[发明专利]一种盲人智能助行服及其导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盲人智能助行服及其导航方法，适用于辅助盲人行动的智能机器 人技术领域。

背景技术

残疾人是值得我们社会关心的一个典型弱势群体。例如盲人，由于受视力障碍的 原因，大部分盲人无法辨别方向、无法获知自己所在空间位置，给其出行带来十分不便，这 些生活自主性的缺失导致其基本生活技能丧失，严重影响了其工作、学习和生活。

虽然目前社会中已经出现对导盲机器进行研究的团队，有的团队甚至已经制做了 相关的导盲产品，但是仍然得不到广泛使用。其原因是：第一，虽然硕果累累，但也各有千 秋。因为理想中的导盲机器功能非常强大，科技人员都只是研究了一部分，尤其是对障碍物 侦测与躲避方法的研究不多。所以，对障碍物侦测与躲避方法的研究应该加大力度。第二， 盲人对导盲机器的信赖不够，出于对盲人自身安全和盲人的特殊心理考虑，盲人一般使用 导盲犬来导盲。因此，发明一种功能强大、性能稳定，并且获得盲人群体普遍信任的导盲机 器意义十分重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盲人自主外出行动的智能助行服及其导航方法，解决 盲人外出必须需要导盲犬或专门人员进行道路引导的技术难题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案适用于两种不同的情形，一种适用于利 用盲人智能助行服进行室外导航的情形，另一种适用于利用盲人智能助行服进行室内导航 的情形。

针对室外导航的情形，本发明采用的技术方案为：一种盲人智能助行服，包括助行 服本体，其特征在于，所述助行服本体上安装有导盲单元，所述导盲单元包括图像采集模 块、测距模块、语音输入模块、中央控制模块、语音输出模块、路径输入模块和GPS定位模块； 所述图像采集模块、所述测距模块和所述GPS定位模块同时与所述路径输入模块和所述中 央控制模块连接；所述路径输入模块还连接有语音输入模块，所述中央控制模块还连接有 语音输出模块；所述图像采集模块用来将采集到的盲人周围的环境图像信息传送给所述路 径输入模块和所述中央控制模块，所述测距模块用来将采集到的盲人与周围障碍物的距离 信息传送给所述路径输入模块和所述中央控制模块，所述语音输入模块用来将采集到的语 音信息传送给所述路径输入模块；所述GPS定位模块用来将采集到的盲人的位置信息传送 给所述路径输入模块和所述中央控制模块；所述路径输入模块用来将采集到各种信息耦合 处理，固化为路径信息输送给所述中央控制模块，所述中央控制模块用来将路径输入模块 的路径信息与采集到实时信息进行对比，计算出盲人距周围障碍物的距离信息、位置信息 以及后续正确的路径信息，并通过语音输出模块以自然语音的形式传送给盲人。

上述方案中，所述图像采集模块为摄像头，所述测距模块为超声波收发探头。

上述方案中，所述助行服本体包括背心、眼镜、腰带和裤子，所述摄像头位于所述 背心正前方，所述超声波收发探头包括第一超声波收发探头、第二超声波收发探头、第三超 声波收发探头、第四超声波收发探头和第五超声波收发探头，所述第一超声波收发探头位 于所述眼镜上，所述第二超声波收发探头位于所述腰带上，所述第三超声波收发探头位于 所述裤子的小腿处，所述第四超声波收发探头和所述第五超声波收发探头分别位于所述背 心的两肩侧。

上述方案中，所述路径输入模块包括常用路径输入模块和新增路径输入模块，所 述常用路径输入模块和所述新增路径输入模块分别位于所述背心的两肩侧，所述常用路径 模块用来存储若干条常用的路径信息，所述新增路径模块用来存储新增的路径信息，所述 新增路径模块存储的新增的路径信息能够随时被更新。

上述方案中，所述导盲单元还包括电源模块，所述电源模块包括锂电池，所述锂电 池包括工作电池和备用电池，所述工作电池和所述备用电池分别位于所述背心前端的口袋 内。

上述方案中，所述中央控制模块还连接有返回模块，所述返回模块用来将中央控 制模块中存储的盲人已经出行的路径信息以相反方向的模式传送给所述中央控制模块，所 述中央控制模块通过所述语音输出模块以自然语音的形式引导盲人返回至出发点。

进一步地，一种利用盲人智能助行服进行室外路径导航的方法，包括如下步骤：