專利名稱：電子導(dǎo)引盲道及智能盲人路標(biāo)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及專為盲人行路方便的電子智能導(dǎo)引系統(tǒng)，包括電子導(dǎo)引盲道及智能盲人路標(biāo)系統(tǒng)。主要用于城市道路建設(shè)、公共場(chǎng)所、居住小區(qū)以及盲人生活可能會(huì)觸及的任何地方的盲道及智能路標(biāo)建設(shè)，不僅建設(shè)施工容易、快捷，而且做到了真正的智能化導(dǎo)引。
近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們開始更多的關(guān)注弱勢(shì)群體的生活質(zhì)量，如針對(duì)盲人群體，城市道路的建設(shè)中開始增加或改造盲道的建設(shè)，在公共場(chǎng)所，無障礙設(shè)施的建設(shè)也越來越多，應(yīng)該說這是一個(gè)很好的發(fā)展趨勢(shì)，但是現(xiàn)有的盲道建設(shè)施工存在很多不足，已經(jīng)建成的盲道在盲人的使用過程中也存在著很多問題?？傮w來說，包括以下幾個(gè)方面● 盲道建設(shè)或改造成本高?，F(xiàn)行盲道是使用特殊紋路的地面磚鋪設(shè)，對(duì)于大量早期的道路建設(shè)，并沒有鋪設(shè)盲道，改造時(shí)就需要把原有道路上的一部分路面清除，再鋪設(shè)新的地面磚，這樣的施工，不僅造成重復(fù)施工上的浪費(fèi)，而且影響道路的通行能力，施工進(jìn)度也快不了?！? 已經(jīng)鋪設(shè)的盲道，盲人使用起來也不是很方便。現(xiàn)有盲道需要盲人不斷碰觸地面，識(shí)別地面的紋路，以確定所走的路線，識(shí)別和使用都不方便?！? 盲道不連續(xù)。為了不影響機(jī)動(dòng)車的行駛，現(xiàn)有人行橫道沒有鋪設(shè)盲道；當(dāng)盲道經(jīng)過某些單位大門時(shí)，盲道也被迫中斷。當(dāng)盲人想過馬路或繼續(xù)前行時(shí)，如果沒有別人的幫助，幾乎無法通行。因此，現(xiàn)行盲道單從這一點(diǎn)來看，提供給盲人的幫助是非常有局限的?！? 現(xiàn)行盲道只能提供盲人行走路線，而無法給盲人任何位置或方向的提示，不具備導(dǎo)引作用。
本發(fā)明的目的正是克服上述問題而提供一種廉價(jià)、施工方便快捷、使用起來也更加人性化、更周到的電子導(dǎo)引盲道及智能盲人路標(biāo)系統(tǒng)。具體功能包括路口提示、岔路提示、街道名稱提示、智能路線導(dǎo)引；同時(shí)盲道變得連續(xù)，可以解決路口過路問題。如果把這套系統(tǒng)延伸到居住社區(qū)內(nèi)部，還可以提供諸如樓層提示、門牌提示以及智能引路等，全面地解決盲人的外出、行路以及日常生活中的問題。
附圖中的圖面說明如下

圖1是“路標(biāo)”的結(jié)構(gòu)圖；圖2是“手杖”的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3是“手杖”中路標(biāo)識(shí)別及信息拾取裝置2.2的結(jié)構(gòu)圖；圖4是“盲道”和“路標(biāo)”在實(shí)際路面上的鋪設(shè)狀況。
本發(fā)明由以下部分組成● 涂敷式/粘貼式智能盲道(以下簡稱“盲道”)● 感應(yīng)式電子路標(biāo)(以下簡稱“路標(biāo)”)● 智能感應(yīng)式手杖(以下簡稱“手杖”)“盲道”用一種特殊材料制成，它可以被制成涂料(類似于油漆)，或者被制成帶狀粘貼物(類似于醫(yī)用膠布)；“路標(biāo)”是一個(gè)電子裝置，如圖1所示，它由感應(yīng)式天線1.1、非易失性信息存儲(chǔ)體1.3、以及信息存取裝置1.2組成，路標(biāo)可以被制造成類似于人行道的地面磚或者被制造成粘貼物，放置于地面上；“手杖”包括手杖本體和電子裝置，手杖本體就是一個(gè)中空的拐杖，電子裝置內(nèi)藏于拐杖本體內(nèi)部，電子裝置如圖2所示，包括盲道識(shí)別裝置2.1、路標(biāo)識(shí)別及信息拾取裝置2.2、電池2.3以及聲音處理裝置2.4組成；路標(biāo)識(shí)別及信息拾取裝置2.2如圖3所示，由脈沖激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器3.1、脈沖激勵(lì)信號(hào)發(fā)送天線3.2、接收天線3.3、音頻解碼系統(tǒng)3.4以及聲音處理裝置2.4和電池2.3組成。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的使用和工作原理加以說明本發(fā)明從功能上分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分電子盲道系統(tǒng)和智能路標(biāo)系統(tǒng)。下面逐一介紹。電子盲道系統(tǒng)電子盲道系統(tǒng)由“盲道”本身和置于“手杖”內(nèi)部的盲道識(shí)別裝置以及其他輔助電路及設(shè)備組成(這里的輔助電路及設(shè)備包括電池、聲音處理、杖體等)。盲人使用本發(fā)明中的電子手杖對(duì)“盲道”進(jìn)行識(shí)別，“手杖”對(duì)“盲道”的識(shí)別是通過非接觸方式實(shí)現(xiàn)的，手杖不需碰觸地面。當(dāng)盲人沿著“盲道”行進(jìn)時(shí)，“手杖”不斷發(fā)出聲音脈沖提示(類似于電話忙音的聲音)，當(dāng)盲人偏離“盲道”或者當(dāng)前路面上沒有“盲道”時(shí)，“手杖”不發(fā)聲音。
本發(fā)明中的“盲道”與現(xiàn)行盲道系統(tǒng)不同，不需要對(duì)現(xiàn)行路面進(jìn)行拆除或鋪設(shè)專用的盲道地面磚。它被做成特殊涂料(類似油漆)或者帶狀粘貼物。施工時(shí)，把盲道涂料象畫交通標(biāo)志線一樣畫在指定的盲道位置或者將帶狀粘貼的盲道粘在盲道的位置上即可。鋪設(shè)好的盲道外觀看起來象是一條交通標(biāo)識(shí)線。
“盲道”材料中包含一種特殊物質(zhì)，該物質(zhì)可以被“手杖”中的盲道識(shí)別裝置2.1上的傳感器識(shí)別，當(dāng)盲道識(shí)別裝置探測(cè)到“盲道”的存在，于是驅(qū)動(dòng)聲音處理裝置2.4發(fā)出間斷的脈沖音。智能路標(biāo)系統(tǒng)智能路標(biāo)系統(tǒng)由“路標(biāo)”本身和置于“手杖”內(nèi)部的路標(biāo)識(shí)別及信息拾取裝置以及其他輔助電路及設(shè)備組成(這里的輔助電路及設(shè)備包括電池、聲音處理、杖體等，這部分裝置可與電子盲道系統(tǒng)中的相應(yīng)部分共用)。
盲人使用本發(fā)明中的“手杖”能夠檢測(cè)到置于“盲道”上的“路標(biāo)”，并能夠取出“路標(biāo)”中的信息并以聲音/語音進(jìn)行提示。對(duì)“路標(biāo)”的檢測(cè)和取出“路標(biāo)”內(nèi)的信息是通過非接觸方式進(jìn)行的。盲人沿著“盲道”行進(jìn)，當(dāng)遇到“路標(biāo)”時(shí)，“手杖”首先發(fā)出聲音以提示路標(biāo)的類型(路標(biāo)類型根據(jù)具體路況定義，具體包括內(nèi)容較多，例如人行道提示、下坡提示、轉(zhuǎn)彎提示等)，然后以語音方式給出詳細(xì)提示(語音提示的內(nèi)容類似于“這里是路口，前面是西長安街，左轉(zhuǎn)是南禮士路大街”，…)。
本發(fā)明中的“路標(biāo)”與一般意義上的路標(biāo)不同，它是一個(gè)電子裝置。它可以被制造成類似于人行道的地面磚或者被制造成粘貼物，在“盲道”施工時(shí)，置于(鋪設(shè)或者粘貼)于“盲道”上，圖4中標(biāo)識(shí)出“盲道”和“路標(biāo)”的位置關(guān)系(其中，4.1是人行道；4.3是人行道上的盲道；4.2是電子路標(biāo)，提示路口；4.5是人行橫道上的盲道；4.4是電子路標(biāo)，指示人行橫道)。
“路標(biāo)”是一個(gè)無源裝置，平常不需要供電，也不需要電線連接。當(dāng)盲人拿著“手杖”在路上行走時(shí)，“手杖”的激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器3.1按照一定頻率生成交變脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)由天線3.2以無線電波形式發(fā)出，同時(shí)接收天線3.3不斷的監(jiān)聽響應(yīng)信息，如果天線附近沒有“路標(biāo)”的話，3.3監(jiān)測(cè)不到任何響應(yīng)信號(hào)，如果3.1附近有“路標(biāo)”，那么，將在“路標(biāo)”的天線1.1中激起感應(yīng)電流，“路標(biāo)”以此電流為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)信息存取裝置1.2從存儲(chǔ)體1.3中取出信息，并通過天線1.1以無線電波形式將該信息發(fā)出，此時(shí)“手杖”的接收天線將收到該信息，該信息傳送給音頻解碼系統(tǒng)3.4以生成相應(yīng)的模擬聲音信息，并進(jìn)一步控制聲音處理裝置2.4發(fā)出聲音，提示路面情況。
非易失性存儲(chǔ)體1.3內(nèi)存儲(chǔ)的信息是路況標(biāo)識(shí)以及具體描述道路狀況的文字信息(以下簡稱“路況描述”)。路況標(biāo)識(shí)是一種固定編碼，用來標(biāo)識(shí)具體的道路狀況。例如1-人行橫道，2-道路終結(jié)，等(這里的編碼只是用于說明路況標(biāo)識(shí)的內(nèi)容，不作為具體實(shí)施時(shí)正式編碼使用)。路況描述包括路名以及道路指引信息等，例如“王府井大街”，“這里是岔路口，前行是西長安街，左面是南禮士路大街，左面需要穿越馬路”等。
由于路況標(biāo)識(shí)是預(yù)先定義好的，對(duì)每一種路況標(biāo)識(shí)都定義了不同的編碼(前面已經(jīng)提到)，而對(duì)于每一種路況標(biāo)識(shí)的編碼，都預(yù)先定義了一種聲音加以表示。當(dāng)“手杖”檢測(cè)到該路況標(biāo)識(shí)時(shí)，將發(fā)出該聲音給出提示。路況描述是一種文字描述信息，對(duì)于這類信息“手杖”將使用語音直接給出提示。
非易性失存儲(chǔ)體1.3內(nèi)存儲(chǔ)的路況描述既可以按照通用語言編碼存儲(chǔ)(對(duì)于中文，為GB2312)，也可以按照本發(fā)明中的“通用發(fā)音編碼方案”進(jìn)行存儲(chǔ)。
“通用發(fā)音編碼方案”是針對(duì)中國文字中同音字較多的特點(diǎn)，只對(duì)發(fā)音進(jìn)行區(qū)別的編碼方案。即本方案對(duì)中文的每個(gè)有效讀音進(jìn)行編碼，每個(gè)編碼表示一種讀音。由于中文文字中存在大量的同音字，因此采取“通用發(fā)音編碼方案”的編碼數(shù)量比漢字編碼數(shù)量大大減少。具體編碼舉例
由上表可知，這種編碼方法將大大減少存儲(chǔ)語音信息的數(shù)量。
權(quán)利要求
1. 一種智能盲道系統(tǒng)，其特征在于，由涂敷式/粘貼式智能盲道、感應(yīng)式電子路標(biāo)和智能感應(yīng)式手杖組成
2. 一種語音編碼系統(tǒng)，其特征在于對(duì)漢字的每個(gè)有效發(fā)音進(jìn)行編碼
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述智能盲道系統(tǒng)，其特征在于智能感應(yīng)式手杖由杖體、盲道識(shí)別裝置、路標(biāo)識(shí)別及信息拾取裝置、電池以及聲音處理裝置組成，能夠以非接觸方式識(shí)別涂敷式/粘貼式智能盲道的存在并給出提示，也能夠以非接觸方式取出感應(yīng)式電子路標(biāo)路況中的標(biāo)識(shí)信息并給出提示
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述智能盲道系統(tǒng)，其特征在于其盲道被制造成涂料或者粘貼物
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述智能盲道系統(tǒng)，其特征在于電子感應(yīng)式路標(biāo)是無源裝置，由感應(yīng)式天線、信息存取裝置、非易失性存儲(chǔ)器組成
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述智能盲道系統(tǒng)，其特征在于智能感應(yīng)式手杖中包含路標(biāo)識(shí)別及信號(hào)拾取裝置能夠發(fā)出電子激勵(lì)信號(hào)，感應(yīng)式電子路標(biāo)能夠感應(yīng)該信號(hào)，并以該信號(hào)激起的電流為能源，取出路標(biāo)信息并發(fā)送給手杖
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述智能盲道系統(tǒng)，其特征在于感應(yīng)式電子路標(biāo)中存放著兩種類型的信號(hào)路況標(biāo)識(shí)和路況描述
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述電子路標(biāo)的路況標(biāo)識(shí)，其特征在于對(duì)各種路況信息進(jìn)行編碼，當(dāng)智能感應(yīng)式手杖拾取電子路標(biāo)信息時(shí)，路況標(biāo)識(shí)是以路況標(biāo)識(shí)編碼的形式傳送的
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的路況標(biāo)識(shí)編碼，其特征在于每種路況編碼都定義了一種特定的聲音，路況提示用聲音提示，智能感應(yīng)式手杖即通過該聲音提示路況
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述電子路標(biāo)的路況描述，其特征在于智能感應(yīng)式手杖是以語音方式提示路況描述
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述智能盲道系統(tǒng)，和權(quán)利要求7所述路況標(biāo)識(shí)，其特征在于感應(yīng)式電子路標(biāo)記錄路況描述可以使用標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼也可以使用權(quán)利要求2所述語音編碼系統(tǒng)
全文摘要
電子導(dǎo)引盲道及智能盲人路標(biāo)系統(tǒng)是由涂敷式/粘貼式智能盲道、感應(yīng)式電子路標(biāo)和智能感應(yīng)式手杖組成的全新的智能盲人行路系統(tǒng)，本發(fā)明不僅能夠指示道路的存在，而且以聲音和語音給出路況信息和行路導(dǎo)引信息。本發(fā)明具有建設(shè)費(fèi)用低廉、施工方便快捷、使用起來也更加人性化、提供信息更加豐富等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08G1/005GK1399233SQ01120579
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者王森林 申請(qǐng)人:王森林