[发明专利]一种灵活可配置的盲人智能导航装置

说明书

本发明公开一种灵活可配置可拆卸式盲人智能导盲装置，包括安装在导盲杖上的模块和安装在盲人眼镜上的模块，所有模块均进行封装形成带标准接口的小盒形状，采用固定卡扣进行安装。安装在导盲杖上的装置包括主控制模块、可定制化避障模块和蓝牙模块，避障模块分别为摄像头模块、前方避障模块、左右方避障模块、和底部路面检测模块。摄像头模块和前方避障模块综合检测一米以外前方障碍物类型和距离，左右方避障模块用于检测左右方有无障碍物，底部路面检测模块用于检测前方路面平整度。安装在盲人佩戴的眼镜上的设备包括等人高避障模块和语音模块。等人高避障模块能测量悬空障碍物，语音模块通过蓝牙方式与主控制单元进行通讯，引导盲人绕开障碍物。

技术领域

本发明涉及智能导盲技术领域，具体涉及一种可拆卸可配置的智能导盲装置。

背景技术

要让盲人参与正常社会生活，主要问题是解决出行问题。目前盲人出行主要利用盲杖进行路面情况检测。但使用普通盲杖存在以下问题：1) 仅能发现身边一米以内的情况，无法发现更远距离的路况并提前避险；2）仅能探知路面障碍物，无法发现悬空的障碍物，例如不合规安装的空调外机、广告牌等；3）一般用于感知身前情况，无法同时顾及两侧情况。

当前也有多种智能盲杖及导航小车等技术方案，采用传感器进行测距和避障。目前存在的盲人智能导航方式存在以下问题：1）单一传感器具有局限性，仅依靠一种传感器无法获得完善的障碍物信息，如摄像头能够识别障碍物类型但在识别距离时需要其他措施辅助；2）部分导航方案不适宜结合到盲杖上，例如激光雷达虽然精度高，但体积较大而且成本较高。3）集成了多种传感器的技术方案中，尚没有能够根据盲人的个人需求和经济条件进行定制化配置的方案。

考虑到盲人基本都配有导盲杖和眼镜，本发明设计了一种可以灵活安装在现有导盲杖和眼镜上的导航新装置，并且能够进行多个方向以及悬空障碍物的立体避障检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种灵活可配置的盲人智能避障新装置。

本发明创造的技术方案是这样实现的：一种可拆卸智能导盲装置，包括设备10、设备20和固定卡扣30，设备1安装在导盲杖上，设备2安装在盲人佩戴的眼镜上，采用固定卡扣30进行安装。

所述设备10包括一个主控制模块、四个避障模块和一个蓝牙模块，均进行封装形成带标准接口的小盒形状，避障模块可由盲人进行定制化选择，并通过标准接口与主控制单元进行连接。所述封装模块通过可调节大小的卡扣30固定在盲杖上。所述主控制模块为STM32单片机及处理逻辑，所述避障模块分别为摄像头模块、前方避障模块、左右方避障模块、和底部路面检测模块。所述摄像头模块和前方避障模块安装在导盲杖顶部，处理逻辑包括GPU和深度学习算法，用于综合检测一米以外前方障碍物类型和距离；所述深度学习算法采用卷积神经网络，利用预训练模型计算方法对特定场景的障碍物进行训练得到训练好的神经网络模型，通过摄像头获得的图像信息和前方避障模块获得的距离速度数据进行融合识别，判断得出所述障碍物的类型和距离，并输出到主控制模块。所述左右方避障模块安装在导盲杖中部左右两侧面，用于检测左右方有无障碍物。所述底部路面检测模块安装在导盲杖底部，用于检测前方路面平整度。所述蓝牙模块和主控制模块连接，用于接收主控制器指令，驱动所述设备20的语音模块。

所述设备20包括一个等人高避障模块和一个语音模块，均进行封装形成带标准接口的小盒形状，以便安装在眼镜上。等人高避障模块能测量等人高度并悬空的障碍物，连接到所述设备10的主控制单元。语音模块通过蓝牙方式与所述设备10的主控制单元进行通讯，用于接收主控制单元结合各个避障模块处理后发出的信息，及时发出避障语音信息，引导盲人绕开障碍物。

所述装置30采用固定环，将封装好的避障模块安装在盲杖或者眼镜上，再通过调节固定卡扣，将导航装置进行固定。