CN204972149U - 一种视障人士导航辅助系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能化技术领域，具体涉及一种视障人士导航辅助系统，包括中央处理器、所述中央处理器通过UART总线连接有GPS信号接收模块、超声波测障模块、存储模块和人机接口模块，所述人机接口模块包括盲用键盘、LCD显示屏和语音播报器，所述存储模块包括由两片Mobile？DDR芯片构成的内存储模块以及由一片Nand？flash芯片构成的外部存储模块，本实用新型的系统具有较高的集成度和可扩展性、成本低、功耗低、处理性能高、稳定性好等特点。

Description

一种视障人士导航辅助系统

技术领域

本实用新型涉及智能化技术领域，具体涉及一种视障人士导航辅助系统。

背景技术

目前市场上现有的GPS产品主要集中在车载导航或面向正常人的手持导航系统，视障人士很难享受到与正常人一样的导航服务。迄今为止，国内还没有一款专门为视障人士开发的GPS导航系统。为提高视障人士的生活水平，为他们的出行带来便利，开发出适用于特殊群体的GPS导航系统势在必行。

我们周围有一些视障人士，其中也包括一些老年人视力严重衰退的情况。虽然比例不算高，但绝对数量相当大。在智能设备和大数据分析日益成熟的现在，本项目旨在开发一套视障人士导航辅助系统来帮助他们做室内/室外导航。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种视障人士导航辅助系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：一种视障人士导航辅助系统，包括中央处理器、所述中央处理器通过UART总线连接有GPS信号接收模块、超声波测障模块、存储模块和人机接口模块，所述人机接口模块包括盲用键盘、LCD显示屏和语音播报器，所述存储模块包括由两片MobileDDR芯片构成的内存储模块以及由一片Nandflash芯片构成的外部存储模块。

在上述方案基础上优选，所述超声波测障模块内置超声波发射/接收电路。

在上述方案基础上优选，所述视障人士导航辅助系统安装于拐杖或者轮椅上。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型的系统具有较高的集成度和可扩展性、成本低、功耗低、处理性能高、稳定性好等特点，软硬件系统均考虑到了视障用户的切身需求，针对视障人士的特点进行专门的功能设计，完全支持盲操作，提高了视障人群在日常生活中的便利性，是定位于视障人士独立出行的辅助性器材，例如轮椅和拐杖。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型GPS信号接收模块的结构示意图。

图3为本实用新型超声波测障模块的结构示意图。

图中标号为：1-中央处理器，2-UART总线，3-GPS信号接收模块，4-超声波测障模块，5-存储模块，6-人机接口模块，7-盲用键盘，8-LCD显示屏，9-语音播报器，10-内存储模块，11-外部存储模块。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1至图3可知，一种视障人士导航辅助系统，包括中央处理器1、所述中央处理器1通过UART总线2连接有GPS信号接收模块3、超声波测障模块4、存储模块5和人机接口模块6，所述人机接口模块6包括盲用键盘7、LCD显示屏8和语音播报器9，所述存储模块5包括由两片MobileDDR芯片构成的内存储模块10以及由一片Nandflash芯片构成的外部存储模块11。

在上述实施例上优选，所述超声波测障模块4内置超声波发射/接收电路。

在上述实施例上优选，所述视障人士导航辅助系统安装于拐杖或者轮椅上。

本实用新型为了实现GPS定位、电子地图查询、路径选择以及超声波探测、语音输出等主要功能，各个功能模块实现功能如下：

(1)GPS信号接收模块：接收GPS信号，输出当前经纬度、移动方向与速度、时间等信息。完成与中央处理器的通信，报告工作状态，并接收中央处理器的控制。

(2)存储模块：存储系统程序、电子地图数据以及GPS获取的信息等，可以进行存储、读取、查询信息等操作。

(3)超声波测障模块：发送和接收超声波脉冲，反馈给中央处理器并接收其控制信号。

(4)人机接口模块：包括显示和键盘输入、语音输出，采用中央处理器控制和监测。

(5)中央处理器：控制并接收GPS模块、超声波测障模块产生的信号，监视键盘状态，并控制LCD显示、语音输出等。

本实用新型各模块设计如下：

(1)GPS模块：系统选择Trimble公司的LasseniQGPS接收器作为GPS信号接收模块，其接口电路如图2所示。为了利于在户外手持使用，系统要考虑体积、功耗以及精度的需求。系统选用的GPS模块面积仅有8cm²，功耗小于89mW，而其GPS定位精度可达10m，速度精度能够达到0.1km/h，GPS方向可精确到2°，基本能够满足本系统的要求。

(2)中央处理器：系统选用Samsung公司的S3C6410A-XH66作为中央处理器。S3C6410A-XH66是一款基于ARM1176JZF-S内核的32bitRSIC微处理器，其优化的外部存储器接口分为DRAM和Flash/ROM/DRAM两路端口，能满足本系统读取电子地图时对数据带宽的要求。另外，S3C6410A-XH66还有Camera接口TFT24bit真彩色LCD控制器、4通道的UART、I2C总线等。处理器内部时钟为533MHz，可以满足较复杂导航算法的需要。

(3)存储模块：系统选用两片64M×16bit的MobileDDR芯片K4X1G163PC，构成共256MB的内存模块，以及一片1G×8bit的NANDFlash芯片K9G8G08U0M作为外部存储。两片K4X1G163PC的连接方式相同，使用1.8V工作电压，主频为166MHz，在处理器内部时钟为533MHz时，能够接近最高使用效率。需要注意的是，在进行PCB布线工作时，两片内存芯片的地址线和数据线必须进行等长设置。

(4)超声波测障模块：该模块使用两个超声波换能器，分别完成超声波发送和检测接收的任务。发送模块在设计之初采用反相器74LS04，但在测试过程中发现由于脉冲时间过短，而造成反相器输出波形不够理想。经过多次调试比较，最终采用Philips公司的高速反相器74HC04，其在工作电压VCC为4.5V时，标准跳变时间可达6ns，极佳地实现了系统功能。超声波检测接收模块使用CX20106进行信号放大，如图3所示。

基于上述，本实用新型的系统具有较高的集成度和可扩展性、成本低、功耗低、处理性能高、稳定性好等特点，软硬件系统均考虑到了视障用户的切身需求，针对视障人士的特点进行专门的功能设计，完全支持盲操作，提高了视障人群在日常生活中的便利性，是定位于视障人士独立出行的辅助性器材，例如轮椅和拐杖。

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 (3)

1.一种视障人士导航辅助系统，其特征在于：包括中央处理器（1）、所述中央处理器（1）通过UART总线（2）连接有GPS信号接收模块（3）、超声波测障模块（4）、存储模块（5）和人机接口模块（6），所述人机接口模块（6）包括盲用键盘（7）、LCD显示屏（8）和语音播报器（9），所述存储模块（5）包括由两片MobileDDR芯片构成的内存储模块（10）以及由一片Nandflash芯片构成的外部存储模块（11）。

2.根据权利要求1所述的一种视障人士导航辅助系统，其特征在于：所述超声波测障模块（4）内置超声波发射/接收电路。

3.根据权利要求1所述的一种视障人士导航辅助系统，其特征在于：所述视障人士导航辅助系统安装于拐杖或者轮椅上。