[發明專利]基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統及其導航方法

在審

• 申請號: 201410572824.6
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104306139A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 徐永能;劉裕;呂天澤;盧加文
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61H3/06
• 分類號: A61H3/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于通信導航技術領域，特別是一種基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統及其導航方法。

背景技術

如今盲道的覆蓋率很高，但由于有些盲道建設不規范，以及現今盲道還做不到告訴盲人其所在的具體位置，因此真正能使用忙道出行的盲人很少。目前國內解決盲人出行的方法有使用導盲犬引導、超聲波探測式盲杖及一些自主研發的導盲設備，但導盲犬馴養成本極高，以及地鐵等區域是否允許導盲犬進入仍存在爭議，而超聲波探測試盲杖只能感應前方是否有障礙物，不能體現使用者所處的位置，此外自主研發的導盲設備還不成熟，成本高，不能很快普及。

發明內容

本發明的目的在于提供一種安全可靠、結構簡單，造價低廉的基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統及其導航方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統，包括設置在盲道交叉路口處的RFID標簽、設置在盲杖上的硬件部分、以及配合盲杖硬件部分工作的智能手機，所述盲杖的硬件部分包括RFID讀寫器模塊、單片機、藍牙模塊、開關按鈕和充電電池，所述的RFID讀寫器模塊、充電電池、藍牙模塊均接入單片機；所述智能手機包括導航應用模塊；

所述RFID標簽中存入地理位置名稱的數據信息，RFID讀寫器模塊通過無線射頻技術讀取RFID標簽的數據信息并發送至單片機；單片機對讀取到的數據信息進行處理得到該RFID標簽所在地點的地理位置名稱信息，并通過藍牙模塊將所得的地理位置名稱信息無線發送至配套的智能手機；智能手機的導航應用模塊接收并儲存RFID標簽的地理位置名稱信息，根據所接收RFID標簽的編碼順序，調用并播放與該編碼相應的語音文件，最終使盲人能夠聽到自身所處位置的地理位置信息。

一種基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統的導航方法，包括以下步驟：

步驟1，在地鐵盲道交叉口處的盲磚上設置存有此位置地理位置名稱信息的RFID標簽，在盲杖上設置RFID讀寫器模塊、單片機、藍牙模塊和充電電池，在配套的智能手機中安裝導航應用模塊；

步驟2，將盲杖的硬件部分通電開始工作，同時打開智能手機的導航應用模塊，并開啟智能手機的藍牙，通過藍牙功能將手機與盲杖上的藍牙模塊配對連接；

步驟3，RFID讀寫器模塊通過無線射頻技術讀取RFID標簽的數據信息并發送至單片機；

步驟4，單片機對讀取到的數據信息進行處理得到該RFID標簽所在地點的地理位置名稱信息，并通過藍牙模塊將所得的地理位置名稱信息無線發送至配套的智能手機；

步驟5，智能手機的導航應用模塊接收并儲存RFID標簽的地理位置名稱信息，根據所接收RFID標簽的編碼順序，調用并播放與該編碼相應的語音文件；

步驟6，重復步驟3～5，直到盲人聽到自身所處位置的地理位置信息并最終完成導航。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：(1)性價比較高：僅在地鐵盲道交叉處盲磚上貼裝能夠儲存地理位置信息的RFID標簽即可完成布設，其單價為1元每張，極其低廉；由于盲人走在盲道直線區段時無需提示位置信息，因此僅在盲道拐點處或盲道交叉口處設置該RFID標簽即可，這樣大大降低了該套裝置鋪設的成本；(2)簡單準確地說明位置信息：利用設置在盲杖底部的RFID讀寫器模塊讀取在地鐵盲道交叉處盲磚上貼裝能夠儲存地理位置信息的RFID標簽里的信息，并通過藍牙模塊將RFID標簽中的地理位置信息傳至手機專用應用程序中，因此更準確易懂；(3)硬件部分搭載在Arduino?UNO?R3單片機上，其專用手機應用程序搭載在安卓手機平臺上，益于日后的二次開發，該專用手機軟件可通過手機連接3G或4G網絡，并可以無限拓展，與地鐵站或街道上其他傳感器相聯系，可構成物聯網絡；(4)可以加入TTS語音合成系統，減少音頻文件占用的手機存儲空間；與高德地圖及滴滴打車等公司合作，結合產品成為更好的、服務面更廣的綜合手機地圖服務類應用軟件。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統的結構示意圖。

圖2為本發明基于RFID的盲人出行語音輔助盲杖系統導航方法的流程圖。

具體實施方式