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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電子導(dǎo)盲器
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 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(guò)GPS以及GPRS對(duì)位置信息進(jìn)行收集，并通過(guò)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(yǔ)音識(shí)別功能：借助快速處理器DSP對(duì)盲人發(fā)出的語(yǔ)音指令進(jìn)行解析，并控制執(zhí)行器對(duì)語(yǔ)音指令響應(yīng)。 （2） 詳細(xì)的語(yǔ)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(yǔ)音錄入和解碼，提供非常詳盡的語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)音通話功能：盲人一旦迷失方向（在GPS無(wú)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(wú)線傳輸以及無(wú)線語(yǔ)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(yǔ)音通話通道，讓親人和盲人之間建立語(yǔ)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(yǔ)音的方式向周圍的人群發(fā)送語(yǔ)音求救信號(hào)。 （6） 交通路口的盲人信號(hào)識(shí)別，通過(guò)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(yǔ)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(guò)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(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)，使得對(duì)語(yǔ)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(guò)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(lái)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﹣?lái)提高定位的精度，經(jīng)過(guò)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(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)，使得對(duì)語(yǔ)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(guò)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(méi)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(shuō)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(shuō)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(lái)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(yǔ)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(wèn)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(wàn)盲人，由于視覺(jué)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(wú)線數(shù)據(jù)信息接收器和接收電子信號(hào)和語(yǔ)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?！毕臉s強(qiáng)說(shuō)。 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(guò)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(wàn)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(lái)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(kāi)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(méi)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(guò)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。
