[发明专利]一种语音控制导航的盲人轮椅及其控制方法

权利要求书

1.一种语音控制导航的盲人轮椅，包括包括轮椅车体(1)，轮椅车体(1)包括转向轴(2)、转向电机(3)、电池组(4)、后轮(5)、前轮(6)、动力电动机(8)、轮椅扶手(9)和靠背(14)，其特征是：所述的轮椅车体(1)下方或后方设有主机箱(7)，主机箱(7)内设有中控电脑、电机控制器和网络模块；轮椅车体前方的左右两侧分别设有用于检测路面凹陷的左测距传感器和右测距传感器；轮椅车体(1)前方设有前置设备组(10)，前置设备组(10)包括麦克风、喇叭和前置摄像测距传感器；轮椅车体(1)后方设有后置设备组(15)，后置设备组(15)包括扬声器、麦克风、后置摄像测距传感器；所述的电池组(4)与中控电脑、电机控制器通过电源线相连，电机控制器与转向电机(3)和动力电动机(8)通过控制线相连，前置设备组(10)和后置设备组(15)与中控电脑通过数据线相连；

还包括用于实现控制方法的控制系统，控制系统包含下列系统模块：

用于运行各功能模块的应用程序并驱动中控电脑的底层硬件功能的中央控制系统；

用于将麦克风收集到的语音指令智能识别成可执行命令的语音识别模块；

用于将文字信息转换成语音音频信号并播放的智能语音模块；

用于通过前置摄像测距传感器、后置摄像测距传感器、左测距传感器和右测距传感器采集的环境数据来为轮椅周围环境建模以供计算机进行环境判断的环境识别模块；

用于通过GPS信号和电子地图进行位置确定和整体路线导航的电子地图导航模块；

用于根据环境识别模块和电子地图导航模块的数据结合后计算出最终轮椅行走路径的智能导航路径模块；

用于根据最终轮椅行走路径来控制轮椅行驶的行驶控制系统；

上述控制系统实现一种语音控制导航的盲人轮椅的控制方法，其实现的步骤如下：

S1.通过智能语音模块询问乘员前往的目的地，并通过语音识别模块识别乘员的语音指令以确定行驶目的地，并通过智能语音模块确认识别结果是否正确；

S2.通过电子地图导航模块确认轮椅的当前位置以及目的地位置，使用电子地图的导航功能得出导航路线；

S3.环境识别模块实时通过前置摄像测距传感器和后置摄像测距传感器识别周围的环境数据，结合S2的导航路线知识的方向，通过智能导航路径模块智能规划出轮椅的前进路线，前进路线实时根据环境变化而更新；

S4.通过行驶控制系统根据S3确定的前进路线，控制轮椅向目的地行驶；

所述的控制系统还包含下列系统模块：

用于记录常用路线以及有问题路线的道路记忆模块；

用于电量监测和管理的电量智能管理模块；

用于在紧急情况下主动发出报警求助信息并启动被动呼救提示的智能报警模块；

用于在环境识别模块识别出行人和车辆挡住轮椅行驶路线时自动鸣笛的智能鸣笛模块；

所述的步骤S4包括子步骤如下：

S4a.当人员无操作或语音指令时，行驶控制系统自动根据S3确定的前进路线控制轮椅自动行驶；

S4b.当人员通过手动操作或语音指令操控轮椅运动时，行驶控制系统根据人员操控指令运动，智能语音模块自动播报S3确定的前进路线的前进方向、环境识别模块识别到的障碍物位置以及电子地图导航模块确定的轮椅所在位置。

2.根据权利要求1所述的一种语音控制导航的盲人轮椅，其特征是：所述的前置设备组(10)设于轮椅扶手(9)下方前端，后置设备组(15)设于靠背(14)上方。

3.根据权利要求2所述的一种语音控制导航的盲人轮椅，其特征是：所述的前置摄像测距传感器包括朝前方的前置摄像头(11)和朝前方的测距雷达，后置摄像测距传感器包括全向的后置摄像头(16)和全向的测距雷达。

4.根据权利要求2所述的一种语音控制导航的盲人轮椅，其特征是：所述的前置摄像测距传感器是朝前方的深度摄像头，后置摄像测距传感器是全向的深度摄像头。

5.根据权利要求1所述的一种语音控制导航的盲人轮椅，其特征是：所述的轮椅扶手(9)上表面设有控制面板(12)，控制面板(12)上设有用于控制中控电脑的按钮组与摇杆。