专利名称：基于gps的导盲方法及其导盲装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于GPS的导盲方法及其导盲装置。
背景技术：
在现实生活中，如何使盲人安全的单独出行，是其监护人所急切需要的。目前，盲人单独出行一般会借助手杖或导盲犬来判断路面状况。盲人借助手杖以左右敲击路面的方式，虽然可以获知前行路面的路况，但是其不能准确的自己所处的位置，而且，采用手杖一般只适合于在较小的范围，而且是盲人比较熟悉的环境内活动，若是行走在盲人比较陌生的地方，因其不知道自己所述的位置，极易出现迷路的情况。盲人借助训练有素的导盲犬来引路，是目前比较安全及可靠的导盲方式。因为， 导盲犬可以感知较为复杂的路况，例如，当路面上有车辆通过时，其会站了不动，以告知盲人此时不可横越马路；它还能及时的发现路面上的坑洼、凸起等，以带领盲人绕过坑洼或凸起。但是，采用导盲犬进行引路，也仅仅局限于较为熟悉的环境中，若在陌生的环境下，导盲犬不知道行进的目的地，其只能保证盲人的行走安全，而不能避免出现迷路的情况出现。由上可见，如何扩大盲人的活动范围，避免出现盲人出行迷路的问题，是本领域技术人员所要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种基于GPS的导盲方法及其导盲装置，以扩大盲人的活动范围，避免出现盲人出行迷路的问题，使盲人达到无障碍出行。本发明提供一种基于GPS的导盲方法，包括判断单元根据GPS模块接收到的当前位置的GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令；转向信号生成单元接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。本发明还提供一种基于GPS的导盲装置，包括GPS模块，用于接收当前位置的GPS数据信息；判断单元，用于根据GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令；转向信号生成单元，用于接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。本发明提供的基于GPS的导盲方法及其导盲装置，可以准确的判断使用者(盲人) 当前的位置与行走线路的关系，在使用者处于行走线路的拐点上时，发出相应的转向信号以告知进行转向，以指引使用者最终到达目的地。由于行走线路可以根据目的地的不同进行相应的设置，故，使用者可以根据不同的行走线路到达任意目的地，扩大了使用者的活动范围，避免出现使用者出行迷路的问题，使使用者达到了无障碍出行。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1为本发明基于GPS的导盲方法实施例的流程图；图2为本发明基于GPS的导盲方法的行走线路获取方法的流程图；图3为本发明基于GPS的导盲装置实施例1的结构示意图；图4为本发明基于GPS的导盲装置实施例2的结构示意图；图5为本发明基于GPS的导盲装置实施例3的结构示意图；图6为本发明基于GPS的导盲装置实施例4的结构示意图；图7为本发明基于GPS的导盲装置实施例5的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明基于GPS的导盲方法实施例的流程图，参见图1，本发明基于GPS的导盲方法的实施例，包括以下步骤SlOO 判断单元根据GPS模块接收到的当前位置的GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令；GPS (Global Positioning System)模块接收到来自空间GPS卫星发送的当前位置的GPS数据信息，此GPS数据信息至少包括GPS模块当前所处位置的经度值和纬度值。行走线路对应一串与实际道路相匹配的经纬值，为了提高计算的速度，这一串经纬值可以是离散的，其离散的间隔可具体根据GPS的精度来决定，例如但不局限于在行走线路上相对于实际道路Im的距离用四个坐标点(每个坐标点对应一个唯一的经纬值)均分。判断模块判断GPS模块当前所处位置的经度值和纬度值是否与拐点向匹配，若匹配则说明目前处于拐点位置，此时需要进行转弯。此处的拐点并不仅仅为一个具体的坐标点，而是以某一坐标点为中心，以一定长度为半径的区域内所有坐标点的集合。例如，在需要拐弯处的道路交汇的两条人行道交线的中点为中心，以Im(不仅限于lm，根据精度需要可以相应的选择长度值)长为半径的区域内的坐标点均为拐点。当GPS模块当前所处位置的经度值和纬度值与上述任一坐标点相同或落入到上述区域内时，则说明此时需要拐弯，判断模块向转向信号生成单元发出转向命令。S200 转向信号生成单元接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。转向信号生成单元接收到来自判断模块发出的转向命令，该转向命令分为左转命令和右转命令，所述左转命令包括左转标识，所述右转命令包括右转标识。转向信号生成单元根据左转标识、右转标识来判断所述转向命令时左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制转向信号生成单元中的左转振子振动，否则控制转向信号生成单元中的右转振子振动。那一侧的振子振动说明需要向那个方向转弯，若两个振子均不振动说明不需要转向，仍需继续前行。上述实施例的基于GPS的导盲方法，可以准确的判断使用者(盲人)当前的位置与行走线路的关系，在使用者处于行走线路的拐点上时，发出相应的转向信号以告知进行转向，以指引使用者最终到达目的地。由于行走线路可以根据目的地的不同进行相应的设置，故，使用者可以根据不同的行走线路到达任意目的地，扩大了使用者的活动范围，避免出现使用者出行迷路的问题，使使用者达到了无障碍出行。图2为本发明基于GPS的导盲方法的行走线路获取方法的流程图，基于上述实施例，进一步地，如图2所示，所述行走线路采用下述方法获得SlOl 语音模块获取目的地语音设置信息；在出行前，使用者说出所要前往的目的地，语音模块具备语音识别功能，使用者说出的目的地作为目的地语音设置信息被语音模块所接收，并读出所述目的地以供使用者判断识别出来的目的地是否正确，若正确则提示使用者确认输入，否则接收使用者重新说出的目的地。例如，使用者需要去“XX公园”，在目的地输入时，使用者说出“XX公园”，语音模块获取这个语音信息，对获取到的语音信息进行识别，并读出识别出来的内容，然后语音提示使用者是确认还是重新语音输入目的地。若语音模块识别的目的地信息正确，则使用者向语音模块语音输入“确定”，语音模块识别“确定”，并完成目的地设置；否则使用者重新语音输入所述目的地。S102 线路规划模块根据所述目的地语音设置信息，在所述线路规划模块中存储的地图上获得所述行走线路。线路规划模块根据语音模块获取的目的地语音设置信息，在该线路规划模块中存储的地图中计算出最优路线，该最优路线即为去目的地的行走线路。在计算最优路线时需要考虑的条件至少包括线路最短、经过路口较少、道路车流量较少等条件中的一个。基于上述实施例，进一步地，由于目前城市发展比较快，因此需要及时的更新地图信息，以防止计算出错误的行走线路。另外，对地图的更新也是为了丰富地图信息，如在更新的地图内添加新建设的过街天桥、商品等信息，以最大限度的提供目的地集群。其做法是，线路规划模块向地图更新服务器发送地图更新请求，所述地图更新请求包括用户标识和地图版本标识；线路规划模块向地图更新服务器发送地图更新请求可以是定时自主的发送，也可以是由人为不定时的发起。地图更新服务器根据所述地图版本标识判断所述地图是否需要更新，若需要更新则发送地图更新数据至所述线路规划模块，所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。判断地图是否需要更新主要依据地图版本标识来确定，当地图更新服务器内的地图所对应的地图版本标识新于(版本高于)线路规划模块内的地图所对应的地图版本标识时，则说明需要进行地图的更新，否则不需要更新地图。另外，对地图的更新也可以有地图更新服务器发起，S卩，地图更新服务器向所述线路规划模块发送地图版本信息获取信息，所述地图版本信息获取信息包括用户标识；
所述线路规划模块根据所述地图版本信息获取信息向所述地图更新服务器发送地图版本消息，所述地图版本消息包括所述用户标识及地图版本标识；所述地图更新服务器根据所述地图版本标识判断所述地图是否需要更新，若需要更新则发送地图更新数据至所述线路规划模块，所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。基于上述实施例，进一步地，为了使使用者获知行进道路的倾斜状况，以便在例如为下坡时，提示使用者慢行，则倾角测量单元测量获知路面的倾斜角度，并判断所述倾斜角度是否大于报警阈值，若大于则向所述语音模块发送提示请求，所述报警阈值用于表征发送所述提示请求的倾斜角度值；所述语音模块根据所述提示请求生成语音提示信息。在行进中，若倾角测量单元测得的路面的倾斜角度为15°，而设定的报警阈值为 10°，此时倾角测量单元向语音模块发送提示请求，所述语音模块根据提示请求，生产语音提示信息，即语音模块读出预设于倾角测量单元内的信息，例如“前方下坡路段，请小心慢行”等。基于上述实施例，进一步地，为了使使用者获知行进道路的路况，以便躲避道路上的障碍物和/或凹坑。路障测量单元测量获知道路前方是否有障碍物，若有则向所述语音模块发送障碍提示请求；所述语音模块根据所述障碍提示请求生成语音障碍提示信息。路障测量单元可以采用超声波探测装置。基于上述实施例，进一步地，为了使监护人可以获知使用者所处的位置，位置信息发送模块向位置信息接收终端发送当前位置信息。信息接收终端可以是监护人的手机，当前位置信息可以是文本短信，在该文本短信中至少可以包含当前所处位置的经纬值、街道名^fn息。图3为本发明基于GPS的导盲装置实施例1的结构示意图；如图3所示，本发明基于GPS的导盲装置的实施例包括GPS模块1用于接收当前位置的GPS数据信息；判断单元2 用于根据GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令; 转向信号生成单元3用于接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。本发明实施例提供的基于GPS的导盲装置的功能和处理流程，可以参见上述方法实施例，此处不再赘述。上述实施例的基于GPS的导盲装置，可以准确的判断使用者(盲人)当前的位置与行走线路的关系，在使用者处于行走线路的拐点上时，发出相应的转向信号以告知进行转向，以指引使用者最终到达目的地。由于行走线路可以根据目的地的不同进行相应的设置，故，使用者可以通过该基于GPS的导盲装置依不同的行走线路到达任意目的地，扩大了使用者的活动范围，避免出现使用者出行迷路的问题，使使用者达到了无障碍出行。作为一个优选的实施方式，GPS模块1、判断单元2集成于使用者的手机、具有无线通信能力的平板电脑或个人数字终端中；转向信号生成单元3作为一个单独的部件，可以做成鞍形用于放置在导盲犬的背上。转向信号生成单元的左、右两侧分别具有振子，即左转振子、右转振子。在导盲犬上岗引路之前，事先对其训练，使其产生条件反射，即左转振子振动时，其向左转走，右转振子振动时，其向右转走。依此方式，在判断单元判断获知需要转弯时，由转向信号生成单元的左转振子或右转振子振动，已告知导盲犬进行转弯，引导使用者向目的地前进。图4为本发明基于GPS的导盲装置实施例2的结构示意图，基于上述实施例，如图 4所示，本发明的基于GPS的导盲装置的实施例除了包括上述GPS模块1、判断单元2和转向信号生成单元3外，还包括语音模块4用于获取目的地语音设置信息；线路规划模块5用于根据所述目的地语音设置信息，在所述线路规划模块中存储的地图上获得所述行走线路。进一步地，为了使存储于所述线路规划模块内的地图为最新版本的地图，则所述线路规划模块还用于向地图更新服务器发送地图更新请求并接收所述地图更新服务器发送的地图更新数据，所述地图更新请求包括用户标识和地图版本标识，所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。另外，所述线路规划模块还用于接收地图更新服务器发送的地图版本信息获取信息，根据所述地图版本信息获取信息向所述地图更新服务器发送地图版本消息并接收所述地图更新服务器发送的地图更新数据，所述地图版本消息包括所述用户标识及地图版本标识；所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。图5为本发明基于GPS的导盲装置实施例3的结构示意图；如图5所示，基于上述实施例，本发明的基于GPS的导盲装置的实施例除了包括上述GPS模块1、判断单元2、转向信号生成单元3、语音模块4和线路规划模块5外，还包括倾角测量单元6，所述倾角测量单元6用于测量获知路面的倾斜角度，并判断所述倾斜角度是否大于报警阈值，若大于则向所述语音模块发送提示请求，所述报警阈值用于表征发送所述提示请求的倾斜角度值；所述语音模块4还用于根据所述提示请求生成语音提示信息。图6为本发明基于GPS的导盲装置实施例4的结构示意图；如图6所示，基于上述实施例，本发明的基于GPS的导盲装置的实施例除了包括上述GPS模块1、判断单元2、转向信号生成单元3、语音模块4和线路规划模块5外，还包括路障测量单元7，所述路障测量单元7用于测量获知道路前方是否有障碍物，若有则向所述语音模块4发送障碍提示请求；所述语音模块4还用于根据所述障碍提示请求生成语音障碍提示信息。图7为本发明基于GPS的导盲装置实施例5的结构示意图；如图7所示，基于上述实施例，本发明的基于GPS的导盲装置的实施例除了包括上述GPS模块1、判断单元2、转向信号生成单元3、语音模块4和线路规划模块5外，还包括位置信息发送模块8，所述位置信息发送模块8用于向位置信息接收终端发送当前位置信息。另外，需要说明的是路障测量单元7为超声波测量装置，其设置在转向信号生成单元3上，并向行进方向上发出超声波以进行路况的探测。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种基于全球定位系统GPS的导盲方法，其特征在于，包括判断单元根据GPS模块接收到的当前位置的GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令；转向信号生成单元接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。
2.根据权利要求1所述的基于GPS的导盲方法，其特征在于，所述行走线路采用下述方法获得语音模块获取目的地语音设置信息；线路规划模块根据所述目的地语音设置信息，在所述线路规划模块中存储的地图上获得所述行走线路。
3.根据权利要求2所述的基于GPS的导盲方法，其特征在于，所述线路规划模块向地图更新服务器发送地图更新请求，所述地图更新请求包括用户标识和地图版本标识；所述地图更新服务器根据所述地图版本标识判断所述地图是否需要更新，若需要更新则发送地图更新数据至所述线路规划模块，所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。
4.根据权利要求2所述的基于GPS的导盲方法，其特征在于，地图更新服务器向所述线路规划模块发送地图版本信息获取信息，所述地图版本信息获取信息包括用户标识；所述线路规划模块根据所述地图版本信息获取信息向所述地图更新服务器发送地图版本消息，所述地图版本消息包括所述用户标识及地图版本标识；所述地图更新服务器根据所述地图版本标识判断所述地图是否需要更新，若需要更新则发送地图更新数据至所述线路规划模块，所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。
5.根据权利要求2所述的基于GPS的导盲方法，其特征在于，还包括倾角测量单元测量获知路面的倾斜角度，并判断所述倾斜角度是否大于报警阈值，若大于则向所述语音模块发送提示请求，所述报警阈值用于表征发送所述提示请求的倾斜角度值；所述语音模块根据所述提示请求生成语音提示信息。
6.根据权利要求2所述的基于GPS的导盲方法，其特征在于，还包括路障测量单元测量获知道路前方是否有障碍物，若有则向所述语音模块发送障碍提示请求；所述语音模块根据所述障碍提示请求生成语音障碍提示信息。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于GPS的导盲方法，其特征在于，还包括位置信息发送模块向位置信息接收终端发送当前位置信息，所述当前位置信息包括当前位置的经度值和纬度值。
8.一种基于GPS的导盲装置，其特征在于，包括GPS模块，用于接收当前位置的GPS数据信息；判断单元，用于根据GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令；转向信号生成单元，用于接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。
9.根据权利要求8所述的基于GPS的导盲装置，其特征在于，还包括语音模块，用于获取目的地语音设置信息；线路规划模块，用于根据所述目的地语音设置信息，在所述线路规划模块中存储的地图上获得所述行走线路。
10.根据权利要求9所述的基于GPS的导盲装置，其特征在于，所述线路规划模块还用于向地图更新服务器发送地图更新请求并接收所述地图更新服务器发送的地图更新数据，所述地图更新请求包括用户标识和地图版本标识，所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。
11.根据权利要求9所述的基于GPS的导盲装置，其特征在于，所述线路规划模块还用于接收地图更新服务器发送的地图版本信息获取信息，根据所述地图版本信息获取信息向所述地图更新服务器发送地图版本消息并接收所述地图更新服务器发送的地图更新数据，所述地图版本消息包括所述用户标识及地图版本标识；所述地图更新数据包括所述用户标识、地图数据及与所述地图数据相对应的地图版本标识。
12.根据权利要求9所述的基于GPS的导盲装置，其特征在于，还包括倾角测量单元，用于测量获知路面的倾斜角度，并判断所述倾斜角度是否大于报警阈值，若大于则向所述语音模块发送提示请求，所述报警阈值用于表征发送所述提示请求的倾斜角度值；所述语音模块，还用于根据所述提示请求生成语音提示信息。
13.根据权利要求9所述的基于GPS的导盲装置，其特征在于，还包括路障测量单元，用于测量获知道路前方是否有障碍物，若有则向所述语音模块发送障碍提示请求；所述语音模块，还用于根据所述障碍提示请求生成语音障碍提示信息。
14.根据权利要求8-13任一所述的基于GPS的导盲装置，其特征在于，还包括位置信息发送模块，用于向位置信息接收终端发送当前位置信息，所述当前位置信息包括当前位置的经度值和纬度值。
全文摘要
本发明提供一种基于GPS的导盲方法及其导盲装置，方法包括判断单元根据GPS模块接收到的当前位置的GPS数据信息，判断当前位置是否处于行走线路的拐点上，若是则发出转向命令；转向信号生成单元接收所述转向命令，并判断所述转向命令为左转命令还是右转命令，若为左转命令则控制左转振子振动，否则控制右转振子振动。本发明的基于GPS的导盲方法及其导盲装置，可以准确的判断盲人当前的位置与行走线路的关系，在使用者处于行走线路的拐点上时，发出相应的转向信号以告知进行转向，以指引使用者最终到达目的地。由于行走线路可以根据目的地的不同进行相应的设置，因此扩大了使用者的活动范围，避免出现使用者出行迷路的问题。
文档编号A61H3/06GK102429801SQ201110233878
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者李学文 申请人:北京百纳威尔科技有限公司