FR2851159A3 - Visually impaired people guiding device, has detection module fixed on support of bracelet such that when bracelet is attached to arm of person, support maintains module following detection direction to form angle with arm direction - Google Patents
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Abstract
Description
ii
L'invention concerne le domaine des systèmes de détection d'obstacles destinés aux personnes malvoyantes. The invention relates to the field of obstacle detection systems for the visually impaired.
Pour permettre à l'une de ces personnes de se déplacer de manière autonome, on connaît différents systèmes de guidage ayant pour fonction d'avertir la personne par un signal sonore ou tactile de la proximité d'un obstacle. To allow one of these people to move autonomously, there are various guiding systems whose function is to warn the person by an audible or tactile signal of the proximity of an obstacle.
Le document US 3 654 477 (publié le 4 avril 1972) décrit un 10 dispositif de détection optique d'obstacle intégré dans des lunettes. US 3,654,477 (published Apr. 4, 1972) discloses an optical obstacle detection device integrated in spectacles.
Le document US 4280204 (publié le 21 juillet 1981) décrit un dispositif de détection d'obstacle à ultrason disposé sur la tige d'une canne longue. Le dispositif de détection permet de détecter les obstacles situés en hauteur. US 4280204 (published July 21, 1981) discloses an ultrasonic obstacle detection device disposed on the stem of a long rod. The detection device makes it possible to detect the obstacles situated in height.
Le document US 4 712 003 (publié le 8 décembre 1987) décrit une canne longue comprenant une poignée dans laquelle sont intégrés un dispositif optique de mesure de distance et une plaque de vibration en contact avec la main de l'utilisateur. L'amplitude des vibrations de la plaque dépend de la distance mesurée d'un obstacle. US 4,712,003 (published December 8, 1987) discloses a long rod comprising a handle in which an optical distance measuring device and a vibration plate in contact with the user's hand are integrated. The amplitude of the vibrations of the plate depends on the measured distance of an obstacle.
Le document US 5 097 856 (publié le 24 mars 1992) décrit une canne comprenant au niveau de son extrémité inférieure un boîtier de détection monté sur roulettes. Le boîtier comporte des moyens de détection apte à détecter des obstacles et des moyens de synthèse vocale aptes à informer l'utilisateur de la présence d'obstacles. Document US 5,097,856 (published March 24, 1992) discloses a rod comprising at its lower end a detection box mounted on wheels. The housing comprises detection means capable of detecting obstacles and voice synthesis means capable of informing the user of the presence of obstacles.
Le document US 6 928 010-Bl (publié le 2 octobre 2001) décrit un dispositif portatif de mesure de distance. Le dispositif comprend des moyens optiques de mesure de distance et un curseur tactile sur lequel l'utilisateur pose un doigt. Le curseur se déplace en fonction de la distance d'un obstacle détecté. US 6,928,010-B1 (published Oct. 2, 2001) discloses a portable distance measuring device. The device comprises optical distance measuring means and a touch cursor on which the user places a finger. The cursor moves according to the distance of a detected obstacle.
Le document US 6 489 605-Bl publié le 3 décembre 2002) décrit une canne longue munie d'un dispositif de détection optique disposé sur la tige de la canne. Le dispositif de détection permet de détecter les obstacles situés en hauteur, dans le plan de la canne. US 6,489,605-B, published December 3, 2002) discloses a long rod equipped with an optical detection device disposed on the rod of the cane. The detection device makes it possible to detect obstacles located in height, in the plane of the cane.
Un but de l'invention est de fournir un dispositif de guidage peu encombrant et particulièrement pratique d'utilisation. An object of the invention is to provide a guide device compact and particularly practical use.
Elle propose un dispositif de guidage pour personne malvoyante comportant un module de détection apte à émettre un signal dans une 5 direction de détection donnée et à capter un signal réfléchi en vue de la détection d'un éventuel obstacle dans cette direction, ledit module de détection comportant des moyens formant batterie et étant porté par des moyens d'attache qui permettent sa fixation sur la personne malvoyante ou sur un objet qu'elle tiendrait, caractérisé en ce que le module de détection, 10 ou une partie de celui-ci qui comporte les moyens formant batterie, est fixé(e) de façon amovible sur lesdits moyens d'attache et peut en être détaché(e) pour être mis en place sur des moyens permettant la recharge de ses moyens formant batterie. It proposes a guiding device for a visually impaired person comprising a detection module able to emit a signal in a given detection direction and to pick up a signal reflected for the detection of a possible obstacle in this direction, said detection module comprising battery means and being carried by fastening means which allow its attachment to the visually impaired person or to an object which it would hold, characterized in that the detection module, or a part thereof, which comprises the battery means, is removably attached to said attachment means and can be detached (e) to be put in place on means for recharging its battery means.
De cette façon, on dispose d'un dispositif qui est particulièrement 15 adapté à une utilisation quotidienne. In this way, a device is available which is particularly suitable for everyday use.
Par ailleurs, l'invention propose également que les moyens d'attache comportent des moyens pour attacher le module au bras de la personne malvoyante, le module étant fixé sur lesdits moyens d'attache de telle sorte que lesdits moyens sont en place sur ledit bras, la direction de 20 détection forme un angle (a) compris entre 10 et 60 degrés avec la direction du bras de la personne. Furthermore, the invention also proposes that the attachment means comprise means for attaching the module to the arm of the visually impaired person, the module being fixed on said attachment means so that said means are in place on said arm the detection direction forms an angle (a) of between 10 and 60 degrees with the direction of the arm of the person.
Avantageusement, les moyens d'attache comprennent un bracelet apte à être attaché au poignet de la personne Ainsi, le dispositif de l'invention peut être porté comme une montre, 25 par conséquent, il est particulièrement peu encombrant et relativement discret. Advantageously, the attachment means comprise a wristband adapted to be attached to the wrist of the person. Thus, the device of the invention can be worn as a watch, therefore it is particularly compact and relatively discreet.
L'utilisateur contrôle la direction de détection du dispositif en orientant le bras en avant, sensiblement dans la direction dans laquelle il souhaite se diriger. Cette caractéristique lui permet de sentir directement la 30 direction de détection. The user controls the detection direction of the device by moving the arm forward, substantially in the direction in which it wishes to move. This feature allows it to sense the direction of detection directly.
L'utilisateur, en effectuant un mouvement de fauchage circulaire du bras, balaie la surface du sol en vue de détecter d'éventuels obstacles. The user, by performing a circular mowing movement of the arm, sweeps the surface of the ground to detect possible obstacles.
L'angle formé entre la direction de détection et la direction du bras de l'utilisateur évite que le champ de détection du module de détection ne soit perturbé par la main de l'utilisateur. The angle formed between the direction of detection and the direction of the arm of the user prevents the detection field of the detection module is disturbed by the hand of the user.
De manière préférentielle, la direction de détection forme un angle sensiblement égal à 45 degrés avec la direction du bras de l'utilisateur. Preferably, the detection direction forms an angle substantially equal to 45 degrees with the direction of the arm of the user.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif 10 de guidage conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente schématiquement le dispositif de guidage lorsqu'il est attaché au poignet d'un utilisateur, - la figure 3 représente schématiquement le mouvement de bras réalisé par un utilisateur équipé du dispositif de guidage, - la figure 4 représente une étape de calibrage du dispositif de guidage, - la figure 5 représente une étape de détection d'obstacle de type montant, la figure 6 représente une étape de détection d'obstacle de type 20 descendant, - la figure 7 représente schématiquement une variante du dispositif de guidage de la figure 1, - la figure 8 représente schématiquement les différents éléments du module de détection du dispositif de guidage. Other features and advantages will become apparent from the description which follows, which is purely illustrative and non-limiting and should be read with reference to the appended figures, among which: FIG. 1 schematically represents an example of a guide device 10 conforming to a Embodiment of the invention; FIG. 2 diagrammatically represents the guiding device when it is attached to the wrist of a user; FIG. 3 schematically represents the arm movement realized by a user equipped with the guiding device; FIG. 4 represents a calibration step of the guiding device; FIG. 5 represents an ascending type obstacle detection step; FIG. 6 represents a descending obstacle detection step; FIG. schematically represents a variant of the guiding device of FIG. 1; FIG. 8 schematically represents the various elements of the sensing module of the guide device.
Sur la figure 1, le dispositif de guidage 100 comprend un bracelet apte à être attaché au poignet d'un utilisateur. Il comprend également un support 20 fixé sur le bracelet 10 et un module de détection 30 apte à être fixé de manière détachable sur le support 20. In Figure 1, the guide device 100 comprises a wristband adapted to be attached to the wrist of a user. It also comprises a support 20 fixed on the bracelet 10 and a detection module 30 able to be fixed detachably on the support 20.
Le support 20 s'étend transversalement au bracelet 10. Il présente 30 une surface plane de réception 21 destinée à recevoir le module de détection 30. Cette surface de réception 21 s'étend dans un plan formant un angle a avec la surface du bracelet 10, ac étant compris entre 10 et 60 degrés. The support 20 extends transversely to the bracelet 10. It has a flat receiving surface 21 intended to receive the detection module 30. This receiving surface 21 extends in a plane forming an angle α with the surface of the bracelet 10 where ac is between 10 and 60 degrees.
L'orientation de la surface de réception 21 détermine l'orientation du module de détection lorsque celui-ci est disposé sur la surface de réception. The orientation of the receiving surface 21 determines the orientation of the detection module when it is disposed on the receiving surface.
Cette orientation détermine par conséquent la direction de détection, c'est à dire la direction d'émission du faisceau émis par le module de détection. This orientation therefore determines the direction of detection, that is to say the direction of emission of the beam emitted by the detection module.
Ainsi qu'illustré que la figure 2, lorsque le bracelet 10 est attaché au poignet d'une personne, le support 20 maintient le module de détection 30 suivant une direction de détection D formant un angle a avec la direction du bras de la personne (dans ce cas, il s'agit de l'axe du bracelet). As illustrated in FIG. 2, when the bracelet 10 is attached to the wrist of a person, the support 20 holds the detection module 30 in a detection direction D forming an angle α with the direction of the arm of the person ( in this case, it is the axis of the bracelet).
L'angle a est compris entre 10 et 60 degrés. Il est de préférence 10 égal à 45 degrés. The angle a is between 10 and 60 degrees. It is preferably equal to 45 degrees.
Comme illustré sur la figure 1, le module de détection 30 est fixé de manière détachable au bracelet 10. A cet effet, la surface de réception 21 du support 20 présente deux rainures transversales 24 et 25 dans lesquels peuvent être introduits des ergots de clipsage 34 et 35 du module de 15 détection 30. Le support 20 comporte sur ses faces frontale et arrière des boutons 26 et 27, qui de manière connue, lorsqu'ils sont pressés simultanément, libèrent les ergots de clipsage 34 et 35 des rainures 24 et 25. As illustrated in FIG. 1, the detection module 30 is detachably fastened to the bracelet 10. For this purpose, the receiving surface 21 of the support 20 has two transverse grooves 24 and 25 in which clipping lugs 34 may be inserted. The support 20 has on its front and rear faces buttons 26 and 27, which in a known manner, when pressed simultaneously, release the clipping pins 34 and 35 from the grooves 24 and 25. .
Selon une variante 200 du dispositif de l'invention représentée à la 20 figure 7, le support 20 comporte deux gorges latérales s'étendant l'une en face de l'autre. Le module de détection 30 est apte à être glissé entre les deux gorges et à être maintenu dans le support 20 par clipsage. Le support comporte des boutons 26 et 27 qui, lorsqu'ils sont pressés simultanément, libèrent le module de détection 30. Un ressort 28 est prévu au font du 25 support 20 entre les deux gorges pour pousser le module de détection 30 hors des gorges lorsqu'il est libéré. According to a variant 200 of the device of the invention shown in FIG. 7, the support 20 comprises two lateral grooves extending one opposite the other. The detection module 30 is able to be slid between the two grooves and to be held in the support 20 by clipping. The support comprises buttons 26 and 27 which, when pressed simultaneously, release the detection module 30. A spring 28 is provided at the end of the support 20 between the two grooves to push the detection module 30 out of the grooves when 'he is free.
Sur cette figure, le module de détection 30 comporte en outre un indicateur lumineux 39 indiquant que la personne est malvoyante. Cet indicateur avertit les autres personnes localisées à proximité que l'utilisateur 30 équipé du dispositif de guidage 200 est malvoyant. In this figure, the detection module 30 further comprises a light indicator 39 indicating that the person is visually impaired. This indicator warns other nearby people that the user equipped with the guiding device 200 is visually impaired.
Le module de détection 30 se compose principalement d'un système de mesure de distance, d'une batterie, d'un haut-parleur qui peut être vibrateur et d'un bouton de calibrage. The detection module 30 consists mainly of a distance measuring system, a battery, a speaker that can be vibrator and a calibration button.
Le module de détection 30 peut à tout moment être détaché de son 5 support 20 et disposé sur un chargeur pour permettre le chargement de la batterie. A cet effet, le module de détection 30 présente deux bornes plus (+) et moins (-) qui lui permettent d'être connecté à un chargeur de batterie. The detection module 30 may at any time be detached from its support 20 and placed on a charger to enable charging of the battery. For this purpose, the detection module 30 has two terminals plus (+) and minus (-) that allow it to be connected to a battery charger.
Le système de mesure de distance comprend un élément d'émission 31 et un élément de réception 32 disposés sur la surface frontale 10 du module de détection 30. The distance measuring system comprises a transmitting element 31 and a receiving element 32 disposed on the front surface 10 of the detection module 30.
Le système de mesure de distance est par exemple un système infrarouge. Dans ce cas, l'élément d'émission 31 est une diode laser apte à émettre un faisceau dans la gamme de fréquence infrarouge. L'élément de réception 32 est une photodiode qui est apte à recevoir le faisceau réfléchi 15 et à le convertir en un signal électrique. De manière classique, le système de mesure de distance est apte à mesurer l'intervalle de temps s'écoulant entre l'émission du faisceau et sa réception et à en déduire une estimation de la distance d'un obstacle disposé dans la direction D du rayonnement infrarouge. The distance measuring system is for example an infrared system. In this case, the emission element 31 is a laser diode able to emit a beam in the infrared frequency range. The receiving element 32 is a photodiode which is adapted to receive the reflected beam 15 and convert it into an electrical signal. In a conventional manner, the distance measuring system is able to measure the time interval between the emission of the beam and its reception and to deduce therefrom an estimate of the distance of an obstacle arranged in the direction D of the beam. infrared radiation.
Le système de mesure de distance peut également être un système à ultrasons ainsi qu'illustré sur la figure 8. Dans ce cas, les éléments d'émission 31 et de réception 32 sont des transducteurs à ultrasons. Un microprocesseur pilote un oscillateur 41 qui met en résonance le transducteur d'émission 31. Le transducteur de réception 32 transforme le 25 faisceau ultrason réfléchi en un signal électrique. Un amplificateur 42 est prévu pour améliorer le signal électrique reçu avant de le transmettre au microprocesseur 44. Le microprocesseur 44 est apte à déterminer la distance d'un obstacle disposé dans la direction D d'émission du faisceau ultrason en fonction de l'intervalle de temps s'écoulant entre l'émission et la 30 réception du signal. The distance measuring system may also be an ultrasound system as illustrated in FIG. 8. In this case, the transmitting and receiving elements 31 and 32 are ultrasonic transducers. A microprocessor drives an oscillator 41 which resonates the transmit transducer 31. The receive transducer 32 transforms the reflected ultrasound beam into an electrical signal. An amplifier 42 is provided to improve the received electrical signal before transmitting it to the microprocessor 44. The microprocessor 44 is able to determine the distance of an obstacle disposed in the direction D of emission of the ultrasound beam according to the interval of time elapsing between transmission and reception of the signal.
En fonction de la distance calculée, le microprocesseur 44 commande un haut-parleur 33 qui émet une séquence sonore audible par l'utilisateur, cette séquence est indicative de la distance à laquelle se trouve l'obstacle détecté. Depending on the calculated distance, the microprocessor 44 controls a loudspeaker 33 which emits a sound sequence audible by the user, this sequence is indicative of the distance to which the detected obstacle is located.
Comme représenté sur la figure 3, l'utilisateur contrôle la direction de détection du dispositif de guidage en orientant le bras en avant. Tout en 5 marchant, il effectue un mouvement de balayage circulaire du bras de manière à déplacer angulairement le faisceau de détection sur la surface du sol en vue de détecter d'éventuels obstacles. As shown in FIG. 3, the user controls the detection direction of the guiding device by orienting the arm forward. While walking, he performs a circular sweeping motion of the arm so as to angularly move the detection beam on the ground surface to detect possible obstacles.
Dans une mise en oeuvre de l'invention, le module de détection 30 comporte des moyens de réglage permettant à l'utilisateur d'enregistrer une 10 distance de référence do. In an implementation of the invention, the detection module 30 comprises adjustment means allowing the user to record a reference distance do.
Comme représenté sur la figure 4, cette distance de référence do correspond à la distance mesurée par le module de détection 30 lorsque aucun obstacle ne se trouve à proximité de l'utilisateur, c'est à dire lorsque l'utilisateur est debout sur une surface sensiblement horizontale et plane. 15 Cette distance dépend bien entendu de la taille de l'utilisateur. C'est pourquoi, le dispositif de détection est apte à fonctionner dans un mode de calibrage au cours duquel il mesure la distance do de référence et la mémorise. Ce mode de calibrage est déclenché par l'utilisateur par simple actionnement d'un bouton disposé sur le module de détection 30. La valeur 20 de la distance de référence do ainsi mesurée est enregistrée dans un espace mémoire du microprocesseur 44. As represented in FIG. 4, this reference distance δ corresponds to the distance measured by the detection module 30 when no obstacle is in the vicinity of the user, that is to say when the user is standing on a surface substantially horizontal and flat. This distance of course depends on the size of the user. Therefore, the detection device is operable in a calibration mode in which it measures the reference distance and stores it. This calibration mode is triggered by the user simply by pressing a button disposed on the detection module 30. The value of the reference distance 20 thus measured is recorded in a memory space of the microprocessor 44.
Au cours du déplacement normal de l'utilisateur, le dispositif de détection mesure régulièrement la distance dans la direction D de mesure. During the normal movement of the user, the detection device regularly measures the distance in the measurement direction D.
A chaque mesure, le microprocesseur 44 compare la distance mesurée 25 avec la distance de référence do. At each measurement, the microprocessor 44 compares the measured distance with the reference distance..
Le microprocesseur 44 commande le haut-parleur ou vibrateur 33 de la manière suivante. Lorsque la distance mesurée est égale à la distance de référence do, alors le haut-parleur ou vibrateur 33 n'émet aucune indication sonore. En revanche, lorsque le dispositif de détection 30 mesure 30 une forte variation de la distance mesurée, le haut-parleur ou vibrateur 33 émet un signal sonore. La tonalité de ce signal est fonction de l'amplitude de la variation de distance. The microprocessor 44 controls the speaker or vibrator 33 in the following manner. When the measured distance is equal to the reference distance,, then the speaker or vibrator 33 does not emit any audible indication. On the other hand, when the detection device 30 measures a large variation in the measured distance, the loudspeaker or vibrator 33 emits a sound signal. The tone of this signal is a function of the amplitude of the distance variation.
Sur la figure 5, l'utilisateur se tient à proximité d'une discontinuité du sol sous la forme d'une marche montante. La distance mesurée par le dispositif de détection 30 passe de do à d1, la distance dl étant inférieure à la distance de référence: dl -< do. Le haut-parleur ou vibrateur émet alors un signal dans les graves. In Figure 5, the user stands near a discontinuity of the ground in the form of a rising step. The distance measured by the detection device 30 goes from do to d1, the distance d1 being less than the reference distance: dl - <do. The speaker or vibrator then emits a signal in the bass.
Sur la figure 6, l'utilisateur se tient à proximité d'une discontinuité sous la forme d'une marche descendante. La distance mesurée par le dispositif de détection 30 passe de do à d2, la distance d2 étant supérieure à la distance de référence: d2 >- do. Le haut-parleur ou vibrateur émet alors 10 un signal dans les aigus. In Figure 6, the user stands near a discontinuity in the form of a downward march. The distance measured by the detection device 30 goes from do to d2, the distance d2 being greater than the reference distance: d2> - do. The loudspeaker or vibrator then emits a signal in the treble.
Le haut-parleur ou vibrateur 33 est commandé par le microprocesseur 44 pour que la tonalité du signal sonore émis par le hautparleur ou vibrateur 33 soit représentative de la variation de distance mesurée. Ainsi, le signal sonore émis donne une indication à l'utilisateur sur 15 la nature (descendant ou montant) et la taille de l'obstacle qui se trouve à proximité de lui. The loudspeaker or vibrator 33 is controlled by the microprocessor 44 so that the tone of the sound signal emitted by the speaker or vibrator 33 is representative of the measured distance variation. Thus, the emitted sound signal gives an indication to the user about the nature (downward or upward) and the size of the obstacle that is in close proximity to him.
On a décrit un mode de fonctionnement du dispositif de détection selon lequel le haut-parleur ou vibrateur est commandé pour générer des sons dont la tonalité varie en fonction de la variation de distance mesurée. An operating mode of the detection device has been described in which the loudspeaker or vibrator is controlled to generate sounds whose tone varies as a function of the measured distance variation.
20 Le haut-parleur ou vibrateur pourrait être commandé pour générer des sons différents. Il pourrait par exemple générer des phrases parlées préenregistrées. Ces phrases pourraient notamment comprendre des indications quant aux distances mesurées par le dispositif de détection.The speaker or vibrator could be controlled to generate different sounds. It could for example generate prerecorded spoken sentences. These sentences could include in particular indications as to the distances measured by the detection device.
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| FR0301927A FR2851159A3 (en) | 2003-02-18 | 2003-02-18 | Visually impaired people guiding device, has detection module fixed on support of bracelet such that when bracelet is attached to arm of person, support maintains module following detection direction to form angle with arm direction |
Publications (1)
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| FR2851159A3 true FR2851159A3 (en) | 2004-08-20 |
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ID=32749634
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2851159A3 (en) |
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