专利名称：一种具有导盲功能的手机及导盲方法
技术领域：
本发明涉及具有导盲功能的手机及导盲方法，以及集成在手机中的导盲装置。背景抹术目前市场上有多种电子导盲装置，包括集成了导盲�？榈氖只蚱渌贫斩俗� 置。2008年7月23日公开的专利申请号为200710062852. 3的中国专利申请“导盲手机及 导盲方法”公开了一种导盲手机，包括基带处理�？�、语音输出�？椤⒕嗬氪衅骱蜕阆衲� 块；其中，距离传感器用于探测前方障碍物，并将探测结果发送给基带处理�？椋簧阆衲？� 用于采集前方障碍物的图像数据，并将采集的图像数据发送给基带处理�？椋换砟� 块用于根据所述探测结果获取障碍物的距离信息，根据所述图像数据以及本地的物体模板 库对障碍物进行图像匹配识别，并将识别后的障碍物的类型及距离信息发送给语音输出模 块；语音输出�？橛糜谕ü镆舴绞较蛴没峁┧稣习锏睦嘈图熬嗬胄畔�。上述发明虽然可以向视障者提供前方障碍物的信息，但是尚存在以下不足(1)使用超声波探头只采集单一方向的信息，所覆盖的范围较�。�(2)最终信息提示单一，仅为语音提示；在嘈杂的环境下，可能会使该语音提示失 效；(3)未对采集的各种信息进行分析、判断，以及按危险程度进行差异化提示。总之，上述发明由于超声波信息采集方向单一，且信息提示方式单一，以及缺乏对 采集的信息进行分析、判断等功能，因此使得导盲提示信息不够准确、迅速以及对环境要求 较为苛刻，从而影响提示效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有导盲功能的手机及导盲方法，能够为 视障者迅速、准确地提供适用于各种环境的提示，从而明显提高提示效果。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有导盲功能的手机装置，包括导盲 �？楹褪只？椋玫济つ？榘ㄒ来瘟拥穆房鲂藕挪杉？�、数据采集处理控制�？� 以及信息提示�？椋渲新房鲂藕挪杉？椋糜谠谑莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢蚩掌胁煌较� 发射出不同频率的超声波信号，并将超声波信号遇障碍物后反射的回波信号，转换成路况 信息电信号输出给数据采集处理控制�？椋皇莶杉砜刂颇？椋胧只？榱樱糜诙允淙氲穆房鲂畔⒌缧藕沤屑� 算分析转换成障碍物信息，并依据手机�？橹性は却娲⒌母髦值济げ问燃妒荻哉习� 信息进行分类及编码，产生出路况信息输出至信息提示�？椋恍畔⑻崾灸？椋胧只？榱樱糜诮淙氲穆房鲂畔⒔薪饴耄刹煌囊� 频序列信号和/或不同等级的振动序列信号，通过手机�？樘崾靖没�。进一步地，手机�？榘ù娲⒛？楹托畔⑹淙肷璞福济つ？榛拱ǚ直鹩胧� 采集处理控制�？�、存储�？楹托畔⑹淙肷璞噶拥牟问柚媚？椋渲�
参数设置模块，用于在数据采集处理控制�？榈目刂葡拢没峁┩� 过信息输 入设备中的麦克风和/或键盘设置导盲参数的接口，并将用户设置的导盲参数存储在存储 �？橹校还┯没柚玫牡济げ问ǜ鞯燃兜奶讲饩嗬�、各等级的探测角度、各等级的障碍 物形状、各等级的障碍物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音警报开关以及报警 间隔中的任意多种导盲参数的组合。进一步地，路况信号采集�？榘ㄏ嗷チ拥某ㄌ讲饽？楹突荒苣？椋� 中超声波探测�？椋ㄖ辽倭蕉猿ǚ⑸涮酵泛统ń邮仗酵罚植加谑只� 的两侧和/或手机使用时背对用户的那一面，其中，至少两个超声波发射探头用于将换能 �？橹械姆⑸浠荒芷鞑牟煌德实某ㄐ藕畔蛑辽倭礁霾煌较虻目占浞⑸涑鋈ィ� 超声波接收探头用于将从至少两个不同方向接收的超声波信号相应的回波信号输出给换 能�？橹械慕邮栈荒芷鳎换荒苣？椋糜谠谑莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢煞⑸浠荒芷鞫苑⑸涞缏� 产生的高频电信号转换成的超声波信号，输出至超声波发射探头；将由接收换能器对输入 的回波信号转换成的电信号，再经由接收电路放大为路况信息电信号，输出至数据采集处 理控制�？�。进一步地，数据采集处理控制�？榘ㄐ畔⒎治瞿？椤⒙房龇掷嗄？橐约翱刂颇� 块，其中信息分析�？椋糜谑淙肜醋曰荒苣？榈穆房鲂畔⒌缧藕牛ü饬坎煌较蚝� 频率的发射波信号与回波信号的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速度以及距 离中的一种或多种作为障碍物信息，输出至路况分类模块；路况分类模块，用于将输入的障碍物信息，与存储�？橹写娲⒌母髦值济げ问� 级数据进行比较，根据比较结果进行分类及编码，形成常规的路况信息输出至信息提示模 块，或形成紧急路况信息及紧急等级信息输出至信息提示模块；控制模块，用于控制路况信号采集模块、信息分析�？椤⒙房龇掷嗄？�、信息提示 �？橐约安问柚媚？榈墓ぷ骷澳？橹涞男藕沤换�。进一步地，手机�？榛拱ㄐ畔⑹涑錾璞福畔⑻崾灸？榘ㄏ嗷チ拥某９媛� 况提示�？榧敖饴肟刂破鳎拱ㄏ嗷チ拥慕艏甭房鎏崾灸？榧坝镆艨刂破鳎黄渲谐９媛房鎏崾灸？椋糜诮邮盏某９媛房鲂畔⑹涑龈饴肟刂破鳎唤艏甭房鎏崾灸？椋糜诮邮盏慕艏甭房鲂畔⑹涑龈饴肟刂破鳎⒔邮盏� 紧急等级信息输出给语音控制器；解码控制器，与信息输出设备中的马达、耳机和/或扬声器连接，用于对输入的常 规路况信息或紧急路况信息，通过解码控制器进行音频解码产生不同的音频序列信号，经 耳机或扬声器播放给用户，和/或通过解码控制器进行振动解码产生不同等级的振动序列 信号，经马达振动提示给用户，同时，将输入的紧急等级信息通过语音控制器解码产生紧急 报警语音信号，经耳机或扬声器播放给用户。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成在手机中的导盲装置，与手机中 的手机�？榱樱玫济ぷ爸冒ㄒ来瘟拥穆房鲂藕挪杉？�、数据采集处理控制�？� 以及信息提示�？� ，其中
路况信号采集�？椋糜谠谑莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢蚩掌胁煌较� 发射出不同频率的超声波信号，并将超声波信号遇障碍物后反射的回波信号，转换成路况 信息电信号输出给数据采集处理控制�？椋皇莶杉砜刂颇？椋胧只？榱樱糜诙允淙氲穆房鲂畔⒌缧藕沤屑� 算分析转换成障碍物信息，并依据手机�？橹性は却娲⒌母髦值济げ问燃妒荻哉习� 信息进行分类及编码，产生出路况信息输出至信息提示�？椋恍畔⑻崾灸？椋胧只？榱樱糜诮淙氲穆房鲂畔⒔薪饴耄刹煌囊� 频序列信号和/或不同等级的振动序列信号，通过手机�？樘崾靖没�。进一步地，手机�？榘ù娲⒛？楹托畔⑹淙肷璞福济ぷ爸没拱ǚ直鹩胧� 采集处理控制�？�、存储�？楹托畔⑹淙肷璞噶拥牟问柚媚？椋渲胁问柚媚？椋糜谠谑莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢没峁┩ü畔⑹� 入设备中的麦克风和/或键盘设置导盲参数的接口，并将用户设置的导盲参数存储在存储 �？橹校还┯没柚玫牡济げ问ǜ鞯燃兜奶讲饩嗬搿⒏鞯燃兜奶讲饨嵌�、各等级的障碍 物形状、各等级的障碍物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音警报开关以及报警 间隔中的任意多种导盲参数的组合。进一步地，路况信号采集模块包括相互连接的超声波探测�？楹突荒苣？椋� 中超声波探测�？椋ㄖ辽倭蕉猿ǚ⑸涮酵泛统ń邮仗酵罚植加谑只� 的两侧和/或手机使用时背对用户的那一面，其中，至少两个超声波发射探头用于将换能 �？橹械姆⑸浠荒芷鞑牟煌德实某ㄐ藕畔蛑辽倭礁霾煌较虻目占浞⑸涑鋈ィ� 超声波接收探头用于将从至少两个不同方向接收的超声波信号相应的回波信号输出给换 能�？橹械慕邮栈荒芷鳎凰龌荒苣？椋糜谠谒鍪莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢煞⑸浠荒芷鞫� 发射电路产生的高频电信号转换成的超声波信号，输出至超声波发射探头；将由接收换能 器对输入的回波信号转换成的电信号，再经由接收电路放大为路况信息电信号，输出至数 据采集处理控制�？椤＝徊降兀莶杉砜刂颇？榘ㄐ畔⒎治瞿？�、路况分类�？橐约翱刂颇� 块，其中信息分析�？椋糜谑淙肜醋曰荒苣？榈穆房鲂畔⒌缧藕牛ü饬坎煌较蚝� 频率的发射波信号与回波信号的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速度以及距 离中的一种或多种作为障碍物信息，输出至路况分类�？椋宦房龇掷嗄？椋糜诮淙氲恼习镄畔ⅲ氪娲⒛？橹写娲⒌母髦值济げ问� 级数据进行比较，根据比较结果进行所述分类及编码，形成常规的路况信息输出至信息提 示�？椋换蛐纬山艏甭房鲂畔⒓敖艏钡燃缎畔⑹涑鲋列畔⑻崾灸？椋豢刂颇？椋糜诳刂坡房鲂藕挪杉？�、信息分析模块、路况分类�？�、信息提示 �？橐约安问柚媚？榈墓ぷ骷澳？橹涞男藕沤换�。进一步地，手机�？榛拱ㄐ畔⑹涑錾璞福畔⑻崾灸？榘ㄏ嗷チ拥某９媛� 况提示�？榧敖饴肟刂破鳎拱ㄏ嗷チ拥慕艏甭房鎏崾灸？榧坝镆艨刂破鳎黄渲谐９媛房鎏崾灸？椋糜诮邮盏某９媛房鲂畔⑹涑龈饴肟刂破鳎�
紧急路况提示�？椋糜诮邮盏慕艏甭房鲂畔⑹涑龈饴肟刂破鳎⒔邮盏� 紧急等级信息输出给语音控制器；解码控制器，与信息输出设备中的马达、耳机和/或扬声器连接，用于对输入的常 规路况信息或紧急路况信息，通过解码控制器进行音频解码产生不同的音频序列信号，经 耳机或扬声器播放给用户，和/或通过解码控制器进行振动解码产生不同等级的振动序列 信号，经马达振动提示给用户，同时，将输入的紧急等级信息通过语音控制器解码产生紧急 报警语音信号，经耳机或扬声器播放给用户。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于手机上的导盲方法，包括在手机开机后导盲开关被打开时，根据预先存储的导盲参数控制手机向空间的至 少两个方向发射不同频率的超声波信号；当接收到超声波信号通过空间障碍物反射的回波信号后，通过测量不同方位及频 率的发射波与相应的回波信号的时间差，计算分析出障碍物信息，并依据预先存储的各种 导盲参数等级数据对障碍物信息进行分类及编码，产生出路况信息；将路况信息进行解码，生成不同的音频序列信号通过扬声器或耳机输出，和/或 生成不同等级的振动序列信号通过马达振动输出。进一步地，还包括将用户通过手机上的麦克风和/或键盘设置的导盲参数进行存储，供用户设置的 导盲参数包括各等级的探测距离、各等级的探测角度、各等级的障碍物形状、各等级的障碍 物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音警报开关以及报警间隔中的任意多种导盲 参数的组合。进一步地，控制手机向空间的至少两个方向发射不同频率的超声波信号是指，控制手机的两 侧和/或手机使用时背对用户的那一面向空间的至少两个方向发射不同频率的超声波信 号；通过测量不同方位及频率的发射波与相应的回波信号的时间差，计算分析出的障 碍物信息包括障碍物的方位、形状、移动速度以及距离中的一种或多种障碍物信息；编码产生出的所述路况信息，包括编码产生出的常规路况信息，或编码产生出的 紧急路况信息以及紧急等级信息；将路况信息进行解码是指，将常规路况信息或紧急路况信息进行音频解码，生成 不同的音频序列信号通过扬声器或耳机输出；和/或将常规路况信息或紧急路况信息进行 振动解码，生成不同等级的振动序列信号通过马达振动输出，同时，将紧急路况的紧急等级 信息进行语音解码，生成语音信号通过扬声器或耳机输出。进一步地，用户通过手机上的麦克风和/或键盘设置导盲参数具体包括当导盲参数设置开关打开，为用户提供要设置的所有参数项，并由用户对选中的 参数项进行参数设置；当用户通过按键输入设置结果时，用语音提示用户确认设置结果是否为需要的参 数，若是，就切换到下一项参数继续进行设置，直至参数设置完毕；若否继续进行当前参数 的设置。与现有技术相比较，本发明通过配备不同频率、不同方向的多个超声波探头采集多维信号，并经过数据处理转换为具有多种表征的障碍物信息，包括障碍物的距离、形状、 移动速度等，最终将多维信号处理为不同的音阶(即音调)提示给视障者，同时辅助有多级 振动提示和紧急语音提示。通过多维提示信息的刺激，使视障者对路况的判断由被动变为 主动。而且，通过将导盲功能与手机相结合，极大地提高盲人使用手机的便利性和积极性， 从而扩大手机针对残疾人用户的使用范围。
图1是本发明具有导盲功能的手机装置的结构框图；图2是本发明的导盲模块中路况信号采集�？榈慕峁箍蛲迹煌�3是本发明的导盲模块中数据处理�？榈慕峁箍蛲迹煌�4本发明的导盲�？橹行畔⑻崾灸？榈慕峁箍蛲迹煌�5是本发明具有导盲功能的手机装置进行超声波导盲数据处理的信号流图；图6是本发明的导盲方法的导盲参数设置流程图；图7是本发明的导盲方法的超声波发射流程图；图8是本发明的导盲方法的超声波接收、处理及信息提示/报警流程图。
具体实施例方式本发明具有导盲功能的手机及导盲方法，其发明构思为手机的两侧和/或手机 使用时背对用户的那一面分布有至少两对超声波发射探头和接收探头。工作时，数据采集 处理控制�？楦菰は壬柚么娲⒃诖娲⒛？橹械牡济げ问ü荒苣？榧せ畛ǚ⑸� 探头向用户正前方及两侧发射出不同频率的超声波，同时通过超声波接收探头接收回波， 并通过过换能�？樽换厮椭潦莶杉砜刂颇？�。数据采集处理控制�？橥ü饬坎� 同方位和频率发射波与回波的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速度以及周围 障碍物的距离等，依据预先存储的导盲参数等级数据对这些障碍物信息进行分类及编码， 最终将编码的路况信息送至音频解码器或振动解码器进行解码，转换成不同的音频序列信 号或振动序列信号提示给视障者，使视障者主动感受到周围环境的变化。以下结合附图和优选实施例对本发明的上述构思进行展开详述，从而清晰地阐述 出本发明的技术方案。通过在手机中添加本发明的导盲�？槔词迪直痉⒚鳎玫济つ？橛胧只械氖只� �？榈牧庸叵等缤�1所示，该导盲�？榘ǹ刂颇？橐约耙来瘟拥穆房鲂藕挪杉� 块、数据处理�？榧靶畔⑻崾灸？椋拱ú问柚媚？椋渲新房鲂藕挪杉？椋糜谕ü荒芷骱统ǚ⑸�/接收探头，将发射出去的超 声波信号经过空间空气中传播遇到障碍物后反射回的回波信号，转换成路况信息电信号输 出给数据处理�？椋皇荽砟？椋胧只？橹械拇娲⒛？楹虳SP/微处理器连接，用于对输入的路 况信息电信号进行计算分析，转换成障碍物信息，并依据存储�？橹性は却娲⒌牡济げ问� 等级数据对这些障碍物信息进行分类及编码，产生出常规路况信息和紧急路况信息及其紧 急等级信息输出至信息提示�？椋皇荽砟？槎孕藕沤械募扑惴治�、对信息的分类及数据处理可通过手机�？橹械腄SP/微处理器进行。信息提示�？椋胧只？橹械男畔⑹涑錾璞噶樱糜诮淙氲某９娴穆房鲂� 息和/或紧急等级信息进行解码，生成不同的音频序列信号，或者生成不同等级的或振动 序列信号，通过手机�？橹械男畔⑹涑錾璞柑崾靖没В换蛘撸淙氲慕艏甭房龅牡燃缎� 息进行解码，生成语音信号，通过手机�？橹械男畔⑹涑錾璞柑崾靖没В徊问柚媚？椋胧只？橹械男畔⑹淙肷璞负痛娲⒛？榱樱糜谕ü畔⑹� 入设备(包括麦克风和/或键盘，图中未示)，作为导盲参数的设置接口供用户设置导盲参 数，并将设置的参数存储在手机�？榈拇娲⒛？橹校坏济げ问ú煌燃�(即档位)的探测距离、不同等级的探测角度、不同等级的 障碍物形状、不同等级的障碍物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音警报开关以 及报警间隔等。控制�？椋直鹩肼房鲂藕挪杉？�、数据处理模块及信息提示模块以及参数设 置�？榱樱糜诳刂普庑┠？榈墓ぷ饕约澳？橹涞男藕沤换ィ皇只？椋糜谖济つ？樘峁┑撞愕男畔⑹淙�/输出设备、存储�？橐约癉SP/ 微处理器。图1中所示的导盲�？榻鼋鍪潜痉⒚鞯囊桓鲇叛∈凳├�。本发明除此之外，还可 以例举出其它实施例。譬如，控制�？椴蛔魑桓龆懒⒌哪？橄孕缘鼗觯怯胧荽� �？榧稍谝桓鍪莶杉砜刂颇？�(芯片)上，实现对超声波信号的采集、计算分析及 数据处理的综合控制，如图5所示。图1中所示的路况信号采集模块的结构框图如图2所示，包括超声波探测模块和 换能�？椋渲谐ㄌ讲饽？榘ㄖ辽倭蕉缘某ǚ⑸涮酵泛统ń邮仗酵罚植加谑只� 的两侧和/或手机使用时背对用户的那一面(在本实施例中是分布于手机背对用户的前侧 和两侧的三对超声波发射/接收探头)；其中，超声波发射探头与换能�？橹械姆⑸浠荒芷� 连接，超声波接收探头与换能�？橹械慕邮栈荒芷髁�(图2中只示出一对超声波发射/ 接收探头分别与发射/接收换能器连接)；将发射换能器产生的超声波信号向周围空间发 射出去，当超声波在空气中传播遇到障碍物反射后，由超声波接收探头将接收的回波信号 输出给接收换能器；换能�？椋ǚ⑸浠荒芷骱徒邮栈荒芷骱头⑸�/接收电路，其中，发射换能器，用于利用逆压电效应将发射电路产生的高频电信号转换成超声波信 号输出给超声波发射探头；接收换能器，用于利用压电效应将超声波接收探头接收的回波信号转换成电信号 输出给接收电路；发射/接收电路，包括一个发射电路和一个接收电路，其中，发射电路用于在控制 �？榈目刂葡虏咂档缧藕牛唤邮盏缏酚糜谠诳刂颇？榈目刂葡陆邮栈荒芷魇涑龅牡� 信号进行放大，作为路况信息电信号输出至数据处理�？�。图1中所示的数据处理�？榈慕峁箍蛲既缤�3所示，包括信息分析模块和路况分 类模块，其中信息分析�？椋糜谕ü饬坎煌轿缓推德实姆⑸洳ㄓ牖夭ㄐ藕诺氖奔洳睿扑惴治龀稣习锏姆轿�、形状、移动速度以及距离等各种障碍物信息输出至路况分类模 块；路况分类�？椋糜诮淙氲母髦终习镄畔ⅲ胧只？榈拇娲⒛？橹�(即 Flash或其内的文件系统)预先存储(经过参数设置存储或默认参数存储)的各种导盲参 数等级数据进行比较，根据比较结果进行分类及编码，形成常规的路况信息和紧急路况信 息及紧急等级信息输出至信息提示�？椋佣氩煌穆房鲂畔⑻崾炯氨ň�。图1中所示的信息提示�？榈慕峁箍蛲既缤�4所示，包括相互连接的常规路况提 示�？楹徒饴肟刂破�(内含有音频解码器和振动解码器)，以及相互连接的紧急路况提示 �？楹陀镆艨刂破�(集成语音芯片)；其中常规路况提示�？椋胧只？橹械难锷骱吐泶锪樱糜诮淙氲某９媛房� 信息通过音频解码器解码，产生不同的音频序列信号经扬声器播放给用户，和/或通过振 动解码器解码，产生的不同等级的振动序列信号经马达提示给用户；紧急路况提示模块，还与解码控制器连接，用于将输入的紧急路况信息，由音频解 码器解码产生不同的音频序列信号经扬声器播放给用户，和/或由振动解码器解码产生的 不同等级的振动序列信号经马达提示给用户；同时，将输入的紧急等级信息通过语音控制 器解码产生紧急报警语音信号，经耳机或扬声器播放给用户。在此，振动提示是音频序列提示、语音提示的一个很好的补充，即使是在嘈杂的环 境中也可以将路况信息提示给用户。图5本发明具有导盲功能的手机装置进行超声波导盲数据处理的信号流图，在手 机背对用户的前侧方向和/或两侧方向上，分布有至少两对超声波发射探头和接收探头 (在本实施例中是分布于手机背对用户的前侧和两侧的三对超声波发射/接收探头)。工 作(即导盲开关打开)时，工作时，数据采集处理控制�？�(集成有控制�？橛胧荽砟� 块)根据存储�？橹性は壬柚么娲⒌牡济げ问ü荒苣？榧せ畛ǚ⑸涮酵废蛴没� 正前方及两侧发射出不同频率的超声波，同时通过超声波接收探头接收回波，并通过换能 �？樽换厮椭潦莶杉砜刂颇？�。数据采集处理控制�？橥ü饬坎煌轿缓推德� 发射波与回波的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速度以及距离等，并依据存 储�？橹性は却娲⒌牡济げ问燃妒荻哉庑┱习镄畔⒔蟹掷嗉氨嗦耄钪战嗦牒� 的路况信息送至音频解码器或振动解码器进行解码，转化为不同的音频序列信号或振动序 列信号提示给视障者，使视障者主动感受到周围环境的变化。本发明的通过具有导盲功能的手机的导盲方法，包括如下步骤步骤1 将用户通过手机上的麦克风或键盘设置的导盲参数进行存储；导盲参数包括包括探测距离(不同档位)、探测角度(不同档位)、物体体积(不 同档位)、物体移动速度(不同档位)、声音警报开关、振动警报开关、语音警报开关及报警 间隔等。用户未设置的导盲参数，可以将手机中预先存储的缺省参数作为导盲参数使用。步骤2 手机开机时当导盲开关打开，根据预先存储的导盲参数控制在至少两个 方向上发射不同频率的超声波信号；步骤3 当接收到超声波信号通过空间障碍物反射的回波信号后，通过测量不同 方位及频率的发射波与相应的回波信号的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速度以及周围障碍物的距离等障碍物信息，并依据预先存储的导盲参数等级数据对这些障碍 物信息进行分类及编码，产生出常规路况信息或紧急路况信息及其紧急等级信息；步骤4 将常规路况信息或紧急路况信息进行音频解码为音频序列信号后，通过 扬声器输出；或者，将常规路况信息或紧急路况信息进行振动解码为振动序列信号后，通过 马达输出，并将紧急路况的等级信息进行语音解码为语音信号后，通过扬声器和/或耳机 输出。如图6所示，为上述导盲方法中的导盲参数设置流程，包括如下步骤610 630 当导盲参数设置开关打开，为用户提供要设置的所有参数项，并由用 户对选中的参数项进行参数设置；640 650 当用户通过按键输入设置结果时，用语音提示用户确认设置结果是否 为需要的参数，若是执行步骤660，若否重复执行步骤630，继续当前参数的设置；660 切换至下一参数，循环设置，直到退出。如图7所示是上述导盲方法中的超声波发射过程的流程图，包括如下步骤710、730:判断是否需要设置导盲参数，是则设置必要的导盲参数，否则使用默认 设置或已有设置；720 760 当判断导盲开关打开时，控制发射电路产生高频信号，并通过发射换 能器将该高频电信号转换成超声波信号，由超声波发射探头按照一定的间隔(如每秒发送 一次)将产生的超声波信号发射到周围空间中去，如果导盲开关持续打开，则循环执行步 骤720 760过程；若导盲开关关闭，则结束超声波发射过程。如图8所示是是上述导盲方法中的超声波回波接收、处理和信息提示及报警流 程，包括如下步骤801 803 当判断导盲开关打开时，将超声波接收探头接收的超声波回波信号通 过接收换能器转换成电信号，并将其放大为路况信息电信号；如果导盲开关关闭，则结束流 程。804 806、808 通过不同方位和频率的发射波与回波信号(由路况信息电信号折 算出)的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速度以及周围障碍物的距离等障碍 物信息，并将障碍物信息与预先存储(经过参数设置存储或默认参数存储)的各种导盲参 数等级数据进行比较，根据比较结果进行分类及编码，产生出常规路况信息或紧急路况信 息及其紧急等级信息；807、809:将常规路况信息或紧急路况信息解码为不同的音频序列信号，输出至扬 声器；或者，将常规路况信息或紧急路况信息解码为不同等级的振动序列信号输出至振动 器；将紧急等级信息解码为语音信号输出至扬声器或耳机。譬如可提供代表不同方位区间、不同距离、不同大小的音频或音调，同时可以开启 左右马达通过不同的振动组合进行辅助提示；若为紧急路况信息，除了将其输入音阶集成 电路或微型振动器进行解码外，同时提取出其中的紧急等级信息并将其输入到集成语音芯 片，用于突发情况的紧急报警。综上所述，本发明通过配备不同频率、不同方向的多个超声波探头采集多维信号， 并经过数据处理转换为具有多种表征的障碍物信息，包括障碍物的距离、形状、移动速度 等，最终将多维信号处理为不同的音阶(即音调)提示给视障者，同时辅助有多级振动提示和紧急语音提示。通过多维提示信息的刺激，使视障者对路况的判断由被动变为主动。而 且，通过将导盲功能与手机相结合，极大地提高盲人使用手机的便利性和积极性，从而扩大 手机针对残疾人用户的使用范围。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种具有导盲功能的手机装置，包括导盲�？楹褪只？椋涮卣髟谟冢龅济つ？榘ㄒ来瘟拥穆房鲂藕挪杉？�、数据采集处理控制�？橐约靶畔⑻崾灸？椋渲兴雎房鲂藕挪杉？椋糜谠谒鍪莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢蚩掌胁煌较蚍⑸涑霾煌德实某ㄐ藕牛⒔龀ㄐ藕庞稣习锖蠓瓷涞幕夭ㄐ藕牛怀陕房鲂畔⒌缧藕攀涑龈鍪莶杉砜刂颇？椋凰鍪莶杉砜刂颇？椋胨鍪只？榱樱糜诙允淙氲乃雎房鲂畔⒌缧藕沤屑扑惴治鲎怀烧习镄畔ⅲ⒁谰菟鍪只？橹性は却娲⒌母髦值济げ问燃妒荻运稣习镄畔⒔蟹掷嗉氨嗦耄雎房鲂畔⑹涑鲋了鲂畔⑻崾灸？椋凰鲂畔⑻崾灸？椋胨鍪只？榱樱糜诮淙氲乃雎房鲂畔⒔薪饴耄刹煌囊羝敌蛄行藕藕�/或不同等级的振动序列信号，通过所述手机�？樘崾靖没�。
2.按照权利要求1所述的手机装置，其特征在于，所述手机�？榘ù娲⒛？楹托畔� 输入设备，所述导盲�？榛拱ǚ直鹩胨鍪莶杉砜刂颇？�、所述存储模块和所述 信息输入设备连接的参数设置�？椋渲兴霾问柚媚？椋糜谠谒鍪莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢没峁┩ü� 述信息输入设备中的麦克风和/或键盘设置导盲参数的接口，并将用户设置的导盲参数存 储在所述存储�？橹校还┯没柚玫乃龅济げ问ǜ鞯燃兜奶讲饩嗬�、各等级的探测 角度、各等级的障碍物形状、各等级的障碍物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音 警报开关以及报警间隔中的任意多种导盲参数的组合。
3.按照权利要求1或2所述的手机装置，其特征在于，所述路况信号采集�？榘ㄏ嗷� 连接的超声波探测�？楹突荒苣？椋渲兴龀ㄌ讲饽？椋ㄖ辽倭蕉猿ǚ⑸涮酵泛统ń邮仗酵罚植加谑只� 的两侧和/或手机使用时背对用户的那一面，其中，至少两个所述超声波发射探头用于将 所述换能�？橹械姆⑸浠荒芷鞑牟煌德实某ㄐ藕畔蛑辽倭礁霾煌较虻目占� 发射出去，所述超声波接收探头用于将从所述至少两个不同方向接收的所述超声波信号相 应的回波信号输出给所述换能模块中的接收换能器；所述换能模块，用于在所述数据采集处理控制�？榈目刂葡拢伤龇⑸浠荒芷鞫� 发射电路产生的高频电信号转换成的超声波信号，输出至所述超声波发射探头；将由所述 接收换能器对输入的所述回波信号转换成的电信号，再经由接收电路放大为路况信息电信 号，输出至所述数据采集处理控制�？�。
4.按照权利要求2所述的手机装置，其特征在于，所述数据采集处理控制�？榘ㄐ� 息分析�？�、路况分类�？橐约翱刂颇？椋渲兴鲂畔⒎治瞿？椋糜谑淙肜醋运龌荒苣？榈乃雎房鲂畔⒌缧藕牛ü饬坎� 同方向和频率的发射波信号与回波信号的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速 度以及距离中的一种或多种作为障碍物信息，输出至路况分类模块；所述路况分类模块，用于将输入的所述障碍物信息，与所述存储�？橹写娲⒌乃龈� 种导盲参数等级数据进行比较，根据比较结果进行所述分类及编码，形成常规的路况信息 输出至所述信息提示�？椋蛐纬山艏甭房鲂畔⒓敖艏钡燃缎畔⑹涑鲋了鲂畔⑻崾灸� 块；所述控制�？椋糜诳刂扑雎房鲂藕挪杉？椤⑺鲂畔⒎治瞿？�、所述路况分类�？�、所述信息提示�？橐约八霾问柚媚？榈墓ぷ骷澳？橹涞男藕沤换�。
5.按照权利要求4所述的手机装置，其特征在于，所述手机�？榛拱ㄐ畔⑹涑錾璞福� 所述信息提示�？榘ㄏ嗷チ拥某９媛房鎏崾灸？榧敖饴肟刂破鳎拱ㄏ嗷チ拥慕� 急路况提示模块及语音控制器；其中所述常规路况提示�？椋糜诮邮盏乃龀９媛房鲂畔⑹涑龈鼋饴肟刂破鳎凰鼋艏甭房鎏崾灸？椋糜诮邮盏乃鼋艏甭房鲂畔⑹涑龈鼋饴肟刂破鳎� 将接收的所述紧急等级信息输出给所述语音控制器；所述解码控制器，与所述信息输出设备中的马达、耳机和/或扬声器连接，用于对输入 的所述常规路况信息或所述紧急路况信息，通过所述解码控制器进行音频解码产生不同的 音频序列信号，经所述耳机或所述扬声器播放给用户，和/或通过所述解码控制器进行振 动解码产生不同等级的振动序列信号，经所述马达振动提示给用户，同时，将输入的紧急等 级信息通过所述语音控制器解码产生紧急报警语音信号，经所述耳机或所述扬声器播放给 用户。
6.一种集成在手机中的导盲装置，与所述手机中的手机�？榱樱涮卣髟谟冢龅� 盲装置包括依次连接的路况信号采集�？�、数据采集处理控制�？橐约靶畔⑻崾灸？椋� 中所述路况信号采集�？椋糜谠谒鍪莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢蚩掌胁煌� 方向发射出不同频率的超声波信号，并将所述超声波信号遇障碍物后反射的回波信号，转 换成路况信息电信号输出给所述数据采集处理控制模块；所述数据采集处理控制�？椋胨鍪只？榱樱糜诙允淙氲乃雎房鲂畔⒌缧� 号进行计算分析转换成障碍物信息，并依据所述手机�？橹性は却娲⒌母髦值济げ问燃� 数据对所述障碍物信息进行分类及编码，产生出路况信息输出至所述信息提示模块；所述信息提示�？椋胨鍪只？榱樱糜诮淙氲乃雎房鲂畔⒔薪饴耄� 不同的音频序列信号和/或不同等级的振动序列信号，通过所述手机�？樘崾靖没�。
7.按照权利要求6所述的导盲装置，其特征在于，所述手机�？榘ù娲⒛？楹托畔� 输入设备，所述导盲装置还包括分别与所述数据采集处理控制�？�、所述存储�？楹退� 信息输入设备连接的参数设置�？椋渲兴霾问柚媚？椋糜谠谒鍪莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢没峁┩ü� 述信息输入设备中的麦克风和/或键盘设置导盲参数的接口，并将用户设置的导盲参数存 储在所述存储�？橹校还┯没柚玫乃龅济げ问ǜ鞯燃兜奶讲饩嗬�、各等级的探测 角度、各等级的障碍物形状、各等级的障碍物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音 警报开关以及报警间隔中的任意多种导盲参数的组合。
8.按照权利要求6或7所述的导盲装置，其特征在于，所述路况信号采集�？榘ㄏ嗷� 连接的超声波探测�？楹突荒苣？椋渲兴龀ㄌ讲饽？椋ㄖ辽倭蕉猿ǚ⑸涮酵泛统ń邮仗酵罚植加谑只� 的两侧和/或手机使用时背对用户的那一面，其中，至少两个所述超声波发射探头用于将 所述换能�？橹械姆⑸浠荒芷鞑牟煌德实某ㄐ藕畔蛑辽倭礁霾煌较虻目占� 发射出去，所述超声波接收探头用于将从所述至少两个不同方向接收的所述超声波信号相 应的回波信号输出给所述换能�？橹械慕邮栈荒芷鳎凰龌荒苣？椋糜谠谒鍪莶杉砜刂颇？榈目刂葡拢伤龇⑸浠荒芷鞫� 发射电路产生的高频电信号转换成的超声波信号，输出至所述超声波发射探头；将由所述 接收换能器对输入的所述回波信号转换成的电信号，再经由接收电路放大为路况信息电信 号，输出至所述数据采集处理控制�？�。
9.按照权利要求7所述的导盲装置，其特征在于，所述数据采集处理控制�？榘ㄐ� 息分析�？�、路况分类�？橐约翱刂颇？椋渲兴鲂畔⒎治瞿？椋糜谑淙肜醋运龌荒苣？榈乃雎房鲂畔⒌缧藕牛ü饬坎� 同方向和频率的发射波信号与回波信号的时间差，计算分析出障碍物的方位、形状、移动速 度以及距离中的一种或多种作为障碍物信息，输出至所述路况分类�？椋凰雎房龇掷嗄？椋糜诮淙氲乃稣习镄畔ⅲ胨龃娲⒛？橹写娲⒌乃龈� 种导盲参数等级数据进行比较，根据比较结果进行所述分类及编码，形成常规的路况信息 输出至所述信息提示�？椋换蛐纬山艏甭房鲂畔⒓敖艏钡燃缎畔⑹涑鲋了鲂畔⑻崾灸� 块；所述控制�？椋糜诳刂扑雎房鲂藕挪杉？�、所述信息分析模块、所述路况分类模 块、所述信息提示�？橐约八霾问柚媚？榈墓ぷ骷澳？橹涞男藕沤换ァ�
10.按照权利要求9所述的导盲装置，其特征在于，所述手机模块还包括信息输出设 备，所述信息提示模块包括相互连接的常规路况提示�？榧敖饴肟刂破鳎拱ㄏ嗷チ� 的紧急路况提示�？榧坝镆艨刂破鳎黄渲兴龀９媛房鎏崾灸？椋糜诮邮盏乃龀９媛房鲂畔⑹涑龈鼋饴肟刂破鳎凰鼋艏甭房鎏崾灸？椋糜诮邮盏乃鼋艏甭房鲂畔⑹涑龈鼋饴肟刂破鳎� 将接收的所述紧急等级信息输出给所述语音控制器；所述解码控制器，与所述信息输出设备中的马达、耳机和/或扬声器连接，用于对输入 的所述常规路况信息或所述紧急路况信息，通过所述解码控制器进行音频解码产生不同的 音频序列信号，经所述耳机或所述扬声器播放给用户，和/或通过所述解码控制器进行振 动解码产生不同等级的振动序列信号，经所述马达振动提示给用户，同时，将输入的紧急等 级信息通过所述语音控制器解码产生紧急报警语音信号，经所述耳机或所述扬声器播放给 用户。
11.一种用于手机上的导盲方法，包括在所述手机开机后导盲开关被打开时，根据预先存储的导盲参数控制所述手机向空间 的至少两个方向发射不同频率的超声波信号；当接收到所述超声波信号通过空间障碍物反射的回波信号后，通过测量不同方位及频 率的发射波与相应的回波信号的时间差，计算分析出障碍物信息，并依据预先存储的各种 导盲参数等级数据对所述障碍物信息进行分类及编码，产生出路况信息；将所述路况信息进行解码，生成不同的音频序列信号通过扬声器或耳机输出，和/或 生成不同等级的振动序列信号通过马达振动输出。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括将用户通过所述手机上的麦克风和/或键盘设置的导盲参数进行存储，供用户设置的 所述导盲参数包括各等级的探测距离、各等级的探测角度、各等级的障碍物形状、各等级的 障碍物移动速度、声音警报开关、振动警报开关、语音警报开关以及报警间隔中的任意多种导盲参数的组合。
13.按照权利要求11或12所述的方法，其特征在于，控制所述手机向空间的至少两个方向发射不同频率的超声波信号是指，控制所述手机 的两侧和/或手机使用时背对用户的那一面向空间的至少两个方向发射不同频率的超声 波信号；通过测量不同方位及频率的发射波与相应的回波信号的时间差，计算分析出的障碍物 信息包括障碍物的方位、形状、移动速度以及距离中的一种或多种障碍物信息；所述编码产生出的所述路况信息，包括编码产生出的常规路况信息，或编码产生出的 紧急路况信息以及紧急等级信息；将所述路况信息进行解码是指，将所述常规路况信息或所述紧急路况信息进行音频解 码，生成不同的音频序列信号通过扬声器或耳机输出；和/或将所述常规路况信息或所述 紧急路况信息进行振动解码，生成不同等级的振动序列信号通过马达振动输出，同时，将所 述紧急路况的紧急等级信息进行语音解码，生成语音信号通过扬声器或耳机输出。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，用户通过所述手机上的麦克风和/或键 盘设置导盲参数具体包括当导盲参数设置开关打开，为用户提供要设置的所有参数项，并由用户对选中的参数 项进行参数设置；当用户通过按键输入设置结果时，用语音提示用户确认设置结果是否为需要的参数， 若是，就切换到下一项参数继续进行设置，直至参数设置完毕；若否继续进行当前参数的设置。
全文摘要
一种具有导盲功能的手机及导盲方法，手机中的导盲�？榘房鲂藕挪杉？�、数据采集处理控制�？橐约靶畔⑻崾灸？椋黄渲校房鲂藕挪杉？橄蚩掌胁煌较蚍⑸洳煌德实某ㄐ藕牛⒔溆稣习锖蠓瓷涞幕夭ㄐ藕抛怀陕房鲂畔⒌缧藕攀涑觯皇莶杉砜刂颇？槎允淙氲穆房鲂畔⒌缧藕沤屑扑惴治鲎怀烧习镄畔ⅲ谰菰は却娲⒌母髦值济げ问燃妒荻哉习镄畔⒔蟹掷嗉氨嗦耄雎房鲂畔⑹涑觯恍畔⑻崾灸？榻淙氲穆房鲂畔⒔薪饴耄刹煌囊羝敌蛄行藕藕�/或不同等级的振动序列信号，通过手机�？樘崾靖没А１痉⒚魑诱嫌没峁┭杆�、准确且适用于各种环境的路况信息，能明显提高提示效果。
文档编号G01S15/46GK101827150SQ20091000454
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者王力, 黄翠荣 申请人:中兴通讯股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
