[发明专利]一种基于TOF技术的3D导盲装置及方法

说明书

本发明涉及导盲设备技术领域，具体地说，涉及一种基于TOF技术的3D导盲装置及方法。该导盲装置包括3D导盲装置本体。其中，3D导盲装置本体内设有：感测模块，其包括ToF传感器和MEMS惯性传感器，ToF传感器用于检测人体距最近障碍物的距离并产生障碍物距离信号，MEMS惯性传感器用于检测人体姿态并产生人体姿态信号；信号处理模块，其用于对障碍物距离信号和人体姿态信号进行处理以获取人体实时位置数据，并能够根据人体实时位置数据生成导盲信息；语音提醒模块，其用于对导盲信息进行播报；以及电源模块，其用于对感测模块、信号处理模块和语音提醒模块进行供电。该方法基于该装置实现。本发明能够较佳地为使用者提供导盲服务。

技术领域

本发明涉及导盲设备技术领域，具体地说，涉及一种基于TOF技术的3D导盲装置及方法。

背景技术

盲人是社会中的弱势群体，出行是他们最大的行动障碍。现有存在多种能够对盲人进行导盲的辅助行走设备，但是以往导盲设备在辅助盲人行走的过程中仍存在诸多空间死角，且现有导盲设备在辅助行走的同时也从一定程度上带给盲人一定的附加障碍，故无法满足因生活节奏加快而带来的便捷行走的需求，从而会较大地限制盲人的生活范围，进而会较大地影响盲人的生活质量。

发明内容

本发明的内容是提供一种基于TOF技术的3D导盲装置，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的一种基于TOF技术的3D导盲装置，其包括3D导盲装置本体。其中，3D导盲装置本体内设有：

感测模块，其包括ToF传感器和MEMS惯性传感器，ToF传感器用于检测人体距最近障碍物的距离并产生障碍物距离信号，MEMS惯性传感器用于检测人体姿态并产生人体姿态信号；

信号处理模块，其用于对障碍物距离信号和人体姿态信号进行处理以获取人体实时位置数据，并能够根据人体实时位置数据生成导盲信息；

语音提醒模块，其用于对导盲信息进行播报；以及

电源模块，其用于对感测模块、信号处理模块和语音提醒模块进行供电。

本发明中，感测模块能够集成ToF传感器和MEMS惯性传感器，从而能够较佳地实现对人体与最近障碍物的距离和人体行走姿态的检测。这使得本发明的3D导盲装置不仅能够帮助使用者避开前方障碍物，而且还能够通过对人体行走姿态的检测而实现对使用者行走方向的导航，而且语音提醒模块的设置，使得能够实时根据检测信息而播报导航信息，从而能够较佳地便于使用者使用。

本发明中，ToF传感器能够提供较为精准的距离测量，利用MEMS惯性传感器能够较佳地实现盲人行动过程中的动作识别，从而能够较佳地保证盲人真实平稳的行走，并且能够对行动进行实时跟踪，从而能够较好的避免了以往的导盲辅助设备因有视觉死角而会对盲人行走造成的影响，进而极大地提高了盲人行走的便利性。

本发明中，ToF传感器能够使用压电MEMS技术，整合MEMS超声波换能器和低功耗CMOS片上系统，从而体积和功耗均较低，便于使用。其中，ToF传感器在工作时能够使得朝向行走方向的正前方发射“Chirp(啁啾)”超声波，然后接收ToF传感器视场范围内物体的回声，根据声波传输的速度，计算往返时间，从而能够较佳地得到离最近障碍物的距离，且ToF传感器在获取距离后能够利用I2C通信传送给信号处理模块，从而较佳地实现了数据的传输。

本发明中，通过语音提醒模块的设置，使得本发明的3D导盲装置能够具有语音提示功能，这使得本发明的3D导盲装置能够根据检测的数据实时通过语音的方式对使用者进行导盲，从而较佳地实现了自主导盲功能。

作为优选，信号处理模块处还设有一存储模块，存储模块用于对人体实时位置数据进行连续存储。从而能够较佳地对使用者的位置进行实时跟踪，进而能够较佳地实现了导盲功能。

作为优选，ToF传感器与信号处理模块间通过I2C通信协议进行数据传输。从而便于数据传输。