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申请/专利权人：上海亿道电子技术有限公司

摘要：本发明涉及导盲设备领域，特别涉及一种多通道超声波导盲手装置及其使用方法。该装置包括手背固定件、多个导盲通道、支杆、数据线，所述手背固定件连接在手掌的背部，每个手指上对应连接有导盲通道，每个所述导盲通道通过支杆连接到手背固定件上，所述手背固定件内设置有CPU处理器和电池，所述CPU处理器和电池均通过数据线与移动终端连接，所述导盲通道包括超声波传感器、振动器，所述超声波传感器连接CPU处理器，所述CPU处理器连接振动器。基于该装置还提供其使用方法。本发明通过手掌移动，可以感知不同方向的障碍物，通过手掌在各个方向的移动，以及对手指的震动反馈，可以了解到当前大部分障碍物的形状和空间的位置。

主权项：1.一种多通道超声波导盲手装置，其特征在于，包括手背固定件、多个导盲通道、支杆、数据线，所述手背固定件连接在手掌的背部，每个手指上对应连接有导盲通道，每个所述导盲通道通过支杆连接到手背固定件上，所述手背固定件内设置有CPU处理器和电池，所述CPU处理器和电池均通过数据线与移动终端连接，所述导盲通道包括超声波传感器、振动器，所述超声波传感器连接CPU处理器，所述CPU处理器连接振动器；还包括能GPS导航定位的蓝牙穿戴设备，所述蓝牙穿戴设备与移动终端通讯连接；基于多通道超声波导盲手装置的多通道超声波导盲方法，包括以下步骤：戴上导盲手装置，固定手背固定件，每个手指上固定导盲通道，打开电源，张开手掌，将手掌在面前移动感知震动，戴上蓝牙耳机获取GPS导航定位信息，移动手掌感知障碍物的空间位置和形状：S1.感知障碍物的空间位置：各手指上导盲通道的超声波传感器将声波发射的时间差数据传输到CPU处理器中，CPU处理器根据时间差的大小控制振动器振动的幅度；S2.感知障碍物的形状：各手指间的导盲通道的超声波传感器将不同的声波发射的时间差传输到CPU处理器中，CPU处理器根据不同时间差的大小控制振动器振动的幅度，若有一个或多个手指上振动器的振动幅度与其他手指不同，则手掌处于障碍物的边界处。

全文数据：一种多通道超声波导盲手装置及其使用方法技术领域[0001]本发明涉及导盲设备领域，特别涉及一种多通道超声波导盲手装置及其使用方法。背景技术[0002]目前的导盲手套，手环以及一些可穿戴设备都是使用超声波或红外线来测量使用者到目标障碍物的距离，从而可以让使用者感知自身和障碍物的距离，然后绕开障碍物。[0003]这种技术在简单环境中可以使用，但是在复杂的实际环境中效果就很差。因为它只能识别当前障碍物的距离，却无法感知当前障碍物在空间中的大体形状，以及实际位置。那么在使用中使用者很难感知到具体的障碍物，从而不能安全的避开障碍物。[0004]同时现在大部分发明用的是手套，这样就阻碍了使用者的触感，影响使用者的感知。发明内容[0005]本发明提供一种多通道超声波导盲手装置及其使用方法，旨在为使用者提供一个更加立体的感知范围，从而使得他们更安全的避开障碍物。[0006]本发明提供一种多通道超声波导盲手装置，包括手背固定件、多个导盲通道、支杆、数据线，所述手背固定件连接在手掌的背部，每个手指上对应连接有导盲通道，每个所述导盲通道通过支杆连接到手背固定件上，所述手背固定件内设置有CPU处理器和电池，所述CPU处理器和电池均通过数据线与移动终端连接，所述导盲通道包括超声波传感器、振动器，所述超声波传感器连接CPU处理器，所述CPU处理器连接振动器。[0007]作为本发明的进一步改进，该装置包括能GPS导航定位的蓝牙穿戴设备，所述蓝牙穿戴设备与移动终端通讯连接。[0008]作为本发明的进一步改进，所述蓝牙穿戴设备为蓝牙耳机。[0009]作为本发明的进一步改进，该装置包括有五个导盲通道，分别为第一导盲通道、第二导盲通道、第三导盲通道、第四导盲通道、第五导盲通道，以左手佩戴，所述第一导盲通道连接在大拇指的末端，所述第二导盲通道连接在食指的末端，所述第三导盲通道连接在中指的末端，所述第四导盲通道连接在无名指的末端，所述第五导盲通道连接在小拇指的末端。[0010]作为本发明的进一步改进，所述支杆为弹性支杆。[0011]作为本发明的进一步改进，所述移动终端为手机。[0012]本发明还提供一种多通道超声波导盲方法，包括以下步骤：戴上导盲手装置，固定手背固定件，每个手指上固定导盲通道，打开电源，张开手掌，将手掌在面前移动感知震动，戴上蓝牙耳机获取GPS导航定位信息，移动手掌感知障碍物的空间位置和形状：S1.感知障碍物的空间位置:各手指上导盲通道的超声波传感器将声波发射的时间差数据传输到CPU处理器中，CPU处理器根据时间差的大小控制振动器振动的幅度；S2.感知障碍物的形状:各手指间的导盲通道的超声波传感器将不同的声波发射的时间差传输到CPU处理器中，CPU处理器根据不同时间差的大小控制振动器振动的幅度，若有一个或多个手指上振动器的振动幅度与其他手指不同，则手掌处于障碍物的边界处。[0013]作为本发明的进一步改进，所述S1步骤中，若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差由小变大，则CPU处理器控制振动器的振动幅度由大变小;若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差由大变小，则CPU处理器控制振动器的振动幅度由小变大;若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差不变，则CPU处理器控制振动器维持当前的振动幅度。[0014]作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中，各手指上的超声波传感器的发射时间差、振动器的振动幅度保持一致。[0015]作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中，以右手佩戴的情况下，大拇指佩戴第一导盲通道，食指佩戴第二导盲通道，中指佩戴第三导盲通道，无名指佩戴第四导盲通道，小拇指佩戴第五导盲通道：若五个手指的导盲通道振动幅度相同，则手掌处于一个平面上;若第一导盲通道、第二导盲通道的振动幅度小于第三导盲通道、第四导盲通道、第五导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的左边界;若第四导盲通道、第五导盲通道的振动幅度小于第一导盲通道、第二导盲通道、第三导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的右边界;若第二导盲通道、第三导盲通道、第四导盲通道的振动幅度小于第一导盲通道、第五导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的上边界;若第二导盲通道、第三导盲通道、第四导盲通道的振动幅度大于第一导盲通道、第五导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的下边界。[0016]本发明的有益效果是:本发明是以多通道超声波测量，每个通道的超声波分别装在每个手指之上，手掌张开可以使得五个通道的超声波发向五个位置，针对每个超声波的测量结果通过震动传感器反馈到每个手指上，在五个手指上都有反馈，从而根据五个手指的反馈强度可以感知到空间物体大概形状。通过手掌移动，可以感知不同方向的障碍物，通过手掌在各个方向的移动，以及对手指的震动反馈，可以了解到当前大部分障碍物的形状和空间的位置。附图说明[0017]图1是本发明一种多通道超声波导盲手装置的结构连接图；图2是本发明一种多通道超声波导盲手装置的结构拓扑图；图3是本发明一种多通道超声波导盲手装置的使用原理图。具体实施方式[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。[0019]实施例一：如图1至图2所示，本发明的一种多通道超声波导盲手装置，包括手背固定件1、多个导盲通道3、支杆2、数据线4,手背固定件1连接在手掌的背部，每个手指上对应连接有导盲通道3，每个导盲通道3通过支杆2连接到手背固定件1上，手背固定件1内设置有CPU处理器和电池，CPU处理器和电池均通过数据线与移动终端5连接，导盲通道3包括超声波传感器、振动器，超声波传感器连接CHJ处理器，CPU处理器连接振动器。移动终端5为手机。支杆2为弹性支杆。[0020]该装置还包括能GPS导航定位的蓝牙穿戴设备，蓝牙穿戴设备与移动终端5通讯连接。蓝牙穿戴设备为蓝牙耳机。[0021]优选的，该装置包括有五个导盲通道3,分别为第一导盲通道31、第二导盲通道32、桌二导盲通道33、第四导盲通道34、第五导盲通道35,以左手佩戴，第一导盲通道31连接在大拇指的末端，第二导盲通道32连接在食指的末端，第三导盲通道33连接在中指的末端，第四导盲通道34连接在无名指的末端，第五导盲通道35连接在小拇指的末端。[0022]手背固定件1主要用于将导盲手装置固定在手背上，手背固定件1里面包含CPU处理器和电池，支杆2优选为弹性支杆，用于支撑整个手掌，导盲通道3上的超声波传感器用于测量距离，移动终端5通过手机数据线用于给手背固定件1中的电池充电，并且与CHJ处理器进行数据传输。[0023]如图2所示，手背处有CHJ处理器，处理器用于采集五个手指的超声波数据，同时CPU处理器用于控制五个手指的振动器，数据从超声波到CPU处理器，CPU处理器控制振动器形成一套闭环控制系统。[0024]实施例二：如图3所示，本发明的一种多通道超声波导盲方法，包括以下步骤：戴上导盲手装置，固定手背固定件1，每个手指上固定导盲通道3,打开电源，张开手掌，将手掌在面前移动感知震动，戴上蓝牙耳机获取GPS导航定位信息，移动手掌感知障碍物的空间位置和形状：51.感知障碍物的空间位置:各手指上导盲通道3的超声波传感器将声波发射的时间差数据传输到CPU处理器中，CPU处理器根据时间差的大小控制振动器振动的幅度；52.感知障碍物的形状:各手指间的导盲通道3的超声波传感器将不同的声波发射的时间差传输到CPU处理器中，CHJ处理器根据不同时间差的大小控制振动器振动的幅度，若有一个或多个手指上振动器的振动幅度与其他手指不同，则手掌处于障碍物的边界处。[0025]其中，si步骤中，若超声波传感器输出给cro处理器的时间差由小变大，则cpu处理器控制振动器的振动幅度由大变小;若超声波传感器输出给CHJ处理器的时间差由大变小，贝1JCPU处理器控制振动器的振动幅度由小变大;若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差不变，则CPU处理器控制振动器维持当前的振动幅度。[0026]步骤S1中，各手指上的超声波传感器的发射时间差、振动器的振动幅度保持一致。[0027]步骤S2中，以右手佩戴的情况下，大拇指佩戴第一导盲通道31，食指佩戴第二导盲通道32，中指佩戴第三导盲通道33，无名指佩戴第四导盲通道34，小拇指佩戴第五导盲通道35：若五个手指的导盲通道振动幅度相同，则手掌处于一个平面上;若第一导盲通道別、第二导盲通道32的振动幅度小于第三导盲通道33、第四导盲通道M、第五导盲通道35的振动幅度，则手掌处于障碍物6的左边界;若第四导盲通道34、第五导盲通道35的振动幅度小于第一导盲通道31、第二导盲通道32、第三导盲通道33的振动幅度，则手掌处于障碍物6的右边界;若第二导盲通道32、第三导盲通道33、第四导盲通道34的振动幅度小于第一导盲通道31、弟五导盲通道35的振动幅度，则手掌处于障碍物6的上边界;右第一导盲通道32、第三导盲通道33、第四导盲通道34的振动幅度大于第一导盲通道31、第五导盲通道35的振动幅度，则手掌处于障碍物6的下边界。[0028]如图3,手掌与障碍物6保持一定的距离，手掌移动带动五个通道的超声波传感器，距离越近震动越强，通过测量的距离不一样震动传感器发出的震动会有所差异，震动传递给手指，通过手指之间震动强度的差异可以感知物体的边界。如移动到位置A处，五个手指的震动幅度大体相同，这认为这是一个平面;移动到B处时候通道1，2弱和通道3,4,5强）震动存在差异，说明手掌处于障碍物6的左边界。移动到C处通道4,5弱和通道I，2,3强）震动之间存在差异，那么这个就是障碍物6的右边界。移动到D处通道2，3，4弱和通道1，5强震动存在差异，那么这个就是障碍物6上边界。移动到E处通道2，3，4强和通道1，5弱）震动存在差异，那么这个就是障碍物6下边界。[0029]本发明的技术可以使使用者更好的感知当前障碍物的空间位置和大致形状，为使用者提供一个更加立体的感知范围，从而使得他们更安全的避开障碍物。将手机的GPS位置提示信息传递给蓝牙耳机，结合手套的震动感知，使得使用者更自由的在城市中移动。[0030]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种多通道超声波导盲手装置，其特征在于，包括手背固定件、多个导盲通道、支杆、数据线，所述手背固定件连接在手掌的背部，每个手指上对应连接有导盲通道，每个所述导盲通道通过支杆连接到手背固定件上，所述手背固定件内设置有CPU处理器和电池，所述CPU处理器和电池均通过数据线与移动终端连接，所述导盲通道包括超声波传感器、振动器，所述超声波传感器连接CPU处理器，所述PU处理器连接振动器。2.根据权利要求1所述的多通道超声波导盲手装置，其特征在于，包括能GPS导航定位的蓝牙穿戴设备，所述蓝牙穿戴设备与移动终端通讯连接。3.根据权利要求2所述的多通道超声波导盲手装置，其特征在于，所述蓝牙穿戴设备为蓝牙耳机。4.根据权利要求1所述的多通道超声波导盲手装置，其特征在于，包括有五个导盲通道，分别为第一导盲通道、第二导盲通道、第三导盲通道、第四导盲通道、第五导盲通道，以左手佩戴，所述第一导盲通道连接在大拇指的末端，所述第二导盲通道连接在食指的末端，所述第三导盲通道连接在中指的末端，所述第四导盲通道连接在无名指的末端，所述第五导盲通道连接在小拇指的末端。5.根据权利要求1所述的多通道超声波导盲手装置，其特征在于，所述支杆为弹性支杆。6.根据权利要求1至5任一项所述的多通道超声波导盲手装置，其特征在于，所述移动终端为手机。7.—种多通道超声波导盲方法，其特征在于，包括以下步骤：戴上导盲手装置，固定手背固定件，每个手指上固定导盲通道，打开电源，张开手掌，将手掌在面前移动感知震动，戴上蓝牙耳机获取GPS导航定位信息，移动手掌感知障碍物的空间位置和形状：51.感知障碍物的空间位置:各手指上导盲通道的超声波传感器将声波发射的时间差数据传输到cpu处理器中，cro处理器根据时间差的大小控制振动器振动的幅度；52.感知障碍物的形状:各手指间的导盲通道的超声波传感器将不同的声波发射的时间差传输到CPU处理器中，CPU处理器根据不同时间差的大小控制振动器振动的幅度，若有一个或多个手指上振动器的振动幅度与其他手指不同，则手掌处于障碍物的边界处。8.根据权利要求7所述的多通道超声波导盲方法，其特征在于，所述S1步骤中，若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差由小变大，则CHJ处理器控制振动器的振动幅度由大变小;若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差由大变小，则CPU处理器控制振动器的振动幅度由小变大;若超声波传感器输出给CPU处理器的时间差不变，则CPU处理器控制振动器维持当前的振动幅度。9.根据权利要求7或8所述的多通道超声波导盲方法，其特征在于，所述步骤S1中，各手指上的超声波传感器的发射时间差、振动器的振动幅度保持一致。10.根据权利要求7所述的多通道超声波导盲方法，其特征在于，所述步骤S2中，以右手佩戴的情况下，大拇指佩戴第一导盲通道，食指佩戴第二导盲通道，中指佩戴第三导盲通道，无名指佩戴第四导盲通道，小拇指佩戴第五导盲通道：若五个手指的导盲通道振动幅度相同，则手掌处于一个平面上;若第一导盲通道、第二导盲通道的振动幅度小于第三导盲通道、第四导盲通道、第五导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的左边界;若第四导盲通道、第五导盲通道的振动幅度小f第二导盲通道、第二导盲通道、第三导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的右边£卜;若第二导盲通道、第三导盲通道、第四导盲通道的振动幅度小于第一导盲通道、第五导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物社边界;織二帛麵道、纪w細、测韩廳關摘度大于第~导盲通道、第五导盲通道的振动幅度，则手掌处于障碍物的下边界。

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