本實用新型涉及盲人出行導航技術領域，尤其涉及一種智能頭盔及智能導航系統。

背景技術：

盲人是社會的特殊群體，據估計我國盲人用品用市場達幾億元。與正常人相比，在吃穿住行等日常生活中面臨很多問題，其中一個主要問題是自主行走。業內人士分析，隨著我國經濟高速發展和社會保障制度不斷完善，盲人的購買能力以及對生活質量的追求日益提高，性能優越、功能多樣、科技含量高的盲人用品必將形成巨大的市場目前市面上有著很多的為盲人使用的導航設備，但是各有各的缺點與優點，都不適宜被推廣使用。傳統的盲人導航裝置多為手杖，盲人通過敲觸大地或者周圍的物體來斷定行走方向，以及需要停下與否。這類拐杖的弊端很多，它的缺點集中在，它難以發現很遠處的物體和懸在半空中的物體。而當前國內生產的導盲設備也存在這樣那樣的問題，例如：帶有喇叭的拐棍，它的優點是可以發出聲音讓別人知道盲人的通行；缺點是就算喇叭損壞掉，盲人也不知道。國外的相關設備雖然技術成熟但是價格過高，不適合推廣開來。

現有技術中申請號為CN201510391681.3的專利，提供的盲人導航系統基于手機形態，無法很好地固定安置攝像頭與加速度傳感器。同時，導航產品對持續工作時間要求很高，而且常開攝像頭功耗很大，故需要超大容量的電池，故手機形態產品并不是很適合應用于帶有攝像頭的智能盲人導航系統。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種智能頭盔及智能導航系統。

本實用新型提供的技術方案如下：

本實用新型公開了一種智能頭盔，包括頭盔主體，所述頭盔主體前部外表面上設有雙目紅外攝像頭；所述頭盔主體內設有第一CPU和第一移動通信模塊；在所述頭盔主體靠近用戶耳朵位置設有語音輸入設備和語音輸出設備；所述頭盔主體內還設有第一電池；所述雙目紅外攝像頭、所述第一移動通信模塊、所述語音輸入設備、所述語音輸出設備和所述第一電池分別與所述第一CPU相連。

進一步優選的，所述頭盔外表面還設有與所述第一CPU相連的光線傳感器。

進一步優選的，所述頭盔主體內還設有加速度傳感器和角度傳感器，所述加速度傳感器和所述角度傳感器分別與所述第一CPU相連。

進一步優選的，所述頭盔主體內還設有與所述第一CPU相連的GPS模塊。

進一步優選的，所述頭盔本體的外表面還設有多個狀態警示燈，所述狀態警示燈與所述第一CPU相連。

本實用新型還公開一種智能導航系統，包括智能頭盔，還包括監控平臺；所述監控平臺包括視覺識別模塊和第二移動通信模塊；所述監控平臺通過所述第二移動通信模塊與所述智能頭盔通信。

進一步優選的，還包括智能拐杖；所述智能拐杖包括拐杖主體，所述拐杖主體上設有第二CPU以及與所述第二CPU相連的距離探測器、第二通信模塊以及第二電池；所述頭盔主體內還設有與所述第一CPU相連的第一通信模塊；所述智能拐杖通過所述第二通信模塊與所述智能頭盔通信。

進一步優選的，所述距離探測器包括紅外探測器和或超聲波探測器。

進一步優選的，所述智能拐杖還包括與所述第二CPU相連的震動裝置。

與現有技術相比，本實用新型提供一種智能頭盔為載體的智能導航系統，通過在智能頭盔本體外表面安裝雙目紅外攝像頭，可以對盲人所處環境進行3D識別，同時通過光線傳感器可選擇白天或夜間不同的采集工作模式，更加準確地檢測障礙物，并且識別紅綠燈，斑馬線等路況。智能頭盔作為智能導航系統的載體，能很好地解決雙目紅外攝像頭與加速度傳感器相對位置不確定問題，雙目紅外攝像頭與人眼前方不一致問題及大容量電池的安裝問題。

同時，通過智能拐杖等輔助工具與智能頭盔的配合，可以通過藍牙或WIFI外連接來避開行走過程中的障礙，更加方便盲人出行。

附圖說明

下面將以明確易懂的方式，結合附圖說明優選實施方式，對本實用新型予以進一步說明。

圖1為本實用新型一種智能頭盔的主要組成示意圖；

圖2為本實用新型一種智能頭盔的完整組成示意圖；

圖3為本實用新型一種智能頭盔的外觀示意圖；

圖4為本實用新型一種智能導航系統的主要組成示意圖；

圖5為本實用新型一種智能導航系統的完整組成示意圖。

附圖標號說明：

1、智能頭盔，101、雙目紅外攝像頭，102、第一CPU，103、第一移動通信模塊，104、語音輸入設備，105、語音輸出設備，106、第一電池，107、光線傳感器，108、加速度傳感器，109、角度傳感器，110、GPS模塊，111、狀態警示燈，112、第一通信模塊；

2、智能拐杖，21、第二CPU，22、距離探測器，23、第二通信模塊，24、第二電池，25、震動裝置；

3、監控平臺，31、視覺識別模塊，32、第二移動通信模塊。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實施方式。

為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們并不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。

圖1為本實用新型一種智能頭盔的主要組成示意圖，如圖1所示，一種智能頭盔1，包括頭盔主體，所述頭盔主體前部外表面上設有雙目紅外攝像頭101；所述頭盔主體內設有第一CPU 102和第一移動通信模塊103；在所述頭盔主體靠近用戶耳朵位置設有語音輸入設備104和語音輸出設備105；所述頭盔主體內還設有第一電池106；所述雙目紅外攝像頭101、所述第一移動通信模塊103、所述語音輸入設備104、所述語音輸出設備105和所述第一電池106分別與所述第一CPU 102相連。

具體的，本實用新型中采用雙目紅外攝像頭101對盲人所處環境進行數據采集，通過雙目紅外攝像頭101可以監測盲人所處環境的3D數據，第一CPU102通過第一移動通信模塊103將雙目紅外攝像頭101采集的數據發送至遠端的監控平臺3，通過監控平臺3可以真實還原盲人所處環境，同時還能監測當前交通狀態燈、斑馬線等情況，并將結果以語音方式反饋給盲人。本實用新型集成3D障礙物檢測、紅綠燈、斑馬線識別功能。

智能頭盔1內設有第一電池106，所述第一電池106為大容量電池，可以長時間為智能頭盔1供電，保障智能頭盔1長時間續航問題。

本實用新型中語音輸入設備104為麥克風，語音輸出設備105為耳機。

圖2為本實用新型一種智能頭盔的完整組成示意圖。作為本實用新型另一個具體實施例，如圖2所示，優選的，所述頭盔外表面還設有與所述第一CPU102相連的光線傳感器107。通過光線傳感器107提供亮度變化情況，根據亮度變化情況可選擇雙目紅外傳感器工作在白天還是夜間模式，為使用3D識別提供硬件基礎。

優選的，所述頭盔主體內還設有加速度傳感器108和角度傳感器109，所述加速度傳感器108和所述角度傳感器109分別與所述第一CPU 102相連。本實用新型中加速度傳感器108與角度傳感器109集成一體，用于采集盲人的運動的加速度和轉動的角度，在盲人通過十字路口時，可以通過采集的加速度和角度確定盲人具體位置和朝向，解決盲人在水平前方方向確認問題，亦提供檢測盲人身體運動狀態的硬件基礎。

優選的，所述頭盔主體內還設有與所述第一CPU 102相連的GPS模塊110。盲人可通過語音輸入設備104說出期望到達的目的地，并可以通過GPS接收經緯度信息，將此時位置信息發送至監控平臺3，監控平臺3為盲人選擇最優路徑并通過語音輸出設備105即耳機輸出導航信息，為盲人指路。當盲人迷路時，同時發送位置信息給者家人來獲得幫助。

優選的，所述頭盔本體的外表面還設有多個狀態警示燈111，所述狀態警示燈111與所述第一CPU102相連。通過在頭盔主體上設置警示用的大功率LED狀態警示燈111，以警示周圍行人注意，為盲人行走提高安全指數。

優選的，所述頭盔主體內還設有USB接口，用于外接輸入輸出設備。

圖3為本實用新型一種智能頭盔的外觀示意圖。如圖3所示，雙目紅外攝像頭101安裝在頭盔主體的正前方，以確保雙目紅外攝像頭101位置穩定，有助于獲取盲人行走時前方路況。在雙目紅外攝像頭101附近還設有光線傳感器107。其頭盔主體外部設有一圈狀態警示燈111，便于提醒路人注意盲人。通過在靠近用戶耳朵位置處設置耳機和麥克風，方便盲人直接輸入語音指令，同時通過耳機接收遠端的監控平臺3根據當前盲人行走情況發送的語音幫助類信息。

本實用新型中的智能頭盔1主體上還另設有提供自檢、SOS、重置等功能按鈕，方便盲人在緊急情況下一鍵操作。

圖4為本實用新型一種智能導航系統的主要組成示意圖，如圖4所示，一種智能導航系統，包括智能頭盔1，還包括監控平臺3；所述監控平臺3包括視覺識別模塊31和第二移動通信模塊32；所述監控平臺3通過所述第二移動通信模塊32與所述智能頭盔1通信。

本實用新型中第一移動通信模塊103和第二移動通信模塊32的通信方式具體為3G/4G等移動通信方式中的一種。

其中，智能頭盔1通過第一移動通信模塊103將雙目紅外攝像頭101采集的盲人周圍場景視頻圖像發送至遠端的監控平臺3，監控平臺3通過視覺識別模塊31識別盲人周圍場景視頻圖像，識別其中的障礙物及盲人所處場景，然后將識別結果通過GPRS方式反饋給盲人。

圖5為本實用新型一種智能導航系統的完整組成示意圖，如圖5所示，還包括智能拐杖2；所述智能拐杖2包括拐杖主體，所述拐杖主體上設有第二CPU21以及與所述第二CPU 21相連的距離探測器22、第二通信模塊23以及第二電池24；所述頭盔主體內還設有與所述第一CPU 102相連的第一通信模塊112；所述智能拐杖2通過所述第二通信模塊23與所述智能頭盔1通信。

具體的，第一通信模塊112和第二通信模塊23可以使用藍牙或者WIFI通信模式，用于通過藍牙或WIFI的方式連接外部設備，如智能手套或智能拐杖2等避障輔助工具，提高盲人行走安全性。本實用新型中第一通信模塊112和第二通信模塊23用于保證智能頭盔1和智能拐杖2之間的信息交換。

優選的，所述距離探測器22包括紅外探測器和或超聲波探測器。通過超聲波探測器和或紅外探測器實施探測障礙物，盲人前方遇到障礙物，測出障礙物距離和方位，并通過第二通信模塊23傳遞給盲人智能頭盔1的第一通信模塊112，經過第一CPU 102的處理后，以語音提示的方式通知盲人前方障礙物。

優選的，所述智能拐杖2還包括與所述第二CPU 21相連的震動裝置25。當通過超聲波探測器和或紅外探測器實施探測障礙物，盲人前方遇到障礙物，測出障礙物距離和方位后，智能拐杖2的震動模塊會發出震動以提示盲人。

需要說明的是，本實用新型中以頭盔為載體，實際應用時還可以產生多種變形，比如以眼鏡或以任意一種頭部可穿戴設備為載體均可實現。

應當說明的是，上述實施例均可根據需要自由組合。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。