一種基於重力感應器的盲人手機的製作方法
2023-07-19 06:58:26
專利名稱：一種基於重力感應器的盲人手機的製作方法
技術領域：
本發明屬於移動通信終端設備領域，涉及一種基於重力感應器的盲人手機。
背景技術：
現實生活中，隨著手機的日益普及，撥打電話成了我們生活中不可缺少的行為。傳統的手機交互過多的依賴視覺來完成，因此使得盲人和有視覺障礙的人幾乎無法使用普通的手機。市面上的盲人手機，比如Squibble手機，Universal Phone手機，獨特盲文鍵盤的Tactility手機等，大多採用通過觸控螢幕進行平面化盲文信息或者採用盲點設計，使用者直接通過觸摸辨別輸入信息等方式操作手機，這種手機需要專門的設備才能完成，售價一般比普通手機高；也有通過語音識別來進行手機的操作的盲人手機，通過語音控制與人機互動說出號碼自動撥打電話，但是這種手機需要使用者能準確發音輸出，目前，語音識別準確率不是很高，從而使這種手機實用性不高。因此，目前急需一種能夠方便盲人或有視覺功能障礙者使用的操作簡單方便、低成本的盲人手機。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種基於重力感應器的盲人手機；該盲人手機基於具有重力傳感器的普通手機，在不需要增加硬體設備的條件下，轉變成盲人手機，實現撥打電話，接聽電話，發簡訊，收簡訊，選擇音樂播放等功能；同時，可以根據不同的需求在普通手機與盲人手機之間進行切換，讓正常人也可以體驗新的操作手機的方法，也可在不能有光的特殊條件下使用本手機。為達到上述目的，本發明提 供如下技術方案本發明所述的盲人手機採用了普通手機中的重力感應技術；手機重力感應技術利用壓電效應，測量內部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個方向的分力大小，來判定水平方向；本發明所述的基於重力感應器無視覺盲人手機通過使用重力感應器，識別手機位置狀態並進行手機狀態編碼從而實現撥打電話以及簡訊輸入等功能。本發明的具體技術方案為一種基於重力感應器的盲人手機包括手機輸入模塊、前臺應用模塊、後臺監聽模塊、控制模塊和語音模塊；所述手機輸入模塊根據手機的位置狀態輸出指令信息；所述前臺應用模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息，並進行相應操作；所述後臺監聽模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息實現接聽來電和接收簡訊；所述控制模塊通過發送控制指令實現對系統的控制；所述語音模塊用於接收控制模塊的控制指令並實現語首輸出。進一步，手機輸入模塊包括重力感應器檢測模塊、狀態檢測模塊和編碼輸入模塊；所述重力感應器檢測模塊包括線加速度傳感器和三軸陀螺儀，用於完成手機位置的三維位置坐標測量；所述狀態檢測模塊對重力感應器檢測模塊的測量值進行分析識別，得出手機的位置狀態；所述編碼輸入模塊用於對手機的位置狀態進行編碼和復用，並輸出指令信息。進一步，手機三維位置坐標採用以下劃分方法X坐標軸正向是手機底端左側到右側的方向，Y坐標軸正向是手機底端到頂端的方向，Z坐標軸正向則是面向使用者的方向；所述手機的位置狀態包括正豎、倒豎、左橫、右橫，左斜，右斜六種正豎y變化為正，變化幅度大於限值，X變化及z變化幅度小於限值；倒豎y變化為負，變化幅度大於限值，X變化及z變化幅度小於限值；左橫z變化為正，變化幅度大於限值，X變化及y變化幅度小於限值；右橫Z變化為負，變化幅度大於限值，X變化及y變化幅度小於限值；左斜X變化為負，變化幅度大於限值，y變化及z變化幅度小於限值；右斜X變化為正，變化幅度大於限值，y變化及z變化幅度小於限值。進一步，前臺應用模塊包括撥號模塊、發簡訊模塊、簡訊播放模塊和音樂播放模塊；所述撥號模塊根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息實現電話撥出，其中撥號所需的10個數字鍵、一個確定鍵、一個刪除鍵和一個發送鍵通過手機位置狀態編碼與復用實現；所述發簡訊模塊根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息實現手機簡訊的發送，其中簡訊輸入分為漢字輸入，字母輸入，數字輸入，標點輸入四類，根據指令信息可以進行種類間的切換；所述簡訊播放模塊根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息實現語音播放接收到的簡訊，其中所需的確定鍵、上移鍵和下移鍵通過三個手機位置狀態編碼實現；所述音樂播放模塊用於根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息播放音樂，其中所需的確定鍵、上移鍵和下移鍵通過三個手機位置狀態編碼實現。進一步，所述漢字輸入包括以 下步驟漢字輸入狀態採用筆畫輸入法，所需五個筆畫鍵橫、豎、撇、點和折，以及一個確定鍵通過六個手機位置狀態編碼實現；選擇漢字狀態通過左移鍵、右移鍵和確定鍵並結合語音提示進行漢字選擇，所需左移鍵、右移鍵和確定鍵通過三個手機位置狀態編碼實現；選擇輸入法狀態可以在漢字輸入、字母輸入、數字輸入和標點輸入之間進行切換，所需按鍵通過手機位置狀態編碼實現。進一步，所述字母輸入分為大寫字母輸入和小寫字母輸入，所需六個按鍵通過六個手機位置狀態編碼實現；所述數字輸入所需的10個數字鍵、確定鍵和刪除鍵通過手機位置狀態編碼與復用實現；所述標點輸入包括二十個標點，通過六個手機位置狀態編碼與復用實現。進一步，所述盲人手機還包括屏幕輸出模塊，所述屏幕輸出模塊用於顯示手機信
肩、O進一步，所述前臺應用模塊包括設置模塊，所述設置模塊用於設置選擇語音提示或屏幕顯示，所需按鍵通過三個手機位置狀態編碼實現。進一步，所述前臺應用模塊包括解屏模塊，所述解屏模塊用於實現基於重力感應器的解屏。本發明的有益效果在於盲人或有視覺功能障礙者通過以手晃動本發明所述的盲人手機，以耳接聽響應，實現撥打和接聽電話，收發簡訊，收聽音樂等功能，其操作過程簡單、高效，且相對於其它盲人手機，具有成本低廉的特點；同時，可以根據不同的需求在普通手機與盲人手機之間進行切換，讓正常人也可以體驗新的操作手機的方法，也可在不能有光的特殊條件下使用本手機。
為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明圖1為本發明所述盲人手機的模塊結構圖；圖2為本發明所述盲人手機的操作模式圖；圖3為手機位置狀態圖。
具體實施例方式下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。傳統的手機操作模式需要手指和眼的配合來完成對手機輸入設備(鍵盤和觸控螢幕等)的操作，以屏幕輸出作為響應，如果有錯誤再進行校正輸入，在整個過程中，都需要眼的參預介入。本發明所述的盲人手機用手作用於手機，晃動手機，改變手機位置狀態，以手機位置狀態的改變作為輸入，對於無視覺人，輸入的結果以語音的方式通知操作者，整個過程中不需要眼的參預。對於正常人，也可以屏幕方式通知輸入結果，以體驗新的輸入方式。圖1為本發明所述盲人手機的模塊結構圖，基於重力感應器的盲人手機包括手機輸入模塊、前臺應用模塊、後臺監聽模塊、控制模塊和語音模塊；所述手機輸入模塊根據手機的位置狀態輸出指令信息；所述前臺應用模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息，並進行相應操作；所述後臺監聽模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息實現接聽來電和接收簡訊；所述控制模塊通過發送控制指令實現對系統的控制；所述語音模塊用於接收控制模塊的控制指令並實現語音輸出。手機輸入模塊包 括重力感應器檢測模塊、狀態檢測模塊和編碼輸入模塊，用於根據手機的位置狀態輸出指令信息。重力感應器檢測模塊採用線加速度傳感器，結合三軸陀螺儀實現手機位置的三維測量；三軸重力感應按測量方向分為X，Y，Z軸，X軸正向是手機底端左側到右側的方向，Y坐標軸正向是手機底端到頂端的方向，Z坐標軸正走向則是面向使用者的方向。當重力改變時，各軸上的x，y, z值也會隨著改變。當手機屏幕向上(z軸朝天)水平放置的時候，(x，y，z)的值分別為(0，0，10);手機屏幕向下(z軸朝地)水平放置的時候，(x，y, z)的值分別為(0,0, -10);手機屏幕向左側放(X軸朝天)的時候，(X，1，z)的值分別為(10，0，0);手機豎直(y軸朝天)向上的時候，(x, y, z)的值分別為(0，10，0);重力感應器檢測模塊完成各軸上的X，y，z值的檢測。狀態檢測模塊對重力感應器檢測模塊完成的各軸上的x，y, z值的檢測值進行識另IJ，分類出手機位置狀態，為了提高分類的準確性和魯棒性，分成以下六個大類正豎、倒豎、左橫、右橫，左斜，右斜六種狀態，如圖3所示，具體為左斜x變化為負，變化幅度大於某一值，y變化及z變化幅度小於某一值；右斜x變化為正，變化幅度大於某一值，y變化及z變化幅度小於某一值；左橫z變化為正，變化幅度大於某一值，X變化及I變化幅度小於某一值；右橫變化為負，變化幅度大於某一值，X變化及y變化幅度小於某一值；正豎y變化為正，變化幅度大於某一值，X變化及z變化幅度小於某一值；倒豎y變化為負，變化幅度大於某一值，X變化及z變化幅度小於某一值。以上狀態中所述的某一值為手機設計者的人為設定值，即設定的限值。每變化一次，要回到初始位置，才算完成一次狀態變化。這六種狀態可分辯能力不同，在手機使用中，把分辯能力最好的狀態用在最重要的輸入上。編碼輸入模塊用於對手機的位置狀態進行編碼和復用，並輸出指令信息，實現使用者對手機的操作。前臺應用模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息，並進行相應操作；在本實施例中前臺應用模塊包括撥號模塊、發簡訊模塊、簡訊播放模塊和音樂播放模塊；手機使用過程中可以在這幾個模塊之間進行切換，同時，為了實現切換功能，設計四個虛擬按鍵左移鍵、右移鍵、確定鍵和撥號鍵，按鍵和位置狀態對應關係如表I所示，進入前臺應用模塊後初始為撥號模塊，按確定鍵將進入撥號模塊，按左移或右移鍵使當前模塊發生左移或右移，從而進行選擇，移動一次，語音模塊報一次當前模塊名；按確定鍵將執行當前模塊操作；在任意狀態下，按撥號鍵將回到撥號模塊位置。表I前臺應用模塊按鍵編碼表
權利要求
1.一種基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於包括手機輸入模塊、前臺應用模塊、後臺監聽模塊、控制模塊和語音模塊； 所述手機輸入模塊根據手機的位置狀態輸出指令信息； 所述前臺應用模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息，並進行相應操作； 所述後臺監聽模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息實現接聽來電和接收簡訊； 所述控制模塊通過發送控制指令實現對系統的控制； 所述語音模塊用於接收控制模塊的控制指令並實現語音輸出。
2.根據權利要求1所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於手機輸入模塊包括重力感應器檢測模塊、狀態檢測模塊和編碼輸入模塊； 所述重力感應器檢測模塊包括線加速度傳感器和三軸陀螺儀，用於完成手機位置的三維位置坐標測量； 所述狀態檢測模塊對重力感應器檢測模塊的測量值進行分析識別，得出手機的位置狀態； 所述編碼輸入模塊用於對手機的位置狀態進行編碼和復用，並輸出指令信息。
3.根據權利要求2所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於手機三維位置坐標採用以下劃分方法X坐標軸正向是手機底端左側到右側的方向，Y坐標軸正向是手機底端到頂端的方向，Z坐標軸正向則是面向使用者的方向； 所述手機的位置狀態包括正豎、倒豎、左橫、右橫，左斜，右斜六種 正豎y變化為正，變化幅度大於限值，X變化及Z變化幅度小於限值； 倒豎y變化為負，變化幅度大於限值，X變化及z變化幅度小於限值； 左橫變化為正，變化幅度大於限值，X變化及I變化幅度小於限值； 右橫變化為負，變化幅度大於限值，X變化及I變化幅度小於限值； 左斜χ變化為負，變化幅度大於限值，y變化及z變化幅度小於限值； 右斜χ變化為正，變化幅度大於限值，y變化及z變化幅度小於限值。
4.根據權利要求1所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於前臺應用模塊包括撥號模塊、發簡訊模塊、簡訊播放模塊和音樂播放模塊； 所述撥號模塊根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息實現電話撥出，其中撥號所需的10個數字鍵、一個確定鍵、一個刪除鍵和一個發送鍵通過手機位置狀態編碼與復用實現； 所述發簡訊模塊根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息實現手機簡訊的發送，其中簡訊輸入分為漢字輸入，字母輸入，數字輸入，標點輸入四類，根據指令信息可以進行種類間的切換； 所述簡訊播放模塊根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息實現語音播放接收到的簡訊，其中所需的確定鍵、上移鍵和下移鍵通過三個手機位置狀態編碼實現； 所述音樂播放模塊用於根據手機輸入模塊和控制模塊的指令信息播放音樂，其中所需的確定鍵、上移鍵和下移鍵通過三個手機位置狀態編碼實現。
5.根據權利要求4所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於所述漢字輸入包括以下步驟 漢字輸入狀態採用筆畫輸入法，所需五個筆畫鍵橫、豎、撇、點和折，以及一個確定鍵通過六個手機位置狀態編碼實現； 選擇漢字狀態通過左移鍵、右移鍵和確定鍵並結合語音提示進行漢字選擇，所需左移鍵、右移鍵和確定鍵通過三個手機位置狀態編碼實現； 選擇輸入法狀態可以在漢字輸入、字母輸入、數字輸入和標點輸入之間進行切換，所需按鍵通過手機位置狀態編碼實現。
6.根據權利要求4所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於所述字母輸入分為大寫字母輸入和小寫字母輸入，所需六個按鍵通過六個手機位置狀態編碼實現； 所述數字輸入所需的10個數字鍵、確定鍵和刪除鍵通過手機位置狀態編碼與復用實現； 所述標點輸入包括二十個標點，通過六個手機位置狀態編碼與復用實現。
7.根據權利要求1至6所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於所述盲人手機還包括屏幕輸出模塊，所述屏幕輸出模塊用於顯示手機信息。
8.根據權利要求7所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於所述前臺應用模塊 包括設置模塊，所述設置模塊用於設置選擇語音提示或屏幕顯示，所需按鍵通過三個手機位置狀態編碼實現。
9.根據權利要求7所述的基於重力感應器的盲人手機，其特徵在於所述前臺應用模塊包括解屏模塊，所述解屏模塊用於實現基於重力感應器的解屏。
全文摘要
本發明公開了一種基於重力感應器的盲人手機，屬於移動通信終端設備領域；該盲人手機基於普通手機的重力感應功能，包括手機輸入模塊、前臺應用模塊、後臺監聽模塊、控制模塊和語音模塊；手機輸入模塊根據手機的位置狀態輸出指令信息；前臺應用模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息，並進行相應操作；後臺監聽模塊接收手機輸入模塊輸出的指令信息實現接聽來電和接收簡訊；控制模塊通過發送控制指令實現對系統的控制；語音模塊用於接收控制模塊的控制指令並實現語音輸出；該盲人手機操作過程簡單，且相對於其它盲人手機，具有成本低廉的特點；此外，還可以根據不同的需求在普通手機與盲人手機之間進行切換，讓正常人也可以體驗新的操作手機的方法。
文檔編號H04M1/725GK103037097SQ201210555039
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者徐海, 邱開金, 朱凡超, 陳瑤 申請人:西南大學