專題報導 2006/05/22

盲人福氣啦!
智慧型電子導盲犬 獨步全球
◎文�符人懿 攝影�邱湘媛 陳振堂

曾獲得經濟部工業局舉辦的「第10屆全國大專院校服務創新暨資訊管理專題競賽」第2名,及惠普公司亞太區「行動學習環境大賽」優勝榮譽的「e-Guide Dog」電子導盲犬計畫,在惠普公司的贊助下,經過本校師生一年多的努力,即將進入最後測試階段,惠普公司也正等待電子導盲犬研發成功,進入實際使用階段後,思索合作量產的可能性。

國內導盲犬稀少

據內政部統計,民國94年底台灣地區的視障者已接近5萬人。國際導盲犬聯盟建議視障者與導盲犬的比例為100:1。如果依照這個標準,臺灣應該要有500隻的導盲犬投入服務。不過至今全台灣有幾隻導盲犬呢?只有11隻,僅達到國際標準的2%。而臺灣的導盲犬訓練資源也相當缺乏,大部分都仰賴國外引進,從國外經驗來看,美國一隻導盲犬的養成經費需要大約3萬美元,所以要養成一隻導盲犬,往往必須花費上百萬新台幣,在成本居高不下的情況下,經費來源即成為了盲胞的一大難題。

不過,也並非所有的盲胞都適合或願意使用導盲犬,盲生資源中心系統工程師、本校明星導盲犬Ohara的主人張國瑞說:「盲胞必須身體狀況良好、方向感佳等條件,才適合使用導盲犬。」因為導盲犬需要主人下命令才能帶路,若主人方向感差,即使擁有導盲犬,也有可能因主人下了錯誤的方向指令,使導盲犬無用武之地。此外,有些人對動物毛髮過敏,也無法順利使用導盲犬,加上導盲犬成本高、部分盲胞經濟能力不許可等因素,使得導盲犬的推廣障礙重重。

電子可魯

一般人可能會以為電子導盲犬是一隻機器狗,主人利用PDA選擇地點完成後,機器狗就帶著主人前往目的地,但事實並非如此,電子導盲犬是由三樣東西所構成--PDA、全球衛星定位(GPS)接收器和一件背心,結合定位、路徑規劃和導航三項功能,並在PDA上設計了十二宮格的點字版按鈕,方便盲胞操作。使用者穿上裝有GPS接收器的背心,利用PDA輸入現在位置與想要前往的位置後,即可開始行動,系統自動演算最佳的路徑,就如同現今廣泛使用的汽車衛星導航。

菁英傾出 全力動員

電子導盲犬計畫動員了資訊中心、盲生資源中心、資訊管理系、運輸管理系全力協助開發,身兼資訊中心主任及計畫主持人的黃明達說:「這個構想可說是獨步全球,利用電腦晶片運算技術和全球衛星定位(GPS)、電子地圖、電子羅盤等技術相互整合,達到與導盲犬相同的功效。」電子導盲犬與訓練一隻導盲犬所花費的時間、金錢相比,可說是低廉不少,若能成功開發並量產,必能為盲胞帶來福音。

本計畫主要由資管系副教授梁恩輝負責指導研發團隊6位同學,進行系統的核心開發工程。梁恩輝說:「當初惠普公司在各大專院校找尋合作對象,資訊中心主任黃明達認為這個計畫很有潛力,就向惠普提案,而惠普也認為電子導盲犬若能研發成功,將擁有龐大商機,所以就贊助本校360萬元協助研發。」在研發過程中,因為定位技術是屬於較新穎的科技,所以要花比較久的時間嘗試,研發團隊就曾在研發過程中遭遇了許多困難,例如無線網路定位不精準(其實無線網路本來也不是供定位使用)、影像辨識處理困難與RFID設備(Radio Frequency Identification,無線射頻識別)成本過高等問題,「但是研發團隊都是一時之選,才能一一克服所有的問題。」梁恩輝說。

腦力激盪 順利研發

研發團隊組長資管四魏子軒說:「組員們都是同班同學,過去也有合作的先例,所以默契十足。」團員陳彥睿、羅基宏負責程式開發與系統內外部通訊連線架設的工作;陳穎傑擔任創意總監和地圖處理,專門出點子與新構想;呂慧婷負責文書處理與對外報告撰寫;甯美雯則是系統語音配音員。

其實,電子導盲犬會選用PDA、GPS來開發,是一波三折的。魏子軒說:「首先我們採用目前全校已大致佈設完成的WiFi無線網路,但實際操作後,發現無線網路有定位不夠精準、可靠度待加強的問題。」組員呂慧婷補充說:「我們測試時必須利用夜間校園人潮較少時進行,不然可能會發生危險或是實驗結果不夠準確等問題。」

之後,團隊又想到採用類似便利商店雷射條碼的RFID技術,不過因為RFID會受到天氣、人群影響而降低偵測效能,且必須在全校各路口安裝標籤讀取機(reader),相當耗費人力與成本,所以又作罷。有些團員也想到朝影像辨識系統的方向研發,以攝影機影像辨識所在地點,再利用GPS的訊號座標進行導航工作,但很快就發現系統設計的困難度,加上影像辨識的功能與GPS重複,魏子軒說:「還不如直接用GPS來得好!」

而系統內建置的地圖資訊也是一門大學問,如果地圖資訊不全或是有誤,輕則無法順利抵達目的地,重則可能讓盲胞陷入危險,所以地圖資料可說是相當重要的一環。資管系雖擅長系統程式開發與核心架構等領域,但對於GPS衛星定位與地圖系統卻是較少涉獵的環節,必須尋求運管系的合作,梁恩輝說:「十分感謝運管系主任張勝雄在衛星定位與電子地圖的大力幫忙。在衛星定位系統方面,張勝雄測試了很多GPS相關產品,並逐步調校以符合電子導盲犬之需要。而電子地圖則是以土法煉鋼的方式,由同學實際測量繪製並利用GPS資料製作而成。」

就是這樣反覆測試,在團隊不斷的腦力激盪後,才有今日電子導盲犬的雛形。

專題競賽 全國第二

去年12月17日,資管系以電子導盲犬參加由經濟部工業局舉辦的「第10屆全國大專院校服務創新暨資訊管理專題競賽」,團隊組員陳彥睿說:「這是我們第一次參加全國性的比賽,真的很緊張,壓力也很大。」

「由於系統的限制,電子導盲犬無法現場直接運作,所以我們將之前在學校測試的過程拍成DVD於展場播放,並輔以陳彥睿在現場的完整解說。」魏子軒回憶說。

最後大會公佈成績,大家心裡可說是七上八下的,陳彥睿說:「聽到我們得到第2名,大家都欣喜若狂,這些日子以來的努力,終於獲得肯定。」

電子導盲犬在捷運站的應用測試,他表示:「捷運站屬於室內空間,無法使用GPS衛星定位,若能在電子導盲犬上加裝接收端(tag),並在捷運站佈設讀取端(Reader),由接收端與讀取端之間的相互連線,就能達到導航之功效。」但這目前仍在研究階段,預計今年內將有進展。

而魏子軒也表示:「因為GPS衛星定位在室內會完全失效,所以電子導盲犬無法使用於室內空間,不過未來還是有機會突破,目前已有重新導入RFID系統,以利室內使用的構想等。」

未來展望

張國瑞表示:「以電子導盲犬目前的功能來說,已經十分接近盲生的需要,如果未來導航過程能夠更精確,盲生使用的意願就會提高。」

即將完成的電子導盲犬原型機,成本約在5萬元上下,如果正式量產,有機會降到1萬元以下,且可在短時間內大量生產、大量投入服務,故價格低廉、生產期短是電子導盲犬的一大優勢,但黃明達不諱言地指出:「電子導盲犬不大可能完全取代傳統導盲犬或是手杖,但可以提供予盲胞更多的訊息,讓他們加快移動的速度。」目前電子導盲犬應用範圍尚侷限於本校校園內,黃明達希望希望未來能推廣到其他大專院校,甚至其他的戶外公共場所,例如公園、動物園,以嘉惠更多的盲胞。

梁恩輝表示:「未來電子導盲犬除了可嘉惠盲生之外,還可運用在其他層面,只要稍加改裝就可以成為個人化解說機,應用於動物園、博物館、展覽館導覽系統等,不論明眼人或視障者都可以使用。」他開玩笑說:「未來解說員可能要煩惱失業的問題了。」

電子導盲犬即將在6月初進行最後測試,若能順利解決各項問題,離「量產」就能更往前跨進一步,不啻是盲胞的一大福音!

NO.645 | 更新時間: 2010/09/27 | 點閱: 1379 | 下載:

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