CN218247752U - 一种可佩戴式盲人智能导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可佩戴式盲人智能导航装置，包括壳体，设于壳体内的工作组件；工作组件包括MCU主控芯片，与MCU主控芯片连接的导航模块、语音交互模块、避障模块、通讯模块、供电模块，设于壳体前面板且与COMS图像传感器模块连接的摄像头，COMS图像传感器模块与避障模块连接；包括与导航装置通信连接的耳麦；本实例新型装置利用智能导航装置终端采集并预处理路况信息，且实时接收来识别合成语音以及识别路况，最后通过语音交互功能模块播报路况障碍物以及规划好的路线，如出现路线异常迅速发出报警提示并自动重新规划路线，保证盲人及视障人士的正常出行。若智能导航装置终端出现断电情况，也会及时在云端用户操作端报警提示。

Description

一种可佩戴式盲人智能导航装置

技术领域

本实用新型涉及导航装置技术领域，尤其是涉及一种可佩戴式盲人智能导航装置。

背景技术

根据世卫组织调查数据显示，截至2017年全球盲人数高达7800万人，其中，中国盲人数量占据世界盲人总数的18％，多达1400万，是目前世界上盲人最多的国家。研究表明，在人们的日常生活中，80％以上的信息是通过视觉获得的，而盲人无法通过视觉来感知周围的环境，工作和生活均有诸多不便之处；再者随着人年龄不断增长，大多数人视力也会不断下降或视力障碍，为了提高盲人群体及视障人士的生活质量，服务盲人群体及视障人士安全出行，能够有效地保障盲人群体及视障人士安全出行成为了其中的关键。而目前生活中常用的包括超声波导盲设备、红外导盲设备、GPS导航设备在内的导盲设备都或多或少存在其技术缺陷或价格缺陷。

有鉴于此，亟需提供一种使用方便，成本低的导盲设备帮助盲人群体及视障人士出行。

实用新型内容

本实用新型提供一种可佩戴式盲人智能导航装置，包括壳体，设于所述壳体内的工作组件；其中

所述工作组件包括MCU主控芯片，与所述MCU主控芯片连接的导航模块、语音交互模块、避障模块、通讯模块、供电模块，设于所述壳体前面板且与COMS图像传感器模块连接的摄像头，所述COMS图像传感器模块与避障模块连接；

还可包括与导航装置通信连接的耳麦；

用户通过耳麦输入导航目的地，导航模块根据目的地进行规划路线，并实时进行语音播报路线，同时摄像头实时采集道路图像经过CMOS图像传感器模块传输至避障模块，避障模块分析道路图像确定是否有障碍物及障碍物的位置，若没有，MCU主控芯片不做任何处理，若识别图像中存在障碍物并确定障碍物相对于用户的位置，语音提醒用户哪个方位有障碍物需要避让，或是确定需要重新规划路线，使导航模块重新规划路线进行导航。

在上述方案中，所述MCU主控芯片采用STM32系列芯片，进行信号的处理及传输至的图像进行分析，并将分析结果转化成语音传输至所述语音交互模块进行播报。

在上述方案中，所述导航模块使用百度地图API开发利用实现持续导航，包括地图搜索、地图定位和路线规划功能。

在上述方案中，所述语音交互模块使用科大讯飞开放平台实现用户与智能导航装置的语音识别及交互。

在上述方案中，所述避障模块通过OpenCV库来处理CMOS图像传感器模块传输至的图像。

在上述方案中，所述壳体上设置可将导航装置挂设在胸前的配件。

在上述方案中，还包括与所述MCU主控芯片连接的振动模块，配合所述语音交互模块提醒用户导航装置电量不足或是离障碍物过近。

在上述方案中，包括与语音交互模块连接的麦克风。

在上述方案中，开关按钮设于所述壳体的左侧面板上，语音快捷输入按钮设于所述壳体的右侧面板上；

所述开关按钮和语音快捷输入按钮设置为不同形状的按钮；和/或

开关按钮和语音快捷输入按钮表面设有表示相应功能的盲文。

在上述方案中，麦克风设于所述壳体的上端面板。

本实例新型提供一种基于语音识别与视觉检测技术的可佩戴式盲人智能导航装置，该导航装置利用智能导航装置终端采集并预处理路况信息，且实时接收来识别合成语音以及识别路况，最后通过语音交互功能播报路况障碍物以及规划好的路线，如出现路线异常迅速发出报警提示并自动重新规划路线，保证盲人及视障人士的正常出行。若智能导航装置终端出现断电情况，也会及时在云端用户操作端报警提示；且导航装置小巧，便于携带和收纳，具备功耗低、安全性高、准确性高、实时性、智能性等特点，能够真正意义上帮助到盲人群体及视障人士的安全出行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的导航装置主视图；

图2为本实用新型提供的工作组件结构示意框图；

图3为本实用新型提供的导航装置左视图；

图4为本实用新型提供的导航装置右视图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例提供了一种可佩戴式盲人智能导航装置，具体如图1所示，本实施例的可佩戴式盲人智能导航装置，包括壳体1，设于壳体1内的工作组件；其中

如图2所示，为本实施例提供设于壳体1内工作组件结构示意框图，工作组件包括MCU主控芯片，与MCU主控芯片连接的导航模块、语音交互模块、避障模块、通讯模块、供电模块，设于壳体1前面板且与COMS图像传感器模块连接的摄像头2，COMS图像传感器模块与避障模块连接；

还可包括与导航装置通信连接的耳麦，具体可为蓝牙连接，耳麦的设置便于用户更清晰地听到导航装置输出的语音。

本实施例，所述MCU主控芯片采用STM32系列进行信号的处理及传输至的图像进行分析，并将分析结果转化成语音传输至语音交互模块进行播报。

本实施例导航模块包括GPS定位，包括地图搜索、地图定位和路线规划等功能，本实施例导航模块依托百度地图API开发利用实现持续导航。

本实施例语音交互模块实现用户与智能导航装置的语音识别及交互，用户通过语音输入导航目的地；本实施例语音交互模块使用科大讯飞开放平台，该平台中提供语音识别，及将生成对应的导航语音进行播报的语音合成模块，用户通过语音交互模块语音输入，语音经过语音交互模块识别处理，实现控制指令发送至MCU主控芯片。

本实施例通讯模块可实现无线通讯、蓝牙、局域网等等通讯方式。

本实施例COMS图像传感器模块与OV7670摄像头2模块模组连接，实现路况的实时采集，并将采集的图像传输至避障模块进行处理，避障模块通过OpenCV库来处理CMOS图像传感器模块传输至的图像，运用视觉检测技术实现对障碍物的精准测量，提高整个装置的准确性与安全性。

本实施例，壳体1上设置可将导航装置挂设在胸前的配件，这样设置是为了使导航装置处于更高的位置，摄像头2采集到的路面图像将会更加广阔，加大排除前方道路障碍范围。

本实施例使用时，用户通过耳麦输入导航目的地，导航模块根据目的地进行规划路线，并实时进行语音播报路线，同时摄像头2实时采集道路图像经过CMOS图像传感器模块传输至避障模块，避障模块分析道路图像确定是否有障碍物及障碍物的位置，若没有，MCU主控芯片不做任何处理，若识别图像中存在障碍物并确定障碍物相对于用户的位置，语音提醒用户哪个方位有障碍物需要避让，或是确定需要重新规划路线，使导航模块重新规划路线进行导航；本实施例MCU主控芯片控制COMS图像传感器配合应用程序中嵌入的OpenCV库达到精确避障，依靠应用程序中引入的百度地图持续导航，科大讯飞语音服务平台实现语音交互，最终得以保障盲人用户群体及视障人士安全出行，实现全程智能可靠的导航，且本实施例导航装置整个装置小巧便于收纳及携带，且成本低，不会给用户带来太大经济压力。

本实施例，本实施例整个控制单元以Android平台为依托的具有语音交互、导航、避障等功能的应用程序，为盲人视觉辅助导航系统提供了基础。

本实施例优选，还包括与MCU主控芯片连接的振动模块，用于配合语音交互模块提醒用户导航装置电量不足或是离障碍物过近；振动模块可为与MCU主控芯片连接的振动马达；还可包括报警模块，以警报的方式提醒用户。

本实施例优选，如图1所示，还可包括与语音交互模块连接的麦克风5，本实施例优选，麦克风5设于壳体1的上端面板，便于用户更清晰地听到导航装置播报的语音；麦克风5的设置是为了避免当耳麦丢失或耳麦与导航装置无法通信连接时，导致用户无法与导航装置进行语音交互。

本实施例优选，壳体1后面板上固定设置别针扣或是胸夹，便于将导航装置挂设在胸前；或可设置为挂脖配件挂设在胸前。

本实施例优选，用户通过语音交换模块实现导航装置音量的控制。

本实施例，为了减缓用户在行走过程中导航装置过于晃动，可配合云台使用减少晃动。

本实施例优选，如图3-4所示，为本实施例提供壳体左示图和右视图，开关按钮3设于壳体1的左侧面板上，语音快捷输入按钮4设于壳体1的右侧面板上，且开关按钮3和语音快捷输入按钮4为不同形状的按钮，或是按钮表面设有表示相应功能的盲文，便于用户通过触觉区分两按钮。

本实施例优选，为了便于用户充电，供电模块的充电模式为无线充电模式。

本实施例导航装置具备功耗低、安全性高、准确性高、实时性、智能性等特点，能够真正意义上帮助到盲人群体及视障人士的安全出行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，包括壳体(1)，设于所述壳体(1)内的工作组件；其中

所述工作组件包括MCU主控芯片，与所述MCU主控芯片连接的导航模块、语音交互模块、避障模块、通讯模块、供电模块；

设于所述壳体(1)前面板且与COMS图像传感器模块连接的摄像头(2)，所述COMS图像传感器模块与避障模块连接；

还可包括与导航装置通信连接的耳麦；

用户通过耳麦输入导航目的地，导航模块根据目的地进行规划路线，并实时进行语音播报路线，同时摄像头(2)实时采集道路图像经过CMOS图像传感器模块传输至避障模块，避障模块分析道路图像确定是否有障碍物及障碍物的位置，若没有，MCU主控芯片不做任何处理，若识别图像中存在障碍物并确定障碍物相对于用户的位置，语音提醒用户哪个方位有障碍物需要避让，或是确定需要重新规划路线，使导航模块重新规划路线进行导航。

2.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，所述MCU主控芯片采用STM32系列芯片，进行信号的处理及传输至的图像进行分析，并将分析结果转化成语音传输至所述语音交互模块进行播报。

3.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，所述导航模块使用百度地图API开发利用实现持续导航，包括地图搜索、地图定位和路线规划功能。

4.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，所述语音交互模块使用科大讯飞开放平台实现用户与智能导航装置的语音识别及交互。

5.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，所述避障模块通过OpenCV库来处理CMOS图像传感器模块传输至的图像。

6.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，所述壳体(1)上设置可将导航装置挂设在胸前的配件。

7.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，还包括与所述MCU主控芯片连接的振动模块，配合所述语音交互模块提醒用户导航装置电量不足或是离障碍物过近。

8.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，包括与所述语音交互模块连接的麦克风(5)。

9.根据权利要求1所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，开关按钮(3)设于所述壳体(1)的左侧面板上，语音快捷输入按钮(4)设于所述壳体(1)的右侧面板上；

所述开关按钮(3)和语音快捷输入按钮(4)设置为不同形状的按钮；和/或

开关按钮(3)和语音快捷输入按钮(4)表面设有表示相应功能的盲文。

10.根据权利要求8所述的可佩戴式盲人智能导航装置，其特征在于，麦克风(5)设于所述壳体(1)的上端面板。

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