基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信方法及装置，装置包括一组以上的无线振动贴片和带有键盘输入、语音输入和显示功能的主控器；所述通信方法使用主控器对语音输入或键盘输入的信息进行编码，然后将编码后的信息序列通过ZigBee无线网络发送给附在听力障碍者身体上不同部位的振动贴片；振动贴片根据接收到的信息序列产生振动，让听力障碍者通过感知不同贴片的振动来了解发送的信息，由此实现施令者和听力障碍者之间的无线通信。本发明专利技术以感知多点振动的形式来通信，使用与携带方便，对于紧急消息能保证及时接收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及听力障碍者无线通信
具体涉及基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信方法及装置。
技术介绍
据统计，我国的残疾人总数约一亿左右，而听力障碍者约占残疾人总数的三分之一，作为弱势群体，他们的日常生活在诸多方面都需要得到帮助。尽管有手语、唇语等特殊的交流方式以及助听器等辅助仪器，但这些交流方式和仪器在很多情况下仍未能有效地帮助听力障碍者解决听力问题，如观看无字幕电视节目、使用收音机、打电话等等。目前，残疾人养护中心的管理系统及辅助设施仍不够完善。在听力障碍者的管理上，一般使用手语与其进行交流，但是，若听力障碍者没能发现对方正在和自己进行手语对话时，通信效率就降低了。此外，养护中心还会利用电子告示栏公告通知，但对于紧急情况， 需要对听力障碍者群体进行统一调度时，电子告示栏则不能确保每个人都能第一时间获得调度指令。因此，如果能改变看护人员与听力障碍者之间的通信方式，使得听力障碍者在养护中心的任何地方都能及时接收到通知，就能大大提高养护中心的管理效率。根据反馈途径的不同，听力障碍者接收信息的方式主要有两种其一是利用残存听力，借助助听器获取声音信息，但此方法只适用于听力不完全受损的人群，对于那些先天性失聪、重听、重度失聪或全失聪的人则爱莫能助。其二为通过视觉或者触觉来反馈感应信息，该方法则几乎适用于所有听力障碍者。若使用视觉反馈的方法，可以考虑为每个听力障碍者分配一个带有LCD显示屏的消息阅读器，但LCD设备成本较高，不够轻便，且容易磨损。 若使用触觉反馈的方法，则可考虑在听力障碍者身上设置几个小型的无线振动贴片，使用者通过感知不同贴片的组合振动来获取信息。这种设备成本较低，方便携带，而且听力障碍者无论是在吃饭、休息或是做其他事情时都能即时接收到信息。该方法弥补了手语交流的不足，大大提高了通信效率，给听力障碍者的生活提供了一定程度的帮助。在使用无线振动贴片传达信息的基础上，还需要考虑两个方面。首先是无线通信技术。其次，在感知振动的授信形式下，需要将原信息转换成多点振动的信号来表达其含义，因此需要使用一种有效的编码方式来实现这种转换。盲文在全世界具有统一的标准，可以表示多种语言文字，如汉语、英语、法语等通用语言和数字、字母、化学元素等符号，具有很强的拓展性和实用性，而且盲文易于学习，因此适合用来进行信息编码。目前供听力障碍者使用的触觉感应提示设备中，存在着某些不足。如授权公告号为CN1857186A、授权公告日为2006年11月8日的“一种设置在聋哑人耳垂上的振动装置”， 该装置让聋哑人通过感知耳垂上的振动装置来获取发声者的位置信息。但该装置实现的通信距离较短，大约在30米以内；而且装置仅仅为使用者提供声源的位置信息，并不能让使用者了解语音信号的含义；此外该装置容易受到噪声的干扰从而影响使用者的判断。又如授权公告号为CN1805472A、授权公告日为2006年7月19日的“一种盲聋哑人使用的手机”， 该装置把接收到的消息通过点阵振动的方式表现出来，盲聋 人通过感知点阵振动来获取信息。但该装置使用起来不够方便，使用者在接收消息时必须一直手握装置，因此行动上受到了一定程度的限制；此外，若使用者并非一直手持装置，则消息到达时的提示信号容易被忽略，对于紧急消息无法及时接收。
技术实现思路
针对听力障碍者与正常人群交流困难的问题及现有辅助设备的不足，本专利技术提出基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信方法及装置，利用该装置可与一名或多名听力障碍者进行通信。本专利技术使用主控器对语音输入或键盘输入的信息进行编码，然后将编码后的信息序列通过ZigBee无线网络发送给附在听力障碍者身体上不同部位的振动贴片； 振动贴片根据接收到的信息序列产生振动，让听力障碍者通过感知不同贴片的振动来了解发送的信息，由此实现施令者和听力障碍者之间的无线通信。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置，包括一组以上的无线振动贴片和带有键盘输入、语音输入和显示功能的主控器；所述主控器包括设有语音识别程序及盲文双拼编码程序的处理器和分别与所述处理器连接的语音信号处理模块、主控器Zigbee模块、 键盘IXD显示屏和用于下载更新语音识别词库的GPRS模块；一组所述无线振动贴片包括多个振动贴片，每个振动贴片包括相互连接的振动贴片ZigBee模块、振子和电源，主控器与无线振动贴片之间通过各自的ZigBee模块无线通信，主控器是所有振动贴片的父设备。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，每个ZigBee模块包括射频电路、存储器和微控制器。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，所述语音信号处理模块的输入端与麦克风连接，对从麦克风输入的语音信号进行滤波、采样和A/D转换；然后将调整好的信号送入处理器中进行语音识别和编码。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，所述振动贴片的电源采用纽扣电池供电。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，所述无线振动贴片附在听力障碍者身体上的不同部位，一组无线振动贴片包括6个所述振动贴片。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，所述语音识别程序对语音信号处理模块送来的信号进行识别，并将识别后的信息交由盲文双拼编码程序处理； 所述盲文双拼编码程序根据语音识别出的语义或键盘输入的信息对信号进行盲文双拼编码，编成6位二元码序列，最后把该信息序列送至ZigBee模块。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，所述振子根据ZigBee 模块传输的二元控制信号序列产生振动，若码元为1，振子产生固定时长的振动；若码元为 0，振子不振动。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置中，当接收到主控器发送过来的信息后，ZigBee模块对该信息进行纠错译码，得到一串6位二元码序列，并保存在存储器中，同时，微控器控制振子持续振动设定时间，提示使用者有新的消息到达；提示完毕后，微控器读取存储器中的6位二元码序列，并将其转换成对振子的控制信号。上述的基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置的通信方法，包括主控器和无线振动贴片的工作流程，主控器的工作流程包括步骤1、开机初始化，主控器设置为外部中断激活模式；步骤2、主控器的ZigBee模块首先对信道进行能量检测扫描，选择一个合适的信道并建立一个新的网络；步骤3、ZigBee模块执行主动扫描，搜索附近的ZigBee节点，并检查该节点的物理地址是否与自身存有的邻居列表中的物理地址匹配，若匹配，则判断该节点所在的振动贴片是其子设备，允许连接并分配一个网络地址；若不匹配，则判断该节点不是其子设备，拒绝接入网络；步骤4、若无信息发送，则主控器等待设定时间后进入休眠状态，并等待外部中断的激活；若有信息发送，则设定主控器的工作方式为按组发送或广播发送；步骤5、若信息为语音输入，语音信号处理模块对信号进行滤波、采样和A/D转换，再将处理后的信号送至处理器，并执行步骤6 ；若信息为键盘输入，则把键盘输入信息送至处理器进行盲文双拼编码，转至步骤7 ；步骤6、处理器对从语音信号处理模块送来的信号进行语音识别，然后将识别后的信息交给盲文双拼编码程序处理；步骤7、盲文双拼编码程序对语音识别后的信息或键盘输入的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于盲文编码和振动感知的听力障碍者通信装置，其特征在于包括一组以上的无线振动贴片和带有键盘输入、语音输入和显示功能的主控器；所述主控器包括设有语音识别程序及盲文双拼编码程序的处理器和分别与所述处理器连接的语音信号处理模块、主控器Ｚｉｇｂ有振动贴片的父设备。ｅｅ模块、键盘ＬＣＤ显示屏和用于下载更新语音识别词库的ＧＰＲＳ模块；一组所述无线振动贴片包括多个振动贴片，每个振动贴片包括相互连接的振动贴片ＺｉｇＢｅｅ模块、振子和电源，主控器与无线振动贴片之间通过各自的ＺｉｇＢｅｅ模块无线通信，主控器是所

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦岗，廖明熙，李丹，冯义志，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81