基于多传感器融合技术的智能导盲杖的设计

杜宇崧，袁啸宇，马雪娇

（青海师范大学，青海西宁，810000）

0 引言

目前，中国仍然是世界上盲人最多的国家之一，而眼部疾病也是我国的最值得关注的公共卫生问题。我国约有700万盲人，占世界盲人总数的18%，另外我国的双眼低视力患者已超过1200 多万。

目前市场存在的较为成熟的导盲工具有传统导盲杖，导盲犬，以及多功能手杖等。虽然这些产品的适用性很强，但是一只导盲犬的训练成本高达17 万-20 万人民币，训练的专业性强、时间长，而工作年限却仅有8 年左右，不具备自给自足能力。并且目前依然有很多公共场合是禁止犬类进入的。目前市场上普通导盲杖的价位区间跨度很大，从 1元到2000 元不等，而且导盲功能较差。

本文通过多传感器融合技术，设计了一种集超声波测距避障，语音播报，震动反馈，倒地检测以及夜间灯光警示五大功能为一体的智能导盲杖。（1）超声波测距避障模块主要是利用超声波传感器，持续地发射和接收超声波，不停地检测前方是否有障碍物，该模块为整个系统的核心。（2）语音播报模块主要是通过语音控制芯片，将主控制系统传输的信息转化为语音输出。（3）震动反馈模块由多个振动马达组成，当收到单片机发出的“震动”信号时，电路接通，使导盲杖处于震动状态，以便更好地提醒盲人。（4）倒地检测模块安装在把手位置，可以利用内置的三轴加速度传感器，获取导盲杖当前所处的状态，及时判断是否发生摔倒。（5）夜间灯光警示模块主要是利用光照强度传感器检测外界环境光照强度，并结合LED 光源，实现在较暗的环境下提醒行人的功能。……