楊瑞榮++王燃++劉子玉++姚楠

摘 要：本作品的定位是“為出行的你提供一份額外保障”。方便隨身攜帶的腰帶主要依靠超聲波傳感器實(shí)時(shí)感知周圍物體與人身之間的距離、方位與速度三者的數(shù)據(jù)，智能判斷周圍物體是否有可能對(duì)主人帶來(lái)傷害，并有針對(duì)性地發(fā)出方位提醒警報(bào)和振動(dòng)提醒警報(bào)，讓主人及時(shí)規(guī)避可能碰撞上的物體。

關(guān)鍵詞：超聲波；智能；防碰撞；提醒

1 作品介紹

作品的靈感來(lái)源于對(duì)視覺障礙者的關(guān)注和對(duì)一條精美腰帶的無(wú)限遐想，如果一條腰帶既能夠起到裝飾的作用又能為主人在保駕護(hù)航方面做出貢獻(xiàn)，那么定會(huì)備受關(guān)注。

本作品主要分為裝飾、提醒、拓展三大功能。

1.1 裝飾功能

即使是視覺障礙者也有對(duì)美的獨(dú)特感受，腰帶可以充分體現(xiàn)其對(duì)美的追求，各個(gè)方位的超聲波傳感器和裝置盡顯腰帶的炫酷程度，并且腰帶接受私人訂制，可以根據(jù)客戶的需求，靈活地改變腰帶的外觀。使作品不再是略顯笨重或者粗糙的一堆器件，而是與腰帶融為一體、與主人的審美相呼應(yīng)的完美裝飾品。

2 提醒功能

2.1 振動(dòng)提醒

腰帶各個(gè)方位內(nèi)置有對(duì)應(yīng)的振動(dòng)提醒器，當(dāng)腰帶檢測(cè)到某一物體并斷定為對(duì)主人安全有威脅時(shí)，振動(dòng)提醒器產(chǎn)生相應(yīng)振動(dòng)并發(fā)出對(duì)應(yīng)的方位警報(bào)提醒。

2.2 語(yǔ)音提醒

當(dāng)腰帶檢測(cè)到并斷定為對(duì)主人安全有威脅的物體時(shí)，內(nèi)置的藍(lán)牙模塊將障礙物對(duì)應(yīng)的方位信息通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到藍(lán)牙的接收端，即主人所戴耳機(jī)。耳機(jī)里立即響起障礙物對(duì)應(yīng)方位的語(yǔ)音提醒，與振動(dòng)提醒雙管齊下，確保主人在第一時(shí)間接收到警報(bào)提醒。

2.3 拓展功能

“讓每個(gè)視覺障礙者像正常人一樣生活”是我們團(tuán)隊(duì)一直努力的目標(biāo)，此款腰帶的后期拓展功能包括三點(diǎn)。

2.3.1 形式拓展

我們的產(chǎn)品將不僅僅局限于腰帶，后期也能做成手鏈、頭戴品等各種形式以供消費(fèi)者選擇。

2.3.2 體驗(yàn)拓展

把對(duì)各種不同距離的提醒轉(zhuǎn)變成相對(duì)應(yīng)的輕重緩急的音效提醒，使消費(fèi)者切身體驗(yàn)到距離遠(yuǎn)近所帶來(lái)的不同的緊張度。這不僅有利于消費(fèi)者感受潛在的危險(xiǎn)，同時(shí)還有利于提高視覺障礙者對(duì)外界的感知能力。

2.3.3 提醒拓展

該功能可播報(bào)障礙物的距離和對(duì)應(yīng)的速度，也將提供實(shí)時(shí)天氣提醒并告知主人出門該作何準(zhǔn)備，還有GPS導(dǎo)航服務(wù)，既確保視覺障礙者不受到碰撞傷害又能讓他們能像正常人一樣隨心所欲地去想去的地方。

3 工作原理

該作品由電源供電模塊、超聲波傳感器模塊、MSP 430單片機(jī)控制模塊、語(yǔ)音提醒模塊、電機(jī)振動(dòng)提醒模塊組成。其功能實(shí)現(xiàn)框如圖3所示。

3.1 電源供電模塊

電源供電模塊由可循環(huán)充電的鋰電池組成，能夠提供7 V左右的電源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可以提供3.3 V、5 V的穩(wěn)定電壓，可使超聲波傳感器、單片機(jī)穩(wěn)定工作，并延長(zhǎng)腰帶的使用壽命。

3.2 超聲波傳感器模塊

超聲波傳感器模塊由六個(gè)超聲波傳感器組成，分別被安置在前方、左前方、右前方、后方、左后方、右后方六個(gè)方位，實(shí)時(shí)向四周放射超聲波，并檢測(cè)是否有超聲波回傳信號(hào)，最終將收集到的信息傳到MSP 430單片機(jī)控制模塊。

3.3 MSP430單片機(jī)控制模塊

MSP430單片機(jī)控制模塊集中處理六個(gè)超聲波傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的信息，通過(guò)單片機(jī)編程，計(jì)算得出周圍不明物體與人身之間的距離和相對(duì)速度的大小以及物體的方位，與設(shè)定的報(bào)警條件進(jìn)行比較，符合條件則控制語(yǔ)音模塊和電機(jī)振動(dòng)模塊及時(shí)工作并進(jìn)行特定的語(yǔ)音與振動(dòng)提醒。

3.4 語(yǔ)音提醒模塊

語(yǔ)音提醒模塊由錄音部分和喇叭組成。事先由自己對(duì)各方位提醒進(jìn)行分段錄音如“前方注意”，將各段錄音讀入語(yǔ)音模塊并儲(chǔ)存在不同的地址，通過(guò)傳感器模塊、控制模塊給出的方位信息以及高低電平的變化，調(diào)出不同方位的語(yǔ)音地址信息，并播放語(yǔ)音及時(shí)提醒防止碰撞。

3.5 電機(jī)振動(dòng)提醒模塊

電機(jī)振動(dòng)提醒模塊由放置在四個(gè)不同方位的電機(jī)組成。受MSP430單片機(jī)控制模塊的控制，當(dāng)單片機(jī)判斷要進(jìn)行提醒時(shí)，單片機(jī)給出一個(gè)低電平使電機(jī)振動(dòng)，起到提醒的作用。

4 作品創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 突破傳統(tǒng)，轉(zhuǎn)移目標(biāo)

裝有交通預(yù)警裝置的交通工具目前只有汽車，而在事故中受傷最嚴(yán)重的往往是沒有任何防護(hù)措施的路人或騎單車的人。有些事故也正由一部分人不遵守交通規(guī)則或判斷有誤而引起的。于是我們針對(duì)這部分人群設(shè)計(jì)了這套交通預(yù)警系統(tǒng)。

4.2 飾品與科技結(jié)合

對(duì)美的追求是每個(gè)人的權(quán)利，讓美不再華而不實(shí)，將它與科技結(jié)合，為需要的人提供幫助，是“謹(jǐn)移玉帶”創(chuàng)新點(diǎn)之一?？紤]到手部的活動(dòng)范圍最大，腰部的感知位置最好，我們?cè)谘鼛Щ蚴宙溕霞尤虢煌ㄊ鹿暑A(yù)警裝置，可以更好地為有需求的人提供生活上的幫助。

4.3 小巧便捷，物美價(jià)廉

不需要太多龐大的設(shè)備，一條精美的腰帶就能幫助人們平安出行，真正貼近生活，尤其是對(duì)視覺或聽覺暫時(shí)或永久不敏感的人，可以降低其出行的風(fēng)險(xiǎn)。

5 市場(chǎng)前景

目前來(lái)看，本產(chǎn)品在未來(lái)市場(chǎng)會(huì)發(fā)展平穩(wěn)。據(jù)第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)推算，中國(guó)目前各類殘疾人總數(shù)為8 296萬(wàn)人。占全國(guó)人口總數(shù)6.34%。其中視力殘疾1 233萬(wàn)人（14.86%），聽力殘疾2 004萬(wàn)人（24.1%），比重較大。雖然已有一部分智能交通工具為他們而設(shè)計(jì)，但對(duì)他們來(lái)說(shuō)仍有許多不便。而本產(chǎn)品的成本相對(duì)較低，日后如果進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致成本更進(jìn)一步的降低，從而使我們真正做到物美價(jià)廉，具有很好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。該產(chǎn)品所具有的功能雖然只是方便這部分人群的開端，但會(huì)是幫助他們被關(guān)注的一大步。整體來(lái)看，本產(chǎn)品市場(chǎng)的未來(lái)非常值得期待。endprint