CN201251626Y - 一种移动终端及导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于导航领域，提供了一种移动终端及导航装置。包括电源，所述装置包括至少一超声波收发模块、至少一选频模块、处理器和发音模块；超声波收发模块，接收到处理器的脉冲信号后产生超声波，收到反射回来的超声波后输出电信号给选频模块；选频模块，检测到超声波收发模块输出的电信号为预定脉冲信号时输出中断请求信号给处理器；处理器，通过发送脉冲信号给超声波收发模块和接收选频模块的中断请求信号之间的时间差，获取障碍物的具体位置，将具体位置信息发送给发音模块；发音模块，用语音方式将处理器输出的障碍物具体位置信息告诉用户；电源模块为上述模块提供电。这样用户就可以知道障碍物的具体位置信息了。

Description

一种移动终端及导航装置

技术领域

本实用新型属于导航领域，尤其涉及一种移动终端及导航装置。

背景技术

目前市场上有很多的盲人导航产品，如盲人导航手杖、盲人导航手套等。这些产品都给盲人的生活带来了很大的方便。现有的盲人导航产品都是通过超声波传感器探测障碍物，然后通过震动的强度来给盲人提示障碍物的大概位置。导航产品上有不同的震动装置，不同的震动装置对应不同的方向，不同的震动强度对应障碍物距离的远近；在距离障碍物越近时，震动就越强烈。这样，用户就可以知道障碍物的大概位置了。

可是，盲人根据不同的震动装置和震动的强度只能判断障碍物的大概位置，没有确定障碍物具体位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种移动终端及导航装置，旨在解决现有技术下，盲人导航装置没有提供障碍物具体位置的问题。

本实用新型是这样实现的，一种导航装置，包括电源，所述装置包括至少一超声波收发模块、至少一选频模块、处理器和发音模块；

超声波收发模块，接收到处理器的脉冲信号后产生超声波，收到反射回来的超声波后输出电信号给选频模块；

选频模块，检测到超声波收发模块输出的电信号为预定脉冲信号时输出中断请求信号给处理器；

处理器，通过发送脉冲信号给超声波收发模块和接收选频模块的中断请求信号之间的时间差，获取障碍物的具体位置，将具体位置信息发送给发音模块；

发音模块，用语音方式将处理器输出的障碍物具体位置信息告诉用户；

电源模块为上述模块提供电。

本实用新型的另一目的在于提供一种移动终端，所述终端包括上述的导航装置。

本实用新型的有益效果是：导航装置使用发音装置将由超声波收发模块感应后经处理器处理获得的障碍物具体位置信息告诉用户，这样用户可以通过导航装置获得障碍物的具体位置信息。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的盲人导航装置的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的压电式超声波收发器的内部结构图；

图3是本实用新型实施例提供的盲人导航装置的具体电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型实施例中，通过超声波收发模块感应周围障碍物，再将超声波收发模块感应的数据进行处理，然后以语音的方式将障碍物的具体位置提示给用户。这样，用户就能通过盲人导航装置获得障碍物的具体位置信息了。

图1示出了本实用新型实施例提供的盲人导航装置的结构。该盲人导航装置可以集成到移动终端中。该移动终端可以包括手机、MP3、MP4、PDA(PersonalDigital Aid，个人数字助理)等终端。为了便于描述，这里只示出了与本实用新型相关的部分。在本实用新型实施例中，盲人导航装置包括处理器101、超声波收发模块102、信号放大模块103、选频模块104、存储器105、发音模块106和电源模块107。

处理器101连接超声波收发模块102输入端，超声波收发模块102输出端连接信号放大模块103输入端，信号放大模块103输出端连接选频模块104的输入端，选频模块104输出端连接处理器101，处理器101连接存储器105和发音模块106；电源模块107为上述模块提供电源。

处理器101输出脉冲信号到超声波收发模块102的输入端，超声波收发模块102收到脉冲信号后产生超声波，在收到反射回来的超声波后超声波收发模块102输出电信号并经过信号放大模块103放大后传给选频模块104；将超声波收发模块102输出的电信号由信号放大模块103进行放大，有利于更好地选频。选频模块104检测到超声波收发模块102输出的电信号为预定脉冲信号时输出中断请求信号给处理器101；处理器101，通过发送脉冲信号给超声波收发模块102和接收选频模块104的中断请求信号之间的时间差，获取障碍物的具体位置，将具体位置信息发送给发音模块106；发音模块106，用语音方式将处理器输出的障碍物具体位置信息告诉用户；电源模块107为上述模块提供电源。

在本实用新型实施例中，超声波收发模块102包括超声波收发器和外围电路，超声波收发器的内部结构如图2所示。这里选用的是压电式超声波收发器。压电式超声波收发器包含两个压电晶片和一个共振板。两个压电晶片各引出一个电极。当两个电极外加脉冲信号的频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会产生共振，并带动共振板振动，从而，产生超声波。在过程相反时，如果两个电极没有加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片振动，压电晶片将振动机械能转换为电信号，电信号由压电晶片引出的两个电极输出，从而，将接收到的超声波转换成了电信号，实现了超声波的接收。通常超声波收发器分超声波发射端和超声波接收端两个部分。这两个部分的结构一样均如图2所示，但是工作过程相反，具体如上所述。

盲人导航装置工作时，电源模块107为装置中各个模块提供电源；先由处理器101发出特定频率脉冲信号到超声波收发模块102并记录定时器的时间。当特定频率脉冲信号的频率等于超声波收发模块102中超声波收发器的压电晶片的固有振动频率时，超声波收发器产生超声波信号。具体如上所述。

超声波遇到障碍物后反射回到超声波收发器的接收端，超声波收发模块102中的超声波收发器收到超声波后，将产生电信号，具体如上所述。然后超声波收发模块102将产生的电信号传给信号放大模块103；信号放大模块103将接收到的电信号放大后传给选频模块104；选频模块104检测到电信号是先前发射出的特定频率超声波反射回来所产生的电信号时，输出低电平给处理器101。处理器101产生中断，读取定时器来获取时间差，根据时间差和超声波传输速度计算出障碍物的距离；计算障碍物的距离的方法是：障碍物距离＝超声波传输速度×传输时间/2；处理器101读取存储器105的导航信息数据，然后结合障碍物距离获得障碍物的具体信息，再将获取的障碍物的具体信息传给发音模块106；发音模块106用语音将障碍物的具体信息告诉用户。

图3示出了本实用新型实施例提供的盲人导航装置的具体电路。为了便于描述，这里只示出了与本实用新型相关电路。盲人导航装置从产生超声波到发送中断请求信号给处理器的部分电路包括前侧、左侧和右侧三个子部分电路，方便用户知道周围三个方向障碍物的位置信息。而且因为盲人导航装置的前侧、左侧和右侧的电路结构相同，故在本实用新型实施例中只示出了前侧具体电路结构。前侧电路包括超声波收发模块102、信号放大模块103和选频模块104。

超声波收发模块102包括超声波收发器和输入放大电路。输入放大电路将输入的信号进行放大。输入放大电路为一个共射放大电路，有三极管T、偏置电阻R1和电阻R2组成。偏置电阻R1接在电源正极和三极管T的基极之间，电阻R2接在电源正极和三极管T的集电极之间，三级管T的发射级接地。三级管T的基极还接来自处理器101的特定频率脉冲信号输出端口CLK0，三极管集电极和发射极接超声波收发器输入端的两个电极；超声波收发器输出端输出电信号到信号放大模块103。

信号放大模块103包括一个运算放大IC及其外围电路。运算放大IC的输入端负极通过电阻R3接来自超声波收发模块102发出的电信号，运算放大IC的输入端正极接地；运算放大IC的外围电路中，电源VCC接运算放大IC的电源端口，运算放大IC的接地端口接地。运算放大IC的输出端通过耦合电容C1输出电信号给选频模块104。运算放大IC的输入端负极通过电阻R4接输出端。电阻R4和电阻R3的比例决定信号放大模块的放大倍数，放大倍数＝R4/R3。本领域的技术人员可以理解，电阻R3的主要作用在于与运算放大电路IC的外围电路中的电阻R4结合决定信号放大模块的放大倍数。所以R3还可以是超声波收发器的内电阻或者是外加的一个电阻，或等效变换为其它电路结构并不脱离本实用新型的保护范围。

选频模块104包括一个具有选频功能的IC及其外围电路。具有选频功能的IC的输入端口3接收来自信号放大模块103的运算放大IC输出的电信号，然后输出端口8输出中断请求信号到处理器101。具有选频功能的IC的外围电路用于使其工作于良好状态。具有选频功能的IC的外围电路中，电源VCC通过选频功能的IC的电源端口4给IC提供电源，电源VCC还通过电阻R5接具有选频功能的IC的输出端口8。具有选频功能的IC的端口5和端口6串接一个可变电阻R6，端口6还通过电容C2接地，接地端口7直接接地，端口1通过电容C3接地，端口2通过电容C4接地。

前侧导航的具体工作过程如下：首先，处理器101从端口CLK0发出特定频率的脉冲信号到超声波收发模块102的三极管T的基极并记录定时器的时间；脉冲信号经三极管T放大后接入超声波收发器输入端的两个电极，此时超声波收发器产生并发射超声波；超声波收发器接收到反射回来的超声波后产生电信号，并将该电信号输出给信号放大模块103的运算放大IC的输入端负极；信号放大模块103的运算放大IC将收到的电信号放大后经耦合电容C1传给选频模块104的具有选频功能的IC的输入端3；选频模块104的具有选频功能的IC检测接收到的电信号的频率与处理器101发出的脉冲信号的频率一样时，输出端8由高电平变为低电平，该低电平传给处理器101的端口EINT0作为中断请求信号；处理器101响应该中断请求信号，执行中断服务子程序，获得超声波收发器发射超声波和接收超声波之间的时间差，并由该时间差计算得到导航装置与障碍物的距离，具体计算如上所述；再从存储器105读取的导航信息数据，然后将导航装置与障碍物的距离与导航信息数据结合起来得到障碍物的具体位置信息，最后将障碍物的具体位置信息转成语音数据后通过其端口UTXD和端口URXD传到发音装置106。发音装置将障碍物的具体位置告知用户。

在本实用新型实施例中，发音装置106包括蓝牙模块和蓝牙耳机，蓝牙模块和蓝牙耳机都装有缩微天线，由缩微天线完成语音数据的无线传输，用户可以通过蓝牙耳机方便听到障碍物的具体位置信息。本领域的技术人员可以理解，发音装置可以直接使用扬声器、或者使用有线耳机等方式实现，这并不脱离本实用新型保护的范围。

左侧导航电路和右侧导航电路的输入端分别连接处理器101的端口CLK1和端口CLK2，左侧导航电路输出端连接处理器101的端口GPIO1和与门的一个输入端，右侧导航电路输出端连接处理器101的端口GPIO2和与门的另一个输入端；与门的输出端接处理器101的中断请求输入端口EINT1。本领域的技术人员可以理解，如果处理器101有三个以上的可以使用的中断请求输入端口，则可以和前侧导航电路一样，将左侧导航电路和右侧导航电路的输出端直接接入到处理器101的中断请求输入端口。这种等效变换并不脱离本实用新型保护的范围。

左侧导航具体工作过程中，左侧导航电路先接收到处理器101的端口CLK1发出的特定频率的脉冲信号，然后经过如前侧导航电路一样的各个模块的过程后，左侧导航电路输出低电平信号。左侧导航电路输出端输出低电平信号到处理器101的端口GPIO1和与门的一个输入端。与门的输入端有低电平输入，那么就会输出低电平到处理器101的中断请求端口EINT1作为中断请求信号。处理器101响应中断请求，并且由GPIO1端口收到低电平而知道是左侧导航电路输入的中断请求信号；接着处理器计算盲人导航装置与障碍物之间的距离，并将该距离与存储器105中的导航数据库的数据相结合表示障碍物的具体位置信息。处理器101将障碍物的具体位置信息传给发音装置106，发音装置106通过语音将障碍物的具体信息告诉用户。具体过程如上所述。右侧导航的具体工作过程和左侧导航的具体工作过程一样，不再赘述。

本领域的技术人员可以理解，本实用新型实施例还可以使用其它等效的具体电路实现，比如超声波收发模块的共射放大电路可以使用其它的放大电路，信号放大模块可以使用其它等效的放大电路，选频模块可以使用其它等效的选频电路等，这些都不脱离本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中，盲人导航装置通过超声波收发器发射超声波和接收反射回来的超声波时间差，处理器计算出盲人导航装置与障碍物之间的距离，再将障碍物的具体位置信息用语音的方式告诉用户；这样用户就得到了障碍物的具体位置信息。通过将盲人导航装置中存储器的导航信息数据库的数据结合盲人导航装置与障碍物之间的距离，可以更加准确地表示障碍物的具体位置信息。将超声波收发模块输出的电信号通过信号放大模块放大，选频模块可以更加可靠收到超声波收发模块输出的电信号。采用蓝牙模快和蓝牙耳机实现发音装置，可以更加灵活方便地使用盲人导航装置。超声波收发模块收到输入的脉冲信号经输入放大电路，再传给超声波收发器，可以更好地驱动超声波收发器。选频模快由具有选频功能的IC及其外围电路实现，可以更有利于准确选频。将盲人导航装置内置于移动终端中，可以在商业上实现产品差异化和多功能化，也给使用者提供了更多的方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种导航装置，包括电源，其特征在于，所述装置包括至少一超声波收发模块、至少一选频模块、处理器和发音模块；

超声波收发模块，接收到处理器的脉冲信号后产生超声波，收到反射回来的超声波后输出电信号给选频模块；

选频模块，检测到超声波收发模块输出的电信号为预定脉冲信号时输出中断请求信号给处理器；

处理器，通过发送脉冲信号给超声波收发模块和接收选频模块的中断请求信号之间的时间差，获取障碍物的具体位置，将具体位置信息发送给发音模块；

发音模块，用语音方式将处理器输出的障碍物具体位置信息告诉用户；

电源模块为上述模块提供电。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储导航信息数据的存储器，与所述处理器连接；

所述处理器读取存储器的导航信息数据，并结合发送脉冲信号和接收到中断请求信号之间的时间差获得障碍物的具体位置，将具体位置信息发送给所述发音模块。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括信号放大模块，信号放大模块接收所述超声波收发模块输出的电信号，将所述电信号放大后输出给所述选频模块。

4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号放大模块包括运算放大IC及其外围电路。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发音装置包括蓝牙模块和蓝牙耳机；

蓝牙模块接收处理器输出的障碍物具体位置信息数据，并传输给所述蓝牙耳机；

蓝牙耳机将障碍物具体位置信息输出。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波收发模块包括输入放大电路和输入端与输入放大电路连接的超声波收发器，所述超声波收发器输出端与所述选频模块连接。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述超声波收发器为压电式超声波收发器。

8、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述选频模块包括具有选频功能的IC及其外围电路。

9、一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至8任一项所述的装置。

Images