基于RFID、GPS实现环境识别、路径查看的导盲杖

发布时间：2020-08-29 08:23

　　随着经济的发展,交通越来越便利。然而复杂的路况会对盲人的出行带来很大不便。盲人在行走的过程中除了自身的安全,更多地了解周围环境的信息也非常重要。为了使盲人更多地得到环境的信息,也为了让家人方便地了解盲人行走的路径,本文设计了具有环境识别和路径观看功能的导盲杖。本文导盲杖的设计采用高集成度的STM32F103芯片作为核心控制器。导盲杖应用射频识别技术实现环境识别、局部导航的功能。盲人行走的时候可以通过导盲杖底部的读卡器与盲道上电子标签的数据传输,得到环境的信息。包括盲人所在街道、周围标志性建筑、是否有十字路口、是否有台阶等信息。为了将环境的信息更好的反馈给盲人,加入了语音芯片SYN6288,该芯片可以实现文本转语音的功能。环境的信息是以文字的形式存储在导盲杖核心控制器中,导盲杖通过识别盲人所在位置电子标签的内容,播放对应的环境信息。因此盲人在行走的过程中就可以听到环境的信息,通过听觉来弥补视觉上的不足。为了使盲人更加的独立,同时考虑到盲人经常活动的范围有限,导盲杖通过射频识别技术实现对盲人局部区域导航的功能。在导盲杖上加入了经过改造的指南针,以此帮助盲人辨别方向。盲人独自外出的时候,为了让家人更多的了解到盲人的位置,导盲杖实现了路径查看的功能。家人可以通过OneNET中国移动互联网开放平台查看盲人实时位置、查询历史路径。实现这一功能用的硬件是SIM868模块。该模块不仅可以实现GPS定位,还具有GPRS、GSM功能。通过硬件软件的结合,实现路径观看的功能。在模块上加入一张开通GPRS功能的中国移动SIM卡。当SIM868模块收到来自空间卫星系统的经度、纬度、时间等信息时,核心控制器通过解析、连接OneNET服务器、调用OneNET路径显示API、发送设备ID、发送APIKey把经度、纬度等信息上传到OneNET中国移动互联网开放平台,以此实现路径查看的功能。考虑到盲人使用手机有很大的不便,为了盲人在紧急的情况下可以简单快速的拨打家人电话,在导盲杖上添加了一键拨打电话的功能。通过核心控制器向SIM868模块发送相应的指令,当盲人按下按键时就会拨通存入在核心控制器的电话。本文设计的导盲杖实现了环境识别的功能,具有路径查看、一键拨打电话等功能。
【学位单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.44;TS959.9
【部分图文】：

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外研究综述很多关于导盲课题的研究，以不同的方式方法去研究设计导点。科技的不断突破，技术的日渐成熟，也使导盲的工具更一些关于导盲工具的研究如下：式导盲设备去关心盲人的生活问题，人们也想出了各种不同形式的导盲杖，还有穿在脚上的专门用于盲人的导航鞋。如图 1-1 所示、GPS 模块、小型振动器。鞋子的前面装有障碍物检测装置。通过在鞋中加入前后左右四个振动器来提示盲人行走的方过智能手机的辅助来实现导航的功能。导盲鞋相对与导盲杖加盲人身体上的负担。但是走路的过程中也会对鞋有损害，盲设备易损坏，不利于长久使用。

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第一章绪论碍物。也可以告诉盲人所在区域障碍物的大小、远近等信息。德 NAVI(Navigational Aids for the Visually Impaired)，视觉障碍导盲ect 的基础上，加入一枚标准摄像头，建立增强现实(Augmented R盲仪可以解读不同类型的 AR 条码标签，从而根据具体的环境信然而这些设备的较昂贵，不易普及。

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图 1-2 腰带式导盲设备导盲设备制的会说话‖的导盲杖，如图 1-3 所示。通过加入触动置，并给出语音提示。在导盲杖的底部加入了万向轮，盲杖还加入了超声波模块，如下图所示，用于检测膝盖另一个方便盲人使用的是加入了遥控发声找回功能。当可以发出声音，以此可以判断导盲杖的大致方位。盲人自动夜灯就会打开，提醒行人和车辆注意避让。

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