电子出行辅助设备在盲人和视障者路径导航中的有效性

更智能的工具：更安全、更独立的步行

对于许多失明或低视力的人来说，出门在外常常像在迷宫中穿行，充满了难以察觉的危险——尤其是胸部或头部高度的障碍物，传统的白手杖往往无法探测到。本研究考察了新型电子出行辅助设备是否能让日常行走更安全、压力更小，以及哪种提示方式——振动还是三维音效——对真实用户更为有效，而不仅仅是实验室演示中好看。

为何白手杖并不总够用

白手杖价格低、使用熟悉，且在探测地面障碍方面非常有效。但它有盲区：很少能发现上半身或头部高度的物体，也无法描述障碍物是什么或超出手杖长度外的具体距离。它同样不提供逐转向的路线引导。为弥补这些不足，工程师们开发了加入传感器（如超声波或摄像头）的电子出行辅助设备，并通过声音或振动传递信息。尽管几十年来出现过许多原型，但很多设备没有经过与盲人和视障（BVI）用户的严格测试，因此我们对它们在日常生活中实际效果知之甚少。

将两种高科技辅助工具投入测试

研究人员邀请了13名盲人或低视力成人，在受控的室内走廊完成步行任务。所有参与者都已使用白手杖。每人走三遍：仅用手杖、在手杖上夹一个名为BuzzClip的小型超声波夹具、以及佩戴一件肩部摄像背心NOA，通过骨传导耳机提供三维空间化音频。团队统计了参与者用手杖或身体碰撞障碍物的次数，追踪行走速度和心率，并通过标准工作负荷问卷（NASA-TLX）和后续访谈询问各条件下的需求性和沮丧感。

设备如何改变行走行为与信心

NOA 明显提高了安全性。参与者在同时使用 NOA 和手杖时，身体碰撞和手杖与障碍物接触的次数都比仅用手杖或手杖加 BuzzClip 时要少。尽管参与者仅用手杖时行走最快，但配备任一电子辅助设备时速度放慢，可能反映出更谨慎以及花时间解读新信号。重要的是，尽管 NOA 提供丰富的三维声音提示，但相比单用手杖并未增加心理工作负荷。相反，BuzzClip 未能减少碰撞，并被评价为更令人沮丧，感知表现较差且总体工作负荷更高。许多用户表示其振动太弱、太频繁且难以与手杖的自然反馈区分，常常无法判断障碍物的高度或确切位置。

寻找人和物：哪种引导最有帮助？

在第二项任务中，团队测试了内置于 NOA 的新“物体定位”功能。参与者站在一间小房间内，听设备的语音指示后被要求走向一个人。比较了两种版本：一种使用基于云的生成式 AI 系统，给出简短、自然的描述（例如，“有人在你左前方，几步远”）。另一种使用本地深度学习系统，给出更精确的时钟方向和距离指令，并增加了一个空间化的“哔”声，只要目标在视野内便持续锁定该人。两种版本的完成时间相似，但深度学习版本往往成功率更高，并被评价为更清晰、更精确且更不费力。每位参与者都更倾向于这种更有结构、简洁的引导，尽管有些人认为 AI 的丰富语言描述在其他情境下可能有助于更广泛的场景理解。

这对日常出行意味着什么

从非专业读者角度来看，结论很直接：在传统出行工具上加入智能技术，若设备精准、设计良好并经真实用户测试，就能使盲人和视障者的行走更安全。在本研究中，几乎所有参与者表示会考虑把 NOA 作为手杖的配套设备，尤其在不熟悉的路线中，即便它体积更大且有学习成本。他们更看重其准确的空间音频提示和增强的安全感，而非更小巧的 BuzzClip 的简洁性。同时，研究强调更轻便的硬件、直观的反馈和灵活的模式（简短精确的引导与丰富描述之间切换）对长期使用至关重要。经过进一步改进并在室外、真实环境中测试后，此类电子出行辅助设备有望帮助更多人以信心和自主性在世界中移动。

引用: Pittet, C.E., Ortega, E.V., Fabien, M. et al. Efficacy of electronic travel aids for the blind and visually impaired during wayfinding. Sci Rep 16, 6423 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37578-9

关键词: 失明, 辅助技术, 导航, 电子出行辅助设备, 空间音频