[發明專利]一種靈活可配置的盲人智能導航裝置

在審

• 申請號: 202010719699.2
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111840016A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 孫潔
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: A61H3/06
• 分類號: A61H3/06;G01S13/93;G01S15/93;G01S17/93
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種靈活可配置可拆卸式盲人智能導盲裝置，包括安裝在導盲杖上的模塊和安裝在盲人眼鏡上的模塊，所有模塊均進行封裝形成帶標準接口的小盒形狀，采用固定卡扣進行安裝。安裝在導盲杖上的裝置包括主控制模塊、可定制化避障模塊和藍牙模塊，避障模塊分別為攝像頭模塊、前方避障模塊、左右方避障模塊、和底部路面檢測模塊。攝像頭模塊和前方避障模塊綜合檢測一米以外前方障礙物類型和距離，左右方避障模塊用于檢測左右方有無障礙物，底部路面檢測模塊用于檢測前方路面平整度。安裝在盲人佩戴的眼鏡上的設備包括等人高避障模塊和語音模塊。等人高避障模塊能測量懸空障礙物，語音模塊通過藍牙方式與主控制單元進行通訊，引導盲人繞開障礙物。

技術領域

本發明涉及智能導盲技術領域，具體涉及一種可拆卸可配置的智能導盲裝置。

背景技術

要讓盲人參與正常社會生活，主要問題是解決出行問題。目前盲人出行主要利用盲杖進行路面情況檢測。但使用普通盲杖存在以下問題：1) 僅能發現身邊一米以內的情況，無法發現更遠距離的路況并提前避險；2）僅能探知路面障礙物，無法發現懸空的障礙物，例如不合規安裝的空調外機、廣告牌等；3）一般用于感知身前情況，無法同時顧及兩側情況。

當前也有多種智能盲杖及導航小車等技術方案，采用傳感器進行測距和避障。目前存在的盲人智能導航方式存在以下問題：1）單一傳感器具有局限性，僅依靠一種傳感器無法獲得完善的障礙物信息，如攝像頭能夠識別障礙物類型但在識別距離時需要其他措施輔助；2）部分導航方案不適宜結合到盲杖上，例如激光雷達雖然精度高，但體積較大而且成本較高。3）集成了多種傳感器的技術方案中，尚沒有能夠根據盲人的個人需求和經濟條件進行定制化配置的方案。

考慮到盲人基本都配有導盲杖和眼鏡，本發明設計了一種可以靈活安裝在現有導盲杖和眼鏡上的導航新裝置，并且能夠進行多個方向以及懸空障礙物的立體避障檢測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種靈活可配置的盲人智能避障新裝置。

本發明創造的技術方案是這樣實現的：一種可拆卸智能導盲裝置，包括設備10、設備20和固定卡扣30，設備1安裝在導盲杖上，設備2安裝在盲人佩戴的眼鏡上，采用固定卡扣30進行安裝。

所述設備10包括一個主控制模塊、四個避障模塊和一個藍牙模塊，均進行封裝形成帶標準接口的小盒形狀，避障模塊可由盲人進行定制化選擇，并通過標準接口與主控制單元進行連接。所述封裝模塊通過可調節大小的卡扣30固定在盲杖上。所述主控制模塊為STM32單片機及處理邏輯，所述避障模塊分別為攝像頭模塊、前方避障模塊、左右方避障模塊、和底部路面檢測模塊。所述攝像頭模塊和前方避障模塊安裝在導盲杖頂部，處理邏輯包括GPU和深度學習算法，用于綜合檢測一米以外前方障礙物類型和距離；所述深度學習算法采用卷積神經網絡，利用預訓練模型計算方法對特定場景的障礙物進行訓練得到訓練好的神經網絡模型，通過攝像頭獲得的圖像信息和前方避障模塊獲得的距離速度數據進行融合識別，判斷得出所述障礙物的類型和距離，并輸出到主控制模塊。所述左右方避障模塊安裝在導盲杖中部左右兩側面，用于檢測左右方有無障礙物。所述底部路面檢測模塊安裝在導盲杖底部，用于檢測前方路面平整度。所述藍牙模塊和主控制模塊連接，用于接收主控制器指令，驅動所述設備20的語音模塊。

所述設備20包括一個等人高避障模塊和一個語音模塊，均進行封裝形成帶標準接口的小盒形狀，以便安裝在眼鏡上。等人高避障模塊能測量等人高度并懸空的障礙物，連接到所述設備10的主控制單元。語音模塊通過藍牙方式與所述設備10的主控制單元進行通訊，用于接收主控制單元結合各個避障模塊處理后發出的信息，及時發出避障語音信息，引導盲人繞開障礙物。

所述裝置30采用固定環，將封裝好的避障模塊安裝在盲杖或者眼鏡上，再通過調節固定卡扣，將導航裝置進行固定。