴装置均包括：超声波距离传感器、Arduino Pro Mini主控模块和提示模块；所述Arduino Pro Mini主控模块分别与所述超声波距离传感器和所述提示模块电性连接；所述超声波距离传感器用于测量障碍物的距离，并将该距离数据传送至所述Arduino Pro Mini主控模块；所述Arduino Pro Mini主控模块用于接收所述距离信息，以及当所述距离信息不大于设定距离阈值时生成提示指令；所述提示模块，用于根据所述提示指令进行提醒；

所述腰部佩戴装置包括：单片机主控模块、卫星定位模块、语音播报模块、语音输入模块、光线传感器、夜行提示灯；所述卫星定位模块、所述语音播报模块、所述语音输入模块、所述光线传感器、所述夜行提示灯均与所述单片机主控模块电性连接；所述卫星定位模块用于获得用户所在的位置信息；所述语音输入模块用于根据输入的语音获得目的地信息；所述单片机主控模块，用于根据所述用户所在的位置信息及所述目的地信息确定出行路线；所述语音播报模块，用于播放所述出行路线；所述光线传感器用于获取环境光强，所述单片机主控模块，还用于根据所述光线传感器获取的光强信息控制所述夜行提示灯的亮度。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述超声波距离传感器选用HC-SR04。

3.根据权利要求1所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述提示模块为振动提示模块或语音提示模块。

4.根据权利要求3所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述振动提示模块为振动电机；所述语音提示模块为蜂鸣器。

5.根据权利要求1所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述卫星定位模块为北斗定位模块。

6.根据权利要求1所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述腰部佩戴装置还包括：蓝牙传输模块，所述蓝牙传输模块与所述单片机主控模块电性连接。

7.根据权利要求1所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述腰部佩戴装置还包括：环境监测模块，所述环境监测模块与所述单片机主控模块电性连接；所述环境监测模块模块用于检测环境的空气污染程度。

8.根据权利要求7所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述环境监测模块包括：粉尘颗粒浓度监测模块；所述粉尘颗粒浓度监测模块包括：粉尘颗粒探测器和粉尘颗粒浓度分析电路。

9.根据权利要求8所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述粉尘颗粒探测器包括有PM2.5粉尘颗粒探测器，所述粉尘颗粒浓度分析电路包括有PM2.5颗粒浓度分析电路。

10.根据权利要求1所述的可穿戴式导盲装置，其特征在于，所述腰部佩戴装置还包括：通信模块和触发按键；所述触发按键，用于触发生成一键求救指令，以使所述单片机主控模块获取所述卫星定位模块输出的位置信息，并通过所述通信模块，将位置信息和当前时间以短信方式发送至预设移动终端。