一种室内盲人定位导航系统及其方法.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CN111854761A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010739118.1(22)申请日2020.07.28(71)申请人昆明理工大学地址650051云南省昆明市环城东路50号昆明理工大学新迎校区(72)发明人陈宝峰胡寅张智程(74)专利代理机构亳州速诚知识产权代理事务所(普通合伙)34157代理人刘佳(51)Int.Cl.G01C21/20(2006.01)G01S5/02(2010.01)A61H3/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种室内盲人定位导航系统及其方法(57)摘要本发明公开了一种室内盲人定位导航系统及其方法，包括UWB单元、中央处理模块、语音识别转换模块和Apriltag单元，UWB单元的输出端与中央处理模块的输入端连接，语音识别转换模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，Apriltag单元的输出端与中央处理模块的输入端连接，涉及导航技术领域。该室内盲人定位导航系统及其方法，可以利用UWB对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、能提供厘米级的定位精度等优点实现盲人精准定位、利用Apritag来识别障碍物信息和优选择最优路线，当盲人独自在家时，可以减轻服务人员的实时照顾压力，也可适当减少盲人独自在家时造成的磕碰、触电等伤害。CN111854761ACN111854761A权利要求书1/1页1.一种室内盲人定位导航系统，包括UWB单元(1)、中央处理模块(2)、语音识别转换模块(3)和Apriltag单元(4)，其特征在于：所述UWB单元(1)的输出端与中央处理模块(2)的输入端连接，所述语音识别转换模块(3)的输出端与中央处理模块(2)的输入端连接，所述Apriltag单元(4)的输出端与中央处理模块(2)的输入端连接，所述中央处理模块(2)的输出端与寻迹模块(5)的输入端连接，并且寻迹模块(5)的输出端与上位机(6)的输入端连接，所述上位机(6)的输出端与语音播报模块(7)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种室内盲人定位导航系统，其特征在于：所述UWB单元(1)包括UWB基站(11)和UWB标签(12)，并且UWB基站(11)与UWB标签(12)实现双向连接，所述Apriltag单元(4)包括摄像头(41)和tags(42)。3.根据权利要求1所述的一种室内盲人定位导航系统，其特征在于：所述语音识别转换模块(3)为SYN7318芯片，所述中央处理模块(2)为STM32单片机。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种室内盲人定位导航系统，其特征在于：其导航方法具体包括以下步骤：S1、使用前，工作人员需要在房间内建立多个UWB基站(11)，并且在每个房门前安装UWB标签(12)，同时在障碍物四周贴满tags(42)，盲人在进入房间前可以将UWB标签放置在胸卡里的，同时在胸卡前放置摄像头(41)；S2、当盲人进入室内后，整个系统进行初始化，UWB基站(11)用来接收与反馈来自UWB标签(12)的信息，从而通过UWB标签(12)来确定盲人自身位置及每个房间的入口位置，确定完毕后UWB单元(1)会将信息发送给中央处理模块(2)，中央处理模块(2)会将位置信息发送至寻迹模块(5)；S3、当盲人在房间时，摄像头(41)自动扫描tags(42)，若场景中没有扫描到tags(42)，则盲人和摄像头(41)一起慢慢转动，直至扫描到tags(42)，摄像头(41)对前方障碍物进上贴的tags(42)进行识别并获取障碍物信息，并将障碍物信息传给中央处理模块(2)，中央处理模块(2)会将障碍物信息发送至寻迹模块(5)；S4、盲人在房间时可说出想要到达的目的地，语音识别转换模块(3)会对声音进行捕捉并且对声音信息进行处理，并通过UART接口将处理的信息发送给中央处理模块(2)，此时寻迹模块(5)会根据位置信息以及盲人最终到达的目的地来进行最优路线的规划，寻迹模块(5)将得到的路径信息传递给上位机(6)，此时语音播报模块(7)会自动进行语音播报，从而对盲人进行导航。2CN111854761A说明书1/3页一种室内盲人定位导航系统及其方法技术领域[0001]本发明涉及导航技术领域，具体为一种室内盲人定位导航系统及其方法。背景技术[0002]现如今，盲人的日常生活逐渐的引起社会的重视。据调查，全世界有2.85亿人存在视觉障碍，其中3900万人是盲人，在中国，视障人群有7551万，其中盲人人数有1400多万。[0003]大部分盲人的主要活动场所是室内，而室内空间复杂、障碍物形状多、盲人无法选择最优路线等问题给他们生活带来了许多不便。为了解决这种情况，目前主要通过拐杖、墙壁粗糙度、智能拐杖和智能头盔等