一种盲人提醒腰带及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种盲人提醒腰带，具有腰带主体、腰扣及卡扣，腰扣和卡扣分别设于腰带主体两端，卡扣与腰扣卡接，将腰带主体两端连接成环形，腰带主体上设有超声波收发器、红外线收发器以及振动器；腰带主体中设有电气接线的走线槽；腰扣中设有控制单元，腰扣表面设有按钮；超声波收发器及红外线收发器相间布设于腰带主体外侧表面，振动器布设于超声波收发器及红外线收发器之间、腰带主体里侧表面；超声波收发器、红外线收发器以及振动器的电气接线通过走线槽与控制单元电连接。本发明专利技术解决了在嘈杂环境下容易受到外界干扰的问题，可以全方位感知障碍物，并且对静止和运动物体区别反馈，有效的提示盲人周围障碍物，并且使其感知到障碍物的方位。

A blind person to remind the belt and its control method

The invention relates to a blind person to remind the belt, which has the body of the waist belt, the waist buckle and the buckle. The waist buckle and the buckle are respectively placed on the two ends of the main body of the belt. The buckle is connected with the waist buckle, and the two ends of the waist belt are connected into a ring. The main body of the waist belt is equipped with an ultrasonic transceiver, an infrared transceiver and a vibrator. The main body of the belt is equipped with electric power. The waist buckle is equipped with a control unit and a button on the waist buckle, the ultrasonic transceiver and the infrared transceiver are arranged on the outer surface of the waist belt, and the vibrator is arranged between the ultrasonic transceiver and the infrared transceiver and the side surface of the waist belt body; the ultrasonic wave transceiver, infrared transceiver and the infrared transceiver are arranged on the side surface of the waist belt. The electrical connection of the vibrator is electrically connected to the control unit through a line slot. The invention solves the problem that it is easy to be disturbed by the outside in noisy environment, can perceive the obstacle in all directions, and distinguish the static and moving objects from the object, and effectively hint the obstacle around the blind, and make it sense the direction of the obstacle.

【技术实现步骤摘要】
一种盲人提醒腰带及其控制方法
本专利技术涉及一种盲人用品，具体为一种盲人提醒腰带。
技术介绍
传统的导盲产品是导盲杖，盲人需要在行走时长时间以高度集中的注意力抓握导盲杖触碰周围的地面及障碍物，以这样的方式进行导盲，既浪费时间并且无法及时感知到周围的路况和障碍物，导盲杖只能对静止的障碍物进行感受而对于向盲人运动的运动体无法感知，并且一旦导盲杖因为各种原因离开手掌，盲人将没有办法继续行走，并且人身安全无法保证，非常危险。当今市面上的导盲产品主要有：普通导盲杖、电子导盲杖、导盲眼镜以及导盲犬。普通导盲杖价格便宜，但使用多有不便且有局限性。往往只能判断脚下的路，而无法判断前方后方侧面的障碍物和疾驰而来的物体。需要盲人不停地探测周围物体，来感知周围环境，这要耗费盲人大量的时间和精力，使得盲人在完成行走这样的日常行为时也非常困难，完成的效率很低；传统导盲杖无法有效感知到周围所有对盲人可能存在的危险，不能及时反馈也不能智能的反馈周边障碍物的区别，需要占用手，无法自由行走，而且一旦丢失将非常危险。电子导盲杖兼有普通导盲杖的效果，并且有超声波探测，可以发现距离盲人附近的障碍物，使盲人行走有预判。但电子导盲杖的声音提示容易受到周围环境的干扰而听不清楚，如果导盲杖脱手，容易丢失。电子导盲杖的探测范围只有盲人的前侧方，如果后方有物体急速靠近则无法提示。市面上采取超声波技术的导盲杖只能探测60厘米之外的距离，对于十分近身的物体(如30厘米以内)则无法探测。导盲眼镜由于自带耳机，解决了电子导盲杖声音受到外界因素影响的问题，附带振动提示功能。但依然是探测范围只有盲人的前侧方，如果后方有物体急速靠近则无法提示。市面上的采取超声波技术的导盲眼镜只能探测60厘米之外的距离，对于十分近身的物体(如30厘米以内)则无法探测。导盲犬是相对而言比较好的选择，但训练过程严苛，价格太过昂贵。
技术实现思路
针对现有技术中导盲产品探测范围有限、无法区别静止和运动物体等不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种可全方位感知障碍物，并且对静止和运动物体可以区别反馈的盲人提醒腰带，同时可以告知家人盲人的位置，防止危险的发生。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术一种盲人提醒腰带具有腰带主体、腰扣及卡扣，腰扣和卡扣分别设于腰带主体两端，卡扣与腰扣卡接，将腰带主体两端连接成环形，腰带主体上设有超声波收发器、红外线收发器以及振动器；腰带主体中设有电气接线的走线槽；腰扣中设有控制单元，腰扣表面设有按钮。超声波收发器及红外线收发器相间布设于腰带主体外侧表面，振动器布设于超声波收发器及红外线收发器之间、腰带主体里侧表面；超声波收发器、红外线收发器以及振动器的电气接线通过走线槽与控制单元电连接。腰带主体具有卡扣的一端设有松紧带。所述控制单元包括信号处理模块和振动器驱动电路，其输入端接收各超声波收发器和/或红外线收发器传送的障碍物感知检测信号，输出端与各振动器驱动电路相连。还具有无线传输模块，其与信号处理模块进行双向通讯连接，无线传输模块的输出端通过GPS模块向远端接收器传送信息。本专利技术一种盲人提醒腰带的控制方法，包括以下步骤：由超声波收发器进行障碍物检测；当有障碍物，且障碍物距离盲人大于等于80cm时，进行障碍物方位确定；驱动电路启动，驱动相应方位的振动器振动。当障碍物距离盲人小于80cm时，由红外线收发器进行障碍物检测；当探测到有障碍物时，进行障碍物方位确定；接续驱动电路启动，驱动相应方位的振动器振动步骤。本专利技术还包括以下步骤：当超声波收发器没有检测到障碍物时，由红外线收发器进行障碍物检测。所述障碍物方位确定为：当多个红外线或超声波接收器中的任意一个或多个接收到信号时，障碍物方位为一个或多个接收器对应的位置。本专利技术还包括以下步骤：在使用者手机中安装APP软件；通过手机启动APP软件，与腰带的控制单元进行通讯连接；在APP软件界面上进行参数设置，包括物体最近和最远振动程度、障碍物最大和最小尺寸振动程度、物体移动的最快和最慢振动程度；振动程度通过设定振动幅值、频率实现；按确定键，启动振动器，如使用者感觉舒适，一次设定过程结束；如使用者感觉不舒适，则转至在APP软件界面上进行参数设置步骤，重新设置参数直至使用者满意为止。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.本专利技术将原有的语音提示转变为振动提示，解决了在嘈杂环境下容易受到外界干扰的问题，可以全方位感知障碍物，并且对静止和运动物体可以区别反馈，物体的速度、距离、大小则会以不同的振动频率、周期、波长来反馈给盲人，物体的方向为某个振动器振动时所对应的方向，能够智能、安全、及时、有效的提示盲人周围障碍物，并且使其感知到障碍物的方位。2.本专利技术腰扣内部的GPS定位模块实时传送到远端的移动终端，显示盲人所在位置，盲人的家人及朋友可以通过查看移动终端的GPS定位来确定盲人的位置，可以及时对盲人实施帮助，对盲人进行双重安全保障。3.腰带作为功能的承载体，解放了盲人的双手，使行动更为方便；同时作为一款日常穿戴产品，没有增加佩戴的负担；腰带主体上的多个红外线、超声波收发器和振动器使得对于障碍物方位的反馈更准确，性能更优良。附图说明图1为本专利技术腰带结构示意图；图2为本专利技术腰带上超声波收发器、红外线收发器以及振动器布置示意图；图3为本专利技术腰带电气结构框图；图4为本专利技术方法振动控制流程图；图5为本专利技术方法振动模块参数调整示意图；图6为本专利技术方法涉及的APP控制流程图；图7为本专利技术方法涉及的GPS定位流程图。其中，1为腰带主体，2为按钮，3为腰扣，4为松紧带，5为超声波收发器，6为红外收发器，7为振动器，8为卡扣。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步阐述。如图1所示，本专利技术一种盲人提醒腰带，具有腰带主体1、腰扣3及卡扣8，腰扣3和卡扣8分别设于腰带主体1两端，卡扣8与腰扣3卡接，将腰带主体1两端连接成环形，腰带主体1上设有超声波收发器5、红外线收发器6以及振动器7；腰带主体1中设有电气接线的走线槽；腰扣3中设有控制单元，腰扣3表面设有按钮2。超声波收发器5及红外线收发器6相间布设于腰带主体1外侧表面，振动器7布设于超声波收发器5及红外线收发器6之间、腰带主体1里侧表面；超声波收发器5、红外线收发器6以及振动器7的电气接线通过走线槽与控制单元电连接。本实施例中，腰带主体采用3～6mm厚的皮革材料制作，透气性好，电绝缘性能好。同时，皮革材料可加工性好，可在腰带主体里、外两侧挖孔、挖槽，用于嵌置超声波收发器5、红外线收发器6以及振动器7，同时将超声波收发器5、红外线收发器6以及振动器7的电气接线布置在走线槽中。走线槽为在腰带主体中部开槽，走线槽与控制单元的输入输出管脚连通，布线完成后可用pp绝缘材料封装或缠绕，具有绝缘及防水隔潮功能。为了更好的适应不同腰围的使用者配带，腰带主体1具有卡扣8的一侧端设有松紧带4。本实施例中，盲人提醒腰带硬件配置包括超声波收发器5、红外收发器6、微处理器、振动器7、无线发射与接收电路、电池、按钮等。红外线收发器6中的红外线探测器用于检测10～80CM的物体，超声波收发器5中的超声波探测器用于检测80CM～5M的物体。振动器分布在相邻两种探测器的中间位置。如图2所示，如果把环形腰带近似看成椭圆形，则每隔30°安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盲人提醒腰带，其特征在于：具有腰带主体、腰扣及卡扣，腰扣和卡扣分别设于腰带主体两端，卡扣与腰扣卡接，将腰带主体两端连接成环形，腰带主体上设有超声波收发器、红外线收发器以及振动器；腰带主体中设有电气接线的走线槽；腰扣中设有控制单元，腰扣表面设有按钮。

【技术特征摘要】
1.一种盲人提醒腰带，其特征在于：具有腰带主体、腰扣及卡扣，腰扣和卡扣分别设于腰带主体两端，卡扣与腰扣卡接，将腰带主体两端连接成环形，腰带主体上设有超声波收发器、红外线收发器以及振动器；腰带主体中设有电气接线的走线槽；腰扣中设有控制单元，腰扣表面设有按钮。2.根据权利要求1所述的盲人提醒腰带，其特征在于：超声波收发器及红外线收发器相间布设于腰带主体外侧表面，振动器布设于超声波收发器及红外线收发器之间、腰带主体里侧表面；超声波收发器、红外线收发器以及振动器的电气接线通过走线槽与控制单元电连接。3.根据权利要求1所述的盲人提醒腰带，其特征在于：腰带主体具有卡扣的一端设有松紧带。4.根据权利要求1所述的盲人提醒腰带，其特征在于：所述控制单元包括信号处理模块和振动器驱动电路，其输入端接收各超声波收发器和/或红外线收发器传送的障碍物感知检测信号，输出端与各振动器驱动电路相连。5.根据权利要求4所述的盲人提醒腰带，其特征在于：还具有无线传输模块，其与信号处理模块进行双向通讯连接，无线传输模块的输出端通过GPS模块向远端接收器传送信息。6.一种盲人提醒腰带的控制方法，其特征在于包括以下步骤：由超声波收发器进行障碍物检测；当有障碍物，且障碍物距离盲人大于等于80c...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊雅，宣进，强辉华，吴慧芹，梁聪聪，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21