一种盲人出行辅助系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114177017A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111635198.7G08B25/01(2006.01)(22)申请日2021.12.29G08B25/08(2006.01)H04W4/70(2018.01)(71)申请人东北农业大学地址150030黑龙江省哈尔滨市香坊区长江路600号(72)发明人郑书朋宋伟先陈嘉颖薛自杰谢秋菊(74)专利代理机构黑龙江立超同创知识产权代理有限责任公司23217代理人杨立超(51)Int.Cl.A61H3/06(2006.01)G01D21/02(2006.01)G08B21/04(2006.01)G08B21/24(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种盲人出行辅助系统(57)摘要一种盲人出行辅助系统，涉及辅助残疾人出行技术领域，用以解决现有的盲人出行辅助工具功能单一、成本高、交互性不好的问题。本发明的技术要点包括：系统包括盲杖端和移动端，盲杖端包括数据采集模块、主控模块、报警模块和按键指令获取模块；数据采集模块包括障碍物距离数据采集子模块和盲杖姿态采集子模块；主控模块包括避障提醒子模块和盲杖掉落检测子模块；移动端包括语音导航模块、倒地定位求救模块；倒地定位求救模块包括倒地状态判断子模块、GPS定位子模块和求救信息发送模块。本发明将定位导航、避障、语音交互等功能结合起来，具有便携性高、成本低、易操作、人性化等特点，从真正意义上为盲人及视障人士的安全便捷出行提供了有力保障。CN114177017ACN114177017A权利要求书1/2页1.一种盲人出行辅助系统，其特征在于，包括盲杖端和移动端，所述盲杖端和所述移动端通过无线方式进行通信；其中，所述盲杖端包括数据采集模块、主控模块、报警模块和按键指令获取模块；所述数据采集模块包括障碍物距离数据采集子模块和盲杖姿态数据采集子模块；所述障碍物距离数据采集子模块用于检测障碍物与盲杖之间的距离数据，并将所述距离数据发送至主控模块；所述盲杖姿态数据采集子模块用于实时采集盲杖的姿态数据，并将所述姿态数据发送至主控模块；所述主控模块包括避障提醒子模块和盲杖掉落检测子模块；所述避障提醒子模块用于将所述距离数据与不同距离阈值进行比较，并发送不同避障报警信息至所述报警模块；所述盲杖掉落检测子模块用于将所述姿态数据融合求解，获得三轴欧拉角，当欧拉角发生变化时，发送掉落信号至所述移动端；所述报警模块根据不同避障报警信息进行不同形式的预警；所述按键指令获取模块用于获取盲杖端按键指令，并将所述按键指令发送至所述移动端；所述按键指令包括语音导航指令；所述移动端包括语音导航模块和倒地定位求救模块；所述语音导航模块用于接收到所述盲杖端发送的语音导航指令后调用网络地图服务进行语音导航；所述倒地定位求救模块包括倒地状态判断子模块、GPS定位子模块和求救信息发送模块；所述倒地状态判断子模块用于根据所述盲杖端发送的掉落信号判断盲人是否处于倒地状态，并在判断盲人处于倒地状态情况下，调用GPS定位子模块获取盲人当前位置；所述求救信息发送模块用于将盲人所处位置和求救信息发送至指定联系人。2.根据权利要求1所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述障碍物距离数据采集子模块为超声波传感器，所述距离阈值分为一级安全距离、二级安全距离和三级安全距离。3.根据权利要求2所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述避障提醒子模块中当所述距离数据小于或等于一级安全距离时，避障报警信息为发出平缓警报；当所述距离数据小于或等于二级安全距离时，避障报警信息为发出间隔长警报；当所述距离数据小于或等于三级安全距离时，避障报警信号为发出间隔短且急促警报。4.根据权利要求3所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述距离阈值中一级安全距离为70CM、二级安全距离为50CM、三级安全距离为25CM。5.根据权利要求4所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述报警模块为有源蜂鸣器；所述盲杖姿态数据采集子模块为六轴姿态传感器MPU6050。6.根据权利要求5所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述无线方式为蓝牙。7.根据权利要求6所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述盲杖端发送的所述按键指令中还包括天气预报播放指令；所述移动端还包括天气预报播放模块，所述天气预报播放模块用于接收到所述盲杖端发送的天气预报播放指令后调用网络地图和天气预报服务功能进行天气预报播放。8.根据权利要求7所述的一种盲人出行辅助系统，其特征在于，所述障碍物距离数据采集子模块为单目摄像子模块，所述单目摄像子模块利用采集的图像数据检测障碍物与盲杖2CN114177017A权利要求书2/2页之间的距离。9.根