一种穿戴式智能导盲监测装置及其使用方法制造方法及图纸

一种穿戴式智能导盲监测装置及其使用方法，属于导盲技术领域。本发明专利技术包括监测主装置和监测辅助装置，监测主装置以帽子为器件载体，监测辅助装置由交警管理部门或盲人家属提前预置在盲道周围的危险区域，监测主装置包括微处理器、红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，监测辅助装置包括封装盒，封装盒内装载有蓝牙发射器和第二电池。本发明专利技术通过红外测距传感器组和蓝牙接收器感知障碍物、危险区域，并将该信息传输给微处理器，微处理器分析这些信息后控制振动马达或蜂鸣器示警，以触觉和听觉的形式告知障碍物、危险区域的方位和距离。

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式智能导盲监测装置及其使用方法
本专利技术属于导盲
，具体是涉及一种穿戴式智能导盲监测装置及其使用方法。
技术介绍
根据世界卫生组织最新统计数据显示，中国约有1233万盲人，并且以每年45万的速度增加。随着智能化时代的推进和城市道路建设的优化，盲人作为一个特殊的群体，得到了社会的广泛关注。近年来，关于盲人导航和路径诱导辅具的改进与研究层出不穷。回顾导盲辅具的发展历程，它主要经历了盲杖时代、导盲犬时代和智能辅具时代。通过走访调查，我们发现盲人在行走过程中借助的盲杖、导盲犬、盲道、导盲设备等辅具都存在着局限性，具体如下：1.盲杖仅对路面上的静态障碍物、空洞实现探测，对一定高度的条状物、高台等往往探测不到，并且探测的范围较小；2.导盲犬不能在一条陌生的路线上引领到达指定地点，同时训练的不易以及成本高昂也限制了它的普及；3.人为制造的障碍、盲人对盲道的弱感知力降低了盲道和语音提示装置等设施的利用程度。因此，导盲系统亟待改进与创新。视觉障碍给盲人的户外活动带来了困难，但是大多数盲人拥有比正常人更敏锐的触觉和听觉。近年来，人工智能的发展开启了新时代导盲系统。基于“智能化、安全化、人性化”等理念，我们团队倾心设计了一套穿戴式智能导盲监测装置，充分运用了物理学、逻辑学、电子信息等理论知识，用简单的原理和原件改进了传统辅具，通过震动和声音提示实现了盲人与路况信息的交互，提高了盲人出行的安全系数。
技术实现思路
本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种穿戴式智能导盲监测装置及其使用方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种穿戴式智能导盲监测装置，包括监测主装置，所述监测主装置以帽子为器件载体，所述监测主装置包括微处理器、红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，所述微处理器分别电性连接红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，所述第一电池对微处理器提供电源，所述红外测距传感器组包括前方红外测距传感器、右方红外测距传感器和左方红外测距传感器，所述振动马达组包括前方振动马达、右方振动马达和左方振动马达，所述前方红外测距传感器通过微处理器与前方振动马达建立通讯连接，且前方红外测距传感器和前方振动马达装载于帽沿的前侧，所述右方红外测距传感器通过微处理器与右方振动马达建立通讯连接，且右方红外测距传感器和右方振动马达装载于帽沿的右侧，所述左方红外测距传感器通过微处理器与左方振动马达建立通讯连接，且左方红外测距传感器和左方振动马达装载于帽沿的左侧，所述蓝牙接收器和蜂鸣器装载于帽沿的后侧，所述GMS模块、GPS模块、第一电池和功能选择开关均装载于帽顶；所述红外测距传感器组，用于检测障碍物的方位和距离，并将检测到的数据传输给微处理器；所述振动马达组通过振动来反馈障碍物的方位和距离，不同振动马达代表不同方位，振动马达的不同振动频率代表障碍物的不同距离；所述GSM模块，用于记录和发送路况信息；所述GPS模块，用于实时定位盲人位置；所述蜂鸣器通过发出蜂鸣声来反馈障碍物的方位和距离，蜂鸣声分三种不同的声音，不同声音代表不同方位，声音的不同频率代表障碍物的不同距离；所述微处理器，用于对红外测距传感器组检测到的数据进行处理和判断，并控制振动马达组或蜂鸣器进行示警；所述功能选择开关具有三种示警模式，分为声音示警模式、振动示警模式和声音振动双示警模式，盲人可根据自身不同的需求和偏好进行示警模式的切换，将盲人无法接收到的视觉信息转化为听觉信息或触觉信息，从而实现对障碍物或危险区域的规避。作为优选，所述导盲监测装置还包括监测辅助装置，监测辅助装置由交警管理部门或盲人家属提前预置在盲道周围的危险区域，所述监测辅助装置包括封装盒，所述封装盒内装载有蓝牙发射器和第二电池，所述第二电池对蓝牙发射器提供电源，所述蓝牙发射器与蓝牙接收器相匹配，所述蓝牙发射器持续不断地发射预警信号，所述蓝牙接收器用于接收预警信号，并将预警信号传输给微处理器，微处理器将预警信号进行处理和判断，并控制振动马达组或蜂鸣器进行示警。作为优选，所述GSM模块上装载有SIM卡，并通过SIM卡发送短信给盲人家属。所述导盲监测装置的使用方法为：步骤一、准备阶段S1：将监测主装置装载于帽子上，根据盲人的需求和偏好，通过功能选择开关选择声音示警模式、振动示警模式或声音振动双示警模式；S2：根据需求选择是否给GSM模块插入相配套的SIM卡，若插入SIM卡，可实现与家属联网；S3：根据需求选择是否使用监测辅助装置，若使用监测辅助装置，则将监测辅助装置提前预置在盲道周围的危险区域，如盲井、施工点、塌方点、易滑易摔路段；步骤二、出行阶段S4：出行时，将装载有监测主装置的帽子佩戴在头上，当前方红外测距传感器检测到障碍物时，前方振动马达振动进行示警，或蜂鸣器发出蜂鸣声示警，或前方振动马达振动，蜂鸣器同时发出蜂鸣声，盲人可选择静等，等待前方动态障碍物主动避开，或盲人采取后退、转向措施主动避开静态障碍物；S5：当右方红外测距传感器或左方红外测距传感器检测到障碍物时，相对应方位的振动马达振动进行示警，或蜂鸣器发出蜂鸣声示警，或前方振动马达振动，蜂鸣器同时发出蜂鸣声，盲人先站立不动，然后根据振动马达振动程度或蜂鸣声急促程度的变化来判断障碍物是静态障碍物还是动态障碍物、障碍物是远离还是靠近，若障碍物为静态障碍物或处于远离的动态障碍物时，盲人可继续向前移动，若障碍物为处于靠近的动态障碍物时，盲人可改变前进方向来主动规避；S6：当两个或全部振动马达振动示警时，盲人先判断障碍物方向，然后对行走路径作出相应的改变和选择；S7：当靠近预置有监测辅助装置的危险区域时，蓝牙接收器接收到预警信号，从而触发相对应方位的振动马达振动，或蜂鸣器发出蜂鸣声示警，或前方振动马达振动，蜂鸣器同时发出蜂鸣声，盲人根据振动马达振动程度或蜂鸣声急促程度来判断危险区域的方位和距离，从而改变前进方向来主动规避危险区域；S8：当盲人陷入困境或发生紧急情况时，装载有SIM卡的GSM模块可发送短信通知家属，家属通过GPS模块定位盲人所在位置，并前往救援。本专利技术具有的有益效果：(1)本专利技术中，监测主装置以帽子为器件载体，便于随身携带，可与盲杖和盲道相配合单独使用；(2)本专利技术通过设置多个红外测距传感器，红外测距传感器用于检测障碍物的方位和距离，不同的红外测距传感器代表不同的方位，通过设置多个振动马达，振动马达用于反馈障碍物的方位和距离，不同振动马达代表不同方位，振动马达的不同振动频率代表障碍物的不同距离，通过设置蜂鸣器，蜂鸣器发出蜂鸣声来反馈障碍物的方位和距离，蜂鸣声分三种不同的声音，不同声音代表不同方位，声音的不同频率代表障碍物的不同距离，本专利技术既能识别障碍物，又能判断其方位和距离；(3)本专利技术中，监测辅助装置由交警管理部门或盲人家属提前预置在盲道周围的危险区域，可帮助盲人主动规避危险区域；(4)本专利技术中，GSM模块用于记录和发送路况信息，GSM模块可装载SIM卡，当盲人陷入困境或发生紧急情况时，GSM模块可通过SIM卡发送短信通知家属，家属通过GPS模块定位盲人所在位置，并前往救援，给盲人出行多一层保障；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿戴式智能导盲监测装置，包括监测主装置，其特征在于所述监测主装置以帽子为器件载体，所述监测主装置包括微处理器、红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，所述微处理器分别电性连接红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，所述第一电池对微处理器提供电源，所述红外测距传感器组包括前方红外测距传感器、右方红外测距传感器和左方红外测距传感器，所述振动马达组包括前方振动马达、右方振动马达和左方振动马达，所述前方红外测距传感器通过微处理器与前方振动马达建立通讯连接，且前方红外测距传感器和前方振动马达装载于帽沿的前侧，所述右方红外测距传感器通过微处理器与右方振动马达建立通讯连接，且右方红外测距传感器和右方振动马达装载于帽沿的右侧，所述左方红外测距传感器通过微处理器与左方振动马达建立通讯连接，且左方红外测距传感器和左方振动马达装载于帽沿的左侧，所述蓝牙接收器和蜂鸣器装载于帽沿的后侧，所述GMS模块、GPS模块、第一电池和功能选择开关均装载于帽顶；所述红外测距传感器组，用于检测障碍物的方位和距离，并将检测到的数据传输给微处理器；所述振动马达组通过振动来反馈障碍物的方位和距离，不同振动马达代表不同方位，振动马达的不同振动频率代表障碍物的不同距离；所述GSM模块，用于记录和发送路况信息；所述GPS模块，用于实时定位盲人位置；所述蜂鸣器通过发出蜂鸣声来反馈障碍物的方位和距离，蜂鸣声分三种不同的声音，不同声音代表不同方位，声音的不同频率代表障碍物的不同距离；所述微处理器，用于对红外测距传感器组检测到的数据进行处理和判断，并控制振动马达组或蜂鸣器进行示警；所述功能选择开关具有三种示警模式，分为声音示警模式、振动示警模式和声音振动双示警模式，盲人可根据自身不同的需求和偏好进行示警模式的切换。...

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式智能导盲监测装置，包括监测主装置，其特征在于所述监测主装置以帽子为器件载体，所述监测主装置包括微处理器、红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，所述微处理器分别电性连接红外测距传感器组、振动马达组、蓝牙接收器、GSM模块、GPS模块、蜂鸣器、第一电池和功能选择开关，所述第一电池对微处理器提供电源，所述红外测距传感器组包括前方红外测距传感器、右方红外测距传感器和左方红外测距传感器，所述振动马达组包括前方振动马达、右方振动马达和左方振动马达，所述前方红外测距传感器通过微处理器与前方振动马达建立通讯连接，且前方红外测距传感器和前方振动马达装载于帽沿的前侧，所述右方红外测距传感器通过微处理器与右方振动马达建立通讯连接，且右方红外测距传感器和右方振动马达装载于帽沿的右侧，所述左方红外测距传感器通过微处理器与左方振动马达建立通讯连接，且左方红外测距传感器和左方振动马达装载于帽沿的左侧，所述蓝牙接收器和蜂鸣器装载于帽沿的后侧，所述GMS模块、GPS模块、第一电池和功能选择开关均装载于帽顶；所述红外测距传感器组，用于检测障碍物的方位和距离，并将检测到的数据传输给微处理器；所述振动马达组通过振动来反馈障碍物的方位和距离，不同振动马达代表不同方位，振动马达的不同振动频率代表障碍物的不同距离；所述GSM模块，用于记录和发送路况信息；所述GPS模块，用于实时定位盲人位置；所述蜂鸣器通过发出蜂鸣声来反馈障碍物的方位和距离，蜂鸣声分三种不同的声音，不同声音代表不同方位，声音的不同频率代表障碍物的不同距离；所述微处理器，用于对红外测距传感器组检测到的数据进行处理和判断，并控制振动马达组或蜂鸣器进行示警；所述功能选择开关具有三种示警模式，分为声音示警模式、振动示警模式和声音振动双示警模式，盲人可根据自身不同的需求和偏好进行示警模式的切换。2.根据权利要求1所述的一种穿戴式智能导盲监测装置，其特征在于所述导盲监测装置还包括监测辅助装置，监测辅助装置由交警管理部门或盲人家属提前预置在盲道周围的危险区域，所述监测辅助装置包括封装盒，所述封装盒内装载有蓝牙发射器和第二电池，所述第二电池对蓝牙发射器提供电源，所述蓝牙发射器与蓝牙接收器相匹配，所述蓝牙发射器持续不断...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海飞，张丽英，叶一姿，寿建慧，瞿子文，阮顺，尉鹏飞，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33