一种导盲设备及导盲方法技术

本发明专利技术公开了一种导盲设备及导盲方法，导盲设备包括导盲眼镜和引导手环，并通过蓝牙连接。导盲眼镜包括眼镜本体，眼镜本体上有语音输入模块、摄像模块、测距模块、数据处理模块、定位系统、音频模块、机器学习系统和供电模块，引导手环包括手环本体、电池、振动电机和控制模块。用户通过语音输入激活导盲设备，导盲设备根据语音输入的目的地规划路线，摄像模块和测距模块将摄取的前方路况信息输入数据处理模块，数据处理模块将前方路况信息通过音频模块告知用户，并通过引导手环引导用户。本发明专利技术还公开一种基于机器学习的手环震动引导方式和语音告知路况信息及行走路线的双模式导盲方法。其具备便携、操作简单、导盲方式更加准确完善的优点。完善的优点。完善的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种导盲设备及导盲方法


[0001]本专利技术涉及导盲
，更具体地讲，涉及一种导盲眼镜、引导手环及导盲方法。

技术介绍

[0002]目前全球有3600万盲人，今后视力受损人口还将随着全球人口数量和老龄化人口数量的增加而猛增，市场对导盲设备的需求也会随之增加。传统的导盲设备主要是导盲杖和导盲犬，导盲杖虽然易操作，成本低，但是不能让用户掌握准确全面的环境信息，存在安全隐患。导盲犬训练成本高、数量少、不易普及。随着人工智能技术的兴起，智能导盲逐渐步入视障用户的生活。市场现有导盲设备多是地面移动式，普遍存在体积大、携带不方便、移动困难、操作复杂、学习成本高等问题。
[0003]视障用户不能通过基于视觉的外部世界的参照作为行动的依据，只能通过听觉、嗅觉、触觉、肢体行为等能够感知且能够度量的信息作为行动参照。而现有技术提供的导盲提示仅以导盲设备测量的基于视觉的参照物提供导盲。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种导盲设备及导盲方法，目的是提供一种更加便携、容易操作、能更准确导盲的的导盲设备及导盲方法。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：所述导盲设备包括导盲眼镜和引导手环，所述导盲眼镜和所述引导手环通过蓝牙连接。
[0006]所述导盲眼镜包括眼镜本体，所述眼镜本体上有语音输入模块、摄像模块、测距模块、数据处理模块、定位系统、音频模块、机器学习系统和供电模块。所述语音输入模块和所述数据处理模块相连，所述语音输入模块通过用户语音激活导盲设备，用户语音输入要去的目的地并传输到所述数据处理模块。所述摄像模块和所述数据处理模块相连，所述摄像模块能够拍摄用户前方景象然后将数据传输到所述数据处理模块，所述数据处理模块能智能识别前方物体属性。所述测距模块与所述数据处理模块相连，所述测距模块可以测量前方物体到用户的距离和前方物体的大小，并将测量数据传输到所述数据处理模块。所述音频模块通过音频接口与所述眼镜本体相连，所述音频模块另一端为入耳式耳机，所述入耳式耳机可以播放语音提示。所述定位系统实时提供位置信息。所述供电模块为上述导盲眼镜供电。所述数据处理模块用于综合数据处理，包括接收输入模块的信息并根据定位系统提供的用户位置信息合理规划出行路线，包括智能识别上述摄像模块摄取并传输到所述数据处理模块的图像信息，识别图像中物体的属性，包括处理测距模块传输的前方物体距离信息，并结合所述摄像模块摄取的图像判断前方物体的动静状态，包括将所述综合数据处理的结果以音频信号传输到音频模块和通过蓝牙传输到引导手环。所述机器学习系统具备，用户行为测量单元，其获取可测量的用户行为作为输入数据，例如用户听到语音提示后的前进距离作为输入数据；标记获取单元，其获取所述数据处理模块输出的可度量的指令
作为标记，例如用户向前行走10步作为标记；以及学习单元，其通过所述测量单元获取的输入数据与所述标记获取单元获取的标记组合作为训练数据并进行监督学习，由此构筑用于判断用户行为是否和可度量的指令相匹配的学习模型，从而调整指令达到更加精确的导盲效果。
[0007]所述引导手环包括手环本体、电池、振动电机和控制模块。所述引导手环使用时佩戴于视障用户手臂上，所述引导手环内侧均布8个振动电机，所述振动电机紧贴用户手臂，以至于用户能够准确感知振动电机的震动及位置，所述8个振动电机分别表示以所述引导手环为中心的8的方向，并规定其中一个振动电机方向为基准方向并做出视障用户能够感知的标记，用户佩戴时将所述基准振动电机朝向用户前方，单个所述振动电机震动表示前进方向为该振动电机所指示的方向，当用户转向后，判断用户面对方向是否为准确前进方向，如果用户面对方向和前进方向不吻合，将再次通过振动电机引导用户。所述电池为上述手环供电。所述控制模块通过蓝牙接收上述数据处理模块传输的数据处理结果并控制振动电机的震动提示用户前进方向以引导用户行走。
[0008]本专利技术提供一种通过引导手环振动电机震动提示前进方向和语音提示告知用户周围环境和行走路线的双模式导盲方法，以及一种基于机器学习的导盲方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是采用更加便携的导盲设备，操作更简单，导盲方式更完善，引导手环和语音提示的双模式引导方式可以相互补偿因其中一种方式失效而导致整个导盲系统失效的困境，机器学习的导盲方法能够更加精确的为用户导盲。
附图说明
[0009]图1为本专利技术提供的导盲眼镜的示意图。
[0010]图2为本专利技术提供的导盲眼镜的内部结构示意图。
[0011]图3为本专利技术提供的引导手环的内部结构示意图。
[0012]附图中：1音频模块，2供电模块，3数据处理模块，4语音输入模块，5测距模块，6眼镜本体，7摄像模块，8电池，9控制模块，10手环本体，11振动电机。
具体实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术进一步说明：图2为本专利技术提供的导盲眼镜的示意图，眼镜本体(6)上有语音输入模块(4)、摄像模块(7)、测距模块(5)、数据处理模块(3)、定位系统、音频模块(1)和供电模块(2)，上述导盲眼镜和引导手环通过蓝牙连接，使用时用户佩戴上述导盲眼镜和引导手环。语音输入模块(4)和数据处理模块(3)相连，语音输入模块(4)通过用户语音激活导盲设备，用户语音输入要去的目的地并传输到数据处理模块(3)。摄像模块(7)和数据处理模块(3)相连，摄像模块(7)能够拍摄用户前方景象，然后将数据传输到数据处理模块(3)，数据处理模块(3)能智能识别前方物体属性。测距模块(5)与数据处理模块(3)相连，测距模块(5)可以测量前方物体到用户的距离和前方物体的大小，并将测量数据传输到数据处理模块(3)。音频模块(1)通过音频接口与眼镜本体(6)相连，音频模块(1)另一端为入耳式耳机，所述入耳式耳机可以播放语音提示。上述定位系统实时提供位置信息。供电模块(2)为上述导盲眼镜供电。数据处理模块(3)用于综合数据处理，包括接收输入模块(4)的信息并根据定位系统提供的用户位置信息合理规划出行路线，包括智能识别摄像
模块(7)摄取并传输到数据处理模块(3)的图像信息，识别图像中物体的属性，包括处理测距模块(5)传输的前方物体距离信息，并结合摄像模块(7)摄取的图像判断前方物体的动静状态，包括将所述综合数据处理的结果以音频信号传输到音频模块(1)和通过蓝牙传输到引导手环。所述机器学习系统具备，用户行为测量单元，其获取可测量的用户行为作为输入数据，例如用户听到语音提示后的前进距离作为输入数据；标记获取单元，其获取所述数据处理模块(3)输出的可度量的指令作为标记，例如用户向前行走10步作为标记；以及学习单元，其通过所述测量单元获取的输入数据与所述标记获取单元获取的标记组合作为训练数据并进行监督学习，由此构筑用于判断用户行为是否和可度量的指令相匹配的学习模型，从而调整指令达到更加精确的导盲效果。
[0014]图2为本专利技术提供的引导手环的内部结构示意图，手环本体(10)上有电池(8)、振动电机(11)和控制模块(9)。上述引导手环使用时佩戴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导盲设备及导盲方法，其特征在于：所述导盲设备包括导盲眼镜和引导手环，所述导盲眼镜和所述引导手环通过蓝牙连接，所述导盲眼镜包括眼镜本体，所述眼镜本体上有语音输入模块、摄像模块、测距模块、数据处理模块、定位系统、音频模块、机器学习系统和供电模块，所述引导手环包括手环本体、电池、振动电机和控制模块。2.根据权利要求1所述的导盲眼镜，其特征在于：所述语音输入模块和所述数据处理模块相连，所述语音输入模块通过用户语音激活导盲设备，用户语音输入要去的目的地并传输到所述数据处理模块，所述摄像模块和所述数据处理模块相连，所述摄像模块能够拍摄用户前方景象然后将数据传输到所述数据处理模块，所述数据处理模块能智能识别前方物体属性，所述测距模块与所述数据处理模块相连，所述测距模块可以测量前方物体到用户的距离和前方物体的大小，并将测量数据传输到所述数据处理模块，所述音频模块通过音频接口与所述眼镜本体相连，所述音频模块另一端为入耳式耳机，所述入耳式耳机可以播放语音提示，所述定位系统实时提供位置信息，所述供电模块为上述导盲眼镜供电，所述数据处理模块用于综合数据处理，包括接收输入模块的信息并根据定位系统提供的用户位置信息合理规划出行路线，包括智能识别上述摄像模块摄取并传输到所述数据处理模块的图像信息，识别图像中物体的属性，包括处理测距模块传输的前方物体距离信息，并结合所述摄像模块摄取的图像判断前方物体的动静状态，包括将所述综合数据处理的结果以音频信号传输到音...

【专利技术属性】
技术研发人员：张简一，石馨雨，李丰丰，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：