CN116659533B - 基于盲人目标及路径筛选的导航方法及导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于路径筛选导航技术领域,具体是基于盲人目标及路径筛选的导航方法及导航系统,导航系统包括智能导盲设备,智能导盲设备包括处理器、数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块和语音导航预警模块;本发明通过路径筛选推荐模块基于盲人目标并通过多方面因素分析以进行路径筛选,实现自动合理推荐最适前行路径并进行导航,有利于保证对应盲人用户的安全快速出行,监控导盲避障模块将对应盲人用户的前方区域进行障碍风险分析评估,将障碍风险预警信号发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块发出对应预警语音,以保障对应盲人用户的人身安全和有效防止盲人用户走失,智能化程度高,提升了盲人用户的体验效果。
Description
技术领域
本发明涉及路径筛选导航技术领域,具体是基于盲人目标及路径筛选的导航方法及导航系统。
背景技术
盲人即视障人士,是指视觉有障碍的人,他们可能因为各种原因失去了视力或者视觉能力,视障人士由于视力障碍出行不便,传统出行主要借助导盲棍或导盲犬,随着科技水平的发展,出现了多种智能导盲设备,目前主要产品有智能导盲杖、穿戴式导盲设备、手持式导盲设备和移动式导盲机器人等;
现有智能导盲设备无法基于盲人目标并通过多方面因素分析以进行路径筛选,难以自动合理推荐最适前行路径并进行导航,不利于保证对应盲人用户的安全快速出行,且在导航过程难以实时监测对应盲人用户的前行风险状况并及时预警,智能化程度低,对应盲人用户的导航前行过程仍然存在较大风险,有待进行改善;
针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供基于盲人目标及路径筛选的导航方法及导航系统,解决了现有智能导盲设备无法基于盲人目标并通过多方面因素分析以进行路径筛选,难以自动合理推荐最适前行路径并进行导航,且在导航过程难以实时监测对应盲人用户的前行风险状况并及时预警,不利于保证对应盲人用户的安全快速出行,智能化程度低的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
基于盲人目标及路径筛选的导航方法,包括以下步骤:
步骤一、盲人用户发出对应智能导盲设备的唤醒语以将其唤醒,使智能导盲设备处于人机交互状态,以及在智能导盲设备处于人机交互状态时发出所需到达位置名称;
步骤二、语音识别模块接收对应盲人用户所发出的语音命令并确定目标位置,将所确定目标位置和对应盲人用户的当前位置经处理器发送至路径筛选推荐模块;
步骤三、路径筛选推荐模块基于对应盲人用户的当前位置和目标位置获取到若干条导航路径,并通过路径筛选分析确定推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航;
步骤四、对应盲人用户根据语音导航进行移动,监控导盲避障模块将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像以判定是否生成障碍风险预警信号,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块以进行预警,保障对应盲人用户移动过程中的人身安全。
进一步的,本发明还提出了基于盲人目标及路径筛选的导航系统,包括智能导盲设备,智能导盲设备包括处理器、数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块和语音导航预警模块,且处理器与数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块以及语音导航预警模块均通信连接;其中,语音识别模块用于在智能导盲设备处于人机交互状态时接收对应盲人用户所发出的语音命令,将对应语音命令进行识别并转化为字符,基于识别转化后的字符内容来生成对应的反馈语音,将对应反馈语音经处理器发送至语音导航预警模块以进行播报;
路径筛选推荐模块,用于接收对应盲人用户发出的所需到达位置名称的语音信息以确定目标位置,基于对应盲人用户的当前位置和目标位置获取到若干条导航路径,以及通过路径筛选分析确定推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航;监控导盲避障模块,用于在对应盲人用户按照推荐路径进行移动时,将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像,以及基于监控摄像画面判定是否生成障碍风险预警信号,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块发出对应预警语音,以保障对应盲人用户移动过程中的人身安全。
进一步的,路径筛选分析的具体分析过程包括:
获取到对应盲人用户当次的所有导航路径,将对应导航路径标记为分析路径i,i={1,2,…,n},n表示导航路径的数量且n为大于1的自然数;获取到所有导航路径的路径距离并将所有路径距离进行均值计算得到路径平均值,若对应分析路径i的路径距离超过路径平均值,则将对应分析路径i标记为淘汰路径,若对应分析路径i的路径距离未超过路径平均值,则将对应分析路径i标记为待选路径;
获取到对应待选路径的盲道长度,将盲道长度与对应路径距离进行比值计算得到盲道占比值,将路径平均值减去对应优选路径的路径距离得到路径差值,以及通过分析获取到对应待选路径的路径风险值,将路径风险值、盲道占比值和路径差值进行数值计算得到路径评估值,按照路径评估值的数值由大到小进行待选路径的排序,将位于首位的待选路径标记为推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块。
进一步的,路径风险值的具体分析获取方法如下:
获取到对应待选路径需要拐弯的次数和需要穿过红绿灯路口的次数,以及获取到每个拐弯处的拐弯路径距离和每个红绿灯路口的路口前行距离,将超过预设拐弯路径距离阈值的拐弯处标记为风险拐弯口,将超过预设路口前行距离阈值的红绿灯路口标记为风险路口,将对应待选路径中风险拐弯口的数量与需要拐弯的次数进行比值计算得到风险拐弯口占比值,将对应待选路径中风险路口的数量与需要穿过红绿灯路口的次数进行比值计算得到风险路口占比值;获取到单位时间内对应待选路径中出现交通事故的频次,将对应待选路径的风险拐弯口占比值、风险路口占比值、出现交通事故的频次、需要拐弯的次数和需要穿过红绿灯路口的次数进行归一化计算后得到路径风险值。
进一步的,监控导盲避障模块通过摄像头进行区域监控,在对应盲人用户的前方区域出现障碍物、坑洼区时生成障碍风险预警信号,以及获取到对应障碍物、坑洼区的方位和间距,将对应障碍物、坑洼区的方位和间距经处理器发送至语音导航预警模块进行播报。
进一步的,在对应盲人用户偏离对应导航路径时监控导盲避障模块生成导航偏离预警信号,并将导航偏离预警信号经处理器发送至语音导航预警模块进行对应预警,语音导航预警模块基于对应盲人用户的实际位置和导航偏离信息发出对应引导语音以有助于将盲人用户重新引导至对应导航路径;且监控导盲避障模块还进行导航偏离报警分析判定是否生成监护报警信号,将监护报警信号以及对应盲人用户的位置经处理器发送至对应监护人员的智能终端。
进一步的,导航偏离报警分析的具体分析过程如下:
将对应盲人用户偏离对应导航路径的距离标记为导航偏距值,将对应盲人用户开始偏离对应导航路径的时刻标记为偏离初始时刻,以偏离初始时刻为时间起点进行计时获取到导航偏时值,将导航偏距值和导航偏时值与预设导航偏距阈值和预设导航偏时阈值分别进行数值比较,若导航偏距值超过预设导航偏距阈值或导航偏时值超过预设导航偏时阈值,则生成监护报警信号;
若导航偏距值未超过预设导航偏距阈值且导航偏时值未超过预设导航偏时阈值,则将预设导航偏距阈值减去导航偏距值得到偏距差值,将预设导航偏时阈值减去导航偏时值得到偏时差值,将偏距差值和偏时差值进行数值计算得到偏离分析值,将偏离分析值与预设偏离分析阈值进行数值比较,若偏离分析值未超过预设偏离分析阈值,则生成监护报警信号,否则不生成监护报警信号。
进一步的,智能导盲设备还包括语音唤醒模块,处理器与语音唤醒模块通信连接,在盲人用户需要与智能导盲设备进行人机交互时,发出对应智能导盲设备的唤醒语,唤醒语由对应盲人用户预先录入并存储至数据库中,唤醒语为一段话或一个词组,语音唤醒模块接收到正确的唤醒语时将智能导盲设备唤醒,使智能导盲设备处于人机交互状态;
在处于人机交互状态时,将未检测到对应盲人用户发出语音命令的时刻标记为无指令初始时刻,将无指令初始时刻作为时间零点进行计时以得到无指令时长值,若无指令时长值超过T1,T1≥60秒,则结束人机交互状态,并恢复至关闭状态或语音导航状态。
进一步的,智能导盲设备还包括蓝牙传输模块,处理器与蓝牙传输模块通信连接,以实现智能导盲设备与蓝牙耳机设备的连接,语音导航预警模块产生的导航语音、预警语音以及相应的交互反馈语音经处理器和蓝牙传输模块发送至盲人用户的蓝牙耳机设备,蓝牙耳机设备进行对应语音的输出,且蓝牙耳机设备接收对应盲人用户的语音命令以及唤醒语,并将对应盲人用户的语音命令以及唤醒语经蓝牙传输模块传输至智能导盲设备。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过路径筛选推荐模块基于对应盲人用户的当前位置和目标位置获取到若干条导航路径,通过路径筛选分析以合理快速确定推荐路径,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航,实现盲人目标及路径的自动合理筛选,提升盲人用户前行安全性的同时尽可能缩短前行时长;监控导盲避障模块将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像并进行障碍风险分析评估,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块发出对应预警语音,以保障对应盲人用户移动过程中的人身安全,并有效防止对应盲人用户走失,智能化程度高;
2、本发明中,通过语音识别模块在智能导盲设备处于人机交互状态时接收对应盲人用户所发出的语音命令并进行识别以生成对应的反馈语音,将对应反馈语音经处理器发送至语音导航预警模块以进行播报,实现人机交互,智能化程度高,语音唤醒模块用于在接收到正确唤醒语时将智能导盲设备唤醒,使用简单方便,有助于盲人用户的操作,避免长时间处于人机交互状态而影响导航进程或浪费能耗;蓝牙传输模块实现智能导盲设备和蓝牙耳机设备两者的双向数据传输,有助于盲人用户听清导航语音以及预警语音,以及有助于采集盲人用户所发出的语音命令和进行人机交互,进一步提升了盲人用户的体验效果,智能化程度高。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明;
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明中实施例二的系统框图;
图3为本发明中实施例三和实施例四的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1所示,本发明提出的基于盲人目标及路径筛选的导航方法,包括以下步骤:
步骤一、盲人用户发出对应智能导盲设备的唤醒语以将其唤醒,使智能导盲设备处于人机交互状态,以及在智能导盲设备处于人机交互状态时发出所需到达位置名称;
步骤二、语音识别模块接收对应盲人用户所发出的语音命令并确定目标位置,将所确定目标位置和对应盲人用户的当前位置经处理器发送至路径筛选推荐模块;
步骤三、路径筛选推荐模块基于对应盲人用户的当前位置和目标位置获取到若干条导航路径,并通过路径筛选分析确定推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航;
步骤四、对应盲人用户根据语音导航进行移动,监控导盲避障模块将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像以判定是否生成障碍风险预警信号,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块以进行预警,保障对应盲人用户移动过程中的人身安全。
实施例二:
如图2所示,本实施例与实施例1的区别在于,本发明还提出了基于盲人目标及路径筛选的导航系统,包括智能导盲设备(比如智能导盲拐杖),智能导盲设备包括处理器、数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块和语音导航预警模块,且处理器与数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块以及语音导航预警模块均通信连接;其中,语音识别模块用于在智能导盲设备处于人机交互状态时接收对应盲人用户所发出的语音命令,将对应语音命令进行识别并转化为字符,基于识别转化后的字符内容来生成对应的反馈语音,将对应反馈语音经处理器发送至语音导航预警模块以进行播报;
路径筛选推荐模块用于接收对应盲人用户发出的所需到达位置名称的语音信息以确定目标位置,基于对应盲人用户的当前位置和目标位置获取到若干条导航路径,以及通过路径筛选分析确定推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航,实现盲人目标及路径的自动合理筛选,提升盲人用户前行安全性的同时尽可能缩短前行时长,智能化程度高;路径筛选分析的具体分析过程如下:
获取到对应盲人用户当次的所有导航路径,将对应导航路径标记为分析路径i,i={1,2,…,n},n表示导航路径的数量且n为大于1的自然数;获取到所有导航路径的路径距离并将所有路径距离进行均值计算得到路径平均值,若对应分析路径i的路径距离超过路径平均值,则将对应分析路径i标记为淘汰路径,若对应分析路径i的路径距离LJ i未超过路径平均值,则将对应分析路径i标记为待选路径;
获取到对应待选路径的盲道长度,将盲道长度与对应路径距离进行比值计算得到盲道占比值MZi,将路径平均值减去对应优选路径的路径距离得到路径差值LCi,路径差值LCi的数值越大,表明对应优选路径的路径距离相对而言越短;获取到对应待选路径需要拐弯的次数GC i和需要穿过红绿灯路口的次数DCi,以及获取到每个拐弯处的拐弯路径距离和每个红绿灯路口的路口前行距离,通过数据库调取预设拐弯路径距离阈值和预设路口前行距离阈值,将超过预设拐弯路径距离阈值的拐弯处标记为风险拐弯口,将超过预设路口前行距离阈值的红绿灯路口标记为风险路口,将对应待选路径中风险拐弯口的数量与需要拐弯的次数进行比值计算后得到对应待选路径的风险拐弯口占比值GZi,将对应待选路径中风险路口的数量与需要穿过红绿灯路口的次数进行比值计算后得到对应待选路径的风险路口占比值DZi;
获取到单位时间内对应待选路径中出现交通事故的频次并标记为LPi,通过公式将对应待选路径的风险拐弯口占比值GZi、风险路口占比值DZi、出现交通事故的频次LPi、需要拐弯的次数GCi和需要穿过红绿灯路口的次数DCi进行归一化计算后得到路径风险值LH i;其中,tp1、tp2、tp3、tp4、tp5为预设权重系数,tp2>tp1>tp3>tp5>tp4>0;优选的,单位时间为三个月;并且,路径风险值LH i的数值越大,表明对应待选路径的潜在风险越大;
通过公式PG i=(a2*MZi+a3*LC i)/(a1*LH i+1.213)将路径风险值LH i、盲道占比值MZi和路径差值LC i进行数值计算后得到路径评估值PG i,其中,a1、a2、a3为预设比例系数,a2>a3>a1>1;需要说明的是,路径评估值PG i的数值大小与盲道占比值MZi和路径差值LCi均呈正比关系,与路径风险值LH i呈反比,路径评估值PG i的数值越大,表明对应待选路径的推荐优先级越高;按照路径评估值的数值由大到小进行待选路径的排序,将位于首位的待选路径标记为推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块。
监控导盲避障模块用于在对应盲人用户按照推荐路径进行移动时,将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像,以及基于监控摄像画面判定是否生成障碍风险预警信号,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块发出对应预警语音,以保障对应盲人用户移动过程中的人身安全;
即监控导盲避障模块通过摄像头进行区域监控,在对应盲人用户的前方区域出现障碍物、坑洼区等影响前行的安全隐患时,生成障碍风险预警信号,以及获取到对应障碍物、坑洼区的方位和间距,将对应障碍物、坑洼区的方位和间距经处理器发送至语音导航预警模块进行播报;在对应盲人用户偏离对应导航路径时监控导盲避障模块生成导航偏离预警信号,并将导航偏离预警信号经处理器发送至语音导航预警模块进行对应预警,语音导航预警模块基于对应盲人用户的实际位置和导航偏离信息发出对应引导语音以有助于将盲人用户重新引导至对应导航路径,进一步提升了导航效果和保证了盲人用户的安全;
且监控导盲避障模块还进行导航偏离报警分析以判定是否生成监护报警信号,将监护报警信号以及对应盲人用户的位置经处理器发送至对应监护人员的智能终端,对应盲人用户的监护人员及时进行找寻,有效防止对应盲人用户走失,进一步保证了盲人用户的安全;具体为:将对应盲人用户偏离对应导航路径的距离标记为导航偏距值,将对应盲人用户开始偏离对应导航路径的时刻标记为偏离初始时刻,以偏离初始时刻为时间起点进行计时获取到导航偏时值;
通过数据库调取预设导航偏距阈值和预设导航偏时阈值,将导航偏距值和导航偏时值与预设导航偏距阈值和预设导航偏时阈值分别进行数值比较,若导航偏距值超过预设导航偏距阈值或导航偏时值超过预设导航偏时阈值,表明当前对应盲人用户的偏离导航路径的时间过长或距离过远,对应盲人用户当前的安全威胁越大,越容易走失,则生成监护报警信号;
若导航偏距值未超过预设导航偏距阈值且导航偏时值未超过预设导航偏时阈值,则将预设导航偏距阈值减去导航偏距值得到偏距差值PJ,将预设导航偏时阈值减去导航偏时值得到偏时差值PS,并且,偏距差值PJ的数值越大且偏时差值PS越大,表明当前盲人用户出现偏差的距离和时长均较小,当前盲人用户相较而言越不容易走失;通过公式FX=fk1*PJ+fk2*PS将偏距差值PJ和偏时差值PS进行数值计算后得到偏离分析值FX,其中,fk1、fk2为预设权重系数,fk1>fk2>1;通过数据库调取预设偏离分析阈值,将偏离分析值与预设偏离分析阈值进行数值比较,若偏离分析值未超过预设偏离分析阈值,则生成监护报警信号,否则不生成监护报警信号。
实施例三:
如图3所示,本实施例与实施例1、实施例2的区别在于,智能导盲设备还包括语音唤醒模块,处理器与语音唤醒模块通信连接,在盲人用户需要与智能导盲设备进行人机交互时,发出对应智能导盲设备的唤醒语,唤醒语由对应盲人用户预先录入并存储至数据库中,唤醒语为一段话或一个词组,语音唤醒模块接收到正确的唤醒语时将智能导盲设备唤醒,使智能导盲设备处于人机交互状态,使用简单方便,有助于盲人用户的操作,体验效果好;
进一步而言,在处于人机交互状态时,将未检测到对应盲人用户发出语音命令的时刻标记为无指令初始时刻,将无指令初始时刻作为时间零点进行计时以得到无指令时长值,若无指令时长值超过T1,T1≥60秒,则结束人机交互状态,并恢复至关闭状态或语音导航状态,进一步提升了智能化程度,避免长时间处于人机交互状态而影响导航进程或浪费能耗。
实施例四:
如图3所示,本实施例与实施例1、实施例2、实施例3的区别在于,智能导盲设备还包括蓝牙传输模块,处理器与蓝牙传输模块通信连接,以实现智能导盲设备与蓝牙耳机设备的连接,语音导航预警模块产生的导航语音、预警语音以及相应的交互反馈语音经处理器和蓝牙传输模块发送至盲人用户的蓝牙耳机设备,蓝牙耳机设备进行对应语音的输出,且蓝牙耳机设备接收对应盲人用户的语音命令以及唤醒语,并将对应盲人用户的语音命令以及唤醒语经蓝牙传输模块传输至智能导盲设备,有助于盲人用户听清导航语音以及预警语音,以及有助于采集盲人用户所发出的语音命令和进行人机交互,进一步提升了体验效果,智能化程度高。
本发明的工作原理:使用时,通过语音识别模块在智能导盲设备处于人机交互状态时接收对应盲人用户所发出的语音命令,将对应语音命令进行识别并生成对应的反馈语音,将对应反馈语音经处理器发送至语音导航预警模块以进行播报,实现人机交互,智能化程度高;路径筛选推荐模块通过路径筛选分析以合理快速确定推荐路径,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航,实现盲人目标及路径的自动合理筛选,提升盲人用户前行安全性的同时尽可能缩短前行时长;监控导盲避障模块在对应盲人用户按照推荐路径进行移动时,将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像,以及基于监控摄像画面判定是否生成障碍风险预警信号,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块发出对应预警语音,以保障对应盲人用户移动过程中的人身安全,并有效防止对应盲人用户走失,智能化程度高。
上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.基于盲人目标及路径筛选的导航系统,其特征在于,包括智能导盲设备,智能导盲设备包括处理器、数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块和语音导航预警模块,且处理器与数据库、语音识别模块、路径筛选推荐模块、监控导盲避障模块以及语音导航预警模块均通信连接;其中,语音识别模块用于在智能导盲设备处于人机交互状态时接收对应盲人用户所发出的语音命令,将对应语音命令进行识别并转化为字符,基于识别转化后的字符内容来生成对应的反馈语音,将对应反馈语音经处理器发送至语音导航预警模块以进行播报;
路径筛选推荐模块,用于接收对应盲人用户发出的所需到达位置名称的语音信息以确定目标位置,基于对应盲人用户的当前位置和目标位置获取到若干条导航路径,以及通过路径筛选分析确定推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块基于推荐路径进行语音导航;监控导盲避障模块,用于在对应盲人用户按照推荐路径进行移动时,将对应盲人用户的前方区域进行监控摄像,以及基于监控摄像画面判定是否生成障碍风险预警信号,将障碍风险预警信号经处理器发送至语音导航预警模块,语音导航预警模块发出对应预警语音,以保障对应盲人用户移动过程中的人身安全;
路径筛选分析的具体分析过程包括:
获取到对应盲人用户当次的所有导航路径,将对应导航路径标记为分析路径i,i={1,2,…,n},n表示导航路径的数量且n为大于1的自然数;获取到所有导航路径的路径距离并将所有路径距离进行均值计算得到路径平均值,若对应分析路径i的路径距离超过路径平均值,则将对应分析路径i标记为淘汰路径,若对应分析路径i的路径距离未超过路径平均值,则将对应分析路径i标记为待选路径;
获取到对应待选路径的盲道长度,将盲道长度与对应路径距离进行比值计算得到盲道占比值,将路径平均值减去对应优选路径的路径距离得到路径差值,以及通过分析获取到对应待选路径的路径风险值,通过公式PGi=(a2*MZi+a3*LCi)/(a1*LHi+1.213)将路径风险值LHi、盲道占比值MZi和路径差值LCi进行数值计算后得到路径评估值PGi,其中,a1、a2、a3为预设比例系数,a2>a3>a1>1;按照路径评估值的数值由大到小进行待选路径的排序,将位于首位的待选路径标记为推荐路径,将推荐路径经处理器发送至语音导航预警模块;
路径风险值的具体分析获取方法如下:
获取到对应待选路径需要拐弯的次数和需要穿过红绿灯路口的次数,以及获取到每个拐弯处的拐弯路径距离和每个红绿灯路口的路口前行距离,将超过预设拐弯路径距离阈值的拐弯处标记为风险拐弯口,将超过预设路口前行距离阈值的红绿灯路口标记为风险路口,将对应待选路径中风险拐弯口的数量与需要拐弯的次数进行比值计算得到风险拐弯口占比值,将对应待选路径中风险路口的数量与需要穿过红绿灯路口的次数进行比值计算得到风险路口占比值;
获取到单位时间内对应待选路径中出现交通事故的频次,通过公式将对应待选路径的风险拐弯口占比值GZi、风险路口占比值DZi、出现交通事故的频次LPi、需要拐弯的次数GCi和需要穿过红绿灯路口的次数DCi进行归一化计算后得到路径风险值LHi;其中,tp1、tp2、tp3、tp4、tp5为预设权重系数,tp2>tp1>tp3>tp5>tp4>0;
监控导盲避障模块通过摄像头进行区域监控,在对应盲人用户的前方区域出现障碍物、坑洼区时生成障碍风险预警信号,以及获取到对应障碍物、坑洼区的方位和间距,将对应障碍物、坑洼区的方位和间距经处理器发送至语音导航预警模块进行播报;
在对应盲人用户偏离对应导航路径时监控导盲避障模块生成导航偏离预警信号,并将导航偏离预警信号经处理器发送至语音导航预警模块进行对应预警,语音导航预警模块基于对应盲人用户的实际位置和导航偏离信息发出对应引导语音以有助于将盲人用户重新引导至对应导航路径;且监控导盲避障模块还进行导航偏离报警分析判定是否生成监护报警信号,将监护报警信号以及对应盲人用户的位置经处理器发送至对应监护人员的智能终端;
导航偏离报警分析的具体分析过程如下:
将对应盲人用户偏离对应导航路径的距离标记为导航偏距值,将对应盲人用户开始偏离对应导航路径的时刻标记为偏离初始时刻,以偏离初始时刻为时间起点进行计时获取到导航偏时值,将导航偏距值和导航偏时值与预设导航偏距阈值和预设导航偏时阈值分别进行数值比较,若导航偏距值超过预设导航偏距阈值或导航偏时值超过预设导航偏时阈值,则生成监护报警信号;
若导航偏距值未超过预设导航偏距阈值且导航偏时值未超过预设导航偏时阈值,则将预设导航偏距阈值减去导航偏距值得到偏距差值,将预设导航偏时阈值减去导航偏时值得到偏时差值,通过公式FX=fk1*PJ+fk2*PS将偏距差值PJ和偏时差值PS进行数值计算后得到偏离分析值FX,其中,fk1、fk2为预设权重系数,fk1>fk2>1;将偏离分析值与预设偏离分析阈值进行数值比较,若偏离分析值未超过预设偏离分析阈值,则生成监护报警信号,否则不生成监护报警信号。
2.根据权利要求1所述的基于盲人目标及路径筛选的导航系统,其特征在于,智能导盲设备还包括语音唤醒模块,处理器与语音唤醒模块通信连接,在盲人用户需要与智能导盲设备进行人机交互时,发出对应智能导盲设备的唤醒语,唤醒语由对应盲人用户预先录入并存储至数据库中,唤醒语为一段话或一个词组,语音唤醒模块接收到正确的唤醒语时将智能导盲设备唤醒,使智能导盲设备处于人机交互状态;
在处于人机交互状态时,将未检测到对应盲人用户发出语音命令的时刻标记为无指令初始时刻,将无指令初始时刻作为时间零点进行计时以得到无指令时长值,若无指令时长值超过T1,T1≥60秒,则结束人机交互状态,并恢复至关闭状态或语音导航状态。
3.根据权利要求1所述的基于盲人目标及路径筛选的导航系统,其特征在于,智能导盲设备还包括蓝牙传输模块,处理器与蓝牙传输模块通信连接,以实现智能导盲设备与蓝牙耳机设备的连接,语音导航预警模块产生的导航语音、预警语音以及相应的交互反馈语音经处理器和蓝牙传输模块发送至盲人用户的蓝牙耳机设备,蓝牙耳机设备进行对应语音的输出,且蓝牙耳机设备接收对应盲人用户的语音命令以及唤醒语,并将对应盲人用户的语音命令以及唤醒语经蓝牙传输模块传输至智能导盲设备。
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