CN210186001U - 一种智能导盲装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能导盲装置，包括语音识别芯片、摄像头、传感器、主控芯片、上位机、控制装置和语音合成芯片，所述传感器通过脉宽调制模块(PWM)、模数转换器(A/D)、通用异步收发传输器(UART)和串行外设接口(SPI)连接主控芯片；主控芯片通过蓝牙单元与上位机连接，上位机中的地图平台和人工智能平台将移动路线反馈到主控芯片，主控芯片连接有控制装置和语音合成芯片，控制装置驱动导盲装置，语音合成芯片将行进信息通过喇叭对视障人士进行引导，解决视障人士出行问题，实现与视障人士的人机交互，达到避让障碍物、导航定位的效果，大大改善了视障人士的生活。
Description
技术领域
本实用新型涉及盲人导盲领域，特别是涉及一种智能导盲装置。
背景技术
据统计，我国总有1691万视障人士，由于视觉障碍，他们的出行很不方便；通过通过训练有素的导盲犬帮忙引导，导盲犬确实能提供便利，但目前导盲犬数量稀少，远远少于需求量，且一只合格的导盲犬需要花费大量人力物力进行筛选训练，综合来说导盲犬性价比并不高。
伴随着科技的迅速发展，人工智能这一领域在社会各个行业中得到了普遍的应用，如今科学技术的发展已经研制了多种盲人行走辅助器，有帮助盲人避免碰撞和辨别方向的电子导盲器，但电子导盲器最终只能将环境障碍信息以某种视觉方式提供给盲人。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能导盲装置，解决盲人出行问题，更能与盲人进行交互，实现多功能生活场景的引导，大大改善盲人生活。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种智能导盲装置，其特征在于，包括有：麦克风、语音识别芯片、摄像头、传感器、主控芯片、上位机、控制装置、语音合成芯片、喇叭，所述麦克风通过模数转化器与语音识别芯片连接；所述摄像头通过异步收发传输器与主控芯片连接；所述传感器包括有电感传感器、紫外线传感器、雨水传感器、超声波传感器和温湿传感器，其中，电感传感器、紫外线传感器、雨水传感器通过模数转换器与主控芯片连接，超声波传感器通过脉宽调制模块与主控芯片连接，温湿传感器通过单总线与主控芯片连接，所述主控芯片内设有蓝牙单元，主控芯片通过异步收发传输器将蓝牙单元与上位机系统的蓝牙单元连接；所述主控芯片通过脉宽调制模块与控制装置连接，控制装置包括有驱动电机和转向舵机，主控芯片通过异步收发传输器与语音合成芯片连接；语音合成芯片通过功率放大器与喇叭连接。
优选地，所述语音识别芯片为LD3320语音识别芯片，用于语音识别，且该集成了语音识别处理器和一些外部电路，因此可以直接集成在现有的产品中即可以实现语音识别、声控、人机对话功能。
优选地，所述主控芯片设有时钟芯片，时钟芯片通过串行外设接口与主控芯片连接，时钟芯片为DS1302时钟芯片，用于时间进行计时。
优选地，所述摄像头为OpenMV摄像头,openMV搭载MicroPython解析器，通过在嵌入式上使用Python编程，当直接调用Find_biobs函数，获得一个列表，包含所有色块的信息，使用Python搜索每一个色块，就可以匹配所有信息，来实现识别红绿灯以及实现避障功能。
优选地，主控芯片为KEA128主控芯片，用于导航路线处理、避障处理、人机交互处理、与上位机通信等任务，其基于Cortex-M0+内核，拥有128KB的嵌入式闪存，具备出色的EMC/ESD兼容性，能够适应高温环境，辐射排放较低，提供可扩展、稳定可靠的高性能解决方案，从而做到成本低，稳定性好。
优选地，所述上位机通过SDK软件开发工具包连接科大讯飞人工智能平台和高德地图开放平台，科大讯飞人工智能平台用于实现语音识别、语音合成、语义理解的任务；高德地图开放平台用于提供的定位、路线规划、导航，实现主动式引路功能。
优选地，所述主控芯片设有I/O接口分别与警报灯和蜂鸣器连接，用于传感器接收到障碍时对发出警报。
优选地，所述语音合成芯片为SYN6288语音合成芯片，用于语音合成，合成效果更加自然。
附图说明
图1是本实用新型实施例中智能导盲装置的整体框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
结合图1所示，示意性地显示了本实用新型实施例的一种智能导盲装置，包括有：麦克风1、语音识别芯片2、摄像头3、传感器4、主控芯片5、上位机6、控制装置7、语音合成芯片8、喇叭9，所述麦克风1通过模数转化器与语音识别芯片2连接；所述语音识别芯片2用于实时监测数据，当接收到命令则把数据发回主控芯片5处理，主控芯片5处理语音识别命令并发回语音合成与盲人进行人机交互；所述摄像头3模块用于检测红绿等灯和检测障碍物，摄像头3通过异步收发传输器与主控芯片5连接；所述传感器4包括有电感传感器401、紫外线传感器402、雨水传感器403、超声波传感器404、温湿传感器405，电感传感器401用于感应预设在道路上的电磁铜线反馈到主控芯片5，紫外线传感器402和温湿传感器405用于对环境的检测，将紫外线和温湿信号转化为可测量的电信号反馈到主控芯片5，雨水传感器403和超声波传感器404用于检测到积水或者障碍时转化为电信号反馈到主控芯片5；其中，所述传感器4中，电感传感器401、紫外线传感器402、雨水传感器403通过模数转换器与主控芯片5连接，超声波传感器404通过脉宽调制模块与主控芯片5连接，温湿传感器405通过单总线与主控芯片5连接；所述主控芯片5用于导航路线处理、避障处理、人机交互处理、与上位机6通信等任务，主控芯片5内设有蓝牙单元10，主控芯片5通过异步收发传输器将蓝牙单元10与上位机6系统的蓝牙单元11连接；所述上位机6用于连接网络平台实现与主控芯片5交互位置信息和导航信息；所述控制装置7包括驱动电机701和转向舵机702，用于导盲装置的移动，控制装置7包括有驱动电机701和转向舵机702，通过脉宽调制模块与主控芯片5连接；所述语音合成芯片8用于接收主控芯片5的信号转化为语言信号输出，语音合成芯片8通过异步收发传输器与主控芯片5连接；喇叭9通过功率放大器与语音合成芯片8连接，用于以语音传达主控芯片5输出的信息。
盲人通过麦克风1说出需要到达的位置，麦克风1通过模数转化器将信号传输到LD3320语音识别芯片2，LD3320语音芯片实时监测信号，LD3320语音芯片将接收到的语音转换成文本数据发回KEA128主控芯片5处理，KEA128主控芯片5通过预定义的语法与接收到的数据进行匹配，然后通过蓝牙单元10连接至上位机6的蓝牙单元11，上位机6系统通过SDK软件开发工具包连接高德地图开放平台，高德地图路径规划成功以后，具体路径结果发到上位机6上，上位机6通过蓝牙11把路径发到主控芯片5处理，主控芯片5处理NaviInfo.getlconType()函数得到控制信号，对驱动电机701和转向舵机702进行驱动，同时，主控芯片5通过异步收发传输器将信号发送至SYN6288语音合成芯片8，SYN6288语音合成芯片8通过功率放大器传输到喇叭9，对用户进行语音反馈；
在导盲装置引导盲人到目的地过程中，设备上的OpenCV摄像头3会检测红绿路段其中灯的颜色来确定是否站立等待还是继续行走，同时发送信号到主控芯片5，控制语音合成芯片8进行语音提醒；
行进过程中OpenCV摄像头3和超声波传感器404检测到障碍物，会反馈信号到主控芯片5，主控芯片5控制驱动电机701和转向舵机702实现绕行；
行进过程中超声波传感器404和雨水传感器403在遇到检测到障碍物或者积水时，会反馈电信号给主控芯片5，控制语音合成芯片8进行语音提醒，并触发警报灯13和蜂鸣器14提醒行人。
主控芯片5还设有时钟芯片12，时钟芯片12通过串行外设接口与主控芯片5连接，时钟芯片12为DS1302时钟芯片，能给盲人提供实时的时间信息、计时功能。
当盲人出行时DTH11温湿度传感器、紫外线传感器402，能检测周围的温湿度、紫外线强度等信息，通过语音合成芯片8进行传达。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能导盲装置，其特征在于，包括有：麦克风(1)、语音识别芯片(2)、摄像头(3)、传感器(4)、主控芯片(5)、上位机(6)、控制装置(7)、语音合成芯片(8)、喇叭(9)，所述麦克风(1)通过模数转化器与语音识别芯片(2)连接；所述摄像头(3)通过异步收发传输器与主控芯片(5)连接；所述传感器(4)包括有电感传感器(401)、紫外线传感器(402)、雨水传感器(403)、超声波传感器(404)和温湿传感器(405)，其中，电感传感器(401)、紫外线传感器(402)、雨水传感器(403)通过模数转换器与主控芯片(5)连接，超声波传感器(404)通过脉宽调制模块与主控芯片(5)连接，温湿传感器(405)通过单总线与主控芯片(5)连接；所述主控芯片(5)内设有蓝牙单元(10)，主控芯片(5)通过异步收发传输器将蓝牙单元(10)与上位机(6)系统的蓝牙单元(11)连接；所述控制装置(7)包括有驱动电机(701)和转向舵机(702)，主控芯片(5)通过脉宽调制模块与控制装置(7)连接；主控芯片(5)通过异步收发传输器与语音合成芯片(8)连接；语音合成芯片(8)通过功率放大器与喇叭(9)连接。
2.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述语音识别芯片(2)为LD3320语音识别芯片。
3.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述主控芯片(5)设有时钟芯片(12)，时钟芯片(12)通过串行外设接口与主控芯片(5)连接，时钟芯片(12)为DS1302时钟芯片。
4.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述摄像头(3)为OpenCV摄像头。
5.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述主控芯片(5)为KEA128主控芯片。
6.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述上位机(6)通过SDK软件开发工具包连接科大讯飞人工智能平台和高德地图开放平台。
7.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述主控芯片(5)设有I/O接口分别与警报灯(13)和蜂鸣器(14)连接。
8.根据权利要求1所述的智能导盲装置，其特征在于，所述语音合成芯片(8)为SYN6288语音合成芯片。
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| CN109998874B (zh) * | 2019-04-24 | 2024-05-14 | 广东海洋大学 | 一种智能导盲装置 |
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