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CN101886928A - 具有导盲功能的便携式电子装置 - Google Patents

具有导盲功能的便携式电子装置 Download PDF

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CN101886928A CN2009103023150A CN200910302315A CN101886928A CN 101886928 A CN101886928 A CN 101886928A CN 2009103023150 A CN2009103023150 A CN 2009103023150A CN 200910302315 A CN200910302315 A CN 200910302315A CN 101886928 A CN101886928 A CN 101886928A
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张斌
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chi Mei Communication Systems Inc
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chi Mei Communication Systems Inc
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Abstract

本发明提供一种具有导盲功能的便携式电子装置，其包括一壳体、一设于该壳体内的基带处理单元、设于壳体内且与基带处理单元电性连接的一精确导盲单元及一设于壳体外部且与基带处理单元电性连接的指令单元。通过操作该指令单元以启动该便携式电子装置进入导盲模式，所述精确导盲单元通过发射探测信号以探测前方障碍物信息，并将获取的探测结果信息发送至基带处理单元，所述基带处理单元根据上述探测结果信息获取障碍物的类型和距离信息。

Description

具有导盲功能的便携式电子装置
技术领域
本发明涉及一种便携式电子装置，尤其涉及一种具有导盲功能的便携式电子装置。
背景技术
随着通信技术的发展成熟，移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等便携式电子装置已经成为了人们生活中必备的工具，而且其功能也越来越丰富和人性化。为了便于盲人行走，市场上出现了具有导盲功能的电子装置，该便携式电子装置可以提醒使用者前方存在障碍物且警示障碍物的距离，以帮助使用者及时获取周围状况信息，为使用者带来便利，保证使用者在特设情况下的安全。
然而，现有的具有导盲功能的便携式电子装置通常是基于各种卫星定位系统如全球定位系统(Global Position System，GPS)制造的，通过该定位系统确定使用者当前所处的位置，并通过特定的声音信号告知使用者，从而为使用者提供位置信息。但是，由于GPS等常见卫星定位系统的定位精度一般较差，仅能告诉使用者大致的行进路线，所以此类具有导盲功能的电子装置的定位精度一般不够高，经常无法告知使用者足够具体的环境信息，例如，使用者行进路线中前方障碍物的距离、障碍物类型等相关信息。同时，由于该电子装置在定位时需要接收卫星信号，当使用者处于室内或者其他有障碍物遮挡GPS信号的位置时，就可能无法正常工作，难以满足使用者的需求。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种使用方便、定位精确且可识别障碍物类型的具有导盲功能的便携式电子装置。
一种具有导盲功能的便携式电子装置，其包括一壳体、一设于该壳体内的基带处理单元、设于壳体内且与基带处理单元电性连接的一精确导盲单元及一设于壳体外部且与基带处理单元电性连接的指令单元。通过操作该指令单元以启动该便携式电子装置进入导盲模式，所述精确导盲单元通过发射探测信号以探测前方障碍物信息，并将获取的探测结果信息发送至基带处理单元，所述基带处理单元根据上述探测结果信息获取障碍物的类型和距离信息。
相较于现有技术，本发明具有导盲功能的便携式电子装置的较佳实施例中，该便携式电子装置通过精确导盲单元和探测单元获取前方障碍物的详细信息，不但可以实现精确定位导盲，而且可以获取比如前方是否存在障碍物、所存在障碍物的距离、形状等信息，可获得比6PS等卫星定位系统更高的导盲精度。该具有导盲功能的便携式电子装置使用方便，通过获取前方障碍物，使用者能够全面了解前方障碍物，能够对一些危险的情况及时作出反应，增加了使用者的安全保障，方便使用者在视觉障碍的情况下的行动。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的具有导盲功能的便携式电子装置的功能模块图。
图2为本发明较佳实施例的具有导盲功能的便携式电子装置中探测单元及导盲键的位置示意图。
图3为本发明较佳实施例的具有导盲功能的便携式电子装置中探测单元探测垂直于地面障碍物的示意图。
图4为本发明较佳实施例的具有导盲功能的便携式电子装置中探测单元探测凸状障碍物的示意图。
图5为本发明较佳实施例的具有导盲功能的便携式电子装置中探测单元探测凹状障碍物的示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明的一个较佳实施例提供一种具有导盲功能的便携式电子装置100，该便携式电子装置100可以是移动电话、PDA等，本较佳实施例以移动电话为例加以说明。
所述便携式电子装置100包括一壳体10、一语音输入单元20、一语音识别单元30、一基带处理单元40、一存储单元50、一指令单元60、一语音输出单元70、一精确导盲单元80及一探测单元90。所述语音输入单元20、存储单元50、语音识别单元30、基带处理单元40、语音输出单元70及精确导盲单元80设于所述壳体10内，所述指令单元50设置于壳体10外部，探测单元90设置于壳体10内，并露出该壳体10的一端。
使用者通过所述语音输入单元20以语音的方式输入一出行目的地信息，该语音输入单元20可与现有的麦克风等音频输入装置整合。所述语音识别单元30与上述语音输入单元20电性连接，其用于将语音输入单元20输入的地址信息转换为相应的数字编码信息以便于查找该地址信息并确定行进路线。
所述基带处理单元40与上述语音识别单元30电性连接，该基带处理单元40可与便携式电子装置100内部的基带芯片(Baseband Chip)整合。该基带处理单元40包括一测距模块42及一语音模块44。所述测距模块42用于发射探测信号以及接收反射信号，并根据返回的反射信号判断前方障碍物的类型，并根据发射信号和反射信号的时间差计算障碍物与使用者之间的距离。所述语音模块44根据语音输入单元20输入的目的地信息、前方障碍物的类型以及距离信息，调用其内置的语音提示信息，如目的地名称、障碍物类型、障碍物距离等。
所述存储单元50用于存储包括有地理位置信息的GPS导航地图，该GPS导航地图内的每一地理位置信息都映射一个相应的数字编码而存在，上述语音输入单元20输入的目的地信息，语音识别单元30将该目的地信息转换为相应的数字编码信息，通过查找该数字编码即可获得相应的地理位置信息，所述存储于存储单元50内的GPS导航地图可自动给出到达目的地的出行路线。此外，通过下载相关地理位置的数字编码可进行实时更新地理位置信息。
所述指令单元60可与现有的指令输入装置如控制面板、键盘等整合，其与上述基带处理单元40电性连接。该指令单元60包括一开启该便携式电子装置100导盲功能的导盲键62及一提示键64，该导盲键62和提示键64设于壳体10外部便于识别和操作的位置，如键盘区域中部，或该便携式电子装置100的侧面。该导盲键62比其他按键大小或者形状、手感不同，使用者触摸到该导盲键62时即可轻易分辨出来，使用者操作该导盲键62则发出一电信号至上述基带处理单元40的测距模块42以启动所述便携式电子装置100进入导盲模式。该提示键64比该导盲键62和其他按键大小或者形状、手感不同，当使用者感觉到周围行人较多时，操作此提示键64可通过上述语音输出单元70输出警示声音以提醒注意。
所述语音输出单元70与上述基带处理单元40电性连接，其用于根据上述语音模块44输出的语音提示信息，通过语音的方式向使用者提供相关信息。例如，通过扬声器或耳机等音频输出装置告知使用者语音输入的目的地信息是否正确以及前方有无障碍物、障碍物的距离和前方障碍物的类型，若语音输入单元20输入的目的地不正确，则重新输入目的地信息，并由存储单元50内的GPS导航地图重新形成行进线路。可以理解，除了采用上述语音方式的输出相关信息之外，还可采用其他方式输出障碍物的信息，如通过所述便携式电子装置100的不同的震动方式，或者不同的声音频率来输出前方障碍物的信息。
所述精确导盲单元80与上述基带处理单元40电性连接，其可与现有的射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)芯片等射频识别装置整合，通过射频信号自动识别目标对象的识别编码并获取对象相关特征数据。该精确导盲单元80结合专为盲人设置的具有导盲砖的导盲道或其他设有如具有导盲功能的指示牌、导盲标签等特定识别标签地点使用，以进行精确导盲，每一上述导盲砖和导盲识别标签均对应一识别编码，当该精确导盲单元80发射射频信号至该导盲砖或识别标签，即可获取其识别编码。当操作导盲键62启动该精确导盲单元80，且使用者进入导盲道或设有特定识别标签地点时，该定位识别单元80通过射频信号侦测上述导盲砖和特定的识别标签，并通过上述语音模块44将该导盲砖和识别标签特定的电子编码转换为语音信息，然后通过语音输出单元70告知使用者是否已到达导盲道等特定的具体位置，通过该精确导盲单元80可帮助使用者沿着导盲道安全地行进，弥补了GPS导航地图无法进行导盲道导航的缺点，从而实现了精确导盲的目的。
所述探测单元90可以采用微波、激光或超声波等传感器，其用于发射探测信号探测前方障碍物，接收反射回来的发射信号，并将反射信号的信息发送至基带处理单元40的测距模块42，该反射信号的信息包括反射信号的相位或接收到反射信号的时间等。可以理解，单一探测信号有时会因传输损耗或吸收损耗而导致信号无法反射或反射信号较弱，因此该探测单元90可采用多种探测信号相结合的方式，对前方物体进行探测。
所述探测单元90包括一第一探测模块92、一第二探测模块94及一第三探测模块96，该第一探测模块92、第二探测模块94和第三探测模块96设于上述便携式电子装置100壳体10内适合发射探测信号的任意开放位置，如，壳体10的端部、侧部等位置。所述第一探测模块92发射一平行于地面的探测信号，用于探测正前方如墙体等垂直于地面的障碍物，所述第二探测模块94和第三探测模块96发射的探测信号与地面成一定的角度，二者辅助所述第一探测单元90以用于探测使用者前方的如砖、台阶等凸状障碍物和如水坑等凹状障碍物。
使用该具有导盲功能的便携式电子装置100进行导盲时，首先，操作所述导盲键62则发出一电信号至上述基带处理单元40的测距模块42，以启动该电子装置100进入导盲模式。然后，通过该语音输入单元20输入目的地信息，并通过语音输出单元70告知使用者语音输入的目的地信息是否正确，若不正确，则重新输入；若输入目的地信息正确，则由语音识别单元30识别地址信息，并在存储单元50中通过GPS导航地图形成行进路线图，并由语音输出单元70实时提示行进线路。该便携式电子装置100进入导盲模式时，所述测距模块42则启动精确导盲单元80和探测单元90进行精确定位和探测障碍物，当使用者位于专用于导盲道区域内，精确导盲单元80通过侦测上述特定的识别标签进行精确定位导盲，并通过语音输出单元70告知使用者所在导盲道位置。
请一并参阅图3、图4及图5，同时，结合所述探测单元90探测正前方障碍物，所述第一探测模块92在平行于地面的方向发射一探测信号，当该探测信号遇到正前方的障碍物时，信号反射回来，该第一探测模块92接收该反射信号并将其传输至基带处理单元40的测距模块42。在该探测单元90发射上述探测信号的同时，基带处理单元40的测距模块42开始计时，直到接收到上述反射信号时该测距模块42即停止计时，所述测距模块42依据发射探测信号和接收反射信号的时间差计算出前方障碍物的距离，并依据不同的距离通过语音模块44输出不同已经设定的控制信号，并通过语音输出单元70播放该距离值或输出不同的警示提醒。比如，探测信号的速度为V，探测信号和反射信号的时间差为T，则障碍物的距离为L1＝V*T/2，使用者与障碍物之间的安全距离为La，注意距离为Lb。若L1大于等于La，则表示使用者与障碍物之间为安全距离，若L1小于La且大于等于Lb，则表示为注意距离，若L1小于Lb，则表示危险距离，则此时语音输出单元70依据不同的距离发出不同的警示信号提醒使用者注意前方障碍物以保证安全。
同时，通过所述第二探测模块94和第三探测模块96辅助第一探测模块92确定正前方或地面障碍物的类型，第二探测模块94发射探测信号并由测距模块42测得前方障碍物的距离为L2，第三探测模块96发射探测信号并由测距模块42测得前方的障碍物的距离为L3。若前方为墙体、柱状等垂直于地面且可反射第一探测模块92探测信号的障碍物，由于第二探测模块94和第三探测模块96发射的探测信号与地面相交，则有L2＝L3＞L1，此时由该语音输出单元70输出预设的提示音以提醒使用者前方有墙体、柱状等等障碍物。若前方为水坑、台阶等障碍物，第二探测模块94和第三探测模块96接收的反射信号时间不同，测距模块42测得的距离也不同，则有L2＞L3或L2＜L3，此时，由语音输出单元70输出相应的预设的提示音以提醒使用者有异常障碍物。
可以理解，为了进一步拓展该具有导盲功能的便携式电子装置100的功能，还可以在所述探测单元90内增设一采用非接触测温的温度传感器等温度探测装置，其用于测量前方障碍物的温度，以提示使用者前方有比如火堆等高温障碍物。
可以理解，可在基带处理单元40的测距模块42和语音模块44内通过软件设定发射探测信号的频率和警示信号的输出方式，比如，每隔一定时间发射一次探测信号，随着用户的移动，距离障碍物由远及近，每两次接收反射回来的探测信号之间的时间差也逐渐缩短。警示信号可按照预先设定而由舒缓变得急促。
可以理解，所述探测单元90的至少具有三个探测传感器，该多个探测传感器便于更好地获取使用者前方障碍物的形状、距离等信息，具有较好的导盲作用。
本发明具有导盲功能的便携式电子装置100的较佳实施例中，该便携式电子装置100通过精确导盲单元80和探测单元90获取前方障碍物的详细信息，不但可以实现精确定位导盲，而且可以获取比如前方是否存在障碍物、所存在障碍物的距离、形状等信息，可获得比GPS等卫星定位系统更高的导盲精度。该具有导盲功能的便携式电子装置100使用方便，通过获取前方障碍物，使用者能够全面了解前方障碍物，能够对一些危险的情况及时作出反应，增加了使用者的安全保障，方便使用者在视觉障碍的情况下的行动。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其他形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种具有导盲功能的便携式电子装置，其包括一壳体，其特征在于：该具有导盲功能的便携式电子装置包括一基带处理单元及与该基带处理单元电性连接的一精确导盲单元及一指令单元，所述基带处理单元及精确导盲单元设于上述壳体内，所述指令单元设于壳体外部，通过操作该指令单元以启动该便携式电子装置进入导盲模式，所述精确导盲单元通过发射探测信号以探测前方障碍物信息，并将获取的探测结果信息发送至基带处理单元，所述基带处理单元根据上述探测结果信息获取障碍物的类型和距离信息。
2.如权利要求1所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述便携式电子装置进一步包括探测单元，所述探测单元包括至少三个探测模块，该至少三个探测模块设于上述壳体的端部或侧部中之任意位置，用于探测障碍物的类型和距离。
3.如权利要求2所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述基带处理单元包括一测距模块及一语音模块，所述测距模块用于控制上述探测单元发送探测信号，以及根据探测单元接收到的探测结果信息判断前方障碍物的类型，并计算障碍物与使用者之间的距离，所述语音模块根据障碍物的类型和距离信息以及输入地址信息发送相应的语音提示信息。
4.如权利要求3所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述探测单元至少包括一发射平行于地面的探测信号的探测模块和二发射与地面相交的探测信号的探测模块，该发射平行于地面的探测信号的探测模块用于探测正前方垂直于地面的障碍物，并将探测结果信息发送至所述基带处理单元的测距模块以探测障碍物的距离信息，所述二发射与地面相交的探测信号的探测模块用于发射与地面相交的探测信号，并将探测结果信息发送至该测距模块以探测障碍物的类型和距离信息。
5.如权利要求3所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述便携式电子装置进一步包括语音输出单元，所述语音输出单元用于根据上述语音模块输出的语音提示信息，通过语音的方式向使用者提供相关信息。
6.如权利要求4所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述发射平行于地面的探测信号的探测模块和二发射与地面相交的探测信号的探测模块均可为微波传感器、激光传感器或超声波传感器中之任意一种。
7.如权利要求5所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述指令单元包括一开启该便携式电子装置导盲功能的导盲键及一提示键，该导盲键和提示键设于壳体上，操作该导盲键发送一信号至上述基带处理单元，以启动所述精确导盲单元和探测单元，操作所述提示键启动上述语音输出单元输出音频信号。
8.如权利要求1所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述精确导盲单元为一射频识别芯片，其通过发射射频信号识别障碍物信息，并将获取的障碍物的相关探测结果，并将该探测结果传输至所述基带处理单元。
9.如权利要求1所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述便携式电子装置进一步包括一语音输入单元及一与该语音输入单元电性连接的语音识别单元，所述语音输入单元用于语音输入一地址信息，并将该地址信息发送至语音识别单元，该语音识别单元用于将上述地址信息转换为相应的编码信息以便于识别。
10.如权利要求9所述的具有导盲功能的便携式电子装置，其特征在于：所述便携式电子装置进一步包括一存储单元，所述存储单元用于存储包括地理位置信息的导航信息，并依据所述语音识别单元所转换的编码信息在该存储单元内查找具有对应的地址编码的地址信息以确定行进路线。
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