一种视障人士与盲人的电子助行器制造技术

一种为视障人士与盲人实时导航的电子行走工具带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口而无数码相机与复杂的硬件。重要地，电子行走工具内有与实时情况相关且存储于闪存内用于帮助视障人士与盲人的语音信息。电子行走工具包括无线与有线技术并为视障人士与盲人提供低成本、结实、可靠且容易使用的方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种视障人士与盲人的电子助行器专利
本专利技术涉及一种为视障人士与盲人(使用对象)的电子助行器，优选地一种带有迷你物理接口而无需设置数码相机与复杂硬件便可为视障人士与盲人实时导航的电子助行器；重要地，该电子助行器还将存储于闪存内的语音信息与实时状况进行关联以帮助视障人士与盲人；该电子助行器包含无线或有线技术且以低耗、牢固、可靠且易操作的方式为视障人士与盲人服务。
技术介绍
根据2009年由世界卫生组织发起的一项调查显示，世界存在314百万视障人士与45百万盲人。当然，为视障人士提供流动性帮助的可靠且负担得起的解决方案对于政府、实验室与产业而言具有重大社会与商业利益。现有电子助行器通常采用包括数码相机与若干传感器如超声波，光学，激光，声纳等的机器视觉导航。专利技术者也将全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)、无线射频识别、条形码技术应用于盲人导航中。现有的高端系统是有发展前景的，但一般比较笨重、昂贵、具有较大的物理接口且使用者需要长期练习使用。虽然现有市场存在一些用于帮助视障人士的障碍检测器/监测系统和/或电子移动/行动辅助系统，现有技术中仍有必要开发这样一种系统，其经济、易负担且带有迷你物理接口，而无需数码相机与复杂硬件的助行器即可执行实时导航，助行器还能够将语音警告与实时状况关联且还包括用于侦测烟雾、液体与金属的安全指示器且能被视障人士大范围接受。专利技术目的本专利技术的主要目的旨在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器，该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口，该电子助行器能够在前后左右方向侦测由地面至其顶部之间物体或障碍物。本专利技术的另一目的在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器；该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口；该电子助行器能够侦测楼梯以采用更好且安全的指引系统帮助上下楼梯。本专利技术的另一目的在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器；该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口；该电子助行器包括用于侦测烟雾、液体与金属的安全指示器，且还包括装置，用于将所述侦测到的情况通过内置于所述系统内的语音通告装置传送给使用对象。本专利技术的另一目的在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器；该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口；该电子助行器能够检测所述被测到障碍物的非正常/正常障碍距离范围，并进一步提供语音播放服务。本专利技术的另一目的在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器；该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口；该电子助行器包括任何需要语言的语音警告信息，由此满足从事于各行各业的视障人士的需求。本专利技术的另一目的在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器；该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口；该电子助行器可与主体采用无线或有线技术进行通信。本专利技术的另一目的在于提供一种用于视障人士与盲人的电子助行器；该电子助行器带有用于对实时情况进行实时导航的迷你物理接口；该电子助行器可靠、低成本、低耗能、轻巧、便捷、能抵御风化且视障人士与盲人易于学会使用。
技术实现思路
本专利技术涉及一种为视障人士与盲人实时导航的电子助行器，其包括：一拐杖如器械/手杖包括可选择性配置的物体/障碍物的检测传感器装置以及包括从任何一个或者多个烟雾检测传感器、液体检测传感器与金属检测传感器中选择的安全指示传感器；微控制器与收发器装置用于接收传感器输入的信号并产生输出信号以帮助视障人士与盲人；以及工作电源。本专利技术中涉及另一种为视障人士与盲人导航的电子助行器，其包括：设置于拐杖如器械/手杖内的发射部件，拐杖如器械/手杖的前方进一步设置有手柄；该传送件包括：地平面至腰部水平面物体/障碍物检测传感器装置，其内设置有八个超声波感应器，其中四个超声波感应器设置于其前方，两个感应器设置于其后方，一个设置于其左方，一个设置于其右方；所述安全指示传感器包括超声波感应器组，其中包括烟雾/火灾探测传感器、液体检测传感器以及金属检测传感器；以及所述微控制器与无线收发器；可操作地连接接收部件包括无线收发器、微控制器以及音频装置，该音频装置用于产生音频输出，该音频输出可为用于协助视障人士或盲人的蜂鸣声、预录信息或语音、音频录制与回放快闪记忆体；以及工作电源，该工作电源为正9V直流电源。本专利技术还涉及一种为视障人士与盲人导航的电子助行器，其中所述四个超声波传感器设置于前方，两个传感器设置于后方，一个设置于左方，一个设置于右方；所述安全指示传感器包括超声波感应器组，其中包括烟雾/火灾探测传感器、液体检测传感器以及金属检测传感器；考虑到视障人士与盲人的高度/舒适，所述安全指示传感器根据电子助行器的高度可选择性地被提供。本专利技术进一步涉及一种为视障人士与盲人导航的电子助行器，包括：DCPS(datacollectionandprocessing，数据收集与处理装置)，其包括DCPS显示模组，该DCPS显示部分包括超声波传感器组形成的网状系统，用于对前方、左侧与右侧方障碍物侦测以及侦测对象由地面至腰部的高度，也可应用于上下楼时楼梯的侦测；DCPS安全部分，其包括烟雾、液体以及金属检测传感器形成的网状系统，该烟雾、液体以及金属检测传感器用于通过向使用对象传达烟雾、火灾、燃气的存在、地板上的液体/水溢出的存在以及金属围栏、金属套、金属地板的存在避免危及生命的伤害；以及DCPS决定与控制部分，其包括：8位微控制器，该8位微控制器用于处理由设置于显示部分与安全部分内传感器收集的实时数据，从而能够根据比例范围内障碍物警告、基于实时侦测情况调用预先存储的语音信息的有效使用中断以及在与一个判决通信之前通过反复抽样了解到的现状进行实时导航；以及用于包括语音通告的语音/音频公告部分(SAS)的装置，该装置可通过无线/有线模式有效连接，及具有语言灵活性，以将检测的情况传送至使用对象，该装置包含音频录制以及回放快闪记忆体，该回放快闪记忆体带有用于存储所需持续时间的语音信息的容量，该所需持续时间的语音信息在信息数量上具有一个特定的控制，该信息数量通过减少每个信息的持续时间来增加以及采用通用语言去记录语音警告信息，从而由闪存中调用一个相关信息并通过头戴式耳机/塞式耳机传送至使用对象，以警告被检测障碍物情况。进一步，本专利技术电子助行器中无线模式的连接采用半双工无线通信，该半双工无线通信包括一个无线电频率调制解调器，优选地，为2.4GHz可操作的无线电频率调制解调器与一个波特率9600比特每秒通信，所述有线模式的通信包括设置于数据收集与处理装置与语音/音频公告部分之间的可拆卸式连接器。进一步，本专利技术电子助行器中前方四个传感器用于检测前方位于地平面至腰部水平面之间的障碍物，其中前面较低的三个超声波传感器用于检测上楼梯；左右传感器用于检测左侧与右侧的障碍物，两个超声波传感器被设置于后面较低位置用于有效的检测下楼梯。进一步，本专利技术电子助行器中前方较低的三个超声波传感器能够检测上楼梯，该电子助行器包含一个由三个超声波传感器检测到距离变动相互影响的组织模式，用于采用重复数据取样推断得到楼梯检测以使使用对象能在存储的语音信息的帮助下上楼并知道楼梯的结束；其中，两个超声波传感器设置于手杖后下方，使用对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为视障人士与盲人实时导航的电子助行器，其特征在于：包括：一拐杖如器械/手杖，其包括可选择地设置物体/障碍检测传感器装置以及选自于任意一个或多个烟雾检测传感器、液体检测传感器、金属检测传感器的安全指示传感器；微控制器以及用于接收传感器输入信号并产生帮助视障人士与盲人输出信号的收发器装置；以及工作电源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.30 IN 1288/KOL/20111.一种为视障人士实时导航的电子助行器，其特征在于：包括：一拐杖，所述拐杖前方设置有手柄，所述拐杖包括检测传感器装置，所述检测传感器装置用于检测前方、后方、右方或者左方的地面至视障人士腰部高度的障碍物，包括上下楼梯情况时的楼梯检测；以及安全指示传感器；微控制器以及用于接收传感器输入信号的收发器装置，因此能够进行实时导航以检测障碍物，以及检测障碍物的非正常/正常障碍距离并产生输出信号，根据障碍物距离的不同而发出不同的警告语音信息以帮助视障人士；包括设置于所述拐杖内的发射器模组，所述发射器模组包括所述检测传感器装置，所述检测传感器装置包括八个超声波传感器，其中四个超声波传感器系设置于所述拐杖内部前方的第一前方低位传感器、第二前方低位传感器、第三前方低位传感器、前方高位传感器，两个超声波传感器系设置于所述拐杖内部后方的第一后方低位传感器、第二后方低位传感器，一个超声波传感器系设置于所述拐杖内部左方的左侧传感器，一个超声波传感器系设置于所述拐杖内部右方的右侧传感器；发射器模组包括所述安全指示传感器，所述安全指示传感器包括嵌入的超声波传感器组，超声波传感器组包括烟雾/火灾检测传感器、液体检测传感器以及金属检测传感器；发射器模组包括所述微控制器以及收发器装置；可操作连接的接收模组，其包括所述收发器装置、微控制器以及用于产生音频输出的音频装置，音频输出选自蜂鸣声、预录信息以帮助视障人士；以及工作电源，该工作电源为正9V直流电源；所述微控制器根据减少信息重载在每个传感器周期ψ进行寻路，八个超声波传感器按照一致的顺序被激发生成：…(6)其中，S1系第一前方低位传感器、S2系第二前方低位传感器、S3系第三前方低位传感器、S4系前方高位传感器、S5系第一后方低位传感器、S6系第二后方低位传感器、S7系左侧传感器、S8系右侧传感器，为同时激发S1，S5，S6超声波传感器，Wt为等待时间，其中，由独立传感器检测到的用于记录平均距离值的两个传感器周期ψ(i)与ψ(i+1)被用于计算减少信息重载（WRIO），所述微控制器产生一个与周围环境相关的传感器输出信号的逻辑地图并将带有外部声音信息的最小阻塞的最优基本信息传送给视障人士，如此当推断存在上楼或下楼时，微控制器调用专用线路并适应性地激发对应的传感器并执行与楼梯相关数据的专用程序，以做出实用的决断。2.如权利要求1所述的为视障人士实时导航的电子助行器，其特征在于：考虑到视障人士的高度/舒适，所述安全指示传感器的高度可以根据电子助行器的高度进行调节。3.如权利要求1-2中任意一项所述的为视障人士实时导航的电子助行器，其特征在于：包括用于数据收集与处理的装置（DCPS,datacollectionandprocessing），包括：DCPS显示部分，其包括由所述8个超声波传感器形成的网状系统，用于对前方、左侧与右侧方的地面至视障人士腰部的高度的障碍物的侦测，包括应用于上下楼时楼梯的侦测；DCPS安全部分，其包括所述烟雾、液体以及金属检测传感器形成的网状系统，用于通过向视障人士传达烟雾、火灾、燃气的存在、地板上的液体溢出的存在以及金属围栏、金属套、金属地板的存在避免危及生命的伤害；DCPS决定与控制部分，其包括所述微控制器，所述微控制器为8位微控制器，用于处理由设置于DCPS显示部分与DCPS安全部分内的传感器收集的实时数据，基于实时侦测情况以及在与一个判决通信之前通过反复抽样了解到的现状进行实时导航，从而能够根据经过换算的障碍物距离发出警告并通过调用预先存储的语音信息进行有效的中断；以及用于音频公告部分(SAS)的装置，其包括用灵活的语言表达被检测到的状况的语音公告装置，所述语音公告装置通过无线/有线通信模式被连接，所述语音公告装置包括音频录制以及回放快闪记忆体，所述音频录制以及回放快闪记忆体带有用于存储所需持续时间的语音信息的容量，该所需持续时间的语音信息在信息数量上具有一个特定的控制，该信息数量通过减少每个信息的持续时间来增加以及采用通用语言去记录语音警告信息，从而由所述音频录制以及回放快闪记忆体中调用一个相关信息并通过头戴式耳机/塞式耳机传送至视障人士，以警告被检测障碍物情况。4.如权利要求3所述的为视障人士实时导航的电子助行器，其特征在于：无线通信模式的连接采用半双工无线通信，该半双工无线通信包括一个无线电频率调制解调器，其工作频率为2.4GHz，波特率为9600比特每秒，所述有线通信模式包括设置于数据收集与处理装置与音频公告部分之间的可拆卸式连接器。5.如权利要求1所述的为视障人士实时导航的电子助行器，其特征在于：所述设置于拐杖内部前方的四个超声波传感器用于检测前方位于地面至视障人士腰部水平面之间的障碍物，其中所述第一前方低位传感器、第二前方低位传感器、第三前方低位传感器用于检测上楼梯；所述左侧传感器、右侧传感器分别用于检测左侧与右侧的障碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴特拉万德·什里帕德·苏巴斯拉奥，马均纳塔·马哈德伊瓦帕，贾亚特·穆霍帕迪亚，
申请(专利权)人：克勒格布尔印度理工学院，
类型：发明
国别省市：印度;IN