移動通訊設備盲杖導航方法及移動通訊設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動通訊設備盲杖導航方法，包括以下步驟：通過移動通訊設備的探測波發(fā)射與接收裝置發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L；通過移動通訊設備的重力傳感器獲取探測器的傾斜角度θ；根據傾斜角度θ與距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H＝L×sinθ，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生變化時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΔH；當高度差ΔH超過設定閾值時，通過移動通訊設備的震動發(fā)生器發(fā)出震動信號提示有障礙物。由于是通過振動信號提示有障礙物，因此不會占用盲人用戶的聽覺，盲人用戶的聽覺可以作為溝通。本發(fā)明還公開一種移動通訊設備。
【專利說明】移動通訊設備盲杖導航方法及移動通訊設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及盲人用品領域，尤其涉及一種移動通訊設備盲杖導航方法及移動通訊設備。
【背景技術】
[0002]現有的盲杖在獲取到障礙物信息后，均以語音形式向盲人播報，提醒盲人用戶前方障礙物的距離、方向、速度、大小、種類等特征信息。失去了視覺，聽覺對盲人來說是對危險最靈敏的感知。然而，如果將聽覺用于聽綿綿不絕的距離數據播報，這會讓盲人分心反而處于更危險的環(huán)境中。

【發(fā)明內容】

[0003]基于此，本發(fā)明在于克服現有技術的缺陷，提供一種不占用盲人用戶的聽覺的移動通訊設備盲杖導航方法及移動通訊設備。
[0004]其技術方案如下:
[0005]一種移動通訊設備盲杖導航方法，包括以下步驟:
[0006]通過移動通訊設備的探測波發(fā)射與接收裝置發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L ；
[0007]通過移動通訊設備的重力傳感器獲取探測器的傾斜角度Θ ；
[0008]根據傾斜角度Θ與 距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H = LXsin Θ，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生變化時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΛΗ ;
[0009]當高度差ΛΗ超過設定閾值時，通過移動通訊設備的震動發(fā)生器發(fā)出震動信號提示有障礙物。
[0010]由于是通過振動信號提示有障礙物，因此不會占用盲人用戶的聽覺，盲人用戶的聽覺可以作為溝通或者辨別外界。又由于移動通訊設備盲杖導航方法利用的是已經普及使用的移動通訊設備，因此無需盲人用戶再攜帶其他盲杖，用盲人用戶行裝更為輕便。再有，移動通訊設備本身就帶有震動功能，因此能夠通過在移動通訊設備上植入本發(fā)明的移動通訊設備盲杖導航方法，即可使用，減低了盲人用戶購買盲杖的經濟負擔。
[0011]進一步地，獲取探測器的傾斜角度Θ的方法為利用重力傳感器的三軸坐標系，通過Θ =arctan(|y|/|Z|)計算探測器的傾斜角度Θ，| y |為從重力傳感器中獲取y軸的數據，I z I為從重力傳感器中獲取z軸的數據，y軸與探測波的發(fā)射方向在同一直線上，當I軸處于水平方向時，z軸為豎直方向上的軸。
[0012]進一步地，發(fā)出兩路平行但不重疊的探測波，其中一路探測波測量到的高度為H1,另外一路探測波測量到的高度為H2，計算兩路探測波測量到的高度差AH = H1-H2,當高度差ΛΗ超過閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物，通過兩路平行但不重疊的探測波，可以得出探測區(qū)域的路況起伏狀態(tài)。[0013]進一步地，所述震動信號分為三個等級，所述高度差ΛΗ分為四個等級，高度差Δ H的第零等級為高度差ΛH在閾值范圍內，高度差Λ H的第一等級為高度差ΛH在第一范圍內，對應第一頻率的震動信號，高度差Λ H的第二等級為高度差Λ H在第二范圍內，對應第二頻率的震動信號，高度差Λ H的第三等級為高度差Λ H在第三范圍內，對應第三頻率的震動信號。[0014]通過不同的震動信號，對盲人用戶反饋不同的高度差信息，也即是障礙物信息。由于盲人用戶的觸覺十分靈敏，因而可以清晰地辨別不同頻率的震動信號，從而可以清晰地了解不同的障礙物信息，更準確地協(xié)助盲人用戶采用不同的方式避開障礙物。
[0015]進一步地，當高度差Λ H為正值時，發(fā)出第一類震動信號提示有凸起障礙物，當高度差△ H為負值時，發(fā)出第二類震動信號提示有凸起障礙物。
[0016]通過不同種類的震動信號將不同的障礙物信息反饋給盲人用戶，從而進一步準確地協(xié)助盲人用戶采用不同的方式避開障礙物。
[0017]進一步地，所述探測波為超聲波，超聲波的發(fā)生裝置簡單，從而降低了使用成本。
[0018]一種移動通訊設備,包括本體與通訊模塊,還包括:
[0019]探測波發(fā)射與接收裝置，用于發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L ；
[0020]重力傳感器，用于獲取探測器的傾斜角度Θ ；
[0021]運算器，用于根據傾斜角度Θ與距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H =LXsin Θ，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΛΗ ;
[0022]震動發(fā)生器，用于當高度差Λ H超過設定閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物。
[0023]由于是通過振動信號提示有障礙物，因此不會占用盲人用戶的聽覺，盲人用戶的聽覺可以作為溝通或者辨別外界。又由于移動通訊設備盲杖導航方法利用的是已經普及使用的移動通訊設備，因此無需盲人用戶再攜帶其他盲杖，用盲人用戶行裝更為輕便。再有，移動通訊設備本身就帶有震動功能，因此能夠通過在移動通訊設備上植入本發(fā)明的移動通訊設備盲杖導航方法，即可使用，減低了盲人用戶購買盲杖的經濟負擔。
[0024]進一步地，所述移動通訊設備包括兩個探測波發(fā)射與接收裝置，用于發(fā)出兩路平行但不重疊的探測波，其中一路探測波測量到的高度為H1，另外一路探測波測量到的高度為H2，計算兩路探測波測量到的高度差ΛΗ = H1-H2,當高度差Λ H超過閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物，所述探測波發(fā)射與接收裝置設置于所述本體的頂部兩端位置處。
[0025]通過兩路平行但不重疊的探測波，可以得出探測區(qū)域的路況起伏狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例所述移動通訊設備盲杖導航方法計算路面沒有障礙物時距離L與高度H的情況。
[0027]圖2是是本發(fā)明實施例所述移動通訊設備盲杖導航方法計算路面有凸起障礙物時距離L與高度差Λ H的情況。
[0028]圖3是是本發(fā)明實施例所述移動通訊設備盲杖導航方法計算路面有凹陷障礙物時距離L與高度差Λ H的情況?！揪唧w實施方式】
[0029]下面對本發(fā)明的實施例進行詳細說明:
[0030]如圖1-3所示，本發(fā)明的移動通訊設備盲杖導航方法，包括以下步驟:
[0031]S1:通過移動通訊設備的探測波發(fā)射與接收裝置發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L ；
[0032]在本實施例中，所述探測波為超聲波。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s。利用反射時間與發(fā)射時間之間的時間差與傳播速度的乘積，計算出阻擋物與探測器的距離L。由于超聲波的發(fā)生裝置簡單，從而降低了使用成本?？梢岳斫獾?，所述探測波也可以為光波或者微波等其他震動波。
[0033]S2:通過移動通訊設備的重力傳感器獲取探測器的傾斜角度Θ ；
[0034]具體地，獲取探測器的傾斜角度Θ的方法為利用例如陀螺儀等重力傳感器的三軸坐標系，通過Θ = arctan(| y | / | z |)計算探測器的傾斜角度Θ, y為從重力傳感器中獲取y軸的數據，Izl為從重力傳感器中獲取z軸的數據，y軸與探測波的發(fā)射方向在同一直線上，當I軸處于水平方向時，z軸為豎直方向上的軸。
[0035]S3:根據傾斜角度Θ與距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H = LXsin Θ，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生變化時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΛΗ ;
[0036]在本實施例中，發(fā)出兩路平行但不重疊的探測波，其中一路探測波測量到的高度為H1，另外一路探測波測量到的高度為H2,計算兩路探測波測量到的高度差Λ H = H1-H2,當高度差△ H超過閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物，通過兩路平行但不重疊的探測波，可以得出探測區(qū)域的路況起伏狀態(tài)。
[0037]S4:當高度差ΛΗ超過設定閾值時，通過移動通訊設備的震動發(fā)生器發(fā)出震動信號提示有障礙物。
[0038]具體地，所述震動信號分為三個等級，所述高度差Λ H分為四個等級，高度差Λ H的第零等級為高度差ΛH在閾值范圍內，高度差ΛH的第一等級為高度差ΛH在第一范圍內，對應第一頻率的震動信號，高度差Λ H的第二等級為高度差Λ H在第二范圍內，對應第二頻率的震動信號，高度差Λ H的第三等級為高度差Λ H在第三范圍內，對應第三頻率的震動信號。通過不同的震動信號，對盲人用戶反饋不同的高度差信息，也即是障礙物信息。由于盲人用戶的觸覺十分靈敏，因而可以清晰地辨別不同頻率的震動信號，從而可以清晰地了解不同的障礙物信息，更準確地協(xié)助盲人用戶采用不同的方式避開障礙物。在一個實施例中，所述第一頻率為970轉/分，第二頻率為1440轉/分，第三頻率為3000轉/分。所述第零等級為高度差Λ H≤5cm，第一等級為5cm < Λ H≤15cm，第二等級為15cm <
第三等級為ΛΗ> lm。當高度差ΛΗ越大，也即是障礙物凸起越高或者凹陷越深，震動信號的頻率就越高。
[0039]由于本發(fā)明的移動通訊設備盲杖導航方法是通過振動信號提示有障礙物，因此不會占用盲人用戶的聽覺，盲人用戶的聽覺可以作為溝通或者辨別外界。又由于移動通訊設備盲杖導航方法利用的是已經普及使用的移動通訊設備，因此無需盲人用戶再攜帶其他盲杖，用盲人用戶行裝更為輕便。再有，移動通訊設備本身就帶有震動功能，因此能夠通過在移動通訊設備上植入本發(fā)明的移動通訊設備盲杖導航方法，即可使用，減低了盲人用戶購買盲杖的經濟負擔。
[0040]本發(fā)明的移動通訊設備，包括本體、通訊模塊、探測波發(fā)射與接收裝置、重力傳感器、運算器以及震動發(fā)生器。所述探測波發(fā)射與接收裝置用于發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L。所述重力傳感器用于獲取探測器的傾斜角度Θ。所述運算器用于根據傾斜角度Θ與距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H =LXsinQ，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΛΗ。所述震動發(fā)生器用于當高度差△ H超過設定閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物。在本實施例中，所述移動通訊設備包括兩個探測波發(fā)射與接收裝置，用于發(fā)出兩路平行但不重疊的探測波，其中一路探測波測量到的高度為H1，另外一路探測波測量到的高度為H2，計算兩路探測波測量到的高度差AH = H1-H2，當高度差Λ H超過閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物，所述探測波發(fā)射與接收裝置設置于所述本體的頂部兩端位置處。本發(fā)明的移動通訊設備兼顧了通訊功能與盲杖導航功能?，F有的移動通訊設備本身就帶有震動功能，因此能夠通過在移動通訊設備上植入本發(fā)明的移動通訊設備盲杖導航方法，即可使用。
[0041]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。
【權利要求】
1.一種移動通訊設備盲杖導航方法，其特征在于，包括以下步驟: 通過移動通訊設備的探測波發(fā)射與接收裝置發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L ； 通過移動通訊設備的重力傳感器獲取探測器的傾斜角度Θ ； 根據傾斜角度Θ與距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H = LXsin0，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生變化時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΛΗ ; 當高度差ΛΗ超過設定閾值時，通過移動通訊設備的震動發(fā)生器發(fā)出震動信號提示有障礙物。
2.如權利要求1所述的移動通訊設備盲杖導航方法，其特征在于，獲取探測器的傾斜角度Θ的方法為利用重力傳感器的三軸坐標系，通過Θ =arctan(|y|/|Z|)計算探測器的傾斜角度θ，Iyl為從重力傳感器中獲取y軸的數據，z為從重力傳感器中獲取z軸的數據，7軸與探測波的發(fā)射方向在同一直線上，當y軸處于水平方向時，Z軸為豎直方向上的軸。
3.如權利要求1所述的移動通訊設備盲杖導航方法，其特征在于，發(fā)出兩路平行但不重疊的探測波，其中一路探測波測量到的高度為H1，另外一路探測波測量到的高度為H2，計算兩路探測波測量到的高度差AH = H1-H2，當高度差ΛΗ超過閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物。
4.如權利要求1所述的移動通訊設備盲杖導航方法，其特征在于，所述震動信號分為三個等級，所述高度差Λ H分為四個等級，高度差Λ H的第零等級為高度差Λ H在閾值范圍內，高度差Λ H的第一等級為 高度差Λ H在第一范圍內，對應第一頻率的震動信號，高度差Δ H的第二等級為高度差Λ H在第二范圍內，對應第二頻率的震動信號，高度差Λ H的第三等級為高度差ΛΗ在第三范圍內，對應第三頻率的震動信號。
5.如權利要求1所述的移動通訊設備盲杖導航方法，其特征在于，當高度差ΛΗ為正值時，發(fā)出第一類震動信號提示有凸起障礙物，當高度差△ H為負值時，發(fā)出第二類震動信號提示有凸起障礙物。
6.如權利要求1-5任意一項所述的移動通訊設備盲杖導航方法，其特征在于，所述探測波為超聲波。
7.一種移動通訊設備，包括本體與通訊模塊，其特征在于，還包括: 探測波發(fā)射與接收裝置，用于發(fā)射探測波并記錄發(fā)射的時間，探測波遇到阻擋物反射，記錄接收到反射波的時間，通過發(fā)射時間、反射時間與探測波的傳播速度計算阻擋物與探測器的距離L ； 重力傳感器，用于獲取探測器的傾斜角度Θ ； 運算器，用于根據傾斜角度Θ與距離L計算出探測器距離阻擋物的高度H，H =LXsinQ，探測器與阻擋物的距離L發(fā)生時得到探測器與不同阻擋物的高度差ΛΗ; 震動發(fā)生器，用于當高度差△ H超過設定閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物。
8.如權利要求7所述的移動通訊設備，其特征在于，包括兩個探測波發(fā)射與接收裝置，用于發(fā)出兩路平行但不重疊的探測波，其中一路探測波測量到的高度為H1，另外一路探測波測量到的高度為H2，計算兩路探測波測量到的高度差ΛΗ = H1-H2,當高度差Λ H超過閾值時，發(fā)出震動信號提示有障礙物， 所述探測波發(fā)射與接收裝置設置于所述本體的頂部兩端位置處。
【文檔編號】A61H3/06GK103584982SQ201310545694
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2013年11月5日
【發(fā)明者】高永峰 申請人:廣東歐珀移動通信有限公司