一種新型導盲系統的制作方法
【專利摘要】一種新型導盲系統，其特征在于：包括盲道、導盲控制器、傳感器、信號接收單元，所述導盲控制器設有控制模塊、全球定位的導盲地圖模塊，所述傳感器能感應到盲道上的路面情況，并將感應到的信息發送給信號接收單元，所述控制模塊根據全球定位的導盲地圖模塊導航的信息和/或信號接收單元接收到的信息控制導盲控制器向盲人想去的方向導引。本發明所述的新型導盲系統，使普通道路和人行道上不再設置凹凸不平的凹凸地面，去掉凹凸，有利于路面平整，方便非盲人和盲人行走，保證安全。本發明所述的新型導盲系統在盲人所持的導盲杖上裝傳感器，在盲道上裝傳感器，方便盲人走路，導盲效果好。
【專利說明】
一種新型導盲系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種導盲技術領域，尤其涉及一種新型導盲系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步，道路交通越來越發達和復雜，但盲人的出行也面臨著更多道路選擇，需要導引。社會對盲人出行設置了一些導引設施，盲人出行一般靠盲道及其它手段導盲，如導盲犬和盲道等。現有技術中，道路和人行道普遍采用明顯凹凸不平的路面做盲道，凹凸盲道雖有一定的導盲作用，但其導盲效果也限，點點滴滴的明顯凸出雖對盲杖點擊有效果，但對行走本身言，盲人和非盲人的行走均不方便，穿越盲道時會覺得更不方便，特別是拉箱子、推車等現象，而且在十字路口時普通的盲道會出現盲道的盲點，容易使盲人過路無所適從。
【發明內容】
[0003]本發明目的是:提供一種能解決現有問題的新型盲道和導盲杖，本發明克服了現有技術中的不足，方便盲人行走，導盲效果好，通過取消現在實行的凹凸式盲道，給盲人帶來行走方便，也給非盲人帶來方便。
[0004]本發明的技術方案是:
[0005]—種新型導盲系統，包括盲道、導盲控制器、傳感器、信號接收單元，所述導盲控制器設有控制模塊、全球定位的導盲地圖模塊，所述傳感器能感應到盲道上的路面情況，并將感應到的信息發送給信號接收單元，所述控制模塊根據全球定位的導盲地圖模塊導航的信息和/或信號接收單元接收到的信息控制導盲控制器向盲人想去的方向導引。
[0006]優選的，所述導盲系統還包括導盲杖，所述導盲杖與所述導盲控制器可拆卸地連接，所述導盲控制器設置有觸摸導盲模塊，所述觸摸導盲模塊包括手動觸摸屏，所述手動觸摸屏表面有凹凸感，利用觸覺反饋技術或機械方法使手指有高低的觸摸感，根據觸摸到的凹凸變化，判斷行走的方向和障礙物變化以及控制模塊的導引。除此，還可在導盲鞋里設置觸覺反饋技術形成的凹凸感，用左右腳底部觸摸不同的凹凸變化，判斷行走的方向和障礙物變化。
[0007]優選的，所述導盲系統還設置有盲道，盲道上設置位置存儲模塊，導盲杖上設置有能感應位置存儲模塊位置信息的位置感應片，導盲杖上設有位置觸摸按鈕和語音播報模塊，按下所述位置觸摸按鈕，所述語音播報模塊能播報導盲杖的位置信息和方向信息。
[0008]優選的，所述觸摸導盲模塊還設置路徑搜索模塊，在路徑搜索模塊輸入目的地能進行路徑搜索，設定適合盲人行走的合理路線、計算大致時間;所述語音播報模塊能根據觸摸導盲模塊的信息語音播報道路導盲信息，所述語音播報模塊能告知哪里設有盲道，哪里沒有設盲道。
[0009]優選的，所述導盲系統還包括導盲鞋，所述導盲杖上設置振動模塊、蜂鳴器，所述控制模塊包括導盲控制器，所述導盲鞋、導盲控制器和障礙物間形成大三角關系，用來測量障礙物的長度、寬度、高度;兩只導盲鞋和障礙物間形成小三角關系，小三角用來測障礙物的高度和寬度，對于特殊、難判斷的障礙物，所述長度、寬度、高度反應到所述凹凸觸摸屏上，長度、寬度、高度超出設置的尺寸時，所述蜂鳴器響和/或振動模塊振動，方便盲人延時謹慎判斷后再行走。
[0010]優選的，所述導盲杖上設有紅綠燈感應裝置，所述紅綠燈感應裝置能感應交通信號燈的控制器，盲人前行方向的人行信號燈亮綠燈時，所述感應裝置語音提示“綠燈請前行”，盲人前行方向的人行信號燈亮紅燈時，所述感應裝置語音提示“紅燈請停下”，盲人前行方向的人行信號燈亮黃燈時，所述感應裝置語音提示“黃燈請等待”。
[0011 ]優選的，觸摸導盲模塊設置有與交通信號燈匹配的凸出圖形顯示，以三角形凸出圖形定為紅燈，長方形凸出圖形為綠燈、正方形凸出圖形為黃燈，三角形凸出圖形、長方形凸出圖形和正方形凸出圖形由外框線和框內小點數組成的面構成。可觸摸的小點數目會隨著某一燈色變化開始到變成另一種燈色的一段時間內，相應地利用框內小點數的變少過程，表示變換燈色的時間趨近現象，通過觸摸與實際感受接近，凸出的外框線圖形不變。
[0012]優選的，所述觸摸導盲模塊設置數據存儲器，把盲人家或盲人常去的地點存儲并設置為簡單的導盲編號，盲人能通過觸摸導盲模塊查找要去的地方，觸摸導盲模塊或語音播報指引盲人行走。
[0013]優選的，在盲道地面上設置有感應燈，所述導盲杖上設有感應燈感應裝置，以導盲杖著地的位置為原點，在盲人前進方向和盲人身后的一定距離范圍內，所述感應燈閃爍，隨著盲人前行，后面超過距離范圍的燈熄滅。
[0014]優選的，所述盲道上設置有感應磁條/或磁點組成的條，所述盲道有與一般道路或人行道區分的醒目色彩。
[0015]所述觸摸導盲模塊設置數據存儲器，把盲人家或盲人常去的地點存儲并設置為簡單的導盲序號，盲人能通過觸摸導盲模塊查找要去的地方，觸摸導盲模塊語音播報指引盲人行走。有關坐標定位的盲道地圖，一是從已經存在，但分散于各部門單位的市政道路的盲道圖紙正和，或直接測量現有道路的實體盲道，對盲道情況進行評估，廢除圖上雖然標注，但實際不存在的盲道，通過數字化的矢量數據轉換，形成全國或不同地區或室內公共場所的坐標盲道地圖。二是由上述數據存儲器得到的實時行走信息進行數字地圖轉換，形成有地理坐標的盲道地圖。
[0016]本發明的優點:
[0017]1、本發明所述的新型導盲系統，普通道路和人行道上不再需要設置凹凸不平的凹凸地面，去掉凹凸，有利于路面平整，方便非盲人和盲人行走，保證安全。
[0018]2、本發明所述的新型導盲系統在盲人所持的導盲杖上裝傳感器，在盲道上裝傳感器，方便盲人走路，導盲效果好。
[0019]3、所述導盲杖上設有紅綠燈感應裝置，有利于盲人在過馬路時按照交通信號燈的指示正確過馬路。
[0020]4、所述導盲杖安裝觸摸導盲模塊，能有效幫助盲人去自己想去的地方。
[0021]5、所述觸摸導盲模塊包括語音播報模塊，用來播報道路導盲信息，方便盲人及時直接了解道路的導盲信息。
[0022]6、所述觸摸導盲模塊設置數據存儲器，把盲人家或常去的地點存儲并設置為簡單的導盲編號，使得盲人出門在外時可以順利找到回家的路。
[0023]7、所述觸摸導盲模塊的手動觸摸屏上顯示信息有突出感覺。方便盲人識別和操作。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
[0025]圖1為本發明所述新型導盲系統的觸摸導盲模塊的示意圖。
[0026]圖2為本發明所述新型導盲系統的導盲鞋、導盲控制器和障礙物間的位置關系示意圖。
[0027]圖3為本發明所述新型導盲系統的人行道上的盲道上感應燈閃爍的示意圖。
[0028]圖4為本發明所述新型導盲系統的斑馬線上的盲道上感應燈閃爍的示意圖。
[0029]如圖5為本發明所述新型導盲系統的虛擬盲道和導盲定位系統概念圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖及優選實施方式對本發明技術方案進行詳細說明。
[0031]—種新型導盲系統，其特征在于:包括盲道、導盲控制器、傳感器、信號接收單元，所述導盲控制器設有控制模塊、全球定位的導盲地圖模塊，所述傳感器能感應到盲道上的路面情況，并將感應到的信息發送給信號接收單元，所述控制模塊根據全球定位的導盲地圖模塊導航的信息和/或信號接收單元接收到的信息控制導盲控制器向盲人想去的方向導弓丨。所述新型導盲系統，還設置導盲杖，所述盲道設有彩色噴涂、感應磁條/或磁點組成的條，所述導盲杖設有控制模塊、傳感器、信號接收單元、語音提示單元，所述傳感器能感應到盲道上設置的感應磁條/或磁點組成的條和路面情況，并通過信號發射單元將感應到的信息發送給信號接收單元，所述控制模塊根據信號接收單元接收到的信息控制導盲杖向盲人想去的方向導引。本發明所述的新型導盲系統在盲人所持的導盲杖上裝傳感器，在盲道上裝傳感器，方便盲人走路，導盲效果好。
[0032]所述導盲杖可拆卸地安裝觸摸導盲模塊，所述觸摸導盲模塊包括手動觸摸屏，所述手動觸摸屏表面有凹凸感，利用觸覺反饋技術使手指有高低的觸摸感，根據觸摸到的凹凸變化，判斷行走的方向和障礙物變化以及控制模塊的導引。盲道上設置位置存儲模塊，導盲杖上設置有能感應位置存儲模塊位置信息的位置感應片，導盲杖上設有位置觸摸按鈕和語音播報模塊，按下所述位置觸摸按鈕，所述語音播報模塊能播報導盲杖的位置信息和方向信息。所述觸摸導盲模塊的手動觸摸屏上顯示信息有突出感覺，方便盲人識別和操作。盲道上設置位置存儲模塊，導盲杖上設置有能感應位置存儲模塊位置信息的位置感應片，導盲杖上設有位置觸摸按鈕和語音播報模塊，按下所述位置觸摸按鈕，所述語音播報模塊能播報導盲杖的位置信息和方向信息。語音播報模塊用來播報道路導盲信息，方便盲人及時直接了解道路導盲的信息。如圖1所示為本發明所述新型導盲系統的觸摸導盲模塊的示意圖，在手動觸摸屏5上原先儲存軌跡I與實際行走軌跡2手感不同，所述位置觸摸按鈕3和導盲控制器4的手感也不同，方便盲人操作，這能有效幫助盲人去自己想去的地方。從而盲人可以知道自己所在的位置信息和方向信息。位置坐標利用現成的空間定位系統，室外利用GPS或北斗等全球定位系統，室外全球定位系統，有遮擋的室內則利用無線局域網定位，但室外利用全球定位系統時，與平時一般手機利用的高度不同，需將位置定位在腳行走的通行地面上，這個高度位置可根據系統調節。室內公共場所主要有體育館、機場和火車站、醫院等，這些地方均需設置公共的人行通道。
[0033]優選的，所述觸摸導盲模塊還設置路徑搜索模塊，在路徑搜索模塊輸入目的地能進行路徑搜索，設定適合盲人行走的合理路線、計算大致時間;所述語音播報模塊能根據觸摸導盲模塊的信息語音播報道路的導盲信息，所述語音播報模塊能告知哪里設有盲道，哪里沒有設盲道。導引盲人順利找到盲道，安全行走。除此，所述語音播報模塊還能預報盲道特點，即盲道的相互交叉和拐彎的位置，以及盲道相互交叉和拐彎的數量、大小和相隔距離，以及到達所需的時間預估，供盲人選用。
[0034]障礙物是導致跌摔跤的主要原因，障礙物尺度由長A、寬B和高H構成，其中高度是造成跌摔的最重要原因，因此對它的測試很重要。所述導盲系統還包括導盲鞋6，所述導盲杖上設置振動模塊、蜂鳴器，所述控制模塊包括導盲控制器7，所述導盲鞋6、導盲控制器7和障礙物8間形成大三角關系，結合測距傳感器9來測量障礙物的長度;兩只導盲鞋和障礙物間形成小三角關系，小三角用來測障礙物的高度和寬度，所述長度、寬度、高度反應到所述凹凸的手動觸摸屏5上，長度、寬度、高度超出設置的尺寸時，所述蜂鳴器響和/或振動模塊振動，方便盲人延時謹慎判斷后再行走。導盲控制器起到終端作用，根據需要或是平板的或是其它形狀，為的是方便操作和手握或提掛，方便一只手操作，有運算、存儲和定位等功能，還有振動和發聲的功能。可單獨使用或作為導盲杖的延伸，與導盲杖結合在一起。控制器的總體數據匯總與云數據連接交互。通過導盲鞋6、導盲控制器7和障礙物8間的大小三角關系作為二道防線評估障礙物尺度，特別是通過小三角的關系測量，而后的大三角關系驗證，能夠提升安全級別。
[0035]通過障礙物的距離和障礙物本身的尺度測試和三角關系計算，獲取障礙物與鞋間的距離和障礙物的高度、寬度和長度，障礙物不止一個，多數的場合，障礙物的測試和計算按復數狀態，復數時的障礙物是腳步前進方向垂直斷面和水平范圍的障礙物多少，通過與腳步的關系計算，匯總控制系統評估，判斷是繞過去還是跨過去，對于低矮的有可能跨過去。行進的障礙類別判斷按，一是通過設計引起的正常變化，如高度和行進的方向變化:坡道、臺階、樓梯和方向上的行進彎道變化;二是非設計的地面變化，行走需要克服這些障礙，障礙由高低不平、材質和地面摩擦力變化形成的易滑，還有水和其它現象，采取的措施:一是在有判斷的前提下，繞過去(高度或方向)，二是放慢速度或停下，停下是為了進一步的確認。
[0036]導盲控制器方便導路，對前進作引導，根據制作定位的盲道地圖信息在控制器上轉換為行走可識別的導盲路徑，觸摸導盲模塊表面可觸摸，利用觸覺反饋技術使手指有高低的觸摸感，判斷行走的方向和障礙物變化，同樣目的還可使導盲控制器做成機械帶動的凹凸式，可使路徑明顯，行進路上的障礙物高低反映在控制器上。其它的路況信息也通過不同的按鈕設計便于盲人學習操作。另外，對于沒有盲道地圖信息的則使用鞋或控制器測距，經運算得到實時信息并作安全判斷后，作出向前行走的判斷。依據導盲鞋、導盲控制器的測距，以及與障礙物間的關系運算，以使用人的站立為計算點時，可以計算出身體前行一段距離的障礙物情況，并評估安全情況，隨著測距和計算技術的提高，身體可以前行的距離會增大。實時測距得到的信息與儲存的導盲地圖信息有出入時，以實時信息為預先，并將此信息反饋給控制中心，以便修改數據，以方便以后的盲人。導盲鞋中設有傳感器，實時監測路面情況和人體行走速度等信息傳給控制中心，微型測距傳感器測試障礙物的高度、寬度等有關數據。
[0037]所述導盲杖上設有紅綠燈感應裝置，所述紅綠燈感應裝置能感應交通信號燈的控制器，盲人前行方向的人行信號燈亮綠燈時，所述感應裝置語音提示“綠燈請前行”，盲人前行方向的人行信號燈亮紅燈時，所述感應裝置語音提示“紅燈請停下”，盲人前行方向的人行信號燈亮黃燈時，所述感應裝置語音提示黃燈請等待。觸摸導盲模塊設置有與交通信號燈匹配的凸出圖形顯示，以三角形凸出圖形定為紅燈，長方形凸出圖形為綠燈、正方形凸出圖形為黃燈，三角形凸出圖形、長方形凸出圖形和正方形凸出圖形由外框線和框內小點數形成的面構成。
[0038]所述觸摸導盲模塊設置數據存儲器，把盲人家或盲人常去的地點存儲并設置為簡單的導盲編號，盲人能通過觸摸導盲模塊查找要去的地方，觸摸導盲模塊或語音播報指引盲人行走。使得盲人出門在外時可以順利找到回家的路。
[0039]如圖3所示，為所述新型導盲系統的人行道13上的盲道14上感應燈閃爍的示意圖。為了對其他正常行人作提示盲道上有盲人行走，在盲道地面上設置有感應燈10，所述導盲杖上設有感應燈感應裝置，以導盲杖著地的位置11為原點，在盲人前進方向和盲人身后的一定距離范圍12內，所述感應燈閃爍，隨著盲人前行，后面超過距離范圍的燈熄滅。所述感應燈能設定延時熄滅功能。
[0040]如圖4為本發明所述新型導盲系統的斑馬線15上的盲道14上感應燈閃爍的示意圖。在盲道地面上設置有感應燈10，所述導盲杖上設有感應燈感應裝置，以導盲杖著地的位置11為原點，在盲人前進方向和盲人身后的一定距離范圍12內，所述感應燈閃爍，隨著盲人前行，后面超過距離范圍的燈熄滅。所述感應燈還和道路信號燈16配合。盲道上設置有感應磁條/或磁點組成的條，所述盲道有與一般道路或人行道區分的醒目色彩。
[0041]將行走分成直行和交會(人和車)的兩種類型，直行沒有交叉，只是一條路或線的方向變化引起的拐彎，不會與人或物交叉，這里指人行道;交會(人和車)是兩條路或線的交叉，有人行道的交叉或行車道上的斑馬線。為減少盲人的行走會與其他人或物的交叉機會，地面保留原來的盲道作為專用通道，方法上進行根本改變。盲道寬度考慮方便殘障人士通過，為使地面容易行走，地面為平坦，取消以前盲道上凹凸的突起物，但為提醒其他行人注意，盲道橫向寬度內的路面或邊沿不同于邊上的人行道，或是色彩相異，或是材質相異，或是粗糙程度不同，行車道上由斑馬線代替。
[0042]有關坐標定位的盲道地圖，一是從已經存在，但分散于各部門單位的市政道路的盲道圖紙正和，或直接測量現有道路的實體盲道，對盲道情況進行評估，廢除圖上雖然標注，但實際不存在的盲道，通過數字化的矢量數據轉換，形成全國或不同地區或室內公共場所的坐標盲道地圖。二是由上述數據存儲器得到的實時行走信息進行數字地圖轉換，形成有地理坐標的盲道地圖。
[0043]如圖5是虛擬盲道和導盲定位系統概念圖，導盲控制系統17在室外利用GPS或北斗等全球定位系統18，而在有遮擋的室內則利用無線局域網19定位，通過定位系統，隨時對導盲控制系統18所在的導盲位置20定位，特別是云數據庫21中預存有虛擬導盲地圖，使得室外人行道22或室內24和通道23中由虛擬導盲位置20組成的連續點成為線，形成虛擬盲道25，而導盲控制系統17的后臺是云數據庫21，進行連接、存儲和更新的正常交互。
[0044]實際的路況可分成預知和實時感知的兩類型，為此數據或地圖的利用情況也可分成兩種情況，一是預知的，先有圖存儲，類似行車導航儀，圖上已經生成路況、方向等行走必需的信息，但也許沒有標示類似小路那樣的細小信息，這樣需要做盲道地圖，盲道地圖適合盲人使用，是專用地圖，將是大比例尺度的；另一是實時路況，地圖上原本沒有，或沒有更新信息而與原地圖有出入外，則是伴隨著行走，隨時出現的路況變化。根據以上情況，主要將人可能行走通過的交叉路或人行道、平地或有坡或有其他障礙等內容進行數據整合并錄入儲存，路的類型依據法規標準分成幾種通過類型，一是存儲后便于以后自身通過，二是上傳控制中心，通過匯總修正形成以后的新數據，以上相互間的聯系使用無線連接。
[0045]本發明尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種新型導盲系統，其特征在于:包括盲道、導盲控制器、傳感器、信號接收單元，所述導盲控制器設有控制模塊、全球定位的導盲地圖模塊，所述傳感器能感應到盲道上的路面情況，并將感應到的信息發送給信號接收單元，所述控制模塊根據全球定位的導盲地圖模塊導航的信息和/或信號接收單元接收到的信息控制導盲控制器向盲人想去的方向導引。2.根據權利要求1所述的新型導盲系統，其特征在于:所述導盲系統還包括導盲杖，所述導盲杖與所述導盲控制器可拆卸地連接，所述導盲控制器設置有觸摸導盲模塊，所述觸摸導盲模塊包括手動觸摸屏，所述手動觸摸屏表面有凹凸感，利用觸覺反饋技術或機械方法使手指有高低的觸摸感，根據觸摸到的凹凸變化，判斷行走的方向和障礙物變化以及控制模塊的導引。3.根據權利要求2所述的新型導盲系統，其特征在于:所述導盲系統還設置有盲道，盲道上設置位置存儲模塊，導盲杖上設置有能感應位置存儲模塊位置信息的位置感應片，導盲杖上設有位置觸摸按鈕和語音播報模塊，按下所述位置觸摸按鈕，所述語音播報模塊能播報導盲杖的位置信息和方向信息。4.根據權利要求3所述的新型導盲系統，其特征在于:所述觸摸導盲模塊還設置路徑搜索模塊，在路徑搜索模塊輸入目的地能進行路徑搜索，設定適合盲人行走的合理路線、計算大致時間；所述語音播報模塊能根據觸摸導盲模塊的信息語音播報道路導盲信息，所述語音播報模塊能告知哪里設有盲道，哪里沒有設盲道。5.根據權利要求3所述的新型導盲系統，其特征在于:所述導盲系統還包括導盲鞋，所述導盲杖上設置振動模塊、蜂鳴器，所述控制模塊包括導盲控制器，所述導盲鞋、導盲控制器和障礙物間形成大三角關系，用來測量障礙物的長度、寬度、高度;兩只導盲鞋和障礙物間形成小三角關系，小三角用來測障礙物的高度和寬度，對于特殊，難判斷的障礙物，所述長度、寬度、高度反應到所述凹凸觸摸屏上，長度、寬度、高度超出設置的尺寸時，所述蜂鳴器響和/或振動t旲塊振動。6.根據權利要求3所述的新型導盲系統，其特征在于:所述導盲杖上設有紅綠燈感應裝置，所述紅綠燈感應裝置能感應交通信號燈的控制器，盲人前行方向的人行信號燈亮綠燈時，所述感應裝置語音提示“綠燈請前行”，盲人前行方向的人行信號燈亮紅燈時，所述感應裝置語音提示“紅燈請停下”，盲人前行方向的人行信號燈亮黃燈時，所述感應裝置語音提示“黃燈請等待”。7.根據權利要求6所述的新型導盲系統，其特征在于:觸摸導盲模塊設置有與交通信號燈匹配的凸出圖形顯示，以三角形凸出圖形定為紅燈，長方形凸出圖形為綠燈、正方形凸出圖形為黃燈，三角形凸出圖形、長方形凸出圖形和正方形凸出圖形由外框線和框內小點數組合的面構成。8.根據權利要求3所述的新型導盲系統，其特征在于:所述觸摸導盲模塊設置數據存儲器，把盲人家或盲人常去的地點存儲并設置為簡單的導盲編號，盲人能通過觸摸導盲模塊查找要去的地方，觸摸導盲模塊或語音播報指引盲人行走。9.根據權利要求3所述的新型導盲系統，其特征在于:在盲道地面上設置有感應燈，所述導盲杖上設有感應燈感應裝置，以導盲杖著地的位置為原點，在盲人前進方向和盲人身后的一定距離范圍內，所述感應燈閃爍，隨著盲人前行，后面超過距離范圍的燈熄滅。10.根據權利要求3所述的新型導盲系統，其特征在于:所述盲道上設置有感應磁條/或磁點組成的條，所述盲道有與一般道路或人行道區分的醒目色彩。
【文檔編號】A61H3/06GK106074103SQ201610662017
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610662017.2, CN 106074103 A, CN 106074103A, CN 201610662017, CN-A-106074103, CN106074103 A, CN106074103A, CN201610662017, CN201610662017.2
【發明人】余亮
【申請人】蘇州大學