一种智能导盲系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导盲设备技术领域，尤其涉及一种智能导盲系统。
【背景技术】
[0002]失明人士出行避障的主要工具包括盲杖、导盲犬、导盲仪等。
[0003]我国盲杖的国家标准是GB-T16930.2-2009。盲杖对于感知行进道路地面上的障碍非常有效，但无法识别使用者周边的障碍物尤其是低空障碍。
[0004]导盲犬训练周期长、难度大、成本高，并且导盲犬对于低空障碍物也可能无法识别。
[0005]而导盲仪主要有三种导盲仪:舌式导盲仪、额式导盲仪以及声纳式导盲仪。舌式导盲仪的基本原理是:通过一个微型摄像机把外部图像传递到一个控制器上，控制器把图像转变为电子脉冲，变成低像素的黑白灰画面，此时“再造画面”通过电极传感器的电脉冲刺激舌头，再根据影像黑白两色而决定脉冲的强度，白色会有强烈的脉冲，黑色则没有脉冲讯号，并由传感器上的电极传到脑部，构成一幅低像素黑白两色二维图像。脉冲讯号的强弱通过神经传递至大脑，大脑的“视觉区域”会帮助还原画面中影像的轮廓，这样失明人士就可以通过舌头感觉到不同的电脉冲刺激，令失明人士重新“看”到一些东西。额式导盲仪则同样通过微型摄像机采集外界图像信息，之后用前额的触觉去感知控制器输出的电子信号，进而感知物体的轮廓线条。而声纳式导盲仪与雷达系统相似，通过发射超声波并接受周边障碍物反射的回波来进行障碍物定位。
[0006]以上这三种导盲仪尚未广泛普及，主要原因是价格过高，基本均需要数万甚至是数十万人民币，并非普通家庭能够轻松承担。
[0007]不仅如此，上述的各种避障工具还存在以下共性的问题:
[0008]1、无法识别红绿灯。
[0009]2、在失明人士处于语言沟通不畅的环境时不能提供帮助，例如失明人士用所在地无法听懂的方言或外语时。
【发明内容】
[0010]本发明实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种智能导盲系统，通过设置服务器，将导盲设备应当处理的信息全部交由服务器处理，而盲杖仅仅起到信号采集、数据收发和提示的作用，该智能导盲系统不仅功能强大，具有语音识别、语言翻译、红绿灯识别和导航的功能，而且还大幅降低了盲人所购置导盲设备的成本，适宜广泛推广应用。
[0011]为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种智能导盲系统是通过以下技术方案实现的:
[0012]—种智能导盲系统，包括上端设有把手的盲杖，其特征在于所述盲杖上设有:拨动开关、通讯模块、扬声器、用于采集外界声音信息的拾音器、电池、微控制器和用于接收盲杖当前位置的GPS信息的GPS模块；所述微控制器连接所述拨动开关、通讯模块和GPS模块，并通过AD转换电路连接所述拾音器，以及通过DA转换电路连接所述扬声器；
[0013]另外，所述智能导盲系统还包括接入通讯网络的服务器，所述服务器与各地的各交通路口红绿灯信号控制系统通讯连接，其内设有:
[0014]与所述盲杖的通讯模块通讯连接的通讯单元；
[0015]语音识别单元，存储有各地方言和口音的语音特征；所述语音识别单元通过通讯单元接受所述拾音器采集的语音信息，并提取该语音信息的特征以识别出其对应的标准语音数据；
[0016]语言翻译单元，设有词汇数据库；该语言翻译单元基于所述拨动开关档位，将所述语音识别单元识别的标准语音数据翻译为指定语言信息，并将该指定语言信息通过所述通讯单元发送到盲杖的微控制器上；
[0017]线路规划模块，用于根据所述拾音器采集的带有目的地信息的语音信息，在所述线路规划模块中存储的电子地图上获得行走线路，并将所述行走线路通过所述通讯单元发送到盲杖的微控制器上；
[0018]红绿灯判断单元，用于根据GPS数据信息，判断当前位置是否处于交通路口，若是，则向该交通路口所在的红绿灯信号控制系统发出查询指令，并将红绿灯信号控制系统回传的红绿灯状态信息通过所述通讯单元发送到盲杖的微控制器上。
[0019]所述盲杖上还设有由电机驱动的左转振子和右转振子。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过设置服务器，将导盲设备应当处理的信息全部交由服务器处理，而盲杖仅仅起到信号采集、数据收发和提示的作用，该智能导盲系统不仅功能强大，具有语音识别、语言翻译、红绿灯识别和导航的功能，而且还大幅降低了盲人所购置导盲设备的成本，适宜广泛推广应用。
【附图说明】
[0021]通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
[0022]图1为本发明实施例整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0024]参见图1所示，本实施例中提供一种智能导盲系统，该智能导盲系统包括上端设有把手的盲杖，盲杖上设有:
[0025]拨动开关1、通讯模块2、扬声器3、拾音器4、电池、微控制器5、GPS模块6、电机7以及受电机7驱动的左转振子和右转振子。
[0026]拨动开关I设有多个档位。其中一个档位对应目的地设定，当拨动开关I选择该档位，盲杖采集的语音信息将作为目的地识别使用。另有一个档位用于切换语音提示和振子提示。当盲人处于不便使用语音提示的场所时，例如环境嘈杂等，可通过该档位选择振子来作为提示。另外几个档位则是语言选择，当选择其中一个时，拾音器4接收的语音信息将被翻译为该档位指定的语言。
[0027]拾音器4用于采集外界声音信息。
[0028]GPS模块6用于接收盲杖当前位置的GPS信息。
[0029]微控制器5连接电机7、拨动开关1、通讯模块2和GPS模块6，并通过AD转换电路连接拾音器4，以及通过DA转换电路连接扬声器3 ;
[0030]另外，智能导盲系统还包括接入通讯网络的服务器，服务器与各地的各交通路口红绿灯信号控制系统通讯8连接，服务器内设有:
[0031]与盲杖的通讯模块2通讯连接的通讯单元9 ；
[0032]语音识别单元10，存储有各地方言和口音的语音特征；语音识别单元10通过通讯单元9接受拾音器4采集的语音信息，并提取该语音信息的特征以识别出其对应的标准语音数据；
[0033]语言翻译单元11，设有词汇数据库；该语言翻译单元11基于拨动开关I档位，将语音识别单元10识别的标准语音数据翻译为指定语言信息，并将该指定语言信息通过通讯单元9发送到盲杖的微控制器5上；
[0034]线路规划模块12，用于根据拾音器4采集的带有目的地信息的语音信息，在线路规划模块12中存储的电子地图上获得行走线路，并将行走线路通过通讯单元9发送到盲杖的微控制器5上；
[0035]红绿灯判断单元13，用于根据GPS数据信息，判断当前位置是否处于交通路口，若是，则向该交通路口所在的红绿灯信号控制系统8发出查询指令，并将红绿灯信号控制系统8回传的红绿灯状态信息通过通讯单元9发送到盲杖的微控制器5上。
[0036]这样，盲人在外出时可首先将拨动开关I拨动到目的地选择上，之后通过语言来设定目的地，拾音器4将语音信息发送到服务器上，服务器的语音识别单元10识别语音信息，并识别出的标准语音数据发送到线路规划模块12上，线路规划模块12设定行走线路，并将行走路线信息发送到盲杖的微控制器5上，微控制器5控制扬声器3发声，进行实时导航。
[0037]当盲人移动到交通路口时，红绿灯判断单元13向该交通路口所在的红绿灯信号控制系统8发出查询指令，并将红绿灯信号控制系统8回传的红绿灯状态信息通过通讯单元9发送到盲杖的微控制器5上，微控制器5控制电机7或者扬声器3做出提示。
[0038]当盲人向路人咨询发生障碍时，选择语言档位，语音识别单元10将标准语音或语言翻译单元11将翻译后的语音信息发送到盲杖的微处理器5上，语微处理器5控制扬声器3发声。同样的，路人的语音同样进行翻译并返回给盲人，这样双方能够进行简单的交流。
[0039]以上通过实施例对于本发明的发明意图和实施方式进行详细说明，但是本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。
[0040]需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的【具体实施方式】仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种智能导盲系统，包括上端设有把手的盲杖，其特征在于所述盲杖上设有:拨动开关、通讯模块、扬声器、用于采集外界声音信息的拾音器、电池、微控制器和用于接收盲杖当前位置的GPS信息的GPS模块；所述微控制器连接所述拨动开关、通讯模块和GPS模块，并通过AD转换电路连接所述拾音器，以及通过DA转换电路连接所述扬声器； 另外，所述智能导盲系统还包括接入通讯网络的服务器，所述服务器与各地的各交通路口红绿灯信号控制系统通讯连接，其内设有: 与所述盲杖的通讯模块通讯连接的通讯单元； 语音识别单元，存储有各地方言和口音的语音特征；所述语音识别单元通过通讯单元接受所述拾音器采集的语音信息，并提取该语音信息的特征以识别出其对应的标准语音数据； 语言翻译单元，设有词汇数据库；该语言翻译单元基于所述拨动开关档位，将所述语音识别单元识别的标准语音数据翻译为指定语言信息，并将该指定语言信息通过所述通讯单元发送到盲杖的微控制器上； 线路规划模块，用于根据所述拾音器采集的带有目的地信息的语音信息，在所述线路规划模块中存储的电子地图上获得行走线路，并将所述行走线路通过所述通讯单元发送到盲杖的微控制器上； 红绿灯判断单元，用于根据GPS数据信息，判断当前位置是否处于交通路口，若是，则向该交通路口所在的红绿灯信号控制系统发出查询指令，并将红绿灯信号控制系统回传的红绿灯状态信息通过所述通讯单元发送到盲杖的微控制器上。2.根据权利要求1所述的一种智能导盲系统，其特征在于:所述盲杖上还设有由电机驱动的左转振子和右转振子。
【专利摘要】本发明涉及一种智能导盲系统，包括盲杖和服务器，服务器与各地的各交通路口红绿灯信号控制系统通讯连接，盲杖上设有拨动开关、通讯模块、扬声器、用于采集外界声音信息的拾音器、电池、微控制器和用于接收盲杖当前位置的GPS信息的GPS模块；服务器内设有通讯单元、语音识别单元、语言翻译单元、线路规划模块和红绿灯判断单元。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置服务器，将导盲设备应当处理的信息全部交由服务器处理，而盲杖仅仅起到信号采集、数据收发和提示的作用，该智能导盲系统不仅功能强大，具有语音识别、语言翻译、红绿灯识别和导航的功能，而且还大幅降低了盲人所购置导盲设备的成本，适宜广泛推广应用。
【IPC分类】A61H3/06
【公开号】CN105640747
【申请号】
【发明人】余安敏, 蔡舒元
【申请人】上海市闵行中学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年12月8日