[0001] Die Erfindung betrifft eine Orientierungshilfe für Personen mit eingeschränktem Sehvermögen,
umfassend eine Sensorik mit wenigstens einem Abstandssensor, um Hindernisse in der
Umgebung zu erfassen, und wenigstens einer mit dem Abstandssensor verbundenen oder
verbindbaren Signalvorrichtung zur Erzeugung eines haptisch erfassbaren Signales in
dem Fall, dass der Abstandssensor ein Hindernis erfasst, und ein Befestigungsmittel,
um die Sensorik an einem Arm, einem Bein, dem Rumpf oder dem Kopf der Person zu befestigen,
wobei der Abstandssensor und die Signalvorrichtung paarweise örtlich beieinander liegend
an dem Befestigungsmittel vorgesehen sind, so dass die Signalvorrichtung ein durch
die Person haptisch erfassbares Signal an der Stelle an dem Körper der Person erzeugt,
an welcher der Abstandssensor vorgesehen ist.
[0002] Personen mit eingeschränktem Sehvermögen können auf geeignete Hilfsmittel zurückgreifen,
um die Einschränkung bzw. das Fehlen ihres Sehsinnes zu kompensieren. Dabei wird es
ihnen im Allgemeinen durch das Hilfsmittel ermöglicht Objekte, insbesondere Hindernisse,
die sich in ihrer Umgebung befinden zu erfassen, um den Orientierungsvorgang zu unterstützen
und die Sicherheit bei der Fortbewegung zu erhöhen.
[0003] Eine Möglichkeit, Personen mit eingeschränktem Sehvermögen dabei zu unterstützen,
sich in ihrer Umgebung zu orientieren, ist durch Blindenführhunde gegeben, die speziell
zu diesem Zweck ausgebildet werden. Der Blindenführhund bekommt von der Person akustische
Kommandos, wie etwa Richtungsangaben, die er befolgt und so die Person durch ihre
Umgebung navigiert. Dazu trägt der Blindenführhund ein spezielles Geschirr, über welches
er mit der Hand der Person verbunden ist. Obwohl ein gut ausgebildeter Blindenführhund
der Person mit eingeschränktem Sehvermögen ein vergleichsweise hohes Maß an Bewegungsfreiheit
und Sicherheit ermöglicht, gehen mit dieser Orientierungsunterstützung auch Nachteile
einher. Mit der Anschaffung eines Blindenführhundes sind hohe Kosten verbunden und
das Tier benötigt Aufmerksamkeit und Pflege, für welche Zeit aufgebracht werden muss.
In Deutschland besitzen nur etwa 1 bis 2% der Personen mit stark eingeschränktem Sehvermögen
einen solchen Blindenführhund.
[0004] Ein weiteres Hilfsmittel stellt der klassische Blindenstock dar, welchen die Person
mit eingeschränktem Sehvermögen in ihrer Hand hält und mit dem sie ihre nähere Umgebung
abtasten kann. Derartige Blindenstöcke können mit Sensoren ausgestattet sein, mit
Hilfe derer über den bloße mechanischen Tastvorgang hinaus eine elektronisch gestützte
Untersuchung der Umgebung stattfindet. Es können beispielsweise Ultraschallsensoren
oder Lasersensoren dem Blindenstock vorgesehen sein, die Hindernisse erfassen und
der Person, die den Blindenstock hält, über den Griff ein Signal übermitteln. Als
nachteilig wird bei dieser Art der Orientierungshilfe empfunden, dass im Allgemeinen
nur eine punktuelle Abtastung der Umgebung erfolgt und keine Informationen über die
Richtung übermittelt werden. Weiterhin muss die Person den Blindenstock mit einer
Hand halten, wodurch sie in ihrer Bewegungsfreiheit eingeschränkt wird und der Stock
muss geschwenkt werden, um die Umgebung nach Hindernissen abzusuchen.
[0005] Eine weitere Orientierungshilfe, welche die Überwachung der Umgebung von Personen
mit eingeschränktem Sehvermögen in umfangreicherem Maße ermöglicht, ist aus der
DE 10 2005 032 386 bekannt. Dieses Dokument offenbart ein Gerät für Blinde zur Abstandswarnung mit Hilfe
mehrerer Ultraschall-Abstandssensoren und Vibrationsmotoren, die jeweils einander
zugeordnet und an verschiedenen Stellen des Körpers des Benutzers platziert sind.
Bei Erfassung eines Hindernisses wird der Benutzer durch den Vibrationsmotor an der
durch das Hindernis gefährdeten Stelle seines Körpers gewarnt. Dabei ist der Vibrationsmotor
derart ausgestaltet, dass die Stärke des Vibrationssignals umso höher ausfällt, je
näher sich ein Gegenstand dem Benutzer befindet.
[0007] Die bekannten Systeme haben sich zur Erfassung und Meldung von Hindernissen bewährt,
es gehen jedoch Bestrebungen dahin, die Funktionsfähigkeit dieser Systeme maßgeblich
zu erweitern.
[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Orientierungshilfe für Personen mit eingeschränktem Sehvermögen der eingangs
genannten Art anzugeben, die einen erhöhten Benutzungskomfort ermöglicht.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Abstandssensor und die
Signalvorrichtung derart ausgestaltet sind, dass ein minimaler Abstandswert eingestellt
ist bzw. werden kann, und die Signalvorrichtung nur ein haptisch erfassbares Signal
erzeugt, wenn von dem Abstandssensor Hindernisse in der Umgebung erfasst werden, die
weiter entfernt sind als dieser minimale Abstandswert.
[0010] Der beanspruchten Erfindung liegt demnach die Überlegung zugrunde, durch Eingabe
eines minimalen Abstandswertes die Signalgebung in einem Erfassungsbereich auszublenden,
der sich unmittelbar um den Benutzer erstreckt. So kann insbesondere verhindert werden,
dass ungewollt die eigenen Extremitäten der Person nach Erfassung gemeldet werden,
und es werden Irritationen des Benutzers vorgebeugt, wenn dieser sich durch die Orientierungshilfe
unterstützt in seiner Umgebung zurechtfindet. Diese Ausblendung kann auch in Innenräumen
von Vorteil sein, wenn sich eine große Anzahl von Gegenständen in der unmittelbaren
Umgebung des Benutzers befindet und deren Positionen ihm gegebenenfalls bereits bekannt
sind.
[0011] Gemäß der Erfindung ist eine Speichervorrichtung an der Orientierungshilfe vorgesehen,
in der mehrere Paare von minimalen und maximalen Abstandswerten gespeichert sind bzw.
werden können. Dabei sind die Paare von Abstandswerten in Form von durch die Person
wählbaren Profilen, insbesondere wenigstens einem Profil für die Verwendung der Orientierungshilfe
in Innenräumen und/oder wenigstens einem Profil für die Verwendung der Orientierungshilfe
im Freien, in der Speichervorrichtung gespeichert bzw. können in dieser gespeichert
werden.
[0012] Dies sorgt dafür, dass der Benutzer zum einen die Orientierungshilfe individuell
auf seine Bedürfnisse einstellen und zum anderen im Alltag flexibel und zügig auf
unterschiedliche Umgebungssituationen anpassen kann. Es ist beispielsweise vorteilhaft,
wenn ein an die eigene Wohnung der Person angepasstes Profil von Abstandswerten und
ein Profil für ihren Weg zur Arbeit in der Speichervorrichtung abgelegt ist. Die Person
kann dann, wenn sie ihre Wohnung morgens verlässt, beispielsweise durch bloße Betätigung
einer Taste von dem gespeicherten Profil für die Wohnung auf das gespeicherte Profil
für den Arbeitsweg wechseln. Dies kann auch automatisch erfolgen. Dafür werden aktuell
erfasste Abstandswerte mit den in den Profilen abgelegten Abstandswerten verglichen
und es wird das Profil automatisch gewählt, in welchem die für die aktuelle Umgebungssituation
geeigneten Abstandswerte abgelegt sind.
[0013] Zusätzlich kann dabei vorgesehen sein, dass der Abstandssensor und die Signalvorrichtung
derart ausgestaltet sind, dass ein maximaler Abstandswert eingestellt ist bzw. werden
kann, und die Signalvorrichtung nur ein haptisch erfassbares Signal erzeugt, wenn
von dem Abstandssensor Hindernisse in der Umgebung erfasst werden, die näher liegen
als dieser maximale Abstandswert.
[0014] Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, den Bereich um den Benutzer, in welchem
ihm erfasste Hindernisse von der Signalvorrichtung gemeldet werden, der jeweils vorliegenden
Umgebungssituation individuell anzupassen. Befindet sich die Person beispielsweise
in einem Innenraum, so müssen besonders Hindernisse, die in einem Abstand von wenigen
zehn Zentimetern bis zu wenigen Metern Entfernung von der Person liegen, erfasst und
gemeldet werden. Entsprechend werden der minimale und der maximale Abstandswert durch
den Benutzer eingestellt. Geht die Person hingegen spazieren, so spielen in ihrer
unmittelbaren Umgebung befindliche Hindernisse eine geringere Rolle, dafür müssen
auch Hindernisse in mehreren Metern Entfernung erfasst werden. Für diese Umgebungssituation
wird der Bereich, in welchem Hindernisse gemeldet werden sollen, entsprechend gewählt.
Insbesondere in der Nähe von einer Straße kann es dabei notwendig sein, dass ein vergleichsweise
hoher maximaler Abstandswert eingestellt ist, damit frühzeitig Fahrzeuge von den Abstandssensoren
erfasst werden, die die Person mit eingeschränktem Sehvermögen gefährden könnten.
[0015] Darüber hinaus ermöglicht die gezielte Einstellung des Bereiches, in welchem Hindernisse
erfasst und gemeldet werden, dass der Benutzer den Abstand eines erfassten Hindernisses,
welcher ihr über das haptisch wahrnehmbare Signal übermittelt wird, besser auflösen
kann. Dies ist der Fall, wenn der Bereich, in welchem Hindernisse gemeldet werden,
vergleichsweise klein ist, wie beim Aufenthalt in Räumen, wo er sich - je nach Raumgröße
- in etwa auf drei bis fünf Meter beläuft.
[0016] In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
dass an dem Abstandssensor der Sensorik die Größe eines Raumwinkels, in dem Hindernisse
erfasst werden, einstellbar ist. Diese Variationsmöglichkeit gewährleistet, dass die
Orientierungshilfe noch genauer auf die Anforderungen von individuellen Umgebungssituationen
angepasst werden kann.
[0017] Es kann vorgesehen sein, dass der Abstandssensor der Sensorik ein Ultraschall-Sensor,
ein Laserscanner oder eine Time-of-Flight Kamera ist. Diese Arten von Sensoren sind
besonders geeignet, um Hindernisse berührungslos zu erfassen.
[0018] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Signalvorrichtung ausgestaltet,
um zeitlich variierende haptisch erfassbare Signale, insbesondere Pulssignale mit
variierender Intensität, variierender Pulsdauer und variierendem Pulsabstand und/oder
Warnsignale zu erzeugen. So stehen unterschiedliche Signalverläufe zur Verfügung und
der Person kann ein breites Spektrum an Informationen übermittelt werden. Beispielsweise
kann ein gepulstes Signal erfolgen, wobei der Pulsabstand umso geringer ist, je näher
sich ein Objekt an der Person befindet. Über Signale unterschiedlich hoher Intensität
kann der Person des Weiteren die Entfernung des Hindernisses übermittelt werden, oder
es kann ein Hinweis über dessen Größe erfolgen.
[0019] Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Sensorik ausgestaltet sein,
um neben dem Abstand eines erfassten Hindernisses wenigstens eine weitere Hinderniseigenschaft,
insbesondere die Temperatur und/oder die Geschwindigkeit des Hindernisses zu ermitteln,
und die Signalvorrichtung ausgebildet sein, um zu den ermittelten Eigenschaften korrespondierende
haptisch erfassbare Signale und/oder Warnsignale zu erzeugen. Dabei kann vorgesehen
sein, dass die Signalvorrichtung ausgestaltet ist, um zeitlich variierende haptisch
erfassbare Signale zu erzeugen und Informationen über unterschiedliche mit Hilfe der
Sensorik erfasste Hinderniseigenschaften an die Person mit eingeschränktem Sehvermögen
zu übermitteln, wobei unterschiedliche das zeitlich variierende haptisch erfassbare
Signal charakterisierende Größen unterschiedlichen Hinderniseigenschaften zugeordnet
sind. Es ist darüber hinaus besonders vorteilhaft, wenn die Signalvorrichtung ausgestaltet
ist, um die zeitlich variierenden haptisch erfassbaren Signale als Pulssignale mit
variierender Intensität, variierender Pulsdauer und variierendem Pulsabstand und/oder
Warnsignale zu erzeugen und der Person Informationen über die unterschiedlichen Hinderniseigenschaften
zu übermitteln, indem den Hinderniseigenschaften jeweils wenigstens eine das Pulssignal
charakterisierende Größe, insbesondere die Intensität, die Pulsdauer, der Pulsabstand
oder aber ein Warnsignal zugeordnet ist.
[0020] Durch diese Ausgestaltung wird gewährleistet, dass die Person über die bloße Meldung,
dass sich ein Hindernis an einer bestimmten Position in einem bestimmten Abstand von
ihr befindet, hinaus Informationen über weitere Hindernis-Eigenschaften erhält, wie
beispielsweise dessen Temperatur. Hierzu kann ein Temperatursensor oder eine Wärmebildkamera
vorgesehen sein. So wird es dem Benutzer beispielsweise ermöglicht zu unterschieden,
ob sich ein Mensch oder ein Gegenstand in seiner Nähe befindet. Auch Informationen
über die Geschwindigkeit eines herannahenden Gegenstandes können ermittelt und an
den Benutzer weitergegeben werden. Bewegt sich beispielsweise ein Fahrrad oder ein
Auto mit hoher Geschwindigkeit auf ihn zu, und dies wird von der Orientierungshilfe
gemeldet, kann die Person gegebenenfalls rechtzeitig ihre Position verändern und so
ausweichen. Darüber hinaus können Informationen über die Größe von erfassten Hindernissen
bestimmt übertragen werden.
[0021] Die Übermittelung der zusätzlichen Informationen an die Person erfolgt dabei unter
Ausnutzung der Variationsmöglichkeiten der Signalstruktur des haptisch erfassbaren
Signales und unter Einsatz weiterer Warnsignale. Es kann beispielsweise die Temperatur
eines Gegenstandes über die Intensität des Pulssignales dargestellt werden, während
seine Geschwindigkeit über den Pulsabstand kommuniziert wird. In Gefahrensituationen,
beispielsweise bei Herannahen eines Hindernisses mit hoher Geschwindigkeit kann zusätzlich
ein beispielsweise akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Ebenso ist es möglich,
dass der Benutzer über einen niedrigen Batteriestand des Gerätes informiert wird,
indem ein akustisches Warnsignal erfolgt.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
Sensorik mehrere Paare einander zugeordneter Abstandssensoren und Signalvorrichtungen
umfasst und darüber hinaus die Abstandssensoren zum Datenaustausch miteinander verbunden
und synchronisiert sind bzw. werden können. Dies sorgt dafür, dass die Umgebung in
umfangreichem Maße auf Hindernisse abgetastet werden kann, ohne dass die Orientierungshilfe
zu diesem Zweck geschwenkt werden muss. Trägt die Person mit eingeschränktem Sehvermögen
die Orientierungshilfe beispielsweise an ihrem Arm, so ist es vorteilhaft, wenn sich
an drei Seiten, nämlich von der Person aus gesehen nach vorne, nach hinten und zur
Seite hin jeweils ein Paar von Abstandssensor und Signalvorrichtung befindet. So können
Hindernisse vor, hinter und seitlich von der Person erfasst werden. Die Synchronisation
der Abstandssensoren gewährleistet dabei, dass es nicht zu einer unerwünschten gegenseitigen
Beeinflussung und Störung dieser kommt. Werden beispielsweise Ultraschall-Sensoren
verwendet, kann eine Laufzeitregulierung erforderlich sein, damit jeder Sensor nur
das von ihm ausgesendete Signal nach Reflektion an einem Gegenstand zurückerhält.
[0023] In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Signalvorrichtung
einen Vibrationsmotor, welcher besonders geeignet ist, um das haptisch erfassbare
Signal zu erzeugen.
[0024] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Befestigungsmittel ein Gurt ist. Dieser
ist besonders geeignet, um die Orientierungshilfe an den Extremitäten oder dem Rumpf
der Person zu fixieren. Das Befestigungsmittel ist vorteilhafter Weise derart ausgestaltet,
dass es mit einer Hand am Körper der Person befestigt werden kann, insbesondere von
der Person selbst. Beispielsweise können an dem Befestigungsmittel Klettverschlüsse
und/oder Schnallenverschlüsse und/oder Magnetverschlüsse vorgesehen sein, die eine
lösbare Fixierung des Befestigungsmittels ermöglichen. So kann sie die Orientierungshilfe
alleine verwenden, ohne dabei auf die Hilfe weiterer Personen angewiesen zu sein.
[0025] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Signalvorrichtung mit
einem handelsüblichen Navigationssystem verbunden oder verbindbar. So können dem Benutzer
über die mittels der Abstandssensoren erhaltenen Informationen hinaus zusätzliche
Informationen über seine Umgebung übermittelt werden, die das Navigationssystem liefert.
Der Benutzer kann sich entlang einer gewünschten Strecke navigieren lassen, wobei
die Kombination von Navigationssystem und Orientierungshilfe besonders vorteilhaft
ist. Das Navigationssystem enthält zwar umfangreiche kartographische Daten, kann jedoch
keine Informationen über Hindernisse in der unmittelbaren Umgebung des Benutzers,
wie herannahende Fahrräder oder Personen, liefern, was jedoch durch die Orientierungshilfe
in vollem Umfang geleistet wird. Während das Navigationssystem beispielsweise akustisch
Richtungsangaben übermittelt, warnt die Orientierungshilfe die Person mittels haptisch
erfassbarer Signale rechtzeitig vor Hindernissen.
[0026] In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
dass die Person ein Orientierungssystem verwendet, welches mehrere Orientierungshilfen
umfasst, die am Körper getragen werden. So kann die Umgebung in allen Richtungen auf
mögliche Hindernisse abgetastet werden. Dazu kann die Person beispielsweise Orientierungshilfen
um die Hand- und Fußgelenke, die Oberarme und -schenkel und den Rumpf tragen. Eine
Bordsteinkante könnte in diesem Fall von den an den Fußgelenken platzierten Orientierungshilfen
erfasst werden, während vor einer Schreibtischkante von den Orientierungshilfen an
den Oberschenkeln gewarnt wird.
[0027] Zur Anpassung an die Umgebungssituation kann der Benutzer individuell die Profile
für die einzelnen Orientierungshilfen auswählen. Es kann auch ein Automatik-Modus
für die die Profile eingestellt werden. Betritt die Person beispielsweise einen Raum,
werden durch die Abstandssensoren überwiegend in vergleichsweise geringem Abstand
Hindernisse erfasst. Dies wird erkannt und das entsprechende Profil wird gewählt.
[0028] Die Orientierungshilfen können zum Datenaustausch miteinander verbunden und synchronisiert
sein bzw. werden, um eine einwandfreie Funktionsweise zu gewährleisten. Darüber hinaus
kann die Verbindung der Orientierungshilfen auch herangezogen werden, um beispielsweise
die Größe von Hindernissen möglichst genau bestimmen zu können, indem die Daten von
mehreren Sensoriken abgeglichen werden.
[0029] Hinsichtlich weiterer Vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
wird auf die Unteransprüche sowie nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Orientierungshilfe, die am Arm
eines Benutzers befestigt ist;
- Figur 2
- einen Benutzer, der ein erfindungsgemäßes Orientierungssystem bestehend aus acht Orientierungshilfen
an seinen Extremitäten trägt.
[0030] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Orientierungshilfe für Personen mit eingeschränktem
Sehvermögen gezeigt, die von einem Benutzer an seinem Körper getragen wird.
[0031] Die Orientierungshilfe umfasst einen Gurt 1, über den sie hier am Arm des Benutzers
fixiert ist. Dazu weist der Gurt 1 eine Schnalle 2 auf, mit Hilfe derer der Benutzer
die Orientierungshilfe einhändig anlegen kann.
[0032] An dem Gurt 1 ist eine Sensorik 3 befestigt, die drei Abstandssensoren 4 zur Erfassung
von Hindernissen umfasst, von denen zwei in der Zeichnung zu sehen sind. Bei den Abstandssensoren
4 handelt es sich um Ultraschall-Sensoren, die derart an dem Gurt 1 angeordnet sind,
dass sie nach der Anbringung am Arm des Benutzers in drei verschiedenen Richtungen
- nach vorne, hinten und zur Seite - zeigen. Demzufolge wird eine umfangreiche Erfassung
von Hindernissen ermöglicht. Des Weiteren gehören zu der Sensorik drei Signalvorrichtungen
5, die jeweils einem Abstandssensor 4 zugeordnet und mit diesem verbunden sind. Die
Abstandssensoren 4 und zugehörigen Signalvorrichtungen 5 liegen örtlich eng beieinander,
so dass die jeweilige Signalvorrichtung 5 bei Erfassung eines Hindernisses durch den
Abstandssensor 4 ein durch den Benutzer haptisch erfassbares Signal an der jeweiligen
Stelle seines Körpers erzeugt, an welcher der zu dieser gehörige Abstandssensor 4
vorgesehen ist.
[0033] Der Bereich in der Umgebung des Benutzers, in welchem Hindernisse von der Signalvorrichtung
5 gemeldet werden, kann individuell gewählt werden. Hierzu sind der Abstandssensor
4 und die Signalvorrichtung 5 derart ausgestaltet, dass ein minimaler und ein maximaler
Abstandswert eingestellt werden kann. Ein Signal wird nur erzeugt, wenn Hindernisse
erfasst werden, die in dem von dem minimalen und maximalen Abstandswert aufgespannten
Meldebereich liegen.
[0034] Die Orientierungshilfe 1 umfasst weiterhin eine nicht eingezeichnete Speichervorrichtung,
in der mehrere Paare von minimalen und maximalen Abstandswerten in Form von Profilen
gespeichert sind bzw. werden können. Insbesondere kann wenigstens ein Profil für die
Verwendung der Orientierungshilfe in Innenräumen und/oder wenigstens ein Profil für
die Verwendung der Orientierungshilfe im Freien vorgesehen sein. In Innenräumen müssen
besonders Hindernisse, die in einem Abstand von wenigen zehn Zentimetern bis zu wenigen
Metern Entfernung von der Person liegen, erfasst und gemeldet werden. Entsprechend
werden der minimale und der maximale Abstandswert des Profils festgelegt. Bewegt sich
die Person hingegen im Freien, so spielen in ihrer unmittelbaren Umgebung befindliche
Hindernisse eine geringere Rolle, dafür müssen eher Hindernisse in mehreren Metern
Entfernung erfasst werden. Der Meldebereich beginnt dementsprechend in einer größeren
Entfernung von der Person und erstreckt sich erheblich weiter, als es in Innenräumen
der Fall ist. Die Profile können von dem Benutzer individuell gewählt werden. Dazu
befinden sich Tasten an der Orientierungshilfe, die ebenfalls nicht eingezeichnet
sind. An dem Abstandssensor 4 der Sensorik 3 kann ferner die Größe des Raumwinkels,
in dem Hindernisse erfasst werden, eingestellt werden.
[0035] Die Sensorik 3 ist weiterhin ausgestaltet, um neben dem Abstand eines erfassten Hindernisses
weitere Hinderniseigenschaften, nämlich seine Temperatur und Geschwindigkeit zu ermitteln.
Zur Bestimmung der Temperatur umfasst die Sensorik 3 zwei Temperatursensoren 6, die
jeweils einem Abstandssensor 4 und der zugehörigen Signalvorrichtung 5 zugeordnet
sind. Um die Geschwindigkeit eines erfassten Hindernisses ermitteln zu können, ist
die Sensorik 3 derart ausgestaltet, dass aus mehreren zu einem Hindernis durchgeführten
Abstandsmessungen seine Geschwindigkeit in Bezug auf den Benutzer berechnet werden
kann.
[0036] Die Signalvorrichtung 5 kann zeitlich variierende haptisch erfassbare Signale erzeugen
und Informationen über unterschiedliche mit Hilfe der Sensorik 3 erfasste Hinderniseigenschaften
an den Benutzer übermitteln. Dabei sind unterschiedliche das zeitlich variierende
haptisch erfassbare Signal charakterisierende Größen unterschiedlichen Hinderniseigenschaften
zugeordnet. Konkret ist die Signalvorrichtung 5 ausgestaltet, um Pulssignale mit variierender
Intensität, variierender Pulsdauer und variierendem Pulsabstand sowie Warnsignale
zu erzeugen. Dem Benutzer werden die Informationen übermittelt, indem den Hinderniseigenschaften
jeweils eine der das Pulssignal charakterisierenden Größen zugeordnet ist. In dem
vorliegenden Beispiel ist der Temperatur des Hindernisses die Pulsintensität zugeordnet,
die umso höher ausfällt, je größer die erfasste Temperatur ist. Der Abstand des Hindernisses
wird über die Pulslänge mitgeteilt, die umso kürzer ausfällt, je näher sich das Hindernis
befindet und die Hindernisgeschwindigkeit wird über den Pulsabstand kommuniziert,
der mit steigender Geschwindigkeit abnimmt. Die Signalvorrichtung 5 ist weiterhin
derart ausgestaltet, dass sie auch akustische Warnsignale erzeugen kann, beispielsweise
wenn sich ein Hindernis in einem so geringen Abstand von dem Benutzer befindet, dass
dieser gefährdet ist bzw. sein könnte. Auch ein Hinweis auf einen niedrigen Batteriestand
des Gerätes kann dabei mittels eines akustischen Warnsignales an den Benutzer gegeben
werden.
[0037] Zum Datenaustausch sind die Abstandssensoren 4 der Sensorik 3 miteinander verbunden
und sind synchronisiert bzw. können synchronisiert werden.
[0038] Die Signalvorrichtung 5 ist weiterhin mit einem nicht eingezeichneten Navigationssystem
verbunden.
[0039] In Figur 2 ist ein Orientierungssystem gezeigt, welches mehrere erfindungsgemäße
Orientierungshilfen umfasst. Insgesamt trägt der Benutzer acht Orientierungshilfen,
und zwar jeweils zwei an seinen Armen und Beinen. Die Sensoriken 3 der Orientierungshilfen
sind dabei zum Datenaustausch miteinander verbunden und synchronisiert.
[0040] Im Betrieb legt der Benutzer die Gurte 1 der Orientierungshilfen an gewünschten Stellen
seines Körpers an. Um eine möglichst umfangreiche Überwachung der Umgebung zu gewährleisten,
sollte der Benutzer eine ausreichende Anzahl von Orientierungshilfen tragen, die jeweils
mehrere, im getragen Zustand in unterschiedliche Richtungen weisende Abstandssensoren
4 umfassen.
[0041] Entsprechend der Umgebungssituation, in welcher sich der Benutzer mittels der Orientierungshilfen
zurechtfinden möchte, wählt er durch Betätigung von an den Orientierungshilfen vorgesehenen
Tasten ein Profil aus. Da die Orientierungshilfen zum Datenaustausch miteinander verbunden
sind, kann der Benutzer das Profil an einer Orientierungshilfe wählen und die zugehörigen
Meldebereiche, die von Orientierungshilfe zu Orientierungshilfe variieren können,
werden automatisiert eingestellt.
[0042] Wird ein Hindernis von einem Abstandssensor 4 in dem gewählten Meldebereich erfasst,
so erzeugt die entsprechende Signalvorrichtung 5 über den zugehörigen Vibrationsmotor
ein haptisch erfassbares Puls-Signal und informiert den Benutzer. Die Temperatur des
Hindernisses wird mit dem Temperatursensor vermessen, seine Geschwindigkeit wird ermittelt
und die erhaltenen Werte werden dem Benutzer mitgeteilt. Dem Abstand ist dabei die
Pulslänge zugeordnet, der Temperatur die Pulsintensität und der Geschwindigkeit der
Pulsabstand. Liegt das Hindernis sehr nah oder bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit
auf den Benutzer zu, wird zusätzlich ein akustisches Warnsignal von der Signalvorrichtung
5 ausgegeben. Auf diese Weise erhält der Benutzer umfangreiche Informationen über
das erfasste Hindernis.
[0043] Da der Benutzer mehrere Orientierungshilfen an seinem Körper trägt, die zum Datenaustausch
miteinander verbunden sind, kann auch präzise auf die Größe von erfassten Hindernissen
geschlossen werden, wobei diese Hinderniseigenschaft ebenfalls übermittelt wird, wenn
es gewünscht ist.
[0044] In das mit der Signalvorrichtung 5 verbundene Navigationssystem kann der Benutzer
einen Start- und Zielort eingeben und sich von dem System entlang der entsprechenden
Strecke führen lassen. Dazu können die von dem Navigationssystem berechneten Richtungsangaben
wahlweise akustisch ausgegeben werden, wie es bei konventionellen Navigationssystemen
üblich ist, oder es können haptisch erfassbare Signale am Körper des Benutzers erzeugt
werden, um diesen zu führen. Wird letzterer Betriebsmodus gewählt, so findet keine
Meldung von erfassten Hindernissen mittels haptisch wahrnehmbarer Signale statt, um
Verwechslungen von Richtungsangaben und Hindernismeldungen zu verhindern.
1. Orientierungshilfe für Personen mit eingeschränktem Sehvermögen, umfassend eine Sensorik
(3) mit wenigstens einem Abstandssensor (4), um Hindernisse in der Umgebung zu erfassen,
und wenigstens einer mit dem Abstandssensor (4) verbundenen oder verbindbaren Signalvorrichtung
(5) zur Erzeugung eines haptisch erfassbaren Signales in dem Fall, dass der Abstandssensor
(4) ein Hindernis erfasst, und ein Befestigungsmittel (1), um die Sensorik (3) an
einem Arm, einem Bein, dem Rumpf oder dem Kopf der Person zu befestigen, wobei der
Abstandssensor (4) und die Signalvorrichtung (5) paarweise örtlich beieinander liegend
an dem Befestigungsmittel (1) vorgesehen sind, so dass die Signalvorrichtung (5) ein
durch die Person haptisch erfassbares Signal an der Stelle an dem Körper der Person
erzeugt, an welcher der Abstandssensor (4) vorgesehen ist, wobei der Abstandssensor
(4) und die Signalvorrichtung (5) derart ausgestaltet sind, dass ein minimaler Abstandswert
eingestellt ist bzw. werden kann, und die Signalvorrichtung (5) nur ein haptisch erfassbares
Signal erzeugt, wenn von dem Abstandssensor (4) Hindernisse in der Umgebung erfasst
werden, die weiter entfernt sind als dieser minimale Abstandswert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der mehrere Paare von minimalen und maximalen
Abstandswerten gespeichert sind bzw. werden können, wobei die Paare von Abstandswerten
in Form von durch die Person wählbaren Profilen in der Speichervorrichtung gespeichert
sind bzw. gespeichert werden können.
2. Orientierungshilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (4) und die Signalvorrichtung (5) derart ausgestaltet sind, dass
ein maximaler Abstandswert eingestellt ist bzw. werden kann, und die Signalvorrichtung
(5) nur ein haptisch erfassbares Signal erzeugt, wenn von dem Abstandssensor (4) Hindernisse
in der Umgebung erfasst werden, die näher liegen als dieser maximale Abstandswert.
3. Orientierungshilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Profil für die Verwendung der Orientierungshilfe in Innenräumen und/oder
wenigstens ein Profil für die Verwendung der Orientierungshilfe im Freien in der Speichervorrichtung
gespeichert sind bzw. werden können.
4. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abstandssensor (4) der Sensorik (3) die Größe eines Raumwinkels, in dem Hindernisse
erfasst werden, einstellbar ist.
5. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (4) der Sensorik (3) ein Ultraschall-Sensor, ein Laserscanner
oder eine Time-of-Flight Kamera ist.
6. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalvorrichtung (5) ausgestaltet ist, um zeitlich variierende haptisch erfassbare
Signale, insbesondere Pulssignale mit variierender Intensität, variierender Pulsdauer
und variierendem Pulsabstand und/oder Warnsignale zu erzeugen.
7. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (3) ausgestaltet ist, um neben dem Abstand eines erfassten Hindernisses
wenigstens eine weitere Hinderniseigenschaft, insbesondere die Temperatur und/oder
die Geschwindigkeit des Hindernisses zu ermitteln, und die Signalvorrichtung (5) ausgebildet
ist, um zu den ermittelten Eigenschaften korrespondierende haptisch erfassbare Signale
und/oder Warnsignale zu erzeugen.
8. Orientierungshilfe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalvorrichtung (5) ausgestaltet ist, um zeitlich variierende haptisch erfassbare
Signale zu erzeugen und Informationen über unterschiedliche mit Hilfe der Sensorik
(3) erfasste Hinderniseigenschaften an die Person mit eingeschränktem Sehvermögen
zu übermitteln, wobei unterschiedliche das zeitlich variierende haptisch erfassbare
Signal charakterisierende Größen unterschiedlichen Hinderniseigenschaften zugeordnet
sind, wobei die Signalvorrichtung (5) insbesondere ausgestaltet ist, um die zeitlich
variierenden haptisch erfassbaren Signale als Pulssignale mit variierender Intensität,
variierender Pulsdauer und variierendem Pulsabstand und/oder Warnsignale zu erzeugen
und der Person Informationen über die unterschiedlichen Hinderniseigenschaften zu
übermitteln, indem den Hinderniseigenschaften jeweils wenigstens eine das Pulssignal
charakterisierende Größe, insbesondere die Intensität, die Pulsdauer, der Pulsabstand
oder aber ein Warnsignal zugeordnet ist.
9. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (3) mehrere Paare einander zugeordneter Abstandssensoren (4) und Signalvorrichtungen
(5) umfasst, wobei insbesondere die Abstandssensoren (4) zum Datenaustausch miteinander
verbunden und synchronisiert sind bzw. werden können.
10. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalvorrichtung (5) einen Vibrationsmotor umfasst.
11. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel ein Gurt (1) ist.
12. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (1) derart ausgestaltet ist, dass es mit einer Hand am Körper
der Person befestigt werden kann, insbesondere von der Person selbst.
13. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Befestigungsmittel (1) Klettverschlüsse und/oder Schnallenverschlüsse und/oder
Magnetverschlüsse vorgesehen sind.
14. Orientierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalvorrichtung (5) mit einem handelsüblichen Navigationssystem verbunden oder
verbindbar ist.
15. Orientierungssystem für Personen mit eingeschränktem Sehvermögen dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Orientierungshilfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei
insbesondere die Sensoriken (3) der Orientierungshilfen zum Datenaustausch miteinander
verbunden und synchronisiert sind bzw. werden können.
1. An orientation aid for people with restricted eyesight, comprising a sensor system
(3) that has at least one distance sensor (4) for detecting obstacles in the surrounding
area, and at least one signal device (5) connected or connectable to the distance
sensor (4) for generating a haptically detectable signal in the event that the distance
sensor (4) detects an obstacle, and a fastening means (1) for fastening the sensor
system (3) to an arm, a leg, the torso or the head of the person, the distance sensor
(4) and the signal device (5) being provided in pairs positioned close to one another
on the fastening means (1) so that the signal device (5) generates a signal that can
be detected haptically by the person at the point on the person's body at which the
distance sensor (4) is provided, the distance sensor (4) and the signal device (5)
being designed such that a minimum distance value is or can be set, and the signal
device (5) only generating a haptically detectable signal when obstacles in the surrounding
area are detected by the distance sensor (4) which are further away than this minimum
distance value, characterised in that a storage device is provided in which a number of pairs of minimum and maximum distances
values are or can be stored, the pairs of distance values being or being able to be
stored in the storage device in the form of profiles that can be chosen by the person.
2. The orientation aid according to Claim 1, characterised in that the distance sensor (4) and the signal device (5) are designed such that a maximum
distance value is or can be set, and the signal device (5) only generates a haptically
detectable signal when obstacles in the surrounding area are detected by the distance
sensor (4) that are closer than this maximum distance value.
3. The orientation aid according to Claim 1 or 2, characterised in that at least one profile is or can be stored in the storage device for use of the orientation
aid in inside spaces and/or at least one profile is or can be stored in the storage
device for use of the orientation aid in the open air.
4. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the size of a spatial angle within which obstacles are detected can be set on the
distance sensor (4) of the sensor system (3).
5. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the distance sensor (4) of the sensor system (3) is an ultrasonic sensor, a laser
scanner or a time-of-flight camera.
6. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the signal device (5) is designed to generate temporally varying haptically detectable
signals, in particular pulse signals with varying intensity, varying pulse duration
and varying pulse spacing and/or warning signals.
7. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the sensor system (3) is designed to determine, in addition to the distance of a
detected obstacle, at least one further obstacle property, in particular the temperature
and/or the speed of the obstacle, and the signal device (5) is designed to generate
haptically detectable signals and/or warning signals corresponding to the determined
properties.
8. The orientation aid according to Claim 7, characterised in that the signal device (5) is designed to generate temporally varying haptically detectable
signals and to convey information on different obstacle properties detected with the
aid of the sensor system (3) to the person with restricted eyesight, different values
characterising the temporally varying haptically detectable signal being assigned
to different obstacle properties, the signal device (5) being designed in particular
to generate the temporally varying haptically detectable signals as pulse signals
with varying intensity, varying pulse duration and varying pulse spacing and/or warning
signals and to convey information on the different obstacle properties to the person
by respectively at least one value characterising the pulse signal, in particular
the intensity, the pulse duration, the pulse spacing or a warning signal being assigned
to the obstacle properties.
9. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the sensor system (3) comprises a number of pairs of distance sensors (4) and signal
devices (5) assigned to one another, in particular the distance sensors (4) being
or being able to be connected and synchronised to one another for the exchange of
data.
10. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the signal device (5) comprises a vibrating motor.
11. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the fastening means is a belt (1).
12. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the fastening means (1) is designed such that it can be fastened by hand onto the
person's body, in particular by the person him- or herself.
13. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that hook and loop fasteners and/or buckle fasteners and/or magnetic fasteners are provided
on the fastening means (1).
14. The orientation aid according to any of the preceding claims, characterised in that the signal device (5) is or can be connected to a commercially available navigation
system.
15. An orientation system for people with restricted eyesight, characterised in that it comprises a number of orientation aids according to any of the preceding claims,
in particular the sensor systems (3) of the orientation aids being or being able to
be connected and synchronised to one another for the exchange of data.
1. Aide d'orientation pour des personnes ayant une vision réduite, comprenant un système
de capteurs (3) avec au moins un capteur de distance (4), permettant de recenser des
obstacles dans l'environnement, et au moins un dispositif de signalisation (5) relié
ou reliable au capteur de distance (4) destiné à générer un signal perceptible de
façon haptique au cas où le capteur de distance (4) recense un obstacle, et un élément
de fixation (1), permettant de fixer le système de capteurs (3) à un bras, à une jambe,
au tronc ou à la tête de la personne, le capteur de distance (4) et le dispositif
de signalisation (5) étant disposés par paire l'un près de l'autre sur l'élément de
fixation (1) de sorte que le dispositif de signalisation (5) génère un signal perceptible
de façon haptique par la personne à l'endroit du corps de la personne où le capteur
de distance (4) est prévu, le capteur de distance (4) et le dispositif de signalisation
(5) étant conçus de sorte qu'une valeur de distance minimale est établie ou peut être
établie, et le dispositif de signalisation (5) ne générant qu'un signal perceptible
de façon haptique lorsque le capteur de distance (4) recense des obstacles dans l'environnement,
situés à une distance supérieure à cette valeur de distance minimale, caractérisé en ce qu'un dispositif d'enregistrement est prévu, dans lequel plusieurs paires de valeurs
de distances minimales et maximales sont ou peuvent être enregistrées, les paires
de valeurs de distances étant ou pouvant être enregistrées sous la forme de profils
sélectionnables par la personne dans le dispositif d'enregistrement.
2. Aide d'orientation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de distance (4) et le dispositif de signalisation (5) sont conçus de sorte
qu'une valeur de distance maximale est établie ou peut être établie, et que le dispositif
de signalisation (5) ne génère qu'un signal perceptible de façon haptique que lorsque
le capteur de distance (4) recense des obstacles dans l'environnement, situés à une
distance inférieure à cette valeur de distance maximale.
3. Aide d'orientation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un profil pour l'utilisation de l'aide d'orientation à l'intérieur et / ou
au moins un profil pour l'utilisation de l'aide d'orientation à l'extérieur sont ou
peuvent être enregistrés dans le dispositif d'enregistrement.
4. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dimension d'un angle spatial où les obstacles sont recensé peut être établi au
capteur de distance (4) du système de capteurs (3).
5. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de distance (4) du système de capteurs (3) est un capteur ultrason, un
scanner laser ou une caméra temps de vol.
6. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de signalisation (5) est conçu pour générer des signaux perceptibles
de façon haptique variant dans le temps, notamment des signaux impulsionnels d'intensité
variable, à durée d'impulsion variable et à distance d'impulsion variable et / ou
des signaux d'avertissement.
7. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de capteurs (3) est conçu pour déterminer, outre la distance d'un obstacle
recensé, au moins une autre caractéristique de l'obstacle, notamment la température
et / ou la vitesse de l'obstacle, et le dispositif de signalisation (5) est formé
pour générer les signaux perceptibles de façon haptique correspondant aux caractéristiques
déterminées et / ou des signaux d'avertissement.
8. Aide d'orientation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de signalisation (5) est conçu pour générer des signaux perceptibles
de façon haptique variant dans le temps et pour transmettre à la personne ayant un
déficit de vue des informations sur des différentes caractéristiques de l'obstacle
recensé par le système de capteurs (3), les différentes longueurs caractérisant le
signal perceptible de façon haptique variable dans le temps étant attribuées aux différentes
caractéristiques de l'obstacle, le dispositif de signalisation (5) étant notamment
conçu pour générer des signaux perceptibles de façon haptique variant dans le temps,
comme des signaux impulsionnels d'intensité variable, à durée d'impulsion variable
et à distance d'impulsion variable et / ou des signaux d'avertissement et pour transmettre
des informations sur les différentes caractéristiques de l'obstacle à la personne,
en attribuant au moins une longueur caractérisant le signal impulsionnel, notamment
l'intensité, la durée d'impulsion, la distance d'impulsion ou aussi le signal d'avertissement
aux propriétés de l'obstacle.
9. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de capteurs (3) comprend plusieurs capteurs de distance (4) et dispositifs
de signalisation (5) attribués par paire, les capteurs de distance (4) étant ou pouvant
notamment être reliés les uns aux autres et synchronisés pour l'échange de données.
10. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de signalisation (5) comprend un moteur à vibrations.
11. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de fixation (1) est une sangle.
12. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de fixation (1) est conçu de sorte qu'il peut être fixé à l'aide d'une
main sur le corps de la personne, notamment par la personne elle-même.
13. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des fixations auto-agrippantes et / ou à boucle et / ou magnétiques sont prévues
à l'élément de fixation (1).
14. Aide d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de signalisation (5) est relié ou peut être relié à un système de navigation
d'usage.
15. Aide d'orientation pour des personnes présentant un déficit de l'acuité visuelle,
caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs aides d'orientation selon l'une quelconque des revendications
précédentes, les systèmes de capteurs (3) des aides d'orientation pouvant être ou
étant reliés les uns aux autres et synchronisés pour l'échange de données.