基于北斗定位的视障用导航笔.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CN106017489A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610206223.2(22)申请日2016.04.01(71)申请人李晓莉地址230000安徽省合肥市包河区屯溪路合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系申请人曹磊(72)发明人李晓莉曹磊(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.G01C21/34(2006.01)A61H3/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称基于北斗定位的视障用导航笔(57)摘要本发明公开了一种基于北斗定位的视障用导航笔。由盲笔外壳、盲笔伸缩杆，固定在盲笔伸缩杆端部的滚轮和固定在盲笔外壳上的笔夹组成，包括：北斗定位模块，具备分米级定位精度，用于引导定位；存储模块，中央处理器模块、人机交互模块和电源。本发明通过将道路数据分为常规道路信息和盲道信息，并将二者走向中心线矢量化后加权拟合确定视障人士道路参考矢量线；将定位位置点以视障人士道路参考矢量线为基准进行牵引纠正，确保了使用者的道路位置定位精度，确保出行导航正确性的方法；利用道路矢量线中不同道路属性；系统中的请假单元为方便使用者需要临时脱离沿道路行走状态，转而在附近进行社会活动。CN106017489ACN106017489A权利要求书1/2页1.基于北斗定位的视障用导航笔，由盲笔外壳(1)、盲笔伸缩杆(2)，固定在盲笔伸缩杆(2)端部的透明球珠(3)和固定在盲笔外壳(1)上的笔夹(4)组成，其特征在于，所述盲笔外壳(1)内设有：A北斗定位模块，具备分米级定位精度，用于引导定位；B存储模块,包括盲导数据库、矢量道路数据库、请假单元和常规地图数据库；B1其中，盲导数据库实质为视障人士特殊地理信息系统，其内存储有道路要素的数据信息，具体为：盲道数据，包括位置、起始坐标、盲道宽度数据；公交站点数据，包括位置、播报数据；人行横道数据，包括位置、宽度、播报数据；视障人士辅助信息数据，包括台阶数据、无障碍卫生间、无障碍电梯、红绿灯信息相关数据；B2其中，矢量道路数据库以矢量的点、线描述道路的空间位置和关系，矢量的点和线由盲导数据库内的盲道数据和常规地图数据库内的道路数据联合拟合形成,用于计算盲人出行路线和补充精确定位；B3其中，请假单元用于临时脱离沿道路行走动作，并重新进入道路动作的指令单元；B4其中，常规地图数据库存储有导航地图信息，包括各类常规的点状、线状、面状地物符号的各项属性信息；C中央处理器模块，基于操作系统的中央处理单元，统筹协调处理各模块之间的功能；D人机交互模块，包括输入单元和输出单元；D1其中，输入单元接收行为命令，包含按键、传感器、语音识别，经处理为数字信号后传送给中央处理模块以完成接收使用者传递来的消息；D2其中，输出单元将中央处理模块处理后的信号转化为其他形式的信号，包括支持蓝牙信号或机械信号或机械凸起；机械信号以机械振动实现，蓝牙信号以声音实现，机械凸起以盲文凸起实现；E电源，为整体系统供电，采用充电式锂电池。2.根据权利要求1所述的基于北斗定位的视障用导航笔，其特征在于，所述北斗定位模块,存储模块和中央处理器模块安装在盲笔外壳(1)内部；所述人机交互模块安装在盲笔外壳(1)的顶部；所述盲笔外壳(1)上还安装有电源。3.根据权利要求1所述的基于北斗定位的视障用导航笔，其特征在于，所述盲笔伸缩杆(2)为多级伸缩天线杆，固定在盲笔伸缩杆(2)端部的透明球珠(3)为透明塑料制成，内部安装有灯珠和光敏传感器。4.根据权利要求1所述的基于北斗定位的视障用导航笔，其特征在于，所述B2其中，矢量道路数据库以矢量的点、线描述道路的空间位置和关系，矢量的点和线由盲导数据库内的盲道数据和常规地图数据库内的道路数据联合拟合形成,用于计算盲人出行路线和补充精确定位，具体为：在存在盲道的道路上，矢量道路线以盲道的宽度中心线为主要拟合对象，拟合成为盲道矢量线；在不存在盲道的道路上，矢量道路线以常规道路的宽度中心线为主要拟合对象，拟合2CN106017489A权利要求书2/2页成为常规道路矢量线；赋予一个合适的距离阈值，将小于该距离阈值的盲道矢量线与常规道路矢量线之间的缺口进行拼接操作，并在该过程中赋予盲道矢量线以较高的权；拼接过后线与线之间便形成了矢量点，这些矢量点也因与其连接的矢量线的属性和数量的不同而得到不同的权值。5.根据权利要求1或4所述的基于北斗定位的视障用导航笔，其特征在于，所述计算盲人出行路线和补充精确定位的具体方式为：计算出行路线：在给定出发点和目的地位置信息后，根据矢量道路数据库内矢量点和矢量线权值的不同和矢量线长度值的不同，经计算得出路程最短路线和盲道