郭昭烽 谢 玲 庄一帆

（1.光大环境科技（中国）有限公司，江苏 南京 211102；2.南京理工大学紫金学院，江苏 南京 210046）

1 引言

目前我国的盲人总人数约占世界的五分之一，是世界上拥有最多盲人的国家。同时，我国每年都会大约新增加45万名盲人和135万名视力障碍者。在我国，盲人出行基本上只有两种方式：传统手杖和导盲犬引导。传统的导盲杖对于盲人的帮助很小。盲人需要花费很多的时间来练习这种导盲杖，通过敲击地面靠自己固有的经验来判断前方是否可以安全正常行走。这种方式的局限性非常大。对于盲人而言，最重要的是在未知的地方获取道路形状和障碍物位置的信息。有了这些信息，他们可以避免意外的障碍，安全地到达目的地。因此，设计一款可以真正帮助到盲人检测到人行横道、及时提醒盲人避开障碍物并且能够在夜间提示周围人的导盲手杖意义十分重大。

2 系统框架及功能设计

设计的导盲杖以STM32F103C8T6为微控制器。选择它的原因是因为它能满足本设计需要用到的超声波、语音合成和机器视觉开发功能。该控制器串口以及端口丰富，且功耗较低，可供选择的引脚数目比较多，价格便宜既能满足需要又能降低导盲杖的成本。

整个系统功能设计如下：

（1）主动探测障碍物功能。采用超声波传感器，通过计算超声波遇到障碍物返回的时间，测出导盲杖与障碍物的距离，如果距离过近则发出警报。

（2）震动报警功能。当超声波测定的距离小于预设值时，通过控制器，控制直流电机震动马达震动，提醒盲人前方障碍物。……