一種可穿戴式智能導(dǎo)盲儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，尤其是可實(shí)現(xiàn)盲人短路程的記憶和精確導(dǎo)航以及家人實(shí)時(shí)掌握盲人位置信息功能的智能導(dǎo)盲儀。
【背景技術(shù)】
[0002]盲人作為社會(huì)上特殊群體，由于先天或后天的生理缺陷喪失了獲取視覺(jué)資訊的能力，因此，盲人在日常生活和安全出行方面受到很大的制約。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的居住環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的盲杖已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足盲人的出行，近年來(lái)盲人發(fā)生交通事故的事件屢屢發(fā)生。一種方便，易操作且可靠性強(qiáng)的導(dǎo)盲工具的出現(xiàn)已迫在眉睫。
[0003]為了協(xié)助盲人安全行進(jìn)，提高他們的生活質(zhì)量，人們一直在進(jìn)行著電子導(dǎo)盲系統(tǒng)的研制。市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的電子導(dǎo)盲系統(tǒng)大體可以分為超聲波導(dǎo)盲儀、移動(dòng)式機(jī)器人、穿戴式導(dǎo)盲儀和導(dǎo)引式手仗四類。但總體來(lái)看，每種導(dǎo)盲系統(tǒng)都存在功能較為單一，只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的避障，不能滿足盲人的出行，體積較大，不方便使用，價(jià)格昂貴等不足，因此無(wú)論是智能導(dǎo)盲儀龐大的市場(chǎng)需求，還是落后的導(dǎo)盲輔具與現(xiàn)代化生活的矛盾，都將推動(dòng)電子智能導(dǎo)盲儀的快速發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是研制一種操作簡(jiǎn)單、體積小巧、功能多樣、價(jià)格低廉、可靠性強(qiáng)的穿戴式智能導(dǎo)盲儀，它采用STM32單片機(jī)作為主控制器，包含了超聲波測(cè)距系統(tǒng)、藍(lán)牙信息傳輸系統(tǒng)、語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)、GPS精確定位系統(tǒng)、GSM遠(yuǎn)距離指令的收發(fā)系統(tǒng)、路程記憶系統(tǒng)等。
[0005]其中，超聲波模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)路況的實(shí)時(shí)測(cè)量與反饋，語(yǔ)音模塊將通過(guò)藍(lán)牙接收的信息反饋給盲人，GPS模塊獲取盲人的位置坐標(biāo)結(jié)合坐標(biāo)反查系統(tǒng)將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成文字的位置信息，并結(jié)合GSM模塊將盲人的位置信息發(fā)送給初始綁定的設(shè)備，加速度傳感器將盲人行走的路線記錄在儲(chǔ)存單元中，實(shí)現(xiàn)路程信息的記錄與二次導(dǎo)航的功能。
[0006]本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)在于:
[0007]本實(shí)用新型采用穿戴方式，將超聲波測(cè)距模塊與主控系統(tǒng)拆分開(kāi)，“分而置之”，測(cè)距模塊置于盲杖上，而主控系統(tǒng)則通過(guò)穿戴的方式放在盲人身上，通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
[0008]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)盲人與其家人的實(shí)時(shí)的信息交換與溝通，一方面家人可通過(guò)通訊設(shè)備向盲人發(fā)送信息，本實(shí)用新型通過(guò)語(yǔ)音模塊將信息反饋給盲人，家人也可以通過(guò)發(fā)送指令，本實(shí)用新型識(shí)別指令后將GPS與反坐標(biāo)系統(tǒng)獲取的位置信息反饋回去。另一方面，當(dāng)盲人遇到特殊情況后，通過(guò)按快捷鍵，本實(shí)用新型將把位置信息及特殊警告語(yǔ)句通過(guò)GSM模塊發(fā)送給事先綁定的家人通訊設(shè)備上。
[0009]考慮到GPS導(dǎo)航系統(tǒng)在某些偏僻的地方無(wú)法覆蓋或精度較差的缺點(diǎn)以及盲人行走路程較短且單一的問(wèn)題，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)盲人常走路程的記錄及導(dǎo)航功能，利用加速度傳感器記錄日常出行軌跡的系統(tǒng)，系統(tǒng)自帶存儲(chǔ)模塊，可記錄行程位置信息，當(dāng)盲人再次行走此段路程時(shí)，可實(shí)現(xiàn)路線的導(dǎo)航。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型可穿戴式智能導(dǎo)盲儀的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011 ]圖2為本實(shí)用新型可穿戴式智能導(dǎo)盲儀的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型可穿戴式智能導(dǎo)盲儀的人體三維簡(jiǎn)易穿戴圖。
[0013]圖1中:I主控系統(tǒng)，2藍(lán)牙模塊，3九軸加速度傳感器，4存儲(chǔ)單元，5GPS模塊，6GSM模塊，7超聲波傳感器，8語(yǔ)音播報(bào)器。
[0014]圖2中:I超聲波測(cè)距模塊，2藍(lán)牙語(yǔ)音模塊，3主控制器。
[0015]圖3中:I藍(lán)牙語(yǔ)音接收器，2主控制器，3載有超聲波測(cè)距模塊的導(dǎo)盲杖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]本實(shí)用新型可穿戴式智能導(dǎo)盲儀采用STM32單片機(jī)作為主控制器，包含了超聲波測(cè)距模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊、九軸加速度傳感器等。下面將從三個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0018]1.普通避障功能。本實(shí)用新型通過(guò)超聲波模塊對(duì)盲人前方與地面的距離進(jìn)行測(cè)量，并將數(shù)據(jù)傳輸給主控系統(tǒng)，當(dāng)距離小于設(shè)定的安全閾值時(shí)，即說(shuō)明遇到障礙物，主控系統(tǒng)會(huì)根據(jù)障礙物的方位將信息通過(guò)藍(lán)牙以語(yǔ)音的形式反饋給盲人。
[0019]2.行程信息的記錄與導(dǎo)航功能。本實(shí)用新型可利用九軸加速度傳感器將盲人經(jīng)常行走的路程分隔為η個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量并記錄兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離以及節(jié)點(diǎn)處的轉(zhuǎn)角將該段路程的信息記錄下來(lái)并保存在儲(chǔ)存模塊中，當(dāng)盲人再次走該段路的時(shí)候，可直接調(diào)用已儲(chǔ)存的路程信息并配合普通避障功能下的原理進(jìn)行精確導(dǎo)航。
[0020]3.與家人的實(shí)時(shí)交流與報(bào)警功能。當(dāng)GSM模塊接收到文字信息后，會(huì)將接受到的文字信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信息，通過(guò)語(yǔ)音模塊將信息傳達(dá)給盲人；當(dāng)GSM模塊接收到指令信息后，會(huì)識(shí)別指令并根據(jù)指令將盲人的位置信息發(fā)送給發(fā)送指令方；當(dāng)盲人遇到特殊情況按下快捷鍵后，主控系統(tǒng)會(huì)根據(jù)盲人按下快捷鍵的內(nèi)容將位置信息及特定內(nèi)容發(fā)送給初始綁定的通訊設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，其特征在于它是采用STM32單片機(jī)作為主控系統(tǒng)，包含了超聲波測(cè)距模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊、九軸加速度傳感器六部分，超聲波測(cè)距模塊與主控系統(tǒng)拆分開(kāi)，“分而置之”，超聲波測(cè)距模塊置于盲杖上，主控系統(tǒng)則通過(guò)穿戴的方式放在盲人身上，實(shí)現(xiàn)了可穿戴式智能導(dǎo)盲儀的便攜性，利用超聲波模塊對(duì)障礙物進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)語(yǔ)音模塊進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)盲儀的精確避障；利用九軸加速度傳感器將盲人常走行程進(jìn)行測(cè)量并將路程信息記錄在儲(chǔ)存模塊中，實(shí)現(xiàn)路程的記錄與導(dǎo)航功能;利用GSM模塊實(shí)現(xiàn)盲人與家人的實(shí)時(shí)交流，將文字信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信息反饋給盲人，接收并識(shí)別家人獲取盲人位置的指令，將盲人位置信息反饋給其家人，實(shí)現(xiàn)家人對(duì)盲人位置信息的實(shí)時(shí)掌握。2.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，其特征在于測(cè)距模塊與主控系統(tǒng)分開(kāi)放置，減輕了盲杖的重量，且主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)為可穿戴式，增加了整體設(shè)計(jì)的便捷性。3.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，其特征在于GSM模塊接受家人發(fā)送的信息，并將文字信息通過(guò)主控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信息傳遞給盲人，實(shí)現(xiàn)盲人與其家人的交流。4.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，其特征在于GSM模塊接受其他通訊設(shè)備發(fā)送來(lái)的獲取位置的指令，并迅速做出反應(yīng)，將GPS模塊定位的位置信息反饋給發(fā)送指令方，實(shí)現(xiàn)家人對(duì)盲人位置的實(shí)時(shí)獲取。5.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，其特征在于利用九軸加速度傳感器記錄盲人常走的行程并將路程信息儲(chǔ)存在存儲(chǔ)模塊中。6.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，其特征在于盲人調(diào)用儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單元中的常走路程信息，并對(duì)該段路程進(jìn)行精確導(dǎo)航。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可穿戴式智能導(dǎo)盲儀，采用STM32單片機(jī)作為主控制器,包含了超聲波測(cè)距模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊、九軸加速度傳感器六部分。測(cè)距模塊與主控系統(tǒng)“分而置之”實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)盲儀的便攜性，利用超聲波模塊對(duì)障礙物進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)語(yǔ)音模塊進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)盲儀的精確避障；利用九軸加速度傳感器將盲人常走行程進(jìn)行測(cè)量并將路程信息記錄在儲(chǔ)存模塊中，實(shí)現(xiàn)路程的記錄與導(dǎo)航功能；利用GSM模塊實(shí)現(xiàn)盲人與家人的實(shí)時(shí)交流，可將文字信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信息反饋給盲人，也可接收并識(shí)別特殊指令，實(shí)現(xiàn)家人對(duì)盲人位置信息的實(shí)時(shí)掌握以及盲人的自主報(bào)警功能。
【IPC分類】A61H3/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205339481
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620005813
【發(fā)明人】吳希軍, 程玉鈺, 尚佳男, 于均磊, 張靖
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日