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基本信息
- 項目名稱：
- 智能盲人導(dǎo)航系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 智能盲人導(dǎo)航系統(tǒng)主要有兩部分組成，一部分是盲人在外出過程中隨身攜帶的便是導(dǎo)航儀，另一部分是放置在盲人家中或?qū)W校的遠(yuǎn)程協(xié)助平臺。智能盲人導(dǎo)航系統(tǒng)能夠給盲人提供出行過程的多種信息，如障礙物距離，紅綠燈信息，公交乘車等。同時，家人能夠通過遠(yuǎn)程協(xié)助平臺了解到盲人在出行過程中的一些信息。為盲人的安全出行提供幫助。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)導(dǎo)航輔助設(shè)備功能單一，價格高等缺點，能夠完成多種提示信息與幫助。 本系統(tǒng)采用嵌入式設(shè)備，能夠完成多種信息的處理，方便盲人外出攜帶。 本系統(tǒng)所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括： 1）當(dāng)?shù)缆分谐霈F(xiàn)障礙物的距離為3.5米以內(nèi)時，導(dǎo)航儀通過語音告訴盲人距離障礙物的距離，并及時提示進行避障。 2）通過微波傳感器自動判別道路中對盲人構(gòu)成威脅最大的快速接近的物體并及時發(fā)出警報。 3）在交通路口，自動對紅綠燈識別，并且用語音提示盲人；引導(dǎo)盲人通過馬路。 4）能夠?qū)崟r的定位出盲人所處的位置。并通過語音告訴盲人，同時，盲人的家人等能夠通過遠(yuǎn)程協(xié)助平臺的電子地圖看到盲人當(dāng)前所處的位置。 5）遠(yuǎn)途出行時，根據(jù)公交站臺位置，給出最佳的公交乘車方式； 6）在盲人遇到緊急情況下，可以向家人進行求助，同時，如果家人沒有看到，還可以以短信的形式將盲人的求助信息和位置告訴家人。 7）盲人可以進行特殊場所的查詢，比如最近的醫(yī)院、銀行、政府機構(gòu)等； 本系統(tǒng)適用單個盲人，盲人學(xué)?；蚱渌と烁＠麢C構(gòu)等，設(shè)備簡單，便于應(yīng)用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)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(biāo)
- 設(shè)計目的： 針對盲人視力障礙導(dǎo)致的出行不便的問題，設(shè)計一個可方便使用的導(dǎo)航設(shè)備，能夠為盲人提供避障、乘車路線等相應(yīng)的提示，并可監(jiān)視盲人出行，使盲人能夠安全、方便的出行。 設(shè)計的基本思路： 本系統(tǒng)由便攜式導(dǎo)航儀和遠(yuǎn)程協(xié)助平臺兩部分組成，其中，便攜式導(dǎo)航儀完成盲人出行時，幫助其避開各種障礙，并對身邊的危險進行提示。而遠(yuǎn)程協(xié)助平臺則能夠協(xié)助其遠(yuǎn)行時能夠獲得步行路徑、乘車方案的規(guī)劃，并沿路提示相關(guān)的信息。 創(chuàng)新點： 1．可監(jiān)控盲人出行 本作品增加了遠(yuǎn)程協(xié)助平臺，目的就是讓家人能夠?qū)崟r了解盲人的信息，必要時幫助盲人，加強了盲人出行的安全。 2.采用嵌入式系統(tǒng) 采用嵌入式設(shè)備，功耗小、體積小、成本低，能夠完成各種信息的處理，便于盲人攜帶。 3．多種網(wǎng)絡(luò) 盲人在較近的范圍內(nèi)出行時，使用數(shù)傳電臺來通信，但遇到數(shù)傳電通信中斷或通信距離比較遠(yuǎn)的時候，采用GPRS網(wǎng)絡(luò)來通信，保障了通信正常，同時也降低了通信費用。 技術(shù)關(guān)鍵： 1）導(dǎo)航儀處理傳感器、語音、GPS、視頻信號； 2）系統(tǒng)通過GPRS和數(shù)傳電臺的通信。 7）根據(jù)系統(tǒng)的電子地圖進行最佳路徑規(guī)劃、乘車方案的規(guī)劃； 主要技術(shù)指標(biāo): 1）系統(tǒng)能夠識別障礙、紅綠燈、高速接近的車輛； 4）系統(tǒng)能夠給出盲人到達(dá)目的地路徑和乘車方案，結(jié)合GPS，引導(dǎo)盲人出行； 5）遠(yuǎn)程協(xié)助平臺上的電子地圖上能夠?qū)崟r顯示盲人的位置和信息； 6）系統(tǒng)能夠?qū)⒚と擞龅降睦щy通過短信發(fā)給盲人家屬。
科學(xué)性、先進性
- 科學(xué)性： 盲人由于視力的缺陷，他們在出行會遇到各種復(fù)雜、多變的交通環(huán)境，目前導(dǎo)航裝置存在的問題：功能單一；對道路狀況適應(yīng)性差；在路口設(shè)置控制器引導(dǎo)盲人穿行路口，成本高，實用性差；不能夠?qū)γと诉M行遠(yuǎn)程幫助。如果能夠?qū)γと说某鲂刑峁┤?、時實的導(dǎo)航，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜交通環(huán)境，并且在發(fā)生緊急情況時，能夠及時得到幫助，這就會極大地提高盲人出行的安全性。我們的方案正是充分考慮到上述要求，采用嵌入式系統(tǒng)，對多種信息進行處理，方便盲人攜帶，成本低，給盲人提供多種出行信息。 先進性： 采用便攜式設(shè)備，價格低，方便盲人攜帶和使用。 系統(tǒng)能夠識別紅綠燈、障礙物、快速接近的汽車等，保證了盲人的安全出行。 系統(tǒng)給出盲人出行時所需的步行和公交信息，使盲人能夠快速到達(dá)。 通過遠(yuǎn)程協(xié)助平臺，可以實時的了解盲人的信息。讓家人等放心。 在盲人遇到緊急情況下，可以向家人等進行求助。增強了盲人出行的安全性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1) 2008年10月31日，獲得了2008年度國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目的立項。 2) 2008年11月12日，在xx大學(xué)xx學(xué)院，第xx屆“xx杯”科技節(jié)，獲一等獎。 3) 2008年12月，在xx大學(xué)，第十七屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽，獲特等獎。 4）2009年6月，在xx省第x屆挑戰(zhàn)杯大學(xué)生課外科技活動中獲一等獎。
作品所處階段
- 作品完成了申報書中的所有功能，正在進一步完善中。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品，現(xiàn)場演示，錄像。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明 1.障礙物預(yù)警 導(dǎo)航儀實時的將障礙物與盲人的距離告訴盲人，提醒避障。 2．紅綠燈識別 在過馬路的時候，按動鍵盤相應(yīng)鍵，導(dǎo)航儀將當(dāng)前的紅綠燈信息告訴盲人，引導(dǎo)盲人過馬路。 3．路徑規(guī)劃 通過鍵盤將目的地的首字母輸入（如 “鐘樓” “ZHL”），系統(tǒng)就能夠給出到目的地得路徑和乘車方式。 4．實時定位 盲人能夠知道自己當(dāng)前所處的位置。盲人家屬等能夠通過遠(yuǎn)程協(xié)助平臺了解到盲人當(dāng)前所處的位置； 5．求助信息發(fā)送 在外出中遇到特殊情況，按下鍵盤相應(yīng)按鍵，就可以求助信息以及盲人當(dāng)前所在的位置發(fā)送給盲人家屬等。當(dāng)發(fā)送失敗后，還可以以短信的形式發(fā)送。 6．附加信息查詢 當(dāng)盲人想知到附近有無醫(yī)院，飯店等，可以通過鍵盤相應(yīng)的按鍵，系統(tǒng)就會給出所需要的信息。 適應(yīng)范圍及推廣前景： 本系統(tǒng)適用于盲人家庭、盲人學(xué)校以及城市區(qū)域的盲人援助福利機構(gòu)等使用。本作品對于幫助盲人弱勢群體，構(gòu)建和諧社會有著重要的意義，有著十分廣闊的應(yīng)用前景和推廣價值。
同類課題研究水平概述
- 經(jīng)過本研究團隊的調(diào)研與檢索，得知目前替代普通盲杖為盲人朋友服務(wù)的電子產(chǎn)品主要有以下幾類。 1. 電子導(dǎo)盲犬 電子導(dǎo)盲犬運用了超聲波測距技術(shù)，由單片機定時分別向各超聲波發(fā)生器發(fā)出脈沖信號，使其向前、左、右發(fā)射超聲波，同時啟動計時器，當(dāng)收到超聲波回音時計時器產(chǎn)生中斷，讀出計時器時間，根據(jù)超聲波傳播速度就可以算出電子導(dǎo)盲犬離障礙物的距離，通過邏輯判斷，如果在規(guī)定的境界區(qū)內(nèi)，就立即向盲人發(fā)出聲音或者震動報警信號。 該類產(chǎn)品的主要避障方式僅僅是通過超聲波進行探測，由于其計算是通過單片機進行的，這就存在運算量小、速度慢等問題。同時存在功能比較單一的問題，無法對需要乘車遠(yuǎn)行的盲人提供必要的幫助。 2.語音導(dǎo)盲系統(tǒng) 2004年11月30日，該系統(tǒng)正式在廣州的盲人比較集中的公交路線試用，其主要功能是針對盲人外出難乘車、乘錯車等問題。廣州市的公交車幾年前就有語音報站系統(tǒng)，這給盲人的出行提供了方便，這是為殘疾人利益著想的一件好事，但因每輛公交車進站后，不管站臺里面有沒有盲人，都會發(fā)出聲音，給附近的居民帶來了一定的噪音，引來了較多投訴，使得一些公交車不得不放棄報站，與此同時，眾多的車輛同時報站也使盲人難以分辨聲音方向，依然使他們的出行困難重重。這種電子產(chǎn)品也存在無法滿足盲人步行時的避障需要的問題。 3. 導(dǎo)盲手電 ＣＤＭ－２型是手電筒式的超聲導(dǎo)盲器，其工作原理與導(dǎo)盲眼鏡相同，都是靠盲人敏感的聽覺和觸覺，但導(dǎo)盲手電的障礙指示不是靠聲音，而是利用微型振動器，依靠手指觸覺感知障礙物的大致距離。這種導(dǎo)盲器的優(yōu)點是掃描方便（不需要擺動頭部），容易探測低位障礙，但是其問題依然是功能單一，僅能實現(xiàn)避障功能。 與以上幾類電子產(chǎn)品相比，本作品為盲人出行所提供的全面周到的導(dǎo)航服務(wù)功能，突顯出了其實用價值。
