(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210646750.0 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 安徽理工大 学 地址 232000 安徽省淮南市山 南新区泰丰 大街168号 (72)发明人 张顺香　谈光璞　韦斯羽　马子晨　 张玉莹　张友强　刘云朵　王腾科　 王星光　李瀚臣　高茂娇　 (51)Int.Cl. A61H 3/06(2006.01) A61B 5/22(2006.01) A61B 5/16(2006.01) A61B 5/11(2006.01) A61B 5/00(2006.01) A61M 21/00(2006.01) H04N 5/225(2006.01)H04N 7/18(2006.01) H04W 76/10(2018.01) G01C 21/20(2006.01) G01C 21/16(2006.01) (54)发明名称 一种智能盲杖控制系统 (57)摘要 本发明公开了一种智能盲杖控制系统。 该系 统主要由主控芯片、 定位导航模块、 避障模块、 情 感交流模块、 人机交互模块、 语音模块、 电源电路 等部分组成。 在工作时， 盲杖用户可选择不同人 机交互方式； 在盲杖握柄内加入膜片式压力传感 器用于检测用户情绪， 当握力长时间超出正常范 围即用户处于较低情绪时， 唤醒人工客服对其进 行疏导(人工客服是相互合作且处于空闲状态的 专业心理疏导医生)， 预防用户出现潜在的心理 疾病， 用户与人工客服通过无线通信技术进行通 信。 定位导航模块可 以获得用户的位置信息， 可 进行路线导航， 无线通信技术实现盲杖用户与监 护者之间长距离的无线通信， 将位置信息发送给 监护者； 避障模块采用鱼眼摄像头对障碍物进行 探测， 利用模糊避障算法进行避障路线规划并通 过蓝牙耳机 语音传输给用户。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115054494 A 2022.09.16 CN 115054494 A 1.一种智能盲杖控制系统， 其特征在于： 主要由主控芯片、 避 障模块、 情感交流模块等 部分组成， 可实现智能盲杖的避障指引、 情感交流、 GP S定位导航、 一键求救等多种功能。 2.根据权利要求1所述的一种智能盲杖控制系统， 其特征在于： 所述的主控芯片为 ESP32， 具有具有可扩展、 自适应的特点。 3.根据权利要求1所述的一种智能盲杖控制系统， 其特征在于： 所述的避障模块利用纯 视觉技术， 采用鱼眼摄 像头对障碍物进行探测， 利用模糊避障技 术实现最佳避障路线规划。 4.根据权利要求1所述的一种智能盲杖控制系统， 其特征在于： 所述的情感交流模块由 压力传感器、 无线通信2个部分组成， 采用MD30 ‑60柔性薄膜压力传感器监测使用者握力的 变化， 判断用户是否处于较低 情绪， 采用SIM8 00C GPRS通信模块， 用于实现用户与人工客服 之间长距离无线通信。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115054494 A 2一种智能盲杖控制系统 技术领域 [0001]本发明涉及智能盲杖领域， 具体是一种智能盲杖控制系统。 背景技术 [0002]为了更好的服务于视障人士， 使其获得更好的帮助， 尽可能的提高生活质量和行 动自由度， 最大程度的节省了陪同人员的精力时间以及护理成本， 国内外辅助性器械研发 公司都在不断地研发各种功能的智能盲杖。 智能盲杖融合了大量的自动化技术， 通过对外 界环境信息的识别和处理， 进而发出相应的控制指令， 以实现避障、 导航等功能。 智能盲杖 控制系统一般划分为模块化、 分级控制来达到整体控制的目的。 目前所存在的智能盲杖是 在普通盲杖的基础上， 集合一些人工智能技术， 使盲杖能够实现避障功能、 导航功能等一系 列功能。 [0003]对于后天失明， 特别是由于突发性疾病致盲的群体来说， 虽然在一段时间的适应 后普通导盲杖基本满足他们的日常需求， 但更重要的是如何对该群体由于突 发性疾病致盲 所引起的情绪不稳定、 抑郁以及恐慌 等问题进行 处理。 若不及时发现该类现象并进 行疏导， 易导致盲人用户出现各种心理障碍问题， 甚至出现自残、 自杀情况。 [0004]针对突发性疾病致盲的人群出行不便、 情绪不稳定问题， 提出了一种融合情感交 流与探测导航的新型智能盲杖系统。 在伴随盲人安全出行的同时， 具有 更深入的情感交流、 定位导航以及避障功能， 给用户提供 更便捷、 舒 适的生活。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种智能盲杖控制系统， 其利用先进低功耗控制芯片、 定位 导航模块、 避障模块、 情感交流模块、 人机交互模块、 语音模块， 实现智能盲杖的避障指引、 情感交流、 GP S定位导航、 一键求救等多种功能。 [0006]本发明的目的通过以下技 术方案实现： [0007]一种基于智能盲杖控制系统， 主要由主控芯片、 定位导航模块、 避障模块、 情感交 流模块、 人机交互模块、 语音模块、 电源电路等部 分组成。 使用者通过按键、 蓝牙耳机可选择 不同的人机交互模式； 通过鱼眼摄像头采集盲杖使用者和外部环境的信息； 系统内部设置 模糊避障算法， 可进行最佳避障路线规划； 其定位导航模块可以进行导航、 定位使用者位 置， 通过蓝牙耳机播报自身位置或导航路线， 通过无线通信模块将位置信息发送给监护者 或与监护者建立 通信连接 。 [0008]所述主控芯片选用Espressif乐鑫信息科技推出ESP32， 具有可扩展、 自适应的特 点。 [0009]所述定位导航模块主要有 GPS+北斗双模定位和陀螺仪传感器， GPS+北斗双模定位 采用GPS‑25模块， 用于定位导航， 陀螺仪传感器采用L3G4200D三轴陀螺仪模块， 用于感测和 维持方向， 两者结合极大提高盲杖系统的定位 导航能力。 [0010]进一步地， 所述避障模块利用纯视觉技术， 采用鱼眼摄像头对障碍物进行探测， 利说　明　书 1/3 页 3 CN 115054494 A 3