专利名称：一种导盲鞋系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及盲人导航设备领域，更具体的说，涉及的是一种导盲鞋系统。
背景技术：
现有的导航技术，特别是能够提供给盲人这样特殊人群的导盲技术，一般都是基于语音提示的导航技术；导航设备在导航的过程中通过语音提示的方式给盲人指示方向， 即使是近些年的发明也都离不开语音提示的方案。但是，像盲人这样的特殊人群外出行走，特别是在稍大点的城市中环境较为复杂的地方，喧嚣的人群声、汽车声、商铺缤纷的音乐卖场声，这一切都让整个城市都是沸腾的、 吵闹的；而语音提示的导航方式要么是通过喇叭外音，要么是直接引出耳机让人一直塞着盲人的耳朵；当盲人行走时，大部分的注意力都集中在导航设备的喇叭或者是塞在耳部的耳塞，而对外界环境的状态特别是外界的声音很难顾及到，对于外界的危险信号特别是声音信号很难去再通过耳朵去判断，显然这样是极为不安全的，很容易发生意外和危险。因此，需要提供一种能避免外界噪音影响并能有效导盲的相关产品。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种导盲鞋系统，可在导航的同时还能使盲人对外界发出的其他声音引起注意并作出相应反应，确保自身安全。本实用新型的技术方案如下一种导盲鞋系统，包括导航仪和导盲鞋；其中，导航仪包括通过语音播报提示盲人设置起点终点的语音单元、将语音信息转换成地图中位置信息并计算导航线路的微处理器、实时收发位置数据的GPS模块、将导航线路数据发射出去的无线数据发送模块；导盲鞋包括设置在鞋子上通过电池供电工作的接收导航线路数据的无线数据接收模块、将导航线路数据转换为震动装置可识别信号的控制驱动模块、按控制驱动模块信号指示方向进行震动的震动装置；震动装置分别安装于鞋子的前端、后端、左侧和右侧；所述的导盲鞋系统，其中所述控制驱动模块包括控制器IC和四路马达驱动IC ； 震动装置包括分别安装于鞋子前端、后端、左侧和右侧的前马达、后马达、左马达和右马达； 控制器IC将无线数据接收模块接收的信号转换为四路马达驱动IC可识别的控制信号，经由四路马达驱动IC传输到对应的前马达、后马达、左马达和右马达中。所述的导盲鞋系统，其中所述前马达、后马达、左马达和右马达均设置为扁平马达。所述的导盲鞋系统，其中所述语音单元包括语音播报子单元和语音识别子单元。所述的导盲鞋系统，其中所述无线数据发送模块包括蓝牙模块及其天线。所述的导盲鞋系统，其中所述无线数据接收模块包括蓝牙模块及其天线。所述的导盲鞋系统，其中所述蓝牙模块的天线设置在鞋子根部的侧面。所述的导盲鞋系统，其中鞋子适配左脚或右脚设置。[0016]本实用新型所提供的一种导盲鞋系统，由于采用了带有震动装置的导盲鞋，利用盲人脚部的触觉来感知安放在所穿鞋子上不同位置处震动装置的震动，以此实现不同方向的引导和完成所需路线的导航，克服了语音导航易受环境影响较大的缺陷，解放了耳部的听觉注意力，由此使得盲人在按导航提示行走的同时还能留意到周围环境所发出的声音， 并对如汽车的喇叭声等异常的声响做出反应，从而避免了不必要的危险发生，有效地保证了自身的安全。
图Ia是本实用新型导盲鞋系统导盲鞋部分原理示意图。图Ib是本实用新型导盲鞋系统导盲鞋部分结构示意图。图2是本实用新型导盲鞋系统导盲鞋部分组成框图。图3是本实用新型导盲鞋系统导航仪部分组成框图。图4是本实用新型导盲鞋系统工作过程流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式
和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的具体实施方式
。本实用新型的一种导盲鞋系统，包括导盲鞋和导航仪；因为鞋子是现代人外出必须随身的物品之一，而且鞋子直接穿在脚上，不用手拎，减少了外出的负担，方便易用。如图Ia所示，通常鞋子的结构大致可包括鞋帮103、鞋垫102和鞋底110三大部分；在鞋底Iio内部分别设置用于提示导航方向的前端震动装置111、后端震动装置112、左侧震动装置113以及右侧震动装置114 ；当左侧的113震动装置震动时，则提示可左转身向左走；相应的，当右侧的114震动装置震动时，则提示可右转身向右走；当前端的111震动装置震动时，则提示可不用转身向前走；而当后端的112震动装置震动时，则提示需要转身往回走。导盲鞋包括设置在鞋子上电路连接的无线数据接收模块、控制驱动模块、震动装置和导盲鞋电池；通过导盲鞋电池供电工作的无线数据接收模块负责接收导航线路数据、 控制驱动模块负责将导航线路数据转换为震动装置可识别信号和震动装置按控制驱动模块信号指示方向进行震动；震动装置最好设置在鞋垫102的下面、镶嵌在鞋底110内部，并使脚部能够明显感到震动装置的震动，并区分出前后左右；可将鞋底110根部一部分挖空， 用于放置震动装置的电子系统元器件，导盲鞋电池可选用片状电池并置于最下端，最好还能在鞋底110根部设置开口以便于更换导盲鞋电池或进行充电；无线数据接收模块的天线可设置在鞋底110根部的侧边，以便于信号的传输。以适配左脚带鞋带的鞋子为例，如图Ib所示，该鞋子包括鞋底110和连接在鞋底 110上适配脚部的鞋面120 ；鞋面120的内侧设置有前板130，适配脚踝处的鞋面120开口并设置鞋边140 ；脚后跟处的鞋面120内侧设置有月型芯150，外侧设置后跟鞋套160 ；脚尖处的鞋面120内侧设置有前芯170 ；鞋底110的顶层设置有中垫181和中底182 ；位于足弓处鞋底110的内部设置有鞋胫190 ；鞋底110的鞋跟161连接后跟鞋套160 ；无线数据接收模块的天线如蓝牙天线234可隐藏设置在鞋跟161的侧面；鞋跟161的内部挖空，用于放置控制驱动模块以及片状电池。鞋底110的内部前后左右分别装有相应的震动装置。如图2所示，具体的，作为置于(图1中)鞋底110的导盲装置，控制驱动模块包括控器制IC 210和四路马达驱动IC 220 ；震动装置包括分别位于鞋子前端、后端、左侧和右侧的前马达沈2、后马达264、左马达266和右马达沈8 ；控制器IC 210电连接蓝牙模块 230及其蓝牙天线234，用于将无线数据接收模块接收的信号转换为四路马达驱动IC 220 可识别的控制信号并通过四路马达驱动IC 220传输到对应的前马达沈2、后马达沈4、左马达266和右马达268中；片状电池250用于给控器制IC 210、四路马达驱动IC 220、蓝牙模块230以及前马达沈2、后马达沈4、左马达266和右马达268提供所需的电力。较好的是，前马达沈2、后马达264、左马达266和右马达268均可设置为扁平马达。扁平马达一般只有硬币大小，有的跟纽扣电池差不多大小，当将其紧贴于鞋垫与鞋底之间时，其震感较强，脚底是能够明显感觉到震动的；接着将导盲鞋电池及芯片部分放在内部挖空的鞋底，外部还是用橡胶等鞋底材料做成鞋底的样子，同时将蓝牙天线贴在鞋底的边上。这样以使有足够的空间放下导盲鞋电池、芯片等，另外鞋底根部不易弯曲变形，外面的橡胶等鞋底材料还能保护导盲鞋电池及芯片，当然能够将鞋跟做成能够打开的是最好，这样方便导盲鞋电池的充电及设备的维护维修。因为扁平马达的功率一般为IOOmW左右，额定电压一般在3V，额定电流一般在 6(T70mA左右，这样一块IOOOmAh的导盲鞋电池如果让一个马达一直不停的震动都要工作 14个多小时，即使是4个马达同时一直不停的震动也要工作近4个小时，何况马达一般情况只是其中一个震动，震动时也只是很短的时间，可见配合稍微大点容量的导盲鞋电池来给系统供电，系统是能够长时间工作的。扁平马达的震动只是在需要改变方向的时候才发生，且震动时只是短短的一瞬间，这个可以通过程序设定，比如改变方向时相应方向的马达震动k等。导航仪含有目前普通导航仪所具有的GPS (Global Positioning System，全球定位系统)模块、语音单元等的基本功能模块，还包括设置在移动终端上电路连接的无线数据发送模块、微处理器和导航仪电池；通过导航仪电池供电工作的无线数据发送模块负责将导航线路数据发射出去、GPS模块实时收发位置数据、微处理器负责将语音信息转换成地图中位置信息并计算导航线路和语音单元通过语音播报提示盲人设置起点终点。无线数据接收模块与无线数据发送模块信号连接，移动终端上GPS模块接收的定位导航信号，经由导航仪的无线数据发送模块发送至导盲鞋的无线数据接收模块接收，并传送至鞋子上对应位置处的震动装置中。如图3所示，具体的，以设置在手持导航终端上的导航仪为例，该部分包括了通过导航仪电池供电工作的微处理器310、蓝牙模块330和GPS模块320 ；蓝牙模块330连接有蓝牙天线344 ；GPS模块320连接有GPS天线342 ；与微处理器310连接的还有构成语音单元的语音播报子单元362和语音识别子单元364。其中，GPS模块320用于接收出发地至目的地的导航路线信号，以及用于接收导航仪所在地的定位信号；蓝牙模块330用于与导盲鞋无线通信以控制各个马达震动来指示方向；而语音单元可便于盲人对导航仪进行语音设置和操作。需要说明的是，当使用导航仪的所有功能时，导航仪可以为盲人服务；同时，在不开启其蓝牙模块功能和不使用导盲鞋功能的时候，该导航仪也可当作一般的导航仪为普通
5人服务。如图4所示，以开启所有功能为盲人导航为例，下面详细说明本实用新型导盲鞋系统的工作流程。步骤S410、开启导航仪及导盲鞋；开启设备时两者分别需要给出不同的提示音或者信号，比如，导航仪可语音播报导航仪已开启等；又如，导盲鞋的四个马达同时短震一次，或者分别给出不同类型的蜂鸣音；步骤S412、将导航仪与导盲鞋上的蓝牙模块配对连接；新设备在第一次使用时可事先将导航仪与导盲鞋上的蓝牙进行配对连接，以后再使用时两者可以自动配对连接而无需再次配对；步骤S414、判断导航仪与导盲鞋上的蓝牙模块是否配对成功，是则进入步骤 S418，否则进入步骤S416 ；步骤S416、在一定的时间范围将内置、预设内未有配对成功的信号给出，检查设备是否出现故障；步骤S418、给出配对成功的提示，比如语音播报配对成功或者导盲鞋上前后左右四个马达分别有序的短震一次等；一是表明配对成功，二可同时说明导盲鞋系统完好；因马达的震动需要蓝牙接收到信息传给控制器IC，控制器IC再控制马达驱动IC驱动马达，四个马达再有序震动，最终说明整个导盲鞋系统完好；步骤S420、导航仪语音播报子单元提示用户设置导航的起点与终点；步骤S422、盲人可用语音提供导航仪地址信息；对于普通人而言，也可通过在触摸屏上操作完成出发地和目的地的设置；步骤S4M、导航仪语音识别子单元将用户提供的地址语音信息转换成电子地图中的位置信息并传送给微处理器；步骤S似6、微处理器接收语音识别子单元送来的地图位置信息并搜索相关电子地图设置起止位置信息，接着计算出导航线路；步骤S^S、开始导航行程，GPS模块为微处理器提供实时位置数据，微处理器根据 GPS模块提供的位置数据结合电子地图及选择的线路，计算出提示盲人行走的方向数据并将此数据传送给导航仪上的蓝牙模块；步骤S430、导航仪上的蓝牙模块将此数据经蓝牙天线发射出去；步骤S432、导盲鞋上的蓝牙模块经蓝牙天线接收到此数据并将此数据传送给控制器IC，控制器IC将此数据转换成马达驱动IC能够读取的数据并传送给马达驱动IC ；步骤S434、马达驱动IC接收到控制器传来的数据立即执行驱动相应的方向指示马达震动；震动的时间可内置、预设；步骤S436、盲人感应到相应方向的马达的震动，就向着震动马达指示的方向行走； 比如左边的马达震动，向左转等；步骤S438、到达目的地，系统控制导盲鞋的四个马达同时长震一次；震动的时间可内置、预设。与现有技术中的导盲鞋系统相比，本实用新型所提供的一种导盲鞋系统，由于采用了带有震动装置的导盲鞋，利用盲人脚部的触觉来感知安放在所穿鞋子上不同位置处震动装置的震动，以此实现不同方向的引导和完成所需路线的导航，克服了语音导航易受环境影响较大的缺陷，解放了耳部的听觉注意力，由此使得盲人在按导航提示行走的同时还能留意到周围环境所发出的声音，并对如汽车的喇叭声等异常的声响作出反应，从而避免了不必要的危险发生，有效地保证了自身的安全。 应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，例如，无线射频连接代替蓝牙连接等，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种导盲鞋系统，其特征在于，包括导航仪和导盲鞋；其中，导航仪包括通过语音播报提示盲人设置起点终点的语音单元、将语音信息转换成地图中位置信息并计算导航线路的微处理器、实时收发位置数据的GPS模块、将导航线路数据发射出去的无线数据发送模块；导盲鞋包括设置在鞋子上通过电池供电工作的接收导航线路数据的无线数据接收模块、将导航线路数据转换为震动装置可识别信号的控制驱动模块、按控制驱动模块信号指示方向进行震动的震动装置；震动装置分别安装于鞋子的前端、后端、左侧和右侧。
2.根据权利要求1所述的导盲鞋系统，其特征在于所述控制驱动模块包括控制器IC 和四路马达驱动IC ；震动装置包括分别安装于鞋子前端、后端、左侧和右侧的前马达、后马达、左马达和右马达；控制器IC将无线数据接收模块接收的信号转换为四路马达驱动IC可识别的控制信号，经由四路马达驱动IC传输到对应的前马达、后马达、左马达和右马达中。
3.根据权利要求2所述的导盲鞋系统，其特征在于所述前马达、后马达、左马达和右马达均设置为扁平马达。
4.根据权利要求1所述的导盲鞋系统，其特征在于所述语音单元包括语音播报子单元和语音识别子单元。
5.根据权利要求1所述的导盲鞋系统，其特征在于所述无线数据发送模块包括蓝牙模块及其天线。
6.根据权利要求1所述的导盲鞋系统，其特征在于所述无线数据接收模块包括蓝牙模块及其天线。
7.根据权利要求6所述的导盲鞋系统，其特征在于所述蓝牙模块的天线设置在鞋子根部的侧面。
8.根据权利要求1至7中任一所述的导盲鞋系统，其特征在于鞋子适配左脚或右脚设置。
专利摘要本实用新型公开了一种导盲鞋系统，包括导盲鞋和导航仪；导盲鞋包括设置在鞋子上的无线数据接收模块、控制驱动模块、震动装置；震动装置分别安装于鞋子的前端、后端、左侧和右侧；导航仪包括设置在移动终端上的无线数据发送模块、GPS模块、微处理器、语音单元。由于采用了带有震动装置的导盲鞋，利用脚部的触觉来感知安放在所穿鞋子上不同位置处震动装置的震动，以实现不同方向的引导和完成所需路线的导航，克服了语音导航易受环境影响的缺陷，解放了耳部听觉注意力，由此使得盲人在按导航提示行走的同时还能留意到周围环境所发出的声音，并做出相应的反应，从而避免了不必要的危险发生，有效地保证了自身的安全。
文档编号A61H3/06GK202069017SQ20112015275
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者李秀伟 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司