無線區(qū)域導盲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】無線區(qū)域導盲系統(tǒng)，涉及導盲領域。本發(fā)明克服傳統(tǒng)盲道的缺點，由無源RFID電子標簽和智能導盲終端組成，提供一套滿足盲人要求的無線智能區(qū)域助殘導盲系統(tǒng)。在道路上預埋無源RFID電子標簽，形成一條表面上看不見的無線射頻電子盲道，盲人通過攜帶的智能導盲終端，對采集到的無線射頻盲道信息進行處理，根據邏輯關系判斷盲人所處的方位，并根據數據信息通過合成語音播報的形式，提示盲人所在的位置及周邊的環(huán)境，指引前進的方向，保障盲人在行走過程中的人身安全。同時，本套系統(tǒng)具有設備成本低、使用方便的優(yōu)點。
【專利說明】無線區(qū)域導盲系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及導盲領域，尤其是一種無線智能區(qū)域助殘導盲系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)階段人行橫道導盲設施主要由鋪在路面的條形直行和點形分道盲道磚組成，而盲道存在諸多問題:建設不規(guī)范；損壞；中間有電線桿、路牌、書報亭等障礙物；自行車、貨物等占用嚴重；盲道不貫通。正因為存在如此眾多的問題，盲人不敢使用盲道，仍按傳統(tǒng)辦法使用盲棒探敲人行道走非機動車道，這樣給他們帶來很大的人身安全問題。
[0003]一些新型導盲設施，如衛(wèi)星定位裝置、紅外線導盲裝置等尚處于試驗階段，存在技術不成熟，設備成本高等諸多問題，未能得到廣泛應用。無源RFID射頻技術經多年的發(fā)展已是一個較為成熟的技術，隨著RFID射頻技術的普及以及不斷有先進功能的技術方案的推出，使得RFID射頻技術的小型化、高速數據的刷新實現(xiàn)成為可能，同時RFID射頻無線標簽信息豐富，使用廣泛可靠。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種能夠實現(xiàn)無線智能區(qū)域助殘導盲系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)盲道的缺點和人為造成的盲道設施的斷續(xù)、以及導盲信息的貧乏，運用電子技術手段給視殘的行路者提供多功能的向導，構建一套低成本、高效率的智能盲道系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明無線區(qū)域導 盲系統(tǒng)可以應用在社區(qū)、公園、展覽館、景區(qū)、博覽會等大型公共場所，由無源RFID電子標簽和智能導盲終端組成。在道路上預先埋下無源RFID電子標簽，作為埋入地下的信息標志物，形成一條表面上看不見的無線射頻電子盲道。智能導盲終端作為盲人隨身攜帶的探索盲道的工具，配合無源RFID構成的電子盲道組成了基本的無線智能區(qū)域助殘導盲系統(tǒng)。智能導盲終端包含無源RFID電子標簽閱讀器，可以解析盲道中無源電子標簽的內容，用以判定盲人所在位置的坐標及方向，通過內部算法合成位置、方向等語音提示，引領盲人朝正確的方向上行走，將盲人引導至目的地。其工作流程如下:
1)激活盲道的無源RFID電子標簽；
2)判斷無源RFID電子標簽內容是否有效，如果是有效信息，進行下一步，否則到第9
I K
少；
3)讀取無源RFID電子標簽的信息；
4)解析無源RFID電子標簽的信息；
5)判斷是否包含位置信息，是，進行下一步；否，則到第7步；
6)解析的信息是位置信息，根據提示搜索數據庫合成位置提示語音；
7)判斷是否包含方向信息，是，進行下一步；否，則到第9步；
8)解析的信息是方向信息，根據提示搜索數據庫合成方向提示語音；
9)一個工作周期結束。
[0006]智能導盲終端由處理器單元、射頻電路單元、射頻功放單元、射頻天線單元、語音芯片單元、語音功放和揚聲器單元、電池等組成。
[0007]適合盲人隨身攜帶的探索盲道的智能導盲終端，外觀結構可以是直桿式盲杖(適合普通展館會所租借應用)，折疊式的盲杖(適合個人方便攜帶使用)，也可以是手持設備結構，提供給盲人的行路導向使用。智能導盲終端運用無線射頻呼應技術，搜尋盲道射頻標志，并獲取相關信息，經快速處理后，轉換成相應的響度、音調或語音信號，通過耳機和揚聲器告知使用人，實現(xiàn)導向功能。智能導盲終端也可按現(xiàn)場獲取的語音代碼通過芯片轉換成相應的告知語音，并通過便攜的音響通知使用人。采用拓撲技術來設計其工作周期和狀態(tài)，可使智能導盲終端的能耗降低到很低的水平，延長智能導盲終端的電池使用時間，降低盲人的使用成本。
[0008]智能導盲終端具備如下的特征:
1)具有對無源RFID電子標簽解碼的功能，能對由低頻通信解調獲得的無源RFID電子標簽特征碼進行解碼，以獲得正常格式的數據，解決盲人日常生活中對位置和方向難以辨另O，活動區(qū)域受限的問題，提供給盲人朋友“電子眼”功能。
[0009]2)按盲人行走的方向不同，發(fā)出不同消息；按不同行走速度和需求，發(fā)布消息的重復或忽略；依照盲人聆聽習慣選用耳塞式或夾持式；實現(xiàn)中文，英文等不同的語種提示音。
[0010]3)依據不同場館、道路的信息需求對智能導盲終端的內存在現(xiàn)場通過專用無線設備實現(xiàn)實時更新，確保同一智能導盲終端可以應用在各種場合。
[0011]4)具有外部通信功能，能通過接口和語音合成芯片通信，合成需要的語音提示信息并播放給盲人使用。
[0012]5)具有電量檢測功能，能夠對系統(tǒng)供電使用的電池進行電量檢測，并在低電量時，合成低電量報警語音，提示使用者及時充電。
[0013]無源RFID電子標簽使用時無須供電，抗電磁干擾能力強，環(huán)境變化對它的影響小，可具備抗雨水、泥沙覆蓋等特點，特別適合于預埋在地下構成無線電子盲道。通常的無源RFID電子標簽信息傳遞距離較短，但是通過增強智能導盲終端的功率和選擇合適的電子元器件，可以實現(xiàn)2-3米的傳輸距離，滿足實際的需要。
[0014]不同RFID射頻盲道的排序，按其接收編碼的矢量關系編制語音信息代碼。運用系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場實現(xiàn)不同場景的拓撲運算處理，輸出人性化的告知語音信息。運用近電場傳輸技術對不同應用領域的數據實現(xiàn)現(xiàn)場交流。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:提供一套滿足盲人要求的無線智能區(qū)域助殘導盲系統(tǒng)，鋪設一條看不見的電子盲道，保障盲人在行走過程中的人身安全。同時，本套系統(tǒng)具有設備成本低，施工可以在鋪路的過程中同時布設，使用方便的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為無線智能導盲終端硬件結構圖 圖2為無線區(qū)域導盲系統(tǒng)工作流程圖
【具體實施方式】
[0017]下面參考附圖詳細說明本發(fā)明。[0018]本發(fā)明無線智能區(qū)域助殘導盲系統(tǒng)由預埋在地下無源RFID電子標簽構成的電子盲道和智能導盲終端兩部分組成。無源RFID射頻標簽作為埋入地下的信息導航標志物，形成一條看不見的電子盲道，每個無源標簽包含了特定的位置和方向信息，通過智能導盲終端激活工作。智能導盲終端讀取沿途中每個無源電子標簽信息，根據其中的位置和方向信息通過內部算法合成語音提示信息，通過耳機或者喇叭輸出，引領盲人行進。
[0019]參考圖1，智能導盲終端由處理器單元(17)、射頻電路單元(11)、射頻功放單元
(12)、射頻天線單元(13)、語音芯片單元(14)、語音功放和揚聲器單元(15)、電池(16)等組成。處理器采用的是ATMEL公司的ATMEGA32L單片機，該芯片具有32K字節(jié)FLASH，2K字節(jié)的RAM，IK字節(jié)的EEPR0M;軟件代碼的大小應控制在32K，所用的變量及堆棧應小于2K。
[0020]參考圖2，無線區(qū)域導盲系統(tǒng)工作流程如下:
1)激活盲道的無源RFID電子標簽；
2)判斷無源RFID電子標簽內容是否有效，如果是有效信息，進行下一步，否則到第9
步；
少；
3)讀取無源RFID電子標簽的信息；
4)解析無源RFID電子標簽的信息；
5)判斷是否包含位置信息，是，進行下一步；否，則到第7步；
6)解析的信息是位置信息，根據提示搜索數據庫合成位置提示語音；
7)判斷是否包含方向信息，是，進行下一步；否，則到第9步；
8)解析的信息是方向信息，根據提示搜索數據庫合成方向提示語音；
9)一個工作周期結束。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改，等同替換，改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.無線區(qū)域導盲系統(tǒng)，由無源RFID電子標簽和智能導盲終端組成，其工作流程如下: 1)激活盲道的無源RFID電子標簽； 2)判斷無源RFID電子標簽內容是否有效，如果是有效信息，進行下一步，否則到第9I K少； 3)讀取無源RFID電子標簽的信息； 4)解析無源RFID電子標簽的信息； 5)判斷是否包含位置信息，是，進行下一步；否，則到第7步； 6)解析的信息是位置信息，根據提示搜索數據庫合成位置提示語音； 7)判斷是否包含方向信息，是，進行下一步；否，則到第9步； 8)解析的信息是方向信息，根據提示搜索數據庫合成方向提示語音； 9)一個工作周期結束。
2.根據權利要求1所述的智能導盲終端由處理器單元(17)、射頻電路單元(11)、射頻功放單元(12)、射頻天線單元(13)、語音芯片單元(14)、語音功放和揚聲器單元(15)、電池(16)組成。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的智能導盲終端，其外觀結構可以是直桿式盲杖、折疊式的盲杖，也可以是手持設備結構。
4.根據權利要求1或權利要求2或權利要求3所述的智能導盲終端，其特征是: 1)具有對無源RFID電子標簽解碼的功能； 2)按盲人行走的方向不同，發(fā)出不同消息；按不同行走速度和需求，發(fā)布消息的重復或忽略；依照盲人聆聽習慣選用耳塞式或夾持式；實現(xiàn)中文，英文等不同的語種提示音； 3)依據不同場館、道路的信息需求對智能導盲終端的內存在現(xiàn)場通過專用無線設備實現(xiàn)實時更新； 4)具有外部通信功能，能通過接口和語音合成芯片通信，合成需要的語音提示信息并播放給盲人使用； 5)具有電量檢測功能，并在低電量 時，合成低電量報警語音，提示使用者及時充電。
5.根據權利要求1所述的無源RFID電子標簽鋪設的RFID射頻盲道，其特征是不同RFID射頻盲道的排序，按其接收編碼的矢量關系編制語音信息代碼。
【文檔編號】A61H3/06GK103892992SQ201210567174
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權日:2012年12月25日
【發(fā)明者】李征, 陳永金, 李晶, 邱亮 申請人:北京格瑞圖科技有限公司