CN103338735B - 用于视障人的道路引导系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于视障人的道路引导系统，其包括：多个RFID标记（10），埋设在人行道（100）的内部，从而沿着形成有盲点砖或难以形成盲点砖的所述人行道的内部储存有所述人行道（100）的信息；导向机器人（20），其具备从通过的所述人行道（100）检测所述RFID标记（10）的信号的RFID读取器（21）以及用于感应规定距离前方的障碍物的障碍物感应器（22），在外部的两侧设置有脚轮（23），从而通过马达（24）的驱动能够前进或后退；控制器（30），在所述导向机器人（20）的内部从所述RFID读取器（21）和所述障碍物感应器（22）检测信号，并将所述经检测的信息转换为语音信号并进行输出，从而控制所述导向机器人（20）的驱动；以及拐杖（40），所述拐杖的下端可组装地连接于所述导向机器人（20），并电连接于所述导向机器人（20）而能够与所述导向机器人进行通信，通过所述结构而能够安全地上下车，尤其，通过视障人的意愿能够调整导向机器人的移动速度而提供方便，同时，能够事先感应前方的障碍物或台阶等，从而引导人们更加安全地行走，并且能够预防发生冲突事故。

Description

用于视障人的道路引导系统

技术领域

本发明涉及一种用于视障人的道路引导系统，更详细而言，涉及一种沿着供人们行走的道路埋设RFID标记，从而记住附近的道路信息的同时，行走时能够持续感应前方的障碍物，能够事先通过语音确认前面信息，同时能够引导人们安全行走的用于视障人的道路引导系统。

背景技术

通常，为了使视障人安全行走，而开发并提出了拐杖等用于安全行走的各种装置。

视障人目前大部分依靠盲人棍，根据经济能力还利用导盲犬。

为了视障人，在道路上设置有视障人专用的盲点砖，从而，能够使视障人安全行走。

但所述辅助装置只是在视障人行走时提高安全性，并不能100%确保安全，而且，即便使用所述辅助装置，视障人也依然发生事故。

为了更安全地行走而在道路的盲点砖埋设有提醒道路状况的RFID标记，在视障人携带的拐杖的内部设置有能够读出所述RFID标记信息的读取器，从而通过RFID标记能够得到道路信息，但所述方式具有RFID标记的反应时间长，且盲点砖的活用度降低的缺点。

为此，本发明人的在先授权专利提出了具有脚轮的引导装置，在所述引导装置连接有拐杖，因此，通过所述引导装置能够感应道路上的RFID标记和黄色的人行道标识，从而能够更准确地提供道路信息。

但是，即便事先得到道路信息，由于靠视障人推引导装置并转换方向，因此，脱离设置有盲点砖或RFID标记的区域时会局促不安而迷失方向导致危险，尤其，在前方有台阶或障碍物等时，不能预防冲突。

发明内容

本发明是为解决所述问题而提出的，本发明的主要目的在于，提供一种通过自动或手动可自如地转换导向机器人的驱动速度和制动以及方向，从而容易操作并处理的用于视障人的道路引导系统。

本发明的其他目的在于，提供一种通过导向机器人能够准确检测道路以及前方障碍物的状况，能够绕开障碍物或根据情况自动转换方向或进行制动，从而能够安全行走的用于视障人的道路引导系统。

尤其，本发明的其他另一目的在于，提供一种在难以设置RFID标记的道路上埋设磁铁，通过导向机器人只沿着埋设有磁铁的磁力范围进行移动，从而能够安全行走的用于视障人的道路引导系统。

本发明是为解决所述问题而提出的，本发明的用于视障人的道路引导系统，包括：多个RFID标记，埋设在人行道的内部，从而沿着形成有盲点砖或难以形成盲点砖的人行道的内部储存所述人行道的信息；导向机器人，其具备从通过的人行道检测RFID标记的信号的RFID读取器以及用于感应规定距离前方的障碍物的障碍物感应器，在外部的两侧设置有脚轮，从而通过马达的驱动能够前进或后退；控制器，在所述导向机器人的内部从所述RFID读取器和所述障碍物感应器检测信号，并将所述经检测的信息转换为语音信号进行输出，从而控制所述导向机器人的驱动；以及拐杖，所述拐杖的下端可组装地连接于导向机器人，并电连接于所述导向机器人而能够与所述导向机器人进行通信。

在所述构成中，所述RFID标记设置于公共汽车和地铁月台，优选为在公共汽车和地铁的门上也设置RFID标记。

优选，所述障碍物感应器适用红外线传感器或光传感器中的一个。

通过充电池向所述马达供电，尤其，将从所述RFID读取器和所述障碍物感应器接收的信息通过耳机或蓝牙耳机而向本发明的拐杖无线传达为语音信息。

尤其，在所述构成中，优选，沿着所述人行道的可行走的路面埋设磁性物质而形成轨道，在所述导向机器人设置有能够感应所述磁性物质的感应器，从而所述导向机器人能够沿着所述磁性物质安全移动。

根据所述结构的本发明的用于视障人的道路引导系统，沿着可行走的人行道以规定间隔埋设有RFID标记，在公共汽车或地铁的月台也连接于大众交通以及地铁引导装置，从而能够安全地上下车，尤其，通过视障人的意愿能够调整导向机器人的移动速度而提供方便。

本发明能够事先感应前方的障碍物或台阶等，从而引导人们安全地行走，同时能够预防发生冲突事故。

附图说明

图1是根据本发明的用于视障人的道路引导系统的概略构造示意图。

图2是根据本发明的导向机器人的一例的侧视示意图。

图3是在根据本发明的导向机器人的RFID读取器的形状的俯视示意图。

图4是根据本发明的导向机器人和拐杖的连接构造的侧截面示意图。

图5是根据本发明的拐杖的其他实施例的侧视示意图。

图6是根据本发明的用于视障人的道路引导系统的框构造示意图。

图中：

10：RFID标记，20：导向机器人，21：RFID读取器，22：障碍物感应器，23：脚轮，24：马达，240：调节开关，30：控制器，40：拐杖，100：人行道

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。

本发明在可行走的道路埋设有RFID标记，而经过人行道时感应RFID标记的信号，从而通过语音信号能够使视障人安全行走。

图1是根据本发明的用于视障人的道路引导系统的概略构造示意图。

如图所示，本发明沿可行走的道路100埋设有RFID标记10，同时，在行走中语音传达道路100的信息，从而能够引导视障人安全行走。

为了视障人，在行走中的道路100上作为引导视障人的最基本的单元形成有盲点砖，在难以形成盲点砖的人行道等与车道连接的人行道100作为可行走的标识形成有黄线。

其中，沿着形成盲点砖的道路埋设有通常的RFID标记10，因此，通过设置于盲人棍或连接于所述盲人棍的引导装置的RFID读取器而检测人行道信息，并将所述信息转换成语音，从而能够接收到语音信号。

在难以形成盲点砖的人行道中与车道连接的人行道标示黄线来代替所述盲点砖，从而能够行走，通过连接于拐杖的引导装置检测所述黄色标识部位，从而引导人们安全行走的同时能够接收语音信号，所述内容已在本申请人的在先申请发明中公开。

为此，本发明大致包括RFID标记10、导向机器人20、控制器30以及拐杖40。

在本发明的结构中，沿着人行道的盲点砖和车道的人行横道等人行道100以规定间隔埋设RFID标记10，并在其内部存储现位置和方向等各种道路信息。

即，在RFID标记10的内部存储有行人所需的现位置的方向和附近的道路状况等信息，尤其，同时具有车道方面的危险信息。

图2是根据本发明的导向机器人的一例的侧视示意图，导向机器人20包括用于检测埋设于人行道100的RFID标记10的信号的RFID读取器21和用于感应规定距离前方的障碍物的障碍物感应器22，在外部的两侧设置有脚轮23，从而通过驱动马达24能够前进或后退。

即，导向机器人20通过驱动马达24而使设置于外部的脚轮23旋转，从而能够前进或后退。

此时，RFID读取器21需从埋设于通常的人行道100的RFID标记10接收信息，因此，所述RFID读取器优选形成在导向机器人20的底面至地面，尤其，为充分确保在人行道100的感应面积，如图3所示，RFID读取器21沿导向机器人20的地面外围形成为环形，如图所示，RFID读取器21的形状优选形成为如圆形等各种闭合电路形状。

脚轮23可在导向机器人20的两侧分别形成一个，还可形成为在两侧的前后部分各形成一个而总共由4个构成。

优选，具备通过马达24向各脚轮23传送旋转力的动力传送构造，还具备降低马达24的旋转力的速度的减速器（省略图示），尤其，优选通过充电池（省略图示）向马达24施加电源。

设置在导向机器人20的障碍物感应器22适用红外线传感器或光传感器，从而以导向机器人20为中心能够感应规定距离的台阶或墙壁等各种障碍物。

因此，优选，本发明的障碍物感应器22至少设置于导向机器人20的前面，除此之外，还可同时设置于两侧面。

本发明的控制器30分别从设置于导向机器人20的RFID读取器21和障碍物感应器22检测道路以及障碍物的信息，并将该信息转换为语音信号，然后通过耳机用语音引导道路信息。

从RFID读取器21和障碍物感应器22接收的信息通过耳机或蓝牙耳机进行无线传递。

即，本发明的控制器30在导向机器人20的内部从设置在导向机器人20的RFID读取器21和障碍物感应器22接收人行道100上的信息，并将所述信息中需告知给视障人的信息转换为语音信号，通过视障人携带的接收器等发送引导信号，从而当行走中遇到危险物或危险区域时，通过控制器30使马达24停止驱动或使马达24减速而能够安全行走。

即，控制器30通过自我演算而能够自动控制马达24的驱动。

如图4所示，本发明的拐杖40的下端部可拆卸地连接于导向机器人20。

此时，拐杖40电连接于导向机器人20的控制器30，拐杖40可通过手动操作控制马达24的驱动。

因此，在拐杖40的握持部附近设置有用于控制马达24的驱动的调节开关240，通过操作所述调节开关240而控制马达24，可阻止控制器30瞬间自动控制。

优选，调节开关240可通过握持拐杖40的手指而进行操作，更优选，视障人容易操作所述调节开关240。

但是，优选，本发明的拐杖40能够独立感应RFID标记10。

即，如图5所示，在拐杖40中与导向机器人20连接的下端部设置有RFID读取器41，从所述RFID读取器41感应的信号传送到其上部的控制器42而被检测，从而将道路信息转换为语音信号而传达给视障人。

只在拐杖40从导向机器人20分离时，设置在拐杖40的RFID读取器41和控制器42进行动作，当拐杖40连接于导向机器人20时，通过设置于导向机器人20的RFID读取器21和控制器30进行控制，设置于拐杖40的RFID读取器41和控制器42可同时进行动作，还可控制为不能进行动作。

在本发明中，当到达道路的公共汽车月台区域时，通过设置在公共汽车月台区域内的RFID标记10用语音信号提醒进入的公共汽车的路线，并提醒进入的公共汽车的停车位置，从而能够安全上车。

尤其，优选在公共汽车的入口也设置RFID标记10，从而视障人能够准确找出公共汽车的入口。

与公共汽车月台区域相同，在地铁月台中也在地铁人行道和月台区域埋设RFID标记10，与之前的大众交通一起连接于地铁引导系统，从而能够更加安全地上下车。

如上所述，在道路上的护柱、车道和人行道间的路缘石以及危险地区也埋设RFID标记10，从而能够引导人们安全行走。

在本发明的导向机器人20设置有障碍物感应器22和马达24，还可在拐杖40设置实际上从所述障碍物感应器接收信息或控制马达的驱动的控制器30。

但是，为了在从导向机器人20分离拐杖40的状态下，也能通过拐杖40稳定接收道路信息，还可在拐杖40的下端部设置RFID读取器21。

更优选，在拐杖40设置RFID读取器21时，拐杖40需深入插入连接于导向机器人20，通过连接拐杖40同时电连接导向机器人20的障碍物感应器22和马达24。

尤其，在本发明的结构中，优选沿着道路100的可行走的路面埋设磁性物质或铁丝或铁粉而形成供导向机器人20移动的轨道，在导向机器人20设置有能够感应埋设在道路100的磁性物质或铁丝或铁粉的感应器，从而导向机器人20能够沿着埋设在道路100的磁性物质安全移动。

以下，详细说明根据所述构成的本发明的作用。

图6是根据本发明的用于视障人的道路引导系统的框构造示意图。

在铺面道路上只要能埋设RFID标记10的地方，本发明储存各人行道100以及周围的状况和方向信息并设置在各处。

作为RFID标记10的埋设场所，在通常的人行道可以设置所述RFID标记，尤其，还可设置于护柱或车道和人行道间的路缘石或人行道和公共汽车站以及地铁月台等。

在连接于拐杖40的下端部的导向机器人20形成有RFID读取器21和障碍物感应器22，所述RFID读取器能够从埋设于人行道100的RFID标记10读取信号，所述障碍物感应器22能够感应从人行道100形成或设置规定高度的墙壁或台阶或其他的各种障碍物，从而，事先感应在道路100上能够阻止行进或招来危险的障碍物，而对障碍物能够快速进行处理。

即，视障人将拐杖40连接于导向机器人20并向拐杖40施加电源时，导向机器人20成为驱动状态，从此RFID读取器21和障碍物感应器22检测人行道100的状况。

通过RFID读取器21从埋设在人行道100的RFID标记10接收信息，并用语音传达所述信息，从而在准确检测人行道100的状况的情况下，能够安全行走。

在行走在道路上时，若在前方存在从人行道100朝上方突出的护柱或墙壁等障碍物，则障碍物感应器22事先提醒所述状况，因此，能够安全绕到旁边。

即便在非铺面道路等不能设置RFID标记10的区域行走，所述障碍物感应器22事先感应前方的危险物并通过语音信号进行提醒，尤其，在行走方向存在危险物或导致危险状况时，控制器30自动停止马达24驱动或使马达后退，从而能够使视障人躲避危险。

最近，在台阶旁设置有供视障人使用的旁路，因此，在台阶前埋设RFID标记10，能够通过旁路安全行走。

通过设置在公共汽车停车站的多个RFID标记10告知进入到停车站的路线，并告知进入到停车站而停车的位置，因此，能够移动到正确的位置，并且在公共汽车的门上设置RFID标记10，因此，能够安全上车。

与公共汽车停车站相同，在地铁月台也设置如上所述的RFID标记10，从而能够使视障人安全地上地铁或下地铁。

尤其，设置在公共汽车停车站和地铁月台的RFID标记10连接于之前的大众交通和地铁引导系统，因此，能够更加准确且稳定地提供公共汽车以及地铁信息。

但是，本发明将拐杖40从导向机器人20分离而只单独通过拐杖40能够从埋设于人行道100的RFID标记10用语音信号接收道路信息。

即，不仅在导向机器人20，还在拐杖40埋设能够检测RFID标记10的信号的RFID读取器41，在与所述RFID读取器邻接的位置设置有控制器42，所述控制器根据从所述RFID读取器41感应的道路信息选择性地输出语音信号，因此，拐杖40能够单独使用，而且，能够与设置在导向机器人20的RFID读取器21或控制器30一起起作用。

如上所述，本发明在各种位置的人行道100上埋设RFID标记10，在所述RFID标记10同时储存有对于各人行道100的信息和人行道100周围的信息，因此，能够使视障人躲避危险。

通过驱动马达24而能够使导向机器人20更容易移动，同时，在人行道100埋设磁性物质，从而通过设置在导向机器人20的感应器导向机器人20只沿埋设有磁性物质的轨道进行移动，因此，能够使视障人更加安全且方便地行走。

Claims (5)

1.一种用于视障人的道路引导系统，其中，包括：

多个RFID标记(10)，埋设在人行道(100)的内部，从而沿着形成有盲点砖或难以形成盲点砖的人行道的内部储存有所述人行道(100)的信息；

导向机器人(20)，其具备从通过的所述人行道(100)检测所述RFID标记(10)的信号的第一RFID读取器(21)以及用于感应规定距离前方的障碍物的障碍物感应器(22)，在外部的两侧设置有脚轮(23)，从而通过马达(24)的驱动能够前进或后退；

第一控制器(30)，在所述导向机器人(20)的内部从所述第一RFID读取器(21)和所述障碍物感应器(22)检测信号，并将检测的信息转换为语音信号进行输出，控制所述导向机器人(20)的驱动；以及

拐杖(40)，其下端部埋设有第二RFID读取器(41)以使所述拐杖(40)在与导向机器人(20)分离的情况下也能够通过所述第二RFID读取器(41)接收向导，在与所述第二RFID读取器邻接的位置设置有第二控制器(42)，所述第二控制器检测从所述第二RFID读取器(41)感应到的信号，并用语音信号输出道路信息；

其特征在于：

所述拐杖(40)下端可拆卸地连接于所述导向机器人(20)，并电连接于所述导向机器人(20)而能够与所述导向机器人进行通信，所述拐杖(40)通过与上述导向机器人的连接形成与上述障碍物感应器(22)与马达(24)的电连接；且

所述拐杖(40)的握持部设置有用于控制马达(24)驱动的调节开关(240)，通过操作所述调节开关(240)而控制所述马达(24)的驱动时，可阻止第一控制器(30)引起的瞬间自动控制；

当所述拐杖(40)连接于导向机器人(20)时，通过设置于导向机器人的(20)的第一RFID读取器(21)和第一控制器(30)进行控制；

所述导向机器人(20)的第一控制器(30)将从第一RFID读取器(21)和所述障碍物感应器(22)接收的信息转换为语音信息后输出的语音信息，通过所述拐杖(40)无线传达到蓝牙收信耳机。

2.根据权利要求1所述的用于视障人的道路引导系统，其中，所述第一RFID读取器(21)形成为环形的闭合电路形状以便在地面能够具备最大的信号感应范围。

3.根据权利要求1所述的用于视障人的道路引导系统，其中，所述障碍物感应器(22)由光传感器构成。

4.根据权利要求1所述的用于视障人的道路引导系统，其中，通过充电池向所述马达(24)供电。

5.根据权利要求1所述的用于视障人的道路引导系统，其中，沿着所述人行道(100)的可行走的路面埋设磁性物质或铁丝或铁粉而形成轨道，在所述导向机器人(20)设置有能够识别所述磁性物质或铁丝或铁粉的感应器，从而所述导向机器人(20)能够沿着埋设有所述磁性物质或铁丝或铁粉的轨道移动。