一种用于盲人避障的穿戴装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113476209A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110935323.X(22)申请日2021.08.16(71)申请人深圳市漫宇科技有限公司地址518118广东省深圳市坪山区坑梓街道沙田社区惠北路1号深圳开沃汽车有限公司-办公楼C栋1603(72)发明人周洪波陈熙潘剑飞申振威李泳(74)专利代理机构广东中科华海知识产权代理有限公司44668代理人常洁(51)Int.Cl.A61F9/08(2006.01)A61H3/06(2006.01)G01S15/93(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种用于盲人避障的穿戴装置(57)摘要本发明公开了一种用于盲人避障的穿戴装置，包括：三个超声波传感器，镜架，电池，两个发声单元和一个控制单元，所述超声波传感器能探测障碍物的距离。超声波传感器探测范围大，且不会像激光和红外等光学传感器一样受环境光影响，因此本发明将超声波传感器用于避障装置。传感器(1)和(2)主要负责探测空间中靠近上方的障碍物，传感器(3)主要负责探测空间中靠近下方的障碍物。通过对重点区域的分块检测，对障碍物可能出现的距离划分为若干个区间，通过第一和第二所述超声波传感器的探测范围中心线相互之间成一定角度，即其探测范围分别指向右方和左方，并使其探测范围有重合部分并以此增加识别准确率，同时能够对障碍物进行空间定位。CN113476209ACN113476209A权利要求书1/2页1.一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，所述穿戴装置包括：三个超声波传感器(1)(2)(3)，镜架(4)，电池(5)，两个发声单元(6)和一个控制单元(7)，其中，所述超声波传感器(1)(2)(3)能探测障碍物的距离，两个所述发声单元(6)能发出声音让盲人感知障碍物的信息，所述控制单元(7)控制超声波传感器进行探测，并根据第一所述超声波传感器(1)和第二所述超声波传感器(2)反馈的距离信息判定障碍物的方位，以及控制发声单元发声让盲人感知障碍物信息，所述电池(5)通过电力总线给所述穿戴装置的避障系统进行供电。2.如权利要求1所述的一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，第一所述超声波传感器(1)和第二所述超声波传感器(2)的探测范围中心线相互之间成一定角度，即其探测范围分别指向右方和左方，并使其探测范围有重合部分，第三所述超声传感器(3)的探测范围指向下方，对盲人行进过程所经过区域中的前方障碍物都进行探测，对于传感器(1)和(2)，使其探测范围中心线稍微向下，与水平线成一定角度α，而传感器(3)则在传感器(1)(2)探测范围的基础下继续往下倾斜一定角度以使传感器的探测范围能更好地覆盖人前方的上下空间。3.如权利要求2所述的一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，所述三个超声波传感器被配置为：取一平面使其包含第一所述超声波传感器(1)和第二所述超声波传感器(2)探测范围的中心线，若把超声波传感器探测范围近似为一个锥体，在预设距离内所述平面与所述超声波传感器(1)和第二所述超声波传感器(2)探测范围相交形成的交线，将围成的区域分成左中右(ABC)三个区域，左区域和右区域都是只有单个传感器能检测的范围，而中间区域则配置为第一超声波传感器和第二超声波传感器协同检测的区域。4.如权利要求3所述的一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，再对障碍物可能出现的距离划分为若干个区间。5.如权利要求4所述的一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，所述再对障碍物可能出现的距离划分为若干个区间进一步包括：划分为0～800mm，800～1400mm，1400～2000mm以及2000mm以外这4个区间，并分别记为区间0，1，2，3，其中，设定区间0～2为所需探测区间，对于第一所述超声波传感器(1)和第二所述超声波传感器(2)的探测平面划分为9个区域后，判断障碍物方位，并指定所需探测区间为第一距离区间，非所需探测距离区间为第二距离区间。6.如权利要求5所述的一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，所述判断障碍物方位的方法包括：首先让第一所述超声波传感器(1)和第二所述超声波传感器(2)分别进行探测，并分别得到障碍物的距离信息DL和DR，若DL和DR都不在所述第一距离区间，则判定为无障碍物；若DL或者DR在所述第一距离区间，则判断DL和DR所在距离区间是否相等，若相等，就判断障碍物在正前方，即障碍物在中间区域，若不相等，则判断DL和DR是否在所述第一距离区间，是则判断障碍物在左或/和右区域。7.如权利要求5所述的一种用于盲人避障的穿戴装置，其特征在于，发声单元(6)可以使用蜂鸣器或其它简单的发声元件，主要负责接受控制单元(7)的指令，让盲人感知障碍