TWI693935B

TWI693935B - 盲人輔助系統及其方法

Info

Publication number: TWI693935B
Application number: TW108118835A
Authority: TW
Inventors: 張添炮
Original assignee: 南開科技大學
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2020-05-21
Also published as: TW202042773A

Abstract

一種盲人輔助系統及其方法，透過可攜式無人飛行載具沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置，並拍攝盲人的前方影像及傳輸前方影像、其當前飛行速度與其當前位置予監控裝置，配戴於盲人上的智慧穿戴裝置傳輸盲人的當前位置與當前移動速度予監控裝置，使得監控裝置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍，並傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置播放，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示。因此，盲人輔助系統及其方法可協助盲人於陌生環境中找路，以避免盲人迷路或走錯路。

Description

盲人輔助系統及其方法

本發明涉及一種輔助系統及其方法，特別是盲人輔助系統及其方法。

近年來，隨著科技的進步與人文的高度發展，人們越來越重視社會福利，如何讓行動不便者有更便利的社會，已成為越來越重要的課題。視障者為例，導盲設施的完備或導盲裝置的出現，對於盲人行動的便捷性有莫大的助益。

常見的導盲裝置皆有諸多缺點，傳統導盲杖只可探觸身前不遠處地面之障礙物；導盲犬雖可與視障者做些許互動，但其飼養成本較高。此外，導盲杖與導盲犬僅能協助盲人抵達目的地，而不是直接將盲人帶往指定目的地，以致於盲人需要找人協助指引方向，若盲人走到一個少人的地區而無法有人指引其方向時，容易使盲人因此迷失方向而迷路。因此，現今導盲裝置因其僅具有避開盲人前方之障礙物的基本功能而存在對於無法指引盲人其目標方向的問題。

綜上所述，可知先前技術中存在僅具有避開盲人前方之障礙物的基本功能而無法指引盲人其目標方向的問題，因此實有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

本發明揭露一種盲人輔助系統及其方法。

首先，本發明揭露一種盲人輔助系統，其包含：可攜式無人飛行載具、智慧穿戴裝置與監控裝置，其中，可攜式無人飛行載具包含第一攝像模組、測速模組、飛行定位模組與第一傳收模組，智慧穿戴裝置配戴於盲人上且包含播放模組、移動定位模組、速度感測模組與第二傳收模組，監控裝置與智慧穿戴裝置無線連接。可攜式無人飛行載具用以沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置；第一攝像模組用以拍攝盲人的前方影像；測速模組用以感測可攜式無人飛行載具的當前飛行速度；飛行定位模組用以提供可攜式無人飛行載具的當前位置；以及第一傳收模組用以傳輸前方影像、可攜式無人飛行載具的當前飛行速度及當前位置。播放模組用以播放聲音信號，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示；移動定位模組用以提供盲人的當前位置；速度感測模組用以感測盲人的當前移動速度；以及第二傳收模組用以傳輸盲人的當前位置與當前移動速度，並接收聲音信號。監控裝置用以依據盲人的當前位置與當前移動速度以及可攜式無人飛行載具的當前飛行速度與當前位置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍；以及依據預計移動軌跡、盲人的當前位置與當前移動速度以及前方影像傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置。

此外，本發明揭露一種盲人輔助方法，其步驟包含：提供可攜式無人飛行載具、智慧穿戴裝置與監控裝置，其中，可攜式無人飛行載具包含第一攝像模組、測速模組、飛行定位模組與第一傳收模組，智慧穿戴裝置配戴於盲人上且包含播放模組、移動定位模組、速度感測模組與第二傳收模組，監控裝置與智慧穿戴裝置無線連接；可攜式無人飛行載具沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置；第一攝像模組拍攝盲人的前方影像；測速模組感測可攜式無人飛行載具的當前飛行速度；飛行定位模組提供可攜式無人飛行載具的當前位置；第一傳收模組傳輸前方影像、可攜式無人飛行載具的當前飛行速度及當前位置予監控裝置；移動定位模組提供盲人的當前位置；速度感測模組感測盲人的當前移動速度；第二傳收模組傳輸盲人的當前位置與當前移動速度；監控裝置依據盲人的當前位置與當前移動速度以及可攜式無人飛行載具的當前飛行速度與當前位置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍；監控裝置依據預計移動軌跡、盲人的當前位置與當前移動速度以及前方影像傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置的第二傳收模組；以及第二傳收模組接收聲音信號後，播放模組播放聲音信號，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示。

本發明所揭露之系統與方法如上，與先前技術的差異在於本發明是透過可攜式無人飛行載具沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置，並拍攝盲人的前方影像及傳輸前方影像、其當前飛行速度與其當前位置予監控裝置，配戴於盲人上的智慧穿戴裝置傳輸盲人的當前位置與當前移動速度予監控裝置，使得監控裝置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍，並傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示。

透過上述的技術手段，本發明可以協助盲人於陌生環境中找路，以避免盲人迷路或走錯路。

在說明本發明所揭露之盲人輔助系統及其方法之前，先對本發明所自行定義的名詞作說明，本發明所述的盲人輔助系統所包含的載具、裝置與模組可以利用各種方式來實現，包括軟體、硬體、韌體或其任意組合。例如，在某些實施方式中，可攜式無人飛行載具可以利用軟體和/或硬體來實現，本發明的範圍在此方面不受限制。在實施中提出的技術使用軟體或韌體可以被儲存在機器可讀儲存媒體上，例如：唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、磁盤儲存媒體、光儲存媒體、快閃記憶體裝置等等，並且可以由一個或多個通用或專用的可程式化微處理器執行。本發明所述的盲人輔助系統所包含的可攜式無人飛行載具、智慧穿戴裝置及監控裝置可通過網路通訊系統，例如：網際網路、局域網路、廣域網路和/或無線網路相互連通。可攜式無人飛行載具、智慧穿戴裝置及監控裝置之任二個之間可利用無線傳輸進行信號與資料的傳遞。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

請先參閱「第1圖」，「第1圖」為本發明盲人輔助系統之一實施例系統方塊圖。在本實施例中，盲人輔助系統100可包含：可攜式無人飛行載具110、智慧穿戴裝置120與監控裝置130，其中，可攜式無人飛行載具110可包含第一攝像模組112、測速模組114、飛行定位模組116與第一傳收模組118，智慧穿戴裝置120可包含播放模組122、移動定位模組124、速度感測模組126與第二傳收模組128，監控裝置130與智慧穿戴裝置120可無線連接。

其中，可攜式無人飛行載具110可停靠在智慧穿戴裝置120上，智慧穿戴裝置120可配戴於盲人上，監控裝置130可為伺服器，可攜式無人飛行載具110、智慧穿戴裝置120及監控裝置130之任二個之間係利用網路通訊系統50進行信號與資料的傳遞。在本實施例中，可攜式無人飛行載具110的大小可為但不限於6公分（長度）

6公分（寬度）

3公分（高度），但本實施例並非用以限定本發明，可依據實際需求進行調整。

在本實施例中，盲人可先藉由智慧穿戴裝置120與監控裝置130規劃出對應的的預計移動軌跡。更詳細地說，智慧穿戴裝置120還可包含輸入模組（未繪製），盲人可先透過語音方式藉由智慧穿戴裝置120的輸入模組輸入其目的地位置（例如：地址或特殊地標），移動定位模組124可感測並提供盲人的當前位置，第二傳收模組128可將盲人的當前位置與其目的地位置傳輸予監控裝置130，監控裝置130依據其出發位置（即盲人的當前位置）、目的地位置與電子地圖計算出對應的的預計移動軌跡，並將預計移動軌跡傳輸予智慧穿戴裝置120，智慧穿戴裝置120傳輸預計移動軌跡予可攜式無人飛行載具110，但本實施例並非用以限定本發明，可依據實際需求進行調整。

可攜式無人飛行載具110可用以沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置。在可攜式無人飛行載具110沿著預計移動軌跡飛行的過程中，第一攝像模組112可用以持續拍攝盲人的前方影像，測速模組114可用以持續感測可攜式無人飛行載具110的當前飛行速度，飛行定位模組116可用以持續感測並提供可攜式無人飛行載具110的當前位置，第一傳收模組118可用以持續傳輸前方影像、可攜式無人飛行載具110的當前飛行速度及當前位置予監控裝置130。其中，前方影像係為在預計移動軌跡上位於盲人的當前位置之前方的環境周遭影像，也就是在預計移動軌跡上盲人正面對應的環境周遭影像。需注意的是，由於可攜式無人飛行載具110保持位在盲人的前方位置，因此，前方影像係可為透過第一攝像模組112拍攝可攜式無人飛行載具110之前方或下方的影像。

播放模組122可用以播放來自監控裝置130的聲音信號，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示，使盲人可在行進路徑中安全地避開前方障礙物與改變其移動方向；移動定位模組124可用以持續感測並提供盲人的當前位置；速度感測模組116可用以持續感測盲人的當前移動速度；第二傳收模組118可用以持續傳輸盲人的當前位置與當前移動速度予監控裝置130，並接收來自監控裝置130的聲音信號。

監控裝置130可用以依據盲人的當前位置與當前移動速度以及可攜式無人飛行載具110的當前飛行速度與當前位置控制可攜式無人飛行載具110，使其與盲人之間保持預定距離範圍且保持位在盲人的前方位置。換句話說，監控裝置130可用以控制可攜式無人飛行載具110的飛行速度，使可攜式無人飛行載具110與盲人之間保持預定距離範圍且保持位在盲人的前方位置。其中，預定距離範圍可依據實際需求進行調整。需注意的是，預定距離範圍的設定需考量盲人聽到播放模組122播放聲音信號後的反應時間，以使盲人可安全地避開前方障礙物與改變其移動方向。此外，監控裝置130還可用以依據預計移動軌跡、盲人的當前位置與當前移動速度以及前方影像傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置120。更詳細地說，監控裝置130可依據預計移動軌跡、盲人的當前位置與當前移動速度傳輸提示盲人轉向（例如：左轉或右轉）的聲音信號予智慧穿戴裝置120；監控裝置130可分析前方影像，以取得前方是否具有障礙物的資訊，進而傳輸提示盲人閃避障礙物（例如：往左靠或往右靠）的聲音信號予智慧穿戴裝置120。再者，監控裝置130也可分析前方影像，根據前方影像中出現的特定建築物、文字、地標等確定是否已到達盲人預計到達的目的地位置。更詳細地說，監控裝置130可將前方影像進行影像處理，分析前方影像中的文字、建築物與/或地標，進而判斷是否已到達盲人預計到達的目的地位置。

在本實施例中，第一攝像模組112可包含第一鏡頭（未繪製）與第二鏡頭（未繪製），第一鏡頭可用以拍攝盲人的前方影像（其可為可攜式無人飛行載具110之前方的影像），第二鏡頭可用以利用人臉辨識技術拍攝盲人（即使用者）的正面影像，以確保可攜式無人飛行載具110保持位在該盲人的正前方位置，但本實施例並非用以限定本發明。此外，由於監控裝置130可控制可攜式無人飛行載具110保持位在該盲人的前方位置且可攜式無人飛行載具110沿著預計移動軌跡飛行，因此，當用於拍攝盲人（即使用者）的正面影像之第二鏡頭拍攝不到盲人的正面影像之時間長度超出一預定值時，代表盲人脫離預計移動軌跡，可使第一傳收模組118傳輸具有提醒功能的聲音信號予智慧穿戴裝置120進行播放，即時提醒盲人脫離預計移動軌跡。其中，預定值的大小可依據實際需求進行調整。

在本實施例中，監控裝置130可控制第一攝像模組112之第一鏡頭與第二鏡頭利用單鏡頭測距技術，取得前方影像中出現的障礙物、特定建築物或地標與第一攝像模組112之間的距離以及可攜式無人飛行載具110與盲人之間的距離，進而得知障礙物、特定建築物或地標與盲人之間的距離，使得監控裝置130可精準且有效地傳輸具有提示功能的聲音信號予智慧穿戴裝置120進行播放，盲人可具有充分的反應時間，安全地避開前方障礙物與改變其移動方向，進而到達其目的地位置，但本實施例並非用以限定本發明。

因此，盲人輔助系統100可透過可攜式無人飛行載具110沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置，並拍攝盲人的前方影像及傳輸前方影像、其當前飛行速度與其當前位置予監控裝置130，配戴於盲人上的智慧穿戴裝置120傳輸盲人的當前位置與當前移動速度予監控裝置130，使得監控裝置130控制可攜式無人飛行載具110，使其與盲人之間保持預定距離範圍，並傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置120，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示，進而協助盲人於陌生環境中找路，以避免盲人迷路或走錯路。

其中，智慧穿戴裝置120還可包含飛行基地模組129，與可攜式無人飛行載具110無線連接，飛行基地模組129用以提供可攜式無人飛行載具110停靠，並對可攜式無人飛行載具110進行遠場距離無線充電。更詳細地說，飛行基地模組129可為但不限於手錶型或掌上型的停機坪，其可具有儲能單元（未繪製）與無線供電單元（未繪製），儲能單元可用以儲存電能，無線供電單元用以將儲能單元所儲存的電能以遠距離無線充電技術無線供電予可攜式無人飛行載具110，無線充電最遠距離可為但不限於3公尺，可依據實際需求進行調整。由於監控裝置130可控制可攜式無人飛行載具110，使其與盲人之間保持預定距離範圍，故飛行基地模組129可穩定地提供電力予可攜式無人飛行載具110。

由於飛行基地模組129與可攜式無人飛行載具110無線連接，因此，當飛行基地模組129接收啟動信號時，可啟動可攜式無人飛行載具110，使其沿著預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置；當飛行基地模組129接收停止信號時，可攜式無人飛行載具110可透過全球定位系統返回飛行基地模組129停靠。更詳細地說，當監控裝置130傳輸預計移動軌跡予智慧穿戴裝置120後，智慧穿戴裝置120可透過語音撥放方式通知盲人預計移動軌跡已規劃完成，盲人可透過按壓智慧穿戴裝置120或語音控制智慧穿戴裝置120等方式產生啟動信號，使飛行基地模組129接收啟動信號後，啟動可攜式無人飛行載具110，使得可攜式無人飛行載具110接收來自智慧穿戴裝置120的預計移動軌跡後沿著預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置；當盲人到達目的地位置時，盲人可透過按壓智慧穿戴裝置120或語音控制智慧穿戴裝置120等方式產生停止信號，使飛行基地模組129接收停止信號後，可透過無線方式控制可攜式無人飛行載具110返回飛行基地模組129停靠。在本實施例中，飛行基地模組129可包含定位單元（未繪製），用以可利用全球定位系統定位其當前基地位置；可攜式無人飛行載具110可利用全球定位系統定位自己的當前位置，因此，可攜式無人飛行載具110可依據其當前位置與飛行基地模組129的當前基地位置返回飛行基地模組129停靠，但本實施例並非用以限定本發明。

上述說明係為智慧穿戴裝置120為一般模式（即走路模式）時的實施方式，但智慧穿戴裝置120還可切換於跑步模式，當智慧穿戴裝置120切換於跑步模式時，除了包含上述一般模式提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示（即上述實施方式）之外，還可提供盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議，詳細說明如下所示。需注意的是，由於智慧穿戴裝置120由一般模式切換為跑步模式後其實施方式包含上述說明，因此，下面說明僅針對提供盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議進行說明。

在本實施例中，智慧穿戴裝置120還可包含腳部運動感測模組121與姿態感測模組123，當智慧穿戴裝置120切換至跑步模式時，腳部運動感測模組121可用以感測盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量與步頻，姿態感測模組123可用以感測並輸出盲人跑步時的姿態資料，第二傳收模組128可將盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量、步頻與姿態資料傳輸予監控裝置130，使得監控裝置130依據盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量、步頻與姿態資料輸出對應的聲音信號予播放模組122，以提供盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議。更詳細地說，監控裝置130具有標準跑步資料庫，其包含標準跑步之姿勢與步伐的相關資料，例如：標準加速度值、標準著地時間、標準著地力量、標準步頻、標準姿態資料，因此，監控裝置130可將盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量、步頻與姿態資料對比標準跑步資料庫內的資料，進而輸出對應的聲音信號予播放模組122，以提供盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議。

此外，當智慧穿戴裝置120切換至跑步模式時，智慧穿戴裝置120會通知監控裝置130其切換至跑步模式。由於每一智慧穿戴裝置120所對應的預計移動軌跡皆由監控裝置130所計算取得，因此，當多個智慧穿戴裝置120切換至跑步模式時，監控裝置130可判斷相同時間區段內切換至跑步模式的該些智慧穿戴裝置120是否對應相同或近似的預計移動軌跡。當監控裝置130判斷出相同時間區段內有複數個切換至跑步模式的智慧穿戴裝置120對應相同或近似的預計移動軌跡時，監控裝置130可傳輸配對信號予對應相同或近似的預計移動軌跡的該些智慧穿戴裝置120，使得配戴有該些智慧穿戴裝置120的該些盲人可以決定是否一起跑步。其中，任一智慧穿戴裝置120對應一時間區段，可為但不限於其切換為跑步模式後的十分鐘內；相同時間區段的定義可為該些智慧穿戴裝置120對應的時間區段部分或完全重疊；近似的預計移動軌跡係的定義可為但不限於該些智慧穿戴裝置120對應的預計移動軌跡有百分之九十以上（不包含百分之百）重疊，但本實施例並非用以限定本發明。

舉例而言，當智慧穿戴裝置A切換至跑步模式的時間為早上九點時，其對應的時間區段為早上九點至九點十分；當智慧穿戴裝置B切換至跑步模式的時間為早上九點五分時，其對應的時間區段為早上九點五分至九點十五分；由於監控裝置130可判斷出智慧穿戴裝置A與智慧穿戴裝置B對應的時間區段部分重疊（即監控裝置130可判斷為相同時間區段），因此，監控裝置130可進一步比對智慧穿戴裝置A與智慧穿戴裝置B是否對應相同或近似的預計移動軌跡，進而決定是否傳輸配對信號予智慧穿戴裝置A與智慧穿戴裝置B，但本舉例並非用以限定本發明。

當配戴有該些智慧穿戴裝置120的該些盲人決定一起跑步（即該些盲人透過其配戴的智慧穿戴裝置120傳輸回覆信號予監控裝置130）時，監控裝置130可將配對的跑步時間（其可為但不限於重疊的時間區段之起始時間）、出發地點（其可為但不限於重疊的預計移動軌跡之起點）與預計跑步軌跡（其可為但不限於重疊的預計移動軌跡）發送至該些盲人所配戴的智慧穿戴裝置120進行語音播放，以便該些盲人於該跑步時間在該出發地點集合，進而一起跑步。在一起跑步開始前，該些智慧穿戴裝置120可將預計跑步軌跡傳輸予對應的可攜式無人飛行載具110，使得該些盲人可在開始跑步後透過上述實施方式取得其前方障礙物與移動方向的提示，安全地抵達預計跑步軌跡的終點位置。

接著，請參閱「第2圖」，「第2圖」為「第1圖」的盲人輔助系統執行盲人輔助方法之一實施例方法流程圖，其步驟包含：提供可攜式無人飛行載具、智慧穿戴裝置與監控裝置，其中，可攜式無人飛行載具包含第一攝像模組、測速模組、飛行定位模組與第一傳收模組，智慧穿戴裝置配戴於盲人上且包含播放模組、移動定位模組、速度感測模組與第二傳收模組，監控裝置與智慧穿戴裝置無線連接（步驟210）；可攜式無人飛行載具沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置（步驟220）；第一攝像模組拍攝盲人的前方影像（步驟230）；測速模組感測可攜式無人飛行載具的當前飛行速度（步驟240）；飛行定位模組提供可攜式無人飛行載具的當前位置（步驟250）；第一傳收模組傳輸前方影像、可攜式無人飛行載具的當前飛行速度及當前位置予監控裝置（步驟260）；移動定位模組提供盲人的當前位置（步驟270）；速度感測模組感測盲人的當前移動速度（步驟280）；第二傳收模組傳輸盲人的當前位置與當前移動速度（步驟290）；監控裝置依據盲人的當前位置與當前移動速度以及可攜式無人飛行載具的當前飛行速度與當前位置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍（步驟300）；監控裝置依據預計移動軌跡、盲人的當前移動速度與前方影像傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置的第二傳收模組（步驟310）；以及第二傳收模組接收聲音信號後，播放模組播放聲音信號，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示（步驟320）。上述各個步驟如果沒有因果關係，本發明並不限定其執行的先後順序。

透過上述步驟，即可透過可攜式無人飛行載具110沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置，並拍攝盲人的前方影像及傳輸前方影像、其當前飛行速度與其當前位置予監控裝置130，配戴於盲人上的智慧穿戴裝置120傳輸盲人的當前位置與當前移動速度予監控裝置130，使得監控裝置130控制可攜式無人飛行載具110，使其與盲人之間保持預定距離範圍，並傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置120，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示，進而協助盲人於陌生環境中找路，以避免盲人迷路或走錯路。

在本實施例中，智慧穿戴裝置120還可包含飛行基地模組129，盲人輔助方法還可包含以下步驟：飛行基地模組提供可攜式無人飛行載具停靠，並對可攜式無人飛行載具進行遠場距離無線充電；當飛行基地模組接收啟動信號時，啟動可攜式無人飛行載具，使其沿著預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置；以及當飛行基地模組接收停止信號時，可攜式無人飛行載具透過全球定位系統返回飛行基地模組停靠。詳細描述已於上述段落加以說明，於此不再贅述。

另外，第一攝像模組112可包含第一鏡頭（未繪製）與第二鏡頭（未繪製），第一鏡頭可用以拍攝盲人的前方影像（其可為可攜式無人飛行載具110之前方的影像），第二鏡頭可用以利用人臉辨識技術拍攝盲人（即使用者）的正面影像，以確保可攜式無人飛行載具110保持位在該盲人的正前方位置。盲人輔助方法還可包含以下步驟：當第二鏡頭拍攝不到盲人的正面影像之時間長度超出預定值時，透過第一傳收模組傳輸另一聲音信號予智慧穿戴裝置的播放模組進行播放，即時提醒盲人脫離預計移動軌跡。詳細描述已於上述段落加以說明，於此不再贅述。

此外，智慧穿戴裝置120還包含腳部運動感測模組121與姿態感測模組123，盲人輔助方法還可包含以下步驟：當智慧穿戴裝置切換至跑步模式時，腳部運動感測模組感測盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量與步頻，姿態感測模組感測並輸出盲人跑步時的姿態資料；第二傳收模組將盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量、步頻與姿態資料傳輸予監控裝置；以及監控裝置依據盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量、步頻與姿態資料輸出對應的聲音信號予播放模組，以提供盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議。詳細描述已於上述段落加以說明，於此不再贅述。

再者，當多個智慧穿戴裝置120切換至跑步模式時，盲人輔助方法還可包含以下步驟：監控裝置判斷相同時間區段內切換至跑步模式的該些智慧穿戴裝置是否對應相同的預計移動軌跡；以及當監控裝置判斷相同時間區段內有複數個切換至跑步模式的智慧穿戴裝置對應相同的預計移動軌跡時，監控裝置傳輸配對信號予對應相同的預計移動軌跡的該些智慧穿戴裝置。詳細描述已於上述段落加以說明，於此不再贅述。

需要特別注意的是，除了有說明其因果關係之外，可以依照任何順序執行上述步驟。

綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過可攜式無人飛行載具沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置，並拍攝盲人的前方影像及傳輸前方影像、其當前飛行速度與其當前位置予監控裝置，配戴於盲人上的智慧穿戴裝置傳輸盲人的當前位置與當前移動速度予監控裝置，使得監控裝置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍，並傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置，藉由此一技術手段可以解決先前技術所存在的問題，進而達成提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示，進而協助盲人於陌生環境中找路，以避免盲人迷路或走錯路之技術功效。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

50:網路通訊系統 100:盲人輔助系統 110:可攜式無人飛行載具 112:第一攝像模組 114:測速模組 116:飛行定位模組 118:第一傳收模組 120:智慧穿戴裝置 121:腳部運動感測模組 122:播放模組 123:姿態感測模組 124:移動定位模組 126:速度感測模組 128:第二傳收模組 129:飛行基地模組 130:監控裝置步驟210:提供可攜式無人飛行載具、智慧穿戴裝置與監控裝置，其中，可攜式無人飛行載具包含第一攝像模組、測速模組、飛行定位模組與第一傳收模組，智慧穿戴裝置配戴於盲人上且包含播放模組、移動定位模組、速度感測模組與第二傳收模組，監控裝置與智慧穿戴裝置無線連接步驟220:可攜式無人飛行載具沿著盲人的預計移動軌跡飛行且保持位在盲人的前方位置步驟230:第一攝像模組拍攝盲人的前方影像步驟240:測速模組感測可攜式無人飛行載具的當前飛行速度步驟250:飛行定位模組提供可攜式無人飛行載具的當前位置步驟260:第一傳收模組傳輸前方影像、可攜式無人飛行載具的當前飛行速度及當前位置予監控裝置步驟270:移動定位模組提供盲人的當前位置步驟280:速度感測模組感測盲人的當前移動速度步驟290:第二傳收模組傳輸盲人的當前位置與當前移動速度步驟300:監控裝置依據盲人的當前位置與當前移動速度以及可攜式無人飛行載具的當前飛行速度與當前位置控制可攜式無人飛行載具，使其與盲人之間保持預定距離範圍步驟310:監控裝置依據預計移動軌跡、盲人的當前移動速度與前方影像傳輸聲音信號予智慧穿戴裝置的第二傳收模組步驟320:第二傳收模組接收聲音信號後，播放模組播放聲音信號，以提供盲人其前方障礙物與移動方向的提示

第1圖為本發明盲人輔助系統之一實施例系統方塊圖。第2圖為第1圖的盲人輔助系統執行盲人輔助方法之一實施例方法流程圖。

50:網路通訊系統

100:盲人輔助系統

110:可攜式無人飛行載具

112:第一攝像模組

114:測速模組

116:飛行定位模組

118:第一傳收模組

120:智慧穿戴裝置

121:腳部運動感測模組

122:播放模組

123:姿態感測模組

124:移動定位模組

126:速度感測模組

128:第二傳收模組

129:飛行基地模組

130:監控裝置

Claims

一種盲人輔助系統，其包含：一可攜式無人飛行載具，用以沿著一盲人的一預計移動軌跡飛行且保持位在該盲人的前方位置，該可攜式無人飛行載具包含：一第一攝像模組，用以拍攝該盲人的一前方影像；一測速模組，用以感測該可攜式無人飛行載具的當前飛行速度；一飛行定位模組，用以提供該可攜式無人飛行載具的當前位置；以及一第一傳收模組，用以傳輸該前方影像、該可攜式無人飛行載具的該當前飛行速度及該當前位置；一智慧穿戴裝置，配戴於該盲人上，其包含：一播放模組，用以播放一聲音信號，以提供該盲人其前方障礙物與移動方向的提示；一移動定位模組，用以提供該盲人的當前位置；一速度感測模組，用以感測該盲人的當前移動速度；以及一第二傳收模組，用以傳輸該盲人的該當前位置與該當前移動速度，並接收該聲音信號；以及一監控裝置，與該智慧穿戴裝置無線連接，用以依據該盲人的該當前位置與該當前移動速度以及該可攜式無人飛行載具的該當前飛行速度與該當前位置控制該可攜式無人飛行載具，使其與該盲人之間保持一預定距離範圍；依據該預計移動軌跡、該盲人的該當前位置與該當前移動速度以及該前方影像傳輸該聲音信號予該智慧穿戴裝置。
根據申請專利範圍第1項之盲人輔助系統，其中，該智慧穿戴裝置還包含一飛行基地模組，與該可攜式無人飛行載具無線連接，用以提供該可攜式無人飛行載具停靠，並對該可攜式無人飛行載具進行遠場距離無線充電。
根據申請專利範圍第1項之盲人輔助系統，其中，該第一攝像模組包含一第二鏡頭，該第二鏡頭用以利用人臉辨識技術拍攝該盲人的一正面影像，當該第二鏡頭拍攝不到該盲人的該正面影像之時間長度超出一預定值時，透過該第一傳收模組傳輸另一聲音信號予該智慧穿戴裝置的該播放模組進行播放，即時提醒該盲人脫離該預計移動軌跡。
根據申請專利範圍第1項之盲人輔助系統，其中，該智慧穿戴裝置還包含一腳部運動感測模組與一姿態感測模組，當該智慧穿戴裝置切換至一跑步模式時，該腳部運動感測模組用以感測該盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量與步頻，該姿態感測模組用以感測並輸出該盲人跑步時的姿態資料，該第二傳收模組將該盲人跑步時的該加速度值、該著地時間、該著地力量、該步頻與該姿態資料傳輸予該監控裝置，使得該監控裝置依據該盲人跑步時的該加速度值、該著地時間、該著地力量、該步頻與該姿態資料輸出對應的該聲音信號予該播放模組，以提供該盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議。
根據申請專利範圍第1項之盲人輔助系統，其中，當多個該智慧穿戴裝置切換至一跑步模式時，該監控裝置判斷相同時間區段內切換至該跑步模式的該些智慧穿戴裝置是否對應相同的預計移動軌跡，當該監控裝置判斷相同時間區段內有複數個切換至該跑步模式的該智慧穿戴裝置對應相同的預計移動軌跡時，該監控裝置傳輸一配對信號予對應相同的預計移動軌跡的該些智慧穿戴裝置。
一種盲人輔助方法，其步驟包含：提供一可攜式無人飛行載具、一智慧穿戴裝置與一監控裝置，其中，該可攜式無人飛行載具包含一第一攝像模組、一測速模組、一飛行定位模組與一第一傳收模組，該智慧穿戴裝置配戴於一盲人上且包含一播放模組、一移動定位模組、一速度感測模組與一第二傳收模組，該監控裝置與該智慧穿戴裝置無線連接；該可攜式無人飛行載具沿著該盲人的一預計移動軌跡飛行且保持位在該盲人的前方位置；該第一攝像模組拍攝該盲人的一前方影像；該測速模組感測該可攜式無人飛行載具的當前飛行速度；該飛行定位模組提供該可攜式無人飛行載具的當前位置；該第一傳收模組傳輸該前方影像、該可攜式無人飛行載具的該當前飛行速度及該當前位置予該監控裝置；該移動定位模組提供該盲人的當前位置；該速度感測模組感測該盲人的當前移動速度；該第二傳收模組傳輸該盲人的該當前位置與該當前移動速度；該監控裝置依據該盲人的該當前位置與該當前移動速度以及該可攜式無人飛行載具的該當前飛行速度與該當前位置控制該可攜式無人飛行載具，使其與該盲人之間保持一預定距離範圍；該監控裝置依據該預計移動軌跡、該盲人的該當前位置與該當前移動速度以及該前方影像傳輸一聲音信號予該智慧穿戴裝置的該第二傳收模組；以及該第二傳收模組接收聲音信號後，該播放模組播放該聲音信號，以提供該盲人其前方障礙物與移動方向的提示。
根據申請專利範圍第6項之盲人輔助方法，其中，該智慧穿戴裝置還包含一飛行基地模組，與該可攜式無人飛行載具無線連接，該盲人輔助方法還包含：該飛行基地模組提供該可攜式無人飛行載具停靠，並對該可攜式無人飛行載具進行遠場距離無線充電。
根據申請專利範圍第6項之盲人輔助方法，其中，該第一攝像模組包含一第二鏡頭，該第二鏡頭用以利用人臉辨識技術拍攝該盲人的一正面影像，該盲人輔助方法還包含：當該第二鏡頭拍攝不到該盲人的該正面影像之時間長度超出一預定值時，透過該第一傳收模組傳輸另一聲音信號予該智慧穿戴裝置的該播放模組進行播放，即時提醒該盲人脫離該預計移動軌跡。
根據申請專利範圍第6項之盲人輔助方法，其中，該智慧穿戴裝置還包含一腳部運動感測模組與一姿態感測模組，該盲人輔助方法還包含：當該智慧穿戴裝置切換至一跑步模式時，該腳部運動感測模組感測該盲人跑步時的加速度值、著地時間、著地力量與步頻，該姿態感測模組感測並輸出該盲人跑步時的姿態資料；該第二傳收模組將該盲人跑步時的該加速度值、該著地時間、該著地力量、該步頻與該姿態資料傳輸予該監控裝置；以及該監控裝置依據該盲人跑步時的該加速度值、該著地時間、該著地力量、該步頻與該姿態資料輸出對應的該聲音信號予該播放模組，以提供該盲人修正其跑步姿勢與/或步伐的建議。
根據申請專利範圍第6項之盲人輔助方法，其中，當多個該智慧穿戴裝置切換至一跑步模式時，該盲人輔助方法還包含：該監控裝置判斷相同時間區段內切換至該跑步模式的該些智慧穿戴裝置是否對應相同的預計移動軌跡；以及當該監控裝置判斷相同時間區段內有複數個切換至該跑步模式的該智慧穿戴裝置對應相同的預計移動軌跡時，該監控裝置傳輸一配對信號予對應相同的預計移動軌跡的該些智慧穿戴裝置。