基本信息
- 项目名称：
- 智能盲人导航系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 智能盲人导航系统主要有两部分组成，一部分是盲人在外出过程中随身携带的便是导航仪，另一部分是放置在盲人家中或学校的远程协助平台。智能盲人导航系统能够给盲人提供出行过程的多种信息，如障碍物距离，红绿灯信息，公交乘车等。同时，家人能够通过远程协助平台了解到盲人在出行过程中的一些信息。为盲人的安全出行提供帮助。
- 详细介绍：
- 本系统克服了传统导航辅助设备功能单一，价格高等缺点，能够完成多种提示信息与帮助。 本系统采用嵌入式设备，能够完成多种信息的处理，方便盲人外出携带。 本系统所能够实现的功能包括： 1）当道路中出现障碍物的距离为3.5米以内时，导航仪通过语音告诉盲人距离障碍物的距离，并及时提示进行避障。 2）通过微波传感器自动判别道路中对盲人构成威胁最大的快速接近的物体并及时发出警报。 3）在交通路口，自动对红绿灯识别，并且用语音提示盲人；引导盲人通过马路。 4）能够实时的定位出盲人所处的位置。并通过语音告诉盲人，同时，盲人的家人等能够通过远程协助平台的电子地图看到盲人当前所处的位置。 5）远途出行时，根据公交站台位置，给出最佳的公交乘车方式； 6）在盲人遇到紧急情况下，可以向家人进行求助，同时，如果家人没有看到，还可以以短信的形式将盲人的求助信息和位置告诉家人。 7）盲人可以进行特殊场所的查询，比如最近的医院、银行、政府机构等； 本系统适用单个盲人，盲人学校或其他盲人福利机构等，设备简单，便于应用。
作品图片
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
- 设计目的： 针对盲人视力障碍导致的出行不便的问题，设计一个可方便使用的导航设备，能够为盲人提供避障、乘车路线等相应的提示，并可监视盲人出行，使盲人能够安全、方便的出行。 设计的基本思路： 本系统由便携式导航仪和远程协助平台两部分组成，其中，便携式导航仪完成盲人出行时，帮助其避开各种障碍，并对身边的危险进行提示。而远程协助平台则能够协助其远行时能够获得步行路径、乘车方案的规划，并沿路提示相关的信息。 创新点： 1．可监控盲人出行 本作品增加了远程协助平台，目的就是让家人能够实时了解盲人的信息，必要时帮助盲人，加强了盲人出行的安全。 2.采用嵌入式系统 采用嵌入式设备，功耗小、体积小、成本低，能够完成各种信息的处理，便于盲人携带。 3．多种网络 盲人在较近的范围内出行时，使用数传电台来通信，但遇到数传电通信中断或通信距离比较远的时候，采用GPRS网络来通信，保障了通信正常，同时也降低了通信费用。 技术关键： 1）导航仪处理传感器、语音、GPS、视频信号； 2）系统通过GPRS和数传电台的通信。 7）根据系统的电子地图进行最佳路径规划、乘车方案的规划； 主要技术指标: 1）系统能够识别障碍、红绿灯、高速接近的车辆； 4）系统能够给出盲人到达目的地路径和乘车方案，结合GPS，引导盲人出行； 5）远程协助平台上的电子地图上能够实时显示盲人的位置和信息； 6）系统能够将盲人遇到的困难通过短信发给盲人家属。
科学性、先进性
- 科学性： 盲人由于视力的缺陷，他们在出行会遇到各种复杂、多变的交通环境，目前导航装置存在的问题：功能单一；对道路状况适应性差；在路口设置控制器引导盲人穿行路口，成本高，实用性差；不能够对盲人进行远程帮助。如果能够对盲人的出行提供全程、时实的导航，能够适应各种复杂交通环境，并且在发生紧急情况时，能够及时得到帮助，这就会极大地提高盲人出行的安全性。我们的方案正是充分考虑到上述要求，采用嵌入式系统，对多种信息进行处理，方便盲人携带，成本低，给盲人提供多种出行信息。 先进性： 采用便携式设备，价格低，方便盲人携带和使用。 系统能够识别红绿灯、障碍物、快速接近的汽车等，保证了盲人的安全出行。 系统给出盲人出行时所需的步行和公交信息，使盲人能够快速到达。 通过远程协助平台，可以实时的了解盲人的信息。让家人等放心。 在盲人遇到紧急情况下，可以向家人等进行求助。增强了盲人出行的安全性。
获奖情况及鉴定结果
- 1) 2008年10月31日，获得了2008年度国家大学生创新性实验计划项目的立项。 2) 2008年11月12日，在xx大学xx学院，第xx届“xx杯”科技节，获一等奖。 3) 2008年12月，在xx大学，第十七届大学生课外学术科技作品竞赛，获特等奖。 4）2009年6月，在xx省第x届挑战杯大学生课外科技活动中获一等奖。
作品所处阶段
- 作品完成了申报书中的所有功能，正在进一步完善中。
技术转让方式
作品可展示的形式
- 实物、产品，现场演示，录像。
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
- 使用说明 1.障碍物预警 导航仪实时的将障碍物与盲人的距离告诉盲人，提醒避障。 2．红绿灯识别 在过马路的时候，按动键盘相应键，导航仪将当前的红绿灯信息告诉盲人，引导盲人过马路。 3．路径规划 通过键盘将目的地的首字母输入（如 “钟楼” “ZHL”），系统就能够给出到目的地得路径和乘车方式。 4．实时定位 盲人能够知道自己当前所处的位置。盲人家属等能够通过远程协助平台了解到盲人当前所处的位置； 5．求助信息发送 在外出中遇到特殊情况，按下键盘相应按键，就可以求助信息以及盲人当前所在的位置发送给盲人家属等。当发送失败后，还可以以短信的形式发送。 6．附加信息查询 当盲人想知到附近有无医院，饭店等，可以通过键盘相应的按键，系统就会给出所需要的信息。 适应范围及推广前景： 本系统适用于盲人家庭、盲人学校以及城市区域的盲人援助福利机构等使用。本作品对于帮助盲人弱势群体，构建和谐社会有着重要的意义，有着十分广阔的应用前景和推广价值。
同类课题研究水平概述
- 经过本研究团队的调研与检索，得知目前替代普通盲杖为盲人朋友服务的电子产品主要有以下几类。 1. 电子导盲犬 电子导盲犬运用了超声波测距技术，由单片机定时分别向各超声波发生器发出脉冲信号，使其向前、左、右发射超声波，同时启动计时器，当收到超声波回音时计时器产生中断，读出计时器时间，根据超声波传播速度就可以算出电子导盲犬离障碍物的距离，通过逻辑判断，如果在规定的境界区内，就立即向盲人发出声音或者震动报警信号。 该类产品的主要避障方式仅仅是通过超声波进行探测，由于其计算是通过单片机进行的，这就存在运算量小、速度慢等问题。同时存在功能比较单一的问题，无法对需要乘车远行的盲人提供必要的帮助。 2.语音导盲系统 2004年11月30日，该系统正式在广州的盲人比较集中的公交路线试用，其主要功能是针对盲人外出难乘车、乘错车等问题。广州市的公交车几年前就有语音报站系统，这给盲人的出行提供了方便，这是为残疾人利益着想的一件好事，但因每辆公交车进站后，不管站台里面有没有盲人，都会发出声音，给附近的居民带来了一定的噪音，引来了较多投诉，使得一些公交车不得不放弃报站，与此同时，众多的车辆同时报站也使盲人难以分辨声音方向，依然使他们的出行困难重重。这种电子产品也存在无法满足盲人步行时的避障需要的问题。 3. 导盲手电 ＣＤＭ－２型是手电筒式的超声导盲器，其工作原理与导盲眼镜相同，都是靠盲人敏感的听觉和触觉，但导盲手电的障碍指示不是靠声音，而是利用微型振动器，依靠手指触觉感知障碍物的大致距离。这种导盲器的优点是扫描方便（不需要摆动头部），容易探测低位障碍，但是其问题依然是功能单一，仅能实现避障功能。 与以上几类电子产品相比，本作品为盲人出行所提供的全面周到的导航服务功能，突显出了其实用价值。
