一种可穿戴式的智能导盲系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103169598103169598B(45)授权公告日2014.10.29(21)申请号201310084276.8NL1036637C,2010.08.30,US3337839A,1967.08.22,(22)申请日2013.03.15CN102805449A,2012.12.05,(73)专利权人华中科技大学CN101543327A,2009.09.30,地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路CN102935029A,2013.02.20,1037号CN202459188U,2012.10.03,(72)发明人黄剑徐文霞王永骥陆彦琦CN201571544U,2010.09.08,陶春静王喜太审查员鲜星宇(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人朱仁玲(51)Int.Cl.A61H3/06(2006.01)(56)对比文件KR20120081529A,2012.07.19,TWM425662U,2012.04.01,US6867697B2,2005.03.15,权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图6页附图6页(54)发明名称一种可穿戴式的智能导盲系统及方法(57)摘要本发明公开了一种可穿戴式的智能导盲系统，包括地面障碍物探测装置和空中障碍物探测装置，地面障碍物探测装置包括单片机，电压跟随器，倾度传感器，压力应变片，脚部超声波传感器，固定架，支撑架和脚部固定带；支撑架用于固定单片机，固定架用于将支撑架固定于使用者鞋的前端，脚部固定带用于防止支撑架脱落于鞋面；空中障碍物探测装置包括腰部固定带，腰部超声波传感器，加速度计和震动器；压力应变片安装在鞋的鞋垫处，用于感应使用者在行走时脚的压力并触发脚部超声波传感器探测地面障碍物距离；腰部超声波传感器用于探测空中障碍物与使用者之间的距离，并通过震动器提醒使用者。本发明具有易穿戴、实时性高、可靠性强和价格低廉等特点。CN103169598BCN1036958BCN103169598B权利要求书1/1页1.一种可穿戴式的智能导盲系统，包括用于探测地面障碍物的地面障碍物探测装置，其特征在于，所述地面障碍物探测装置包括：单片机，与所述单片机连接的电压跟随器，分别与所述电压跟随器连接的倾度传感器和压力应变片，与所述单片机连接的脚部超声波传感器以及用于将所述单片机固定于使用者脚部的固定部件；使用时，压力应变片安装在使用者鞋的鞋垫处，用于感应使用者在行走时脚的压力并触发脚部超声波传感器探测地面障碍物距离。2.如权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述智能导盲系统还包括用于探测空中障碍物并被安装于使用者腰部的空中障碍物探测装置。3.如权利要求2所述的智能导盲系统，其特征在于，所述空中障碍物探测装置包括：腰部固定带以及分别与所述单片机连接的腰部超声波传感器、加速度计和震动器；加速度计用于探测使用者行走的加速度，腰部超声波传感器用于探测空中障碍物与使用者之间的距离，震动器用于在探测到障碍物时提醒使用者；使用时，腰部超声波传感器、加速度计和震动器分别安装于腰部固定带上，所述腰部固定带固定于使用者的腰部。4.如权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述智能导盲系统还包括与所述单片机进行无线通信的移动终端以及与所述移动终端连接的语音模块；移动终端用于接收障碍物距离信息并启动所述语音模块给使用者进行语音提示。5.如权利要求4所述的智能导盲系统，其特征在于，所述智能导盲系统还包括通过互联网或局域网与所述移动终端进行通信的计算机，用于为使用者提供远程指导及导航。6.如权利要求1-5任一项所述的智能导盲系统，其特征在于，所述智能导盲系统还包括与单片机连接用于提供工作电源的电源模块。7.一种基于权利要求1所述的智能导盲系统的导盲方法，其特征在于，包括下述步骤：S11：判断压力应变片的输出电压是否大于设定的电压阈值，且倾度传感器探测到的脚部倾度是否小于设定的角度阈值，若是，则进入步骤S12；若否，则结束；S12：判断脚部超声波传感器探测到的地面障碍物距离是否小于设定的第一距离阈值，若是，则进入步骤S13；若否，则结束；S13：通过震动器震动来警示使用者前方地面存在障碍物。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电压阈值的范围为2-3V；角度阈值的范围为0-45°；第一距离阈值的范围为0.5m-2m。9.一种基于权利要求1所述的智能导盲系统的导盲方法，其特征在于，包括下述步骤：S21：判断腰部超声波传感器探测到的空中障碍物距离是否小于设定的第二距离阈值，若是，则进入步骤S22；若否，则结束；S22：通过震动器震动来警示使用者前方齐腰高度存在障碍物。10.如权利要求7或9所述的导盲方法，