一种语音导盲方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种语音导盲方法，包括如下步骤：步骤S101所述定位装置定位当前的位置，所述路况采集装置采集当前路况信息并传输给所述中央处理器的所述路况信息处理单元，转入步骤S102；步骤S102所述中央处理器接收并识别所述语音设备输入的语音信息，所述语音信息包括目的地及出行方式信息，转入步骤S103；步骤S103所述中央处理器进行路径规划，转入步骤S104；步骤S104所述中央处理器制定实时导航信息并控制所述机械运动装置和所述语音设备进行语音播报提示信息。本发明专利技术还提出一种语音导盲系统，能够将规划路径信息与路况信息融合，并利用人机语音交互技术，安全便捷地引导视障人士出行。

Method and system for voice guide

The invention discloses a voice guide method, which comprises the following steps: step S101 positioning the positioning device at present, the condition of current traffic information acquisition device and is transmitted to the central processor of the traffic information processing unit, to step S102; step S102 the voice information central processor receives and recognition the voice input device, the voice information including information destination and travel mode, go to step S103; step S103 the central processor for path planning to step S104; voice broadcast message real-time navigation information and controls the mechanical movement of the central processor device making the step S104 and the voice equipment. The invention also provides a voice guide system, which can integrate the planning path information and the road condition information, and use the human-computer interaction technology to guide the visually impaired people to travel safely and conveniently.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种语音导盲方法及系统，属于导盲

技术介绍
目前，全世界共有视障人士3000万人左右，占总人数的千分之五，而中国就有500万视障人士，占世界总视障人士的18％。由于视力缺乏，视障人士迫切需要一种使用便捷、安全性高的导盲方法及系统。导盲犬虽然可以很好地解决视障人士出行，但导盲犬不能引导视障人士去一个陌生的地方，且其训练周期长、价格昂贵。如今普遍使用的传统盲杖不具备智能的特点，不能实现导航功能，更不能了解当前路况信息，无法确保视障人士出行的安全。尽管在最近几十年里，电子盲杖也逐渐发展成为很多视障人士最佳的出行导航工具，但电子盲杖不能为使用者提供当前的地理位置信息，更不能与视障人士建立直接沟通来解决视障人士的实际需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种语音导盲方法及系统，能够将导航信息与路况信息融合，并利用人机语音交互技术，安全便捷地引导视障人士出行。本专利技术采用如下技术方案：一种语音导盲系统，其特征在于，包括定位装置、路况采集装置、中央处理器、语音设备、机械运动装置，所述中央处理器包括语音处理单元、路况信息处理单元、路径规划单元，所述路况信息处理单元分别与所述语音处理单元、所述路径规划单元相连接，所述定位装置与所述路径规划单元相连接，所述路况采集装置、所述机械运动装置分别与所述路况信息处理单元相连接，所述语音设备与所述语音处理单元相连接；所述定位装置用于定位视障人士的当前位置，所述中央处理器用于语音处理、路径规划、信息融合及导航，所述路况采集装置用于当前路况信息的采集，所述语音设备用于语音的输入、输出，所述机械运动装置用于牵引视障人士；所述语音处理单元用于实现在线或离线对语音信号与文字信息的转换，所述路径规划单元用于实现在线或离线根据起始地和目的地及出行方式进行路径规划，所述路况信息处理单元实现根据当前位置信息、规划路径上下一点的地理位置及属性信息、图像采集信息、当前航向、前方障碍物距离五种信息融合后产生实时导航信息。优选地，所述路况采集装置包括电子指南针模块、测距模块、图像采集模块，所述电子指南针模块与所述测距模块相连接，所述测距模块与所述图像采集模块相连接，所述电子指南针模块、所述测距模块、所述图像采集模块分别与所述路况信息处理单元相连接。优选地，所述电子指南针模块采用三轴磁场传感器，所述测距模块采用激光测距或超声波测距传感器，所述图像采集模块采用USB摄像头。本专利技术还提出一种语音导盲方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S101所述定位装置定位当前的位置，所述路况采集装置采集当前路况信息并传输给所述中央处理器的所述路况信息处理单元，转入步骤S102；步骤S102所述中央处理器接收并识别所述语音设备输入的语音信息，所述语音信息包括目的地及出行方式信息，转入步骤S103；步骤S103所述中央处理器进行路径规划，转入步骤S104；步骤S104所述中央处理器制定实时导航信息并控制所述机械运动装置和所述语音设备进行语音播报提示信息。优选地，所述步骤S102具体包括：所述中央处理器的所述语音处理单元接收到视障人士通过所述语音设备输入的语音信号后，将输入的语音信号转换成文字信息，再提取出目的地和出行方式。优选地，所述步骤S103具体包括：所述中央处理器的所述路径规划单元根据所述步骤S101中的当前位置信息、所述路况信息处理单元的当前路况信息和所述步骤S102所述的目的地及出行方式信息进行路径规划，并将规划路径中步行部分分为n个点，且将所述n个点的地理位置及属性信息存入数据库。优选地，所述步骤S103中的将规划路径中步行部分分为n个点的具体方法为：将每段步行部分中的起始点、终点及斑马线部分起始点、终点地理位置信息均储存在数据库中，并标注其备注属性；然后将其余步行部分按一定的规律分为多个点分别储存至数据库中；最后根据每个点在规划路径中的位置，给其赋予一个编号属性。优选地，所述步骤S104具体包括如下步骤：步骤S1041所述中央处理器每次制定实时导航信息之前通过所述定位装置定位当前位置信息，由当前位置信息确定视障人士及所述机械运动装置在规划路径上的位置，即C点的位置；步骤S1042所述中央处理器读取规划路径上下一点的地理位置及属性信息，由所述C点位置，找到规划路径上与所述C点距离最近的两个点，设为A点及B点；由A点及B点的编号可知B点应为导航下一目的地，因此读取B点的位置信息及属性；步骤S1043所述中央处理器判断当前航向是否正确；步骤S1044所述中央处理器判断路口信号灯是否为红灯；步骤S1045所述中央处理器判断前方障碍物距离是否小于阈值，由所述路况采集装置可测出前方障碍物的距离，若障碍物距离大于所设阈值，则所述语音设备不进行语音提示或语音提示继续前行，并控制所述机械运动装置前行；否则通过语音设备提示视障人士转向，并控制所述机械运动装置转向。优选地，所述步骤S1043具体包括：先使用所述路况信息处理单元判断所述路况采集装置采集的图像中是否含有人行道上的盲道部分，若有则小范围转向机械运动装置，使盲道位于图像正中央，即盲道位于所述机械运动装置的正前方；否则大范围转动所述机械运动装置，使盲道位于所述机械运动装置的正前方；再由当前所述C点位置及规划路径上下一点B点的地理位置信息可获得预设航向，再由所述电子指南针模块测得当前视障人士及所述机械运动装置的航向，若两航向一致，则执行下一步骤S1044；否则通过语音设备提示视障人士转向，并控制所述机械运动装置转向180°。优选地，所述步骤S1044具体包括：当B点备注属性为斑马线起点时，控制所述机械运动装置上下转动旋转云台，直至旋转云台上的摄像头能拍摄到路口对面的信号灯，然后由所述路况信息处理单元通过所述路况采集装置的采集信息判断前方信号灯是否为红灯，若不为红灯，则执行下一步骤S1045；否则通过语音设备提示视障人士“前方红灯，请耐心等待！”，并禁止所述机械运动装置前行。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术通过提供一种语音导盲方法及系统，能够将规划路径信息与路况信息融合，并利用人机语音交互技术，安全便捷地引导视障人士出行。附图说明图1是本专利技术的一种语音导盲方法的具体流程图。图2是本专利技术的一种语音导盲方法的第一实施例的步骤S104的流程图。图3是本专利技术的一种语音导盲方法的路径规划与导航的示意图。图4是本专利技术的一种语音导盲方法的第二实施例的步骤S104的流程图。图5是本专利技术的一种语音导盲系统的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。附图均为简化的示意图，仅以示意方式表示了与本专利技术相关的部分，因此并不代表作为产品的实际结构此外，为了使图便于理解，在有些图中的具有相同功能或结构的部件，仅以示意方式绘制了其中一个，或仅标示了其中一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可表示“多于一个”的情形。实施例一图1是本专利技术的一种语音导盲方法的具体流程图。本专利技术提出一种语音导盲方法，包括如下步骤：步骤S101所述定位装置定位当前的位置，所述路况采集装置采集当前路况信息并传输给所述中央处理器的所述路况信息处理单元，转入步骤S102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种语音导盲系统，其特征在于，包括定位装置、路况采集装置、中央处理器、语音设备、机械运动装置，所述中央处理器包括语音处理单元、路况信息处理单元、路径规划单元，所述路况信息处理单元分别与所述语音处理单元、所述路径规划单元相连接，所述定位装置与所述路径规划单元相连接，所述路况采集装置、所述机械运动装置分别与所述路况信息处理单元相连接，所述语音设备与所述语音处理单元相连接；所述定位装置用于定位视障人士的当前位置，所述中央处理器用于语音处理、路径规划、信息融合及导航，所述路况采集装置用于当前路况信息的采集，所述语音设备用于语音的输入、输出，所述机械运动装置用于牵引视障人士；所述语音处理单元用于实现在线或离线对语音信号与文字信息的转换，所述路径规划单元用于实现在线或离线根据起始地和目的地及出行方式进行路径规划，所述路况信息处理单元实现根据当前位置信息、规划路径上下一点的地理位置及属性信息、图像采集信息、当前航向、前方障碍物距离五种信息融合后产生实时导航信息。

【技术特征摘要】
1.一种语音导盲系统，其特征在于，包括定位装置、路况采集装置、中央处理器、语音设备、机械运动装置，所述中央处理器包括语音处理单元、路况信息处理单元、路径规划单元，所述路况信息处理单元分别与所述语音处理单元、所述路径规划单元相连接，所述定位装置与所述路径规划单元相连接，所述路况采集装置、所述机械运动装置分别与所述路况信息处理单元相连接，所述语音设备与所述语音处理单元相连接；所述定位装置用于定位视障人士的当前位置，所述中央处理器用于语音处理、路径规划、信息融合及导航，所述路况采集装置用于当前路况信息的采集，所述语音设备用于语音的输入、输出，所述机械运动装置用于牵引视障人士；所述语音处理单元用于实现在线或离线对语音信号与文字信息的转换，所述路径规划单元用于实现在线或离线根据起始地和目的地及出行方式进行路径规划，所述路况信息处理单元实现根据当前位置信息、规划路径上下一点的地理位置及属性信息、图像采集信息、当前航向、前方障碍物距离五种信息融合后产生实时导航信息。2.根据权利要求1所述的一种语音导盲系统，其特征在于，所述路况采集装置包括电子指南针模块、测距模块、图像采集模块，所述电子指南针模块与所述测距模块相连接，所述测距模块与所述图像采集模块相连接，所述电子指南针模块、所述测距模块、所述图像采集模块分别与所述路况信息处理单元相连接。3.根据权利要求2所述的一种语音导盲系统，其特征在于，所述电子指南针模块采用三轴磁场传感器，所述测距模块采用激光测距或超声波测距传感器，所述图像采集模块采用USB摄像头。4.一种采用权利要求1所述的语音导盲系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S101所述定位装置定位当前的位置，所述路况采集装置采集当前路况信息并传输给所述中央处理器的所述路况信息处理单元，转入步骤S102；步骤S102所述中央处理器接收并识别所述语音设备输入的语音信息，所述语音信息包括目的地及出行方式信息，转入步骤S103；步骤S103所述中央处理器进行路径规划，转入步骤S104；步骤S104所述中央处理器制定实时导航信息并控制所述机械运动装置和所述语音设备进行语音播报提示信息。5.根据权利要求4所述的一种语音导盲方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：所述中央处理器的所述语音处理单元接收到视障人士通过所述语音设备输入的语音信号后，将输入的语音信号转换成文字信息，再提取出目的地和出行方式。6.根据权利要求4或5任一所述的一种语音导盲方法，其特征在于，所述步骤S103具体包括：所述中央处理器的所述路径规划单元根据所述步骤S101中的当前位置信息、所述路况信息处理单元的当前路况信息和所述步骤S102所述的目的地及出行方式信息进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：文禹鸿，单鸣雷，鲁永康，李晓君，步文瑜，朱昌平，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32