[发明专利]盲道和障碍识别系统及识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别系统及识别方法，具体地，涉及一种盲道和障碍识别系统及识别方法。

背景技术

我国是世界三大盲人高发区之一，现有盲人约1200万，占全世界盲人总数的18％。每年新增盲人约45万，至2020年，盲人总数预计将达2000万。由于视力障碍，盲人出行遇到了极大的麻烦，为此许多国家在盲人行走较多的道路上专设了盲人易于识别的专用盲道。盲道一般由两类砖铺就，一类是条形引导砖，引导盲人放心前行，称为行进盲道；一类是带有圆点的提示砖，提示盲人前面有障碍，该转弯了，称为提示盲道。

我国第一部老龄事业发展蓝皮书，《中国老龄事业发展报告(2013)》指出，截至2012年底，我国老年人口数量达到1.94亿，比上年增加891万，占总人口的14.3％，截至目前，我国60岁以上老年人数量已超过2个亿，占总人口的14.9％。随着中国人口老龄化趋势越来越明显，老年人口在迅猛增加，与其相关的一系列问题都随着产生。

拐杖是盲人和老人出行的必备品之一，现今的盲人拐杖发明出来基本大都是用来帮助盲人避开障碍、GPS定位等，老人拐杖发明出来基本大都是用来帮助老人行走节省体力，但没有将两种拐杖所需的功能兼顾的智能拐杖。梁秋艳、姜永成和陈思羽等人发明了一种智能盲人拐杖(见专利公开号为CN203694020U的中国专利)，该拐杖实现GPS定位和障碍识别的功能。孙伟、金炎和张小瑞等人发明了一种拐杖(见专利公开号为CN103876908A的中国专利)，该拐杖可以精确反馈障碍物距离和方向。专门用于盲道探测的拐杖较少，陈维、徐迈和王祖林发明了基于图像识别的智能导盲杖(见专利公开号为CN103637900A的中国专利)，该拐杖可以实现盲道识别与公交信息识别，但该拐杖体积大，系统复杂，实时性差，不利于推广使用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种盲道和障碍识别系统及识别方法，其体积小，探测灵敏度高，实时性好，能够满足市场小型化的需求。

根据本发明的一个方面，提供一种盲道和障碍识别系统，其特征在于，包括系统总开关、探测功能切换开关、语音提醒模块、震动提醒模块、提醒功能切换开关、电源模块、MCU模块、障碍探测模块、盲道探测模块、拐杖手柄和拐杖杖身，拐杖手柄采用镂空塑料制成，系统总开关镶嵌于拐杖手柄的左前端，探测功能切换开关置于拐杖手柄的顶端上，提醒功能切换开关镶嵌于拐杖手柄的中下端上，语音提醒模块和震动提醒模块都置于拐杖手柄的内部；拐杖杖身采用镂空塑料制成，从上到下依次排放的是电源模块、MCU模块、障碍探测模块和盲道探测模块；系统总开关与电源模块电连接；探测功能切换开关和提醒功能切换开关都与MCU模块电连接；语音提醒模块、震动提醒模块、障碍探测模块、盲道探测模块都与MCU模块电连接。

优选地，所述障碍探测模块和盲道探测模块都在拐杖杖身上开孔。

优选地，所述盲道探测模块采用TCS230芯片；MCU模块采用STC51系列单片机；语音提醒模块采用华邦公司的ISD1760芯片。

本发明还提供一种盲道和障碍识别方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤一，通过探测功能切换开关选择盲道探测模式和/或障碍探测模式；

步骤二，进行盲道探测模式和/或障碍探测模式。

优选地，所述盲道探测模式包括以下步骤：首先盲道探测模块采集盲道光信号，然后盲道探测模块将光信号转换成盲道探测信息并传输给MCU模块进行RGB分量值计算，得到各分量值后进行判断，在阈值之内时进行提醒操作，通过提醒功能切换开关选择提醒方式，否则返回盲道探测步骤继续探测。

优选地，所述障碍探测模式包括以下步骤：首先障碍探测模块收发超声波，通过MCU模块记录下回响信号与触发信号的时间差，计算可得到障碍物的距离；然后判断距离是否小于设定的阈值，小于阈值时进行提醒操作，通过提醒功能切换开关选择提醒方式，否则返回收发超声波步骤继续探测。