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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710519507.1 (22)申请日 2017.06.30 (71)申请人 山东华宇工学院 地址 253000 山东省德州市经济开发区 (72)发明人 马叶革 胡庆生 胡筱童 孙彦祥 王静 (51)Int.Cl. A61H 3/06(2006.01) G05B 19/042(2006.01) G05D 1/02(2006.01) (54)发明名称 智能电子导盲系统 (57)摘要 智能电子导盲系统， 由手动操作系统、 运动 环境监测系统和运动机构及控制系统组成， 手动 操作。
2、系统通过牵引杆和信号线与运动环境监测 系统和运动机构及控制系统相连， 牵引杆上设置 张力传感器， 运动环境监测系统包括控制器、 信 号线、 激光雷达和图像传感器， 激光雷达和图像 传感器分别与控制器相连， 控制器通过信号线与 运动机构及控制系统相连， 运动机构及控制系统 包括机械运动控制电路板、 电机和电瓶。 本发明 通过环境检测部分完成障碍物识别， 路面情况判 定， 控制机械部分自动避障行进， 检测运动信息 可以传输至盲人手持操作装置， 实现部分人工控 制， 因而使设计简化， 构造小型化， 为盲人提供价 格可接受的智能电子导盲系统。 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 CN 1091998。
3、05 A 2019.01.15 CN 109199805 A 1.一种智能电子导盲系统， 其特征是由手动操作系统、 运动环境监测系统和运动机构 及控制系统组成， 手动操作系统通过牵引杆和信号线与运动环境监测系统和运动机构及控 制系统相连， 牵引杆上设置张力传感器， 运动环境监测系统包括控制器、 信号线、 激光雷达 和图像传感器， 激光雷达和图像传感器分别与控制器相连， 控制器通过信号线与运动机构 及控制系统相连， 运动机构及控制系统包括机械运动控制电路板、 电机和电瓶。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109199805 A 2 智能电子导盲系统 技术领域 0001 本发明涉及人工智。
4、能及机器人技术领域， 具体涉及一种智能电子导盲系统。 背景技术 0002 盲人行走由于视力缺陷遇到很大困难， 目前最好的方法是利用导盲犬引路， 导盲 犬训练成本很高且训练困难 ， 饲养照料麻烦， 还有些场所不允许进入， 受到限制。 目前电子 导盲系统的设计仅处在大学生的科技比赛阶段， 设计简单， 局限性大， 不能实用。 自动驾驶 汽车技术已由美国谷歌公司开发， 2014年已有成品车展示， 但全部实现无人驾驶， 技术较复 杂， 价格昂贵， 达到实际应用阶段还有很大距离， 这种技术用于导盲， 造价不可接受。 发明内容 0003 本发明提供了一种智能电子导盲系统， 以解决现有技术存在的导盲犬训练成本。
5、 高、 训练困难和使用受限的问题。 0004 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种智能电子导盲系统， 由手动操作系统、 运动环境监测系统和运动机构及控制系统 组成， 手动操作系统通过牵引杆和信号线与运动环境监测系统和运动机构及控制系统相 连， 牵引杆上设置张力传感器， 运动环境监测系统包括控制器、 信号线、 激光雷达和图像传 感器， 激光雷达和图像传感器分别与控制器相连， 控制器通过信号线与运动机构及控制系 统相连， 运动机构及控制系统包括机械运动控制电路板、 电机和电瓶。 0005 本发明工作原理在于： 将盲人参与系统之中， 将环境检测与导航分开， 运动环境监 测系统与运动机构及控。
6、制系统组装在一起， 实现运动导引， 牵引杆将运动部件与盲人手持 操作装置相联接， 通过牵引杆， 实现人机交互控制， 牵引杆上的张力传感器的信号用于速度 自动调节， 一方面牵引盲人行走， 一方面将信息传输给盲人， 盲人也可通过手持装置部分操 控运动部件运动。 导航设备由盲人携带， 在出发地预先设定好目的地， 行走过程中， 导航信 息通过语音提示盲人， 盲人通过手持装置部分操控运动装置的运动状态。 行进速度由张力 传感器信号检测， 控制器自动调节， 大大减低系统设计的复杂性， 盲人跟进速度舒适； 运动 环境检测系统的核心部件是微处理控制器， 接收盲人手持器的控制信号， 采用激光雷达检 测水平面的障。
7、碍物， 检测范围及障碍物判断， 由微处理器软件实现。 采用图像传感器， 采集 路面图像， 通过软件视觉计算， 识别路面突出和凹陷， 自动寻找平坦路面， 图像传感器还可 识别红绿灯信号， 控制实现运动的启停， 同时发出语音信号； 运动机构及控制系统由直流控 制电机， 轮系机械部件构成， 接收控制器发出的信号实现转向， 进退运动， 速度调节等。 0006 本发明通过环境检测部分完成障碍物识别， 路面情况判定， 控制机械部分自动避 障行进， 检测运动信息可以传输至盲人手持操作装置， 实现部分人工控制， 因而使设计简 化， 构造小型化， 加之运动速度较低， 能实现产品化， 实用化， 为盲人提供价格可接。
8、受的智能 电子导盲系统。 说 明 书 1/2 页 3 CN 109199805 A 3 附图说明 0007 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 0008 图1是本发明系统的结构示意图； 图2是本发明运动环境检测系统的结构示意图； 图3是本发明运动机构及控制系统的结构示意图； 图4是本发明工作原理示意图。 具体实施方式 0009 如图1、 图2、 图3和图4所示， 一种智能电子导盲系统， 由手动操作系统、 运动环境监 测系统和运动机构及控制系统组成， 手动操作系统通过牵引杆和信号线与运动环境监测系 统和运动机构及控制系统相连， 牵引杆上设置张力传感器， 运动环境监测系统包括控制器、 信号线。
9、、 激光雷达和图像传感器， 激光雷达和图像传感器分别与控制器相连， 控制器通过信 号线与运动机构及控制系统相连， 运动机构及控制系统包括机械运动控制电路板、 电机和 电瓶。 0010 本发明工作原理在于： 将盲人参与系统之中， 将环境检测与导航分开， 运动环境监 测系统与运动机构及控制系统组装在一起， 实现运动导引， 牵引杆将运动部件与盲人手持 操作装置相联接， 通过牵引杆， 实现人机交互控制， 牵引杆上的张力传感器的信号用于速度 自动调节， 一方面牵引盲人行走， 一方面将信息传输给盲人， 盲人也可通过手持装置部分操 控运动部件运动。 导航设备由盲人携带， 在出发地预先设定好目的地， 行走过程。
10、中， 导航信 息通过语音提示盲人， 盲人通过手持装置部分操控运动装置的运动状态。 行进速度由张力 传感器信号检测， 控制器自动调节， 大大减低系统设计的复杂性， 盲人跟进速度舒适； 运动 环境检测系统的核心部件是微处理控制器， 接收盲人手持器的控制信号， 采用激光雷达检 测水平面的障碍物， 检测范围及障碍物判断， 由微处理器软件实现。 采用图像传感器， 采集 路面图像， 通过软件视觉计算， 识别路面突出和凹陷， 自动寻找平坦路面， 图像传感器还可 识别红绿灯信号， 控制实现运动的启停， 同时发出语音信号； 运动机构及控制系统由直流控 制电机， 轮系机械部件构成， 接收控制器发出的信号实现转向， 进退运动， 速度调节等。 说 明 书 2/2 页 4 CN 109199805 A 4 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 1/2 页 5 CN 109199805 A 5 图 4 说 明 书 附 图 2/2 页 6 CN 109199805 A 6 。