一种盲人智能眼镜的制作方法【技术领域】，尤其涉及一种盲人智能眼镜。[0002]导盲眼镜是一种专门供盲人、白内障患者及其他暂时失一明者导盲探测装置。目前，采用比较多的导盲眼镜是CDM-1型导盲眼镜，该导盲眼镜由电子盒和眼镜两部分组成。眼镜上装有两只超声换能器和一只耳塞机，换能器能够向前方发射和接收反射回来的超声脉冲波，盲人通过耳机发出的声音变化而感知前方的障碍物。导盲眼镜对小障碍物的探测范围是正前方，左右各10度、上方5度、下方35度，在离眼镜2米远的地方，可以探测到左右各0.4米、上方0.2米、下方1.4米的空间范围内的障碍物；对于大的障碍物，探测范围还要大些。探测距离分1.5米和4米两档，由电子盒上的拨动开关选择。当在一定距离内遇到障碍物时，耳机便发出声响，障碍物越近，声音重复得越急促，音调也越来越高。电源采用一节9伏6F22叠层电池,一节电池可使用60小时。使用时,先戴好眼镜,选择好距离档:在人多的地方应选1.5米的距离档，在人少的地方可选4米的距离档。[0003]这一高科技产品一投放市场就以它设计灵巧、美观大方、使用方便。自本品问世以来国内外反响很大，国内外报刊作了大量的报道。导盲眼镜是将集成电路装置安装在眼镜架和眼镜片上，超声装置不断向前发射超声波，当遇到障碍物时即反射回来，经眼镜上的超声波接收装置接收后，通过电子线路的处理，变成可听见的声音，该声音的音调及重复频率是随着障碍物的距离改变而变化，盲人可以根据声音、音调及重复频率来判断前方有无障碍物及障碍物距离，从而避免了碰撞，使盲人行走方便，减少碰撞的痛苦，是盲人导盲引路的先进工具。[0004]但是，上述产品仅能够判断盲人前方有无障碍物及其距离，并不能设身处地地考虑盲人行走的需求，本发明采用嵌入式系统软硬件技术，采用大规模集成电路，采用移动通信技术，采用了 GPS定位技术，采用了 GPS导航技术，采用了传感器技术，采用了语音识别技术等，从而在图像采集，基带数字信号处理，图像分析，语音播报，语音识别，语音导航方面为盲人提供更好的导盲服务。
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中无法设身处地地考虑盲人行走的问题，提供一种盲人智能眼镜。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种盲人智能眼镜，包括:
[0007]镜架前部；
[0008]镜片，设置于所述镜架前部内；
[0009]镜腿，与所述镜架前部的两端铰接；
[0010]所述盲人智能眼镜还包括:
[0011]传感器组件，设置于以下至少一处:所述镜架前部、所述镜片、所述镜腿；所述传感器组件用于检测所述盲人智能眼镜的状态参数；
[0012]控制模块，设置于以下任意一处:所述镜架前部、所述镜片、所述镜腿；所述控制模块用于依据所述传感器组件所测得的状态参数执行预设的决策机制。
[0013]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述传感器组件与所述控制模块电性连接。
[0014]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述传感器组件包括重力传感器、加速度传感器、以及指南针传感器；
[0015]所述重力传感器用于检测所述状态参数中的重力感应值，并将所述重力感应值回传至所述控制模块； [0016]所述加速度传感器用于检测所述状态参数中的速度变换值，并将所述速度变换值回传至所述控制模块；
[0017]所述指南针传感器用于检测所述状态参数中的移动方向，并将所述移动方向回传至所述控制模块；
[0018]所述控制模块还用于依据所述重力感应值计算出所述盲人智能眼镜相对于水平面的倾斜角度，依据所述速度变换值计算出所述盲人智能眼镜的移动速度。
[0019]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块电性连接的语音输出模块，所述语音输出模块设置于所述镜腿上，用于输出预设的第一语音信息；
[0020]所述控制模块还用于依据所述倾斜角度、所述移动速度、以及所述移动方向执行所述决策机制，其中，所述决策机制为控制所述语音输出模块输出所述第一语音信息。
[0021]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括:
[0022]与所述控制模块电性连接的GPS模块，所述GPS模块用于获取所述盲人智能眼镜的定位信息；
[0023]与所述控制模块电性连接的无线通信模块，所述无线通信模块用于与预设的远程服务器无线通信连接；
[0024]所述控制模块还用于依据所述倾斜角度、所述移动速度、以及所述移动方向执行所述决策机制，其中，所述决策机制为调用所述GPS模块的所述定位信息，并生成一与所述定位信息绑定的急救信息，将所述定位信息及所述急救信息通过所述无线通信模块发送至所述远程服务器。
[0025]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块电性连接的摄像模块，设置于所述镜片后侧或所述镜架前部上侧，所述摄像模块用于采集所述盲人智能眼镜前方的图像信息，并将所述图像信息传送至所述控制模块；
[0026]所述控制模块还用于依据所述图像信息计算出所述图像信息中的障碍信息。
[0027]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块电性连接的语音输出模块，设置于所述镜腿上，用于输出预设的第二语音信息；
[0028]所述控制模块还用于依据所述障碍信息控制所述语音输出模块输出所述第二语音信息。
[0029]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块电性连接的语音输入模块，所述语音输入模块设置于所述镜架前部的两端中的任意一端，用于接收语音输入信息并将所述语音输入信息回传至所述控制模块，其中，所述语音输入信息为目标地点；
[0030]所述控制模块还用于识别所述语音输入信息以确定所述目标地点。
[0031]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块电性连接的GPS模块，所述GPS模块用于获取所述盲人智能眼镜的定位信息；
[0032]所述控制模块还用于依据所述定位信息及所述目标地点形成行走路线信息。
[0033]在本发明所述的盲人智能眼镜中，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块电性连接的语音输出模块，所述语音输出模块设置于所述镜腿上，用于输出预设的第三语音信息；
[0034]所述控制模块还用于依据所述行走路线信息形成所述第三语音信息，并控制所述语音输出模块输出所述第三语音信息。
[0035]实施本发明 的一种盲人智能眼镜，具有以下有益效果:集传感器技术、图像采集及分析、语音识别与播报于一体，不仅结构设置合理，而且体积小、重量轻、使用方便、实用性强，提高了导盲用户体验。



[0036]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0037]图1为本发明第一实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图；
[0038]图2为本发明第一实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图；
[0039]图3为本发明第二实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图；
[0040]图4为本发明第二实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图；
[0041]图5为本发明第三实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图；
[0042]图6为本发明第三实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图；
[0043]图7为本发明第四实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图；
[0044]图8为本发明第四实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图；
[0045]图9为本发明第五实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图；
[0046]图10为本发明第五实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图。

[0047]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的。
[0048]本发明解决了盲人在独自出行时，提供对外部的障碍物，如路障，陷阱等危险情况下的智能指引，智能语音提醒等功能，并可为盲人进行语音导航功能。不仅可以为盲人的语音指路，语音播报，语音提醒，还可以在危险状况下进行报警等。
[0049]图1为本发明第一实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图，如图1所示，该实施例提供一种盲人智能眼镜，该盲人智能眼镜包括:镜架前部I ;镜片2，设置于所述镜架前部I内；镜腿3，与所述镜架前部I的两端铰接。
[0050]所述盲人智能眼镜还包括:包括多个子传感器的传感器组件4，依据传感器的作用不同，不用的子传感器可以设置于:镜架前部1、镜片2、镜腿3 ;传感器组件4的子传感器用于检测所述盲人智能眼镜的各个状态参数；控制模块5可依据布线需要设置于以下任意一处:镜架前部1、镜片2、镜腿3 ;控制模块5—般为MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。控制模块5 —般用于依据所述传感器组件4所测得的状态参数执行预设的决策机制。例如:依据测距传感器所测得的障碍物距离，控制模块5向盲人用户发出预警提示。
[0051]图2为本发明第一实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图，如图2所示，在该盲人智能眼镜内部，传感器组件4与控制模块5电性连接。优选的，该盲人智能眼镜采用电池供电，该电池采用充电电路与锂电池的结合，耦接至控制模块为盲人智能眼镜供电，该充电电路包括ChargerIO, ChargerIO可保证充电的同时使用该盲人智能眼镜。
[0052]图3为本发明第二实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图，如图3所示，传感器组件4包括重力传感器41、加速度传感器42、以及指南针传感器43 ；
[0053]所述重力传感器41用于检测所述状态参数中的重力感应值，并将所述重力感应值回传至所述控制模块5 ;重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。重力传感器41利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当然，还有很多其它方法来制作加速度传感器，比如电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。通过重力传感器测量由于重力引起的加速度，可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。即盲人用户的行走姿势是否倾斜。
[0054]所述加速度传感器42用于检测所述状态参数中的速度变换值，并将所述速度变换值回传至所述控制模块5 ;加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。加速度计有两种:一种是角加速度计，是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的。另一种就是线加速度计。通过分析动态加速度，可以分析出设备移动的速度。即盲人用户的行走速度。
[0055]所述指南针传感器43用于检测所述状态参数中的移动方向，并将所述移动方向回传至所述控制模块5 ;指南针传感器主要由地磁传感器组成。现在的地磁传感器最小所能分辨出的方向角的误差是±0.1°，当每秒响应速度为4次时，每秒响应速度为20次时则大致为±0.2°。即测盲人用户的行走方向。
[0056]基于上述子传感器，控制模块5通过植入相应的软件以用于依据所述重力感应值计算出所述盲人智能眼镜相对于水平面的倾斜角度，并依据所述速度变换值计算出所述盲人智能眼镜的移动速度。
[0057]图4为本发明第 二实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图，如图4所示，该实施例不用于第一实施例之处在于，在盲人智能眼镜中，还包括与所述控制模块5电性连接的语音输出模块6,所述语音输出模块6设置于所述镜腿3上(见图3),镜腿3 —般靠近盲人用户的耳朵，该设置便于盲人用户更易听到语音输出模块的语音播报，播报的内容为预设的第一语音信息。语音输出模块6还可以依据实际情况的危险程度，调大或调小音量以提醒盲人用户，针对该音量调节功能，可以在控制模块5中设置一安全等级，将传感器组件4所测得的状态参数与安全等级中预设的参数比对而得到安全等级，音量依据该安全等级进行调节。本发明所有实施例中涉及语音输出模块6的实施例均可同此实施例调节音量大小。
[0058]该实施例中，控制模块5还用于依据所述倾斜角度、所述移动速度、以及所述移动方向执行所述决策机制，其中，所述决策机制为控制所述语音输出模块6输出所述第一语音信息。该实施例主要用于检测盲人用户的行走过程，例如:盲人用户佩戴该盲人智能眼镜时前进，当行进方向错误、行走姿势倾斜或者行走速度过快时，进行语音播报及发出提醒声音的第一语音信息，该第一语音信息一般为:“危险，行进方向错误”“行进速度过快，请减慢行进速度”……等等。该实施例还用可以增设一用于进入该行走模式的按键，该按键用于触发该行走模式，行走模式包括以下步骤:
[0059]S1、用户按下按键，进入行走模式；
[0060]S2、用户前进，当偏离预设的路线、行走姿势倾斜或者行进速度过快时，进行语音播报，发出提醒声音，即第一语音信息。
[0061]该实施例的有益效果在于，检测盲人用户的行走方向、行走姿势或行走速度以保证盲人用户单独出行安全。
[0062]图5为本发明第三实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图，如图5所示，该盲人智能眼镜还包括设置于镜架前部I两端的GPS模块7及无线通信模块8。GPS模块7及无线通信模块8并不限于设置于镜架前部I两端，还可以设置与该盲人智能眼镜的其他位置。
[0063]图6为本发明第三实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图，如图6所示，该实施例不同于第二实施例之处在于，控制模块5与GPS模块7电性连接，所述GPS模块7用于获取所述盲人智能眼镜的定位信息；控制模块5与无线通信模块8电性连接，所述无线通信模块8用于与预设的远程服务器无线通信连接。
[0064]所述控制模块5还用于依据所述倾斜角度、所述移动速度、以及所述移动方向执行所述决策机制，其中，所述决策机制为调用所述GPS模块7的所述定位信息，并生成一与所述定位信息绑定的急救信息，将所述定位信息及所述急救信息通过所述无线通信模块8发送至所述远程服务器。该实施例主要应用于盲人用户发生如摔倒等危险时发出求救信号至网络，通过网络拨通预存的电话号码，通知专人服务摔倒的盲人。以盲人用户摔倒为例，该实施例的操作流程如下:
[0065]S1、盲人用户摔倒；重力传感器41用于检测所述状态参数中的重力感应值，加速度传感器42用于检测所述状态参数中的速度变换值，指南针传感器43用于检测所述状态参数中的移动方向。
[0066]S2、依据所述重力感应值计算出所述盲人智能眼镜相对于水平面的倾斜角度，并依据所述速度变换值计算出所述盲人智能眼镜的移动速度，并依此判断盲人用户摔倒。
[0067]S3、调用GPS模块7的定位信息，该定位信息为盲人用户摔倒的事发地点。
[0068]S4、将以上信息发送至远程服务器。
[0069]S5、远程服务器安排专人到现场服务盲人用户，或者打电话至该盲人用户的家里，通知该盲人用户已发生摔倒事故。该步骤可依据需求灵活设置，并不限于该实施例例举情形。[0070]该实施例的有益效果在于，当盲人用户发生危险事故时，及时发出求救信号以通知专人服务。
[0071] 图7为本发明第四实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图，如图7所示，所述盲人智能眼镜还包括设置于所述镜片2后侧或所述镜架前部I上侧的摄像模块9、以及设置于所述镜腿3上的语音输出模块6。
[0072]图8为本发明第四实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图，如图8所示，该实施例不同于第一实施例之处在于，控制模块5与摄像模块9电性连接，所述摄像模块9用于采集所述盲人智能眼镜前方的图像信息，并将所述图像信息传送至所述控制模块5 ;控制模块5还用于依据所述图像信息计算出所述图像信息中的障碍信息。另外，盲人智能眼镜还包括与所述控制模块5电性连接的语音输出模块6，用于输出预设的第二语音信息；所述控制模块5还用于依据所述障碍信息控制所述语音输出模块6输出所述第二语音信息。该实施例主要应用于盲人用户探路，如同第一实施例，该实施例还可以增设一用于触发探路模式的按键，该探路模式包括以下步骤:
[0073]S1、用户按下按键，进入探路模式；
[0074]S2、用户行进时实时摄像；
[0075]S3、当遇到障碍物时，计算摄像所得的图像中的障碍物信息；
[0076]S4、调用第二语音信息进行语音播报，发出提醒声音，例如“前方有障碍” “请绕道行驶”等等。
[0077]该实施例的有益效果在于，识别盲人用户行走道路前方障碍，保障其安全出行。
[0078]图9为本发明第五实施例提供的一种盲人智能眼镜的结构示意图，如图9所示，所述盲人智能眼镜还包括设置于所述镜架前部I的两端中的任意一端的语音输入模块10、GPS模块7、以及设置于所述镜腿3上的语音输出模块6。
[0079]图10为本发明第五实施例提供的一种盲人智能眼镜的框图，如图10所示，该实施例不同于第一实施例之处在于，所述盲人智能眼镜还包括与所述控制模块5电性连接的语音输入模块10，用于接收语音输入信息并将所述语音输入信息回传至所述控制模块5，其中，所述语音输入信息为目标地点；与所述控制模块5电性连接的GPS模块7，所述GPS模块7用于获取所述盲人智能眼镜的定位信息；与所述控制模块5电性连接的语音输出模块6，用于输出预设的第三语音信息。
[0080]针对以上新增模块，控制模块5识别所述语音输入信息以确定所述目标地点后，依据所述定位信息及所述目标地点形成行走路线信息，依据行走路线信息为盲人用户导航，同时依据所述行走路线信息形成所述第三语音信息，控制所述语音输出模块6输出所述第三语音信息。该实施例应用于盲人用户导航，该实施例也可以增设一导航按钮，当用户按下该导航按钮时，触发用户导航模式，该导航模式包括以下步骤:
[0081]S1、按下导航按钮，开启导航模式；
[0082]S2、语音输入目标地点，如:“我要去‘宝安体育中心’”；
[0083]S3、语音识别后，语音播报第三语音信息:“目的地距离现在三公里，在现在地点的西北处”；如果目的地没有搜寻到，播报:“目标地点不存在，请重新输入”;
[0084]S4、确认目的地，按下预设的“确认键”；
[0085]S5、语音播报第三语音信息:“请注意目的地时宝安体育中心，请沿当前路径行走”；
[0086]S6、盲人按照语音指示，朝着目的地出发；
[0087]S7、前面遇到障碍物，盲人智能眼镜通过图像采集，处理后，识别出障碍物，播报“前方5米有障碍物，请绕行”；该步骤为结合第四实施例协同工作。
[0088]S8、当盲人不小心摔倒，盲人智能眼镜会进行报警信息，到预先指定的接收端，发出危险情况以及当前位置信息，方便监护人及时了解，以应对紧急情况；该步骤为结合第三实施例协同工作
[0089]S9、当到达目的地时，播报第三语音信息:“已到达目的地”。
[0090]该实施例的有益效果在于，为盲人用户导航，方便盲人用户出行。
[0091]以上实施例可以以任意形式相互结合实施，而并不局限于任一实施例单独实施。
[0092]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的，上述的仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保 护之内。