一种盲人避障眼镜的制作方法_2

文档序号:9586236阅读:来源:国知局
架1和镜片2,本领域技术人员理解,所述镜架1作为所述盲人避障眼镜的骨架部分,用于实现将所述盲人避障眼镜通过合适的方式佩戴在盲人的头部。具体地,所述镜架的材料可以是塑料、橡胶等有机高分子材料,也可以是铜、铝等金属材料或金属合金材料,或者是抗摔的陶瓷等无机非金属材料,还可以是通过复合材料制备而成,本领域技术人员可以考虑工艺难度、制作成本等因素选择上述材料中的任一种或任多种材料制备所述镜架1的整体或部分结构,这都不影响本发明的实质。
[0028]进一步地,所述镜架1可以是一体成型也可以是两个或两个以上的部分组成,所述镜架1包括镜框和镜腿两部分,所述镜框通过沟槽、钻孔或粘接或其他方式固定所述镜片2,所述镜腿与所述镜框连接,优选地,所述连接方式可以是铰链连接或固定转轴连接。所述镜腿用于挂在两耳上,固定所述镜架1在用户头部。进一步地,所述镜腿可以是有固定形状的曲杆并具有弹性,作为一种变化,所述镜腿还可以是一弹性绑带。
[0029]进一步地,所述镜片2被设计为黑色或其他深色镜片,所述镜片2的材料可以是树脂材料、玻璃镜片或其他材料,在此不予赘述。本领域技术人员理解,将所述镜片2设计成黑色或深色是为了避免因透明镜片让盲人过多地因其生理特征受到周围人不必要的关注。具体地,所述镜片2的形状可以是椭圆形、长方向或其他形状。
[0030]进一步地,如图1所示,所述盲人避障眼镜还包括:探测模块3、中控模块4以及电源5,所述探测模块3与所述中控模块4通讯,所述电源5用于提供电能。本领域技术人员理解,所述镜架1和镜片2只是作为载体,所述探测模块3可以设置在所述镜架1的镜框上,也可以设置在所述镜片上,所述中控模块4以及电源5可以设置在所述镜架1的镜框或者镜腿上,也可以设置在所述镜片2上。具体地,图1中只是出了所述探测模块3、所述中控模块4以及电源5的一种设置位置,本领域技术人员可以在此基础上,变换不同的设置位置,在此不予赘述。
[0031]在一个更为典型的实施例中,所述镜架1和所述镜片2的部分或全部被设计成中空结构的壳体,所述中控模块4以及电源5可以设置在所述镜架1和/或所述镜片2的内部。例如,可以将所述中控模块4以及电源5全部设置在所述镜架1中,在这样的实施例中,所述镜片2主要起到装饰作用。具体地,将所述探测模块3优选地设置在所述镜架1的镜框表面,将所述中控模块4以及所述电源5设置在所述镜架1的镜腿部位,所述中控模块4可以和所述电源5设置在所述镜架1的同一侧镜腿的中空结构中,也可以分别设置在所述镜架的两侧镜腿的中空结构中;作为一种变化,所述探测模块3被设置在镜片2的表面,而所述中控模块4以及所述电源5被设置所述镜片2的中空结构中。
[0032]进一步地,所述探测模块3与所述中控模块4通讯,具体地,所述探测模块3用于探测前方的障碍物,在实际的应用中,所述探测模块3发出超声波并接收反射回波,并将接收的反射回波传输到所述中控模块,所述中控模块最为主要的功能即使对数据进行处理,并将处理后得到的数据转换为人体所能感知的信号并传输出来。具体地,所述探测模块3与所述中控模块4可以通过导线电连接实现通讯,所述电源5通过导线为所述探测模块3以及所述中控模块4供电。作为一种变化,所述探测模块3、所述中控模块4以及所述电源5被集成在一个集成电路板中,通过印制在所述集成电路板上的电路,所述探测模块3与所述中控模块4通讯,所述电源5用于提供电能。更为具体地,所述电源5为内置锂电池或干电池,进一步地,所述电源5为可充电电池,所述电源5通过USB接口和数据线通过外接电源为所述盲人避障眼镜提供电能。在一个优选地变化例中,所述电源5为太阳能电池,所述太阳能电池被设置在所述镜片2内部,所述镜片2表面有接收太阳照射并将太阳能转化为电能通过所述电源5为所述盲人避障眼镜提供电能。
[0033]进一步地,本领域技术人员理解,所述探测模块3为超声波探测模块,所述探测模块3向某一方向发射超声波,所述超声波在传播过程中遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回波,因此当超声波在空气中传播遇到障碍物后形成反射回波,所述反射回波再被所述探测模块3接收,所述中控模块4根据所述反射回波获得障碍物信息。
[0034]进一步地,如图1所示,所述探测模块3包括沿铅垂方向依次设置的至少一个第一超声波传感器31和至少一个第二超声波传感器32,其中,所述第一超声波传感器31沿铅垂方向向上倾斜,所述第二超声波传感器32沿铅垂方向向下倾斜(限于图1的表示形式,倾斜角度并未示出)。具体地,图1中示出的所述探测模块3优选地被设置在所述镜架1的中间位置的前部,所述探测模块3包括沿铅垂方向依次设置的一个第一超声波传感器31和一个第二超声波传感器32,所述第一超声波传感器31位于所述探测模块3的上部,所述第二传感器32位于所述探测模块3的下部。其中,所述第一超声波传感器31向上倾斜,所述第二超声波传感器32向下倾斜。本领域技术人员理解,所述第一超声波传感器31和第二超声波传感器32还可以变换不同的位置,在此不予赘述。
[0035]进一步地,所述第一超声波传感器31由发送器和接收器组成,具体地,所述发送器和接收器均包括换能器、壳体,所述换能器为功能件,具有发射超声波和接收超声波信息的功能,并进行能量的转换,所述换能器的核心器件是压电振子,一般采用压电效应的压电材料制成;所述壳体主要起到支撑、屏蔽、密封和保护换能器的作用。具体地,所述发送器和接收器可以是两个独立的传感器,即分别具有独立的换能器。作为一种变化,所述发送器与接收器共用一个换能器,即所述发送器与接收器为同一个传感器,其既用于发送超声波,又用于接收反射回波,本领域技术人员理解,所述换能器优选为陶瓷振子换能器,其具有转换效率高、材料性能稳定、耐湿防潮、机械强度大等优点。在一些变化例中,所述陶瓷振子可替换为由压电单晶体、压电多晶体或复合压电材料等其他压电材料制成的压电振子,这不影响本发明的技术方案,故在此不予赘述。更为具体地,所述第二超声波传感器32与所述第一超声波传感器31的组成原理是相同的,在此不予赘述。
[0036]进一步地,所述第一超声波传感器31可以精确探测盲人前方偏上位置的障碍物,所述第二超声波传感器32可以精确探测盲人前方偏下位置的障碍物,这样,既可以避免盲人碰撞到地面的障碍物也可以防止前方空中一定高度的障碍物与人体相撞,尤其是在乘坐扶梯,上楼等情况中避免相撞,使所述盲人避障眼镜适用于更多的场合。
[0037]进一步地,为了进一步扩大在水平方向的探测范围,所述探测模块3中,所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32的数目还可以为2个、3个或更多,且沿水平方向依次设置在所述镜架的镜框上,本领域技术人员可以根据需要,增加所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32的数目,是所述盲人避障眼镜能够对更多的方位的空间信息进行探测,进一步提高所述盲人避障眼镜探测的空间范围和精确度。
[0038]进一步地,所述中控模块4包括:控制单元41和提示单元42,本领域技术人员理解,所述控制单元41配合所述探测模块3完成对障碍物的探测,所述控制单元41用于控制所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32工作,并基于所述第一超声波传感器31和所述第二超声波传感器32探测到的信号获取障碍物信息。具体地,所述中控模块4由单片机和多个外围电路组成,图2示出了一个具体的实施例,所述第一超声波传感器31与所述中控模块4的系统框图,本领域技术人员理解,所述第二超声波传感器32与所述中空模块4的工作原理也是相同的,但并未在图2中示出,本领域技术人员可以结合图2实现。
[0039]进一步地,如图2所示,所述中央处理器通过激励脉冲产生电路激励发生器产生不同频率的超声波,发生器产生出的超声波经过障碍物反射后形成反射回波,接收器接收反射回波通过限幅电路、前置放大电路将反射回波信号进行放大,再通过带通滤波电路进行滤波,可变增益放大电路将
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