基本信息
- 項目名稱：
- 電子導盲器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 作品通過GPS以及GPRS對位置信息進行收集，并通過GPRS網(wǎng)絡把地址信息傳送到設置的手機號碼上面，完成對失明者得一個方位確定。
- 詳細介紹：
- 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。本作品以盲人的實際需求為出發(fā)點，制作電子導盲器具備如下功能： （1） 語音識別功能：借助快速處理器DSP對盲人發(fā)出的語音指令進行解析，并控制執(zhí)行器對語音指令響應。 （2） 詳細的語音提示功能：借助ARM處理器VS1003對MP3格式的數(shù)據(jù)進行語音錄入和解碼，提供非常詳盡的語音信號對盲人進行指導，以便盲人做出正確的指引。 （3） 精確的定位功能，借助于衛(wèi)星信號的GPS能把位置精確定位在10米以內(nèi)的方位，借助位移測試設備在10米范圍能再對位置進行細分，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：利用超聲波探測的原理，制作超聲波測障儀，能精確測量5米以內(nèi)的障礙物，并精確的語音報告當前障礙距離行人的距離。其精度可以達到2mm的測量精度。 （5） 求救信號發(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，本作品設計了GPRS無線傳輸以及無線語音通話功能，能及時以短信形式發(fā)送給親人自己的準確位置信息，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，使用者啟動求救信號建，可以用語音的方式向周圍的人群發(fā)送語音求救信號。 （6） 交通路口的盲人信號識別，通過接收交通路口發(fā)出的低頻聲音信號轉(zhuǎn)化成對應的語音內(nèi)容，例如“當前紅燈，禁止通行”，“當前綠燈，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：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)使用低價位的STM32ARM處理器使得產(chǎn)品的成本很低廉，任何人拿一個部普通手機的價格都能買一套電子導盲器。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 作品采用先進的ARM和DSP處理器，對信號進行分析處理，由于其32位的數(shù)據(jù)寬度使得處理速度以及對各種操作的反應速度都是快速而且及時的。特別是采用DSP快速處理器對語音信號進行分析比對，使得對語音的分析處理能力更加強大。采用STM32F103系列ARM處理器，設備的價格低廉。由于芯片內(nèi)部集成了SRAM以及Flash存儲器，使得系統(tǒng)的體積非常小，而且穩(wěn)定性非常高。 目前市面的電子導盲設施比較缺乏，大多數(shù)都是以手持干式探障設施，技術(shù)比較陳舊，稍微有點電子功能設設施不是價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單的助盲器械顯然不能滿足市場的需要。 GPS的定位精度，民用產(chǎn)品可以達到10m的精度，軍用可以到5m的精度，這對于汽車導航以及導彈發(fā)射的精度要求已經(jīng)足夠，但是對于一個雙目失明的行人來講，不需要其快速的定位功能，只要能準確定位既可，因此采用GPS和位移傳感采用差動補償?shù)拇胧﹣硖岣叨ㄎ坏木龋?jīng)過反復實驗，其精度可以到0.5m的測試要求。
科學性、先進性
- 作品采用先進的ARM和DSP處理器，對信號進行分析處理，由于其32位的數(shù)據(jù)寬度使得處理速度以及對各種操作的反應速度都是快速而且及時的。特別是采用DSP快速處理器對語音信號進行分析比對，使得對語音的分析處理能力更加強大。采用STM32F103系列ARM處理器，設備的價格低廉。由于芯片內(nèi)部集成了SRAM以及Flash存儲器，使得系統(tǒng)的體積非常小，而且穩(wěn)定性非常高。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品在和平村敬老院請盲人老人做過實驗，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，這樣，一旦有困難比使用手機更方便。
作品所處階段
- 實驗階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 購買或轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 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，隨著社會的發(fā)展，我國的人群老齡比較嚴重，這就給年輕人帶來一定的壓力，對于一些比如高血壓，冠心病等隨時可能發(fā)病的人群也可以配備，一旦有困難馬上啟動幫助按鍵，設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，因此總的設備造價不是很高，批量做產(chǎn)品的話價格更低，所以產(chǎn)品有著廣闊的市場空間，而且該設備可以和醫(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可以第一時間獲取準確的位置信息，不用在費好長時間詢問病人的位置，為救助患者提供更多的時間。
同類課題研究水平概述
- 東南網(wǎng)-福建日報2011年3月8日訊（本網(wǎng)記者 周琳 鄭昭 楊毅涵）全國政協(xié)委員、中國盲人協(xié)會副主席、海德里盲人學校中國福州分校校長夏榮強：我國有1691萬盲人，由于視覺障礙，他們的出行很不方便。雖然訓練有素的導盲犬能提供便利，但其費用太高了。我認為，以現(xiàn)在的技術(shù)手段完全能研制出一種既具有普通導盲犬導盲功能，又經(jīng)濟實惠、使用方便的導盲器具――“電子導盲犬”。建議科技部門急盲人所急、想盲人所想，在技術(shù)實力較強的電子企業(yè)中選擇一家企業(yè)，立項研發(fā)“電子導盲犬”，爭取盡快拿出產(chǎn)品，為廣大盲人群眾出行提供安全助手。 對于電子導盲犬，夏榮強做出了自己設計：由三個部分組成，一個像普通電話機大小，帶四個橡膠小輪和充電插口的“犬身”;一條具有折疊和電子傳導功能的細長、堅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和語言提示信號的微型耳機(或耳塞)。電子導盲犬雖然要求電子“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)，只要能有機和科學地進行整合和兼容，是完全能夠達到設計目的的?！毕臉s強說。 由上面的新聞報道可以得出，我國目前在電子智能導盲器還是比較空白的，市場也有用狗做導盲工作的，但是下面的一個統(tǒng)計：每只導盲犬培訓過程達24個月，工作壽命可達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)測算，平均每只導盲犬培訓費用約12萬元。每100只訓練犬中，最終只有兩三只能成為導盲犬。這個數(shù)字都尋常百姓來講是不切實際。而且對導盲器需求的人又多之又多，在北京殘奧會開幕式上，大連導盲犬“驚艷”亮相后，短短幾個月，全國各地向基地提交申請的盲人已達數(shù)千位，一些心急的盲人還直接前去基地高價求購。按照國際慣例，培訓成本不菲的導盲犬，是作為一項社會福利向盲人提供的。面對供不應求的局面，基地的原則是把導盲犬優(yōu)先提供給最需要的人。因此如何解決目前形式，我個人認為本作品做為一個基本的導盲器具具有一定代表性，能夠滿足夏榮強同志多導盲器械的設計要求，因此可以填補目前導盲有需求而沒有供應的局面。市場前景十分廣闊，并且能我國盲人提供一個生活的好伙伴，讓盲人也過上幸福生活，所以產(chǎn)品的推廣對社會貢獻也十分巨大。
