一種手持導盲設備制造技術

本發明專利技術適用于應急設備領域，提供了一種手持導盲設備，包括：手杖本體；設于所述手杖本體上，對路況進行探測的激光雷達系統；與所述激光雷達系統通信連接，將所述激光雷達系統探測到的被測物體的位置信息進行處理，并形成導航信號的控制器；以及根據所述控制器的導航指令輸出提示信息的導航裝置。本發明專利技術實施例提供的手持導盲設備，通過激光雷達系統對周圍路況進行探測，并將所所探測到的被測物體位置信息經控制器進行處理，生成并發送導航信息至導航裝置，以通過導航裝置向用戶播放輸出導航信息，該手持導盲裝置獲取的數據精度高，使用可靠性強，用戶能夠根據該導航信息有效避開障礙物，保障了用戶在行進過程中的安全。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于應急設備領域，尤其涉及一種手持導盲設備
技術介紹
據相關機構調查，中國目前約有盲人1000萬，占世界盲人總數的18％，而且未來有持續增加的趨勢，到2020年，中國盲人數量預估可達5000萬。盲人作為社會上的一個特殊群體，需要社會給予他們更多的關愛和照顧，使他們能夠更好的獨立生活。如何安全行走，是盲人生活中面臨的最大問題。現有技術中，手持導盲設備通常由自動傳感器、拐杖體、控制電路、拐杖把和橡膠體等部件組合而成，通過自動傳感器捕捉路面的坑洼或障礙物，在發現危險時，可通過佩戴于用戶手上的震動環震動提醒用戶前方方向有危險。此外，手持導盲設備上還裝有語音裝置，會在探測到危險情況時通過語音裝置“告訴”使用者，讓其選擇合適的路徑。但是，現有技術中，手持導盲裝置裝配復雜，且使用一般傳感器作為探測手段時，數據精度不高，探測距離和探測范圍有限，可靠性不高。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種手持導盲設備，旨在解決現有技術中手持導盲裝置裝配復雜，數據精度不高，探測距離和探測范圍有限，可靠性不高的問題。本專利技術實施例是這樣實現的，一種手持導盲設備，包括：手杖本體；設于所述手杖本體上，對路況進行探測的激光雷達系統；與所述激光雷達系統通信連接，將所述激光雷達系統探測到的被測物體的位置信息進行處理，并形成導航信號的控制器；以及根據所述控制器的導航指令輸出提示信息的導航裝置。本專利技術提供的一種手持導盲設備，通過激光雷達系統對周圍路況進行探測，并將所探測到的被測物體距離信息經控制器進行處理，生成并發送導航信息至導航裝置，以通過導航裝置向用戶播放輸出導航信息，該手持導盲裝置獲取的數據精度高，使用可靠性強，用戶能夠根據該導航信息有效避開障礙物，保障了用戶在行進過程中的安全。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的手持導盲設備的結構圖；圖2是本專利技術實施例提供的手持導盲設備的功能模塊圖；圖3是本專利技術實施例提供的手持導盲設備的工作原理圖；圖4是本專利技術實施例提供的激光雷達系統的功能模塊圖；圖5是本專利技術實施例提供的TOF激光雷達結構圖；圖6是本專利技術實施例提供的結構光激光雷達結構圖；圖7是本專利技術實施例提供的激光雷達系統的第二激光雷達裝置的功能模塊圖；圖8是本專利技術實施例提供的控制器的功能模塊圖；圖9是本專利技術實施例提供的手持導盲設備的手杖本體結構圖；圖10是本專利技術實施例提供的具有定位與應急報警功能的手持導盲設備的功能模塊圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術實施例中所述的方向，均是以指手持導盲設備正常使用時的狀態作為參考基準。本專利技術實施例提供的一種手持導盲設備，通過激光雷達系統、控制器、導航裝置相互之間通信連接，并通過激光雷達系統對周圍路況進行探測，將所探測到的被測物體距離信息經控制器進行處理，生成并發送導航信息至導航裝置，以通過導航裝置向用戶播放輸出導航信息，該手持導盲裝置獲取的數據精度高，使用可靠性強，用戶能夠根據該導航信息有效避開障礙物，保障了用戶在行進過程中的安全。以下結合實施例對本專利技術的具體實現進行詳細描述。如圖1和2所示，在本專利技術實施例中，一種手持導盲設備10，包括：手杖本體100；設于手杖本體100上，對路況進行探測的激光雷達系統200；與激光雷達系統200通信連接，將激光雷達系統200探測到的被測物體的距離信息進行處理，并形成導航信號的控制器300；以及與控制器300通信連接，并根據控制器300的導航指令輸出提示信息的導航裝置400。其中，手杖本體100可為拐杖，通常具有杖柄與杖桿；本專利技術中激光雷達系統200設于手杖本體100上，當用戶持手杖本體100前進時，可通過激光雷達系統200對用戶前方及周邊的環境進行探測。在本專利技術實施例中，上述提示信息可以為語音提示信息、振動提示信息、觸覺反饋提示信息中的一種或多種組合。在本專利技術實施例中，通過激光雷達系統200、控制器300、導航裝置400相互之間通信連接，并通過激光雷達系統200對周圍路況進行探測，將所探測到的被測物體距離信息經控制器300進行處理，生成并發送導航信息至導航裝置400，以通過導航裝置400向用戶播放輸出導航信息，該手持導盲裝置獲取的數據精度高，使用可靠性強，用戶能夠根據該導航信息有效避開障礙物，保障了用戶在行進過程中的安全。在本專利技術實施例中，激光雷達系統200與手杖本體100可通過可拆卸的方式連接，連接方式可以為插接、卡接、粘貼或磁吸等，可拆卸的連接方式便于激光雷達裝置的維護與更換。在本專利技術實施例中，上述激光雷達系統200、控制器300，及導航裝置400之間的通信連接方式可以為無線連接方式或者有線連接方式，其中，無線連接方式可以為藍牙、WIFI、ZigBee、紅外線、聲波或射頻中的一種或多種組合，具體可以根據用戶的實際需求或者實際的應用場景靈活配置。在本專利技術的一個實施例中，如圖3所示，通過激光雷達系統200對用戶周圍環境狀況進行掃描探測，用戶周圍環境狀況如障礙物、路面起伏等被測物體，將激光雷達系統200掃描探測的環境狀況信息傳輸至控制器300，并進行數據處理，具體處理包括：對用戶與障礙物之間的相對距離信息，用戶與障礙物之間的相對方位信息，用戶與障礙物之間的相對速度信息，障礙物位置信息的分析處理，同時，將系統分析決策的結果通過控制器300轉換成導航信號，并將該導航信號通過無線或有線的方式傳輸至導航裝置400進行播放輸出，用戶在接收到提示信息自主判斷產生相應的行動，避免在行進過程中發生意外，裝配簡單，操作方便，可靠性高，確保了用戶在行進過程中的安全。如圖4、5和6所示，在本專利技術實施例中，激光雷達系統200包括：可沿水平方向進行360度掃描探測的第一激光雷達裝置210，該第一激光雷達裝置210通過激光發射與返回的時間差來測量被測物體的距離信息；以及可通過結構光對前進方向的路況進行探測的第二激光雷達裝置220，該結構光的光束平面與第一激光雷達裝置210的掃描平面呈一定的夾角。其中，第一激光雷達裝置210探測被測物體的距離信息以手杖本體100處于正常使用狀態作為參考基準，如，手杖本體100處于直立狀態。在本專利技術實施例中，上述結構光的光束平面為通過激光器發出激光，經過設于第二激光雷達裝置220內的柱面鏡匯聚成的線性激光。在本專利技術的一個實施例中，如圖5所示，第一激光雷達裝置210可為一種基于TOF(TimeofFlight，飛行時間)原理的TOF激光雷達，安裝在模塊的上方，通過計算調制激光發射和返回的時間差得到光程進而得到測量物體的距離信息，可對用戶周圍環境狀況進行360度全方位掃描探測，并獲取預設范圍的二維平面內被測物體與用戶的相對距離信息和被測物體的方位信息，測量頻率高，數據更新速率快，同時，還可通過單線或者多線的方式進行掃描探測，裝配簡單，使用方便，實用性和實時性強。其中，第一激光雷達裝置210不僅限于TOF激光雷達，還可以為其他類型激光雷達，例如，基于三角測距原理的激光雷達，均可以任意組合替換，以實現同樣的作用效果。在本專利技術實施例中，上述預設范圍的大小可根據用戶需要或應用場景的需求進行調節，例如：用戶周圍100米內、用戶周圍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種手持導盲設備，其特征在于，包括：手杖本體；設于所述手杖本體上，對路況進行探測的激光雷達系統；與所述激光雷達系統通信連接，將所述激光雷達系統探測到的被測物體的位置信息進行處理，并形成導航信號的控制器；以及根據所述控制器的導航指令輸出提示信息的導航裝置。

【技術特征摘要】
1.一種手持導盲設備，其特征在于，包括：手杖本體；設于所述手杖本體上，對路況進行探測的激光雷達系統；與所述激光雷達系統通信連接，將所述激光雷達系統探測到的被測物體的位置信息進行處理，并形成導航信號的控制器；以及根據所述控制器的導航指令輸出提示信息的導航裝置。2.如權利要求1所述的手持導盲設備，其特征在于，所述激光雷達系統包括可沿水平方向進行360度掃描探測的第一激光雷達裝置，所述第一激光雷達裝置通過激光發射與返回的時間差來測量被測物體的位置信息；以及可通過結構光對前進方向的路況進行探測的第二激光雷達裝置，所述結構光的光束平面與所述第一激光雷達裝置的掃描平面呈一定的夾角。3.如權利要求2所述的手持導盲設備，其特征在于，所述結構光的光束平面與所述第一激光雷達裝置的掃描平面的夾角為20～80度。4.如權利要求2所述的手持導盲設備，其特征在于，所述第二激光雷達裝置包括：控制各部件間進行協調工作的信號處理模塊；由所述信號處理裝置控制，產生結構光的結構光發射模塊；以及對被測物體發射來的結構光反射信號進行采集，并將所述結構光反射信號信息傳輸至所述信號處理模塊；所述信號處理模塊對來至所述圖像采集模塊的所述位置信息進行處理，利用三角測距原理得到結構光照射范圍內的所述被測物體的位置信息。5.如...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡小波，張芳芳，
申請(專利權)人：深圳市鐳神智能系統有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44