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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電子導(dǎo)盲器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 作品通過GPS以及GPRS對(duì)位置信息進(jìn)行收集，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把地址信息傳送到設(shè)置的手機(jī)號(hào)碼上面，完成對(duì)失明者得一個(gè)方位確定。
- 詳細(xì)介紹：
- 失明是非常痛苦的，盲人生活很不方便。目前大多數(shù)盲人走路仍使用手持竹竿式探路，不僅自己不方便，而且還給別人造成障礙。本作品以盲人的實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，制作電子導(dǎo)盲器具備如下功能： （1） 語音識(shí)別功能：借助快速處理器DSP對(duì)盲人發(fā)出的語音指令進(jìn)行解析，并控制執(zhí)行器對(duì)語音指令響應(yīng)。 （2） 詳細(xì)的語音提示功能：借助ARM處理器VS1003對(duì)MP3格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行語音錄入和解碼，提供非常詳盡的語音信號(hào)對(duì)盲人進(jìn)行指導(dǎo)，以便盲人做出正確的指引。 （3） 精確的定位功能，借助于衛(wèi)星信號(hào)的GPS能把位置精確定位在10米以內(nèi)的方位，借助位移測(cè)試設(shè)備在10米范圍能再對(duì)位置進(jìn)行細(xì)分，可以精確定位在0.5米得范圍之內(nèi)，使盲人的行走不偏離方向。 （4） 精確的障礙判斷功能：利用超聲波探測(cè)的原理，制作超聲波測(cè)障儀，能精確測(cè)量5米以內(nèi)的障礙物，并精確的語音報(bào)告當(dāng)前障礙距離行人的距離。其精度可以達(dá)到2mm的測(cè)量精度。 （5） 求救信號(hào)發(fā)送以及語音通話功能：盲人一旦迷失方向（在GPS無效狀態(tài)）以及有什么困難需要幫助的時(shí)候，能把盲人位置信息傳遞給親人是一件非常重要的事情，本作品設(shè)計(jì)了GPRS無線傳輸以及無線語音通話功能，能及時(shí)以短信形式發(fā)送給親人自己的準(zhǔn)確位置信息，以及建立語音通話通道，讓親人和盲人之間建立語音通話功能。作品上面有高音喇叭，一旦需要幫助，使用者啟動(dòng)求救信號(hào)建，可以用語音的方式向周圍的人群發(fā)送語音求救信號(hào)。 （6） 交通路口的盲人信號(hào)識(shí)別，通過接收交通路口發(fā)出的低頻聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的語音內(nèi)容，例如“當(dāng)前紅燈，禁止通行”，“當(dāng)前綠燈，可以通行”等。更智能的方式通知盲人，讓其做好各種準(zhǔn)備。 （7） 利用小推車的形式，可以判斷路面的平整度，以及躲避路面上的各種陷阱障礙。 創(chuàng)新點(diǎn)：通過位移傳感器和GPS共同協(xié)調(diào)，使得定位精度能夠到0.5m的范圍。采用GPS和GPRS的結(jié)合已經(jīng)使用低價(jià)位的STM32ARM處理器使得產(chǎn)品的成本很低廉，任何人拿一個(gè)部普通手機(jī)的價(jià)格都能買一套電子導(dǎo)盲器。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品采用先進(jìn)的ARM和DSP處理器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，由于其32位的數(shù)據(jù)寬度使得處理速度以及對(duì)各種操作的反應(yīng)速度都是快速而且及時(shí)的。特別是采用DSP快速處理器對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)，使得對(duì)語音的分析處理能力更加強(qiáng)大。采用STM32F103系列ARM處理器，設(shè)備的價(jià)格低廉。由于芯片內(nèi)部集成了SRAM以及Flash存儲(chǔ)器，使得系統(tǒng)的體積非常小，而且穩(wěn)定性非常高。 目前市面的電子導(dǎo)盲設(shè)施比較缺乏，大多數(shù)都是以手持干式探障設(shè)施，技術(shù)比較陳舊，稍微有點(diǎn)電子功能設(shè)設(shè)施不是價(jià)格太貴就是功能單一，比如只能在交通路口使用一下判斷是否可以通過等簡(jiǎn)單的助盲器械顯然不能滿足市場(chǎng)的需要。 GPS的定位精度，民用產(chǎn)品可以達(dá)到10m的精度，軍用可以到5m的精度，這對(duì)于汽車導(dǎo)航以及導(dǎo)彈發(fā)射的精度要求已經(jīng)足夠，但是對(duì)于一個(gè)雙目失明的行人來講，不需要其快速的定位功能，只要能準(zhǔn)確定位既可，因此采用GPS和位移傳感采用差動(dòng)補(bǔ)償?shù)拇胧﹣硖岣叨ㄎ坏木龋?jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，其精度可以到0.5m的測(cè)試要求。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品采用先進(jìn)的ARM和DSP處理器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，由于其32位的數(shù)據(jù)寬度使得處理速度以及對(duì)各種操作的反應(yīng)速度都是快速而且及時(shí)的。特別是采用DSP快速處理器對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)，使得對(duì)語音的分析處理能力更加強(qiáng)大。采用STM32F103系列ARM處理器，設(shè)備的價(jià)格低廉。由于芯片內(nèi)部集成了SRAM以及Flash存儲(chǔ)器，使得系統(tǒng)的體積非常小，而且穩(wěn)定性非常高。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作品在和平村敬老院請(qǐng)盲人老人做過實(shí)驗(yàn)，普遍反映比使用拐杖更方便，并且一些老人的家屬也希望自己的老人既是沒有失明也希望能配備一臺(tái)，這樣，一旦有困難比使用手機(jī)更方便。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 購(gòu)買或轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 作品使用的人群非常的廣泛，比如盲人，老人以及一些智力有障礙的人也可以配備，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的人群老齡比較嚴(yán)重，這就給年輕人帶來一定的壓力，對(duì)于一些比如高血壓，冠心病等隨時(shí)可能發(fā)病的人群也可以配備，一旦有困難馬上啟動(dòng)幫助按鍵，設(shè)備首先把位置信息傳送給親屬，然后建立語音通話功能。 由于作品使用的都是一些常用的而且技術(shù)成熟的模塊，因此總的設(shè)備造價(jià)不是很高，批量做產(chǎn)品的話價(jià)格更低，所以產(chǎn)品有著廣闊的市場(chǎng)空間，而且該設(shè)備可以和醫(yī)院的急救120建立合作關(guān)系，一旦有突發(fā)病情，醫(yī)院的120可以第一時(shí)間獲取準(zhǔn)確的位置信息，不用在費(fèi)好長(zhǎng)時(shí)間詢問病人的位置，為救助患者提供更多的時(shí)間。
同類課題研究水平概述
- 東南網(wǎng)-福建日?qǐng)?bào)2011年3月8日訊（本網(wǎng)記者 周琳 鄭昭 楊毅涵）全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)盲人協(xié)會(huì)副主席、海德里盲人學(xué)校中國(guó)福州分校校長(zhǎng)夏榮強(qiáng)：我國(guó)有1691萬盲人，由于視覺障礙，他們的出行很不方便。雖然訓(xùn)練有素的導(dǎo)盲犬能提供便利，但其費(fèi)用太高了。我認(rèn)為，以現(xiàn)在的技術(shù)手段完全能研制出一種既具有普通導(dǎo)盲犬導(dǎo)盲功能，又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、使用方便的導(dǎo)盲器具――“電子導(dǎo)盲犬”。建議科技部門急盲人所急、想盲人所想，在技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的電子企業(yè)中選擇一家企業(yè)，立項(xiàng)研發(fā)“電子導(dǎo)盲犬”，爭(zhēng)取盡快拿出產(chǎn)品，為廣大盲人群眾出行提供安全助手。 對(duì)于電子導(dǎo)盲犬，夏榮強(qiáng)做出了自己設(shè)計(jì)：由三個(gè)部分組成，一個(gè)像普通電話機(jī)大小，帶四個(gè)橡膠小輪和充電插口的“犬身”;一條具有折疊和電子傳導(dǎo)功能的細(xì)長(zhǎng)、堅(jiān)固并具有一定彈簧功能的“犬尾”;一副無線數(shù)據(jù)信息接收器和接收電子信號(hào)和語言提示信號(hào)的微型耳機(jī)(或耳塞)。電子導(dǎo)盲犬雖然要求電子“和智能化水平較高，但絕大多數(shù)均屬已經(jīng)成熟的技術(shù)，只要能有機(jī)和科學(xué)地進(jìn)行整合和兼容，是完全能夠達(dá)到設(shè)計(jì)目的的。”夏榮強(qiáng)說。 由上面的新聞報(bào)道可以得出，我國(guó)目前在電子智能導(dǎo)盲器還是比較空白的，市場(chǎng)也有用狗做導(dǎo)盲工作的，但是下面的一個(gè)統(tǒng)計(jì)：每只導(dǎo)盲犬培訓(xùn)過程達(dá)24個(gè)月，工作壽命可達(dá)8-10年，主要犬種是拉布拉多獵犬和金毛獵犬，淘汰率為70%。據(jù)測(cè)算，平均每只導(dǎo)盲犬培訓(xùn)費(fèi)用約12萬元。每100只訓(xùn)練犬中，最終只有兩三只能成為導(dǎo)盲犬。這個(gè)數(shù)字都尋常百姓來講是不切實(shí)際。而且對(duì)導(dǎo)盲器需求的人又多之又多，在北京殘奧會(huì)開幕式上，大連導(dǎo)盲犬“驚艷”亮相后，短短幾個(gè)月，全國(guó)各地向基地提交申請(qǐng)的盲人已達(dá)數(shù)千位，一些心急的盲人還直接前去基地高價(jià)求購(gòu)。按照國(guó)際慣例，培訓(xùn)成本不菲的導(dǎo)盲犬，是作為一項(xiàng)社會(huì)福利向盲人提供的。面對(duì)供不應(yīng)求的局面，基地的原則是把導(dǎo)盲犬優(yōu)先提供給最需要的人。因此如何解決目前形式，我個(gè)人認(rèn)為本作品做為一個(gè)基本的導(dǎo)盲器具具有一定代表性，能夠滿足夏榮強(qiáng)同志多導(dǎo)盲器械的設(shè)計(jì)要求，因此可以填補(bǔ)目前導(dǎo)盲有需求而沒有供應(yīng)的局面。市場(chǎng)前景十分廣闊，并且能我國(guó)盲人提供一個(gè)生活的好伙伴，讓盲人也過上幸福生活，所以產(chǎn)品的推廣對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)也十分巨大。
