无线区域导盲系统的制作方法
【专利摘要】无线区域导盲系统，涉及导盲领域。本发明克服传统盲道的缺点，由无源RFID电子标签和智能导盲终端组成，提供一套满足盲人要求的无线智能区域助残导盲系统。在道路上预埋无源RFID电子标签，形成一条表面上看不见的无线射频电子盲道，盲人通过携带的智能导盲终端，对采集到的无线射频盲道信息进行处理，根据逻辑关系判断盲人所处的方位，并根据数据信息通过合成语音播报的形式，提示盲人所在的位置及周边的环境，指引前进的方向，保障盲人在行走过程中的人身安全。同时，本套系统具有设备成本低、使用方便的优点。
【专利说明】无线区域导盲系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及导盲领域，尤其是一种无线智能区域助残导盲系统。
【背景技术】
[0002]现阶段人行横道导盲设施主要由铺在路面的条形直行和点形分道盲道砖组成，而盲道存在诸多问题:建设不规范；损坏；中间有电线杆、路牌、书报亭等障碍物；自行车、货物等占用严重；盲道不贯通。正因为存在如此众多的问题，盲人不敢使用盲道，仍按传统办法使用盲棒探敲人行道走非机动车道，这样给他们带来很大的人身安全问题。
[0003]一些新型导盲设施，如卫星定位装置、红外线导盲装置等尚处于试验阶段，存在技术不成熟，设备成本高等诸多问题，未能得到广泛应用。无源RFID射频技术经多年的发展已是一个较为成熟的技术，随着RFID射频技术的普及以及不断有先进功能的技术方案的推出，使得RFID射频技术的小型化、高速数据的刷新实现成为可能，同时RFID射频无线标签信息丰富，使用广泛可靠。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种能够实现无线智能区域助残导盲系统，克服传统盲道的缺点和人为造成的盲道设施的断续、以及导盲信息的贫乏，运用电子技术手段给视残的行路者提供多功能的向导，构建一套低成本、高效率的智能盲道系统。
[0005]本发明无线区域导 盲系统可以应用在社区、公园、展览馆、景区、博览会等大型公共场所，由无源RFID电子标签和智能导盲终端组成。在道路上预先埋下无源RFID电子标签，作为埋入地下的信息标志物，形成一条表面上看不见的无线射频电子盲道。智能导盲终端作为盲人随身携带的探索盲道的工具，配合无源RFID构成的电子盲道组成了基本的无线智能区域助残导盲系统。智能导盲终端包含无源RFID电子标签阅读器，可以解析盲道中无源电子标签的内容，用以判定盲人所在位置的坐标及方向，通过内部算法合成位置、方向等语音提示，引领盲人朝正确的方向上行走，将盲人引导至目的地。其工作流程如下:
1)激活盲道的无源RFID电子标签；
2)判断无源RFID电子标签内容是否有效，如果是有效信息，进行下一步，否则到第9
I K
少；
3)读取无源RFID电子标签的信息；
4)解析无源RFID电子标签的信息；
5)判断是否包含位置信息，是，进行下一步；否，则到第7步；
6)解析的信息是位置信息，根据提示搜索数据库合成位置提示语音；
7)判断是否包含方向信息，是，进行下一步；否，则到第9步；
8)解析的信息是方向信息，根据提示搜索数据库合成方向提示语音；
9)一个工作周期结束。
[0006]智能导盲终端由处理器单元、射频电路单元、射频功放单元、射频天线单元、语音芯片单元、语音功放和扬声器单元、电池等组成。
[0007]适合盲人随身携带的探索盲道的智能导盲终端，外观结构可以是直杆式盲杖(适合普通展馆会所租借应用)，折叠式的盲杖(适合个人方便携带使用)，也可以是手持设备结构，提供给盲人的行路导向使用。智能导盲终端运用无线射频呼应技术，搜寻盲道射频标志，并获取相关信息，经快速处理后，转换成相应的响度、音调或语音信号，通过耳机和扬声器告知使用人，实现导向功能。智能导盲终端也可按现场获取的语音代码通过芯片转换成相应的告知语音，并通过便携的音响通知使用人。采用拓扑技术来设计其工作周期和状态，可使智能导盲终端的能耗降低到很低的水平，延长智能导盲终端的电池使用时间，降低盲人的使用成本。
[0008]智能导盲终端具备如下的特征:
1)具有对无源RFID电子标签解码的功能，能对由低频通信解调获得的无源RFID电子标签特征码进行解码，以获得正常格式的数据，解决盲人日常生活中对位置和方向难以辨另O，活动区域受限的问题，提供给盲人朋友“电子眼”功能。
[0009]2)按盲人行走的方向不同，发出不同消息；按不同行走速度和需求，发布消息的重复或忽略；依照盲人聆听习惯选用耳塞式或夹持式；实现中文，英文等不同的语种提示音。
[0010]3)依据不同场馆、道路的信息需求对智能导盲终端的内存在现场通过专用无线设备实现实时更新，确保同一智能导盲终端可以应用在各种场合。
[0011]4)具有外部通信功能，能通过接口和语音合成芯片通信，合成需要的语音提示信息并播放给盲人使用。
[0012]5)具有电量检测功能，能够对系统供电使用的电池进行电量检测，并在低电量时，合成低电量报警语音，提示使用者及时充电。
[0013]无源RFID电子标签使用时无须供电，抗电磁干扰能力强，环境变化对它的影响小，可具备抗雨水、泥沙覆盖等特点，特别适合于预埋在地下构成无线电子盲道。通常的无源RFID电子标签信息传递距离较短，但是通过增强智能导盲终端的功率和选择合适的电子元器件，可以实现2-3米的传输距离，满足实际的需要。
[0014]不同RFID射频盲道的排序，按其接收编码的矢量关系编制语音信息代码。运用系统软件对现场实现不同场景的拓扑运算处理，输出人性化的告知语音信息。运用近电场传输技术对不同应用领域的数据实现现场交流。
[0015]本发明的优点在于:提供一套满足盲人要求的无线智能区域助残导盲系统，铺设一条看不见的电子盲道，保障盲人在行走过程中的人身安全。同时，本套系统具有设备成本低，施工可以在铺路的过程中同时布设，使用方便的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为无线智能导盲终端硬件结构图 图2为无线区域导盲系统工作流程图
【具体实施方式】
[0017]下面参考附图详细说明本发明。[0018]本发明无线智能区域助残导盲系统由预埋在地下无源RFID电子标签构成的电子盲道和智能导盲终端两部分组成。无源RFID射频标签作为埋入地下的信息导航标志物，形成一条看不见的电子盲道，每个无源标签包含了特定的位置和方向信息，通过智能导盲终端激活工作。智能导盲终端读取沿途中每个无源电子标签信息，根据其中的位置和方向信息通过内部算法合成语音提示信息，通过耳机或者喇叭输出，引领盲人行进。
[0019]参考图1，智能导盲终端由处理器单元(17)、射频电路单元(11)、射频功放单元
(12)、射频天线单元(13)、语音芯片单元(14)、语音功放和扬声器单元(15)、电池(16)等组成。处理器采用的是ATMEL公司的ATMEGA32L单片机，该芯片具有32K字节FLASH，2K字节的RAM，IK字节的EEPR0M;软件代码的大小应控制在32K，所用的变量及堆栈应小于2K。
[0020]参考图2，无线区域导盲系统工作流程如下:
1)激活盲道的无源RFID电子标签；
2)判断无源RFID电子标签内容是否有效，如果是有效信息，进行下一步，否则到第9
步；
少；
3)读取无源RFID电子标签的信息；
4)解析无源RFID电子标签的信息；
5)判断是否包含位置信息，是，进行下一步；否，则到第7步；
6)解析的信息是位置信息，根据提示搜索数据库合成位置提示语音；
7)判断是否包含方向信息，是，进行下一步；否，则到第9步；
8)解析的信息是方向信息，根据提示搜索数据库合成方向提示语音；
9)一个工作周期结束。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.无线区域导盲系统，由无源RFID电子标签和智能导盲终端组成，其工作流程如下: 1)激活盲道的无源RFID电子标签； 2)判断无源RFID电子标签内容是否有效，如果是有效信息，进行下一步，否则到第9I K少； 3)读取无源RFID电子标签的信息； 4)解析无源RFID电子标签的信息； 5)判断是否包含位置信息，是，进行下一步；否，则到第7步； 6)解析的信息是位置信息，根据提示搜索数据库合成位置提示语音； 7)判断是否包含方向信息，是，进行下一步；否，则到第9步； 8)解析的信息是方向信息，根据提示搜索数据库合成方向提示语音； 9)一个工作周期结束。
2.根据权利要求1所述的智能导盲终端由处理器单元(17)、射频电路单元(11)、射频功放单元(12)、射频天线单元(13)、语音芯片单元(14)、语音功放和扬声器单元(15)、电池(16)组成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的智能导盲终端，其外观结构可以是直杆式盲杖、折叠式的盲杖，也可以是手持设备结构。
4.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的智能导盲终端，其特征是: 1)具有对无源RFID电子标签解码的功能； 2)按盲人行走的方向不同，发出不同消息；按不同行走速度和需求，发布消息的重复或忽略；依照盲人聆听习惯选用耳塞式或夹持式；实现中文，英文等不同的语种提示音； 3)依据不同场馆、道路的信息需求对智能导盲终端的内存在现场通过专用无线设备实现实时更新； 4)具有外部通信功能，能通过接口和语音合成芯片通信，合成需要的语音提示信息并播放给盲人使用； 5)具有电量检测功能，并在低电量 时，合成低电量报警语音，提示使用者及时充电。
5.根据权利要求1所述的无源RFID电子标签铺设的RFID射频盲道，其特征是不同RFID射频盲道的排序，按其接收编码的矢量关系编制语音信息代码。
【文档编号】A61H3/06GK103892992SQ201210567174
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2012年12月25日
【发明者】李征, 陈永金, 李晶, 邱亮 申请人:北京格瑞图科技有限公司