CN110638613A - 一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统及其避障方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统及其避障方法,包括眼镜避障部分和拐杖避障部分,眼镜避障部分包括如下步骤:上电自检并与拐杖无线连接并等待拐杖响应;配对成功,默认打开语音提示模式;获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与障碍物的距离;若超过设定阈值,则发出语音提示用户;拐杖避障部分包括如下步骤:上电自检并与眼镜无线连接,获取眼镜发出的信号并反馈相应;GPS模块工作并测量当前拐杖的位置信息;方位模块工作并获取拐杖当前的方位信息;将位置信息和方位信息发送至眼镜并进行对用户进行提示。本发明不仅提高了数据的稳定性,而且避免了由于数据传输错误,产生重大后果事件的发生,进而增加了用户体使用的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及盲人辅助设备领域,尤其涉及一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统及其避障方法。
背景技术
WHO估计如不采取强有力的措施,到2020年全世界视力残疾人口将翻一番。而WHO西太平洋地区(我国是该地区国家之一)办公室估计,该地区视力残疾较其他地区更为严重,即如不及时采取有效的预防及治疗措施到2020 年,可增加3倍。
由上述数据我们可以知道盲人的数量正在增长,如何提高他们的生活质量也成为社会急需考虑的问题。而且在盲人群体中老年人占的比重较大,年龄的增长也使他们的感官有所退化,靠自身来感知外界环境的能力也比较有限,因此,现有技术需要进一步改进和完善。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统。
本发明的另一目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于上述避障系统的避障方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
本发明还公开了一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,该避障系统主要包括眼镜避障部分和拐杖避障部分。所述眼镜避障部分采用无线方式与拐杖避障部分进行连接。所述眼镜避障部分安装在眼镜上,包括第一电池组、第一主控芯片模块、用于控制系统状态的控制模块、用于与拐杖避障部分数据互联的第一无线通信模块、用于探测前方障碍物距离的第一超声波模块组、用于提示用户信息的语音模块和震动模块、以及用于检测用户是否跌倒的意外检测警报模块。所述拐杖避障部分安装在拐杖上,包括第二电池组、第二主控芯片模块、用于与眼睛避障部分连接的第二无线通信模块、用于探测前方障碍物距离的第二超声波模块组、用于探测前进方位的方位模块、用于定位自身位置的GPS模块、以及用于连接云端服务器的GPRS模块。
具体的,所述第一主控芯片模块分别与第一电池组、控制模块、第一无线通信模块、第一超声波模块组、语音模块、震动模块和意外检测报警模块电连接,控制各模块有序协同工作。所述第二主控芯片模块分别与第二电池组、第二无线通信模块、第二超声波模块组、方位模块、GPS模块、GPRS模块电连接,并控制各模块有序协同工作。
作为本发明的优选方案,为了提高眼镜上的第一超声波模块组的测量精度,本发明所述第一超声波模块组包括若干第一超声波模块。所述第一超声波模块至少设为两个,且关于眼镜中轴线左右对称设置。
作为本发明的优选方案,为了提高拐杖上的第二超声波模块组的测量精度,本发明所述第二超声波模块组包括若干第二超声波模块。所述第二超声波模块至少设为五个,分别位于拐杖的上部、中部和下部三处。
进一步的,为了便于用户操作避障系统,本发明所述控制模块包括五个按钮,分别为开关键、功能键、返回键、加号键和减号键。
作为本发明的优选方案,所述方位模块采用指南针模块。
作为本发明的优选方案,所述意外检测报警模块采用六轴传感器模块。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现:
一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的避障方法,该避障方法主要包括眼镜避障部分和拐杖避障部分,所述眼镜避障部分包括如下步骤:
步骤S11:上电自检并与拐杖无线连接,并等待拐杖响应;
步骤S12:配对成功,默认打开语音提示模式;
步骤S13:获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与前方障碍物的距离;
步骤S14:若超过设定阈值,则发出语音提示用户;
所述拐杖避障部分包括如下步骤:
步骤S21:上电自检并与眼镜无线连接,获取眼镜发出的信号并反馈相应;
步骤S22:GPS模块工作并测量当前拐杖的位置信息;
步骤S23:方位模块工作并获取拐杖当前的方位信息;
步骤S24:将位置信息和方位信息发送至眼镜并进行对用户进行提示。
作为本发明的优选方案,所述步骤S12还包括其余两种模式:
震动模式:获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与前方障碍物的距离,若超过设定阈值,则根据距离远近调整震动频率的大小以提醒用户;
音量调节模式:根据加减案件控制语音提示或震动频率的大小。
作为本发明的优选方案,所述眼镜避障部分还包括步骤S15:意外摔倒检测:意外检测报警模块上电工作,若检测到摔倒信号,则通过语音提示用户是否需要帮助,若用户没反馈或反馈需要帮助,则将求助信号通过GPRS 模块发送至云端服务器。
作为本发明的优选方案,所述步骤S13通过超声波协调融合算法计算出与前方障碍物之间的距离,该算法包括如下步骤:
步骤S131:融合公式为:
xi,i-1=xi+[xi-1-xi]*Ci,i-1
上一次权值最新测量数据,其中xi,i-1为最终所得数据,xi为第i个超声波模块所得数据,Ci,i-1为权重系数;
步骤S312:由于受检测角度和超声波模块自身因素影响,不同模块采集的数据准确率有所差异,因此,采用权重系数来控制超声波模块在最终数据中所占比重,其计算公式如下:
Ci=Confi-1/[Confi+Confi-1]
其中,超声波模块权重Ci与数据的准确率有关,数据的准确率通过数据稳定性(Confi是指衡量第i个超声波模块的数据稳定度)表现,在一段时间内,数据越稳定趋于平滑,则数据越可靠;
步骤S313:数据稳定度公式如下:
Confi=α*Confi′+b*Δxi
其中,Confi′为前一刻所计算的数据稳定度,Δxi为超声波模块历史数据的方差,α、b为比例系数,其和为1,其取值根据实际情况调整。
与现有技术相比,本发明还具有以下优点:
(1)本发明所提供的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统及其避障方法不仅提高了数据的稳定性,而且避免了由于数据传输错误,产生重大后果事件的发生,进而增加了用户体使用的安全性。
(2)本发明所提供的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统及其避障方法通过声波回声获取装备与前方障碍物的距离,并将各个超声波模块的信息进行处理后通过提示单元进行多种形式的提示,并且配合报警单元及方位单元形成的一套方法为盲人更好更安全的出行体验及保障。
(3)本发明所提供的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统及其避障方法使用自主设计的多波协调融合算法,保证了数据的正确性,提高了设备的容错率,优化了障碍物判断的准确性。
附图说明
图1是本发明所提供的眼镜避障部分的工作流程图。
图2是本发明所提供的拐杖避障部分的工作流程图。
图3是本发明所提供的意外检测报警流程示意图。
图4是本发明所提供的摔倒检测程序流程图。
图5是本发明所提供的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的结构示意图。
图6是本发明所提供的避障方法实施效果示意图。
图7是本发明所提供的避障系统整体工作流程示意图。
图8是本发明所提供的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的内部信息交流示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
如图1至图8所示,本实施例公开了一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的避障方法,该避障方法主要包括眼镜避障部分和拐杖避障部分,所述眼镜避障部分包括如下步骤:
步骤S11:上电自检并与拐杖无线连接,并等待拐杖响应;
步骤S12:配对成功,默认打开语音提示模式;
步骤S13:获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与前方障碍物的距离;
步骤S14:若超过设定阈值,则发出语音提示用户;
所述拐杖避障部分包括如下步骤:
步骤S21:上电自检并与眼镜无线连接,获取眼镜发出的信号并反馈相应;
步骤S22:GPS模块工作并测量当前拐杖的位置信息;
步骤S23:方位模块工作并获取拐杖当前的方位信息;
步骤S24:将位置信息和方位信息发送至眼镜并进行对用户进行提示。
作为本发明的优选方案,所述步骤S12还包括其余两种模式:
震动模式:获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与前方障碍物的距离,若超过设定阈值,则根据距离远近调整震动频率的大小以提醒用户;
音量调节模式:根据加减案件控制语音提示或震动频率的大小。
作为本发明的优选方案,所述眼镜避障部分还包括步骤S15:意外摔倒检测:意外检测报警模块上电工作,若检测到摔倒信号,则通过语音提示用户是否需要帮助,若用户没反馈或反馈需要帮助,则将求助信号通过GPRS 模块发送至云端服务器。
作为本发明的优选方案,所述步骤S13通过超声波协调融合算法计算出与前方障碍物之间的距离,该算法包括如下步骤:
步骤S131:融合公式为:
xi,i-1=xi+[xi-1-xi]*Ci,i-1
上一次权值最新测量数据,其中xi,i-1为最终所得数据,xi为第i个超声波模块所得数据,Ci,i-1为权重系数;
步骤S312:由于受检测角度和超声波模块自身因素影响,不同模块采集的数据准确率有所差异,因此,采用权重系数来控制超声波模块在最终数据中所占比重,其计算公式如下:
Ci=Confi-1/[Confi+Confi-1]
其中,超声波模块权重Ci与数据的准确率有关,数据的准确率通过数据稳定性(Confi是指衡量第i个超声波模块的数据稳定度)表现,在一段时间内,数据越稳定趋于平滑,则数据越可靠;
步骤S313:数据稳定度公式如下:
Confi=α*Confi′+b*Δxi
其中,Confi′为前一刻所计算的数据稳定度,Δxi为超声波模块历史数据的方差,α、b为比例系数,其和为1,其取值根据实际情况调整。
本实施例还公开了一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,该避障系统主要包括眼镜避障部分和拐杖避障部分。所述眼镜避障部分采用无线方式与拐杖避障部分进行连接。所述眼镜避障部分安装在眼镜上,包括第一电池组、第一主控芯片模块、用于控制系统状态的控制模块、用于与拐杖避障部分数据互联的第一无线通信模块、用于探测前方障碍物距离的第一超声波模块组、用于提示用户信息的语音模块和震动模块、以及用于检测用户是否跌倒的意外检测警报模块。所述拐杖避障部分安装在拐杖上,包括第二电池组、第二主控芯片模块、用于与眼睛避障部分连接的第二无线通信模块、用于探测前方障碍物距离的第二超声波模块组、用于探测前进方位的方位模块、用于定位自身位置的GPS模块、以及用于连接云端服务器的GPRS模块。
具体的,所述第一主控芯片模块分别与第一电池组、控制模块、第一无线通信模块、第一超声波模块组、语音模块、震动模块和意外检测报警模块电连接,控制各模块有序协同工作。所述第二主控芯片模块分别与第二电池组、第二无线通信模块、第二超声波模块组、方位模块、GPS模块、GPRS模块电连接,并控制各模块有序协同工作。
作为本发明的优选方案,为了提高眼镜上的第一超声波模块组的测量精度,本发明所述第一超声波模块组包括若干第一超声波模块。所述第一超声波模块至少设为两个,且关于眼镜中轴线左右对称设置。
作为本发明的优选方案,为了提高拐杖上的第二超声波模块组的测量精度,本发明所述第二超声波模块组包括若干第二超声波模块。所述第二超声波模块至少设为五个,分别位于拐杖的上部、中部和下部三处。
进一步的,为了便于用户操作避障系统,本发明所述控制模块包括五个按钮,分别为开关键、功能键、返回键、加号键和减号键。
作为本发明的优选方案,所述方位模块采用指南针模块。
作为本发明的优选方案,所述意外检测报警模块采用六轴传感器模块。
实施例2:
本发明实施例提供了一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,包括:眼镜主控芯片、拐杖主控芯片、眼镜超声波模块组、拐杖超声波模块组、语音模块、GPS定位模块、方位模块、控制模块、无线通信模块、意外检测报警模块。
所述的眼镜主控芯片和拐杖主控芯片用于连接超声波模块、语音模块、GPS定位模块、方位模块、控制模块、无线通信模块、意外检测报警模块。
眼镜主控芯片、眼镜超声波模块组(至少2个)、控制模块、语音模块、眼镜无线通信模块、意外检测报警模块位于眼镜上。
拐杖主控芯片、拐杖超声波模块组(至少5个)、GPS定位模块、方位模块、拐杖无线通信模块位于拐杖上。
控制模块包含五个按钮:开关键、功能键、返回键、加号键、减号键。
通过开关键可以开启或关闭设备。
通过功能键可切换三种不同模式,包括:震动模式、智能语音提示模式、音量调节模式。在震动模式下,超声波收集的距离信息在分析处理后转换为频率信息并通过语音模块以震动形式提示;在智能语音提示模式下,超声波收集的距离信息在分析处理后转换为位置信息并通过语音模块以智能语音的方式提示障碍物位置信息;音量调节模式用于调节语音模块的提示声音大小。
通过返回键,可以返回上一个选择的模式。
通过加号键、减号键,可以在不同模式下实现不同的调节:在震动模式下,可以通过加号键、减号键来改变震动提示的初始化频率大小;在智能语音提示模式下,可以通过加号键、减号键来改变避障设备的避障警报距离;在音量调节模式下,可以通过加号键、减号键来调节语音提示的音量大小。
语音模块接可收来自超声波模块的频率信息,并以该频率播放指定音频。语音模块接可收来自超声波模块的障碍物位置信息,并播放对应的语音提示音频。语音模块可接收方位模块的方位信息信号,并播放对应的方位信息音频。
眼镜的超声波模块组收集眼镜与障碍物的距离信息,并将其发送给眼镜主控芯片;拐杖的超声波模块组收集拐杖与障碍物的距离信息,并将其通过无线通信模块发送给眼镜主控芯片。眼镜主控芯片收到眼镜超声波组及拐杖超声波组的信息后,可根据用户选择的功能模式将所有距离信息经过分析处理后转换为频率信息或障碍物位置信息。在将收集到的超声波数据转换为位置信息时,其主要的特征在于使用了一种基于多个超声波协调融合的方法来确定障碍物位置。
方位模块可获取拐杖正前方的方位信息,并将其通过无线通信模块发送至眼镜主控芯片。
GPS定位模块用于获取拐杖所在的位置信息,并将其通过GPRS模块发送至云服务器上,为APP提供信息。
无线通信模块分别位于眼镜和拐杖上,用于眼镜和拐杖上的信息通信。拐杖将方位信息,拐杖超声波组的信息通过无线通信模块发送大眼镜主控芯片。无线通信模块的使用不仅提高了数据的稳定性,而且避免了由于数据传输错误,产生重大后果事件的发生,进而增加了用户体使用的安全性。
意外检测报警功能可在使用者发生意外,如摔倒,受到撞击等情况下询问是否需要报警求助,在接到需要求助的指示或长时间未收到反馈的情况下将通过微信报警平台、短信报警平台,或者相关联系人报警平台等方式向附近急救人员进行报警求助。
请参阅图3和图4,本发明提供的一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障方法的一个应用例操作步骤包括:
首先,眼镜和拐杖开机,并等待两个设备之间进行无线通信模块的互连。
进一步的,眼镜和拐杖上的超声波模块组在开机后开始工作,对使用前方的障碍物距离信息进行收集,设备进入第一种工作模式:智能语音提示模式,在该模式下,可通过加号键和减号键改变避障的范围,默认是150cm,通过加号键按钮可扩展避障的距离,通过减号键可以缩短避障的距离。
进一步的,在智能语音提示模式下,眼镜上的超声波模块组将收集的数据直接发送到眼镜控制芯片上进行数据分析处理;拐杖上的超声波模块组将收集的数据通过无线通信模块发送到眼镜的控制芯片上进行数据分析处理。
进一步的,在智能避障模式下,眼镜主控芯片将通过融合算法来确定障碍物位置,其特点在于,采用多个超声波协调配合,对同一时刻采集的超声波数据经过融合算法的处理,从而得出障碍物的信息。
关于上一步中提到的超声波协调融合算法,其特征在于设备通过间隔固定的不同模块来对同一范围进行检测。采集到模块数据后,通过融合算法,将两组数据进行融合计算从而获取更为准确的数据作为判断依据,其融合公式为:
xi,i-1=xi+[xi-1-xi]*Ci,i-1
上一次权值最新测量数据,其中xi,i-1为最终所得数据,xi为第i个超声波模块所得数据,Ci,i-1为权重系数;由于受检测角度和超声波模块自身因素影响,不同模块采集的数据准确率有所差异,因此,采用权重系数来控制超声波模块在最终数据中所占比重,其计算公式如下:
Ci=Confi-1/[Confi+Confi-1]
其中,超声波模块权重Ci与数据的准确率有关,数据的准确率通过数据稳定性(Confi是指衡量第i个超声波模块的数据稳定度)表现,在一段时间内,数据越稳定趋于平滑,则数据越可靠;数据稳定度公式如下:
Confi=α*Confi′+b*Δxi
其中,Confi′为前一刻所计算的数据稳定度,Δxi为超声波模块历史数据的方差,α、b为比例系数,其和为1,其取值根据实际情况调整。
进一步的,在智能避障模式下,在确定障碍物的位置信息后,将通过语音模块以智能语音的形式提醒使用指具体的障碍物位置信息,让使用者可以根据提示对障碍物进行规避。
进一步的,拐杖上的GPS模块在开机后进入工作,以一定时间间隔获取使用者当前的经纬度信息,并通过GPRS模块将其以HTTP的形式发送到云端服务器存储起来。
进一步的,可通过触发拐杖上的方位提醒按钮获取使用者正前方的方位信息,并通过无线通信模块将位置信息发送到眼镜的主控芯片上,并通过眼镜上的语音模块播报相应的方位信息。
进一步的,可通过触发眼镜上的功能按钮,向下进行功能模式的切换,在智能语音模式下,触发功能按钮将使设备切换到震动模式,在该模式下,可通过加号键和减号键更改初始的震动频率大小,使用加号键可以提高初始的震动频率,使用减号键可以减低初始的震动频率。使用者可以通过改变震动的初始频率使得在使用时更舒适。
进一步的,在震动模式下,将把眼镜上的超声波模块组收集到的数据进行分析处理并将其转换为频率信息,并通过语音模块以该频率重复模块一段指定音频的形式提醒使用者。当播放的音频频率变快时,说明使用者距离障碍物的距离变近了;当播放的音频频率变慢时,说明使用者距离障碍物的距离变远了;当播放音频的频率等于零,即无声音提示时,说明当前使用者前方无障碍物。
进一步的,可通过触发眼镜上的功能按钮,向下进行功能模式的切换,在震动模式下,触发功能按钮将使设备切换到音量调节模式,在该模式下,可通过加号键和减号键改变语音模块声音提示大小,使用加号键可以提高提示音量,使用减号键可以减低提示音量。使用者可以通过改变提示音量使得在使用时更舒适。
进一步的,可通过触发眼镜上的返回按钮,向上进行功能模式的切换。在音量调节模式下,触发返回按钮将使设备切换到震动模式;在震动模式下,触发返回按钮将使设备切换到智能语音提示模式;
进一步的,如果使用者不幸发生意外,如摔倒,受到撞击等,意外检测报警模块将检测到意外发生并询问使用者是否需要报警求助,在接到需要求助的指示或长时间未收到反馈的情况下,检测报警模块将通过微信报警平台、短信报警平台,或者相关联系人报警平台等方式向附近急救人员进行报警求助。
上一步所述的摔倒检测方法其特征在于,通过加速度传感器采集眼镜的加速度、角速度、倾斜角数据,通过附图6中的流程图进行判断。
通常的,一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统可以包括但不限于以下单元:控制单元、避障单元、方位单元、提示单元、报警单元
通常的,一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统可以包括但不限与以下硬件模块:眼镜外壳、超声波模块、语音模块、GPS定位模块、方位模块、控制模块、无线通信模块、意外检测报警模块。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,其特征在于,包括眼镜避障部分和拐杖避障部分;所述眼镜避障部分采用无线方式与拐杖避障部分进行连接;所述眼镜避障部分安装在眼镜上,包括第一电池组、第一主控芯片模块、用于控制系统状态的控制模块、用于与拐杖避障部分数据互联的第一无线通信模块、用于探测前方障碍物距离的第一超声波模块组、用于提示用户信息的语音模块和震动模块、以及用于检测用户是否跌倒的意外检测警报模块;所述拐杖避障部分安装在拐杖上,包括第二电池组、第二主控芯片模块、用于与眼睛避障部分连接的第二无线通信模块、用于探测前方障碍物距离的第二超声波模块组、用于探测前进方位的方位模块、用于定位自身位置的GPS模块、以及用于连接云端服务器的GPRS模块;
所述第一主控芯片模块分别与第一电池组、控制模块、第一无线通信模块、第一超声波模块组、语音模块、震动模块和意外检测报警模块电连接,控制各模块有序协同工作;所述第二主控芯片模块分别与第二电池组、第二无线通信模块、第二超声波模块组、方位模块、GPS模块、GPRS模块电连接,并控制各模块有序协同工作。
2.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,其特征在于,所述第一超声波模块组包括若干第一超声波模块;所述第一超声波模块至少设为两个,且关于眼镜中轴线左右对称设置。
3.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,其特征在于,所述第二超声波模块组包括若干第二超声波模块;所述第二超声波模块至少设为五个,分别位于拐杖的上部、中部和下部三处。
4.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,其特征在于,所述控制模块包括五个按钮,分别为开关键、功能键、返回键、加号键和减号键。
5.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,其特征在于,所述方位模块采用指南针模块。
6.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统,其特征在于,所述意外检测报警模块采用六轴传感器模块。
7.一种基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的避障方法,其特征在于,包括眼镜避障部分和拐杖避障部分,所述眼镜避障部分包括如下步骤:
步骤S11:上电自检并与拐杖无线连接,并等待拐杖响应;
步骤S12:配对成功,默认打开语音提示模式;
步骤S13:获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与前方障碍物的距离;
步骤S14:若超过设定阈值,则发出语音提示用户;
所述拐杖避障部分包括如下步骤:
步骤S21:上电自检并与眼镜无线连接,获取眼镜发出的信号并反馈相应;
步骤S22:GPS模块工作并测量当前拐杖的位置信息;
步骤S23:方位模块工作并获取拐杖当前的方位信息;
步骤S24:将位置信息和方位信息发送至眼镜并进行对用户进行提示。
8.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的避障方法,其特征在于,所述步骤S12还包括其余两种模式:
震动模式:获取眼镜及拐杖的距离信息,并判断与前方障碍物的距离,若超过设定阈值,则根据距离远近调整震动频率的大小以提醒用户;
音量调节模式:根据加减案件控制语音提示或震动频率的大小。
9.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的避障方法,其特征在于,所述眼镜避障部分还包括步骤S15:意外摔倒检测:意外检测报警模块上电工作,若检测到摔倒信号,则通过语音提示用户是否需要帮助,若用户没反馈或反馈需要帮助,则将求助信号通过GPRS模块发送至云端服务器。
10.根据权利要求1所述的基于智能避障眼镜及拐杖的避障系统的避障方法,其特征在于,所述步骤S13通过超声波协调融合算法计算出与前方障碍物之间的距离,该算法包括如下步骤:
步骤S131:融合公式为:
xi,i-1=xi+[xi-1-xi]*Ci,i-1
上一次权值最新测量数据,其中xi,i-1为最终所得数据,xi为第i个超声波模块所得数据,Ci,i-1为权重系数;
步骤S312:由于受检测角度和超声波模块自身因素影响,不同模块采集的数据准确率有所差异,因此,采用权重系数来控制超声波模块在最终数据中所占比重,其计算公式如下:
Ci=Confi-1/[Confi+Confi-1]
其中,超声波模块权重Ci与数据的准确率有关,数据的准确率通过数据稳定性(Confi是指衡量第i个超声波模块的数据稳定度)表现,在一段时间内,数据越稳定趋于平滑,则数据越可靠;
步骤S313:数据稳定度公式如下:
Confi=α*Confi′+b*Δxi
其中,Confi′为前一刻所计算的数据稳定度,Δxi为超声波模块历史数据的方差,α、b为比例系数,其和为1,其取值根据实际情况调整。
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