本發(fā)明涉導盲領域，特指一種盲人導盲裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的進步，傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)也日漸成熟，能夠應用于很多的領域，傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)能夠代替人眼工作，能夠進行物體有無檢測、產(chǎn)品探傷、人臉識別、道路識別、距離檢測等。

目前我國盲人數(shù)量龐大，盲人出行往往存在著困難，目前常用的導盲方式主要是依賴盲道和導盲犬來進行導盲；然而我國現(xiàn)在的盲道存在著被破壞、占用和堆放危險物品的狀況。而采用導盲犬進行導盲時，培育一只導盲犬的價格高昂；且很多公共場所禁止寵物進入。

綜上所述，將傳感器檢測技術(shù)和圖像處理技術(shù)應用到盲人導盲當中，是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種盲人導盲裝置及其控制方法，以幫助盲人克服行走上的困難。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種盲人導盲裝置，它包括外殼，所述外殼包括弧形正面、底面、左右兩側(cè)面和后側(cè)面；述外殼左右兩側(cè)面中心處貫穿有一橫軸，所述外殼與橫軸固定連接；所述橫軸兩端上設置有三星輪；所述橫軸中心位置處連接有一推桿，該推桿貫穿外殼后側(cè)面；所述推桿沒有與橫軸連接的一端上設置有把手；所述外殼正面上設置有用于檢測前方路面平整度的路面平整度檢測模塊和用于檢測前方障礙物的避障模塊；所述把手上裝設有用于告知道路狀況給盲人用戶的警示模塊；所述外殼內(nèi)設置有導盲控制系統(tǒng)；所述路面平整度檢測模塊、避障模塊和警示模塊連接受控于外殼內(nèi)的導盲控制系統(tǒng)。

由于上述結(jié)構(gòu)，盲人握住把手，推動導盲裝置移動，導盲裝置作為盲人行走過程中的輔助支撐工具，保證盲人行走過程中的安全，避免盲人碰撞物體和跌倒；所述路面平整度檢測模塊、避障模塊和警示模塊在導盲控制系統(tǒng)的作用下能夠自動識別道路狀況，并將道路狀況告知給盲人用戶，使盲人用戶自行判斷道路狀況，進而注意行走安全。為盲人的行走帶來的方便。

進一步的，所述三星輪包括“Y”型支架，所述“Y”型支架的每個端點上都安裝有一個滾輪；所述“Y”型支架的中心安裝在橫軸上。

由于三星輪的存在，該三星輪能夠翻過道路上矮小的低級臺階，便于導盲裝置的繼續(xù)推行前進。

進一步的，所述推桿與橫軸活動連接，所述外殼后側(cè)壁上開設有貫通的豎槽，以使推桿繞橫軸上下轉(zhuǎn)動時，推桿能在豎槽內(nèi)滑動。

由于上述結(jié)構(gòu)，推桿活動連接在橫軸上，進而推桿能夠上下轉(zhuǎn)動，這樣能夠方便不同身高的人群使用；以使推桿位置高度滿足他們的身高需求。

進一步的，所述路面平整度檢測模塊安裝在外殼正面靠近底面處，使其檢測方向沿正前方水平面向下傾斜30～45°；所述避障模塊安裝在外殼正面靠近后側(cè)面處，使其檢測方向水平向前。

進一步的，所述外殼內(nèi)底部設置有控制箱，所述控制箱內(nèi)設置有導盲控制系統(tǒng)；所述控制箱底部設置有用鉛制成的配重，以使外殼始終保持豎直狀態(tài)。

由于上述結(jié)構(gòu)，用于外殼是固定在單根橫軸上的，其平衡是不能保證的，而在控制箱底部設置配重能夠使外殼像不倒翁一樣始終保持豎直狀態(tài)，進而保證傳感器處在正常的工作位置。

進一步的，所述導盲控制系統(tǒng)包括中央處理器，所述中央處理器上連接有啟動按鈕、停止按鈕、電源模塊、路面平整度檢測模塊、避障模塊、警示模塊；

所述啟動按鈕和停止按鈕安裝在把手上；

所述路面平整度檢測模塊包括路面檢測攝像頭和路面圖像處理模塊，所述路面檢測攝像頭通過路面圖像處理模塊與中央處理器相連；

所述避障模塊安括障礙物檢測攝像頭、障礙物圖像處理模塊和用于檢測障礙物到機體距離的紅外線距離檢測傳感器或超聲波距離檢測傳感器；所述障礙物檢測攝像頭通過障礙物圖像處理模塊與中央處理器相連；所述紅外線距離檢測傳感器或超聲波距離檢測傳感器直接與中央處理器相連；

所述警示模塊包括振動器和喇叭，所述振動器和喇叭均連接在中央處理器上。

進一步的，所述中央處理器上還連接有安裝在把手上的語音輸入模塊和用于定位和導航的GPS模塊；所述語音輸入模塊包括語音接收器和語音識別模塊，所述語音接收器通過語音識別模塊與中央處理器相連；所述語音識別模塊包括用戶識別模塊和導航信息識別模塊。

進一步的，所述導盲控制系統(tǒng)還連接有遠程呼救系統(tǒng)，所述遠程呼救系統(tǒng)包括遠程呼救系統(tǒng)中央處理器和連接在遠程呼救系統(tǒng)中央處理器上的呼救喇叭；所述中央處理器與呼救系統(tǒng)中央處理器通過無線網(wǎng)絡信號進行連接；所述中央處理器上還連接有安裝在把手上的遠程呼救按鈕。

一種盲人導盲裝置的控制方法，它包括上述盲人導盲裝置的全部特征，所述盲人導盲裝置的控制方法包括如下步驟：

步驟1：按下啟動按鈕，電源模塊為中央處理器供電，導盲控制系統(tǒng)開始工作；

步驟2：語音接收器接收盲人用戶的語音信號，該語音信號包括盲人用戶要到達的目的地信息；

步驟3：語音識別模塊中的用戶識別模塊識別該語音信號是否為指定盲人用戶發(fā)出的語音；是，則進入下一步，否，則回到步驟1；

步驟4：語音識別模塊中的導航信息識別模塊讀取語音信號中的目的地信息；

步驟5：GPS模塊定位當前位置，并規(guī)劃當前位置到目的地的路徑，將規(guī)劃好的路徑信息發(fā)送給中央處理器；中央處理器接收路徑信息后，發(fā)送導航信息給喇叭，使喇叭語音播放導航信息，使盲人用戶按語音導航信息行走；

步驟6：路面檢測攝像頭檢將檢測到的路面圖像信息發(fā)送給路面圖像處理模塊進行分析，以獲取路面平整度狀況信息，然后中央處理器接收路面平整度狀況信息并控制喇叭語音播放路面狀平整度況信息給盲人用戶；

步驟7：當檢測到的路面平整度狀況不適合盲人通行時，中央處理器發(fā)送報警信息給振動器，使振動器震動，以警示盲人用戶；若路面平整度狀況適合盲人通行則中央處理器不發(fā)送報警信息給振動器，震動器不震動；

步驟8：障礙物檢測攝像頭將檢測到的前方障礙物圖像信息發(fā)送給障礙物圖像處理模塊進行分析，以獲取障礙物的形狀大小信息，然后中央處理接收障礙物的形狀大小信息并控制喇叭語音播放障礙物的形狀大小信息給盲人用戶，便于盲人判斷行走路徑；

步驟9：紅外線距離檢測傳感器或超聲波距離檢測傳感器檢測前方障礙物的到機體的距離，將檢測到的距離發(fā)送給中央處理器，中央處理器再發(fā)送距離信號給喇叭使喇叭語音播放前方障礙物距離給盲人用戶；

步驟10：當需要呼救是，按下呼救按鈕，中央處理器接收到呼救按鈕發(fā)出的呼救信號后，通過無線網(wǎng)絡將該呼救信號發(fā)送給呼救系統(tǒng)中央處理器，呼救系統(tǒng)中央處理器接收該呼救信號后，控制呼救喇叭工作播放呼救語音。

步驟11：按下停止按鈕，電源模塊停止為中央處理器供電，導盲控制系統(tǒng)停止工作。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的導盲裝置，能夠語音自動導航，為盲人規(guī)劃行進路線，能夠自動檢測前方的障礙物，檢測路面的平整狀況，能夠語音播報路面狀況，便于盲人判斷路面狀況。能夠跨越低階臺階，提高了盲人在行進過程中的安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2是本發(fā)明的外殼結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種盲人導盲裝置，它包括外殼6，所述外殼6包括弧形正面、底面、左右兩側(cè)面和后側(cè)面；述外殼6左右兩側(cè)面中心處貫穿有一橫軸5，所述外殼6與橫軸5固定連接；所述橫軸5兩端上設置有三星輪；所述橫軸5中心位置處連接有一推桿2，該推桿2貫穿外殼6后側(cè)面；所述推桿2沒有與橫軸5連接的一端上設置有把手1；所述外殼6正面上設置有用于檢測前方路面平整度的路面平整度檢測模塊8和用于檢測前方障礙物的避障模塊9；所述把手1上裝設有用于告知道路狀況給盲人用戶的警示模塊；所述外殼6內(nèi)設置有導盲控制系統(tǒng)；所述路面平整度檢測模塊8、避障模塊9和警示模塊連接受控于外殼6內(nèi)的導盲控制系統(tǒng)。

所述三星輪包括“Y”型支架4，所述“Y”型支架4的每個端點上都安裝有一個滾輪3；所述“Y”型支架4的中心安裝在橫軸5上。

所述推桿2與橫軸5活動連接，所述外殼6后側(cè)壁上開設有貫通的豎槽，以使推桿2繞橫軸5上下轉(zhuǎn)動時，推桿2能在豎槽內(nèi)滑動。

所述路面平整度檢測模塊8安裝在外殼6正面靠近底面處，使其檢測方向沿正前方水平面向下傾斜30～45°；所述避障模塊9安裝在外殼6正面靠近后側(cè)面處，使其檢測方向水平向前。

所述外殼6內(nèi)底部設置有控制箱，所述控制箱內(nèi)設置有導盲控制系統(tǒng)；所述控制箱底部設置有用鉛制成的配重，以使外殼6始終保持豎直狀態(tài)。

所述導盲控制系統(tǒng)包括中央處理器，所述中央處理器上連接有啟動按鈕、停止按鈕、電源模塊、路面平整度檢測模塊8、避障模塊9、警示模塊；

所述啟動按鈕和停止按鈕安裝在把手1上；

所述路面平整度檢測模塊8包括路面檢測攝像頭和路面圖像處理模塊，所述路面檢測攝像頭通過路面圖像處理模塊與中央處理器相連；

所述避障模塊9安括障礙物檢測攝像頭、障礙物圖像處理模塊和用于檢測障礙物到機體距離的紅外線距離檢測傳感器或超聲波距離檢測傳感器；所述障礙物檢測攝像頭通過障礙物圖像處理模塊與中央處理器相連；所述紅外線距離檢測傳感器或超聲波距離檢測傳感器直接與中央處理器相連；

所述警示模塊包括振動器和喇叭，所述振動器和喇叭均連接在中央處理器上。

所述中央處理器上還連接有安裝在把手1上的語音輸入模塊和用于定位和導航的GPS模塊；所述語音輸入模塊包括語音接收器和語音識別模塊，所述語音接收器通過語音識別模塊與中央處理器相連；所述語音識別模塊包括用戶識別模塊和導航信息識別模塊。

所述導盲控制系統(tǒng)還連接有遠程呼救系統(tǒng)，所述遠程呼救系統(tǒng)包括遠程呼救系統(tǒng)中央處理器和連接在遠程呼救系統(tǒng)中央處理器上的呼救喇叭；所述中央處理器與呼救系統(tǒng)中央處理器通過無線網(wǎng)絡信號進行連接；所述中央處理器上還連接有安裝在把手1上的遠程呼救按鈕。

一種盲人導盲裝置的控制方法，它包括上述盲人導盲裝置的全部特征，所述盲人導盲裝置的控制方法包括如下步驟：

步驟1：按下啟動按鈕，電源模塊為中央處理器供電，導盲控制系統(tǒng)開始工作；

步驟2：語音接收器接收盲人用戶的語音信號，該語音信號包括盲人用戶要到達的目的地信息；

步驟3：語音識別模塊中的用戶識別模塊識別該語音信號是否為指定盲人用戶發(fā)出的語音；是，則進入下一步，否，則回到步驟1；

步驟4：語音識別模塊中的導航信息識別模塊讀取語音信號中的目的地信息；

步驟5：GPS模塊定位當前位置，并規(guī)劃當前位置到目的地的路徑，將規(guī)劃好的路徑信息發(fā)送給中央處理器；中央處理器接收路徑信息后，發(fā)送導航信息給喇叭，使喇叭語音播放導航信息，使盲人用戶按語音導航信息行走；

步驟6：路面檢測攝像頭檢將檢測到的路面圖像信息發(fā)送給路面圖像處理模塊進行分析，以獲取路面平整度狀況信息，然后中央處理器接收路面平整度狀況信息并控制喇叭語音播放路面狀平整度況信息給盲人用戶；

步驟7：當檢測到的路面平整度狀況不適合盲人通行時，中央處理器發(fā)送報警信息給振動器，使振動器震動，以警示盲人用戶；若路面平整度狀況適合盲人通行則中央處理器不發(fā)送報警信息給振動器，震動器不震動；

步驟8：障礙物檢測攝像頭將檢測到的前方障礙物圖像信息發(fā)送給障礙物圖像處理模塊進行分析，以獲取障礙物的形狀大小信息，然后中央處理接收障礙物的形狀大小信息并控制喇叭語音播放障礙物的形狀大小信息給盲人用戶，便于盲人判斷行走路徑；

步驟9：紅外線距離檢測傳感器或超聲波距離檢測傳感器檢測前方障礙物的到機體的距離，將檢測到的距離發(fā)送給中央處理器，中央處理器再發(fā)送距離信號給喇叭使喇叭語音播放前方障礙物距離給盲人用戶；

步驟10：當需要呼救是，按下呼救按鈕，中央處理器接收到呼救按鈕發(fā)出的呼救信號后，通過無線網(wǎng)絡將該呼救信號發(fā)送給呼救系統(tǒng)中央處理器，呼救系統(tǒng)中央處理器接收該呼救信號后，控制呼救喇叭工作播放呼救語音；

步驟11：按下停止按鈕，電源模塊停止為中央處理器供電，導盲控制系統(tǒng)停止工作。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。