CN102316193A - 手机及导盲方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机，其包括一红外线模块，该手机还包括一导盲模块，该导盲模块包括：一存储器，用于存储一预警距离及一容许偏差；一计算模块，用于计算该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离；一提示模块，用于发出语音提示；一判断模块，用于判断该水平距离是否超出该预警距离的该容许偏差范围，并在超出时调用该提示模块语音提示用户前方有障碍物。本发明还公开了一种利用上述手机实现的导盲方法。本发明能够极大地便捷盲人朋友们的出行、提高出行安全、降低使用成本，从而极大地提高盲人朋友们的生活质量。

Description

手机及导盲方法

技术领域

本发明涉及一种手机，特别是涉及一种手机及导盲方法。

背景技术

科学技术发展的最终目的是为了提高人们的生活品质，改变人们的生活观念。现如今科学技术飞速发展，我们要把科技发展的成果应用到人们生活的各个方面，特别是应用到弱势群体，例如盲人朋友们的生活中去，以通过最新的科技发展成果为他们的生活提供便利。

盲人朋友们生活在黑暗之中，行动不便，因此经常容易发生走失的意外，针对这种情况，市面上便出现了各式各样的导盲器。当盲人朋友手持导盲器步行时，导盲器便可以对前方的路面状况进行探测，并在前方有障碍物时向盲人朋友进行语音提示，以便盲人朋友对障碍物进行及时的规避。但是，现有的这些导盲器仍然存在着种种缺陷，例如：对于拐杖导盲器而言，由于导盲模块与普通的拐杖被结合设计为一体，这样必然使得拐杖导盲器的整体体积相对较大，重量也相对较重，不便于盲人朋友们的使用；对于专业的手持式导盲器而言，盲人朋友在出门时，除了随身物品之外，还必须另行将手持式导盲器拿在手中，这样会给盲人朋友增加更多的出行负担，并且，现有的专业手持式导盲器的价格也比较不菲。

另一方面，手机已经广泛地深入到了百姓的日常生活中，并且功能也越来越强大，例如现在市场上能够见到的大部分手机中都已经具备了红外线功能、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)功能等等。因此，可以考虑将导盲器与手机进行结合设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的导盲器使用不便并且价格不菲的缺陷，提供一种能够便捷地实现导盲并且成本较低的手机以及利用该手机实现的导盲方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种手机，其包括一红外线模块，其特点在于，该手机还包括一导盲模块，该导盲模块包括：一存储器，用于存储一预警距离及一容许偏差；一计算模块，用于计算该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离；一提示模块，用于发出语音提示；一判断模块，用于判断该水平距离是否超出该预警距离的该容许偏差范围，并在超出时调用该提示模块语音提示用户前方有障碍物。

较佳地，该判断模块用于在判断该水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户前方有凸起，以及在判断该水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户前方有凹坑。

较佳地，该存储器中还存储有用户的平均步行速度，该判断模块用于在判断该水平距离超出该预警距离的该容许偏差范围时，调用该计算模块将该水平距离除以该平均步行速度得到一预警时间，并调用该提示模块语音提示用户在该预警时间后将遇到障碍物。

较佳地，该判断模块用于在判断该水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户在该预警时间后将遇到凸起，以及在判断该水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户在该预警时间后将遇到凹坑。

较佳地，该导盲模块还包括一电量模块，用于在探测到该手机电量即将耗尽时，调用该提示模块语音提示用户手机电量即将耗尽。

较佳地，该手机中还包括一短信模块及一GPS模块，该存储器中还存储有求助号码，该电量模块还用于在探测到该手机电量即将耗尽时，调用该短信模块将该GPS模块探测到的手机位置用短信发送至该求助号码。

较佳地，该求助号码为用户亲友的号码及号码110。

本发明的另一技术方案为：一种利用上述手机实现的导盲方法，其特点在于，其包括以下步骤：S₁、用户设定该预警距离及该容许偏差；S₂、用户以一固定角度手持该手机，该固定角度使得该红外线模块向前方发射红外线，并且使得当前方无障碍物时，该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离等于该预警距离；S₃、该手机计算该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的当前水平距离；S₄、该手机判断该当前水平距离是否超出该预警距离的该容许偏差范围，若未超出，则再次执行步骤S₃，若超出，则语音提示用户前方有障碍物。

较佳地，在步骤S₄中，当该手机判断该当前水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户前方有凸起；当该手机判断该当前水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户前方有凹坑。

较佳地，该手机中还存储有用户的平均步行速度，在步骤S₄中，当该手机判断该当前水平距离超出该预警距离的该容许偏差范围时，将该当前水平距离除以该平均步行速度得到一预警时间，并语音提示用户在该预警时间后将遇到障碍物。

较佳地，在步骤S₄中，当该手机判断该当前水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户在该预警时间后将遇到凸起；当该手机判断该当前水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户在该预警时间后将遇到凹坑。

较佳地，该手机在电量即将耗尽时，语音提示用户手机电量即将耗尽。

较佳地，该手机中还包括一GPS模块并存储有求助号码，该手机在电量即将耗尽时，将该GPS模块探测到的手机位置用短信发送至该求助号码。

较佳地，该求助号码为用户亲友的号码及号码110。

本发明的积极进步效果在于：本发明对现有的具备红外线功能的手机进行了改进，使其能够利用红外线反射的探测原理实现导盲，由此，盲人朋友们在出行时只需手持该经过改进的手机便可以便捷地实现导盲。另外，本发明由于无需额外增设其它的硬件模块便能够实现导盲，因此本发明的该手机的实现成本相对于现有的专业导盲器而言也要低得多。综合而言，本发明将能够极大地便捷盲人朋友们的出行、提高出行安全、降低使用成本，从而极大地提高盲人朋友们的生活质量。

附图说明

图1为本发明的该手机的结构框图。

图2为本发明的该导盲方法的流程图。

图3为本发明的该导盲方法中判断前方有凸起的原理示意图。

图4为本发明的该导盲方法中判断前方有凹坑的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，由于本发明的该导盲方法的实现所依据的基本原理即为红外线反射的探测原理，因此本发明的该手机中首先需要包括有一红外线模块1，该红外线模块1用于发射红外线，并接收被平坦路面或障碍物反射而回的红外线。除此之外，在本发明的该手机中还包括有一导盲模块2，该导盲模块2与该红外线模块1相结合，便能够实现本发明的该导盲方法。以下将对该导盲模块2的具体结构进行详细说明。

该导盲模块2中具体包括有：一存储器21，用于存储用户设定的一预警距离(参考图3和图4中的距离BC)及一容许偏差，例如，用户可以将该预警距离设定为2m，并将该容许偏差的范围设定为2m±0.02m；一计算模块22，用于计算该红外线模块1发出的红外线的反射点(参考图3中的B’点和图4中的B”点)与该手机之间的水平距离(参考图3中的距离B’C’和图4中的距离B”C”)；一提示模块23，用于向用户发出语音提示；一判断模块24，用于判断该计算模块22计算获得的该水平距离是否超出了该预警距离的该容许偏差范围，例如判断计算获得的该水平距离是否处于2m±0.02m的范围内，并在超出时调用该提示模块23语音提示用户前方有障碍物，例如“前方有障碍物，请注意规避”。

在实际使用中，该提示模块23的语音提示内容根据具体探测结果的不同可以有多种内容版本，例如，当该判断模块24判断该水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，例如小于2m±0.02m的范围时，该提示模块23可以语音提示用户“前方有凸起，请注意规避”；以及，当该判断模块24判断该水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，例如大于2m±0.02m的范围时，该提示模块23可以语音提示用户“前方有凹坑，请注意规避”。

进一步地，该存储器21中还可以预存有用户的平均步行速度，该平均步行速度可以从公知的对成年人平均步行速度的统计资料中获得。当该判断模块24判断该水平距离超出了该预警距离的该容许偏差范围时，该判断模块24将会再次调用该计算模块22将该水平距离除以该平均步行速度得到一预警时间，例如3s，然后调用该提示模块23语音提示用户在该预警时间后将会遇到障碍物，例如“3s后将会遇到障碍物，请注意规避”。类似地，在预存有该平均步行速度的情况下，该提示模块23的语音提示内容根据具体探测结果的不同同样可以有多种内容版本，例如，当该判断模块24判断该水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，该提示模块23可以语音提示用户，例如“3s后将会遇到凸起，请注意规避”；以及，当该判断模块24判断该水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，该提示模块23可以语音提示用户，例如“3s后将会遇到凹坑，请注意规避”。

另外，还需要考虑到当该手机电量耗尽时，如果不采取任何措施，则盲人朋友将因无法察觉手机已经断电而继续相信手机的探测预警，此时，若前方出现障碍物，则盲人朋友必将由于得不到任何预警而受伤。由此，在本发明的该手机中，该导盲模块2还包括一电量模块25，用于在探测到该手机电量即将耗尽时，调用该提示模块23语音提示用户手机电量即将耗尽，例如“手机没电，请原地等待救助”。相应地，为了实现对失去导盲工具的盲人朋友的及时救助，该手机中除了包括通常的短信模块3之外，还需要具备一GPS模块4，以实时地探测获得该手机的实际位置信息，并且此时，该存储器21中还需要预存有用户设定的求助号码，例如其亲友的手机号码以及公共安全报警平台的号码110等等。在此基础上，当该电量模块25探测到手机电量即将耗尽时，其将调用该短信模块3将该GPS模块4探测到的手机位置信息通过短信发送至该求助号码，以便用户的亲友以及110公安人员能够及时地对遇到困难的盲人朋友进行救助。当然，在上述的实施例中，该电量模块25需要在手机还残留有能够确保一次语音提示以及至少一条短信发送的电量的情况下，便及时地开始进行动作。

以下将结合图3和图4对本发明的该手机利用红外线探测实现导盲的原理进行解释。当用户利用该手机进行导盲时，需要始终以一固定角度手持该手机，在本发明中对该固定角度有以下要求：该固定角度应该能够使得该红外线模块向前方发射红外线，并且使得当前方无障碍物时，该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离等于该预警距离，具体地，如图3和图4所示，当用户以该固定角度手持该手机时，设A点为该手机所在的位置，AC表示竖直方向，AB表示红外线的发射与反射方向，同时距离BC表示该预警距离，也就是说，在前方无障碍物的情况下，该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离(即为图3和图4中的距离BC)应该恰好等于该预警距离。

图3所示为前方有凸起的情况。当用户始终以该固定角度手持该手机时，由于该红外线模块发射的红外线会在达到B’点时便被该凸起提前反射回去，因此此时，该计算模块计算获得的红外线反射点B’与该手机之间的当前水平距离B’C’(C’处于线段AC上)便会显著地小于设定的该预警距离BC，由此在理论上便可以根据该信息判断前方出现了凸起障碍物。图4所示为前方有凹坑的情况。当用户始终以该固定角度手持该手机时，由于该红外线模块发射的红外线会在达到B点之后继续向凹坑内传播，直到达到B”点时才被该凹坑的侧壁反射回去，因此此时，该计算模块计算获得的红外线反射点B”与该手机之间的当前水平距离B”C”(C”点处于线段AC的延长线上)便会显著地大于设定的该预警距离BC，由此在理论上便可以根据该信息判断前方出现了凹坑障碍物。

然而，由于在实际操作中，或者因为用户的手持稳定度不够，或者因为用户在步行时手部会不可避免地随步幅摇动，导致用户并不太可能始终保持精确地以该固定角度手持该手机。为了防止当用户稍微偏离该固定角度时，即使前方并无障碍物，计算获得的该当前水平距离也会因红外线发射及反射角度的抖动而偏离该预警距离，从而造成该手机的误报预警，因此，本发明中特意设计了上述的容许偏差，只有当计算获得的该当前水平距离超出了该预警距离的该容许偏差范围时，才判断前方出现了障碍物。该容许偏差可以根据不同用户的手持稳定度以及步幅大小灵活设计，但该容许偏差与该预警距离之间的相对比例应该是极小的，从而在避免对不存在的障碍物发生误报的同时，又不会造成对真实存在的障碍物发生漏报的情况。

上述的各个模块均可以在现有硬件条件的基础上结合现有的编程手段实现，故在此对其实现方法不做赘述。

如图2所示，本发明的该导盲方法包括以下步骤：

步骤100，用户打开该手机的导盲功能以及红外线功能，即启动上述的红外线模块1以及导盲模块2，例如打开相应的菜单及软件操作界面，设定该预警距离及该容许偏差，例如在相应的软件操作界面上输入该预警距离为2m，并输入该容许偏差的范围为2m±0.02m。

步骤101，用户以该固定角度手持该手机，例如以红外线发射及反射方向与竖直方向夹角为45°的角度手持该手机，其中该固定角度使得该红外线模块向前方发射红外线，并且使得当前方无障碍物时，该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离等于该预警距离。

步骤102，该手机计算该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的当前水平距离，例如计算获得该当前水平距离为1.5m(意味着前方有凸起)或者3.5m(意味着前方有凹坑)。

步骤103，该手机判断该当前水平距离是否超出该预警距离的该容许偏差范围，若未超出，则说明前方并无障碍物，由此再次执行步骤102以对前方的路面状况进行持续的实时探测；若超出，则执行步骤104。

步骤104，该手机语音提示用户前方有障碍物，并结束该轮探测预警。例如：当步骤102中计算获得的该当前水平距离为1.5m时，该手机判断该当前水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围2m±0.02m，由此语音提示用户前方有凸起；当步骤102中计算获得的该当前水平距离为3.5m时，该手机判断该当前水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围2m±0.02m，由此语音提示用户前方有凹坑。

此处，仅示例性地对从开启该手机的导盲功能开始到盲人朋友根据该手机的语音预警对前方的障碍物进行了一次正确的及时规避为止的导盲方法进行了说明。在进行了一次正确规避之后，盲人朋友仍然可以继续利用该手机进行实时导盲，即再次从步骤102开始继续执行，由于之后的导盲步骤均为无障碍物情况下的步骤102至步骤103的重复执行，或者有障碍物情况下的步骤102至步骤104的重复执行，故在此不做重复说明。

另外，如上所述地，当该手机中还存储有用户的平均步行速度时，在步骤103中，当该手机判断该当前水平距离超出该预警距离的该容许偏差范围时，还可以将该当前水平距离除以该平均步行速度以得到上述的预警时间，并在步骤104中语音提示用户在该预警时间后将会遇到障碍物。

另外，如上所述地，该导盲方法还可以包括：该手机在电量即将耗尽时，语音提示用户手机电量即将耗尽。同样如上所述地，在此基础上，当该手机具备一GPS模块并存储有求助号码时，该手机在电量即将耗尽时，还可以自动地将该GPS模块探测到的手机位置通过短信的方式发送至该求助号码。

综合而言，本发明将能够极大地便捷盲人朋友们的出行、提高出行安全、降低使用成本，从而极大地提高盲人朋友们的生活质量。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种手机，其包括一红外线模块，其特征在于，该手机还包括一导盲模块，该导盲模块包括：

一存储器，用于存储一预警距离及一容许偏差；

一计算模块，用于计算该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离；

一提示模块，用于发出语音提示；

一判断模块，用于判断该水平距离是否超出该预警距离的该容许偏差范围，并在超出时调用该提示模块语音提示用户前方有障碍物。

2.如权利要求1所述的手机，其特征在于，该判断模块用于在判断该水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户前方有凸起，以及在判断该水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户前方有凹坑。

3.如权利要求1所述的手机，其特征在于，该存储器中还存储有用户的平均步行速度，该判断模块用于在判断该水平距离超出该预警距离的该容许偏差范围时，调用该计算模块将该水平距离除以该平均步行速度得到一预警时间，并调用该提示模块语音提示用户在该预警时间后将遇到障碍物。

4.如权利要求3所述的手机，其特征在于，该判断模块用于在判断该水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户在该预警时间后将遇到凸起，以及在判断该水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，调用该提示模块语音提示用户在该预警时间后将遇到凹坑。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的手机，其特征在于，该导盲模块还包括一电量模块，用于在探测到该手机电量即将耗尽时，调用该提示模块语音提示用户手机电量即将耗尽。

6.如权利要求5所述的手机，其特征在于，该手机中还包括一短信模块及一GPS模块，该存储器中还存储有求助号码，该电量模块还用于在探测到该手机电量即将耗尽时，调用该短信模块将该GPS模块探测到的手机位置用短信发送至该求助号码。

7.如权利要求6所述的手机，其特征在于，该求助号码为用户亲友的号码及号码110。

8.一种利用权利要求1所述的手机实现的导盲方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S₁、用户设定该预警距离及该容许偏差；

S₂、用户以一固定角度手持该手机，该固定角度使得该红外线模块向前方发射红外线，并且使得当前方无障碍物时，该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的水平距离等于该预警距离；

S₃、该手机计算该红外线模块发出的红外线的反射点与该手机之间的当前水平距离；

S₄、该手机判断该当前水平距离是否超出该预警距离的该容许偏差范围，若未超出，则再次执行步骤S₃，若超出，则语音提示用户前方有障碍物。

9.如权利要求8所述的导盲方法，其特征在于，在步骤S₄中，当该手机判断该当前水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户前方有凸起；当该手机判断该当前水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户前方有凹坑。

10.如权利要求8所述的导盲方法，其特征在于，该手机中还存储有用户的平均步行速度，在步骤S₄中，当该手机判断该当前水平距离超出该预警距离的该容许偏差范围时，将该当前水平距离除以该平均步行速度得到一预警时间，并语音提示用户在该预警时间后将遇到障碍物。

11.如权利要求10所述的导盲方法，其特征在于，在步骤S₄中，当该手机判断该当前水平距离小于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户在该预警时间后将遇到凸起；当该手机判断该当前水平距离大于该预警距离的该容许偏差范围时，语音提示用户在该预警时间后将遇到凹坑。

12.如权利要求8-11中任意一项所述的导盲方法，其特征在于，该手机在电量即将耗尽时，语音提示用户手机电量即将耗尽。

13.如权利要求12所述的导盲方法，其特征在于，该手机中还包括一GPS模块并存储有求助号码，该手机在电量即将耗尽时，将该GPS模块探测到的手机位置用短信发送至该求助号码。

14.如权利要求13所述的导盲方法，其特征在于，该求助号码为用户亲友的号码及号码110。

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