CN204740030U - 一种盲人室内导航系统 - Google Patents

Abstract

一种盲人室内导航系统，包括手持装置和分布在室内楼层各处的节点装置；手持装置包括单片机处理模块，分别与单片机处理模块连接的键盘模块、红外编解码模块和语音模块；节点装置包括单片机处理模块，与单片机处理模块连接的红外编解码模块。所述手持装置还可包括与单片机处理模块连接的电子罗盘模块和或超声波传感器模块。本实用新型能够引导盲人在室内行走，本实用新型集合了定位、导航、避障、辨向等四个功能。定位功能解决盲人“我在哪里”的问题，导航功能解决盲人“我怎样走”的问题，避障和辨向功能辅助解决盲人行走遇到的障碍物问题和方向问题。

Description

一种盲人室内导航系统

技术领域

本实用新型涉及一种盲人室内导航系统。

背景技术

现实生活中，盲人因为看不见东西，行动极为不便。尤其在室内，由于接收不到GPS信号，故在室内环境下，怎样引导盲人行走，是个有待解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种盲人室内导航系统，能够引导盲人在室内行走。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种盲人室内导航系统，包括手持装置和分布在室内楼层各处的节点装置；

手持装置，包括单片机处理模块，分别与单片机处理模块连接的键盘模块、红外编解码模块和语音模块；

节点装置，包括单片机处理模块，与单片机处理模块连接的红外编解码模块。

所述手持装置还可包括与单片机处理模块连接的电子罗盘模块。或者，所述手持装置还可包括与单片机处理模块连接的超声波传感器模块。或者，所述手持装置还可包括与单片机处理模块连接的电子罗盘模块和超声波传感器模块。

所述节点装置最佳设于室内楼层各处的楼梯口、房门口、拐弯点的天花板。

所述手持装置的键盘模块可包括连接手持装置单片机处理模块的十四个按键，该十四个按键分别是0至9共十个数字按键、确定按键、取消按键和音量调小按键、音量调大按键。为方便盲人使用，该十四个按键，每一个按键表面刻制对应的盲文。

本实用新型由于手持装置包含红外编解码模块，节点装置包含红外编解码模块，故通过在室内天花板的不同位置安装节点装置，该不同位置的节点装置，发射不同编码的红外信号，手持装置接收到该红外信号，通过解码读取地址信息，通过语音模块即可告知盲人当前的位置或场所名称，实现定位功能；若盲人要到达某一地点，通过键盘模块，盲人先按要到达的房间号，基于定位功能，手持装置的单片机处理模块智能计算出从当前位置到达目的地的最佳路线，然后通过语音模块用语音协助盲人抵达目的地，实现导航功能；同时，本实用新型可辅以电子罗盘模块和超声波传感器模块以实现辨向和避障的功能。

可见本实用新型集合了定位、导航、避障、辨向等四个功能。定位功能解决盲人“我在哪里”的问题，导航功能解决盲人“我怎样走”的问题，避障和辨向功能辅助解决盲人行走遇到的障碍物问题和方向问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例手持装置的电路方框示意图；

图2是本实用新型实施例手持装置的面板示意图；

图3是本实用新型实施例节点装置的电路方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

本实用新型实施例包括手持装置和分布在室内楼层各处的节点装置；

如图1所示，手持装置包括单片机处理模块，分别与单片机处理模块连接的键盘模块、红外编解码模块、语音模块、电子罗盘模块和超声波传感器模块。其中：红外编解码模块：用于扫描节点并接收各个节点发来的地址编码，通过单片机串口1进行控制；超声波传感器模块：用于检测障碍物，通过单片机IO口产生时序信号进行控制；语音模块：用于语音提示，通过单片机串口2控制；电子罗盘模块：用于分辨方向，通过单片机IIC总线时序进行控制。

如图2所示，手持装置的键盘模块包括十四个按键，该十四个按键分别是0至9共十个数字按键、确定按键、取消按键和音量调小按键、音量调大按键。为方便盲人使用，该十四个按键，每一个按键表面刻制对应的盲文。可以设定每一个房间号的功能，如：101为挂号、102为取药，108为中医房，盲人先按房间号，手持装置播报房间号，然后盲人确定是否是该房间。

如图3所示，节点装置包括单片机处理模块，与单片机处理模块连接的红外编解码模块。节点装置设于室内楼层各处的楼梯口、房门口、拐弯点的天花板，各个节点安装的节点装置，其红外编解码模块发送的地址编码不一样。

本实用新型实施例的设计特点如下：

1)避开了室内GPS信号接收不到的难题，采用红外定位的方式以实现室内定位的功能。定位盲人当前位置坐标的方法是：将一个楼层网格化，每个网格对应一个特定的地址编码，在每个能通过的网格里安装一个节点装置，每个节点装置发射的红外线，其编码均对应于该网格的地址编码，其发射范围也限于该网格之内，由放置在盲人身上的手持装置接收并解码，通过语音提示所在场所的名称，从而盲人可确定其所在的位置信息。采用红外线定位，简单准确。

2)应答模式控制节点装置工作，节点装置采用220V供电存在布线繁琐的问题，而采用电池供电，虽然不存在以上问题，但工作时间有限，需经常更换电池，采用应答模式控制，即当盲人走过节点装置下方时，盲人手持装置会发射一个向上的红外线信号，节点装置接收到该红外线信号，激励节点装置的红外编解码模块发射红外线，而当没有使用者走过时，节点装置的红外编解码模块一直处于接收红外线的低功耗待机状态,以此达到节能的目的。

3)人性化键盘，手持装置的键盘把盲文和按键结合起来，方便盲人使用。

节点装置的单片机处理模块设计特点：

1.睡眠状态(无盲人经过时，仅能接收红外线，省电)。

2.接收到红外扫描信息时，自动唤醒，并发送地址编码(盲人携带手持装置经过时)。

3.再次进入睡眠模式。

手持装置的单片机处理模块设计特点：

1.开机，通过语言通知盲人定位。

2.发送扫描编码，寻找节点。

3.发现节点后，接收节点发送的地址编码，智能识别，语言提示当前地点。

4.通过按键输入要到达的房间号，语言提示确定输入的房间号，正确则按确定按键，语言提示出最佳路径，错则按取消按键，并重新输入。

本实用新型实施例针对盲人室内活动的不便，通过在室内关键点(如楼梯口、房门口、拐弯点)的天花板上安装节点装置，不同场所发射不同编码的红外信号，盲人手持的手持装置接收该红外信号并通过解码读取地址信息，最终用语音告知盲人当前的位置或场所名称，实现定位功能；若盲人要到达某一地点，手持装置可通过录入过的数据来用语音协助盲人确定目的地，实现导航功能；同时手持装置辅以电子罗盘模块和超声波避障模块以实现辨向和避障的功能。

可见，本实用新型实施例集合了定位、导航、避障、辨向等四个功能。

Claims (7)

1.一种盲人室内导航系统，其特征在于：包括手持装置和分布在室内楼层各处的节点装置；手持装置，包括单片机处理模块，分别与单片机处理模块连接的键盘模块、红外编解码模块和语音模块；

节点装置，包括单片机处理模块，与单片机处理模块连接的红外编解码模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述手持装置还包括与单片机处理模块连接的电子罗盘模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述手持装置还包括与单片机处理模块连接的超声波传感器模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述手持装置还包括与单片机处理模块连接的电子罗盘模块和超声波传感器模块。

5.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于：所述节点装置设于室内楼层各处的楼梯口、房门口、拐弯点的天花板。

6.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于：所述手持装置的键盘模块包括连接手持装置的单片机处理模块的十四个按键，该十四个按键分别是0至9共十个数字按键、确定按键、取消按键和音量调小按键、音量调大按键。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述十四个按键，每一个按键表面刻制对应的盲文。