[发明专利]避障装置

说明书

本发明提供了一种避障装置，所述避障装置包括至少一佩戴单元，所述佩戴单元用于根据用户的自然摆动信息获得用户周边的障碍物空间中的采样点位置信息以构建用户周边的障碍物空间分布模型，并根据所述障碍物空间分布模型引导用户的行进方向。本发明的避障装置充分利用了人体运动的工学特征，用户行走时用户自然摆动的关节与水平面形成一定的夹角，扩大了佩戴单元中超声波检测模块的散射角，减少了其在水平与垂直方向上的探测盲区，能够在更大范围进行检测，拉近了对用户周围障碍物的检测距离，提高了避障装置的性能。

技术领域

本发明涉及辅助行走设备技术领域，特别涉及一种避障装置。

背景技术

人类对外界环境信息的获取很大一部分来自视觉系统，视觉缺失和视力残疾给盲人和视障患者在生活上带来极大的困难，尤其是对安全行走极具挑战性。

为了帮助盲人行走，先后出现辅助盲人行走的工具，例如经过特殊培训的导盲手杖、导盲犬，但是基于通过导盲手杖来探知障碍物信息的方法效率低下且耗费体力，而导盲犬训练周期和适应期较长、成本较高，使用并不普遍。

近年来，随着电子结合导航服务等相关技术，出现了利用GPS技术、超声波、红外、激光、摄像头等传感器研发的一系列的穿戴式设备，例如导盲腰带、盲人安全帽等。导盲腰带诸如FeelSpace智能腰带通过手机导航应用提供方位，佩戴者身体腰带的前、后、左、右某个方向发生震动，指引用户行走的方向。但FeelSpace智能腰带主要使用GPS技术，对于实时障碍物的检测能力缺失。盲人安全帽诸如Cloudmind导盲头盔通过摄像头装置捕获到使用者与前方障碍物的距离，当距离障碍物一定距离时以警报提醒用户。但Cloudmind导盲头盔需要非常高规格的处理单元和图像采样装置来实现图像检测功能，对于入门用户较难接受，且图像识别的错误率可能成为问题。

基于超声波、激光、红外线技术实现的避障功能，只能检测一定方向或高度上障碍物，而通过双摄像头采集图像以获取物体与摄像头距离的方法计算复杂度高，资源消耗量大，难以实时地提供准确的提示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避障装置，以弥补现有避障方式存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种避障装置，所述避障装置包括：

至少一佩戴单元，用于根据用户的自然摆动信息获得用户周边的障碍物空间中的采样点位置信息以构建用户周边的障碍物空间分布模型，并根据所述障碍物空间分布模型引导用户的行进方向。

可选的，在所述的避障装置中，每个佩戴单元均包括：

一超声波检测模块，用于发射超声波信号，并根据所述超声波信号获得用户周边障碍物相对超声波检测模块的方向和距离；

一重力传感器，用于获得所述超声波检测模块相对地面的倾斜角度；

一陀螺仪，用于获得所述超声波检测模块相对于用户行进前方的旋转角度；

一处理模块，用于根据障碍物相对超声波检测模块的方向和距离、超声波检测模块相对地面的倾斜角度和超声波检测模块相对于用户行进前方的旋转角度，获得用户周边的障碍物空间中的采样点位置信息，根据采样点位置信息构建障碍物空间分布模型，并根据所述障碍物空间分布模型判定用户是否可沿当前行进方向继续行进；以及

一提示模块，用于根据所述处理模块的判定结果反馈对应提示信息给用户。

可选的，在所述的避障装置中，所述提示模块为蜂鸣器，在所述处理模块判定用户不可沿当前行进方向继续行进时，所述蜂鸣器反馈的提示信息为声音信号；反之，所述蜂鸣器反馈的提示信息为静音信号。

可选的，在所述的避障装置中，所述提示模块为振动器，在所述处理模块判定用户不可沿当前行进方向继续行进时，所述振动器反馈的提示信息为振动信号；反之，所述振动器反馈的提示信息为静音信号。