专利名称：全方位路况通报导盲装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种电子导盲技术，特别是有关于一种全方位路况通报导盲 装置，其可应用于对一盲人使用者于行路时提供一全方位之路况通报导盲功能。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System, GPS)为一种公用之标准化的 全球性地理定位技术，目前亦已被广泛地应用于整合至各式之可携式电子装置， 例如个人数字助理装置(Personal Digital Assistant,. PDA)、掌上型计算机、 和智能型行动电话装置，用以让使用者于行路时可透过该可携式电子装置上所 显示的电子地图来查看其目前所在的地理位置。
然而GPS导航装置中的电子地图仅能适用于视力正常的使用者来浏览。为 了便于让盲人亦可使用GPS导航功能，目前亦已发展出语音式之GPS导盲装置， 可透过合成语音来将目前所在的地理位置或行路指引信息告知给盲人使用者。 然而目前之GPS导盲装置的一项缺点在于其仅能将目前地点或行路指引信息告 知给盲人使用者，而无法将路途上可能遇到的障碍物，例如围墙、树木、和路 边停放之车辆，告知给盲人使用者。此外，对于移动之物体，例如行驶中的车 辆，目前之GPS导盲装置亦无法对盲人使用者提供适当之导引信息。
发明内容
鉴于以上所述习知技术之缺点，本发明之主要目的便是在于提供一种全方 位路况通报导盲装置，其可应用于对盲人使用者提供一全方位之路况通报导盲 功能。
本发明之另一 目的在于提供一种全方位路况通报导盲装置，其可对盲人使 用者同时提供静态路障及动态物体的警示功能。
于实体架构上，本发明之全方位路况通报导盲装置至少包含(A)—近接物 体传感器数组模块，可于侦测到周围环境存在一近接物体时，响应地产生一组 电子信号；(B)—信号处理模块，其可响应该近接物体传感器数组模块所产生的 电子信号而产生一对应之导引信息；(C)一侦测方位角调整模块，其可于该近接 物体传感器数组模块侦测中的多个近接物体传感器同时感测到路障的情况下， 被启动来调整该些近接物体传感器的侦测方位角，以寻找出该路障的旁侧是否 有通路；以及(D)—导引信息输出模块，其可将该信号处理模块所产生的导引信 息输出成一人类可感知之非视觉式的导引信息。
本发明之全方位路况通报导盲装置的特点在于利用一环状数组之近接物体
传感器(例如为毫米电波式之雷达传感器)来以全方位方式同时提供周围环境之
静态及动态物体的警示功能；并可进而于遇到多重路障时，协助盲人使用者找 到可行之通路。此特点可对盲人使用者提供更为安全及可靠的行路导盲功能。
图1为一应用示意图，用以显示本发明之全方位路况通报导盲装置的应用 方式；
图2为一架构示意图，用以显示本发明之全方位路况通报导盲装置的近接 物感测基本架构；
图3为一架构示意图，用以显示本发明之全方位路况通报导盲装置所采用 之近接物体传感器数组模块的一个实施例；
图4为一事件驱动模型示意图，用以显示本发明之全方位路况通报导盲装 置中的信号处理模块响应各种路况(即事件)来产生对应之导引信息的处理方 式；以及
图5为一架构示意图，用以显示本发明之全方位路况通报导盲装置的内部 基本架构。
具体实施例方式
以下即配合所附之图式，详细揭露说明本发明之全方位路况通报导盲装置 之实施例。
图1显示本发明之全方位路况通报导盲装置(如标号ioo所指之方块)的应 用方式。如图所示，本发明之导盲100于具体实施上可为一独立之电子装置或 整合至一可携式之电子装置10，例如为智能型行动电话(即俗称之手机)或个人 数字助理装置(Personal Digital Assistant, PDA)，用以对使用者，特别是盲 人使用者20，提供一全方位之路况通报导盲功能；亦即当盲人使用者20于行路 时，本发明之全方位路况通报导盲装置100可告知盲人使用者20其前后左右之 各个方位上的路况，亦即盲人使用者20的周围环境是否存在有静态路障30 (例 如围墙、树木、和路边停放之车辆)或动态物体40 (例如行驶中的车辆)。
如图2所示，本发明之全方位路况通报导盲装置100的基本架构至少包 含(A)—近接物体传感器数组模块130; (B)—信号处理模块140; (C)—侦测方 位角调整模块150;以及(D)—导引信息输出模块160。以下即首先分别说明此 些构件的个别属性及功能。
近接物体传感器数组模块130由若干个近接物体传感器所组成，例如为如 图3所示般地由4个近接物体传感器131、 132、 133、 134所组成，且此4个近 接物体传感器131、 132、 133、 134以一环状数组方式安装至一穿载用具，例如 为一腰带135，然并不限于此，亦可为头环等穿载用具，以供使用者穿载于身上。于具体实施上，此近接物体传感器数组模块130中的各个近接物体传感器131、 132、 133、 134例如分别为一毫米电波式之雷达传感器。于实际应用时，盲人使 用者20即可将该腰带135穿载于其腰部上。当盲人使用者20将该腰带135穿 载于定位时，第一近接物体传感器131即位于盲人使用者20的前方、第二近接 物体传感器112位于左前方、第三近接物体传感器133位于右前方、而第四近 接物体传感器134则位于后方，用以提供一全方位之路况侦测功能。于实际使 用时，当盲人使用者20于行路路途中，其近接物体传感器数组模块130中的每 一个近接物体传感器131、 132、 133、 134于侦测到一近接之物体(即静态路障 30或动态物体40)时，立即响应地产生一电子信号，且此电子信号的形式即可 用以解析出该近接之物体为静态或动态、相隔之距离、以及动态物体的移动速 度。
再者，另一实施例中，可将该近接物体传感器数组模块130设于前述电子 装置10之机壳上，使用者手持该电子装置10即可透过该近接物体传感器131、 132、 133、 134侦测是否有物体接近。
信号处理模块140用以处理上述之近接物体传感器数组模块130分别由其 中之4个近接物体传感器131、 132、 133、 134所产生的一组电子信号，据以产 生一对应之导引信息。图4为一事件驱动模型(event-driven model)示意图， 用以此信号处理模块140响应各种路况(即事件)来产生对应之导引信息的处理 方式的。如图所示，若第一近接物体传感器131侦测到一静态之路障，则此信 号处理模块140即会响应地发出一对应之字符串形式的导引信息，例如为[前方 有路障，请靠右边走];其余依此类推。若第一近接物体传感器131侦测到一动 态物体，则此信号处理模块140即会响应地发出一对应之字符串形式的导引信 息，例如为[前方有移动物体，请靠右边走];其余依此类推。若第一近接物体 传感器131、第二近接物体传感器132、和第三近接物体传感器133同时侦测到 静态之路障，则此信号处理模块会首先执行S1之处理动作，亦即致能该侦测方 位角调整模块150来调整左前方之第二近接物体传感器132和右前方之第三近 接物体传感器133的侦测方位角，由此以侦测其它方位是否有空隙作为通路； 若是，则发出一对应之字符串形式的导引信息，例如为[前方有路障，请往右边 方向走];反之若否，则例如发出[前方无通路，请往回走]的导引信息。此处 须注意的一点是，图4所示之导引信息的文字内容及其响应方式可为一种依据 实际状况及需要所作的随意性之设计选择；亦即其可有许多其它不同的实施方 式。，
侦测方位角调整模块150可于第一近接物体传感器131、第二近接物体传感 器132、和第三近接物体传感器133同时侦测到路障的情况下，被上述之信号处 理模块140启动来调整侦测方位角，例如为调整左前方之第二近接物体传感器 132和右前方之第三近接物体传感器133的侦测方位角，由此以侦测其它方位是
否有空隙作为通路。
导引信息输出模块160用以将上述之信号处理模块120所产生的导引信息 输出成一人类可感知之非视觉式导引信息201。于具体实施上，此导引信息输出 模块160可例如为一语音输出装置或一震动装置；其中震动装置的实施方式例 如可适用于听觉亦有障碍的盲人使用者。若导引信息输出模块160为语音输出 装置，则其可将信号处理模块140所产生之字符串形式的导引信息转换成一合 成语音形式的信息。若导引信息输出模块160为一震动装置，则其例如可采用 一预定之震动方式及次数来代表各种不同的导引信息。
以下即利用一应用实例来说明本发明之全方位路况通报导盲装置100于实 际应用时的整体操作方式。
当盲人使用者20于马路上行进时，而近接物体传感器数组模块130中的所 有的近接物体传感器131、 132、 133、 134即会通过毫米雷达电波来感测盲人使 用者20的周围环境是否存在有其它物体，包括静态路障30 (例如围墙、树木、 和路边停放之车辆)和动态物体40 (例如行驶中的车辆)。当近接物体传感器数 组模块130其中一或多个近接物体传感器131、 132、 133、 134感测到近接物体 时，其即会响应地产生一电子信号，并将此电子信号传送给信号处理模块140， 以令信号处理模块140处理此电子信号来用以产生一对应之导引信息。
假设盲人使用者20在行进中，前方遇到有一静态路障30，例如围墙，则如 图4所示，信号处理模块140即会响应地发出一对应之字符串形式的导引信息， 例如为[前方有路障，请靠右边走];再接着令导引信息输出模块160将此导引 信息输出成一人类可感知之非视觉式导引信息201，例如为语音形式或震动形式 之导引信息。
假设盲人使用者20在行进中，其后方有一动态物体40，例如行驶中的车辆; 则如图4所示，信号处理模块140即会响应地发出一对应之字符串形式的导引 信息，例如为[后方有移动物体接近中，请靠右边走];再接着令导引信息输出 模块160将此导引信息输出成一人类可感知之非视觉式导引信息201，例如为语 音形式或震动形式之导引信息。
假设盲人使用者20在行进中，遇到多重路障，例如前方、左前方、和右前 方均有路障；则如图4所示，信号处理模块140即会响应地首先执行Sl之处理 动作，亦即致能该侦测方位角调整模块150来调整左前方之第二近接物体传感 器132和右前方之第三近接物体传感器133的侦测方位角，由此以侦测其它方 位是否有空隙作为通路。若右方发现有通路(即右方未感测到路障)，则例如发 出[前方有路障，请往右边方向走]的导引信息；反之，若右方及左方亦同样地 均感测到路障，则例如发出[前方无通路，请往回走]的导引信息。
如图5所示，本发明之全方位路况通报导盲装置100的基本架构之另一实 施例包含(A)—输入模块110;(B) —卫星导航模块120; (C)—近接物
体传感器数组模块130; (D) —信号处理模块140; (E) —侦测方位角调整模 块150;以及一导引讯号输出模块160。以下即首先分别说明此些构件。
输入模块110由盲人使用者20或其它使用者操作而生成一操作讯号。于具 体实施上，盲人使用者20由输入模块110输入操作进而生成一操作讯号，且将 该操作讯号传送至卫星定位模块120。
卫星导航模块120由卫星定位器121、数据库122以及数据处理器123所组 成，且依据该操作讯号以及一地理信息生成一行路指引信息，且配合一卫星定 位作业而使该卫星导航模块120执行行路指引功能。于具体实施上，该卫星导 航模块120依据盲人使用者20操作之操作讯号，以使该卫星定位模块120之卫 星定位器121接收卫星定位讯号，且据以进行卫星定位，该卫星定位模块120 之数据库122将储存之地理信息传送至该卫星定位模块120之数据处理器123， 该数据处理器123则依据该操作讯号、该卫星定位讯号以及地理信息产生一行 路导引信息，且将该行路指引信息传送至导引信息输出模块160，亦即在未侦测 到任何近接之物体时，将行路导引信息以字符串形式导引盲人使用者20行走， 例如发出「请继续行走」的导引信息，或遇路口需转向或需变更行进方向时， 例如发出「请左转」的导引信息。
该近接物体传感器数组模块130、信号处理模块140、侦测方位角调整模块 150以及导引信息输出模块160之个别属性及功能已于上述说明，故在此不再次 赘述。
假设盲人使用者20透过输入模块110操作进而产生一操作讯号且同时启动 近接物体感测模块130，以令卫星导航模块120依据盲人使用者20操作之操作 讯号，开始由卫星导航模块120之卫星定位器121接收卫星定位讯号并传送至 卫星导航模块120之数据处理器123，同时，卫星导航模块120之数据处理器 123会一并依据数据库122中所储存之地理信息以及盲人使用者20所操作之操 作讯号产生一对应之行路导引信息，当盲人使用者20依据行路指引信息于马路 上行进时，而近接物体感测数组模块130侦测到前方一公尺处有一静态路障30， 例如围墙，导引信息输出模块160则会依据该信号处理模块140所产生之导引 信息以及该卫星导航模块120所产生之行路指引信息进行信息分析程序，以产 生一对应之文字形式的导引信息，例如为「前方有路障，请靠右边继续行走」， 且将此导引讯号输出成一语音形式或震动形式之导引信息，以指引盲人使用者 20行进。
总而言之，本发明提供了一种全方位路况通报导盲装置，其可应用于对盲 人使用者提供一全方位之路况通报导盲功能；其特点在于利用一环状数组之近 接物体传感器来以全方位方式同时提供周围环境之静态及动态物体的警示功 能；并可进而于遇到多重路障时，协助盲人使用者找到可行之通路。此特点可 对盲人使用者提供更为安全及可靠的行路导盲功能，此外，本发明亦可配合卫星导航功能指引盲人使用者欲到达目的地之行走路线。本发明因此较先前技术 具有更佳之进步性及实用性。
权利要求
1.一种全方位路况通报导盲装置，其可应用于对一使用者提供一全方位之路况通报导盲功能，包含一近接物体传感器数组模块，可于侦测到周围环境存在一近接物体时，响应地产生一组电子信号；一信号处理模块，其可响应该近接物体传感器数组模块所产生的电子信号而产生一对应之导引信息；一侦测方位角调整模块，其可于该近接物体传感器数组模块侦测中的多个近接物体传感器同时感测到路障的情况下，被启动来调整该些近接物体传感器的侦测方位角，以寻找出该路障的旁侧是否有通路；以及一导引信息输出模块，其可将该信号处理模块所产生的导引信息输出成一人类可感知之非视觉式的导引信息。
2. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该装置还包 含一输入模块，其依据使用者之操作而生成一操作讯号。
3. 如权利要求2所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该装置包含卫星导航模块，其包括卫星定位器，其用以接收卫星定位讯号，且据以进行卫星定位； 数据库，其用以储存地理信息；以及数据处理器，其用以依据该操作讯号、该卫星定位讯号以及地理信息产生 一对应之行路指引信息。
4. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该导引信息 输出模块依据该信号处理模块所产生之导引信息以及该卫星导航模块所产生之 行路指引信息进行信息分析程序，并输出一人类可感知之非视觉式的导引信息。
5. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该装置整合 至一智能型行动电话装置。
6. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该装置整合 至一个人数字助理装置。
7. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该近接物体 传感器数组模块为一环状数组之近接物体传感器。
8. 如权利要求7所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该环状数组之近接物体传感器包括一第一近接物体传感器，其用以侦测该使用者的前方周围环境是否存有近 接物体；一第二近接物体传感器，其用以侦测该使用者的左前方周围环境是否存有 近接物体；以及 一第三近接物体传感器，其用以侦测该使用者的右前方周围环境是否存有 近接物体。
9. 如权利要求7所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该环状数组 之近接物体传感器更进而包括' 一第四近接物体传感器，其用以侦测该使用者的后方周围环境是否存有近 接物体。
10. 如权利要求7所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该环状数组 之近接物体传感器为一毫米电波式之雷达传感器。
11. 如权利要求l所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该导引信息 输出模块为一语音输出装置，用以将该信号处理模块所产生之导引信息输出成 一语音形式的导引信息。
12. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该导引信息 输出模块为一震动装置，用以将该信号处理模块所产生之导引信息输出成一震 动形式的导引信息。
13. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该近接物体 传感器数组模块安装于一穿载用具上，可供使用者穿载至身上。
14. 如权利要求1所述之全方位路况通报导盲装置，其特征是，该全方位路 况通报导盲装置整合至一电子装置，而该环状数组之近接物体传感器安装于该 电子装置之机壳上。
全文摘要
本发明揭露一种全方位路况通报导盲装置，其可应用于对一盲人使用者提供一全方位之路况通报导盲功能；其特点在于利用一环状数组之近接物体传感器来以全方位方式同时提供周围环境之静态及动态物体的警示功能；并可进而于遇到多重路障时，协助盲人使用者找到可行之通路。此特点可对盲人使用者提供更为安全及可靠的行路导盲功能。
文档编号G01C21/34GK101339041SQ200710028970
公开日2009年1月7日 申请日期2007年7月2日 优先权日2007年7月2日
发明者萧峻胜 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司;神达电脑股份有限公司