一种基于智能拐杖的室内导航方法及其智能拐杖技术

本发明专利技术涉及一种基于智能拐杖的室内导航方法(100)，包括如下步骤：建立室内地图(101)，该步骤(101)包括：获取室内环境信息数据；借助于所述获取的室内环境信息数据进行地图拼接；借助于所述智能拐杖在所述建立的室内地图上进行位置标定(102)，获得若干个标定地点；对所述持有智能拐杖的导航目标人员针对所述标定地点进行室内导航(103)。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能拐杖的室内导航方法及其智能拐杖
本专利技术涉及智能辅助工具，具体地涉及一种基于智能拐杖的室内导航方法及其智能拐杖。
技术介绍
对于视力具有缺陷，或者腿脚不灵便或者上了年纪的人而言，拐杖是一种非常有效的辅助工具，协助使用者顺利、安全地完成行走，尤其是对于盲人和老年人，拐杖更加必不可少。此外，对于盲人和老年人来说，由于室内经常空间狭小(比如厕所或者厨房)而且通行路径经常比较复杂(通常会包含多个的各种各样的大小房间)，所以对于使用拐杖的盲人和老年人来说，能够通过拐杖实现在室内的自动导航，从而引导他们顺利无障碍地到达想去的目的地比如某房间或者厨房厕所，将是非常值得期望的。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于智能拐杖的室内导航方法，包括如下步骤：建立室内地图，该步骤包括：获取室内环境信息数据；借助于所述获取的室内环境信息数据进行地图拼接；借助于所述智能拐杖在所述建立的室内地图上进行位置标定，获得若干个标定地点；对所述持有智能拐杖的导航目标人员针对所述标定地点进行室内导航。有利地，通过安装在所述智能拐杖上的激光雷达传感器获取环境信息数据。有利地，在所述建立室内地图步骤中，在获取所述环境信息数据之后将其通过网络传输给云端服务器并且在所述云端服务器建立二维栅格地图并且实现地图拼接，所述完成拼接的室内地图存储在所述云端服务器中。有利地，在室内地图建立步骤完成之后，通过所述智能拐杖与云端服务器通信交互，进行位置标定并且确定所述标定地点。有利地，所述室内导航步骤包括：借助于在所述智能拐杖上的激光雷达传感器上获取的实时环境信息数据和在所述惯性测量单元上获取的实时IMU信息数据确定所述持有智能拐杖的导航目标人员在所述地图中的位置。有利地，所述室内导航步骤包括：将在所述智能拐杖上的激光雷达传感器上获取的实时环境信息数据和在所述惯性测量单元上获取的实时IMU信息数据进行融合并且与建立的原始地图进行对比确定所述持有智能拐杖的导航目标人员在所述地图中的位置。有利地，在确定所述持有智能拐杖的导航目标人员在所述地图中的位置之后针对所述导航目标人员选择的目标地点进行路径规划，所述目标地点选自所述标定地点。有利地，所述导航目标人员通过语音交互选择所述目标地点。有利地，所述路径规划通过A星寻路算法实现。此外，本专利技术还提出一种带室内导航功能的智能拐杖，利用该智能拐杖可实现根据以上所述的室内导航方法。该智能拐杖包括：构成为中空的圆柱形长杆的杖杆和构成为便于手握的中空圆柱形短杆的握柄，所述杖杆与所述握柄经由一个或多个连接接口杆机械上锁定连接，其中在所述连接接口杆上设有智能模组和惯性测量单元，在所述杖杆上安装有激光雷达传感器，所述惯性测量单元和所述激光雷达传感器分别与所述智能模组电连接。利用该智能拐杖，诸如盲人或者老年人可通过智能拐杖的引导，在室内进行安全可靠的移动，并且顺利到达自己想要达到的目标地点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅描述本专利技术的一部分实施例。这些附图对于本专利技术来说并不是限制性的，而是起示例性的作用。其中：图1示出按照本专利技术提出的室内导航方法的示意流程图；图2示出按照本专利技术提出的智能拐杖的应用场景示意图；图3示出按照本专利技术提出的智能拐杖的结构示意图；图4示出图3中示出的智能拐杖中的智能模组的结构方框图；图5示出按照本专利技术提出的室内导航方法建立的室内地图示意图；图6示出按照本专利技术提出的室内导航方法在建立的室内地图中进行位置地点标定的示意图；图7示出在经位置地点标定的室内地图中确定导航对象位置的示意图；图8示出在室内地图中确定导航对象位置之后进行路线规划的示意图。具体实施方式图1示出按照本专利技术提出的室内导航方法100的示意流程图。原则上，该方法包括如下步骤：建立室内地图101，该步骤101包括如下子步骤：获取室内环境信息数据；借助于所述获取的室内环境信息数据进行地图拼接；借助于所述智能拐杖在所述建立的室内地图上进行位置标定步骤102，从而获得若干个标定地点；紧接着，对所述持有智能拐杖的导航目标人员针对所述标定地点进行室内导航103。以下，结合一个具体实施例对按照本专利技术提出的室内导航方法100进行详细阐明。在该实施例中，借助于按照本专利技术提出的智能拐杖实现按照本专利技术提出的室内导航方法100。如图2示出按照本专利技术提出的智能拐杖的应用场景示意图。在该实施例中，按照本专利技术提出的室内导航方法100主要借助于智能拐杖和与之无线通信的云端服务器实现。图3示出按照本专利技术提出的智能拐杖的结构示意图。该智能拐杖包括：构成为中空的圆柱形长杆的杖杆和构成为便于手握的中空圆柱形短杆的握柄，所述杖杆与所述握柄经由一个或多个连接接口杆机械上锁定连接，其中在所述连接接口杆上设有智能模组和惯性测量单元(图中未示出)，在所述杖杆上安装有激光雷达传感器，所述惯性测量单元和所述激光雷达传感器分别与所述智能模组电连接。此外图4还示出图3中示出的智能拐杖中的智能模组的结构方框图。由此可知，智能模组可以包括中央处理器、雷达数据采集模块、无线通讯模块、MIC模块等。在该实施例中，首先借助于智能拐杖上安装的激光雷达传感器获取室内环境信息数据并且通过雷达数据采集模块发送给中央处理器，随后通过无线通讯模块传输给云端服务器。随后，在云端服务器借助于这些室内环境信息数据进行地图拼接，从而实现并得到完整的室内地图信息。具体而言，初步生成的室内地图是二维栅格地图，云端服务器负责将若干块的二维栅格地图进行拼接，从而生成整套的地图。完成拼接的室内地图可以存储在所述云端服务器中。如图5示出按照本专利技术提出的室内导航方法建立的室内二维栅格地图示意图。紧接着，同样是借助于智能拐杖与云端服务器的交互，可以在所述建立的室内地图上进行特别或者重点位置(如厕所，厨房，主卧，书房等)的标定步骤102，从而获得若干个标定地点并且记录在上述步骤中建立的室内二维栅格地图中。如图6示出按照本专利技术提出的室内导航方法在建立的室内地图中进行位置地点标定的示意图。标定的地点如a、b和c所示。紧接着，对所述持有智能拐杖的导航目标人员针对所述标定地点进行室内导航103。具体而言，首先将在所述智能拐杖上的激光雷达传感器上获取的实时环境信息数据和在所述惯性测量单元上获取的实时IMU信息数据进行融合并且与建立的原始地图进行对比确定所述持有智能拐杖的导航目标人员在所述地图中的位置。其中，持有智能拐杖的导航目标人员可以通过键盘输入或者语音输入想要去的目标地点，该目标地点选自上述标定的那些诸地点(如厕所，厨房，主卧，书房等)，比如如图7所示。图7示出在经地点标定的室内地图中确定导航对象位置的示意图。如图示出的位于确定位置的导航对象通过语音输入想要去标定的地点a。紧接着，服务器会根据导航对象当前所在室内位置和固定地点a，计算路径，引导用户走向固定地点a。关于路径规划有许多方法可以使用，例如在该实施例中可以使用经典的A星寻路算法。当然，其他路径规划的方法都是可以考虑的。如图8示出在室内地图中确定导航对象位置之后进行路线规划的示意图。对所提出的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。应当理解，以上实施例中所公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能拐杖的室内导航方法(100)，包括如下步骤：建立室内地图(101)，该步骤(101)包括：获取室内环境信息数据；借助于所述获取的室内环境信息数据进行地图拼接；借助于所述智能拐杖在所述建立的室内地图上进行位置标定(102)，获得若干个标定地点；对所述持有智能拐杖的导航目标人员针对所述标定地点进行室内导航(103)。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能拐杖的室内导航方法(100)，包括如下步骤：建立室内地图(101)，该步骤(101)包括：获取室内环境信息数据；借助于所述获取的室内环境信息数据进行地图拼接；借助于所述智能拐杖在所述建立的室内地图上进行位置标定(102)，获得若干个标定地点；对所述持有智能拐杖的导航目标人员针对所述标定地点进行室内导航(103)。2.根据权利要求1所述的室内导航方法，其特征在于，通过安装在所述智能拐杖上的激光雷达传感器获取环境信息数据。3.根据权利要求2所述的室内导航方法，其特征在于，在所述建立室内地图步骤(101)中，在获取所述环境信息数据之后将其通过网络传输给云端服务器并且在所述云端服务器建立二维栅格地图并且实现地图拼接，所述完成拼接的室内地图存储在所述云端服务器中。4.根据权利要求1所述的室内导航方法，其特征在于，在室内地图建立步骤(101)完成之后，通过所述智能拐杖与云端服务器通信交互，进行位置标定(102)并且确定所述标定地点。5.根据权利要求1所述的室内导航方法，其特征在于，所述室内导航(103)步骤包括：借助于在所述智能拐杖上的激光雷达传感器上获取的实时环境信息数据和在所述惯性测量单元上获取的实时IMU信息数据确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩，张成，
申请(专利权)人：熙目上海信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31