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一种基于智能手机的盲人引领式导航路线规划的方法技术

技术编号:14483525 阅读:167 留言:0更新日期:2017-01-26 03:15
本发明专利技术公开了一种基于智能手机的盲人引领式导航路线规划的方法,属于人身安全领域,首先由引领者带领盲人行走,记录路线,采用基于惯性导航的算法,生成路线轨迹。本发明专利技术将路线分为直线段和非直线段两种情况,直线段分为室外地面直线段和室内楼梯直线段,根据实际情况设置语音提示点。非直线段考虑到障碍物形状,如障碍物为环形,引领线路为环形,在环形路线上设置语音提示点,指引盲人改变行走方向;障碍物为锐角状,引领路线为比较尖锐的拐角,则根据实际情况由引领者设置引领点。本发明专利技术采用智能手机为载体,与电子导盲设备相比体积小、价格低、便于携带,并且目前很多智能手机都具备盲人模式,便于盲人操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于人身安全领域,具体涉及一种基于智能手机的盲人引领式导航及路线规划的方法。
技术介绍
据新华社2016年5月份发布的新闻来看,我国服役导盲犬过百,但我国视力残疾人达到1700余万,他们需要拥有自己的导盲犬帮助出行,参与社会生活,提升生活品质,导盲犬服务行业的现状远不能满足需求。而且导盲犬培养成本过高,使得绝大多数盲人无法承受。目前市场上有很多电子导盲仪,例如:超声波导盲仪、移动式机器人、穿戴式导盲仪和导引式手仗等。但它们存在着很多缺陷与不足:超声波导盲仪行进的速度慢,只能进行局部障碍物的识别;移动式机器人结构过于复杂,受地形限制,硬件开发成本高;穿戴式导盲仪重量重,缺乏安全感;导引式手仗体积大、不便于携带。这几种导盲装置都普遍存在成本高、不实用的缺点,而盲人的经济水平相对普遍较低,自主行动不便,这使得价格高昂、不便于携带的电子导盲仪无法真正应用于他们的实际生活当中。而市面上所提供的导航方法服务对象基本为视力正常者,本专利技术设计的基于智能手机的引领式盲人导航方法区别于现有的GPS、惯性导航、WIFI、基站等定位导航方式,是将引领者预存储的语音和软件导航生成语音在GPS导航和惯性导航结合的基础上结合为盲人提供一种新型的语音提示的导航方式。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决引领者初次引领时的轨迹生成和路线生成后的语音提示点设置的问题。采用的技术方案如下:一种基于智能手机的盲人引领式导航路线规划的方法,由引领者先带领盲人走到目的地,记录路线,采用基于惯性导航的算法,生成路线轨迹,并在路线轨迹生成后根据实际情况设置语音提示点,并设置语音描述点;所述轨迹生成的步骤的包括:(1)获取加速度数据:手机加速度传感器记录下三轴的加速度值,即为:A={a1,a2,...,an本文档来自技高网...
一种基于智能手机的盲人引领式导航路线规划的方法

【技术保护点】
一种基于智能手机的盲人引领式导航路线规划的方法,其特征在于,由引领者先带领盲人行走,记录路线,采用基于惯性导航的算法,生成路线轨迹,并在路线轨迹生成后根据实际情况设置语音提示点,并设置语音描述点;所述轨迹生成的步骤的包括:(1)获取加速度数据:手机加速度传感器记录下三轴的加速度值,即为:A={a1,a2,...,an},对手机原始加速度进行降噪及去除重力影响:a′=αaxi+(1-α)axi-1-g]]>其中,α∈[0,1],i={1,2,3,...,n},n表示加速度序列的长度,g为重力;(2)判断行走状态:用户在水平步行运动中,垂直和前进两个加速度会呈现周期性变化,在步行收脚的动作中,重心向上单只脚触地,垂直方向加速度是呈正向增加的趋势,之后继续向前,重心下移两脚触底,加速度相反;水平加速度在收脚时减小,在迈步时增加;(3)计算步数:通过计算得出3个加速度的大小和方向,获得一条步行运动的正弦曲线轨迹;然后进行峰值检测,通过和上一次记录的加速度大小进行比较,如果相反,表示刚过峰值状态,则进入计步逻辑进行计步,否则舍弃;通过对峰值次数的累积可得到用户步行步数;根据人的步数、步长、行走的方向来计算人的位置,最终得到运动轨迹;所述语音提示点设置包括直线段的语音点设置和非直线段的语音点设置:所述直线段包括室外直线和室内楼梯直线;在室外直线时,每隔10米取一个语音提示点;在室内楼梯直线时,在楼梯口前3m左右设置语音提示点,然后在楼梯上每隔6个台阶设置一个提示点,在楼梯拐角口前1m处设置一个语音提示点;所述非直线段包括环形段和尖锐段;在环形段时,在内接于曲线的路径上设置语音提示点,个数为盲人每前行6‑8步设置一个;在尖锐段时,借助于引领者预存储的语音,即盲人的行进过程与语音提示过程相同步。...

【技术特征摘要】
1.一种基于智能手机的盲人引领式导航路线规划的方法,其特征在于,由引领者先带领盲人行走,记录路线,采用基于惯性导航的算法,生成路线轨迹,并在路线轨迹生成后根据实...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱乾龙郇战徐义梦万彩艳杨翰文耿宏杨
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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