專利名稱：盲人導航手機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及移動終端技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種具有探測識別障礙物的盲人導航手機。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和人類物質(zhì)生活水平的不斷提高，移動終端的使用覆蓋率已經(jīng)達到了一個相當寬廣的范圍。目前我國的手機保有量已經(jīng)超過了四億部，第一代模擬通信已于上世紀末淘汰，當前普及的是第二代數(shù)字通信手機和第三代移動通信手機 (3G)。目前大部分的手機除了時鐘、通話和短信等基本功能以外，還支持手寫輸入、MP3、 MP4播放、拍照和攝像等功能，可以用來聽音樂、看電影、玩游戲，也有些手機具有GPS導航功能。但是這些功能對于日常生活實質(zhì)性質(zhì)的幫助功能有限，拓展性不佳，比如在盲人使用手機的拓展功能方面。不少盲人也都使用手機和遠方的親朋好友溝通聯(lián)系，目前市面上也有出現(xiàn)帶了一些專門為盲人設(shè)計的手機，還有的手機或手持設(shè)備有可以為盲人導航的功能，這樣的手機或手持設(shè)備大多基于GPS技術(shù)，也有少數(shù)創(chuàng)意基于RFID技術(shù)，此類設(shè)備能夠為設(shè)備使用者指路以及告訴設(shè)備使用者某些特定建筑物的位置等，但是目前這樣的裝置卻大多有一個缺陷就是不能告知某些不特定的障礙物，如樹木、電線桿等本發(fā)明就是為了彌補此類缺陷， 使得手機能夠識別那些不特定或不是已知的障礙物，為使用此手機的盲人提供更加實時的前方狀況信息。國外的技術(shù)提供了一種可以讓盲人自己學習自我導航的一種方法，即盲人自己通過嘴里發(fā)出一種特定的聲音，然后用耳朵聽此聲音遇到前方障礙物等反射回來的聲音來辨別前方是否有障礙物，甚至可以辨別出前方物體的類型。目前國外已經(jīng)有一部分盲人可以成功自如的使用此方法出行，甚至可以獨自騎自行車出行。

實用新型內(nèi)容本發(fā)明的目的就是在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過一些相應(yīng)的芯片，實現(xiàn)更佳的盲人導航功能，可以釋放出盲人的口、耳，且使盲人不用參加特殊的訓練，再配合GPS等技術(shù)功能可以使盲人的出行更加安全自如。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種盲人導航手機，其包括控制芯片以及均與控制芯片相連的揚聲器(或耳機)、儲存單元和盲人導航系統(tǒng)模塊，所述盲人導航系統(tǒng)模塊包括電磁波發(fā)射機、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、天線、電磁波接收機和信號處理機。進一步地，所述電磁波發(fā)射機、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)與天線依次信號連接，收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、電磁波接收機與信號處理機依次信號連接。其中，本實用新型中盲人導航系統(tǒng)的各組成部分功能如下電磁波發(fā)射機生成電磁波能量，可采用直接振蕩式或功率放大式等(產(chǎn)生復雜波形，可相參處理)；收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制收發(fā)隔離；天線福射電磁能量和接收回波；電磁波接收機對回波進行超外差、高頻放大、混頻、中頻放大、檢波等處理，也可進行一部分匹配濾波處理；信號處理機消除回波中不需要的信號及干擾，通過或加強由障礙物產(chǎn)生的回波信號，并對此部分回波信號進行對比、計算等一系列處理得出前方是否有障礙物，障礙物的距離、方向、速度、大小、種類等特征。本實用新型的實現(xiàn)方式為打開盲人導航系統(tǒng)模塊后，首先由電磁波發(fā)射機產(chǎn)生足夠的電磁能量，經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳輸給天線。天線將這些電磁能量定向輻射至大氣中， 集中在某一個方向上形成波束，向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的障礙物后，將沿著各個方向產(chǎn)生反射、散射等，其中的一部分電磁能量反射回手機的方向，被盲人導航系統(tǒng)的天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到電磁波接收機，形成回波信號。由于在傳播過程中電磁波會隨著傳播距離而衰減，接收到的回波信號非常微弱，幾乎被噪聲所淹沒。電磁波接收機放大微弱的回波信號，再經(jīng)過信號處理機處理，提取出包含在回波中的信息，經(jīng)過比較、計算得出前方是否有障礙物，障礙物的距離、方向、速度、大小、種類等特征信息。然后將得出的障礙物信息傳輸給手機控制芯片(CPU)，再由手機控制芯片(CPU)將障礙物信息轉(zhuǎn)換成語音輸出到手機的揚聲器(或耳機)中，傳遞給手機使用者(手機控制芯片在處理障礙物信息的過程中會用到手機控制芯片內(nèi)部或外部的存儲單元)，完成整個導航(障礙物探測和識別)的過程。實現(xiàn)原理用到的最基礎(chǔ)的理論方程式為R = CXtd/2，其中R為障礙物到手機的距離，C為電磁波波速，td為電磁波從手機到障礙物的往返傳播時間。其它方程式有1、距離R處任一點處的手機導航系統(tǒng)發(fā)射信號功率密度 = Λ,-7 = ■----其中Pt為發(fā)射功率；2、對于定向天線，考慮到天線增益G，表示相對于各向同性天線，則3、以障礙物為圓心，手機導航系統(tǒng)處散射的功率密度S^ = S1--r = ~---
— ‘AmR2 4πΜ2 4πΚ2其中σ為手機導航系統(tǒng)散射截面積；4、手機導航系統(tǒng)天線接收面積ke,收到功率
PGA if
FlΛf‘η - AS^ = ~^―
'e 2 (4MfR*5、最大探測距離當手機導航系統(tǒng)接收功率為接收機最小檢測功率(即臨界靈敏度)時
權(quán)利要求1.一種盲人導航手機，其特征在于其包括控制芯片以及均與控制芯片相連的揚聲器、儲存單元和盲人導航系統(tǒng)模塊，所述盲人導航系統(tǒng)模塊包括電磁波發(fā)射機、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、天線、電磁波接收機和信號處理機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人導航手機，其特征在于所述電磁波發(fā)射機、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)與天線依次信號連接，收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、電磁波接收機與信號處理機依次信號連接。
專利摘要本實用新型公開了一種盲人導航手機，其包括控制芯片以及均與控制芯片相連的揚聲器(或耳機)、儲存單元和盲人導航系統(tǒng)模塊，所述盲人導航系統(tǒng)模塊包括電磁波發(fā)射機、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、天線、電磁波接收機和信號處理機。本實用新型通過新穎的盲人導航系統(tǒng)，以電磁波來探測是否有障礙物，并通過手機的揚聲器(或耳機)發(fā)出語音，提醒盲人用戶前方障礙物的距離、方向、速度、大小、種類等特征信息，給盲人用戶帶來了極大的便利，更加有效保障了盲人出行的安全；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，是一種新型有效的導航方式。
文檔編號H04M1/21GK201985999SQ201020695378
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉雅麗 申請人:上海華勤通訊技術(shù)有限公司