一種可穿戴式智能導盲儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種可穿戴式智能導盲儀，采用STM32單片機作為主控制器,包含了超聲波測距模塊、語音播報模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍牙數據傳輸模塊、九軸加速度傳感器六部分。測距模塊與主控系統“分而置之”實現了導盲儀的便攜性，利用超聲波模塊對障礙物進行檢測，并通過語音模塊進行反饋，實現導盲儀的精確避障；利用九軸加速度傳感器將盲人常走行程進行測量并將路程信息記錄在儲存模塊中，實現路程的記錄與導航功能；利用GSM模塊實現盲人與家人的實時交流，可將文字信息轉換為語音信息反饋給盲人，也可接收并識別特殊指令，實現家人對盲人位置信息的實時掌握以及盲人的自主報警功能。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種可穿戴式智能導盲儀，尤其是可實現盲人短路程的記憶和精確導航以及家人實時掌握盲人位置信息功能的智能導盲儀。
技術介紹
盲人作為社會上特殊群體，由于先天或后天的生理缺陷喪失了獲取視覺資訊的能力，因此，盲人在日常生活和安全出行方面受到很大的制約。隨著社會的發展，人們的居住環境越來越復雜，傳統的盲杖已遠遠不能滿足盲人的出行，近年來盲人發生交通事故的事件屢屢發生。一種方便，易操作且可靠性強的導盲工具的出現已迫在眉睫。為了協助盲人安全行進，提高他們的生活質量，人們一直在進行著電子導盲系統的研制。市場上已經出現的電子導盲系統大體可以分為超聲波導盲儀、移動式機器人、穿戴式導盲儀和導引式手仗四類。但總體來看，每種導盲系統都存在功能較為單一，只能實現簡單的避障，不能滿足盲人的出行，體積較大，不方便使用，價格昂貴等不足，因此無論是智能導盲儀龐大的市場需求，還是落后的導盲輔具與現代化生活的矛盾，都將推動電子智能導盲儀的快速發展。
技術實現思路
本技術的目的是研制一種操作簡單、體積小巧、功能多樣、價格低廉、可靠性強的穿戴式智能導盲儀，它采用STM32單片機作為主控制器,包含了超聲波測距系統、藍牙信息傳輸系統、語音播報系統、GPS精確定位系統、GSM遠距離指令的收發系統、路程記憶系統等。其中，超聲波模塊實現對路況的實時測量與反饋，語音模塊將通過藍牙接收的信息反饋給盲人，GPS模塊獲取盲人的位置坐標結合坐標反查系統將坐標轉換成文字的位置信息，并結合GSM模塊將盲人的位置信息發送給初始綁定的設備，加速度傳感器將盲人行走的路線記錄在儲存單元中，實現路程信息的記錄與二次導航的功能。本技術的創新點在于：本技術采用穿戴方式，將超聲波測距模塊與主控系統拆分開，“分而置之”，測距模塊置于盲杖上，而主控系統則通過穿戴的方式放在盲人身上，通過藍牙進行數據的傳輸。本技術可實現盲人與其家人的實時的信息交換與溝通，一方面家人可通過通訊設備向盲人發送信息，本技術通過語音模塊將信息反饋給盲人，家人也可以通過發送指令，本技術識別指令后將GPS與反坐標系統獲取的位置信息反饋回去。另一方面，當盲人遇到特殊情況后，通過按快捷鍵，本技術將把位置信息及特殊警告語句通過GSM模塊發送給事先綁定的家人通訊設備上。考慮到GPS導航系統在某些偏僻的地方無法覆蓋或精度較差的缺點以及盲人行走路程較短且單一的問題，本技術可實現盲人常走路程的記錄及導航功能，利用加速度傳感器記錄日常出行軌跡的系統，系統自帶存儲模塊，可記錄行程位置信息，當盲人再次行走此段路程時，可實現路線的導航。附圖說明圖1為本技術可穿戴式智能導盲儀的結構框圖。圖2為本技術可穿戴式智能導盲儀的三維結構示意圖。圖3為本技術可穿戴式智能導盲儀的人體三維簡易穿戴圖。圖1中：1主控系統，2藍牙模塊，3九軸加速度傳感器，4存儲單元，5GPS模塊，6GSM模塊，7超聲波傳感器，8語音播報器。圖2中：1超聲波測距模塊，2藍牙語音模塊，3主控制器。圖3中：1藍牙語音接收器，2主控制器，3載有超聲波測距模塊的導盲杖。具體實施方式下面將結合附圖對本技術作進一步說明。本技術可穿戴式智能導盲儀采用STM32單片機作為主控制器,包含了超聲波測距模塊、語音播報模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍牙數據傳輸模塊、九軸加速度傳感器等。下面將從三個功能的實現方式進行說明。1.普通避障功能。本技術通過超聲波模塊對盲人前方與地面的距離進行測量，并將數據傳輸給主控系統，當距離小于設定的安全閾值時，即說明遇到障礙物，主控系統會根據障礙物的方位將信息通過藍牙以語音的形式反饋給盲人。2.行程信息的記錄與導航功能。本技術可利用九軸加速度傳感器將盲人經常行走的路程分隔為n個節點，通過測量并記錄兩個節點之間的距離以及節點處的轉角將該段路程的信息記錄下來并保存在儲存模塊中，當盲人再次走該段路的時候，可直接調用已儲存的路程信息并配合普通避障功能下的原理進行精確導航。3.與家人的實時交流與報警功能。當GSM模塊接收到文字信息后，會將接受到的文字信息轉換為語音信息，通過語音模塊將信息傳達給盲人；當GSM模塊接收到指令信息后，會識別指令并根據指令將盲人的位置信息發送給發送指令方；當盲人遇到特殊情況按下快捷鍵后，主控系統會根據盲人按下快捷鍵的內容將位置信息及特定內容發送給初始綁定的通訊設備。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可穿戴式智能導盲儀，其特征在于它是采用STM32單片機作為主控系統,包含了超聲波測距模塊、語音播報模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍牙數據傳輸模塊、九軸加速度傳感器六部分，超聲波測距模塊與主控系統拆分開，“分而置之”，超聲波測距模塊置于盲杖上，主控系統則通過穿戴的方式放在盲人身上，實現了可穿戴式智能導盲儀的便攜性，利用超聲波模塊對障礙物進行檢測，并通過語音模塊進行反饋，實現導盲儀的精確避障；利用九軸加速度傳感器將盲人常走行程進行測量并將路程信息記錄在儲存模塊中，實現路程的記錄與導航功能；利用GSM模塊實現盲人與家人的實時交流，將文字信息轉換為語音信息反饋給盲人，接收并識別家人獲取盲人位置的指令，將盲人位置信息反饋給其家人，實現家人對盲人位置信息的實時掌握。

【技術特征摘要】
1.一種可穿戴式智能導盲儀，其特征在于它是采用STM32單片機作為主控系統,包含了超聲波測距模塊、語音播報模塊、GSM通訊模塊、GPS精確定位模塊、藍牙數據傳輸模塊、九軸加速度傳感器六部分，超聲波測距模塊與主控系統拆分開，“分而置之”，超聲波測距模塊置于盲杖上，主控系統則通過穿戴的方式放在盲人身上，實現了可穿戴式智能導盲儀的便攜性，利用超聲波模塊對障礙物進行檢測，并通過語音模塊進行反饋，實現導盲儀的精確避障；利用九軸加速度傳感器將盲人常走行程進行測量并將路程信息記錄在儲存模塊中，實現路程的記錄與導航功能；利用GSM模塊實現盲人與家人的實時交流，將文字信息轉換為語音信息反饋給盲人，接收并識別家人獲取盲人位置的指令，將盲人位置信息反饋給其家人，實現家人對盲人位置信息的實時掌握。
2.如權利要求1所述的可穿戴式智能導盲儀，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳希軍，程玉鈺，尚佳男，于均磊，張靖，
申請(專利權)人：燕山大學，
類型：新型
國別省市：河北;13