基于多传感器导盲避碰系统设计.pdfVIP

第30卷第4期 声学技术 Pt．2 V01．30，No．4 2011年8月 TechnicalAcoustics Aug．，2011 基于多传感器的导盲避碰系统设计 王璇1，申晓红2，闫永胜3 1．西北工业人学电了信息学院，西安，710072，wangxuanxuan9响A26,com： 2．西北上业大学航海学院，西安，710072，xhshen@nwpu．eAu．crB 3西北工业大学航海学院，西安，710072，—vonashcne．34—52@163．com 摘要：在分析了超声波导盲装置需求的基础上，提出了基于超声波导盲避碰系统的设计方案，构建了超声波导盲硬 件平台。该系统采用德州仪器公司超低功耗微控制器MSP430作为系统的主控单元，以3个收发合置的超声传感器以 扫描方式进行多方位障碍物探测，消除了导盲器的“幻影”现象，有效的提高了导盲器探测障碍物的效率；系统辅 以震动传感器作为输出反馈，人机交互接口友好；采用模糊导盲控制算法，提高了在导盲器在复杂环境背景下的导 盲能力。 关键词t超声波导盲装置；障碍物探测；模糊导盲控制算法 中圈分类号zTP212．9 文献标识码：A ‘ D 010fanti-c01liSionanti fortortlletheblind1inllbaseda 0n0n system collision,ystem nltraSOnlCSenS0rS 删G Xuanl，SHEN Xiaohongz，Y：ANYongsheng’ 1．SchoolofElectronicsandlnformation,NorthwesternPolytechnicalUniversity,船’埘，710072,China 2．3．Coflegeofgari肥Engineering,NorthwesternPotytechnicalUnivers#y,Ⅺ1眠710072．China Abstract：After ofthedemandofultrasonic forthe a finishinganalysis guidingequipmentblind,thisdesigns paper anti-collision blindbasedonmulti-ultrasonicsensorsandconstructthe hardware systemfo，the ultrasonicbfind pla耐orm． as The takesTexasInstrumentsultra-lowMSP430microcontrollerthe maincontrolunit．111僦 system power system’s with and detect ultrasonictransducersobstaclesof multi—dimensiontoeliminate togethersendingreceiving bywayscanning the‘‘fake this of obstacles obstacles”phenomenon．Inway,theefficiencydetecting isimproved．Besides，thesystem combineswith asthe feedbackinorderto the man-machineinteractiveinterface． vibratory∞flsorsoutput provide friendly The control blind is to the the fuzzy algorithmfor guidingequipmentpresentedimprovegui击ng of performance加terms environment． complex words：ultrasonic control for guidingequipment；obstaclesdetection；fuzzyalgorithm Key g：llidiIlg 1 引 言 象，采用模糊导盲控制算法，提高了导盲器在复杂 障碍物环境情况下的适应能力。 我国目前约有1000万盲人，占全世界盲人总数 的18％。盲人在独自行走时主要依靠导盲装置，最 2超声波测距原理 简单的装置是普通的手杖，用它在地面上敲击，可 帮助盲人发现0．5米以内的障碍物¨’2J。其缺点是探 超声波避碰是建立在超声波测距的基础上，在 测距离近、需要使用人力来避碰障碍物，冈此设计 得知距障碍物距离后，采用避碰算法判断周围环境 一款智能电子导盲器势在必行。为了增加探测距离， 信息，进而将信息反馈丁盲人，使其达到避碰的目 的。超声波测距采用的是时间差测距算法，