基于多调频的编码振动及语音提示的导盲方法与装置

摘要

本发明公开基于多调频的编码振动及语音提示的导盲方法与装置，所述装置包括语音提示模块、振动提示手表、湿度传感器模块、温度传感器模块、时钟模块、控制模块、无线发射模块、超声发射模块、超声接收模块、GPS模块和电源模块。本发明采用了多频率超声同时探测、相控阵波束形成技术、多种模式提示，通过发射恒频波、第一调频波、第二调频波实现了远距离、中距离、近距离的障碍物同时探测，还通过使用相控阵波束形成技术改变探测方向，使装置能沿不同方向自动扫描，通过振动提示手表和语音给使用者提供障碍物的触觉及听觉的提示。本发明有效地提高了探测的准确度和实时性，具有功能丰富，操作方便的优点。

主权项

基于多调频的编码振动及语音提示的导盲装置，其特征在于包括语音提示模块、振动提示手表、湿度传感器模块、温度传感器模块、时钟模块、控制模块、无线发射模块、超声发射模块、超声接收模块、GPS模块和电源模块；超声发射模块和超声接收模块分别与控制模块相连，超声发射模块和超声接收模块负责超声探测障碍物，探测回波经过控制模块处理；控制模块分别与语音提示模块和无线发射模块相连，控制模块负责控制超声波发射、回波接收、信号处理和传递；如有障碍物则通过语音提示模块输出，并通过无线发射模块发射信号，振动提示手表接收无线发射模块发射的信号并振动；温度传感器模块、湿度传感器模块、时钟模块、GPS模块分别与控制模块相连，温度传感器和湿度传感器模块采集天气信息，测量当前温度、湿度，控制模块处理温度、湿度传感器数据，并通过语音提示模块输出；GPS模块接收GPS信号，控制模块识别GPS信号判断使用者所处地点，并通过语音提示模块输出；时钟模块采集当前时间信息，信息经过控制模块处理并通过语音提示模块输出；所述超声发射模块包括顺次连接的发射控制器、D/A转换器、信号放大器、超声发射阵列探头，负责发射超声波；所述超声接收模块包括顺次连接的超声接收阵列探头、程控放大器、滤波检波器、A/D转换器、采样缓存器，负责超声波的接收与缓存；超声发射阵列探头由三组超声相控发射阵列探头组成，能实现使用不同频率的超声波同时探测；超声接收阵列探头由一组相控发射阵列探头组成，能接收多种频率的回波；三组超声相控发射阵列探头分别发射恒频波、第一调频波和第二调频波，分别探测远、中、近距离的障碍物；三组超声相控发射阵列探头相比，第一组超声相控发射阵列探头发射持续时间最长的恒频信号，它的信号持续时间长，信号频率较低，其探测距离长，通过其回波识别大范围内是否存在障碍物；第二组超声相控发射阵列探头发射周期较短的调频信号，它的发射频率范围宽，其探测距离较第一波束阵列短，用来发现中等距离内的障碍物；第三组超声相控发射阵列探头发射周期最短的调频信号，持续时间短，频率迅速下降，这种信号有利于探测近距离精细的目标，更准确地分辨近距离是否存在障碍物；三个超声发射相控阵列不同频率的信号分别同时发射，一个接收阵列对回波全部接收，对远、中、近距离的障碍物的同时测量，并通过控制模块处理回波信号辨别是否存在障碍物，从而减少超声波探测的时间，提高探测精度。