一种振动导盲衣服制造技术

本发明专利技术公开了一种振动导盲衣服，该振动导盲衣服内置有中央处理模块，在袖口位置安装有振动模块、蓝牙耳机模块、智能公交模块、智能城市模块。本发明专利技术的振动导盲通过振动模块，蓝牙耳机模块和中央处理模块将道路信息与使用者实时交流，并能通过语音识别模块识别使用者的语音并制定相关行走路线，通过图像识别模块有效识别盲道与公交信息，协助盲人安全独立的出行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导盲设备领域，尤其涉及一种振动导盲衣服。
技术介绍
现在为盲人导航的方式普遍采用导盲杆或其他外在辅助物，从而达到辅助盲人行走的目的。由于以往的方式在盲人行走的过程中存在诸多空间死角，比如身体正前方安全得不到有效的保护，且以往的方式在辅助行走的同时也从一定程度上带给盲人一定的附加障碍，无法满足生活节奏的加快行走便捷的要求，从而限制了盲人生活范围，进而极大影响了盲人的生活质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种振动导盲衣服，旨在解决现有的导盲设备使用不方便，在一定程度上带给盲人附加障碍的问题。本专利技术是这样实现的，一种振动导盲衣服内置有中央处理模块，在袖口位置安装有振动模块、蓝牙耳机模块、智能公交模块、智能城市模块；在所述振动导盲衣服的前部安装有雷达测距模块、GPS定位模块、LED照明模块、图像识别模块、条形码识别模块、云数据存储模块；所述的振动模块、蓝牙耳机模块、雷达测距模块、GPS定位模块、LED照明模块、图像识别模块、条形码识别模块、云数据存储模块、智能公交模块、智能城市模块与所述的中央处理模块连接；所述的振动模块包括微处理器、振动等级存储器、振动时间存储器和马达，所述微处理器分别与振动等级存储器、振动时间存储器、中央处理模块、雷达测距模块连接，用于从中央处理模块获取基本振动等级和基本振动时间，并根据振动时间和振动强度组合控制马达按照上述振动等级和时间进行振动；r>所述的智能公交模块包括智能导盲控制装置、公交信息站点、云端公交信息数据库、云端语音信息数据库及与所述智能城市模块连接的云端地图数据库；所述的智能导盲控制装置包括作为控制核心的嵌入式最小系统，以及与其连接的红外无线通信模块、3G/GPRS网络通信模块、卫星定位导航模块、超声波测距电路、语音输入输出设备、按键电路；所述的智能城市模块包括：物联网数字化应用模块和数据处理模块；所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；所述的蓝牙耳机模块包括蓝牙芯片、与该蓝牙芯片相连接的音频处理芯片、音频发射模块，所述蓝牙芯片上设置有微处理器MCU，以及与该MCU相连接的可编程输入输出PIO接口、I2C接口，所述音频处理芯片中设置有数模DA转换模块、模数AD转换模块、音频增益调整单元和I2C接口；所述的GPS定位模块包括智能导盲服务中心，高精度GPS定位接收机，高精度城市道路空间数据库和智能导盲仪；该智能导盲服务中心对内建立和高精度城市道路空间数据库之间的连接，对外建立和智能导盲仪的连接；该高精度GPS定位接收机负责接收GPS卫星信号并解算高精度经纬度位置数据，通过蓝牙通信建立和智能导盲仪之间的连接；该智能导盲仪通过CDMA通信方式建立和智能导盲服务中心之间的连接；该智能导盲服务中心可以接收智能导盲仪以无线的方式呼叫并接听；所述的振动模块内置有语音识别模块，所述的图像识别模块与所述的语音识别模块和条形码识别模块连接，该图像识别模块包括盲道图像采集模块、盲道轮廓提取模块、图像结果输出模块；所述的语音识别模块内置频率分析单元、相位曲线计算单元、误差计算单元、声音信号识别单元；所述的频率分析单元，分析声音信号的频率信号；所述的相位曲线计算单元，计算与所述频率信号的相位的时间变化进行近似的相位曲线；所述的误差计算单元，对所述相位曲线与所述频率信号的相位之间的误差进行计算；所述的声音信号识别单元，基于所述误差对所述声音信号是否是周期声音的信号进行识别；所述的语音识别模块对于每一路声音信号，按照下述公式对所述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)：N(w,n)=(1-αu)|X(w,n)|+αuN(w,n-1),|X(w,n)|≥N(w,n-1)(1-αd)|X(w,n)|+αdN(w,n-1),|X(w,n)|<N(w,n-1);]]>其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；αu、αd为预设系数且0<αd<αu<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱Xb(w,n)：Xb(w,n)=1,|X(w,n)|-N(w,n)>Tb0,|X(w,n)|-N(w,n)≤Tb]]>Tb为预设第一阈值；将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，Ka、Kb均为正整数；对于每一路声音信号，按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功率谱P(w,n)：P(w，n)＝apP(w，n-1)+(1-αp)|X(w，n)|2其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；αp为预设系数且0＜αp＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)：DP(w,n)＝|P(w+1,n)-P(w,n)|按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声功率谱的谱间相关性NDP(w,n)：NDP(w,n)=(1-βu)DP(w,n)+βuNDP(w,n-1),DP(w,n)≥NDP(w,n-1)(1-βd)DP(w,n)+βdNDP(w,n-1),DP(w,n)<NDP(w,n-1)]]>其中，βu、βd为预设系数且0＜βd＜βu＜1。进一步，所述的嵌入式最小系统内置有语音及按键指令集；所述的嵌入式最小系统分别通过红外无线通信模块、3G/GPRS网络通信模块、卫星定位导航模块建立与公交信息站点、云端公交信息数据库及云端语音信息数据库、卫星定位导航系统的连接，同时通过语音输入输出设备和按键电路收发语音及接收按键指令进行导盲功能的操作设置，以及通过超声波测距电路实现对公交车辆的测距和障碍的检测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动导盲衣服，其特征在于，所述的振动导盲衣服内置有中央处理模块，在袖口位置安装有振动模块、蓝牙耳机模块、智能公交模块、智能城市模块；在所述振动导盲衣服的前部安装有雷达测距模块、GPS定位模块、LED照明模块、图像识别模块、条形码识别模块、云数据存储模块；所述的振动模块、蓝牙耳机模块、雷达测距模块、GPS定位模块、LED照明模块、图像识别模块、条形码识别模块、云数据存储模块、智能公交模块、智能城市模块与所述的中央处理模块连接；所述的振动模块包括微处理器、振动等级存储器、振动时间存储器和马达，所述微处理器分别与振动等级存储器、振动时间存储器、中央处理模块、雷达测距模块连接，用于从中央处理模块获取基本振动等级和基本振动时间，并根据振动时间和振动强度组合控制马达按照上述振动等级和时间进行振动；所述的智能公交模块包括智能导盲控制装置、公交信息站点、云端公交信息数据库、云端语音信息数据库及与所述智能城市模块连接的云端地图数据库；所述的智能导盲控制装置包括作为控制核心的嵌入式最小系统，以及与其连接的红外无线通信模块、3G/GPRS网络通信模块、卫星定位导航模块、超声波测距电路、语音输入输出设备、按键电路；所述的智能城市模块包括：物联网数字化应用模块和数据处理模块；所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；所述的蓝牙耳机模块包括蓝牙芯片、与该蓝牙芯片相连接的音频处理芯片、音频发射模块，所述蓝牙芯片上设置有微处理器MCU，以及与该MCU相连接的可编程输入输出PIO接口、I2C接口，所述音频处理芯片中设置有数模DA转换模块、模数AD转换模块、音频增益调整单元和I2C接口；所述的GPS定位模块包括智能导盲服务中心，高精度GPS定位接收机，高精度城市道路空间数据库和智能导盲仪；该智能导盲服务中心对内建立和高精度城市道路空间数据库之间的连接，对外建立和智能导盲仪的连接；该高精度GPS定位接收机负责接收GPS卫星信号并解算高精度经纬度位置数据，通过蓝牙通信建立和智能导盲仪之间的连接；该智能导盲仪通过CDMA通信方式建立和智能导盲服务中心之间的连接；该智能导盲服务中心可以接收智能导盲仪以无线的方式呼叫并接听；所述的振动模块内置有语音识别模块，所述的图像识别模块与所述的语音识别模块和条形码识别模块连接，该图像识别模块包括盲道图像采集模块、盲道轮廓提取模块、图像结果输出模块；所述的语音识别模块内置频率分析单元、相位曲线计算单元、误差计算单元、声音信号识别单元；所述的频率分析单元，分析声音信号的频率信号；所述的相位曲线计算单元，计算与所述频率信号的相位的时间变化进行近似的相位曲线；所述的误差计算单元，对所述相位曲线与所述频率信号的相位之间的误差进行计算；所述的声音信号识别单元，基于所述误差对所述声音信号是否是周期声音的信号进行识别；所述的语音识别模块对于每一路声音信号，按照下述公式对所述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)：N(w,n)=(1-αu)|X(w,n)|+αuN(w,n-1),|X(w,n)|≥N(w,n-1)(1-αd)|X(w,n)|+αdN(w,n-1),|X(w,n)|<N(w,n-1);]]>其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；αu、αd为预设系数且0<αd<αu<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱Xb(w,n)：Xb(w,n)=1,|X(w,n)|-N(w,n)>Tb0,|X(w,n)|-N(w,n)≤Tb]]>Tb为预设第一阈值；将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，Ka、Kb均为正整数；对于每一路声音信号，按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功率谱P(w,n)：P(w,n)＝αpP(w,n‑1)+(1‑αp)|X(w,n)|2其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；αp为预设系数且0＜αp＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)：DP(w,n)＝|P(w+1,n...

【技术特征摘要】
1.一种振动导盲衣服，其特征在于，所述的振动导盲衣服内置有中央处理
模块，在袖口位置安装有振动模块、蓝牙耳机模块、智能公交模块、智能城市
模块；
在所述振动导盲衣服的前部安装有雷达测距模块、GPS定位模块、LED照
明模块、图像识别模块、条形码识别模块、云数据存储模块；
所述的振动模块、蓝牙耳机模块、雷达测距模块、GPS定位模块、LED照
明模块、图像识别模块、条形码识别模块、云数据存储模块、智能公交模块、
智能城市模块与所述的中央处理模块连接；
所述的振动模块包括微处理器、振动等级存储器、振动时间存储器和马达，
所述微处理器分别与振动等级存储器、振动时间存储器、中央处理模块、雷达
测距模块连接，用于从中央处理模块获取基本振动等级和基本振动时间，并根
据振动时间和振动强度组合控制马达按照上述振动等级和时间进行振动；
所述的智能公交模块包括智能导盲控制装置、公交信息站点、云端公交信
息数据库、云端语音信息数据库及与所述智能城市模块连接的云端地图数据库；
所述的智能导盲控制装置包括作为控制核心的嵌入式最小系统，以及与其
连接的红外无线通信模块、3G/GPRS网络通信模块、卫星定位导航模块、超声
波测距电路、语音输入输出设备、按键电路；
所述的智能城市模块包括：
物联网数字化应用模块和数据处理模块；
所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；
所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信
息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；
所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部
门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，
以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；
所述的蓝牙耳机模块包括蓝牙芯片、与该蓝牙芯片相连接的音频处理芯片、

\t音频发射模块，所述蓝牙芯片上设置有微处理器MCU，以及与该MCU相连接
的可编程输入输出PIO接口、I2C接口，所述音频处理芯片中设置有数模DA转
换模块、模数AD转换模块、音频增益调整单元和I2C接口；
所述的GPS定位模块包括智能导盲服务中心，高精度GPS定位接收机，高
精度城市道路空间数据库和智能导盲仪；该智能导盲服务中心对内建立和高精
度城市道路空间数据库之间的连接，对外建立和智能导盲仪的连接；该高精度
GPS定位接收机负责接收GPS卫星信号并解算高精度经纬度位置数据，通过蓝
牙通信建立和智能导盲仪之间的连接；该智能导盲仪通过CDMA通信方式建立
和智能导盲服务中心之间的连接；该智能导盲服务中心可以接收智能导盲仪以
无线的方式呼叫并接听；
所述的振动模块内置有语音识别模块，所述的图像识别模块与所述的语音
识别模块和条形码识别模块连接，该图像识别模块包括盲道图像采集模块、盲
道轮廓提取模块、图像结果输出模块；
所述的语音识别模块内置频率分析单元、相位曲线计算单元、误差计算单
元、声音信号识别单元；
所述的频率分析单元，分析声音信号的频率信号；
所述的相位曲线计算单元，计算与所述频率信号的相位的时间变化进行近
似的相位曲线；
所述的误差计算单元，对所述相位曲线与所述频率信号的相位之间的误差
进行计算；
所述的声音信号识别单元，基于所述误差对所述声音信号是否是周期声音
的信号进行识别；
所述的语音识别模块对于每一路声音信号，按照下述公式对所述声音信号
中的每一帧声音信号进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)：
N(w,n)=(1-αu)|X(w,n)|+αuN(w,n-1),|X(w,n)|≥N(w,n-1)(1-αd)|X(w,n)|+αdN(w,n-1),|X(w,n)|<N(w,n-1);]]>其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；αu、αd为预设系数且
0<αd<αu<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；
按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二
值谱Xb(w,n)：

【专利技术属性】
技术研发人员：林上岳，孙商艳，方浩平，肖丽娟，
申请(专利权)人：宁波市江东精诚自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33