基本信息
- 项目名称：
- 电子导盲器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 作品通过GPS以及GPRS对位置信息进行收集，并通过GPRS网络把地址信息传送到设置的手机号码上面，完成对失明者得一个方位确定。
- 详细介绍：
- 失明是非常痛苦的，盲人生活很不方便。目前大多数盲人走路仍使用手持竹竿式探路，不仅自己不方便，而且还给别人造成障碍。本作品以盲人的实际需求为出发点，制作电子导盲器具备如下功能： （1） 语音识别功能：借助快速处理器DSP对盲人发出的语音指令进行解析，并控制执行器对语音指令响应。 （2） 详细的语音提示功能：借助ARM处理器VS1003对MP3格式的数据进行语音录入和解码，提供非常详尽的语音信号对盲人进行指导，以便盲人做出正确的指引。 （3） 精确的定位功能，借助于卫星信号的GPS能把位置精确定位在10米以内的方位，借助位移测试设备在10米范围能再对位置进行细分，可以精确定位在0.5米得范围之内，使盲人的行走不偏离方向。 （4） 精确的障碍判断功能：利用超声波探测的原理，制作超声波测障仪，能精确测量5米以内的障碍物，并精确的语音报告当前障碍距离行人的距离。其精度可以达到2mm的测量精度。 （5） 求救信号发送以及语音通话功能：盲人一旦迷失方向（在GPS无效状态）以及有什么困难需要帮助的时候，能把盲人位置信息传递给亲人是一件非常重要的事情，本作品设计了GPRS无线传输以及无线语音通话功能，能及时以短信形式发送给亲人自己的准确位置信息，以及建立语音通话通道，让亲人和盲人之间建立语音通话功能。作品上面有高音喇叭，一旦需要帮助，使用者启动求救信号建，可以用语音的方式向周围的人群发送语音求救信号。 （6） 交通路口的盲人信号识别，通过接收交通路口发出的低频声音信号转化成对应的语音内容，例如“当前红灯，禁止通行”，“当前绿灯，可以通行”等。更智能的方式通知盲人，让其做好各种准备。 （7） 利用小推车的形式，可以判断路面的平整度，以及躲避路面上的各种陷阱障碍。 创新点：通过位移传感器和GPS共同协调，使得定位精度能够到0.5m的范围。采用GPS和GPRS的结合已经使用低价位的STM32ARM处理器使得产品的成本很低廉，任何人拿一个部普通手机的价格都能买一套电子导盲器。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品采用先进的ARM和DSP处理器，对信号进行分析处理，由于其32位的数据宽度使得处理速度以及对各种操作的反应速度都是快速而且及时的。特别是采用DSP快速处理器对语音信号进行分析比对，使得对语音的分析处理能力更加强大。采用STM32F103系列ARM处理器，设备的价格低廉。由于芯片内部集成了SRAM以及Flash存储器，使得系统的体积非常小，而且稳定性非常高。 目前市面的电子导盲设施比较缺乏，大多数都是以手持干式探障设施，技术比较陈旧，稍微有点电子功能设设施不是价格太贵就是功能单一，比如只能在交通路口使用一下判断是否可以通过等简单的助盲器械显然不能满足市场的需要。 GPS的定位精度，民用产品可以达到10m的精度，军用可以到5m的精度，这对于汽车导航以及导弹发射的精度要求已经足够，但是对于一个双目失明的行人来讲，不需要其快速的定位功能，只要能准确定位既可，因此采用GPS和位移传感采用差动补偿的措施来提高定位的精度，经过反复实验，其精度可以到0.5m的测试要求。
科学性、先进性
- 作品采用先进的ARM和DSP处理器，对信号进行分析处理，由于其32位的数据宽度使得处理速度以及对各种操作的反应速度都是快速而且及时的。特别是采用DSP快速处理器对语音信号进行分析比对，使得对语音的分析处理能力更加强大。采用STM32F103系列ARM处理器，设备的价格低廉。由于芯片内部集成了SRAM以及Flash存储器，使得系统的体积非常小，而且稳定性非常高。
获奖情况及鉴定结果
- 作品在和平村敬老院请盲人老人做过实验，普遍反映比使用拐杖更方便，并且一些老人的家属也希望自己的老人既是没有失明也希望能配备一台，这样，一旦有困难比使用手机更方便。
作品所处阶段
- 实验阶段
技术转让方式
- 购买或转让
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品使用的人群非常的广泛，比如盲人，老人以及一些智力有障碍的人也可以配备，随着社会的发展，我国的人群老龄比较严重，这就给年轻人带来一定的压力，对于一些比如高血压，冠心病等随时可能发病的人群也可以配备，一旦有困难马上启动帮助按键，设备首先把位置信息传送给亲属，然后建立语音通话功能。 由于作品使用的都是一些常用的而且技术成熟的模块，因此总的设备造价不是很高，批量做产品的话价格更低，所以产品有着广阔的市场空间，而且该设备可以和医院的急救120建立合作关系，一旦有突发病情，医院的120可以第一时间获取准确的位置信息，不用在费好长时间询问病人的位置，为救助患者提供更多的时间。
同类课题研究水平概述
- 东南网-福建日报2011年3月8日讯（本网记者 周琳 郑昭 杨毅涵）全国政协委员、中国盲人协会副主席、海德里盲人学校中国福州分校校长夏荣强：我国有1691万盲人，由于视觉障碍，他们的出行很不方便。虽然训练有素的导盲犬能提供便利，但其费用太高了。我认为，以现在的技术手段完全能研制出一种既具有普通导盲犬导盲功能，又经济实惠、使用方便的导盲器具――“电子导盲犬”。建议科技部门急盲人所急、想盲人所想，在技术实力较强的电子企业中选择一家企业，立项研发“电子导盲犬”，争取尽快拿出产品，为广大盲人群众出行提供安全助手。 对于电子导盲犬，夏荣强做出了自己设计：由三个部分组成，一个像普通电话机大小，带四个橡胶小轮和充电插口的“犬身”;一条具有折叠和电子传导功能的细长、坚固并具有一定弹簧功能的“犬尾”;一副无线数据信息接收器和接收电子信号和语言提示信号的微型耳机(或耳塞)。电子导盲犬虽然要求电子“和智能化水平较高，但绝大多数均属已经成熟的技术，只要能有机和科学地进行整合和兼容，是完全能够达到设计目的的。”夏荣强说。 由上面的新闻报道可以得出，我国目前在电子智能导盲器还是比较空白的，市场也有用狗做导盲工作的，但是下面的一个统计：每只导盲犬培训过程达24个月，工作寿命可达8-10年，主要犬种是拉布拉多猎犬和金毛猎犬，淘汰率为70%。据测算，平均每只导盲犬培训费用约12万元。每100只训练犬中，最终只有两三只能成为导盲犬。这个数字都寻常百姓来讲是不切实际。而且对导盲器需求的人又多之又多，在北京残奥会开幕式上，大连导盲犬“惊艳”亮相后，短短几个月，全国各地向基地提交申请的盲人已达数千位，一些心急的盲人还直接前去基地高价求购。按照国际惯例，培训成本不菲的导盲犬，是作为一项社会福利向盲人提供的。面对供不应求的局面，基地的原则是把导盲犬优先提供给最需要的人。因此如何解决目前形式，我个人认为本作品做为一个基本的导盲器具具有一定代表性，能够满足夏荣强同志多导盲器械的设计要求，因此可以填补目前导盲有需求而没有供应的局面。市场前景十分广阔，并且能我国盲人提供一个生活的好伙伴，让盲人也过上幸福生活，所以产品的推广对社会贡献也十分巨大。
