张杜雨，翟 露，熊宗湘，黄议漾，王 菲

（成都中医药大学， 四川 成都 611130）

1.盲人概况

1.1 盲人的现状

数据显示，目前世界上有近3亿视力残疾患者，其中包括盲人和低视力患者。我国也有近1800万盲人患者，换句话说，就是我国的盲人患者人数约占我国总人数的百分之一，数目之大，让人咂舌[1]。盲人成为一个我们必须关注的群体。他们也需要生活、学习、工作、养家糊口，也想拥抱家庭，融入社会。虽然这些要求对于正常人来说能够轻而易举实现，但对盲人来说却很难，巨大的心理落差容易使盲人产生心理情绪障碍，主要障碍有自卑感、疑心重、孤独感等。在现实生活中，由于盲人出行困难，成为社会关注的重要民生问题，一直受到广泛关注。

1.2 盲人出行的现状

在盲人的日常生活中，出行是最重要也是最常见的日常需求。由于城市道路交通设施的过度占用和社会上人与人之间的关系发生变化，盲人的出行日趋困难。其次，城市工程设计师对盲道的忽视导致盲道设计未被反复推敲，存在设计缺陷等问题。盲道作为一个城市人文关怀的重要指标之一，它的设计合理与否直接影响了城市人文形象。我国的盲道位置通常是在人行道的中间，人流较大时，容易发生碰撞，引发安全问题。就目前情况而言，盲人的出行主要依靠的工具有拐杖、盲道、导盲犬等，都是一些缺乏智能化的产品，不能根据周围环境的变化提供最合理的出行规划。

1.3 盲人出行产品的现状

时代在发展，盲人的出行却依然停留在依靠传统落后的出行工具上，市场上智能化的导盲设备几乎屈指可数。国家虽然近年来逐渐加大了对无障碍设施的建设，但受到多种因素的影响，盲人的生存环境变化不大。倪珍[2]表明，我国还没有一款专门为盲人开发的导航设备。虽然不少国家研发出了少量的智能导盲工具，但其功能单一、价格昂贵，只能被少数盲人使用，据盲人用户使用效果反馈，这些智能导盲工具都只能解决简单的出行路线问题，针对较难的盲人独自过马路的问题依然无从下手。刘天金[3]在其文中说明，虽然科技的发展一定程度上改善了盲人对传统导盲工具的依赖，但终因其价格昂贵，广大盲人患者望而却步，大量盲人出行问题依然无法得到有效改善。

2.盲人智能导航产品的发展现状

2.1 智能导航拐杖

王国文[4]等设计了一款基于STM32的智能盲人拐杖，主要功能有智能语音输入，读取盲人需求信息；路况检测，帮助盲人规划路线等功能，能基本满足盲人的出行需求。许俊丽等[5]模仿蝙蝠的超声波应用能力和原理,在研究现有的电子式超声波系统的基础上,应用回声原理设计了智能导航拐杖。利用超声波分析障碍物的回波信息计算距离,由单片机控制发出警报;采用STC89C51单片机和stm32为控制器,可以实现对前行路障进行探测并发出警报,遇到迷路情况时可以利用GPS导航和定位功能进行求助。马晓鑫等[6]以STM32作为核心处理器，设计了一款智能盲人拐杖，具有语音播报、GPS坐标定位、GSM短信发送、超声波避障、摔倒提醒等功能。通过GPS模块,获取当前所在地的经纬度信息,通过GSM模块实时发送短信,并结合Web,在手机上进行位置追踪,起到紧急求救和快速救助的作用。通过MPU6050获取姿态数据,对智能导盲杖的平衡状态进行判断,并结合语音模块进行摔倒提醒。

2.2 智能导航鞋

安良帅等[7]设计了一款智能导盲鞋,主要技术来源于现代最新的单片技术和超声波测距技术，智能化地帮助盲人定位障碍物的位置，并合理规划躲避路线，可有效解决盲人出行问题。盲人家属也可在与导盲鞋相连的APP查看盲人所处的位置及状态,为其安全还可以建立电子围栏。任晓壮等[8]设计了一种具有无线语音播报功能的智能导盲鞋,并可以远程定位监控使用者的位置,利用深度学习实时提醒盲人根据实际路况作出相应安全反应（包括路面情况检测、实时温度、坡道检测）,并结合电池续航能力使用比较高效率发电的微型手摇发电机为蓄电池充电,实现理论意义上的“永不断电”。

2.3 电子导盲犬

葛乾坤等[9]设计通过单片机实现对导盲犬的控制,其中包括超声波测距功能、红外线避障功能、黑白线循迹功能,以及多模块的处理功能。这款智能导盲犬,可以按照盲人道路线自主智能导航,实时报停,从而取代普通导盲犬在生活中的应用。王林祥等[10]设计了具有定位、避障、识别红路灯、危险警报及盲人发生事故后求救等功能的电子导盲犬。

2.4 智能导航眼镜

胡娟[11]设计出一款兼具人性化、智能化及大众化的盲人智能导航眼镜，眼镜的小型摄像头可以拍摄红绿灯和道路上斑马线的图像信息,再通过图像识别技术识别图像信息智能判断,转换成语音信号通过听筒提示盲人,实现从视觉到听觉的转化。

2.5 其他

黄鸿志[12]等为方便盲人出行,设计出一种智能盲人出行头盔。其设计基于视觉处理与GPS导航技术,利用视觉处理来判断障碍物与红路灯,GPS模块判断盲人的位置,并将位置发送到百度API进行路径规划,通过语音播报使盲人前往指定位置。何杰等[13]参考导盲犬的基本特征为模型，设计可以手握导盲手柄进行操控,系统采用GPS定位和语音交互轻松完成出行路径规划的导盲机器人。配有各类避障传感器可准确识别、检测道路信息,确保盲人日常出行安全。

3.盲人智能导航产品的研究意义

3.1 利于盲人出行

目前，城市中盲道虽然数量多，但占用率高，利用率低下。现有的盲道主要存在大量被占用、破损严重、经常中断、缺乏系统性、修建不规范等问题。因此很多盲人表示宁愿选择用盲杖探路沿着道走，也不愿使用盲道。姜金麟[14]指出，盲人不经常出行主要是因为没有完善的交通系统和友好的导航产品。但是合理运用高科技智能的盲人导航工具，可有效实现盲人出行的便利性及安全性，丰富盲人出行方式，帮助盲人自主生活，感受科技发展便利，享受国家人文关怀。

3.2 针对盲人心理

盲人群体普遍都有自卑感以及缺乏安全感，所以他们很在意别人的眼光。针对目前的导盲产品，就算是正常人也都会有潜在的躲避心理。对于盲人而言，更是内心十分排斥这些导盲产品，因为他们内心深处始终渴望和普通人一样正常生活，这就是盲人不愿使用导盲工具出行的原因。因此，研发不被他人注意的有效导盲工具成为大多数盲人群体的强烈需求，可以让他们在正常人的生活环境中挺直腰杆前行。其次，盲人智能导航产品可增加盲人出行安全性，运用定位、紧急联系方式等给予盲人出行安全感，减少盲人出行时的恐惧与慌乱。

3.3 体现科技发展

近几年来，单片机技术的发展越来越好，且物美价廉。盲人智能导航产品以单片机为主控制器，通过组合、制作与安装目前已经成熟的GPS导航、蓝牙、超声波测距、图像识别、语音播报等模块，达到了低成本、高质量的效果。科技发展的同时，也很好地体现了我国制造可持续发展、绿色产品的理念。这类低成本、高效能产品不仅安全性高，而且简单、轻便，方便盲人使用，可以很好地解决盲人出行问题。

4.结语

我国关于盲人出行的智能导航产品的文献研究很多，但市面上的智能导航产品不多,大多数产品还处于研发阶段，或者处于理论研究阶段。除此之外，就算这些产品投入市场，但技术成本过高，使用步骤复杂，使用范围小，无法投入量产，根本得不到盲人群体认可。另外，试用和实证研究也不多,许多智能导航产品研发出来了,没有经过盲人试用和实证研究，所以并不知道是否符合盲人的心理特征及使用习惯。因此，基于智能导盲产品存在的问题，需增加这些高科技导盲产品的实验研究和使用报告，设计出一款安全、实惠、性价比高的盲人智能导航产品，让盲人这一群体也能享受到科技发展带来的福音，让他们能无顾虑出行。