DE102014117305A1

DE102014117305A1 - Method and system for guiding a blind or visually impaired person

Info

Publication number: DE102014117305A1
Application number: DE102014117305.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Scheerbarth; Christoph Lange
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System (SYS) zum Führen einer blinden oder sehbehinderten Person (P), wobei das System umfasst: mindestens eine Signalvorrichtung (L), eine erste funktechnische Vorrichtung (F1; F1*), die beschaffen ist, von der Person (P) getragen zu werden, und zweite funktechnische Vorrichtungen (F2; F2*), die an statischen Objekten (O) befestigt sind, so dass Funksignale (FS) übertragbar sind, wobei eine Auswerteeinheit (A) mit mindestens einer der funktechnischen Vorrichtungen verbunden ist, welche die übertragenen Funksignale (FS) empfängt, und wobei die Signalvorrichtung (L) mit der Auswerteeinheit (A) verbunden ist und in Abhängigkeit von der Auswertung der übertragenen Funksignale (FS) akustische und/oder taktile Signale (ATS) erzeugt, mit denen eine räumliche Ausdehnung (s) mindestens eines Korridors (KM, KR, KL) markiert ist, in welchem die Person (P) sich bewegen kann, ohne Gefahr zu laufen, mit einem der statischen Objekte (O) zu kollidieren.The invention relates to a method and a system (SYS) for guiding a blind or visually impaired person (P), the system comprising: at least one signaling device (L), a first wireless device (F1; F1 *), which is provided by to the person (P), and second radio devices (F2; F2 *) attached to static objects (O) so that radio signals (FS) can be transmitted, wherein an evaluation unit (A) with at least one of the radio Device is connected, which receives the transmitted radio signals (FS), and wherein the signal device (L) with the evaluation unit (A) is connected and in response to the evaluation of the transmitted radio signals (FS) generates acoustic and / or tactile signals (ATS) with which a spatial extent (s) of at least one corridor (KM, KR, KL) is marked, in which the person (P) can move without running the risk of colliding with one of the static objects (O) ren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Führen einer blinden oder sehbehinderten Person von funktechnischen Vorrichtungen. Die Erfindung ist insbesondere dem Gebiet der Blindenleitsysteme zuzuordnen. Im Speziellen betrifft die Erfindung die Unterstützung sehbehinderter und blinder Personen, die sich vorzugsweise in geschlossenen Umgebungen sicher bewegen wollen.The invention relates to a method and a system for guiding a blind or visually impaired person from radio devices. The invention is particularly associated with the field of blind guidance systems. In particular, the invention relates to the assistance of visually impaired and blind persons who prefer to move safely in closed environments.

Sehbehinderte und blinde Personen können nicht visuell ihre Umgebung erkennen und auf diesem Weg feststellen, wo sie sich relativ zu Begrenzungen und Hindernissen befinden. Deshalb werden unterstützende Systeme benötigt, die über andere Sinne, z.B. Gehör, Tastsinn, der betreffenden Person Informationen liefern, wo sie sich befindet und wo Hindernisse und Begrenzungen sind. Seit langer Zeit schon werden z.B. Blindenhunde zur Unterstützung Sehbehinderter eingesetzt. Auch werden mechanische Hilfsmittel, wie der sogenannte Blindenstock, eingesetzt, mit dem die betreffende Person durch mechanisches Abtasten der unmittelbaren Umgebung sich Informationen über Hindernisse und freie Richtungen im Raum beschaffen kann. Demnach werden also schon seit langem als unterstützende Hilfsmittel Blindenhunde und/oder Blindenstöcke eingesetzt. Auch ist der Einsatz von akustischen Signalen an sich wohl bekannt, wie z.B. bei blindengerechten Ampelanlagen oder z.B. auch in Form von Zurufen bei Leichtathletik- und allgemein Sportwettkämpfen sehbehinderter Sportler. Mit Fortschreiten der Technik sind auch elektronische Ausrüstungen und weitere Verfahren entwickelt worden. Beispielsweise sei hier das Verfahren und System erwähnt, das bei Wettkämpfen sehbehinderter Biathleten zur Anwendung kommt: Dabei wird von dem Sportgewehr ausgehend ein Infrarotstrahl in Richtung der Zielscheibe gesendet. Über die Kopfhörer ertönt ein akustisches Signal, das vergleichbar ist mit dem von blindengerechten Ampeln. Der Kopfhörer kann auch kabellos, z.B. über Bluetooth, mit der Signalvorrichtung verbunden sein. Die Tonfolge schwillt an und wird umso höher, je näher der Infrarotstrahl der Zielmitte kommt. Allen diesen Verfahren gemeinsam ist, dass sie vorwiegend über akustische Signale der sehbehinderten Person Information über Aufenthaltsort bzw. weitere Aktivitätsmöglichkeiten geben (z.B. Geh- oder Laufrichtung, Ziel beim Schießen).Visually impaired and blind persons can not visually recognize their surroundings and in this way determine where they are relative to boundaries and obstacles. Therefore, supportive systems are needed that can be used over other senses, e.g. Hearing, sense of touch, providing the person concerned with information about where he is and where there are obstacles and limitations. For a long time now, e.g. Guide dogs used to assist the visually impaired. Also, mechanical aids, such as the so-called blind stick, are used, with which the person concerned can obtain information about obstacles and free directions in the room by mechanical scanning of the immediate surroundings. Accordingly, guide dogs and / or blind canes have long been used as supportive aids. Also, the use of acoustic signals per se is well known, e.g. in blind-friendly traffic lights or e.g. also in the form of shouts in athletics and general sports competitions of visually impaired athletes. With the advancement of technology, electronic equipment and other methods have also been developed. For example, mention may be made here of the method and system used in competitions of visually impaired biathletes: an infrared ray is emitted from the sports rifle in the direction of the target. The headphones emit an acoustic signal that is comparable to that of blind-friendly traffic lights. The headset can also be wireless, e.g. via Bluetooth, to be connected to the signaling device. The tone sequence swells and becomes higher, the closer the infrared beam of the target center comes. Common to all these methods is that they provide information on the location of the visually impaired person or other possibilities of activity mainly by means of audible signals (for example walking or walking direction, aiming at shooting).

Des Weiteren sind aktuelle Entwicklungen und Dienste in der Mobilfunktechnik zu nennen. Insbesondere die sog. Smartphone-Technik bietet neue Möglichkeiten, die ebenfalls für derartige Blindenleitsysteme mit ausgenutzt werden kann. Es hat sich gezeigt, dass für Lösungen in Gebäuden und geschlossenen Räumen die an sich bekannten GPS-basierten Verfahren nur wenig geeignet sind, da deren Genauigkeit hier zu gering ist. Deshalb wurden sogenannte Beacon-Systeme auf der Grundlage der sog. Bluetooth-Funktechnik entwickelt, die auf der Basis von in Gebäuden installierten Messstationen die Position eines Smartphones lokalisieren können.Furthermore, current developments and services in mobile technology are to be mentioned. In particular, the so-called. Smartphone technology offers new opportunities that can also be exploited for such guidance systems with. It has been shown that for solutions in buildings and enclosed spaces the GPS-based methods known per se are only of little suitability, since their accuracy is too low here. Therefore, so-called beacon systems have been developed on the basis of the so-called. Bluetooth radio technology, which can locate the position of a smartphone on the basis of installed in buildings measuring stations.

Aus der DE 198 50 056 A1 sind ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art bekannt, wobei das System mehrere funktechnische Vorrichtungen in Form von Funksendern und Funkempfängern aufweist, zwischen denen Funksignale übertragen werden, um eine Lokalisierung bzw. Positionierung der Person durchzuführen. Dazu trägt die Person eine erste funktechnische Vorrichtung in Form eines Mobilfunkempfängers, insbesondere GSM-/UMTS-Empfängers, der Funksignale von mehreren zweiten funktechnischen Vorrichtungen empfängt, nämlich von Basisstationen eines Mobilfunksystems. Wie dort insbesondere in Textspalte 3, Zeilen 58–65, beschrieben wird, kann eine Grob-Lokalisierung der Person mit Hilfe der funktechnischen Vorrichtungen des GSM-/UMTS-Systems durchgeführt werden, indem die von mehreren Basistationen empfangenen Funksignale ausgewertet werden. Alternativ kann eine Grob-Lokalisierung der Person auch mit Hilfe eines GPS-Empfängers durchgeführt werden, so wie dies z.B. in Textspalte 3, Zeilen 36–55 beschrieben wird, wobei eine Signalvorrichtung die Person per Sprachausgabe führt. Des Weiteren sind Vorrichtungen bzw. Hilfsmittel zur Feinorientierung vorgesehen, wobei die Person entweder einen üblichen Blindenstock benutzt (Spalte 3, Zeilen 55–57) oder ein Mini-Radar-Scanner zum Einsatz kommt (Spalte 4, Zeilen 5 ff.). Demnach sind ein System und Verfahren zum Führen einer blinden oder sehbehinderten Person mit Hilfe von funktechnischen Vorrichtungen und mindestens einer Signalvorrichtung bekannt, wobei eine erste funktechnische Vorrichtung (GSM-/UMTS-Empfänger) von der Person getragen wird und zweite funktechnische Vorrichtungen (GSM-/UMTS-Basisstationen) an statischen Objekten (Funkmasten) befestigt werden, wobei die übertragenen Funksignale von einer Auswerteeinheit (z.B. im GSM-/UMTS-Empfänger) auswertet werden, die mit der mindestens einen Signalvorrichtung (Sprachausgabe) verbunden ist. Das in DE 198 50 056 A1 offenbarte Verfahren bzw. System ist jedoch zweistufig aufgebaut (Grob-Lokalisierung und Fein-Lokalisierung) und erfordert daher einen gewissen technischen Aufwand. So muss die blinde oder sehbehinderte Person in einer Ausführungsform einen GSM-/UMTS-Empfänger und einen Radar-Scanner mit sich führen. Außerdem erfordert die Sprachausgabe einen gewissen technischen Aufwand, wie etwa einen Lokalitätsserver, der die Sprachausgabe steuert (s. Spalte 3, Zeilen 45–48).From the DE 198 50 056 A1 a method and a system of the aforementioned type are known, wherein the system comprises a plurality of radio devices in the form of radio transmitters and radio receivers, between which radio signals are transmitted to perform a positioning of the person. For this purpose, the person carries a first radio device in the form of a mobile radio receiver, in particular GSM / UMTS receiver, which receives radio signals from a plurality of second radio devices, namely base stations of a mobile radio system. As described there in particular in column 3, lines 58-65, a coarse localization of the person can be carried out with the aid of the radio systems of the GSM / UMTS system by evaluating the radio signals received from several base stations. Alternatively, a coarse localization of the person can also be carried out with the aid of a GPS receiver, as described for example in text column 3, lines 36-55, wherein a signal device guides the person by voice output. Furthermore, devices or aids for fine orientation are provided, wherein the person either uses a conventional cane (column 3, lines 55-57) or a mini-radar scanner is used (column 4, lines 5 ff.). Accordingly, a system and method for guiding a blind or visually impaired person by means of radio devices and at least one signaling device are known, wherein a first radio-technical device (GSM / UMTS receiver) is carried by the person and second radio devices (GSM / UMTS base stations) are attached to static objects (radio masts), wherein the transmitted radio signals are evaluated by an evaluation unit (eg in the GSM / UMTS receiver) which is connected to the at least one signaling device (voice output). This in DE 198 50 056 A1 However, disclosed method or system is constructed in two stages (coarse-localization and fine-localization) and therefore requires a certain technical effort. Thus, in one embodiment, the blind or visually impaired person must carry a GSM / UMTS receiver and a radar scanner with them. In addition, the voice output requires some technical effort, such as a locality server that controls the voice output (see column 3, lines 45-48).

Aus der DE 197 20 739 A1 ist ein Leit- und Führungssystem für sehbehinderte Personen bekannt. Dort werden Resonanzkennzeichnen und ein tragbarer Scanner eingesetzt. Die Resonanzkennzeichnen bzw. -etiketten enthalten LC-Resonanzschaltkreise und sind somit im Allgemeinen Sinne auch funktechnische Vorrichtungen. Diese sind an festen bzw. statischen Objekten, insbesondere in Böden, an Wänden oder an Treppen, befestigt. Die sehbehinderte Person scannt die jeweiligen Resonanzkennzeichnen mit einem Blindenstock, der eine Antenne enthält, die wiederum mit dem Scanner verbunden ist. Die Antenne sendet Funksignale bzw. -wellen mit einer Frequenz von 5–60 MHz und es werden von den Resonanzkennzeichen dann Wellen mit vorbestimmter Resonanz reflektiert. Der Scanner kann die empfangenen Wellen mit Speicherdaten vergleichen, um dann eine passende Sprachausgabe (Wortmeldungen wie z.B. „gehen“, „stehenbleiben“ „nach rechts drehen“) zu erzeugen. Die Sprachausgabe erfordert einen gewissen technischen Aufwand. Außerdem muss die Antenne sich immer relativ dicht an dem jeweiligen Resonanzkennzeichen befinden, damit die Reflektor-Funktion ausreichend gute Wellen für den Scanner erzeugt.From the DE 197 20 739 A1 is a guidance and guidance system for visually impaired people known. It uses resonance markers and a portable scanner. The Resonance tags contain LC resonant circuits and are therefore generally radio devices as well. These are attached to fixed or static objects, in particular in floors, on walls or on stairs. The visually impaired person scans the respective resonance markers with a cane containing an antenna, which in turn is connected to the scanner. The antenna transmits radio waves at a frequency of 5-60 MHz, and then waves of predetermined resonance are reflected by the resonance characteristics. The scanner can compare the received waves with memory data and then generate a suitable speech output (word messages such as "go", "stop", "turn right"). The voice output requires a certain technical effort. In addition, the antenna must always be relatively close to the respective resonance mark, so that the reflector function generates sufficiently good waves for the scanner.

Weitere Verfahren bzw. Systeme der eingangs genannten Art werden in folgenden Druckschriften offenbart: DE 296 23 923 U1 und DE 196 02 669 A1 .Further methods or systems of the type mentioned are disclosed in the following publications: DE 296 23 923 U1 and DE 196 02 669 A1 ,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art zu verbessern, um die genannten Nachteile in vorteilhafter Weise zu überwinden. Insbesondere soll das Verfahren und System eine zuverlässige und kostengünstig zu realisierende Führung für eine blinde oder sehbehinderte Person bereit stellen.The object of the invention is to improve a method and a system of the type mentioned in order to overcome the disadvantages mentioned in an advantageous manner. In particular, the method and system should provide a reliable and inexpensive to implement leadership for a blind or visually impaired person.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein zur Durchführung des Verfahrens beschaffenes System mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs. Außerdem wird ein Hilfsgegenstand, insbesondere ein Blindenstock, für eine blinde oder sehbehinderte Person zur Verwendung in dem System vorgestellt.The object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a procured for carrying out the method system with the features of the independent claim. In addition, an auxiliary item, in particular a blind stick, for a blind or visually impaired person for use in the system is presented.

Demnach wird ein Verfahren zum Führen einer blinden oder sehbehinderten Person mit Hilfe von funktechnischen Vorrichtungen vorgeschlagen, bei dem von der mindestens einen Signalvorrichtung in Abhängigkeit von der Auswertung der übertragenen Funksignale akustische und/oder taktile Signale erzeugt werden, mit denen eine räumliche Ausdehnung mindestens eines Korridors markiert wird, in welchem die Person sich bewegen kann, ohne Gefahr zu laufen, mit einem der statischen Objekte zu kollidieren. Accordingly, a method for guiding a blind or visually impaired person with the aid of radio-technical devices is proposed in which acoustic and / or tactile signals are generated by the at least one signaling device as a function of the evaluation of the transmitted radio signals, with which a spatial extent of at least one corridor is marked, in which the person can move without running the risk of colliding with one of the static objects.

Das erfindungsgemäße System umfasst neben den funktechnischen Vorrichtungen auch die mindestens eine Signalvorrichtung, wobei eine erste funktechnische Vorrichtung beschaffen ist, von der Person getragen zu werden, und wobei mehrere zweite funktechnische Vorrichtungen an statischen Objekten befestigt sind, so dass zwischen der ersten funktechnischen Vorrichtung und den zweiten funktechnischen Vorrichtung Funksignale übertragen werden können. Ferner umfasst das System zum Auswerten der übertragenen Funksignale eine Auswerteeinheit, die mit mindestens einer der funktechnischen Vorrichtungen verbunden ist, welche die übertragenen Funksignale empfängt, wobei die mindestens eine Signalvorrichtung mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Zur Führung der blinden oder sehbehinderten Person erzeugt die mindestens eine Signalvorrichtung in Abhängigkeit von der Auswertung der übertragenen Funksignale akustische und/oder taktile Signale, mit denen eine räumliche Ausdehnung mindestens eines Korridors markiert wird, in welchem die Person sich bewegen kann, ohne Gefahr zu laufen, mit einem der statischen Objekte zu kollidieren.The system according to the invention comprises in addition to the radio devices also the at least one signaling device, wherein a first radio device is adapted to be worn by the person, and wherein a plurality of second radio devices are attached to static objects, so that between the first radio device and the second radio device radio signals can be transmitted. Furthermore, the system for evaluating the transmitted radio signals comprises an evaluation unit, which is connected to at least one of the radio devices, which receives the transmitted radio signals, wherein the at least one signal device is connected to the evaluation unit. To guide the blind or visually impaired person, the at least one signaling device generates acoustic and / or tactile signals as a function of the evaluation of the transmitted radio signals, with which a spatial extent of at least one corridor is marked, in which the person can move without danger to collide with one of the static objects.

Somit wird für die zu führende Person über die Erzeugung von akustischen und/oder taktilen Signalen die Wahrnehmung eines Bewegungskorridors (Teilstrecke eines Weges) geschaffen, in welchem sich die Person kollisionsfrei und sicher bewegen kann. Das System ist auch mit einfachen Mitteln technisch realisierbar und kann sowohl im Innenbereich von Gebäuden und Anlagen sowie im Außenbereich, insbesondere an öffentlichen Plätzen und Gehwegen, effizient eingesetzt werden. Thus, for the person to be guided on the generation of acoustic and / or tactile signals, the perception of a movement corridor (section of a path) is created in which the person can move collision-free and safe. The system is also technically feasible with simple means and can be used efficiently both indoors and outdoors as well as in public areas and sidewalks.

Die vorliegende Erfindung ist beschaffen, den eingangs beschriebenen Stand der Technik signifikant zu verbessern, so dass sehbehinderten und blinden Personen sowohl in Gebäuden (z.B. Privatwohnungen und -häuser sowie öffentlichen Gebäuden) wie auch in halb-offenen Umgebungen (z.B. U- und S-Bahnhöfen, Flughäfen o.ä.) eine genaue und komfortable Art der Orientierung in Form eines Blindenleitsystems mit akustischer und/oder taktiler Signalausgabe bereit gestellt wird.The present invention is designed to significantly improve the prior art described above so that visually impaired and blind persons both in buildings (eg private homes and buildings and public buildings) as well as in semi-open environments (eg U- and S-Bahn , Airports, etc.) provides an accurate and comfortable way of orientation in the form of a guidance system with audible and / or tactile signal output.

Vorzugsweise können Signale mit Zusatz- bzw. Lokalisierungs-Informationen verwendet werden, die z.B. aus in Wänden und Fußböden eingelassenen geeigneten Funksendegeräten gesendet und gewonnen werden. Diese werden dann über Umsetzer bzw. Signalvorrichtungen in taktile oder akustische Signale (ggf. mit Zusatz-Informationen) übersetzt, so dass die sehbehinderte Person diese Leitinformationen bekommt. Ebenso kann der Sender durch die Person mitgeführt werden und über Reflexionen werden Abstände zu Wänden, Türen etc. festgestellt.Preferably, signals may be used with additional location information, e.g. be sent out and obtained in suitable radio transmitters embedded in walls and floors. These are then translated via transducers or signaling devices into tactile or acoustic signals (possibly with additional information) so that the visually impaired person receives this guidance information. Likewise, the transmitter can be carried by the person and reflections distances to walls, doors, etc. are detected.

Die Erfindung kann auch als Zusatzausstattung z.B. in bestehende Indoor-Analyse-Systemen integriert werden, welche üblicherweise in großem Maßstab zum Verfolgen und Messen von Besucherströmen in Ladenpassagen oder öffentlichen Gebäuden eingesetzt werden. Einige dieser an sich bekannten Indoor-Analyse-Systeme arbeiten serverbasiert und benutzen kleine Empfänger innerhalb eines Gebäudes. Die Empfänger verbinden sich untereinander und benötigen lediglich eine Stromversorgung. Die erfassten Daten werden direkt an den sog. Location Server übermittelt, wo diese entsprechend weiterverarbeitet werden, um dann für eine Indoor Location Analytics verwendet zu werden. Eine weitere Methodik der an sich bekannten Inhouse Analyse besteht in der Nutzung von WiFi-Signalen, welche die Nutzung eines Smartphones voraussetzen (GISi Indoors). Die Erfindung kann in derartigen Systemen unter Ausnutzung von bereits vorhandener Hard- und/oder Software kostengünstig und effizient implementiert werden.The invention can also be integrated as an optional equipment eg in existing indoor analysis systems, which are usually used on a large scale for tracking and measuring Visitor streams are used in shopping arcades or public buildings. Some of these known indoor analysis systems work server-based and use small receivers within a building. The receivers connect to each other and only need a power supply. The collected data are transmitted directly to the so-called Location Server, where they are processed accordingly, in order to then be used for an indoor location analytics. Another methodology of the known in-house analysis is the use of WiFi signals, which require the use of a smartphone (GISi Indoors). The invention can be implemented cost-effectively and efficiently in such systems by utilizing already existing hardware and / or software.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auch aus den Unteransprüchen.These and other advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Demnach werden von der Auswerteeinheit vorzugsweise die Signallaufzeiten und/oder Signalstärken der übertragenen Funksignale ausgewertet, und von der mindestens einen Signalvorrichtung werden dann in Abhängigkeit der ausgewerteten Signallaufzeiten und/oder Signalstärken die akustischen und/oder taktilen Signale erzeugt. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise die Frequenz der erzeugten Signale in Abhängigkeit der ausgewerteten Signallaufzeiten und/oder Signalstärken verändert werden.Accordingly, the evaluation unit preferably evaluates the signal propagation times and / or signal strengths of the transmitted radio signals, and the acoustic and / or tactile signals are then generated by the at least one signal device as a function of the evaluated signal propagation times and / or signal strengths. In this context, for example, the frequency of the signals generated in dependence on the evaluated signal propagation times and / or signal strengths can be changed.

Außerdem kann vorzugsweise die Frequenz der erzeugten Signale symmetrisch oder asymmetrisch zu einer Mittellinie desjenigen Korridors geändert werden, dessen räumliche Ausdehnung einen Mittenbereich zwischen den statischen Objekten abdeckt. Beispielsweise kann ein erster Ton A erzeugt werden, wenn die Person sich in der Mitte befindet. Der entsprechende Korridor deckt also den Mittenbereich zwischen den Objekten ab. Zusätzlich kann auch ein zweiter Ton A* erzeugt werden, wenn die Person diesen mittleren Korridor verlässt. Es können also auch akustisch/taktil wahrnehmbare Randkorridore gebildet werden. Bei einer symmetrisch angelegten Frequenz-Auswertung sind beide Randkorridore (links und rechts von dem mittleren Korridor) mit demselben Signal (hier: Ton A*) markiert. Durch eine asymmetrisch angelegte Frequenz-Auswertung kann sogar zwischen linken Randkorridor (Ton B) und rechten Randkorridor (Ton C) differenziert werden.In addition, preferably, the frequency of the generated signals may be changed symmetrically or asymmetrically to a centerline of the corridor whose spatial extent covers a central area between the static objects. For example, a first tone A may be generated when the person is in the middle. The corresponding corridor thus covers the middle area between the objects. In addition, a second tone A * can also be generated when the person leaves this middle corridor. Thus, acoustically / tactually perceptible boundary corridors can also be formed. In a symmetrical frequency evaluation both boundary corridors (left and right of the middle corridor) are marked with the same signal (here: sound A *). By an asymmetric frequency evaluation, it is even possible to differentiate between left boundary corridor (tone B) and right edge corridor (tone C).

In weiteren bevorzugten Ausführungen werden verschiedene statische Objekte, insbesondere Wände, Türen und Fenster, mit den zweiten funktechnischen Vorrichtungen ausgestattet, wobei von der jeweiligen zweiten funktechnischen Vorrichtungen eine Kennung für das jeweilige statische Objekt ausgesendet wird. Es können also zusätzlich auch Kennungen bzw. Markierungen für verschiedene Objekte, wie z.B. Türen, Fenster, gesendet werden. In further preferred embodiments, various static objects, in particular walls, doors and windows, are equipped with the second radio-technical devices, wherein an identifier for the respective static object is transmitted by the respective second radio-technical devices. In addition, identifiers or markings for different objects, such as, for example, can also be used. Doors, windows, to be sent.

In dem erfindungsgemäßen System kann die erste funktechnische Vorrichtung einen Funksender und einen Funkempfänger enthalten, insbesondere einen im Radarbereich arbeitenden Funksender und -empfänger, und die zweiten funktechnischen Vorrichtungen können, insbesondere im Radarbereich wirkende, Funkreflektoren enthalten. Somit wird ein einfach aufzubauendes Funk- bzw. Radar-Reflektoren-System geschaffen, das einen oder mehrere erfindungsgemäße räumliche Korridore für die Person akustisch und/oder taktil wahrnehmbar markiert. In the system according to the invention, the first radio equipment may comprise a radio transmitter and a radio receiver, in particular a radio transmitter and receiver operating in the radar range, and the second radio equipment may contain radio reflectors, especially in the radar range. Thus, a simple to be built radio or radar reflectors system is created, which marks one or more inventive spatial corridors for the person acoustically and / or tactile perceptible.

Es wird somit ein System vorgeschlagen, dass in einer möglichen Ausführungsform über einen beweglichen Funksender verfügt, der von der sehbehinderten Person mitgeführt wird. Dieser Funksender sendet dann omni-direktional in einem geeigneten Frequenzbereich aus und empfängt von Hindernissen (z.B. Wänden) bzw. von dort installierten Reflektoren die reflektierte Signale. Daraus berechnet eine Auswerteeinheit Abstände zu Wänden, Türen und anderen möglichen Hindernissen und Begrenzungen. Ein Umsetzer bzw. eine Signalvorrichtung setzt diese Information in akustische und/oder taktile Signale um, die der sehbehinderten Person Informationen darüber liefern, wo sie sich relativ zu diesen Objekten befindet.Thus, a system is proposed which, in one possible embodiment, has a mobile radio transmitter carried by the visually impaired person. This radio transmitter then transmits omni-directionally in a suitable frequency range and receives the reflected signals from obstacles (for example walls) or from reflectors installed there. From this an evaluation unit calculates distances to walls, doors and other possible obstacles and limitations. A converter or signal device converts this information into acoustic and / or tactile signals, which provide the visually impaired person information about where they are relative to these objects.

In dem erfindungsgemäßen System können auch die zweiten funktechnischen Vorrichtungen jeweils einen Funksender, insbesondere einen im WLAN-Bereich arbeitenden Funksender, aufweisen, und die erste funktechnische Vorrichtung kann einen Funkempfänger, insbesondere einen im WLAN-Bereich arbeitenden Funkempfänger, aufweisen. Vorzugsweise werden die Funksender in den statischen Objekten (Wände, Türen, Fenster, Straßenlaternen usw.) montiert, wobei der von der Person getragene Funkempfänger die Funksignale von den montierten Funksendern empfängt. In dieser alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch mehrere Funksendeeinheiten in den Objekten installiert sein (z.B. in Wänden oder Fußböden auf S-/U-Bahnhöfen). Die sehbehinderte Person führt dann lediglich einen geeigneten Funkempfänger mit sich, der dann über Auswerteeinheit die Leitsignale errechnet und über die Signalvorrichtung akustische und/oder taktile Signale zur Orientierung bereitstellt.In the system according to the invention, the second radio-technical devices can each have a radio transmitter, in particular a wireless transmitter operating in the WLAN area, and the first radio-technical device can have a radio receiver, in particular a radio receiver operating in the WLAN range. Preferably, the radio transmitters are mounted in the static objects (walls, doors, windows, street lights, etc.) with the radio receiver carried by the person receiving the radio signals from the mounted radio transmitters. In this alternative embodiment of the invention, multiple radio transmitter units may also be installed in the objects (e.g., in walls or floors at S / U stations). The visually impaired person then merely carries with him a suitable radio receiver, which then calculates the control signals via the evaluation unit and provides acoustic and / or tactile signals for orientation via the signal device.

In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen ist die erste funktechnische Vorrichtung, die zumindest den Funkempfänger aufweist, in einen Hilfsgegenstand, insbesondere in einen Blindenstock, integriert, den die Person mit sich führt. In diesem Zusammenhang kann der Hilfsgegenstand, insbesondere der Blindenstock, ferner einen Ortungsempfänger, insbesondere einen GPS-Empfänger, enthalten. Demnach kann die Erfindung unter Benutzung eines „Blindenstockes“ ausgestaltet sein. Dabei kann auch eine Funksendeeinheit in diesem Stock integriert sein, wobei Informationen zur Lokalisierung über die Aussendung und den Empfang von Funksignalen in Interaktion mit z.B. im Fußboden eingelassenen Einrichtungen (z.B. Reflektoren) gewonnen werden.In further preferred refinements, the first radio-technical device, which has at least the radio receiver, is integrated into an auxiliary object, in particular into a cane, which the person carries with him. In this context, the auxiliary item, in particular the blind stick, also a locating receiver, in particular a GPS receiver included. Accordingly, the invention can be configured using a "blind stick". In this case, a radio transmission unit can be integrated in this floor, with information for localization on the transmission and reception of radio signals in interaction with eg embedded in the floor facilities (eg reflectors) are obtained.

Nachfolgend wird die Erfindung im Detail anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die folgende schematische Darstellungen zeigen:In the following, the invention will be described in detail by means of exemplary embodiments with reference to the attached drawings, which show the following schematic representations:

1 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Systems in einer ersten Ausführungsform; 1 shows the structure of the system according to the invention in a first embodiment;

2 zeigt näher in Detail den Aufbau einer ersten Funkvorrichtung zur Verwendung in dem System nach 1; 2 Fig. 12 shows in more detail the construction of a first radio apparatus for use in the system 1 ;

3 veranschaulicht eine von dem System nach 1 durchgeführte symmetrische Frequenzauswertung; 3 illustrates one of the system 1 symmetric frequency evaluation performed;

4 veranschaulicht einen von dem System nach 1 erzeugten mittleren Korridor zur Führung der Person; 4 illustrates one of the system 1 generated middle corridor to guide the person;

5 veranschaulicht zwei von dem System nach 1 erzeugte Rand-Korridore zur Führung der Person; 5 illustrates two of the system 1 generated edge corridors for guiding the person;

6a/b sowie 7 veranschaulichen eine von dem System nach 1 durchgeführte asymmetrische Frequenzauswertung; 6a / b as well 7 illustrate one of the system 1 asymmetric frequency evaluation performed;

8 veranschaulicht eine von dem System nach 1 erzeugte akustische Markierung des mittleren Korridors nach 4; 8th illustrates one of the system 1 produced acoustic marking of the middle corridor 4 ;

9 veranschaulicht zwei von dem System nach 1 erzeugte akustische Markierungen der beiden Rand-Korridore nach 5; 9 illustrates two of the system 1 generated acoustic markings of the two edge corridors 5 ;

10 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Systems in einer zweiten Ausführungsform; 10 shows the structure of the system according to the invention in a second embodiment;

11 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Systems in einer dritten Ausführungsform; und 11 shows the structure of the system according to the invention in a third embodiment; and

12 zeigt in Form einen Flussdiagrams den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens, das z.B. von dem System nach 1–9 durchgeführt wird. 12 shows in the form of a flow diagram the sequence of a method according to the invention, for example, the system according to 1 - 9 is carried out.

Mit Verweis auf die 1–9 sowie 11 wird hier zunächst eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.With reference to the 1 - 9 such as 11 Here, first, a first embodiment of the present invention will be described.

Die 1 zeigt schematisch den Aufbau des erfindungsgemäßen Systems SYS in einer ersten Ausführungsform, bei welcher die sehbehinderte bzw. blinde Person P ein Gerät mit sich führt, in dem eine erste Funkvorrichtung F1 eingebaut ist, die hier z.B. im Wesentlichen einen Funkempfänger RX aufweist, der Funksignale FS von mehreren (zweiten) Funkvorrichtungen F2 empfangen kann. Dabei handelt es sich um Funksender, die an statischen Objekten O montiert sind oder darin integriert bzw. eingebaut sind. Unter statischen Objekten O sind alle Gegenstände und Einrichtungen zu verstehen, deren Position im Raum fest ist, insbesondere Gebäudeteile wie z.B. Wände, Böden, Decken, Türen, Fenster bzw. Fensterrahmen, und/oder Einrichtungsteile und Möbel wie z.B. Gestelle, Regale, Schränke, Tische, Theken, Wand- und Deckenleuchten und dergleichen. Auch zählen Gebäude- und Einrichtungsgegenstände die in öffentlichen Gebäuden oder an öffentlichen Plätzen und Wegen dazu, wie z.B. Straßenlampen, Ampelanlagen, sog. Straßenmobilar, Werbetafeln, Telefonzellen, Bankautomaten und dergleichen.The 1 schematically shows the structure of the system according to the invention SYS in a first embodiment, in which the visually impaired or blind person P carries a device with it, in which a first radio device F1 is installed, which here, for example, essentially a radio receiver RX, the radio signals FS from a plurality of (second) radio devices F2. These are radio transmitters which are mounted on static objects O or are integrated or installed therein. Static objects O are all objects and devices whose position is fixed in space, in particular building parts such as walls, floors, ceilings, doors, windows or window frames, and / or furnishings and furniture such as racks, shelves, cabinets, Tables, counters, wall and ceiling lights and the like. Also include buildings and furnishings in public buildings or in public places and ways to such as street lights, traffic lights, so-called. Street mobar, billboards, telephone booths, ATMs and the like.

Wie insbesondere die 2 zeigt, enthält die tragbare, erste Funkvorrichtung F1 im Wesentlichen einen Funkempfänger RX, der die Funksignal FS von den festinstallierten zweiten Funkvorrichtungen F2 empfängt. Dem Funkempfänger RX ist eine zentrale Verarbeitungseinheit bzw. Auswerteeinrichtung A nachgeschaltet, die die empfangenen Funksignale FS auswertet. Anhand der Auswertung wird insbesondere festgestellt, ob sich der Funkempfänger RX und damit auch die Person P in der Mitte zwischen zwei Funksendern F2 befindet oder nicht. Dieser Bereich stellt in schematischer Form einen Korridor KM dar (s. 4), entlang dem sich die Person P sicher bewegen kann, ohne Gefahr zu laufen, mit den festen Objekten O zu kollidieren. How the particular 2 1, the portable first radio device F1 basically includes a radio receiver RX which receives the radio signal FS from the fixed second radio devices F2. The radio receiver RX is followed by a central processing unit or evaluation device A, which evaluates the received radio signals FS. On the basis of the evaluation, it is in particular determined whether or not the radio receiver RX and thus also the person P are located in the middle between two radio transmitters F2. This area represents in a schematic way a corridor KM (s. 4 ) along which the person P can move safely without running the risk of colliding with the fixed objects O.

Die Auswerteeinrichtung A ist mit einer Signalvorrichtung L verbunden, die in Abhängigkeit der Auswertung der empfangenen Funksignale FS akustische Signale ATS erzeugt, vorzugsweise als hörbare Töne, so dass die blinde oder sehbehinderte Person P den Korridor KM akustisch wahrnehmen kann. The evaluation device A is connected to a signal device L which generates acoustic signals ATS as a function of the evaluation of the received radio signals FS, preferably as audible tones, so that the blind or visually impaired person P can acoustically perceive the corridor KM.

Wie die 3 veranschaulicht, kann die Auswerteeinrichtung A die empfangenen Funksignale FS z.B. anhand der jeweiligen Signallaufzeit auswerten, die proportional zum Abstand s zwischen dem jeweiligen Funksender und Funkempfänger sind. Es können auch die Signalstärken bzw. Feldstärken ausgewertet werden, deren Betrag linear mit dem Abstand abnimmt. Abhängig von der Signallaufzeit bzw. dem Abstand s wird dann ein Ton als akustisches Signal ATS erzeugt. Die Frequenz des erzeugten Tones kann symmetrisch zu einem mittleren Abstand ausgelegt werden, der die Mitte eines Korridors KM angibt (s. 4). Wenn der gemessene Abstand s anzeigt, dass die Person P sich in der Mitte zwischen zwei Funksendern F2 befindet, sich also im Korridor KM befindet, wird ein Ton A erzeugt. Zu beiden Seiten der Mitte fällt die Frequenz des Tones ab, so dass die Person sehr schnell akustisch wahrnehmen kann, ob sie sich in dem Korridor KM befindet oder sich aus diesem herausbewegt. Die symmetrische Kurve kann auch in Form einer Stufenfunktion ausgelegt sein (s. gestrichelte Linie in 3). Solange sich der Nutzer in der Mitte des Korridors befindet, wird der Ton A erzeugt, sobald der Nutzer den Korridor verlässt (nach links oder rechts), wird ein Ton A* erzeugt. As the 3 illustrated, the evaluation device A can evaluate the received radio signals FS, for example, based on the respective signal propagation time, which are proportional to the distance s between the respective radio transmitter and radio receiver. It is also possible to evaluate the signal strengths or field strengths, the magnitude of which decreases linearly with the distance. Depending on the signal propagation time or the distance s, a sound is then generated as an acoustic signal ATS. The frequency of the generated sound can be designed symmetrically to a mean distance indicating the center of a corridor KM (s. 4 ). If the measured distance s indicates that the person P is in the middle between two radio transmitters F2, that is, in the corridor KM, a sound A is generated. On both sides of the middle, the frequency of the sound falls off, so that the person can perceive acoustically very quickly, whether it is in the corridor KM or moves out of it. The symmetrical curve can also be designed in the form of a step function (see dashed line in FIG 3 ). As long as the user is in the middle of the corridor, the sound A is generated, as soon as the user leaves the corridor (left or right) a sound A * is generated.

In dieser ersten Ausführungsform (s. insbesondere 1 & 2) wird also ein System SYS realisiert, bei dem eine Anordnung mit mehreren Funksendern F2 vorgesehen ist, die an statischen Gegenständen (z.B. Wänden) montiert sind, und mit einem Funkempfänger RX in einem mobilen Gerät der blinden Person P, wobei eine symmetrische Tonzuordnung durchgeführt wird, um einen Bewegungs-Korridor KM akustisch wahrnehmbar zu markieren. Dazu sind mehrere geeignete Funksender F2 in den Objekten O eingebaut, z.B. in Wänden und Fußböden auf S-/U-Bahnhöfen auf Bahnhöfen und Flughäfen sowie in anderen öffentlichen Gebäuden (Rathäusern, Kaufhäusern, Krankenhäusern usw.). Der Empfänger RX im mobilen Gerät der sehbehinderten Person P empfängt die Funksignale FS und die Zentraleinheit bzw. Auswerteeinrichtung A errechnet daraus die Position. Der Umsetzer bzw. die Signalvorrichtung L setzt diese Information in geeignete akustische Signale ATS um. Die 3 skizziert hierbei den Zusammenhang zwischen dem Ortsbezug (Abstand zur Mitte eines Flures/Weges) und dem empfangenen akustischen Signal. Das Empfangssystem mit RX und A (wie in 2 gezeigt), berechnet aus den empfangenen Wellen und der dazugehörigen Signallaufzeit und/oder Signalstärke eine Lokalitätsinformation, welche die Information enthält, wo genau der Nutzer sich auf dem Weg, dem Gang, dem Flur befindet (hier auch mit „Korridor“ bezeichnet). Die Lokalitätsinformation wird mit einem korrespondierenden akustischen Signal verknüpft, beispielsweise einem festen Ton. Die Unterscheidung ob das Signal von links oder rechts kommt, lässt sich beispielsweise durch unterschiedliche Sende-Frequenzen auf der linken und rechten Seite (s. Sender F2 in 1) bewerkstelligen.In this first embodiment (see in particular 1 & 2 Thus, a system SYS is realized, in which an arrangement is provided with a plurality of radio transmitters F2, which are mounted on static objects (eg walls), and with a radio receiver RX in a mobile device of the blind person P, wherein a symmetric Tonzuordnung is performed to mark a movement corridor KM acoustically perceptible. For this purpose, several suitable radio transmitter F2 are installed in the objects O, for example in walls and floors at S- / U-stations in railway stations and airports as well as in other public buildings (town halls, department stores, hospitals, etc.). The receiver RX in the mobile device of the visually impaired person P receives the radio signals FS and the central unit or evaluation device A calculates the position therefrom. The converter or the signal device L converts this information into suitable acoustic signals ATS. The 3 outlines the relationship between the location reference (distance to the center of a corridor / path) and the received acoustic signal. The receiving system with RX and A (as in 2 shown) calculated from the received waves and the associated signal propagation time and / or signal strength, a locality information containing the information on exactly where the user is on the way, the corridor, the corridor (also referred to here as "corridor"). The location information is associated with a corresponding acoustic signal, such as a fixed tone. The distinction whether the signal comes from the left or the right can be made, for example, by different transmission frequencies on the left and right side (see transmitter F2 in FIG 1 ) accomplish.

Errechnet das Empfangssystem bspw. dass sich die Position genau in der Mitte des Flures befindet, wird ein entsprechender Ton, bspw. Ton A, erzeugt und der Nutzer P weiß damit, wenn er vorher mit dem System vertraut gemacht wurde, dass – immer wenn er diesen Ton A hört –, er sich in der Mitte des Korridore KM (Gange bzw. genau definiertes Wegstück) befindet. Wie die 1–4 veranschaulichen, können für die jeweiligen Positionen unterschiedlich hohe Töne produziert werden. Dies bedeutet, wie oben beschrieben, dass, wenn sich der Nutzer P in der Mitte des definierten Korridors KM befindet, ein bestimmter Ton A erzeugt wird. Wie die 4 zeigt, wird ein mittlerer Korridor KM markiert. Bewegt sich der Nutzer in diesem definierten Korridor, hört er einen bestimmten Ton, in diesem Beispiel den Ton A. Damit weiß er, dass er beispielsweise in der Mitte eines Flures oder auf einem definierten Bahnsteigbereich oder generell auf einem definierten Wegbereich läuft. Verlässt der Nutzer P diesen definierten Bereich, ändert sich der hörbare Ton.If the reception system calculates, for example, that the position is exactly in the middle of the corridor, a corresponding sound, for example sound A, is generated and the user P knows, if he was previously familiarized with the system, that whenever he does hears this sound A - he is in the middle of the corridor KM (corridor or well-defined path) is. As the 1 - 4 illustrate, different high tones can be produced for the respective positions. That is, as described above, when the user P is in the middle of the defined corridor KM, a certain sound A is generated. As the 4 shows, a middle corridor KM is marked. If the user moves in this defined corridor, he hears a certain tone, in this example the sound A. Thus, he knows that he is running, for example, in the middle of a corridor or on a defined platform area or generally on a defined path area. If the user P leaves this defined area, the audible sound changes.

Die 5 veranschaulicht eine Erweiterung der akustischen Markierung dahingehend, dass auch Randkorridore KL und KR gebildet werden können. Je nachdem, ob der Nutzer P nach links oder nach rechts vom definierten Zielkorridor abweicht, ändert sich die Tonhöhe. Das System erlaubt es somit, entsprechende linke und rechte Randkorridore KL bzw. KR zu definieren und diese mit entsprechenden Tönen zu verknüpfen bzw. diesen Korridoren entsprechende Töne zuzuordnen. Dem Nutzer P kann damit eine Art akustische Wegführung angeboten werden. Bei einer symmetrischen Vorgehensweise erhalten die Randkorridore KL und KR beide denselben Ton A*. Der Nutzer P nimmt dann akustisch wahr, wenn er den mittleren Korridor KM (Ton A) verlässt und in einem der Randkorridore KL und KR (Ton A*) eintritt.The 5 illustrates an extension of the acoustic mark in that also edge corridors KL and KR can be formed. Depending on whether the user deviates P to the left or to the right of the defined target corridor, the pitch changes. The system thus makes it possible to define corresponding left and right edge corridors KL and KR and to associate these with corresponding tones or to assign corresponding tones to these corridors. The user P can thus be offered a kind of acoustic route guidance. In a symmetric approach, the boundary corridors KL and KR both receive the same tone A *. The user P then perceives acoustically when he leaves the middle corridor KM (sound A) and enters one of the boundary corridors KL and KR (sound A *).

Anhand der 6–9 wird nun als weiteres Ausführungsbeispiel (Variante zur ersten Ausführungsform) die Erzeugung von akustischen Signalen mittels einer asymmetrischen Auswertung der empfangenen Funksignale FS beschrieben:
Die 6a zeigt schematisch die Situation, dass sich der Nutzer P links von der Mitte befindet, was anhand der empfangenen Funksignale FS ausgewertet werden kann. Das System erzeugt dann einen Ton B. Die 6b zeigt schematisch die andere Situation, bei der sich der Nutzer P rechts von der Mitte befindet. In diesem Fall erzeugt das System einen Ton C. Die Darstellungen in den 6a und 6b veranschaulichen, dass je nach Position des Nutzers die Funkwellen unterschiedlich lange Wegstrecken S1 bzw. S2 durchlaufen, und dass abhängig davon unterschiedliche Signaltöne erzeugt werden.Based on 6 - 9 The generation of acoustic signals by means of an asymmetrical evaluation of the received radio signals FS will now be described as a further exemplary embodiment (variant of the first embodiment):
The 6a schematically shows the situation that the user P is located to the left of the center, which can be evaluated based on the received radio signals FS. The system then generates a tone B. The 6b schematically shows the other situation in which the user P is located to the right of the center. In this case, the system generates a sound C. The representations in the 6a and 6b illustrate that, depending on the position of the user, the radio waves pass through paths S1 and S2 of different lengths, and that depending on this, different signal tones are generated.

Die 7 zeigt dazu einen asymmetrischen Kurvenverlauf bzw. Frequenzverlauf beim Durchschreiten des Korridors. Solange sich der Nutzer in der Mitte des Korridors befindet, wird der Ton A erzeugt. Sobald der Nutzer sich links davon befindet (linker Randkorridor), wird ein Ton B erzeugt. Befindet sich der Nutzer jedoch rechts von der Mitte (rechter Randkorridor), wird ein Ton C erzeugt.The 7 shows an asymmetric curve or frequency response when passing through the corridor. As long as the user is in the middle of the corridor, sound A is generated. As soon as the user is on the left (left border corridor), a sound B is generated. However, if the user is to the right of the center (right-hand edge corridor), a sound C is generated.

Das generelle Prinzip der akustischen Wegeführung entspricht dem zuvor anhand der 1–5 beschriebenen Verfahren. Der Unterschied liegt jedoch in der Art und Weise der tonalen Zuordnung, die im ersten Beispiel symmetrisch war und nun im zweiten Beispiel asymmetrisch ist.The general principle of acoustic routing corresponds to the previously based on the 1 - 5 described method. The difference, however, lies in the way of the tonal Assignment that was symmetric in the first example and is now asymmetric in the second example.

Wie die 8 und 9 zeigen, wird ein mittlerer Korridor mit dem Ton A markiert; der linke Rand-Korridor KL wird mit dem Ton B markiert, und der rechte Rand-Korridor KR wird mit dem Ton C markiert. Verlässt der Nutzer P den als mittig definierten Korridor (Ton A) und bewegt er sich bspw. nach links, so erkennt die Auswerteeinrichtung dies an den unterschiedlichen Laufzeiten und/oder Feldstärken der von den Wänden ausgestrahlten Funkwellen FS. Die Auswertevorrichtung A erkennt somit, dass der Nutzer sich links von der Mitte befindet und kann dem Nutzer P nun einen entsprechenden Ton, bspw. Ton B, einspielen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann dieser Ton sehr fein variieren (s. auch 7), so dass sich ein kontinuierlicher Tonverlauf ergibt.As the 8th and 9 show a middle corridor marked with the sound A; the left edge corridor KL is marked with the tone B, and the right edge corridor KR is marked with the tone C. If the user leaves the P corridor defined as the center (sound A) and moves, for example, to the left, the evaluation device recognizes this at the different transit times and / or field strengths of the radio waves FS emitted by the walls. The evaluation device A thus recognizes that the user is located to the left of the center and can now the user P a corresponding sound, for example. Sound B, import. In the present embodiment, this tone can vary very finely (see also 7 ), resulting in a continuous tone progression.

Erkennt die Auswertevorrichtung A jedoch, dass sich der Nutzer P rechts von der Mitte befindet, so wird dem Nutzer nun ein entsprechender Ton C eingespielt, welcher sich von dem auf der linken Seite unterscheidet. Das System spielt damit asymmetrische Töne ein und erlaubt dem Nutzer nicht nur zu erkennen, dass er sich von der Mitte entfernt hat, sondern auch, ob er sich links oder rechts von der Mitte befindet. Die hier erzeugten Signale sind Töne A, B oder C, also akustische Signale. Alternativ oder auch zusätzlich dazu kann das System taktile Signale erzeugen, die der blinde Nutzer P durch seinen Tastsinn wahrnehmen kann (z.B. über eine Vibrationsvorrichtung).However, if the evaluation device A recognizes that the user P is located to the right of the center, the user will now be presented with a corresponding tone C, which differs from that on the left side. The system plays with it asymmetrical tones and allows the user not only to recognize that he has moved away from the center, but also whether he is to the left or right of the center. The signals generated here are tones A, B or C, ie acoustic signals. Alternatively, or additionally, the system may generate tactile signals which the blind user P may perceive by his sense of touch (e.g., via a vibration device).

Die beschriebene akustische und/oder taktile Signalerzeugung lässt sich auch dazu nutzen, dass bei Annäherung an bestimmte bauliche Gegebenheiten, wie beispielsweise Türen, Fenster, Treppen, jeweils ein zugehöriger Ton ausgegeben wird. Damit wird dem Nutzer P signalisiert – wenn er beispielsweise Ton D hört – hier befindet sich eine Tür, bei Ton E – hier gibt es ein Fenster, bei Ton F – hier kommt eine Treppe. Diese tonliche Kennzeichnung von Türen, Fenstern usw. kann ebenso in der Weise erfolgen, dass dem Signal entsprechende Kennungen mit aufgeprägt werden. Dies kann durch Modulation (z.B. Frequenzmodulation als Variierung der Tonhöhe oder Amplitudenmodulation) geschehen wie auch durch das Mitsenden geeigneter Codes.The described acoustic and / or tactile signal generation can also be used so that when approaching certain structural conditions, such as doors, windows, stairs, each an associated sound is output. Thus, the user P is signaled - for example, if he hears sound D - here is a door, at sound E - here there is a window, at sound F - here comes a staircase. This tonal identification of doors, windows, etc. can also be done in such a way that the signal corresponding identifiers are imprinted. This can be done by modulation (e.g., frequency modulation as pitch variation or amplitude modulation) as well as by sending appropriate codes.

Alternativ zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann, als weitere Variante, auch ein Sender TX in dem mobilen Gerät bzw. der tragbaren Funkvorrichtung des Nutzers P (s. 1) integriert sein und omnidirektional Funksignale in einem geeigneten und medizinisch unbedenklichen Frequenzbereich aussenden. Der ebenfalls im mobilen Gerät integrierte Funkempfänger RX empfängt dann die reflektierten Funksignale. Dabei können Reflexionen an Objekten unterschiedlicher Art auftreten, z.B. an Wänden, Fußböden, Türen und weiteren Begrenzungen und Hindernissen. Daraus berechnet die Auswerteeinheit A Abstände zu diesen Objekten. Eine Signalvorrichtung L setzt diese Information in akustische und/oder taktile Signale bzw. Signalmuster um, die der sehbehinderten Person Informationen liefern, wo sie sich relativ zu diesen Objekten befindet. Die Information kann so z.B. über die Art des Signals (akustisch oder taktil), über verschiedene Muster (lange Dauersignale oder Muster und Folgen aus kürzeren Signalabschnitten) oder im akustischen Fall über die Tonhöhe weitergegeben werden. As an alternative to the embodiments described above, as a further variant, a transmitter TX in the mobile device or the portable radio device of the user P (s. 1 ) and transmit omnidirectional radio signals in a suitable and medically acceptable frequency range. The radio receiver RX, which is also integrated in the mobile device, then receives the reflected radio signals. Reflections can occur on objects of various kinds, eg on walls, floors, doors and other boundaries and obstacles. From this, the evaluation unit A calculates distances to these objects. A signaling device L converts this information into acoustic and / or tactile signals or signal patterns, which provide the visually impaired person information about where they are relative to these objects. The information can thus be passed on, for example, via the type of signal (acoustic or tactile), via different patterns (long duration signals or patterns and sequences from shorter signal sections) or in the acoustic case via the pitch.

Die anfallenden Daten können mit Geokoordinaten und Informationen zur Lokation versehen werden und in einer Cloud, d.h. auf Server in Rechenzentren, gespeichert und verarbeitet und können z.B. für Vorhersagen genutzt werden. Die Datensätze könnten bestehen aus: Ortsinformation, Etage, Raum, Öffnungszeiten (wenn es teilweise geschlossene Gebäude sind) usw.The resulting data may be provided with geo-coordinates and location information and stored in a cloud, i. on servers in data centers, stored and processed, and may e.g. be used for predictions. The records could consist of: location information, floor, room, opening hours (if it is partly closed buildings), etc.

Die 10 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel als zweite Ausführungsform. Dabei handelt es sich um eine Anordnung mit Funksender im mobilen Objekt und Funkempfänger in statischen Gegenständen. The 10 illustrates another embodiment as a second embodiment. It is an arrangement with radio transmitter in the mobile object and radio receiver in static objects.

Dieses Ausführungsbeispiel basiert auf denselben Auswertemöglichkeiten, welche in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Die 10 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem sich der Sender TX im mobilen Gerät F1* befindet, welches die sehbehinderte Person P mit sich trägt. Die Umgebung hingegen ist mit Empfängern F2* bzw. Reflektoren ausgestattet, welche die ausgesendeten Wellen empfangen, und ein entsprechendes Signal zurücksenden, welches von der Auswerteeinheit zur Berechnung der Position verwendet wird. Demnach ist die erste Funkvorrichtung F1* in dem mobilen Gerät als Funksendeempfänger realisiert, während die zweiten Funkvorrichtungen F2* in den statischen Objekten O installiert und als Reflektoren realisiert sind. This embodiment is based on the same evaluation possibilities which are described in the preceding embodiments. The 10 illustrates an example in which the transmitter TX is located in the mobile device F1 *, which carries the visually impaired person P with it. The environment, on the other hand, is equipped with receivers F2 * or reflectors which receive the transmitted waves and send back a corresponding signal which is used by the evaluation unit to calculate the position. Thus, the first wireless device F1 * is implemented in the mobile device as a radio transceiver, while the second wireless devices F2 * are installed in the static objects O and implemented as reflectors.

Die zuvor anhand der 1–10 beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch miteinander verknüpft bzw. kombiniert werden, indem ein mobiles kombiniertes Gerät für die Funksende- und Empfangstechnik (Ausführungsbeispiel mit TX in F2 und nur RX in F1) und für die Funkempfangstechnik (Ausführungsbeispiel mit nur RX in F1) konstruiert und verwendet wird. die Zentral- bzw. Auswerteeinheit A und der Umsetzer bzw. Signalvorrichtung L können dann gemeinsam verwendet werden. Auf diese Weise kann die sehbehinderte Person, in Umgebungen, wo Technik entsprechend des einen Ausführungsbeipiels (TX in F2 und nur RX in F1) vorinstalliert ist, davon profitieren, ist aber auch unabhängig, wo dies nicht der Fall ist und kann dort die Technik nach Ausführungsbeispiel gemäß (TX und RX in F1) nutzen.The previously based on the 1 - 10 described embodiments can also be combined or combined by a mobile combined device for the radio transmission and reception technology (embodiment with TX in F2 and only RX in F1) and for the radio reception technique (embodiment with only RX in F1) constructed and used , the central or evaluation unit A and the converter or signal device L can then be used together. In this way, in environments where technology according to one embodiment (TX in F2 and only RX in F1) is preinstalled, the visually impaired person may benefit therefrom, but is also independent where that is not the case Use the technique according to the embodiment according to (TX and RX in F1).

Die 11 zeigt eine besonders bevorzugten Ausführungsform, bei welcher ein Blindenstock BS mit einer Funkvorrichtung F1* umfassend einen Funksender und -empfänger ausgestattet ist. Demnach ist in dem Blindenstock BS eine komplette Funksende- und empfangstechnik installiert. In öffentlichen Gebäuden kann dann dort vorinstallierte Technik verwendet werden, z.B. geeignete Funkschienen, die in Fußböden unsichtbar eingelassen sind. Wird nun der Blindenstock BS mit dieser Technik benutzt, so verhält sich der Stock ruhig, wenn man recht genau der Schiene folgt (die z.B. in der Mitte eines zu gehenden Wegs eingelassen ist). Weicht man davon ab, vibriert der Stock – je stärker man abweicht, desto intensiver – oder ein entsprechender Ton ertönt in der Tonhöhe variierend in einem Kopfhörer, so dass über diese Information ein Leitsystem entsteht.The 11 shows a particularly preferred embodiment in which a cane BS is equipped with a radio F1 * comprising a radio transmitter and receiver. Accordingly, a complete radio transmission and reception technology is installed in the cane BS. Pre-installed technology can then be used in public buildings, eg suitable radio rails that are invisibly embedded in floors. Now, if the cane BS is used with this technique, then the stick behaves quietly, if you follow the track quite accurately (which is eg in the middle of a path to be walked). If you deviate from this, the stick vibrates - the more you deviate, the more intense - or a corresponding tone sounds in the pitch varying in a headset, so that this information creates a control system.

Die in dem Blindenstock BS befindliche Auswerteeinrichtung kann in verschiedenen Ausprägungen vorhanden sein. So kann dem Träger entweder durch ein haptisches Signal-Vibrieren des Stockes- als auch über ein akustisches Signal- beispielsweise durch angeschlossene Bluetooth-Kopfhörer- die jeweilige Position oder Orientierung ‚angezeigt‘ werden. Die Erzeugung von akustischen und/oder taktilen Signalen erfolgt, auf die zuvor beschriebene Weise, und dient zur Bildung der beschriebenen Korridore, d.h. zur akustischen oder taktilen Markierung von Bereichen, in denen der Nutzer sich kollisionsfrei bewegen kann. Dabei sind die Korridore als virtuelle Raumbereiche bzw. -zonen zu verstehen, deren Ausdehnung und Form durch die vom Nutzer akustisch / taktil wahrnehmbaren Signale bestimmt sind.The evaluation device located in the cane BS can be present in various forms. Thus, the carrier can be 'displayed' either by a haptic signal vibration of the floor- as well as an acoustic signal, for example by connected Bluetooth headset, the respective position or orientation. The generation of acoustic and / or tactile signals occurs in the manner previously described and serves to form the described corridors, i. for acoustic or tactile marking of areas in which the user can move without collision. The corridors are to be understood as virtual space areas or zones whose extent and shape are determined by the acoustic / tactile signals perceivable by the user.

Die 12 zeigt ein Blockschaltbild für das erfindungsgemäße Verfahren 100, bei dem im Wesentlichen die folgenden Schritte ausgeführt werden. Dabei geht das Verfahren 100 von einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aus, wie z.B. dem anhand der 1 & 2 beschriebenen Beispiel zum Führen einer blinden oder sehbehinderten Person P mit Hilfe von funktechnischen Vorrichtungen und mindestens einer Signalvorrichtung L, wobei eine erste funktechnische Vorrichtung F1 von der Person P getragen wird und zweite funktechnische Vorrichtungen F2 an statischen Objekten O befestigt sind.The 12 shows a block diagram for the inventive method 100 in which essentially the following steps are performed. It goes the process 100 of one of the embodiments described above, such as the basis of the 1 & 2 described example for guiding a blind or visually impaired person P by means of radio devices and at least one signaling device L, wherein a first radio device F1 is carried by the person P and second radio devices F2 are attached to static objects O.

Zunächst werden in einem ersten Schritt 110 Funksignale FS zwischen den zweiten funktechnischen Vorrichtungen F2 und der ersten funktechnischen Vorrichtung F1 übertragen. Dann werden in einem Schritt 120 die übertragenen Funksignale FS von der Auswerteeinheit A auswertet. In einem Schritt 130 werden schließlich von der mindestens einen Signalvorrichtung L in Abhängigkeit von der Auswertung der übertragenen Funksignale FS akustische und/oder taktile Signale ATS erzeugt, mit denen eine räumliche Ausdehnung s mindestens eines Korridors KM, KR, KL markiert wird, in welchem die Person P sich bewegen kann, ohne Gefahr zu laufen, mit einem der statischen Objekte O zu kollidieren.First, in a first step 110 Radio signals FS transmitted between the second radio devices F2 and the first radio device F1. Then be in one step 120 the transmitted radio signals FS from the evaluation unit A evaluates. In one step 130 are finally generated by the at least one signal device L in response to the evaluation of the transmitted radio signals FS acoustic and / or tactile signals ATS, with which a spatial extent s at least one corridor KM, KR, KL is marked, in which the person P to move can collide with one of the static objects O without running the risk.

Das Blockschaltbild veranschaulicht das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches an die jeweilige Situation entsprechend der zuvor beschriebenen Varianten und Zusätze angepasst werden kann.The block diagram illustrates the basic principle of the method according to the invention, which can be adapted to the respective situation according to the variants and additions described above.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass für die blinde oder sehbehinderte ein oder mehrere Korridore über akustische und/oder taktile Signale wahrnehmbar markiert werden, so dass sich die Person sicher und kollisionsfrei bewegen kann. Hierzu erfolgt eine symmetrische oder asymmetrische Zuordnung, z.B. durch Erzeugung verschiedener Töne. Auch können einzelne Objekte durch akustische und/oder Signale markiert werden, so dass die Person wahrnehmen kann, ob sich z.B. eine Türe oder ein Fenster in der Nähe befindet. The invention is characterized in particular in that, for the blind or visually impaired, one or more corridors are perceptibly marked by acoustic and / or tactile signals, so that the person can move safely and without collision. For this purpose, a symmetrical or asymmetrical assignment takes place, e.g. by producing different sounds. Also, individual objects can be marked by acoustic and / or signals, so that the person can perceive whether, e.g. a door or a window is located nearby.

In einer der beschriebenen Ausführungsbeispiele (s. 10) können auch in den statischen Objekten aktive Funkempfänger installiert sein, wobei die Person einen mobilen Funksender mit sich führt. Dabei können unterschiedliche Funktechniken eingesetzt werden, wie z.B. GSM/UMTS, oder auch WLAN, LTE, NFC oder 5G usw.. Auch sind Lösungen möglich, bei denen Funksignale oder Wellen reflektiert werden. Hierzu wurden auch Beispiele beschrieben, bei denen ein Funksendeempfänger in einem mobilen Gerät oder Hilfsmittel der Person installiert ist (z.B. in einem Blindenstock; s. 11) und reflektierte Wellen empfängt und auswertet. Der Blindenstock bzw. die vom Nutzer tragbare Funkvorrichtung kann auch zusätzlich mit einem GPS-Empfänger ausgestattet sein, dessen Daten dann ebenfalls von der Auswerteeinheit ausgewertet werden, um den Nutzer mit weiteren Lokalisierungsinformationen zu versorgen. Viele weitere Ausführungsvarianten sind denkbar.In one of the described embodiments (s. 10 ) can be installed in the static objects active radio receiver, the person carries a mobile radio transmitter with him. Different radio technologies can be used, such as GSM / UMTS, or WLAN, LTE, NFC or 5G, etc. Also, solutions are possible in which radio signals or waves are reflected. For this purpose, examples have also been described in which a radio transceiver is installed in a mobile device or auxiliary device of the person (eg in a blind stick; 11 ) and reflects and evaluates reflected waves. The blind stick or the user-portable radio device can also be additionally equipped with a GPS receiver, the data of which is then also evaluated by the evaluation unit in order to provide the user with further localization information. Many other variants are conceivable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19850056 A1 [0004, 0004]
DE 19720739 A1 [0005]
DE 29623923 U1 [0006]
DE 19602669 A1 [0006]

Claims

Procedure ( 100 ) for guiding a blind or visually impaired person (P) by means of radio devices and at least one signaling device (L), a first radio device (F1; F1 *) being carried by the person (P) and second radio devices (F2; F2 *) are attached to static objects (O), whereby radio signals (FS) are transmitted between the first radio-technical device and the second radio-technical device ( 110 ), wherein the transmitted radio signals (FS) are evaluated by an evaluation unit (A) ( 120 ) connected to at least one of the radio devices receiving the transmitted radio signals (FS) and connected to the at least one signaling device (L), characterized in that at least one signaling device (L) is dependent on the Evaluation of the transmitted radio signals (FS) acoustic and / or tactile signals (ATS) are generated ( 130 ), with which a spatial extent (s) of at least one corridor (KM, KR, KL) is marked, in which the person (P) can move without running the risk of colliding with one of the static objects (O).

Procedure ( 100 ) according to claim 1, characterized in that by the evaluation unit (A) the signal propagation times and / or signal strengths of the transmitted radio signals (FS) are evaluated ( 120 ), and that the acoustic and / or tactile signals (ATS) are generated by the at least one signal device (L) as a function of the evaluated signal propagation times and / or signal strengths ( 130 ).

Procedure ( 100 ) according to claim 2, characterized in that the frequency (f) of the generated signals (ATS) is changed as a function of the evaluated signal propagation times and / or signal strengths ( 130 ).

Procedure ( 100 ) according to claim 3, characterized in that the frequency (f) of the generated signals (ATS) is changed symmetrically or asymmetrically to a center line (M) of that corridor (KM) ( 130 ) whose spatial extent (S) covers a central area between the static objects (O).

Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that different static objects (O), in particular walls, doors and windows, are equipped with the second radio equipment (F2 *), wherein of the respective second radio equipment (F2 *) an identifier (KS) for the respective static object (O) is sent out.

System (SYS) for carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein the system for guiding a blind or visually impaired person (P) comprises radio-technical devices and at least one signaling device (L), wherein a first radio-technical device (F1; F1 *) obtains is to be carried by the person (P), and wherein second radio devices (F2; F2 *) are attached to static objects (O) so that radio signals (FS) are transferable between the first radio device and the second radio device , wherein the system for evaluating the transmitted radio signals (FS) comprises an evaluation unit (A) which is connected to at least one of the radio devices which receives the transmitted radio signals (FS), and the at least one signal device (L) to the evaluation unit ( A), characterized in that the at least one signaling device (L) in dependence on the off evaluation of the transmitted radio signals (FS) generates acoustic and / or tactile signals (ATS), with which a spatial extent (s) of at least one corridor (KM, KR, KL) is marked, in which the person (P) can move, without running the risk of colliding with one of the static objects (O).

System (SYS) according to Claim 6, characterized in that the first radio-technical device (F1) has a radio transmitter (TX) and a radio receiver (RX), in particular radar-operated radio transmitters and radio receivers, and in that the second radio-technical devices (F2) a, in particular acting in the radar range, radio-reflector has.

System (SYS) according to claim 6, characterized in that the second radio equipment (F2 *) comprises a radio transmitter (TX), in particular a radio transmitter operating in the WLAN area, and that the first radio equipment (F1 *) a radio receiver ( RX), in particular a wireless receiver operating in the WLAN area.

System (SYS) according to Claim 7 or 8, characterized in that the first radio-technical device (F1; F1 *), which has at least the radio receiver (RX), is integrated in an auxiliary object, in particular in a blind stick (BS) the person (P) carries with him.

System (SYS) according to claim 9, characterized in that the auxiliary item, in particular the blind stick (BS), further includes a locating receiver, in particular GPS receiver.

Ancillary object, in particular blind stick (BS), for a blind or visually impaired person (P) for use in the system (SYS) according to any one of claims 6-10.