[發明專利]可穿戴式布萊葉盲文識別系統及其識別方法、制備方法

在審

• 申請號: 201911306575.5
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111103076A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 劉景全;姜春蓬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01L1/20
• 分類號: G01L1/20;G09B21/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 劉翠

1.一種可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，包括：

-柔性觸覺傳感器陣列，所述柔性觸覺傳感器用于檢測盲文凸點，并將傳感器的電阻變化轉換為電壓信號后發送至可穿戴式采集電路；

-可穿戴式采集電路，所述可穿戴式采集電路用于對接收到的電信號進行數據處理和分析，生成識別結果并發送至應用終端；

-應用終端，所述應用終端用于將接收到的識別結果進行展示并合成語音輸出；

其中：

所述柔性觸覺傳感器陣列包括：由上至下依次設置的頂電極層、壓阻層和底電極層；

所述頂電極層和底電極層均包括：由下至上依次設置的柔性襯底、電極陣列和柔性間隔；所述柔性間隔為與電極陣列中每一個電極點位置具有對應開窗的間隔層；所述頂電極層上的電極陣列和底電極層上的電極陣列之間具有對準關系。

2.根據權利要求1所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，所述柔性襯底包括如下任意一項或任意多項：

-采用聚酰亞胺或聚對苯二甲酸乙二醇酯制備得到；

-厚度為27.5～50微米；

和/或

所述柔性間隔包括如下任意一項或任意多項：

-采用聚酰亞胺或聚對苯二甲酸乙二醇酯制備得到；

-厚度為27.5～50微米。

3.根據權利要求1所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，所述頂電極層的電極陣列中包含多條行電極，其中每一條行電極均包括多個電極點；所述底電極層的電極陣列包含多條列電極，其中每一條列電極均包括多個電極點；相應地，所述頂電極層上的電極陣列和底電極層上的電極陣列之間的對應關系為：所述頂電極層中的任意一條行電極總是與底電極層中的所有列電極存在垂直對應關系。

4.根據權利要求3所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，每一條所述行電極均包括如下任意一項或任意多項：

-采用銅制備得到；

-厚度為18.5微米；

-結構采用平行直線結構、折線形電極結構以及蛇形線結構中的任意一種；

-電極上電極點的形狀采用圓形、矩形以及正六邊形中的任意一種；

和/或

每一條所述列電極均包括如下任意一項或任意多項：

-采用銅制備得到；

-厚度為18.5微米；

-結構采用平行直線結構；

-電極上電極點的形狀采用圓形、矩形以及正六邊形中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，所述壓阻層采用包含多壁碳納米管的聚氨酯合成物制備得到，并能夠伸展及壓縮。

6.根據權利要求1所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，所述可穿戴式采集電路包括集成在手環上的分壓電路和開發板，所述柔性觸覺傳感器通過軟排線與分壓電路連接；其中，所述分壓電路用于與柔性觸覺傳感器陣列構成閉合回路，所述開發板用于將柔性觸覺傳感器陣列的模擬電壓轉化為數字電壓，并進行數據分析。

7.根據權利要求1所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，其特征在于，所述應用終端包括集成的顯示模塊、語音輸出模塊以及語音合成模塊，其中，所述顯示模塊用于展示開發板輸出的識別結果，所述語音合成模塊用于將識別結果進行語音合成，并通過語音輸出模塊輸出。

8.一種可穿戴式布萊葉盲文識別方法，其特征在于，采用權利要求1至7中任一項所述的可穿戴式布萊葉盲文識別系統，包括：

S1，柔性觸覺傳感器碰觸盲文字符，將盲文字符的凸點引發的相應傳感器的壓力變化轉變為電信號，并發送至可穿戴式采集電路；

S2，可穿戴式采集電路對接收到的電信號進行數據處理，生成識別結果并發送至應用終端；

S3，應用終端將接收到的識別結果進行展示并合成語音輸出。