盲人手杖智能化的研究

・６Ｏ・　科技论坛　盲人手杖智能化的研究　赖婧瑜，王蓉晖。　（１、吉林建筑大学电气与计算机学院电子信息科学与技术专业２０１５级，吉林长春１３０１１８　２、吉林建筑大学电气与计算机学院，吉林长春１３０１１８）　摘要：本论文是对盲人手杖智能化的研究。通过对国内外数据的调查，发现盲人手杖的使用情况不容乐观，分析了盲人手杖智能化　的所需的功能，对相关的使用功能做出初步的探索和设计。　关键词：盲人手杖；智能化；设计　盲人手杖担负着对盲人安全，生活质量的保障。盲人是现在社　光照时，电阻很大。这是外接接口与频闪灯相连接能够实现灯的自　会中的一个特殊群体，他们不能用眼睛去体验这个世界的美好，并　动开关，使盲人在夜晚方便被看到。　２放大器、Ａ／Ｄ转换、微处理器或单片机、外设接口的作用　且在生活中有许多的不便。随着科技的不断发展，人们的生活也越　高频功率放大器是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发　来越智能化，许多智能化产品的出现，使盲人智能手杖智能化，给　送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内　盲人朋友带来更大的便利。　根据调查的数据，中国是全世界盲人最多的国家，约有５００万　的接收机可以接收到满意的信号平台，并且不干扰相邻信道的通　盲人，占全世界盲人人口的１８％，由于他们看不见，行动不方便，出　信。　行时会遇到诸多问题。那么智能盲人手杖就显得尤为重要。而现在　ＭＤ转换的过程是采样／保持／量化／编码的过程；构成ＡＤＣ　市场上盲人所使用的拐杖大多结构简单而功能单一，虽然使用方便　的基本思想是将输入的模拟电压与基准电压相比较（直接或间接比　但辅助功能不是很明显，事实上，盲人朋友使用时会碰到诸多问题，　较），转换成数字量输出。　微处理器能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑　比如路况不好，前方有悬挂的障碍物，普通的拐杖无法准确的探明，　出行时当前天气的变化无法知晓，迷路时方向无法定位，亲属不容　部件交换信息等操作，是微型计算机的运算控制部分。它可与存储　易寻找等。　器和外围电路芯片组成微型计算机。　外设接口除了主机箱、显示屏、键盘以外的设备。接口是指ＭＤ　在国外，盲人出行由困难到比较方便，经历了一个漫长的过程。　了解一下他们的行走工具，他们的交通设施，对我们也许能有所增　产品输入输出的地方。那么外设接口就很好理解了，就是连接外设　益，例如美国盲人出行，大多使用统一的白色手杖，司机看到了就会　的接口。　３其他设计　引起注意，很显然，用这种传统的盲杖走路远远满足不了盲人的要　求，于是市面上开始出售一些先进的助行器，比如在拿白手杖的同　３．１蜂鸣器　时，另加一个微型探路器，则更安全更方便。　由于自激蜂鸣器是直流电压驱动的，不需要利用交流信号进行　在衣食住行几个方面，盲人最困难的是行。无论在国内还是在　驱动，只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能　国外盲人智能手杖都还没有普遍推广，而盲人的人数还是如此之　使蜂鸣器发出声音，方便简单。　多。出于盲人的需求还是安全，设计一款多种功能的智能手杖来满　３．２语音技术　足其出行和安全需求是一个具有实际意义的事情。　语音技术在计算机领域中的关键技术有自动语音识别技术　本论文所研究的盲人手杖智能化的功能包括：语音助手、障碍　（ＡＳＲ）和语音合成技术（Ｔ　）。让计算机能听、能看、能说、能感觉，　物识别、ＧＰＳ导航仪、地面干湿提示、夜间频闪灯和报时器等，未来　是未来人机交互的发展方向，其中语音成为未来最被看好的人机交　还将手杖与城市的公交、出租车系统进行连接方便其出行。　互方式，语音比其他的交互方式有更多的优势。　４　ＧＰＳ定位　ＧＰＳ导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接　超声波传感器是利用超声波的特性研发而成的传感器。超声波　收机之间的距离，根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数　能在距离测定以及地面状况进行判断。　据，采用空间距离后方交会的方法，然后综合多颗卫星的数据就可　当超声波的检测方向遇到障碍物时，信号反射回来被接收器接　知道接收机的具体位置，确定待测点的位置。　受，经过处理之后判断障碍物的的位置，①对障碍物大小进行判断，　５软件方面　提示用户走具体多少步能绕过障碍物，②若是障碍物在上方且超过　设计导路棒相关ａｐｐ，使ａｐｐ信息共享，内部硬件调试结合智能　１传感器的选择　１．１超声波传感器　用户的身高（用户身高手动输入在用户资料中）则用振动器进行提　语音提示系统的制作，对盲人手杖智能化的其他功能的设计。将设　醒，③若是障碍物超过安全速度，进行提示且报出障碍物的速度。　计好的智能盲人手杖，进行查错与排查，对手杖功能的正确性的保　障碍物识别传感器与蜂鸣器及振动器所进行合理的配合，其振　障之下更应该确保在意外情况下的正确处理。　盲人作为一个社会中数目庞大的弱势群体，理应拥有社会对他　动频率与用户对障碍物的相对距离成反比，及时的对用户进行提　刁　ｏ　们的关爱，使他们能够和正常人一样生活的方便，切身感受到科技　１．２地面干湿检测传感器　给他们带来的好处，体验现代世界的丰富多彩；同时可以促进技术　湿敏电容传感器一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分　创新与革命，开阔人们的思维与视野。盲人手杖智能化的研究，具有　子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、铬酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改　很强的实用性和推广价值。　参考文献　变时，湿敏电容的介电常数发生改变，使其电容量也发生改变，其电　容变化量与相对湿度成正比。湿度传感器安装于与地面接触处，用　【１】梁森．自动检测技术及应用（第２版）【Ｍ】．北京：机械工业出版社，　　于监测地面湿度，实时将信息传至系统中心，以便于避免用户滑倒。　２０１１．１．３光敏传感器　ｆ２１＠感器原理、检测及应用［Ｍ】．北京：清华大学出版社，２０１２．　光敏传感器是基于半导体光电效应工作的，光敏电阻无极性，　纯粹是一个电阻元件。光敏电阻的工作原理：光照时，电阻很小；无　大学生创新创业项目：２０１６１０１９０３６。　作者简介：赖婧瑜（１９９８一），女，吉林建筑大学电气与计算机学院电子信息科学与技术专业２０１５级。　王蓉晖（１９７２一），女，长春市，教授，研究方向：智能建筑中的节能控制。