CN209529624U - 一种用于预警以及导航的可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于预警以及导航的可穿戴设备，包括：可穿戴装置以及设置在可穿戴装置上的多个超声波传感器、多个震动电机、GPS模块、扬声器、控制器；可穿戴装置包括腰带以及连接于腰带上的第一肩带和第二肩带；超声波传感器固定在腰带外侧且沿周向配置，用以检测障碍距离以及接近速度；震动电机设置在腰带的内侧，并与超声波传感器一一对应；GPS模块固定在所述可穿戴装置上，用以检测用户当前所在位置并进行定位；扬声器固定在第一肩带的外侧适配于用户肩部的位置处；控制器分别与多个超声波传感器、多个震动电机、GPS模块、扬声器连接。本实用新型的穿戴设备成本低、易穿戴、功能全、适应广，实现了盲人在行走的时候起到预警和导航功能。

Description

一种用于预警以及导航的可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及盲人外出行走的辅助用品的技术领域，具体地涉及一种用于预警以及导航的可穿戴设备。

背景技术

盲人在公共场合行走是一件很困难的事情。当盲人行走在街道上时，可以发现主要危险来自如下几方面：一，盲道前方的障碍物(如车，树，石头等)，这种障碍物基本是不动的。如果能够预报障碍物的距离，那么可以提醒盲人提前躲开障碍物。二，道路上奔跑的人或其他动物可能会碰倒盲人。盲人看不到他们，因此也无法防备。而且这种威胁时来自四面八方的。如果可以预警快速接近的物体，那么可以让盲人提前准备，可以避开或者防备。三，盲人如果突然跌倒或不舒服，求救的时候如果旁边没有人，因为可能无法准确描述所在位置，那么很可能很难定位。也没有明显的提醒手段，无法获得及时的救助。四，盲人无法辨别路径，也无法辨别红绿灯，也无法辨别是否走在人行横道上。因此在稍远的目的地时，会存在很大的风险。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于预警以及导航的可穿戴设备，本实用新型提供的穿戴设备成本低、易穿戴、功能全、适应广，为盲人在行走的时候起到预警、导航、提醒、呼救定位等功能。

本实用新型实施例提供一种用于预警以及导航的可穿戴设备，包括：可穿戴装置以及设置在可穿戴装置上的多个超声波传感器、多个震动电机、GPS模块、扬声器、控制器；其中，所述可穿戴装置包括腰带以及连接于所述腰带上的第一肩带和第二肩带；

所述超声波传感器固定在腰带外侧且沿周向配置，用以检测障碍距离以及接近速度；

所述震动电机设置在腰带的内侧，并与所述超声波传感器一一对应；

所述GPS模块固定在所述可穿戴装置上，用以检测用户当前所在位置并进行定位；

所述扬声器固定在第一肩带的外侧适配于用户肩部的位置处；

所述控制器分别与所述多个超声波传感器、所述多个震动电机、所述GPS模块、所述扬声器连接，并用于在接收到所述超声波传感器检测到障碍物时，触发所述扬声器播报检测距离；在接收所述超声波传感器检测人或物体的接近时，触发震动电机震动以提醒用户在与所述超声波传感器的检测方向上的人或物体的接近。

进一步地，还包括多个LED灯带，所述多个LED灯带内嵌有LED发光芯片且分别固定在所述所述第一肩带以及第二肩带的外侧，且所述LED灯带与所述控制器连接。

进一步地，还包括麦克风，所述麦克风固定在第一肩带的外侧适配于用户肩部的位置处，且与所述控制器连接。

进一步地，还包括加速度传感器，所述加速度传感器固定在可穿戴装置后方背部位置，与所述控制器连接。

进一步地，还包括GSM模块，所述GSM模块固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。

进一步地，还包括摄像头，所述摄像头固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。

进一步地，还包括电源模块，所述电源模块固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。

进一步地，还包括紧急求救按钮，所述紧急求救按钮采用按压式开关并固定在所述可穿戴装置前方，且与所述控制器连接。

进一步地，所述多个超声波传感器至少包括六个，且位置如下：左前腰部位置，右前腰部位置，左后腰部位置，右后腰部位置、正后方腰部位以及正前方腰部位置置各一个。

进一步地，所述电源模块采用磁吸式进行充电。

实施本实用新型实施例，具有如下有益技术效果：

本实用新型提供的可穿戴设备方便穿戴，且超声波传感器可以探测更宽(30度)更远(5米)，使得行走更安全。通过超声波传感器检测障碍物距离以及快速接近的人或者物体，并通过扬声器将检测距离信号转换为声音，通过震动电机将检测到速度信号转化为震动进行提醒。这样的提醒更加直接、快速，可以让盲人及时反应，并进行避让。另外，通过GPS定位可以随时获知盲人当前所处的位置从而进行定位寻找。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的一种用于预警以及导航的可穿戴设备的第一结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种用于预警以及导航的可穿戴设备的正面结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种用于预警以及导航的可穿戴设备的背面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1至图3，本实用新型实施例提供一种用于预警以及导航的可穿戴设备，具体包括如下：

可穿戴装置以及设置在可穿戴装置上的多个超声波传感器2、多个震动电机3、GPS模块4、扬声器5、控制器1；其中，所述可穿戴装置包括腰带A以及连接于所述腰带A上的第一肩带B1和第二肩带B2；所述超声波传感器固定在腰带A外侧且沿周向配置，用以检测障碍距离以及接近速度；所述震动电机3设置在腰带A的内侧，并与所述超声波传感器2一一对应；所述GPS模块4固定在所述可穿戴装置上，用以检测用户当前所在位置并进行定位；所述扬声器5固定在第一肩带B1的外侧适配于用户肩部的位置处；所述控制器1分别与所述多个超声波传感器2、所述多个震动电机3、所述GPS模块4、所述扬声器5连接，并用于在接收到所述超声波传感器2检测到障碍物时，触发所述扬声器5播报检测距离；在接收所述超声波传感器2检测人或物体的接近时，触发震动电机3震动以提醒用户在与所述超声波传感器2的检测方向上的人或物体的接近。

参见图2和图3，应当理解，在本实施例中，所述穿戴设备可以为背心、背带、马甲等，本实用新型对此不做具体限制。现在的方案主要是集中在手杖、雨伞、帽子、腰带或手环上来实现预警的功能。但是各自都有局限性：1、采用腰带：将传感器和所有硬件都装在腰带上，这样方便装备，可以完成前方超声波传感器的定位(腰带的头上)，同时可以安装四周的传感器。但是天气冷的时候，腰带会被大衣遮挡，超声波传感器会失灵。2、采用手杖或雨伞：优点是不会被遮挡，方向也确定，但是手杖和雨伞的空间太小，无法装下所有的传感器和其他零件。雨伞对重量尤其敏感。另外手杖扬声器离耳朵太远，需要加大音量。而且手杖是不断在敲击地面的，对加速度传感器的干扰太多。3、采用帽子：优点是不会被遮挡，方向确定(如果有鸭舌帽沿)，离耳朵近，有一定空间。但是帽子的位置高，又有帽檐遮挡，不容易对地面的障碍物进行检测。而且帽子上不能装电池(较重)，这样必须分体设计，穿脱时较复杂，盲人可能无法自己完成。4、采用手环：不会被遮挡。但是方向不确定，空间小，而且手臂摆动的过程中会对超声波和加速度传感器都造成干扰项。为了便于说明，在下面实施例中，以所述穿戴设备为马甲进行说明。在本实施例中，所述马甲采用了中间锁扣方式连接腰带的两端，且所述马甲穿戴方便、空间大。同理，在本实施例中，所述用户为盲人，为了便于说明，在下面实施例中，以所述用户为盲人进行说明。

在本实施例中，所述多个超声波传感器2至少包括六个，且位置如下：腰带左前腰部位置、右前腰部位置、左后腰部位置、右后腰部位置、正后方腰部位置以及正前方腰部位置各一个。所述超声波传感器2在最前方设置的一个，用于对前方的障碍物进行距离检测。当超声波传感器2检测到障碍物时，通过控制器1将所述距离信号转换为声音信号并触发扬声器5进行声音播报距离。另外，在腰带左前腰部位置、右前腰部位置、左后腰部位置、右后腰部位置、正后方腰部位置各设置一个，用于检测快速接近的人或物体，当超声波传感器检测到快速接近的人或物体后，通过控制器1将所述速度信号转换为震动信号并触发在相应的位置上设置的震动电机3震动提醒盲人在对应方向有快速接近的人或物体。通过震动提醒可以和前方的障碍物进行区分，并且采用在接近的方向上以震动的方式进行提醒。以上通过扬声器的声音提醒以及震动的方式提醒使得盲人更加直接，快速的接收到提醒信息并可以让盲人及时反应，进行避让。

在本实施例中，所述GPS模块4是集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，并加上相关外围电路而组成的一个集成电路。优选放在马甲左肩的位置，能更好地接收卫星信号，使得定位更准确。所述GPS模块4用于自动检测当前位置，并进行具体的定位。当然，可以理解的是，当接警人接收到报警求救时，接警人可以通过GPS模块4查找盲人所在的位置。

在本实施例中，所述扬声器5的声音不能太大，但要让用户能够听见，又不影响到街道上的其他人，因此扬声器5的位置优选装备到耳朵附近。所述扬声起声音播报能实现预警，导航，语音输入等功能。

优选地，还包括多个LED灯带6，所述多个LED灯带6内嵌有LED发光芯片且分别固定在所述所述第一肩带B1以及第二肩带B2的外侧，且所述LED灯带6与所述控制器1连接。在本实施例中，所述LED灯带6分别布置第一肩带B1以及第二肩带B2的外侧的正面以及背面，可以使得用户更容易地被人注意到，在黄昏或天黑以及用户在需要求救时，LED灯带6亮灯或者闪烁，能提醒其他人注意。

优选地，所述设备还包括加速度传感器7，所述加速度传感器7固定在可穿戴装置后方背部位置，与所述控制器1连接。在本实施例中，所述加速传感器7可以检测盲人是否有跌倒或长时间不动作的姿态从而判定盲人是否需要求救并发出求救信号。优选地，所述加速度传感器7放在后背部位置，放置在后背部位置不容易被手部或其他人干扰，也更能反映整个身体的姿态。本实用新型通过无线通讯网络将求救信息用短信发送给设置好的紧急联系人。紧急联系人可以马上通过专门的定位系统利用盲人身上GPS模块4自动检测当前位置，找到具体的定位并实施救助。在跌倒或昏厥导致跌倒，盲人已经无法按下紧急求救按钮，通过加速度传感器，来检测跌倒的姿态，并发出求救信号。在本实施例中，所述加速度传感器7采用3轴加速度传感器7。

优选地，还包括GSM模块9，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM模块具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。所述GSM模块9固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器1连接。所述GSM模块9用来在当盲人长时间不移动或加速度传感器7检测到盲人产生向下的加速度时，触发GSM模块9发报警短信以及和手机连接。优选地，所述GSM模块9放在腰带左前方部位置，与手机更接近，确保连接更稳定。当然，需要说明的是，在本实施例中，与手机进行连接也可以通过蓝牙模块进行连接，本实用新型在此不做具体限制。在本实施例中，所述GSM模块9采集TC35i模块。

在第一实施例的基础上，本实用新型的一优选实施例中，还包括麦克风12，所述麦克风12固定在第一肩带B1的外侧适配于用户肩部的位置处，且与所述控制器1连接。在本实施例中，因盲人无法看到路和标志物，无法去较远的地方。利用手机的语音识别能力与导航能力，通过GSM模块9或者蓝牙模块连接手机后，通过麦克风12来输入语音说出目的地，手机导航输出语音信号由扬声器5来输出导航的结果，从而实现通过声音来确定目的地和开始导航操作。

在第一实施例的基础上，本实用新型的一优选实施例中，所述设备还包括摄像头10，所述摄像头10固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器1连接。在本实施例中，当盲人在行走时，所述穿戴设备上的摄像头10识别红绿灯及人行道。当识别出红绿灯为红色时，提醒停止，当识别出绿灯为绿色或没有识别红绿灯时，进一步识别人行道，并通过扬声器5语音播放提醒位置和方向。

在第一实施例的基础上，本实用新型的一优选实施例中，所述设备还包括电源模块11，所述电源模块11固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。进一步地，所述电源模块11采用磁吸式进行充电，更方便盲人操作。在本实施例中，所述电源模块11为穿戴设备提供稳定的电源，优选地，放置在腰带后腰部位置上，因为此处的负重能力较强，而且重心放在这里比较稳定。人的手部动作不会影响到它，同时不会对动作产生干扰，例如,弯腰。

在第一实施例的基础上，本实用新型的一优选实施例中，还包括紧急求救按钮8，所述紧急求救按钮8采用按压式开关并固定在所述可穿戴装置前方，且与所述控制器1连接。在本实施例中，所述紧急求救按钮8采用按压式开关，方便按压。如果不舒服，盲人可以按一个紧急求救按钮8。通过无线通讯网络将求救信息用短信发送给设置好的紧急联系人。紧急联系人可以马上通过专门的定位系统利用盲人身上GPS模块4自动检测当前位置，找到具体的定位并实施救助。

本实用新型所称处理器1可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器1、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域普通技术人员在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，包括：可穿戴装置以及设置在可穿戴装置上的多个超声波传感器、多个震动电机、GPS模块、扬声器、控制器；其中，所述可穿戴装置包括腰带以及连接于所述腰带上的第一肩带和第二肩带；

所述超声波传感器固定在腰带外侧且沿周向配置，用以检测障碍距离以及接近速度；

所述震动电机设置在腰带的内侧，并与所述超声波传感器一一对应；

所述GPS模块固定在所述可穿戴装置上，用以检测用户当前所在位置并进行定位；

所述扬声器固定在第一肩带的外侧适配于用户肩部的位置处；

所述控制器分别与所述多个超声波传感器、所述多个震动电机、所述GPS模块、所述扬声器连接，并用于在接收到所述超声波传感器检测到障碍物时，触发所述扬声器播报检测距离；在接收所述超声波传感器检测人或物体的接近时，触发震动电机震动以提醒用户在与所述超声波传感器的检测方向上的人或物体的接近。

2.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括多个LED灯带，所述多个LED灯带内嵌有LED发光芯片且分别固定在所述第一肩带以及第二肩带的外侧，且所述LED灯带与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括麦克风，所述麦克风固定在第一肩带的外侧适配于用户肩部的位置处，且与所述控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括加速度传感器，所述加速度传感器固定在可穿戴装置后方背部位置，与所述控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括GSM模块，所述GSM模块固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括摄像头，所述摄像头固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块固定在所述可穿戴装置上，且与所述控制器连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，还包括紧急求救按钮，所述紧急求救按钮采用按压式开关并固定在所述可穿戴装置前方，且与所述控制器连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，所述多个超声波传感器至少包括六个，且位置如下：左前腰部位置，右前腰部位置，左后腰部位置，右后腰部位置、正后方腰部位以及正前方腰部位置置各一个。

10.根据权利要求7所述的一种用于预警以及导航的可穿戴设备，其特征在于，所述电源模块采用磁吸式进行充电。