基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统及其导航方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统及其导航方法。该系统包括设置在盲道交叉路口处的RFID标签、设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机，所述盲杖的硬件部分包括RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块、开关按钮和充电电池，所述智能手机包括导航应用模块。导航方法为：所述RFID标签中存入地理位置名称的数据信息，RFID读写器模块读取RFID标签的数据信息并发送至单片机；单片机对该数据信息进行处理得到地理位置名称信息，并通过蓝牙模块无线发送至配套的智能手机；智能手机的导航应用模块根据所接收RFID标签的编码顺序，调用并播放与该编码相应的语音文件完成导航。本发明专利技术结构简单，造价低廉，具有很好的导航效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统及其导航方法。该系统包括设置在盲道交叉路口处的RFID标签、设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机，所述盲杖的硬件部分包括RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块、开关按钮和充电电池，所述智能手机包括导航应用模块。导航方法为：所述RFID标签中存入地理位置名称的数据信息，RFID读写器模块读取RFID标签的数据信息并发送至单片机；单片机对该数据信息进行处理得到地理位置名称信息，并通过蓝牙模块无线发送至配套的智能手机；智能手机的导航应用模块根据所接收RFID标签的编码顺序，调用并播放与该编码相应的语音文件完成导航。本专利技术结构简单，造价低廉，具有很好的导航效果。【专利说明】基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统及其导航方法
本专利技术属于通信导航
，特别是一种基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统及其导航方法。
技术介绍
如今盲道的覆盖率很高，但由于有些盲道建设不规范，以及现今盲道还做不到告诉盲人其所在的具体位置，因此真正能使用忙道出行的盲人很少。目前国内解决盲人出行的方法有使用导盲犬引导、超声波探测式盲杖及一些自主研发的导盲设备，但导盲犬驯养成本极高，以及地铁等区域是否允许导盲犬进入仍存在争议，而超声波探测试盲杖只能感应前方是否有障碍物，不能体现使用者所处的位置，此外自主研发的导盲设备还不成熟，成本高，不能很快普及。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种安全可靠、结构简单，造价低廉的基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统及其导航方法。 实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统，包括设置在盲道交叉路口处的RFID标签、设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机，所述盲杖的硬件部分包括RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块、开关按钮和充电电池，所述的RFID读写器模块、充电电池、蓝牙模块均接入单片机；所述智能手机包括导航应用模块； 所述RFID标签中存入地理位置名称的数据信息，RFID读写器模块通过无线射频技术读取RFID标签的数据信息并发送至单片机；单片机对读取到的数据信息进行处理得到该RFID标签所在地点的地理位置名称信息，并通过蓝牙模块将所得的地理位置名称信息无线发送至配套的智能手机；智能手机的导航应用模块接收并储存RFID标签的地理位置名称信息，根据所接收RFID标签的编码顺序，调用并播放与该编码相应的语音文件，最终使盲人能够听到自身所处位置的地理位置信息。 一种基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统的导航方法，包括以下步骤: 步骤1，在地铁盲道交叉口处的盲砖上设置存有此位置地理位置名称信息的RFID标签，在盲杖上设置RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块和充电电池，在配套的智能手机中安装导航应用模块； 步骤2，将盲杖的硬件部分通电开始工作，同时打开智能手机的导航应用模块，并开启智能手机的蓝牙，通过蓝牙功能将手机与盲杖上的蓝牙模块配对连接； 步骤3，RFID读写器模块通过无线射频技术读取RFID标签的数据信息并发送至单片机； 步骤4，单片机对读取到的数据信息进行处理得到该RFID标签所在地点的地理位置名称信息，并通过蓝牙模块将所得的地理位置名称信息无线发送至配套的智能手机； 步骤5，智能手机的导航应用模块接收并储存RFID标签的地理位置名称信息，根据所接收RFID标签的编码顺序，调用并播放与该编码相应的语音文件； 步骤6，重复步骤3?5，直到盲人听到自身所处位置的地理位置信息并最终完成导航。 本专利技术与现有技术相比，其显著优点为:(I)性价比较高:仅在地铁盲道交叉处盲砖上贴装能够储存地理位置信息的RFID标签即可完成布设，其单价为I元每张，极其低廉；由于盲人走在盲道直线区段时无需提示位置信息，因此仅在盲道拐点处或盲道交叉口处设置该RFID标签即可，这样大大降低了该套装置铺设的成本；(2)简单准确地说明位置信息:利用设置在盲杖底部的RFID读写器模块读取在地铁盲道交叉处盲砖上贴装能够储存地理位置信息的RFID标签里的信息，并通过蓝牙模块将RFID标签中的地理位置信息传至手机专用应用程序中，因此更准确易懂；(3)硬件部分搭载在Arduino UNO R3单片机上，其专用手机应用程序搭载在安卓手机平台上，益于日后的二次开发，该专用手机软件可通过手机连接3G或4G网络，并可以无限拓展，与地铁站或街道上其他传感器相联系，可构成物联网络；(4)可以加入TTS语音合成系统，减少音频文件占用的手机存储空间；与高德地图及滴滴打车等公司合作，结合产品成为更好的、服务面更广的综合手机地图服务类应用软件。 下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统的结构示意图。 图2为本专利技术基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统导航方法的流程图。 【具体实施方式】 结合图1，本专利技术基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统，包括设置在盲道交叉路口处的RFID标签、设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机，所述盲杖的硬件部分包括RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块、开关按钮和充电电池，所述的RFID读写器模块、充电电池、蓝牙模块均接入单片机；所述智能手机包括导航应用模块； 所述RFID标签中存入地理位置名称的数据信息，RFID读写器模块通过无线射频技术读取RFID标签的数据信息并发送至单片机；单片机对读取到的数据信息进行处理得到该RFID标签所在地点的地理位置名称信息，并通过蓝牙模块将所得的地理位置名称信息无线发送至配套的智能手机；智能手机的导航应用模块接收并储存RFID标签的地理位置名称信息，根据所接收RFID标签的编码顺序，调用并播放与该编码相应的语音文件，最终使盲人能够听到自身所处位置的地理位置信息。 所述盲杖硬件部分的RFID读写器模块采用PN532、单片机采用Arduino UNO R3、蓝牙模块采用BT-HC05-V1.0。所述RFID标签设置在盲道交叉路口盲砖表面的中心位置。所述的RFID读写器模块设置于盲杖底部向上4?8cm的位置；所述蓝牙模块、单片机、充电电池依次从上到下固定在盲杖的上半部分；所述开关按钮设置在盲杖手持部位且大拇指能够按到。所述智能手机的导航应用模块包含音频文件，所述音频文件包括当前所在位置信息、以及交叉路口两个前进方向将要到达的位置信息。所述音频文件为录制好的MP3格式音频。 结合图2，本专利技术基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统的导航方法，包括以下步骤: 步骤1，在地铁盲道交叉口处的盲砖上设置存有此位置地理位置名称信息的RFID标签，在盲杖上设置RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块和充电电池，在配套的智能手机中安装导航应用模块；所述RFID标签中存入的地理位置名称信息按照省、城市、区盲道交叉点的顺序编码； 步骤2，将盲杖的硬件部分通电开始工作，同时打开智能手机的导航应用模块，并开启智能手机的蓝牙，通过蓝牙功能将手机与盲杖上的蓝牙模块配对连接； 步骤3，RFID读写器模块通过无线射频技术读取RFID本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RFID的盲人出行语音辅助盲杖系统，其特征在于，包括设置在盲道交叉路口处的RFID标签、设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机，所述盲杖的硬件部分包括RFID读写器模块、单片机、蓝牙模块、开关按钮和充电电池，所述的RFID读写器模块、充电电池、蓝牙模块均接入单片机；所述智能手机包括导航应用模块；所述RFID标签中存入地理位置名称的数据信息，RFID读写器模块通过无线射频技术读取RFID标签的数据信息并发送至单片机；单片机对读取到的数据信息进行处理得到该RFID标签所在地点的地理位置名称信息，并通过蓝牙模块将所得的地理位置名称信息无线发送至配套的智能手机；智能手机的导航应用模块接收并储存RFID标签的地理位置名称信息，根据所接收RFID标签的编码顺序，调用并播放与该编码相应的语音文件，最终使盲人能够听到自身所处位置的地理位置信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永能，刘裕，吕天泽，卢加文，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32