一种可穿戴式智能导盲仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可穿戴式智能导盲仪，尤其是可实现盲人短路程的记忆和精确导航以及家人实时掌握盲人位置信息功能的智能导盲仪。
【背景技术】
[0002]盲人作为社会上特殊群体，由于先天或后天的生理缺陷丧失了获取视觉资讯的能力，因此，盲人在日常生活和安全出行方面受到很大的制约。随着社会的发展，人们的居住环境越来越复杂，传统的盲杖已远远不能满足盲人的出行，近年来盲人发生交通事故的事件屡屡发生。一种方便，易操作且可靠性强的导盲工具的出现已迫在眉睫。
[0003]为了协助盲人安全行进，提高他们的生活质量，人们一直在进行着电子导盲系统的研制。市场上已经出现的电子导盲系统大体可以分为超声波导盲仪、移动式机器人、穿戴式导盲仪和导引式手仗四类。但总体来看，每种导盲系统都存在功能较为单一，只能实现简单的避障，不能满足盲人的出行，体积较大，不方便使用，价格昂贵等不足，因此无论是智能导盲仪庞大的市场需求，还是落后的导盲辅具与现代化生活的矛盾，都将推动电子智能导盲仪的快速发展。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是研制一种操作简单、体积小巧、功能多样、价格低廉、可靠性强的穿戴式智能导盲仪，它采用STM32单片机作为主控制器，包含了超声波测距系统、蓝牙信息传输系统、语音播报系统、GPS精确定位系统、GSM远距离指令的收发系统、路程记忆系统等。
[0005]其中，超声波模块实现对路况的实时测量与反馈，语音模块将通过蓝牙接收的信息反馈给盲人，GPS模块获取盲人的位置坐标结合坐标反查系统将坐标转换成文字的位置信息，并结合GSM模块将盲人的位置信息发送给初始绑定的设备，加速度传感器将盲人行走的路线记录在储存单元中，实现路程信息的记录与二次导航的功能。
[0006]本实用新型的创新点在于:
[0007]本实用新型采用穿戴方式，将超声波测距模块与主控系统拆分开，“分而置之”，测距模块置于盲杖上，而主控系统则通过穿戴的方式放在盲人身上，通过蓝牙进行数据的传输。
[0008]本实用新型可实现盲人与其家人的实时的信息交换与沟通，一方面家人可通过通讯设备向盲人发送信息，本实用新型通过语音模块将信息反馈给盲人，家人也可以通过发送指令，本实用新型识别指令后将GPS与反坐标系统获取的位置信息反馈回去。另一方面，当盲人遇到特殊情况后，通过按快捷键，本实用新型将把位置信息及特殊警告语句通过GSM模块发送给事先绑定的家人通讯设备上。
[0009]考虑到GPS导航系统在某些偏僻的地方无法覆盖或精度较差的缺点以及盲人行走路程较短且单一的问题，本实用新型可实现盲人常走路程的记录及导航功能，利用加速度传感器记录日常出行轨迹的系统，系统自带存储模块，可记录行程位置信息，当盲人再次行走此段路程时，可实现路线的导航。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型可穿戴式智能导盲仪的结构框图。
[0011 ]图2为本实用新型可穿戴式智能导盲仪的三维结构示意图。
[0012]图3为本实用新型可穿戴式智能导盲仪的人体三维简易穿戴图。
[0013]图1中:I主控系统，2蓝牙模块，3九轴加速度传感器，4存储单元，5GPS模块，6GSM模块，7超声波传感器，8语音播报器。
[0014]图2中:I超声波测距模块，2蓝牙语音模块，3主控制器。
[0015]图3中:I蓝牙语音接收器，2主控制器，3载有超声波测距模块的导盲杖。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]本实用新型可穿戴式智能导盲仪采用STM32单片机作为主控制器，包含了超声波测距模块、语音播报模块、GSM通讯模块、GPS精确定位模块、蓝牙数据传输模块、九轴加速度传感器等。下面将从三个功能的实现方式进行说明。
[0018]1.普通避障功能。本实用新型通过超声波模块对盲人前方与地面的距离进行测量，并将数据传输给主控系统，当距离小于设定的安全阈值时，即说明遇到障碍物，主控系统会根据障碍物的方位将信息通过蓝牙以语音的形式反馈给盲人。
[0019]2.行程信息的记录与导航功能。本实用新型可利用九轴加速度传感器将盲人经常行走的路程分隔为η个节点，通过测量并记录两个节点之间的距离以及节点处的转角将该段路程的信息记录下来并保存在储存模块中，当盲人再次走该段路的时候，可直接调用已储存的路程信息并配合普通避障功能下的原理进行精确导航。
[0020]3.与家人的实时交流与报警功能。当GSM模块接收到文字信息后，会将接受到的文字信息转换为语音信息，通过语音模块将信息传达给盲人；当GSM模块接收到指令信息后，会识别指令并根据指令将盲人的位置信息发送给发送指令方；当盲人遇到特殊情况按下快捷键后，主控系统会根据盲人按下快捷键的内容将位置信息及特定内容发送给初始绑定的通讯设备。
【主权项】
1.一种可穿戴式智能导盲仪，其特征在于它是采用STM32单片机作为主控系统，包含了超声波测距模块、语音播报模块、GSM通讯模块、GPS精确定位模块、蓝牙数据传输模块、九轴加速度传感器六部分，超声波测距模块与主控系统拆分开，“分而置之”，超声波测距模块置于盲杖上，主控系统则通过穿戴的方式放在盲人身上，实现了可穿戴式智能导盲仪的便携性，利用超声波模块对障碍物进行检测，并通过语音模块进行反馈，实现导盲仪的精确避障；利用九轴加速度传感器将盲人常走行程进行测量并将路程信息记录在储存模块中，实现路程的记录与导航功能;利用GSM模块实现盲人与家人的实时交流，将文字信息转换为语音信息反馈给盲人，接收并识别家人获取盲人位置的指令，将盲人位置信息反馈给其家人，实现家人对盲人位置信息的实时掌握。2.如权利要求1所述的可穿戴式智能导盲仪，其特征在于测距模块与主控系统分开放置，减轻了盲杖的重量，且主控系统设计为可穿戴式，增加了整体设计的便捷性。3.如权利要求1所述的可穿戴式智能导盲仪，其特征在于GSM模块接受家人发送的信息，并将文字信息通过主控系统转换为语音信息传递给盲人，实现盲人与其家人的交流。4.如权利要求1所述的可穿戴式智能导盲仪，其特征在于GSM模块接受其他通讯设备发送来的获取位置的指令，并迅速做出反应，将GPS模块定位的位置信息反馈给发送指令方，实现家人对盲人位置的实时获取。5.如权利要求1所述的可穿戴式智能导盲仪，其特征在于利用九轴加速度传感器记录盲人常走的行程并将路程信息储存在存储模块中。6.如权利要求1所述的可穿戴式智能导盲仪，其特征在于盲人调用储存在储存单元中的常走路程信息，并对该段路程进行精确导航。
【专利摘要】本实用新型涉及一种可穿戴式智能导盲仪，采用STM32单片机作为主控制器,包含了超声波测距模块、语音播报模块、GSM通讯模块、GPS精确定位模块、蓝牙数据传输模块、九轴加速度传感器六部分。测距模块与主控系统“分而置之”实现了导盲仪的便携性，利用超声波模块对障碍物进行检测，并通过语音模块进行反馈，实现导盲仪的精确避障；利用九轴加速度传感器将盲人常走行程进行测量并将路程信息记录在储存模块中，实现路程的记录与导航功能；利用GSM模块实现盲人与家人的实时交流，可将文字信息转换为语音信息反馈给盲人，也可接收并识别特殊指令，实现家人对盲人位置信息的实时掌握以及盲人的自主报警功能。
【IPC分类】A61H3/06
【公开号】CN205339481
【申请号】CN201620005813
【发明人】吴希军, 程玉钰, 尚佳男, 于均磊, 张靖
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月5日