[发明专利]基于激光测距的导盲手套

说明书

本发明涉及一种基于激光测距的导盲技术，将激光测距仪装载到手套上，能通过人们行走过程中自然的双手摆动，扩大导盲仪器的测量范围。同时添加了手势动作，不同的手势对应不同的测量模式或者不同的测量目的，能够应对绝大多数日常环境。相比于其他的导盲器件，功能更加完善，更加高效。

技术领域

本发明涉及一种激光测距技术，属于光学检测技术领域。

背景技术

目前，导盲仪器应用的技术种类多样，但多数依赖于测距技术，主要有超声波测距技术、激光测距技术、光学图像对比技术等。应当说，各种测距技术都已经相对成熟，某些技术的测距精度已然相当可观，如激光测距的精度能达到毫米级。激光测距技术一般采用两种方法：脉冲法和相位法。这两种方法都是为了测量光波在空气中的传播时间，通过算出光速与从发射到接收的时间差的乘积，从而测出二者之间的距离。超声波测距方法也是大同小异，从测距模块中发射超声波，超声波遇到障碍物回返，声速乘以发射接收的时间差的一半，即为二者之间距离。光学图像法主要是通过对不同时刻采集的光学图像进行对比，当二者距离变近，图像将会变大，距离变远，图像将会变小，通过分析处理得到距离变化信息，较前二者来说，精度上有所不及。在导盲仪器中，多以前两种技术为佳，间或辅以第三种。

然而，现有的导盲仪器有其缺陷所在。这些仪器基本都是相对固定测量，比如盲人眼镜，就固定在眼部，显得呆板，在应对稍微复杂的环境时就不那么如意，特别在上下楼梯或者后方来车来人时就略微无力。

发明内容

为了克服上述导盲仪器的某些不足，本发明提供一种新的导盲仪器——导盲手套。该仪器在保持了精准测距功能的同时，有效增加了其应对各种场景的灵活性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将激光测距仪装载到手套上，人在行走时会伴随双手自然的摆动，激光测距范围更广，测量更加灵活；由于手套本身为一种柔性材料，随手势不同，不同部位的电阻也不同。因此辅以不同的手势，即可完成不同的测量目的，能够应对更加复杂的环境。

本发明与现有技术相比具有以下特点和有益技术效果：

1．由于人在行走时伴随着自然的双手摆动，在不增加额外部件或额外消耗的情况下增大了其测量范围，经济高效。

2．增加了手势功能，通过不同的手势选择不同模式以应对不同的环境情况，更具有针对性，功能更完善。

附图说明

图1是激光测距仪原理示意图。

图2是将激光测距仪装载到手套上由盲人佩戴后的基础效果图。

图3是由于手臂的摆动，激光测距能够测出更大的范围。

图4是盲人手套上的具体示意图。

图5是盲人手套第一手势，表示测距工作方式。

图6是盲人手套第二手势，表示智能工作方式。

具体实施方式

下面结合附图，并通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，但它仅用于说明本发明的一些具体的实施方式，而不应理解为是对本发明保护范围的任何限定。

图1是激光测距的原理，激光器测距模块发射激光，遇到障碍物后返回，测出光在空气中传播的时间就可以得到与障碍物之间的距离。图2是将激光器测距模块装载到手套上，再由人带在手上，发出的激光碰到前方的行人或者障碍物再返回，如果路面平坦，则理论上测得的距离应该是连续变化的，有障碍物时会发生突变。当盲人与障碍物的距离达到设定的预警值时或者在某一方向上扫描距离突变超出预定值时，手套就会发出提醒。图3示意装载到手套上的激光器在来回摆动的过程中测量到了更大的范围，并且测量角度也扩大了，能够反映出前上方和前下方的障碍物情况。图4是手套的功能示意图。手套前后各有一个出光口，能够完整监测到前方和后方的情况，及时给出提醒。

同时我们给盲人手套加上手势识别模块，通过采用柔性材料，当做出不同手势时，通过监测材料参数如电阻等变化，使盲人手套处于不同的工作模式之中。目前盲人手套主要采用两种工作方式，第一种是测距工作方式，第二种是智能工作方式。测距工作方式主要是从中指射出激光探测距离，并通过语音提醒盲人。智能工作方式是通过手套上三个出光口监测周围环境，一旦当盲人与障碍物的距离达到设定的预警值时或者在某一方向上扫描距离突变超出预定值时，手套就会发出提醒。例如：当提示到路面环境变化时，比如出现楼梯时，通过中指食指伸直，其他手指弯曲，如图5，盲人手套实现测距工作模式，通过中指的激光能够自己自由测量，这时为了保证安全，可以开启一个其他位置的测量模块。当通过此路段时，改变手势使大拇指和小拇指弯曲，其他手指伸直，如图6，即可回复到智能模式。