李珊珊

摘要：據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有視力障礙者1 000多萬(wàn)，他們出行時(shí)一般需要陪同人員或?qū)と膸椭?，助行產(chǎn)品的出現(xiàn)使得盲人能夠獨(dú)立出行。目前，盲人助行產(chǎn)品功能已經(jīng)有了顯著提高，具有良好的人機(jī)交互能力和較高的準(zhǔn)確度，在很大程度上方便了盲人的出行。以盲人助行產(chǎn)品的專(zhuān)利申請(qǐng)為分析對(duì)象，分析全球范圍以及中國(guó)范圍內(nèi)關(guān)于盲人助行產(chǎn)品的技術(shù)路線(xiàn)發(fā)展?fàn)顩r。

關(guān)鍵詞：專(zhuān)利視角;盲人;視力障礙;助行產(chǎn)品

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.08.024

1 概述

我國(guó)的殘疾人口逐年增加，其中視力障礙者占有較大的比例?；加幸暳φ系K者往往無(wú)法獨(dú)立出行，較為原始的解決方式是由專(zhuān)人陪同引導(dǎo)，隨后出現(xiàn)了用于引導(dǎo)盲人行走的犬類(lèi)——導(dǎo)盲犬，除此之外還存在一種通過(guò)助行產(chǎn)品進(jìn)行導(dǎo)盲的導(dǎo)盲方式。通過(guò)手持式、頭戴式導(dǎo)盲產(chǎn)品來(lái)輔助盲人出行，使盲人既不用受出行時(shí)間的束縛，也不用耗費(fèi)大量的經(jīng)濟(jì)成本即可較為安全地出行。盲人助行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研究具有重大的意義，通過(guò)對(duì)助行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能夠切實(shí)發(fā)現(xiàn)盲人行走過(guò)程中的問(wèn)題，通過(guò)交流和改進(jìn)能夠切實(shí)解決盲人出行過(guò)程中存在的問(wèn)題，使盲人能夠更加靈活、便捷地出行。

2 國(guó)內(nèi)外盲人助行產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)

本文選擇中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)CPRSABS和德溫特世界專(zhuān)利索引數(shù)據(jù)庫(kù)DWPI進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在檢索過(guò)程中采用關(guān)鍵詞結(jié)合分類(lèi)號(hào)的方式進(jìn)行，通過(guò)對(duì)檢索所獲得的該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析研究，檢索文獻(xiàn)涵蓋了申請(qǐng)日在2017-01之前的全球發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)。

2.1 早期盲人助行產(chǎn)品

最原始的盲人助行產(chǎn)品為手杖/盲杖，早期的手杖僅具備基本的機(jī)械式探測(cè)功能。后來(lái)為了方便盲人攜帶手杖，使盲人在非步行狀態(tài)下能夠方便攜帶手杖，逐漸出現(xiàn)了折疊式或伸縮式的手杖，如1974年提交、申請(qǐng)?zhí)枮閁S19740499239的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種通過(guò)可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的手杖，通過(guò)鉤、環(huán)、繩索等機(jī)械結(jié)構(gòu)的配合來(lái)調(diào)節(jié)手杖整體的長(zhǎng)度;1992年提交、申請(qǐng)?zhí)枮镃N92200908的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)同樣公開(kāi)了一種可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的手杖，手杖長(zhǎng)度的調(diào)整方式可為兩段折疊式或可伸縮式。1972年提交、申請(qǐng)?zhí)枮镚B677172的英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)在手杖末端設(shè)置滾輪能夠減少原始盲杖在試探的過(guò)程中所遺漏的小型障礙物;1988年提交、申請(qǐng)?zhí)枮镃N88201963的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)也提出了類(lèi)似的技術(shù)方案，其通過(guò)設(shè)置在盲杖末端的滾輪對(duì)路面的平坦程度進(jìn)行預(yù)估，方便盲人出行。1984年提交的、申請(qǐng)?zhí)枮镋P84108905的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)揚(yáng)聲器和燈泡發(fā)出聲音和光亮，保證盲人在夜晚等低照明度環(huán)境下的安全;在中國(guó)，1988年也提交了類(lèi)似的專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮镃N88207230，其通過(guò)在盲杖桿體部位涂覆反光材料，使盲人在夜間出行時(shí)容易被發(fā)現(xiàn)，保證夜間行走安全。

與此同時(shí)，還出現(xiàn)了導(dǎo)盲鞋等其他形式的導(dǎo)盲產(chǎn)品，如1977年提交的申請(qǐng)?zhí)枮镕R7707395的法國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種鞋式導(dǎo)盲器，通過(guò)設(shè)置在道路上的金屬引導(dǎo)條與綁縛在盲人腳踝上的探測(cè)器、揚(yáng)聲器相配合，輔助盲人行走。

2.2 發(fā)展中的盲人助行產(chǎn)品

隨著科技的發(fā)展，其他領(lǐng)域中的一些技術(shù)也逐漸應(yīng)用至導(dǎo)盲產(chǎn)品中，例如紅外、聲波、激光測(cè)距技術(shù)等。1987年，申請(qǐng)?zhí)枮閁S19870018740的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種通過(guò)發(fā)射、接收紅外線(xiàn)來(lái)測(cè)量障礙物距離的手杖，使得盲人能夠較早地預(yù)知前方障礙物的分布情況，提高了導(dǎo)盲的有效性。在中國(guó)，類(lèi)似的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)峤挥?992年，申請(qǐng)?zhí)枮镃N92215900，通過(guò)紅外測(cè)距所得的信號(hào)控制振動(dòng)報(bào)警裝置發(fā)出振動(dòng)形式的報(bào)警。

1993年，申請(qǐng)?zhí)枮閁S19930087342的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種利用激光測(cè)距的導(dǎo)盲產(chǎn)品，通過(guò)接收從障礙物反射回的激光信號(hào)來(lái)測(cè)量距離，在角度、距離上具有良好的精確度。1995年，申請(qǐng)?zhí)枮镈E19505402的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，通過(guò)在導(dǎo)盲杖上設(shè)置超聲波發(fā)射、接收器來(lái)測(cè)量障礙物與使用者之間的距離，而后通過(guò)揚(yáng)聲器提醒使用者。2005年，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200520033201的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種盲人運(yùn)動(dòng)員的導(dǎo)盲產(chǎn)品，通過(guò)粘搭在運(yùn)動(dòng)員的衣帽上的軟袋和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地上的激光導(dǎo)向器等來(lái)為盲人運(yùn)動(dòng)員導(dǎo)盲，同樣利用了激光測(cè)距原理。

2.3 較為成熟的盲人助行產(chǎn)品

2002年，申請(qǐng)?zhí)枮镃N02143161的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了通過(guò)兩臺(tái)CCD攝像機(jī)的攝像信號(hào)測(cè)量盲人到障礙物的距離，然后通過(guò)觸覺(jué)或聲音提示盲人的導(dǎo)盲產(chǎn)品，提高了盲人對(duì)導(dǎo)盲信號(hào)的感知度。2005年，申請(qǐng)?zhí)枮镈E202005017620的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種新的導(dǎo)盲方式，其在盲人手臂上設(shè)置刺激區(qū)，將紅外、超聲波等傳感器檢測(cè)到的信息通過(guò)刺激區(qū)刺激盲人來(lái)導(dǎo)盲。

2005年，申請(qǐng)?zhí)枮閁S20050179261的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中同樣公開(kāi)了一種通過(guò)相機(jī)實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)盲方式，其具體通過(guò)深度攝像機(jī)組或者深度傳感器來(lái)檢測(cè)盲人與周?chē)h(huán)境中物體的距離，而后將深度信息轉(zhuǎn)換為電刺激或機(jī)械振動(dòng)刺激，通過(guò)控制刺激的強(qiáng)弱來(lái)提醒用戶(hù)離障礙物的遠(yuǎn)近。

與此同時(shí)，通過(guò)激光測(cè)距、聲波測(cè)距、紅外測(cè)距等多種測(cè)距方式中的兩種或多種相互協(xié)同工作，共同完成輔助盲人行走，提高導(dǎo)盲準(zhǔn)確性的方式也在逐步出現(xiàn)。

2.4 日趨完善的盲人助行產(chǎn)品

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，盲人助行產(chǎn)品中也逐漸出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交互功能。1997年，申請(qǐng)?zhí)枮閁S19970936640的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了結(jié)合全球定位系統(tǒng)GPS為盲人進(jìn)行精確定位的導(dǎo)盲產(chǎn)品。2003年，申請(qǐng)?zhí)枮镴P2003152818的日本專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了通過(guò)射頻電子標(biāo)簽RFID進(jìn)行導(dǎo)盲，通過(guò)在RFID電子標(biāo)簽中預(yù)先存儲(chǔ)相關(guān)信息，而后讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)的信息進(jìn)行導(dǎo)盲，大大提高了導(dǎo)盲過(guò)程中的準(zhǔn)確度。2007年，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710039629的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種展館盲人引導(dǎo)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置遠(yuǎn)端服務(wù)器，將從盲人處接受信號(hào)，將信號(hào)發(fā)送給盲人來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程導(dǎo)盲，提高了工作效率。

在2010年以后至今，大量專(zhuān)利申請(qǐng)均為結(jié)合激光和/或GPS和/或超聲波和/或RFID電子標(biāo)簽和/或紅外和/或GPRS/3G通訊等技術(shù)的方式來(lái)實(shí)施導(dǎo)盲，通過(guò)各種技術(shù)相互配合來(lái)提高導(dǎo)盲的準(zhǔn)確性、有效性。與此同時(shí)，也出現(xiàn)了電子眼或舌頭導(dǎo)盲儀等導(dǎo)盲方式，通過(guò)將相機(jī)采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子脈沖，刺激視網(wǎng)膜、再造畫(huà)面，從而模擬自然眼的功能，但就目前技術(shù)而言分辨率較低且一般為黑白圖像。

3 總結(jié)

盲人助行產(chǎn)品中較為重要的一點(diǎn)還是如何實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙，不僅在助行產(chǎn)品上要實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙，在公共場(chǎng)所的無(wú)障礙設(shè)施上也要實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙，從而在技術(shù)上和人文上才能實(shí)現(xiàn)對(duì)盲人的關(guān)懷。相信在不久的將來(lái)，盲人助行產(chǎn)品的研究和應(yīng)用會(huì)更加廣泛和豐富。