据全国残联调查显示，截至2019年，我国约有1 700万盲人，占全球盲人总数的1/5[1]。如何保障盲人安全便利地出行，成为我国当今亟待解决的问题。无障碍设施是残疾人群进行正常活动的重要条件，盲道属于无障碍设计中的重要部分[2]。盲道是在人行道上或其他场所铺设一种固定形态的地面砖，使视觉障碍者产生盲杖触觉及脚感，引导视觉障碍者向前行走和辨别方向。盲道作用十分显著，因此有学者针对盲道进行了相应研究，Hassan等[3]提出盲道应按照视障者需求在视障者密集区贯通设计、在人流量大及拥挤的地方布设盲道、开发出新的盲杖-盲道信息反馈装置以提高使用效率等盲道设计新理念。孙超等[4]从设计指引的角度分别对城市道路盲道、公共交通盲道等作了相应探索，根据调研结果，结合安装接收器的盲杖设计新型盲杖-盲道信息反馈系统，为视障者出行提供实时信息。文章在对现有盲道系统问题进行梳理后，提出了色彩识别的新型盲杖与色彩盲道相结合的方式，利用智能化技术，弥补了盲人的方向感知。1国内盲道现状及盲人出行现状自1991年北京市修建我国第一条盲道开始，盲道建设逐步成为我国现代城市以及无障碍环境建设必不可少的内容[5]。我国的盲道建设起步较晚，但建设数量已经处于国际领先地位。现有研究分别从设计角度基于不同需求对盲道砖、盲杖-盲道砖等元素提出了不同的设计构思，以及从管理角度出发，提出了强化现有建设力度和建设范围的方式。在整合设计、管理以及盲道与智慧城市关系等方面的研究稍显不足，在我国大力发展数字型、智慧型城市的背景下，盲道的智能化建设和配套设备研究也是重要的研究方向。2基于色彩识别的新型智能盲杖2.1色彩盲道盲道砖基本形式如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.004.F001图1盲道砖基本形式传统盲道用砖包括行进类盲道砖，外形呈直条凸起状，直条突起指向盲道行进方向，引导盲人前行，每条高出地面约5 mm；提示类盲道砖具有点状凸起特征，一般铺设于转弯处，每个圆点高出地面5 mm。为了辅助盲人感知路线，文章提出了一种能够被电子设备识别的新型色彩盲道，由三基色组成，电子设备能够根据颜色识别到盲道走向。新型盲道在传统盲道的基础上进行改良，添加颜色涂层。根据国家标准《安全色》，红、蓝、黄、绿四种颜色为安全色。故新型盲道涂层颜色选用了红色、绿色、蓝色作为新型盲道砖的特有颜色。优化涂装后的盲道如图2、图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.004.F002图2右转示意图10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.004.F003图3左转示意图2.2智能盲杖（1）结构组成。文章提出的智能盲杖采用传统盲杖本体，整合色彩语音播报器、控制器、色彩传感器TCS230和电源等模块（如图4所示）。盲杖本体为空心结构，在盲杖下端安装有机玻璃，色彩传感器TCS230和非接触式水浸传感器固定在有机玻璃上部，色彩传感器TCS230、非接触式水浸传感器和颜色语音播报器均与控制器连接，电源固定在控制器的上部，并为TCS230传感器、非接触式水浸传感器和语音播报器供电。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.004.F004图4新型智能盲杖的结构组成色彩传感器TCS230和非接触式水浸传感器是指路和安全的重要保障，色彩传感器根据路线盲道颜色进行智能识别；非接触式水浸传感器用于检测路面是否有积水，防止盲人涉水造成危险，提高使用安全性。盲杖本体下端的有机玻璃具有良好的透光性、表面光滑、轻便且不易破碎，能够使色彩传感器准确地识别盲道色彩，并能够有效保护传感器免于非暴力损坏；语音播报器根据色彩传感器数据进行声音播报，达到为盲人指路的效果，此部分搭载蓝牙模块，可以使用蓝牙耳机或是骨传导方式传递信息。三个系统结合形成完整的交互式信息系统，构成智能盲杖核心，为盲人提供方向导引功能。专项维护应多维度处理盲人和盲道关系，包括盲道总体维护（对现有盲道进行改善以及解决盲道现有问题）、分区设计（根据人流量等因素考虑盲人的安全性，合理设计盲道）和详细规划。（2）智能盲杖与色彩盲道初步原理。智能盲杖工作原理如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.004.F005图5智能盲杖工作原理通过色彩传感器TCS230检测盲道砖涂层颜色，根据探测结果判断盲道的行进方向，通过色彩语音播报器进行播报。智能盲杖配有蓝牙耳机，可减弱外部环境音干扰。当前方存在障碍物时，超声波传感器能够准确测量出障碍物与盲人之间的距离，并播报路障情况，提醒小心行走。（3）TCS230组成及导向提示。当盲人行走在盲道时，通过智能盲杖探测，能够轻松判别前方转弯情况，明确行进方向。智能盲杖设置了偏航系统，当智能盲杖偏离色彩盲道时，由于环境色偏差，盲杖将会对触点范围颜色在3 s内重新判别，并进行“路线错误”提醒。新型盲杖采用色彩传感器TCS230。传感器由硅光电二极管、彩色滤光片以及4个红外LED灯组成，LED灯主要为传感器提供探测所需的光源，用以保证在夜间或光线较弱的环境传感器读数精准，且不受周围环境影响。应用TCS230传感器后，当选择一个特定颜色滤波器时，传感器仅允许特定色调通过[5]。新型盲道选用是红、绿、蓝标准色，传感器可以直接输出盲道颜色值，精准地提示盲人前方路段情况。（4）问题分析及维护方案。盲道涂装采用的喷涂剂能够有效抵抗紫外线的氧化作用，且具有耐热老化、抗冻融等特点，但仍然需要加强管理及维护；盲杖内部设置偏航系统，当盲人超出盲道范围，会自动提示盲人回归正确的路线。当路面出现障碍物遮挡时，超声波测距模块通过测量声波发出和反射时间差，计算到障碍物的距离[6-7]，实现在预设范围内遇障报警功能。新型盲道砖涂装，属于智能盲杖的配套建设内容，如果盲道被占用或新型砖体表面涂装脱落，则智能盲杖很难发挥作用。鉴于此，需要对现有盲道设置情况及路面使用情况进行排查，及时解决存在的隐患、更换已损坏的盲道砖体，定期对盲道砖体进行涂装补色。3结语文章提出的基于色彩识别的新型智能盲杖，能够从侧面推动城市盲道设施更新以及无障碍设施的优化完善。随着科学技术的进步，推进无障碍设施设计的规范化、精细化、智能化，能够使未来城市盲道建设更加安全完善，充分体现了城市建设更新活动对弱势群体的关注程度，为视觉障碍人群提供便利、有效、安全的出行体验。