[发明专利]使人感知方向的电子腿箍

说明书

技术领域

本发明涉及一种使人感知方向的电子腿箍，是具有指南针功能的智能穿戴设备。

背景技术

人本身不具备方向感官，在陌生环境无阳光的情况下，可通过指南针识别方向，健全人可通过眼睛观看指南针，盲人可通过手触摸指南针识别方向。健全人野外旅行，或驾驶车、船、飞机等进入地形复杂地区，以及盲人走入陌生地方时，如果不利用指南针对方向进行实时识别，很有可能发生不同程度的迷路。但每时每刻使用传统的指南针，会让人觉得费事。

发明内容

为克服现有的指南针产品的不足，本发明是一种使人感知方向的电子腿箍，是具有指南针功能的智能穿戴设备，通过电脉冲或机械振动传递方向信息，穿戴于人小腿部，当小腿的方向改变时，电子腿箍内相应位置的作用元件可振动或释放低频电脉冲，使穿戴者感知方向。

本发明的技术方案是：这是一种使人感知方向的电子腿箍，通过电脉冲或机械振动传递方向信息，穿戴于小腿部，由电源电路、方向传感器电路、智能逻辑电路、模拟开关电路和分布于腿箍的多个作用元件构成。在腿箍的内侧，贴近皮肤均匀分布于有16组作用元件，对应人周围的不同方位，作用元件可为电磁振动元件或成对的电极，当小腿的方向改变时，电子腿箍内的磁传感器和加速度传感器可检测磁力线方向对应于腿部的角度变化，由单片机控制北方向对应方位的作用元件启动振动或释放低频电脉冲，使腿部相应位置皮肤的触觉神经感觉到刺激，并将刺激传输至大脑，从而使穿戴者实时感知方向的变化。

本发明的有益效果是：盲人可以使用此设备辅助日常出行，实时感知方向，增进出行安全。健全人可以在野外郊游、驾驶车、船、飞机时使用此设备，实时感知方向变化，减少迷路，并且方向的感知不需要手和眼睛的参与，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是电子腿箍穿戴位置示意图。

图2是电子腿箍另一种穿戴位置示意图。

图3是电子腿箍外观图。

图4是电极元件外观图。

图5是电磁振动元件侧视图。

图6是传感器芯片安装方向示意图

图7是电路结构示意图。

图8是单片机主程序流程框图

图9是单片机矩形波子程序流程框图

图中，1-小腿，2-电子腿箍，3-机壳，4-外层皮带，5-内层皮带，6-作用元件，7-电极信号线，8-电极地线，9-电磁线圈，10-磁铁，11-弹性条，12-磁传感器芯片，13-加速度传感器芯片，14-电源电路，15-方向传感器电路，16-智能逻辑电路，17-模拟开关电路，18-模拟开关。

具体实施方式

如图1所示，电子腿箍2可穿戴于小腿1下方脚踝位置。如图2所示，电子腿箍2也可穿戴于小腿1上方靠近膝盖位置。由于人在行走、驾驶车船等时候，小腿相对比较接近垂直于地面，所以当电子指南针固定于小腿的位置，比较容易探测到相对准确的方向。

图3是电子腿箍外观图，主要电路集中在机壳3中，腿箍皮带由两层构成，内层皮带5帖近小腿皮肤，由伸缩幅度大的弹性材料构成，其功能是使位于皮带内侧的作用元件6均匀分布。作用元件6通过皮带内部的导线与机壳中的控制电路相连。作用元件6是成对的电极或电磁振动元件，共16组，均匀分布于内层皮带5内侧。外层皮带4采用伸缩幅度小的材料，可调节穿戴长度，其功能是将整个设备固定于腿部。

图4是电极外观图，图中内部圆形金属是电极信号线7，外环金属是电极地线8。当矩形波脉冲电压作用于电极信号线7和电极地线8之间，皮肤触觉神经可以感觉到微小的交流电流。

图5是电磁振动元件侧视图，由电磁线圈9、磁铁10构成，磁铁固定在下方的弹性条11上，当矩形波脉冲电流通过电磁线圈9，磁铁10上下振动。