為了刺激能夠?yàn)槊と藥砀嘧杂傻募夹g(shù)的發(fā)展,，美國國家盲人協(xié)會在2004年向工程師和發(fā)明家提出了一個挑戰(zhàn)：建造盲人個人能夠駕駛的汽車,。兩年之后，只有美國弗吉尼亞理工大學(xué)的機(jī)器人和機(jī)械實(shí)驗(yàn)室接受了這個挑戰(zhàn),。學(xué)校的機(jī)械工程系和九個本科學(xué)生利用協(xié)會的3000美元撥款和感興趣公司的硬件與軟件捐贈，在這個項(xiàng)目上花了兩年時間,。協(xié)會挑戰(zhàn)要求駕駛員能夠在以單車道道路指定的曲線路線駕駛,；將速度控制在預(yù)定上限之內(nèi)；并且能夠及時停車防止相撞,。
由于資金有限,，美國弗吉尼亞理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)（現(xiàn)在稱為盲人駕駛員項(xiàng)目）從相對簡單的越野車開始，將它調(diào)整為適合新駕駛員的車輛,。
最初的步驟之一是添加Hokuyo UTM-30LX單平面激光測距儀,，起到類似雷達(dá)的作用。傳感器將車輛前方物體的范圍和距離數(shù)據(jù)傳送到NI的CompactRIO實(shí)時控制器上,?？刂破靼現(xiàn)PGA，處理目標(biāo),，并將測距儀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相關(guān)信息,，使駕駛員能夠用于保持在路面上駕駛，并且不與障礙物（錐形桶）相撞,。
運(yùn)行NI LabVIEW程序的控制器能夠支持USB功能,，因?yàn)闇y距儀只能通過USB工作。同時筆記本和控制器之間通過以太網(wǎng)通訊,。筆記本還讓有視力的乘客和開發(fā)員監(jiān)視所有的硬件和軟件操作,，為現(xiàn)場快速標(biāo)定修改程序?？刂破鬟€從霍爾傳感器接收車輛速度的反饋以及弦絲電位計(jì)發(fā)送的駕駛角度,。
當(dāng)然困難的部分是將傳感器信息傳達(dá)給盲人駕駛員。他們所選擇的方法是利用駕駛員的其他感觀,，例如聽覺和觸覺,。舉例而言,，駕駛員身穿連接多個電機(jī)的馬甲。每個電機(jī)以不同的強(qiáng)度進(jìn)行旋轉(zhuǎn),。為了保持在速度上限之內(nèi),，其中一個電機(jī)旋轉(zhuǎn)指示需要剎車，旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)度與所需的剎車力量相關(guān),。如果控制器將所有的輸入數(shù)據(jù)解釋為前方有一個無法避免的障礙物,，馬甲中的另一個電機(jī)將會旋轉(zhuǎn)，指示駕駛員立即停車,。
在項(xiàng)目的早期,，通過定制電路板控制電機(jī)。板卡帶有PIC微控制器,，管理大量晶體管和繼電器,，用于以不同強(qiáng)度激活馬甲中的電機(jī)。運(yùn)行LabVIEW的PC通過RS-232信號發(fā)送需要使用指令,。但是,，在團(tuán)隊(duì)獲得了CompactRIO控制器時，他們發(fā)現(xiàn)可以使用NI 9458八通道繼電器模塊取代電路板,，這樣不僅縮小了硬件大小,，并且簡化了支持軟件。更為重要的是,，它縮短了檢測到障礙物到電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)之間的時間,，這在行車的緊要關(guān)頭是非常關(guān)鍵的因素。
對于駕駛,，方向盤的一個機(jī)制是在每次“點(diǎn)擊”時偏轉(zhuǎn)5°,。控制器中的勢力場算法將激光數(shù)據(jù)映射到合適的通道中,。之后,，控制器使用語音生成模塊告訴駕駛員需要“點(diǎn)擊”多少次以及向哪個方向偏轉(zhuǎn)。
團(tuán)隊(duì)同時開發(fā)了觸覺地圖,，以便駕駛員了解他們所在的位置,。這個扁平的手持設(shè)備在一個表面上有小洞，與沙壺球游戲桌相似,。在特定的小孔（象素）中發(fā)出壓縮空氣表示激光范圍搜索器探測到的障礙物,。地圖稱為AirPix，讓駕駛員“感覺”到障礙物,，并繞過他們,。
在過去的那個夏天，團(tuán)隊(duì)讓30個盲人或有視覺缺陷的人坐在方向盤后,，體驗(yàn)駕駛汽車的感覺,。無論這是他們的第一次駕駛,，或是多年后重新握起方向盤，他們的反應(yīng)都特別積極,。實(shí)際上,，一個團(tuán)隊(duì)成員半開玩笑地說：“我們需要和駕駛員說，不要在停車場吃面包圈,。”
駕駛員志愿者還提出了許多改進(jìn)汽車的建議,，團(tuán)隊(duì)將會評估這些反饋并設(shè)法在今年實(shí)現(xiàn)。
