专利名称：移动通信装置及其移动通信装置的行程引导方法
技术领域：
本发明涉及一种移动通信装置及引导方法，尤其是一种语音进行行程引导的移动通信装 置及其行程引导方法。
背景技术：
随着社会的不断进步，盲人这个弱势群体也越来越受到关注。科技的飞速发展给普通人 的生活带来的极大的方便，盲人也希望高端的技术给他们原本不方便的生活带来便捷。目前 ，盲人的出行主要采用导盲仗协助，采用导盲仗在准确、便捷、美观方面都有所不足，而且 还要占用双手。
随着科技的飞速发展，目前市面上也相继出现了各式各样的电子导盲仗，电子导盲仗通 常采用一些电磁波测量障碍物的距离，不能全面的知道障碍物的高度以及道路状况，所以其 可靠性不高，定位以及障碍物的提示较为简单，而且携带不便影响美观。通常不具有导航功 能，使得盲人的出行存在地域的局限性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能通过语音进行导盲的移动通信装置。 此外，还有必要提供一种盲人出行的行程引导方法。
一种移动通信装置，包括存储单元、无线收发单元、计时器、角度测量单元、处理单元 及语音输出单元。存储单元，存储多个语音文件；无线收发单元，用于每隔一预设时间段发 射无线探测信号，并接收所述无线探测信号遇到障碍物时的反射信号；计时器，用于计算发 射所述无线探测信号和接收到其反射信号的时间差；角度测量单元，用于测量无线探测信号 的发射方向与垂直地面方向的夹角；处理单元，根据所述时间差和无线探测信号的传播速度 计算移动通信装置与地面的垂直高度，根据所述时间差、无线探测信号的传播速度以及所述 夹角计算移动通信装置与障碍物的水平距离，根据所述高度、所述夹角和所述水平距离计算 障碍物的高度，从存储单元中读取移动通信装置与障碍物的水平距离和障碍物的高度对应的 语音文件，并将所述语音文件处理成语音信号；及语音输出单元，用于输出所述语音信号对 应的语音。
所述移动通信装置还包括无线通信单元及语音输入单元。所述无线通信单元，还用于接 收定位信号；所述语音输入单元，用于接收用户通过语音输入的目标位置；其中，所述存储单元还存储有电子地图；所述处理单元根据所述定位信号计算出移动通信装置的当前位置坐 标，并在电子地图中査找所述目标位置的坐标，根据电子地图确定移动通信装置的当前位置 坐标与所述目标位置的坐标之间的行走路线，并从所述存储单元中读取所述行走路线上各地 标对应的语音文件，并将所述语音文件处理成语音信号；所述语音输出单元输出所述语音信 号对应的语音，以引导使用者沿着所述行走路线移动。
一种利用移动通信装置引导盲人出行的方法，包括如下步骤提供一存储单元存储多个 语音文件；接收用户路况判断指令驱动所述移动通信装置向垂直地面方向发射和接收的无线 探测信号；接收到垂直地面方向的发射的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线 探测信号，并接收所述无线探测信号遇到障碍物时的反射信号；计算发射和接收垂直地面方 向的无线探测信号的时间差，并计算所述无线收发单元向前方发射的无线探测信号和接收到 所述反射信号的时间差；测量所述移动通信装置与垂直地面方向的角度；根据所述时间差和 所述无线探测信号的传播速度以及所述角度计算所述移动通信装置与所述障碍物的距离，根 据所述时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置与地面的垂直高度，并 根据所述高度、所述角度和所述距离计算障碍物的高度，读取对应的语音文件，并将所述语 音文件处理成语音信号，并输出所述语音信号对应的语音。
一种利用移动通信装置引导盲人出行的方法，还包括如下步骤提供一存储单元存储电 子地图；接收用户语音输入的目标位置，査找所述目标位置的坐标；接收卫星定位信号，并 根据所述定位信号计算出所述移动通信装置的当前位置坐标；在电子地图中确定所述目标位 置的坐标及所述移动通信装置的当前位置坐标之间的行走路线；读取所述行走路线上各地标 对应的语音文件，将所述语音文件处理成语音信号，并输出所述语音信号对应的语音。
利用上述移动通信装置及引导盲人出行的方法能够识别路况信息，并通过语音输出所述 路况信息以提醒盲人，为盲人出行带来方便。而且，上述移动通信装置及其导盲的方法还提 供了导航功能，通过语音输出用户的行走路线从而为用户引路，扩大了盲人的出行范围。下 面将结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1为一实施例中移动通信装置100的功能模块图。 图2为一实施例中计算障碍物高度的示意图。 图3为一实施例中移动通信装置的语音文件的索引示意图。 图4至图10为识别路况的示意图。
图11为另一实施例中移动通信装置200的功能模块图。图12为另一实施例中移动通信装置300的功能模块图。
图13为一实施例中移动通信装置的路线坐标的示意图。
图14为一实施例中移动通信装置的方向坐标的示意图。
图15为一实施例中导盲方法的流程图。
图16为 一实施例中导航方法的流程图。
具体实施例方式
本发明提供一种移动通信装置，其能够识别用户行走过程的路况信息，并通过语音输出 所述路况信息以提醒用户。此外，所述移动通信装置还能够接收用户通过语音输入的目的地 ，建立当前位置到达目的地的路线，并通过语音输出用户的行走路线从而为用户引路，扩大 了盲人的出行范围。
图1为一实施例中移动通信装置100的功能模块图。移动通信装置100包括存储单元11、 无线收发单元12、计时器13、角度测量单元14、处理单元15及语音输出单元16。请一并参考 图3，存储单元11存储有多个语音文件110;
无线收发单元12，用于每隔一预设时间段发射无线探测信号，并接收所述无线探测信号 遇到障碍物时的反射信号。首先，用户输入路况判断指令驱动所述移动通信装置100发射和 接收垂直地面方向的无线探测信号，在接收到垂直地面方向的无线探测信号后每隔一预设时 间段向前方发射无线探测信号，并接收所述无线探测信号遇到障碍物时的反射信号；计时器 13，用于计算发射所述无线探测信号和接收到其反射信号的时间差；角度测量单元14，用于 测量无线探测信号的发射方向与垂直地面方向的夹角；处理单元15，根据所述垂直地面方向 发射和接收无线探测信号的时间差和无线探测信号的传播速度计算移动通信装置100与地面 的高度，根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差、无线探测信号的传播速度以及 所述夹角计算移动通信装置100与障碍物的水平距离，根据所述高度、所述夹角和所述水平
距离计算障碍物的高度，从存储单元ii中读取移动通信装置ioo与障碍物的水平距离和障碍
物的高度对应的语音文件IIO，并将所述语音文件110处理成语音信号；语音输出单元16，用 于输出所述语音信号对应的语音。
所述角度测量单元14采用的传感器测量，传感器测量采用非接触角度测量原理以及信号 处理方法，采用磁敏电阻为敏感组件，以磁场为媒介将角位移转化为电信号，根据电信号得 出角度测试结果。当角度传感器往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少 。计数与角度传感器的初始位置有关，当初始化角度传感器时，其计数值被设置为O，这均 可通过编程实现。传感器也可采用液位测量控制装置，根据液体液位的变化将测量到的角度经处理单元15进行处理后输出。
图2为所述处理单元15计算所述障碍物的高度的示意图。所述角度测量单元14测量的所 述移动通信装置100与垂直地面方向的夹角为a ;所述移动通信装置100与地面的垂直高度H 为边AD，根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度 计算所述移动通信装置100与障碍物的距离为AC，根据sm^^BG/A^，可得所述障碍物的水 平距离为BC，根据毕氏定理AB2+B^二A^可求出所述AB的值，所述障碍物的高度h即可
根据"^"—，得出。
所述处理单元15将所述移动通信装置100测量的障碍物的高度h与一预设高度h0进行比较 ，如果所述障碍物的高度h大于或等于该预设高度hO时，则所述处理单元15从所述存储单元 IO读取对应的语音文件IOO，并将所述语音文件110处理成语音信号，并藉由所述语音输出单 元16输出所述语音信号对应的语音以提醒所述移动通信装置100的使用者。如所述处理单元 15经过计算获得距离所述障碍物的S为3米，所述障碍物的高度为10厘米，且根据发射探测信 号的方向可知所述障碍物在所述移动通信装置100的右前方，所述预设高度h0为5厘米时，如 图3所示，所述处理单元15从所述存储单元11中读取相应的语音文件110，将所述语音文件 IIO处理成语音信号，所述语音输出单元16将输出的语音为"右前方3米处有10厘米高的障碍 物请小心"。
所述计时器13记录无线收发单元12发射和接收到所述无线探测信号的时间差，所述处理 单元15根据所述时间差来计算移动通信装置100与障碍物的距离。在本实施例中，无线收发 单元12发射无线探测信号，并在发射无线探测信号的同时触发所述计时器13开始计时，并在 接收到无线探测信号的反射信号时触发所述计时器13停止计时，假定所述无线探测信号在空 气中的传播速度为V，计时器13记录的时间差值为T，则处理单元15可根据正弦定理 3 = 「'772计算出发射点与障碍物的距离3。所述无线探测信号可以为超声波和红外线等。
所述处理单元15接收路况判断指令，并根据使用者在同一位置多次测量得到的使用者与 障碍物的水平距离，及所述障碍物的高度判断路况，所述路况判断指令通过通过一按钮输入 ，可设定所述移动通信装置100的任一输入键作为快捷键，该快捷键即可作为启动键又可作 为关闭键。图4至图11为识别路况的示意图，以下根据图4至图11具体分析所述处理单元15根 据多次测量综合判断路况信息的具体实现方法。在根据多次测量综合判断路况信息语音输出 单元16会输出语音文件110对应的语音进行导盲，图3为所述存储单元11存储的语音文件110 示意图，所述处理单元15从存储单元11中读取行走的方向路线坐标、障碍物距离以及路况信 息对应的语音文件IIO，并将所述语音文件110处理成语音信号，语音输出单元16输出语音信号对应的语音用以引导所述移动通信装置100沿着所述行走路线移动，并及时输出障碍物信 息。
图4路况识别的示意图，其假定的路况为一突起的障碍物，其具体判断的实现方法为 所述处理单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信 号的传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前 方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置 100与所述障碍物的距离为AC，根据正弦定理sm^^"C/JC可求出DC，根据毕氏定理 AD2+DC^二AC^可得出ad，障碍物的高度DB二AE-AD，根据所述处理单元15计算的结果 ，可得出所述障碍物高度DB大于O时障碍物为突起的物体，所述处理单元15从所述存储单元 ll中读取相应的语音文件llO，例如所述语音输出单元16将输出语音文件110为"前方DC米有 突起的障碍物请小心"。
图5路况识别的示意图，其假定的路况为一凹陷的障碍物，其具体判断的实现方法为 所述处理单元15根据所述向垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测 信号的传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向 前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装 置100与所述障碍物的距离为AC，根据正弦定理sm^^"C/JC可求出DC，根据毕氏定理 DC^+AI)、AC^可得出AD，障碍物的高度BD二AE-AD，根据所述处理单元15计算出的结 果，所述障碍物地高度BD小于O时可得出障碍物为凹陷的物体，所述处理单元15从所述存储 单元11中读取相应的语音文件110，并将所述语音文件110处理成语音信号，所述语音输出单 元16将输出所述语音信号对应的语音为"前方DC米有凹陷的障碍物请小心"。
图6路况识别的示意图，其假定的路况为上坡，其具体判断的实现方法为所述处理单 元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速 度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接 收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述 障碍物的距离为AC，根据正弦定理sm^^B^AG可求出BC，根据毕氏定理 AB2 +BC12 = AC^可判断无线探测信号发射方向无障碍物；所述无线收发单元12在接收到所
述向垂直地面方向发射的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探测信号，如改
变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为e ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发
射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置IOO 与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为AE，根据正弦 定理sm^^DE/AE可求出de，据毕氏定理AD2+DE2 = AE2求出ad，障碍物的高度为
^!)=^4^-21)，且3">0;如再改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为y，所述 处理单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的 传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发
射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置ioo
与所述障碍物的距离为AG，根据正弦定理s^zF^^^e可求出FG，据毕氏定理 AFVFG、AG2求出af，障碍物的高度卯=^-^，且卯>0，如卯>1^，且
^G>"5>5C，则所述处理单元15判断前方的路况为上坡状态。所述处理单元15从所述存 储单元11中读取相应的语音文件110，并将所述语音文件110处理成语音信号，所述语音输出 单元16将输出所述语音信号对应的语音为"前方bc米为上坡请小心"。
图7路况识别的示意图，其假定的路况为下坡，其具体判断的实现方法为所述处理单 元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速 度计算所述移动通信装置100与地面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发射和接 收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述 障碍物的距离为ac，根据正弦定理sm^^B^AG可求出bc，据毕氏定理+Bc2 = 可 判断无线探测信号发射方向无障碍物，所述无线收发单元12在接收到所述垂直地面方向发射 的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探测信号，如改变所述发射探测信号与 垂直地面方向的夹角为e ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号 的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为ab，所 述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号时间差和所述无线探测信号的传播速
度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为AE，根据正弦定理sm^zDEZ^可求出 DE，据毕氏定理AD2+DE2:AE2求出AD，障碍物的高度BD = AE-AD ，且BDd;如再改
变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为Y ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发
射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置ioo
与地面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所 述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为AG，根据正弦 定理s^^^^ "G可求出fg，据毕氏定理AF2+FG、AG2得AF，障碍物的高度
BF = AE-AF，且BF^0; 5F<5D，且FG^DE^BC，则所述处理单元15判断前方的路
况为下坡状态。所述处理单元15从所述存储单元11中读取相应的语音文件110，并将所述语音文件110处理成语音信号，所述语音输出单元16将输出所述语音信号对应的语音为"前方 BC米为下坡请小心"。
图8路况识别的示意图，其假定的路况为墙壁，其具体判断的实现方法为所述处理单 元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速 度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接 收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述 障碍物的距离为AC，根据正弦定理sm^^B^AG可求出BC，根据毕氏定理 AB2 +BC12 = AC^可判断无线探测信号发射方向无障碍物，所述无线收发单元12在接收到所
述垂直地面方向发射的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探测信号，如改变
所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为e ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发射
和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与 地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述 无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为AE，根据正弦定 理sm^DE/AE可求出DE，据毕氏定理AD2+DE2 = AE2的肌障碍物的高度
DB = AE-AD;如再改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为y，所述处理单元15
根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计 算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无 线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍 物的距离为AF，根据正弦定理^^^^，可求出AG，根据毕氏定理AG2+^、^2得FG ，障碍物的高度FC二AB+FG，如DB^AE"CFC， Sj4G=fl￡ = SC，则所述处理单元15判 断前方的路况为墙壁。所述处理单元15从所述存储单元11中读取相应的语音文件110，并将 所述语音文件110处理成语音信号，所述语音输出单元16将输出所述语音信号对应的语音为 "前方BC米有墙壁请小心"。
图9路况识别的示意图，其假定的路况为上楼梯，其具体判断的实现方法为所述处理 单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播 速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和 接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所 述障碍物的距离为AC，根据正弦定理sm^^B^AG可求出BC，据毕氏定理 AB2 +BC12 = AC^可判断无线探测信号发射方向无障碍物，所述无线收发单元12在接收到向
垂直地面方向发射的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探测信号，如改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为e ，所述处理单元i5根据所述垂直地面方向发射和 接收的无线探测信号时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置ioo与地
面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无 线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为ae，根据正弦定理 sm^DE/AE可求出de，且de二bc，根据毕氏定理de2 + ad2 = ae2得ad，障碍物的高度
DB = AE-AD;如再改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为y，所述处理单元15
根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计 算所述移动通信装置与地面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探 测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的 距离为af，根据正弦定理^F，""可求出df，据毕氏定理AD2+DF、AP2求出ad，障
碍物的高度DBz^ —如再改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为s，所述 处理单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的 传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发
射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置ioo
与所述障碍物的距离为ah，根据正弦定理sm5二GH/AH可求出gh，据毕氏定理 AC^+GH2二AH2求出ag，障碍物的高度GB二AB-AG;如再改变所述发射探测信号的发射
方向为水平方向，所述处理单元l5根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差 和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为ab，所述处理单 元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算 所述移动通信装置100与所述障碍物的水平距离为ai，且夂1 = 011，障碍物的高度为ab，由
上述所得，当发射探测信号与垂直地面方向的夹角为e和a时，所述移动通信装置100与所
述障碍物的水平距离为DEzBG;当发射探测信号与垂直地面方向的夹角为s和水平时，所 述移动通信装置100与所述障碍物的水平距离为GH二A^且CXDB^GB^AE，当发射探 测信号与垂直地面方向的夹角为e和y时，所述障碍物的高度均为ab，则所述处理单元15判 断前方的路况为向上的楼梯。所述处理单元15从所述存储单元11中读取相应的语音文件110 ，并将所述语音文件110处理成语音信号，所述语音输出单元16将输出所述语音信号对应的 语音为"前方bc米为上楼梯请小心"。
图10路况识别的示意图，其假定的路况为下楼梯，其具体判断的实现方法为所述处理 单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播 速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为ab，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置ioo与所
述障碍物的距离为AC，根据正弦定理sm^^B^AG可求出BC，据毕氏定理
AB2 +BC12 = AC^可判断无线探测信号发射方向无障碍物，所述无线收发单元12在接收到所
述垂直地面方向发射的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探测信号，如改变
所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为e ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发射
和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与 地面的高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述 无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为AD，根据正弦定 理sm^BD/AD可求出BD，据毕氏定理BD2= AD2可判断无线探测信号发射方向无
障碍物；如再改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角为y，所述处理单元15根据所述 垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移 动通信装置100与地面的垂直高度为AB，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探 测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的 距离为AF，根据正弦定理^"朋Z^可求出EF，据毕氏定理AE、EF、A^求出AE，障
碍物的高度|5￡|=|^5 —，1， BE<C);如再改变所述发射探测信号与垂直地面方向的夹角 为S ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线 探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB，所述处理单元15根据所 述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通 信装置100与所述障碍物的距离为AG，根据正弦定理sm^二^^AG可求出EG，据毕氏定理 AEVEG、A&求出ae，障碍物的高度朋=，-j￡， BE<0;如再改变所述发射探测信
号与垂直地面方向的夹角为e ，所述处理单元15根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测 信号的时间差和所述无线探测信号的传播速度计算所述移动通信装置100与地面的高度为AB ，所述处理单元15根据所述向前方发射和接收无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的 传播速度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离为AI，根据正弦定理smfzH^W 可求出hi，据毕氏定理AH2+辺、^^求出ah，障碍物的高度5// =』5-JH， BH<0，由
上述所得，当发射探测信号与垂直地面方向的夹角为a和e时，所述无线探测信号发射方向 无障碍物，当发射探测信号与垂直地面方向的夹角为y和s时，所述障碍物的高度均为 5￡=^5-j￡， BE<0，且5￡>5//，则所述处理单元15判断前方的路况为下楼梯。所述 处理单元15从所述存储单元11中读取相应的语音文件110，并将所述语音文件110处理成语音 信号，所述语音输出单元16将输出所述语音信号对应的语音为"前方BC米为下楼梯请小心"图11为另一实施例中移动通信装置200的功能模块图。所述移动通信装置200还包括语音 输入单元20和无线通信单元21。语音输入单元20还用于接收用户语音输入的目标位置。所述 无线通信单元21用于接收定位信号；所述存储单元ll还存储一电子地图lll。所述处理单元 15在电子地图111中査找所述目标位置的坐标，根据所述定位信号计算出所述移动通信装置 200的当前位置坐标，在电子地图111中确定所述目标位置的坐标及所述移动通信装置200的 当前位置坐标之间的行走路线，并从所述存储单元l 1中读取所述行走路线上各地标对应的语 音文件IIO。所述语音输出单元16还用于输出所述语音信号对应的语音，用以导航所述移动 通信装置200沿着所述行走路线移动。
所述语音输入单元20及语音输出单元16均采用有线方式与所述处理单元15电连接。 图12为另一实施例中移动通信装置300的功能模块图。请参照图12所述移动通信装置 200中所述语音输入单元20及语音输出单元16均采用的是蓝牙模块22及蓝牙耳机23。所述蓝 牙模块22用于接收用户语音输入的目标位置；所述蓝牙耳机23用于输出所述处理单元15从所 述存储单元11中读取相应的语音文件110的语音。这样的方式以方便所述移动通信装置300携 带者的使用。
所述处理单元15还根据连续两个所述移动通信装置300的当前位置坐标计算所述移动装 置300的行走方向，计算所述行走方向与所述行走路线的偏差角度，并将所述偏差角度与一 预设偏差角度进行比较，如果所述偏差角度D大于一预设偏差角度DO，所述处理单元15从所 述存储单元11中读取相应的语音文件110，并藉由所述蓝牙耳机23输出所述语音文件110对应 的语音以引导所述移动通信装置300的使用者沿所述行走路线行走。例如所述行走路线与当 前行走方向坐标的方向偏差D为偏右50度，所述距离的预设值D0为45度，所述蓝牙耳机23将 输出的语音为"请往左前方行走"。
如图13所示，所述蓝牙模块22根据接收的用户语音指令确定的目标位置；所述无线通信 单元21接收卫星定位信号；所述处理单元15在电子地图111中査找所述目标位置的坐标为B， 根据所述定位信号计算出所述移动通信装置300的当前位置坐标为A，在电子地图lll中确定 所述目标位置的坐标及所述移动通信装置的当前位置坐标之间的行走路线坐标为AB，而所述 行走路线坐标AB的方向在所述电子地图111中为正北方；图14为一实施例的方向坐标示意图 ，在图14中实线坐标为电子地图111中的方向坐标，虚线坐标所述移动通信装置300的当前行 走方向坐标坐标，在图14中所述移动通信装置的方向坐标为C方向即西北方向，而所述行走 路线坐标AB的方向在所述电子地图111中为正北方，在描述所述路线坐标的方向时所述语音文件110中包含的东南西北均转换为前后左右输出。如上所述，所述处理单元15根据所述移 动通信装置300的当前行走方向坐标在所述存储单元l 1中读取的相应的语音文件l 10 ，并将所 述语音文件110处理成语音信号由所述蓝牙耳机23输出的语音是"请向右前方行走"。
所述处理单元15从所述存储单元11中读取相应的语音文件110，并藉由所述蓝牙耳机23 输出所述语音文件110对应的语音以引导所述移动通信装置的使用者沿所述行走路线行走并 能够及时躲避障碍物。所述处理单元15的处理过程直至蓝牙耳机23输出的语音文件110为" 目的地已到达"时结束。
由上所述的移动通信装置300，可通过所述蓝牙模块22以及蓝牙耳机23进行导航和导盲 ，使得所述移动通信装置300的携带者能够在脱离视觉环境的情况下能够在较大的地域范围 安全出行。
图15为所述移动通信装置100行程引导的方法，所述移动通信装置100提供一存储单元 11存储多个语音文件110;其行程引导的方法中的导盲包括以下步骤 发射和接收垂直地面方向的无线探测信号(S150);
通过接收到向垂直地面方向发射的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探 测信号，并接收所述无线探测信号遇到障碍物时的反射信号(S151);
计算发射和接收垂直地面方向无线探测信号的时间差，并计算所述无线收发单元12向前 方发射的无线探测信号和接收到所述反射信号的时间差(S152);
测量所述移动通信装置100与垂直地面方向的角度(S153);
根据发射和接收所述垂直地面方向无线探测信号的时间差和所述无线探测信号的传播速 度以及所述角度计算所述移动通信装置100与所述障碍物的距离，根据所述无线收发单元12 向前方发射的所述无线探测信号和接收到所述反射信号的时间差和所述无线探测信号的传播 速度计算所述移动通信装置100与地面的垂直高度，并根据所述移动通信装置100与地面的垂 直高度、所述角度和所述距离计算障碍物的高度，读取对应的语音文件IIO，并将所述语音 文件110处理成语音信号(S154);
输出所述语音信号对应的语音(S155);
步骤S151至步骤S155的流程持续循环执行，直到所述移动通信装置停止导盲。 图16为所述移动通信装置200行程引导的方法，所述移动通信装置提供一存储单元存储 电子地图；其行程引导的方法中的导航包括以下步骤 接收用户语音输入的目标位置(S160); 査找所述目标位置的坐标(S161);接收定位信号，并根据所述定位信号计算出所述移动通信装置200的当前位置坐标(
S162);
在电子地图111中确定所述目标位置的坐标及所述移动通信装置200的当前位置坐标之间 的行走路线(S163);
输出所述语音信号对应的语音(S164);
步骤S 161至步骤S 164的流程持续循环执行，直到所述移动通信装置停止导航。
所述导盲方法的步骤还包括将所述移动通信装置100与障碍物的距离与一预设距离进 行比较，如果所述移动通信装置100与障碍物的距离小于或等于该预设距离，则读取对应的 语音文件IIO，并输出所述语音文件110对应的语音以提醒所述移动通信装置100的使用者， 还可根据所述移动通信装置100与障碍物的距离和所述障碍物的高度综合判断路况信息，根 据所述路况信息读取对应的语音文件IIO，并将所述语音文件110处理成语音信号，并输出所 述语音信号对应的语音以提醒所述移动通信装置100的使用者。
所述导盲方法的步骤还包括根据所述移动通信装置200的连续两个当前位置坐标计算 所述移动装置200的行走方向，计算所述行走方向与所述行走路线的偏差角度，并将所述偏 差角度与一预设偏差角度进行比较，如果所述偏差角度大于一预设偏差角度，读取相应的语 音文件IIO，并将所述语音文件110处理成语音信号，输出所述语音信号对应的语音以引导所 述移动通信装置200的使用者沿着所述路线行走。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非 用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变 和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
权利要求1一种移动通信装置，其包括存储单元，存储多个语音文件；无线收发单元，用于每隔一预设时间段发射无线探测信号，并接收所述无线探测信号遇到障碍物时的反射信号；计时器用于计算发射所述无线探测信号和接收到其反射信号的时间差；角度测量单元，用于测量无线探测信号的发射方向与垂直地面方向的夹角；处理单元，根据所述时间差和无线探测信号的传播速度计算移动通信装置与地面的高度，根据所述时间差、无线探测信号的传播速度以及所述夹角计算移动通信装置与障碍物的水平距离，根据所述高度、所述夹角和所述水平距离计算障碍物的高度，从存储单元中读取移动通信装置与障碍物的水平距离和障碍物的高度对应的语音文件，并将所述语音文件处理成语音信号；及语音输出单元，用于输出所述语音信号对应的语音。
2.如权利要求l所述的移动通信装置，其特征在于所述处理单元根据正弦定理S = VZ2 ^m^计算得出所述移动通信装置与地面的高度以及障碍物的水平距离，根据直角三角形的毕氏定理^+1:)2 = ^，得出所述移动通信装置到所述障碍物的高度，并根据所述移动通信装置到地面的高度与所述移动通信装置到所述障碍物的高度之差计算所述障碍物的高度。
3.如权利要求l所述的移动通信装置，其特征在于所述处理单元将所述障碍物的高度的绝对值与一预设高度进行比较，如果障碍物的高度的绝对值大于或等于该预设高度时，所述处理单元从所述存储单元读取移动通信装置与障碍物的距离对应的语音文件，将所述语音文件处理成语音信号；所述语音输出单元输出所述语音信号对应的语音。
4.如权利要求3所述的移动通信装置，其特征在于所述移动通信装置还包括一按钮，用于接收用户输入的路况判断指令；所述处理单元接收用户输入的路况判断指令后，根据使用者在同一位置多次测量所述移动通信装置与障碍物的距离和所述障碍物的高度判断路况信息，所述处理单元从所述存储单元中读取所述路况信息相应的语音文件，将所述语音文件处理成语音信号；所述语音输出单元输出所述语音信号对应的语音。
5.如权利要求1至4中任一项所述的移动通信装置，其特征在于还包括无线通信单元和语音输入单元，所述无线通信单元用于接收定位信号；所述语音输入单元接收用户通过语音输入的目标位置；所述存储单元还存储有电子地图；所述处理单元根据所述定位信号计算出移动通信装置的当前位置坐标，并在电子地图中査找所述目标位置的坐标，根据电子地图确定移动通信装置的当前位置坐标与所述目标位置的坐标之间的行走路线，并从所述存储单元中读取所述行走路线上各地标对应的语音文件，并将所述语音文件处理成语音信号；所述语音输出单元输出所述语音信号对应的语音，以引导使用者沿着所述行走路线移动。
6.如权利要求5所述的移动通信装置，其特征在于所述语音输入单元及语音输出单元均采用有线方式与所述处理单元电连接。
7.如权利要求5所述的移动通信装置，其特征在于所述移动通信装置包括蓝牙模块与蓝牙耳机，所述蓝牙耳机包括所述语音输入单元和所述语音输出单元，所述蓝牙耳机通过所述蓝牙模块与所述处理单元交换语音信号。
8.权利要求5所述的移动通信装置，其特征在于所述处理单元还根据移动通信装置的连续两个当前位置坐标计算所述移动装置的行走方向，计算所述行走方向与所述行走路线的偏差角度，并将所述偏差角度与一预设偏差角度进行比较，如果所述偏差角度大于一预设偏差角度，所述处理单元从所述存储单元中读取相应的语音文件，并将所述语音文件处理成语音信号，并藉由所述语音输出单元输出所述语音信号对应的语音以提醒所述移动通信装置的使用者。
9. 一种利用移动通信装置引导盲人出行的方法，其特征在于，包括以下步骤提供一存储单元存储多个语音文件；接收用户输入的路况判断指令驱动所述移动通信装置向垂直地面方向发射无线探测信号；通过接收垂直地面方向的无线探测信号后每隔一预设时间段向前方发射无线探测信号，并接收所述无线探测信号遇到障碍物时的反射信号；计算垂直地面方向发射和接收的无线探测信号的时间差，并计算所述向前方发射无线探测信号和接收到所述反射信号的时间差；测量所述移动通信装置与垂直地面方向的角度；根据所述垂直地面方向发射和接收无线探测信号的时间差与所述无线探测信号的传播 速度计算所述移动通信装置与地面的垂直高度，根据所述向前方发射和接收无线探测信号的 时间差和所述无线探测信号的传播速度以及所述角度计算所述移动通信装置与所述障碍物的 距离，并根据所述移动通信装置与地面的垂直高度、所述角度和所述距离计算障碍物的高度 ，读取对应的语音文件，将所述语音文件处理成语音信号，并输出所述语音信号对应的语音
10.如权利要求9所述的利用移动通信装置引导盲人出行的方法，其 特征在于，包括以下步骤提供一存储单元存储电子地图；接收用户语音输入的目标位置，査找所述目标位置的坐标；接收卫星定位信号，并根据所述定位信号计算出所述移动通信装置的当前位置坐标； 在电子地图中确定所述目标位置的坐标及所述移动通信装置的当前位置坐标之间的行 走路线；读取所述行走路线上各地标对应的语音文件，并将所述语音文件处理成语音信号，并 输出所述语音信号对应的语音。
11.如权利要求9所述的一种利用移动通信装置引导盲人出行的方法，其特征在于所述处理单元根据正弦定理S二V'TZ2^ma计算得出所述移动通信装置与 地面的垂直高度以及所述移动通信装置与障碍物的距离，并根据直角三角形的毕氏定理 a2+b2 = e2，得出所述移动通信装置到所述障碍物的高度，所述移动通信装置到地面的高度与所述移动通信装置到所述障碍物的高度之差为所述障碍物的高度。
12.权利要求9所述的利用移动通信装置引导盲人出行的方法，其特 征在于，还包括以下步骤将所述移动通信装置与障碍物的距离与一预设距离进行比较，如果所述移动通信装置 与障碍物的距离小于或等于该预设距离，则读取对应的语音文件，将所述语音文件处理成语 音信号，并输出所述语音信号对应的语音以提醒所述移动通信装置的使用者。
13.权利要求9所述的利用移动通信装置引导盲人出行的方法，其特 征在于，其中所述"读取对应的语音文件"是根据所述移动通信装置与障碍物的距离和所述 障碍物的高度综合判断所得的路况信息，然后根据所述路况信息读取对应的语音文件。
14.权利要求10所述的利用移动通信装置行程引导的方法，其特征在于，还包括以下步骤根据所述移动通信装置的连续两个当前位置坐标计算所述移动通信装 置的行走方向，计算所述行走方向与所述行走路线的偏差角度，并将所述偏差角度与一预设 偏差角度进行比较，如果所述偏差角度大于一预设偏差角度，读取相应的语音文件，并将所 述语音文件处理成语音信号，并输出所述语音信号对应的语音以引导所述移动通信装置的使 用者沿所述行走路线行走。
全文摘要
一种移动通信装置，单元存储多个语音文件；无线收发单元，每隔一预设时间段发射无线探测信号，并接收无线探测信号遇到障碍物时的反射信号；计时器，用于计算发射无线探测信号和接收到其反射信号的时间差；角度测量单元测量无线探测信号的发射方向与垂直地面方向的夹角；处理单元，计算移动通信装置与地面的垂直高度，计算移动通信装置与障碍物的水平距离，根据高度、夹角和水平距离计算障碍物的高度，从存储单元中读取移动通信装置与障碍物的水平距离和障碍物的高度对应的语音文件，并将语音文件处理成语音信号；语音输出单元输出语音信号对应的语音。此外，本发明还提供一种移动通信装置的行程引导方法。
文档编号G01C21/26GK101532844SQ20081030058
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者杨铭梁, 欧文钦, 陈国章 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司