DE102009059821A1 - Method for acoustic perception of points and/or lines in e.g. residence area for blind person, involves acoustically describing points and/or lines formed points in plane or space by coordinate of stereophony, sound dynamics and pitch - Google Patents
Method for acoustic perception of points and/or lines in e.g. residence area for blind person, involves acoustically describing points and/or lines formed points in plane or space by coordinate of stereophony, sound dynamics and pitch Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009059821A1 DE102009059821A1 DE102009059821A DE102009059821A DE102009059821A1 DE 102009059821 A1 DE102009059821 A1 DE 102009059821A1 DE 102009059821 A DE102009059821 A DE 102009059821A DE 102009059821 A DE102009059821 A DE 102009059821A DE 102009059821 A1 DE102009059821 A1 DE 102009059821A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- field
- points
- sound
- residence
- blind
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
- G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
- G01C21/3626—Details of the output of route guidance instructions
- G01C21/3629—Guidance using speech or audio output, e.g. text-to-speech
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
- A61H3/06—Walking aids for blind persons
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
- G09B21/001—Teaching or communicating with blind persons
- G09B21/006—Teaching or communicating with blind persons using audible presentation of the information
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/50—Control means thereof
- A61H2201/5023—Interfaces to the user
- A61H2201/5048—Audio interfaces, e.g. voice or music controlled
Abstract
Description
Es handelt sich um ein Verfahren, das die Umgebung eines Blinden in ihren Flächen- oder Raumkoordinaten über den Hörsinn darstellt und so akustisch in Richtungen weisen, Objekte lokalisieren und darstellen oder ganze Klangbilder von der Umgebung eines Blinden erstellen kann.It is a method that represents the environment of a blind person in their area or space coordinates via the sense of hearing and thus acoustically point in directions, locate and display objects or create whole sound images of the environment of a blind person.
Beschreibungdescription
Blinde haben – möglicherweise als Ausgleich zum Verlust ihrer Sehkraft – einen geschärften Tast- und Hörsinn. So haben Blinde gelernt, mit dem Tastsinn zu lesen. Mit dem Hörsinn können sie Geräusche besser deuten und so vieles aus ihrer Umgebung wahrnehmen das zum Erkennen von Objekten oder Deuten von Situationen führen kann. Zum Beispiel ziehen sie aus dem Klang in einem Raum Rückschlüsse auf dessen Größe. Allerdings sind diese Wahrnehmungen nur qualitativer Natur und können nicht zuverlässig zur Orientierung beitragen.The blind have a sharpened sense of touch and hearing, possibly as compensation for the loss of their sight. So blind people have learned to read with the sense of touch. With the sense of hearing they can interpret sounds better and perceive so much of their environment that can lead to the recognition of objects or interpret situations. For example, they draw conclusions about their size from the sound in a room. However, these perceptions are only of a qualitative nature and can not reliably contribute to orientation.
Ziel dieser Erfindung ist es, Blinden ihre Umgebung, einen Teil ihrer Umgebung oder Objekte in ihrer Umgebung über den Hörsinn wahrnehmbar zu machen, so dass sie sich in dieser Umgebung sicher bewegen können, Objekte orten und ergreifen können und sich in eine von ihnen bestimmte Richtung wenden oder in diese Richtung durch das Hören geleitet werden können.The purpose of this invention is to make blind people aware of their surroundings, part of their environment or objects in their environment via the sense of hearing, so that they can move safely in this environment, locate and grasp objects and move in a direction of their own or be directed in this direction by listening.
Es wurde gefunden, dass es möglich ist, ein optisches Bild, eine Umgebung oder einzelne Objekte akustisch darzustellen und über den Hörsinn wahrzunehmen. Hierbei geht der Klang nicht von den Objekten selbst aus.It has been found that it is possible to acoustically represent an optical image, an environment or individual objects and perceive them via the sense of hearing. The sound does not emanate from the objects themselves.
Dies geschieht zum Beispiel, indem ein im Bild oben befindliches Objekt durch einen hohen Ton und ein unten befindliches Objekt durch einen entsprechend tiefen Ton dargestellt wird.This happens, for example, when an object in the picture above is represented by a high tone and a lower object by a correspondingly low tone.
Durch stereophone Bilddarstellung können Objekte im rechten Bildteil je nach ihrem Abstand von der Bildmitte mehr oder weniger bevorzugt im rechten Ohr zu hören sein. Gleiches gilt für die linke Bildseite im linken Ohr.By stereophonic image representation, objects in the right part of the image can be heard more or less preferably in the right ear, depending on their distance from the center of the image. The same applies to the left side of the picture in the left ear.
Um dies zu zeigen werden in
Hierbei sind die Notenlinien (
Nach diesem Verfahren lassen sich Flächenkoordinaten reproduzierbar akustisch beschreiben. In der
Zieht man noch die Klangdynamik heran, so lassen sich auch die Raumkoordinaten eines Objektes beschreiben (ein laut dargestelltes Objekt ist vorne, ein leise dargestelltes weiter hinten im Bild).If one also draws on the sound dynamics, then the spatial coordinates of an object can also be described (an object shown aloud is at the front, a quieter one at the back of the image).
Die erfindungsgemäße akustische Darstellung von Bildern und Objekten erfolgt bei Tonfolgen oder Harmonien vorzugsweise im tonalen Bereich und wird so eher als Musik empfunden denn als Geräusch. Dagegen wird bei Einzeltönen (genaue Lokalisierung von Einzelobjekten oder Annäherung von zwei Objekten), um das volle akustische Auflösungsvermögen zu nutzen (die Unterschiedsschwelle für die Tonhöhe beträgt nur 0,1%) eine stufenlose Tonskala bevorzugt.The acoustic representation of images and objects according to the invention preferably takes place in the case of tone sequences or harmonies in the tonal range and is thus perceived as music rather than as sound. In contrast, in single tones (exact localization of individual objects or approximation of two objects) in order to use the full acoustic resolution (the difference threshold for the pitch is only 0.1%) a stepless tone scale is preferred.
Auch Farben lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren akustisch wiedergeben, indem bestimmten Farben bestimmte Klangfarben oder einfach bestimmte Musikinstrumente zugeordnet werden. So könnte z. B. eine Violine die Farbe Gelb, eine Posaune die Farbe Blau und eine Klarinette die Farbe Rot u. s. w. Ist also das Objekt A in Zeichnung 1 gelb, so soll der Ton f von einer Violine gespielt werden. Die Klangfarbe kann aber auch allgemein zur Charakterisierung von Objekten benutzt werden, ohne Bezug zu ihrer Farbe.Even colors can be acoustically reproduced by the method according to the invention by assigning certain colors certain timbres or simply certain musical instruments. So z. B. a violin the color yellow, a trombone the color blue and a clarinet the color red u. s. w. Thus, if the object A in
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich dafür, Formen, bildhafte Darstellungen sowie Figuren dem Blinden wahrnehmbar zu machen. Auch können Blinde einzelne Objekte im Raum oder auf der Fläche orten und gegebenenfalls gezielt ergreifen. Ferner kann ein aus einer bestimmten Richtung kommender Ton den Blinden dazu veranlassen, sich in diese Richtung zu wenden oder in diese Richtung zu gehen oder aus dieser Richtung Informationen wie die Entfernung zu bestimmten und den Standort bestimmter Objekte zu erhalten.The method according to the invention is suitable for making forms, pictorial representations and figures perceptible to the blind. Also, blind people can locate individual objects in the room or on the surface and, if necessary, take targeted action. Further, sound coming from a particular direction may cause the blind to turn in that direction or to go in that direction or to receive information from that direction, such as the distance to particular and location of particular objects.
Um dieses Ziel zu erreichen wird die Umgebung des Blinden durch Geräte aufgenommen, welche die Umgebung optisch aufnehmen und/oder vermessen, oder Objekte in der Umgebung orten und Ihre Raum- oder Flächenkoordinaten bestimmen. Das erhaltene Datenmaterial wird durch elektronische Datenverarbeitung so aufbereitet, dass mit Hilfe gespeicherter Töne und Klänge diese nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Kopfhörer übertragen werden. Die Aufnahme kann ein fotographisches Bild sein, die senkrechte Projektion auf eine Fläche oder ein Hologramm durch einen Laserscanner To achieve this goal, the blind's environment is captured by devices that optically capture and / or measure the environment, or locate nearby objects and determine their spatial or surface coordinates. The data obtained is processed by electronic data processing so that with the help of stored sounds and sounds they are transmitted to the headphones according to the inventive method. The photograph may be a photographic image, the vertical projection onto a surface or a hologram by a laser scanner
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur akustischen Wahrnehmung von Flächen und/oder Linien und/oder Punkten und/oder Kurven in der Ebene oder im Raum, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene oder der Raum durch ein optisches Gerät aufgenommen wird, aus der resultierenden Aufnahme deren senkrechte Projektion hergestellt und elektronisch aufgezeichnet wird und aus der Aufzeichnung Flächen und/oder Linien und/oder Punkte und/oder Kurven in der Ebene oder im Raum durch die Koordinaten Tonhöhe und/oder Stereophonie und/oder Klangdynamik beschrieben werden.The subject of the present invention is thus a method for the acoustic perception of surfaces and / or lines and / or points and / or curves in the plane or in space, characterized in that the plane or the space is received by an optical device from which resulting recording whose vertical projection is produced and electronically recorded and described from the recording surfaces and / or lines and / or points and / or curves in the plane or in space by the coordinates pitch and / or stereophony and / or sound dynamics.
Erfindungsgemäß beansprucht wird auch ein Gerät, welches optische Bilder vorzugsweise maßstabsgerecht aufnimmt und in eine akustische Reproduktion umwandelt, damit eine sehbehinderte Person Objekte im Raum oder auf der Fläche auf akustischem Wege lokalisieren kann. Zu Letzterem kann es von Vorteil sein, wenn das erfindungsgemäße Gerät bestimmte Objekte aus dem Bild herausfiltrieren kann. Dies kann entweder dadurch geschehen, dass man den Gegenstand markiert (z. B. Reflektor, Strichcode), oder indem man das Aufnahmegerät mit einer Einrichtung zur Objekterkennung ausstattet oder indem – wie noch zu zeigen ist – die Position der hervorzuhebenden Objekte in die elektronische Aufzeichnung integriert ist.Also claimed in accordance with the present invention is an apparatus which preferably images optical images to scale and converts them to acoustic reproduction so that a visually impaired person can locate objects in the room or on the surface acoustically. For the latter, it may be advantageous if the device according to the invention can filter out certain objects from the image. This can be done either by marking the object (eg reflector, bar code), or by equipping the recording device with a device for object recognition or - as will be shown - the position of the objects to be highlighted in the electronic record is integrated.
Das erfindungsgemäße Gerät besteht aus einem Aufnahmegerät, einem stereophonen Wiedergabegerät (Kopfhörer oder Ohrhörer) und einem Rechner, der die Aufnahmen oder Teile der Aufnahme oder Ergebnisse, die aus der Aufnahme errechnet werden in einer in dieser Erfindung beschriebenen Weise im Kopfhörer als Töne und Klänge überträgt.The device according to the invention consists of a recording device, a stereophonic playback device (headphones or earphones) and a computer that transmits the recordings or parts of the recording or results, which are calculated from the recording in a manner described in this invention in the headphones as sounds and sounds ,
Hierbei ist die Arbeitsteilung zwischen Aufnahmegerät und Rechner wie folgt: Der Laserscanner oder die Kamera nimmt einen umrissenen Bereich, in dem sich die sehbehinderte Person befindet, auf. Dieser umrissene Bereich sei im Folgenden Aufenthaltsfeld oder Arbeitsfeld genannt. Diese Aufnahme wird auf den Rechner übertragen, der eine elektronische Aufzeichnung der Projektion des Aufenthaltsfeldes, das Rechnerfeld darstellt. Dieses Rechnerfeld bleibt unverändert, solange sich die sehbehinderte Person in dem entsprechenden Aufenthaltsfeld befindet.Here, the division of labor between the recorder and the computer is as follows: The laser scanner or the camera takes a contoured area in which the visually impaired person is on. This outlined area is referred to below as the residence area or work area. This recording is transmitted to the computer, which represents an electronic record of the projection of the field of residence, the computer field. This computer field remains unchanged as long as the visually impaired person is in the corresponding resident field.
Das im Aufnahmegerät eingebaute Laser- oder Ultraschallmessgerät ermittelt nun durch Messung des Abstandes vom Gerät zu zwei im Koordinatensystem des Rechnerfeldes (und Aufenthaltsfeldes) enthaltenen Messpunkten, im Folgenden Fixpunkte genannt (s. u.), den Standort des Trägers des erfindungsgemäßen Gerätes. Verändert der Träger seinen Standort im Aufenthaltsfeld, so wird auch sein im Rechnerfeld aufgezeichneter Standort in entsprechender Weise verändert. Alle erfindungsgemäßen akustischen Signale sind auf den aktuell im Rechnerfeld ermittelten Standort gerichtet und bilden so das Hörfeld.The laser or ultrasound measuring device built into the recording device now determines the location of the wearer of the device according to the invention by measuring the distance from the device to two measuring points contained in the coordinate system of the computer field (and residence field), referred to hereinafter as fixed points (see below). If the carrier changes its location in the residence field, its location recorded in the computer field is changed accordingly. All acoustic signals according to the invention are directed to the location currently determined in the computer field and thus form the auditory field.
Dagegen ist bei der Arbeit z. B. an einem Tisch der Träger des Gerätes statisch und der Arbeitsbereich, im Folgenden Arbeitsfeld genannt, kann sich im Rechnerfeld verändern. Hier steht im Vordergrund die Aufzeichnung und Standortbestimmung der arbeitenden Hände sowie der zu bearbeitenden Werkstücke. Hier muss der Rechner wechselnde Standorte der Hände und von Gegenständen dem Ortsfesten Träger des Gerätes akustisch wahrnehmbar machen. Gleiches gilt für die Arbeit am PC, wo z. B. die bewegte Maus akustisch darzustellen ist.In contrast, at work z. B. at a table, the carrier of the device static and the work area, hereinafter referred to as working field, can change in the computer field. Here, the focus is on recording and determining the position of the working hands as well as the workpieces to be processed. Here, the computer has to make changing locations of the hands and objects acoustically perceptible to the stationary wearer of the device. The same applies to the work on the PC, where z. B. the moving mouse is acoustically represented.
Das Aufnahmegerät kann auch ein fotographisches Gerät sein. Da es sich jedoch bei der erfindungsgemäßen akustischen Darstellung um die Darstellung von Raum- oder Flächenkoordinaten handelt, wird ein Gerät bevorzugt, das die Umgebung als Hologramm zeigt. Bevorzugt ist ein Laserscanner. Das Aufnahmegerät, das vor dem Blinden liegende Flächen oder Objekte aufnehmen soll ist in erhöhter Position anzubringen, vorzugsweise am Kopf des Blinden als Brille oder Helm. Erfindungsgemäß bevorzugt sind auch Luftaufnahmen oder Sattelitenbilder, vor Allem wenn sie senkrecht oder annähernd senkrecht von oben aufgenommen worden sind.The recording device may also be a photographic device. However, since the acoustic representation according to the invention is the representation of spatial or surface coordinates, a device is preferred which displays the environment as a hologram. A laser scanner is preferred. The recording device, which is to record surfaces or objects lying in front of the blind, is to be mounted in an elevated position, preferably on the head of the blind person as glasses or helmet. Also preferred in accordance with the invention are aerial photographs or satellite images, especially if they have been recorded vertically or approximately vertically from above.
Das Rechnerfeld kann, wie noch zu Zeigen sein wird, auf verschiedene Weise zustande kommen:
- – Das Aufenthaltsfeld wird durch einen Laserscanner aufgenommen und Fixpunkte (s. u.) werden ausgewählt und eingemessen.
- – Baupläne werden in den Rechnerteil eingelesen und beim Betreten der Gebäuderäume werden die im Raum befindlichen Objekte über den Laserscanner eingemessen. Anschließend bestimmt das Aufnahmegerät die Fixpunkte (Raumecken).
- – Das Sattelitenbild eines Straßenzuges wird in Aufenthaltsfelder aufgeteilt (am PC) und dann werden erdgebunden und vor Ort die Fixpunkte ausgesucht und eingemessen. So entstehen am PC vorgefertigte Rechnerfelder. Der Laserscanner des Gerätes hat dann beim Betreten des jeweiligen Aufenthaltsfeldes, wobei dann auch das entsprechende Rechnerfeld aufgerufen wird, die Aufgabe, in dem vorgefertigten Rechnerfeld nicht verzeichnete Hindernisse einzumessen; sozusagen das Rechnerfeld zu aktualisieren.
- - The resident field is recorded by a laser scanner and fixed points (see below) are selected and calibrated.
- - Construction plans are read into the computer part and upon entering the building spaces, the objects in the room are measured via the laser scanner. Subsequently, the recording device determines the fixed points (room corners).
- - The satellite image of a street is divided into stay fields (on the PC) and then are earthbound and selected the fixed points on site and measured. That's how you get started PC ready-made computer fields. The laser scanner of the device then entering the respective residence field, in which case the corresponding computer field is called, the task to measure in the prefabricated computer field unrecorded obstacles; so to speak to update the computer field.
Fixpunkte sind, wie noch zu zeigen ist, bezüglich ihrer Raum- oder Flächenkoordinaten Bestandteil des Aufenthaltsfeldes und dienen der Bestimmung von Standort und Ausrichtung.Fixed points are, as will be shown, with respect to their space or surface coordinates part of the residence field and serve to determine location and orientation.
Das beschriebene Verfahren lässt sich akustisch
- – zur Richtungsangabe, vorzugsweise durch Stereophonie und Dynamik
- – in der Ebene durch Stereophonie und Dynamik oder Variation der Tonhöhe (
1 und9a –e) und - – dreidimensional, mit Stereophonie, Variation der Tonhöhe und Dynamik
- - To indicate direction, preferably by stereophony and dynamics
- - in the plane through stereophony and dynamics or variation of the pitch (
1 and9a -E) and - - three-dimensional, with stereophony, variation of pitch and dynamics
1. RICHTUNGSANGABE1. DIRECTION
Bei der Richtungsangabe wird bevorzugt das stereophone Hören genutzt. Es ist geeignet, Blinde auf einem vorbestimmten Weg von A nach B zu leiten, indem das Gerät durch einen Ton die Richtung zeigt, in welcher der Weg verläuft. D. h.: Ton rechtes Ohr: gehe nach rechts, Ton linkes Ohr: gehe nach links und Ton beide Ohren (50/50): gehe gerade aus (horizontale Achse in
Hierzu muss allerdings das Gerät den Weg kennen. Bei Wegstrecken, die vom Blinden öfter begangen werden, kann er zunächst die Strecke in Begleitung gehen und dabei dem Gerät Gelegenheit geben, die Strecke „kennen zu lernen” und als Route zu speichern. Die Aufnahme erfolgt bevorzugt mit einem Laserscanner, wobei die Strecke in Abschnitte (5–50 m) geteilt wird, die einzeln aufgenommen werden. Es entsteht so ein Hologramm eines jeden Abschnittes, in dem auch die Route gespeichert ist. D. h.: die im Abschnitt eingemessene und gespeicherte Route führt um alle Hindernisse herum. Jeder Abschnitt bleibt im Rechner des Gerätes aktiv und praktisch eingefroren, solange sich der Blinde in diesem Abschnitt aufhält und wird danach gespeichert. Zur Standorterkennung wird in jedem Abschnitt ein besonders markanter und einfach anzupeilender Punkt (Laternenpfosten, Verkehrsschild Mauerecke oder Toreingang) vom Gerät gespeichert und seine Raumkoordinaten werden mit dem betreffenden Abschnitt in Verbindung gebracht. Dieser Punkt wird Fixpunkt genannt. Wie später zu zeigen ist, wird der jeweilige Standort des Blinden durch Messung der Linie Blinder-Fixpunkt durch ein Lasermessgerät und den Winkel, den diese Linie mit dem Nordpfeil aus einem im Aufnahmegerät mitgeführten Kompass ergibt, ermittelt. Das erfindungsgemäße Gerät muss nämlich den Weg (Route) und den Standort des Trägers des Gerätes kennen. Will es seinem Träger nun die Richtung zeigen, in die er sich wenden soll so muss es auch seine gegenwärtige Blickrichtung kennen, d. h. die Richtung, in die sich der Träger des erfindungsgemäßen Gerätes gerade wendet. Wichtig hierbei: das Aufnahmegerät befindet sich am Kopf. Das Aufnahmegerät liest die Blickrichtung aus dem Winkel, den sie mit dem Nordpfeil bildet (Beispiel 2). Geht der Blinde dann die Strecke alleine, so identifiziert der Laserscanner nacheinander die Route in jedem Abschnitt, verfolgt den jeweils aktuellen Standort auf der Route, erkennt die Hindernisse und kann den Blinden wie geschildert über die Kopfhörer daran vorbei zum Ziel navigieren. Unterwegs können dem Blinden über Standardklänge, die bestimmten Abschnitten zugeordnet werden oder einfach über Sprachinformation wie bei Navigationsgeräten Hinweise und Warnungen gegeben werden. Auch besonders zu beachtende Stellen, wie z. B. eine Stufe, können in die Aufnahme eingemessen werden, damit dem Blinden entsprechende Hinweise gegeben werden. Umgekehrt könnte der Blinde über Sprachfunktion und Objekterkennung bestimmte Gegenstände nennen und vom Gerät erfindungsgemäß darstellen lassen.For this, however, the device must know the way. For routes, which are often committed by the blind, he can first go along the route and thereby give the device the opportunity to "get to know the route" and save as a route. The recording is preferably carried out with a laser scanner, the route being divided into sections (5-50 m), which are recorded individually. This creates a hologram of each section in which the route is stored. That is, the route measured and stored in the section passes around all the obstacles. Each section remains active and virtually frozen in the machine's calculator as long as the blind person stays in that section and is then saved. For location detection, a very distinctive and easy-to-touch point (lamppost, road sign, wall corner or gate entrance) is stored by the device in each section and its space coordinates are associated with the section in question. This point is called a fixed point. As will be shown later, the respective location of the blind is determined by measuring the line blind spot by a laser gauge and the angle this line results with the north arrow from a compass carried in the recorder. Namely, the device according to the invention must know the route (route) and the location of the wearer of the device. If it now wants to show its wearer the direction in which it should turn, it must also know its current direction of view, d. H. the direction in which the wearer of the device according to the invention is currently turning. Important here: the recording device is located on the head. The recorder reads the viewing direction from the angle it forms with the north arrow (example 2). If the blind man then walks alone, the laser scanner identifies the route in each section one after the other, keeps track of the current location on the route, recognizes the obstacles and allows the blind man to navigate past the headphones to the destination. On the way, the blind can be given standard sounds, which can be assigned to specific sections, or simply information and warnings via voice information as with navigation devices. Also to be noted places, such. As a step, can be measured in the recording so that the blind are given appropriate instructions. Conversely, the blind person could call specific objects via speech function and object recognition and let them be represented by the device according to the invention.
Es besteht aber auch die Möglichkeit größere Flächen oder ganze Straßenzüge über ein Aufnahmegerät aufzunehmen, zentral zu speichern und bei Bedarf zur Verfügung zu stellen. Das Aufnahmegerät kann am Dach eines Kraftfahrzeuges montiert werden und das Fahrzeug kann so systematisch, Straße für Straße, ganze Stadtteile in erfindungsgemäßer Weise vermessen. Anschließend wird die Strecke dann in Abschnitte geteilt. Jedem Abschnitt wird ein bei der Aufnahme eingemessener Fixpunkt zugeteilt (s. u.) Auf der Basis der Messungen kann ein Navigationsgerät für Blinde entwickelt werden, in dem ein Stadtplan in entsprechende Abschnitte, die als einzelne Rechnerfelder vorliegen und gespeichert werden, aufgeteilt ist. Eine Route ist dann eine Aneinanderreihung von Rechnerfeldern. Der Verlauf der Route ist in jedem Abschnitt genau festgelegt d. h. der genaue Verlauf der Route wird in jeden einzelnen Abschnitt eingemessen. Die einzelnen Abschnitte oder mehrere beieinanderliegende Abschnitte sind dann bezüglich ihrer GPS-Koordinaten festgelegt. Sinnvollerweise verlaufen die Abschnittskoordinaten parallel zu den GPS-Koordinaten (UTM-Gitter). Bei dem Begehen der Route wird dann ein Abschnitt nach dem anderen vom Gerät aufgerufen. Das Aufnahmegerät aktualisiert dann, falls erforderlich, den Abschnitt, der gerade betreten wird, im Bezug auf im gespeicherten Abschnitt nicht vorhandene Hindernisse (z. B. ein auf dem Gehsteig geparktes Kraftfahrzeug). Der Träger des Gerätes wird auf der Route gehalten indem der gemessene Standort mit dem Sollstandort laufend abgeglichen wird.But it is also possible to take larger areas or entire streets on a recording device to store centrally and make available if needed. The recording device can be mounted on the roof of a motor vehicle and the vehicle can thus systematically, street by street, whole neighborhoods measured in accordance with the invention. Then the track is divided into sections. Each section is assigned a fixed point measured during recording (see below). Based on the measurements, a navigation device for the blind can be developed, in which a city map is divided into sections that are available and stored as individual computer fields. A route is then a series of computer fields. The course of the route is precisely defined in each section, ie the exact course of the route is measured in each individual section. The individual sections or several adjacent sections are then determined with respect to their GPS coordinates. It makes sense for the section coordinates to run parallel to the GPS coordinates (UTM grid). In which The route is then called by the device one section at a time. The recorder then updates, if necessary, the section that is about to be entered with respect to obstacles not present in the stored section (eg, a motor vehicle parked on the sidewalk). The carrier of the device is kept on the route by the measured location is continuously compared with the desired location.
Es ist auch möglich, Sattelitenbilder, vorzugsweise 3D Aufnahmen oder senkrecht aufgenommene Luft- oder Sattelitenbilder zu verwenden, indem ganze Straßenzüge in die erfindungsgemäßen Abschnitte aufgeteilt werden und mit ihren GPS Koordinaten sowie erdgebunden mit Fixpunkten (s, nächsten Absatz) versehen werden. Beispiel 3. zeigt die effiziente Verwendung von Sattelitenbildern. Wichtig: Fixpunkte sind durch Raum- oder Flächenkoordinaten des Abschnittes charakterisiert, Abschnitte (Mitte Abschnitt) durch ihre GPS-Koordinaten.It is also possible to use satellite images, preferably 3D images or vertically recorded aerial or satellite images, by dividing entire streets into the sections according to the invention and providing them with GPS coordinates as well as earthbound with fixed points (s, next paragraph). Example 3 shows the efficient use of satellite images. Important: Fixed points are characterized by space or surface coordinates of the section, sections (middle section) by their GPS coordinates.
Baut man in das Aufnahmegerät einen Kompass ein, so wird durch die Entfernung des Blinden zum Fixpunkt und den Winkel, den die Linie Fixpunkt-Blinder mit dem Nordpfeil bildet, der jeweilige Standort des Blinden im betreffenden Abschnitt errechnet. Zusätzlich erkennt das Gerät die Blickrichtung aus dem Winkel, den die Blickrichtung mit dem Nordpfeil bildet. Mit Hilfe der Fixpunkte und des Kompasses kann der Blinde durch das erfindungsgemäße Verfahren auf der im jeweiligen Abschnitt eingemessenen Route gehalten werden und so Abschnitt für Abschnitt das in das Gerät eingegebene Ziel erreichen Die geometrischen Zusammenhänge zwischen Blickrichtung, Standort und Fixpunkte sind in Beispiel 2 mit
Zur horizontalen Stabilisierung des Aufnahmegerätes ist auch eine Wasserwaage oder ein funktionsgleiches Instrument in das Aufnahmegerät einzubauen.For horizontal stabilization of the recording device and a spirit level or a functionally identical instrument is installed in the recording device.
Die beschriebene Funktion des Gerätes kann man sich folgendermaßen vorstellen:
In einem Labyrinth befindet sich eine Versuchsperson. Der Versuchsperson werden die Augen verbunden und Stereokopfhörer aufgesetzt. Am Rand des Labyrinthes steht ein Beobachter. Sein Standort ist so gewählt, dass er das gesamte Labyrinth von oben einsehen kann und auch die Versuchsperson überall im Blick hat. Der Beobachter hält in der Hand eine Fernbedienung, mit der er der Versuchperson über den Kopfhörer stereophon Töne sendet (mal in das rechte Ohr, mal in das linke Ohr und mal in beide Ohren gleich stark). Die Versuchsperson folgt stets der Richtung, aus welcher der Ton kommt und wird so mit verbundenen Augen sicher vom Beobachter aus dem Labyrinth geführt. In der vorliegenden Erfindung ist der Blinde die Versuchsperson und das erfindungsgemäße Gerät der Beobachter.The described function of the device can be imagined as follows:
In a labyrinth is a subject. The subject is blindfolded and stereo headphones are attached. At the edge of the labyrinth stands an observer. His location is chosen so that he can see the entire labyrinth from above and also has the subject in view everywhere. The observer holds in his hand a remote control with which he stereophone sounds sent to the subject via the headphones (sometimes in the right ear, sometimes in the left ear and sometimes equally strong in both ears). The subject always follows the direction from which the sound comes and is thus guided blindfolded safely out of the labyrinth by the observer. In the present invention, the blind person is the subject and the apparatus of the present invention is the observer.
Nach der gleichen Verfahrensweise kann sich der Blinde auch in Räumen oder allgemein in Gebäuden bewegen. Allerdings kann in Gebäuden der Kompass versagen. Das Einmessen des Standortes geschieht dann durch Messung der Abstände des Blinden zu zwei Fixpunkten, am besten Raumecken, da diese leicht vom Laser anzupeilen sind. Die Blickrichtung erkennt das Gerät dann am Winkel, den eine der Geraden Blinder-Fixpunkt mit der Blickrichtung bildet.Following the same procedure, the blind person can also move in rooms or generally in buildings. However, the compass can fail in buildings. The measurement of the location is then done by measuring the distances of the blind to two fixed points, preferably room corners, as they are easy to be targeted by the laser. The viewing direction then detects the device at the angle that forms one of the lines Blinder fixed point with the line of sight.
Es können auch für vom Blinden zu betretende Gebäude deren Baupläne zuvor in das Gerät eingelesen werden. So sind dann beim Betreten der betreffenden Räume durch den Blinden die Raummaße bekannt und der Raum kann direkt in das Rechnerfeld gestellt werden. Es müssen dann nur noch Möbel und andere im Raum befindliche Objekte durch das Aufnahmegerät erfasst und aufgezeichnet werden. Hierbei ist es zweckmäßig, dass, während der Blinde durch Stereophones Hören durch den Pieper an Hindernissen vorbei sicher durch den Raum geleitet wird, ein standardisierter, periodischer Ton aus der Richtung der Eingangstür ihm die Wahrnehmung vermittelt, in welche Richtung er sich gerade wendet (Beispiel 2) Die Tür oder der Eingang deshalb, weil dort der Weg in den Raum beginnt und dort so von Anfang an ein akustischer Bezugspunkt zum Raum geschaffen wird. Solche, nur der Orientierung dienende Koordinatenpunkte werden im folgenden Landmarken genannt Im Rechner liegen also für den gerade betretenen Abschnitt oder Raum Daten über alle aus der Ebene emporragenden Objekte (Hindernisse!), die Raum- oder Wegbegrenzungen, evtl. die vorbereitete und eingetragene Route, den aktuellen Standort und die Blickrichtung des Trägers des erfindungsgemäßen Gerätes vor. Außerdem sind die Fixpunkte und die Landmarken gespeichert. Der Träger wählt das Ziel aus (z. B. über Sprachfunktion), das Gerät kennt oder entscheidet über die Route und weist im einfachsten Falle mit dem Pieper den Weg. Es kann auch die Tonhöhe zur horizontalen Richtungsangabe benutzt werden. Der Kammerton „a” könnte dann die Mitte sein. Höhere Töne rechts, tiefere Töne links; oder umgekehrt.It can also be read in for blind buildings to be entered building plans before the device. Thus, when entering the respective rooms by the blind the room dimensions are known and the room can be placed directly in the computer field. Then only furniture and other objects in the room must be detected and recorded by the recording device. In this case, it is expedient that, while the blind is guided safely through the room by obstacles through Stereophone's hearing through the beep, a standardized, periodic tone from the direction of the entrance door conveys to him the perception in which direction he is currently turning (example 2) The door or entrance because it is the path to the room where it creates an acoustic point of reference from the beginning. Such coordinate points serving orientation purposes are called landmarks in the following. In the computer, therefore, data about all objects (obstacles!) Protruding from the plane, the space or path boundaries, possibly the prepared and registered route, lie for the section or space just entered. the current location and the viewing direction of the wearer of the device according to the invention. In addition, the fixed points and the landmarks are stored. The wearer selects the target (eg via voice function), the device knows or decides the route and, in the simplest case, points the way with the beeper. You can also use the pitch for horizontal direction indication. The chamber tone "a" could then be the middle. Higher tones on the right, lower notes on the left; or the other way around.
Die vergleichsweise schlechte Auflösung bei der Stereophonie kann verbessert werden, indem dem vollen Halbkreis zwischen rechtem und linkem Ohr im Rechnerfeld nur ein kleiner Winkel, z. B. 10° im Aufenthaltsfeld zugeordnet wird. Auf diese Weise kann man mit dem Gehör fokussieren.The comparatively poor resolution in stereophony can be improved by the full semicircle between the right and left ear in the computer field only a small angle, z. B. 10 ° in the residence field is assigned. In this way you can focus with your hearing.
2. EBENE ANWENDUNG2nd LEVEL APPLICATION
Die ebene Anwendung ist zweidimensional. Es können Stereophonie gegen Tonhöhe oder Stereophonie gegen Dynamik aufgetragen werden. Im Prinzip kann natürlich auch Dynamik gegen Tonhöhe aufgetragen werden. Die zweidimensionalen Kombinationsmöglichkeiten sind in
Da bei der Angabe der Tonhöhe die größte Genauigkeit besteht (s. u.), können auch Ordinate und Abszisse durch die Tonhöhe angegeben werden. Zweckmäßigerweise werden die Koordinatenpunkte durch zwei aufeinanderfolgende im Staccato gespielten Töne mit unterschiedlicher Klangfarbe (z. B. Abszisse:Violine/Ordinate:Klavier) beschrieben.Since the pitch is most accurate (see below), the ordinate and abscissa can also be indicated by the pitch. Conveniently, the coordinate points are described by two consecutive tones played in staccato with different timbre (eg abscissa: violin / ordinate: piano).
In der Mobilitätsphase wird bevorzugt Stereophonie gegen Dynamik aufgetragen (Beispiel 2).In the mobility phase, stereophony is preferably applied against dynamics (Example 2).
Bevorzugt bei der Darstellung einer Arbeitsfläche oder allgemein bei manueller Arbeit wird die Kombination des stereophonen Hörens als Abszisse mit der Tonhöhe als Ordinate, da die Tonhöhe von den genannten Parametern die niedrigste Unterscheidungsschwelle hat. Die Aufnahme erfolgt auch hier vorzugsweise als Projektion der Arbeitsfläche.Preferred in the representation of a work surface or generally in manual work, the combination of stereophonic hearing as the abscissa with the pitch as the ordinate, since the pitch of the above parameters has the lowest threshold of discrimination. The recording is also here preferably as a projection of the work surface.
Ein Fixpunkt in der Mitte der Arbeitsfläche sorgt dafür, dass an dem Winkel Blinder-Fixpunkt mit der Blickrichtung diese vom Gerät erkannt wird. Bei zweidimensionaler Anwendung kann der Fixpunkt auch der Mittelpunkt des Koordinatensystems sein, also z. B. am Kreuzungspunkt der Bildmitte mit dem Ton a. Durch periodisches Ertönen dieses Tones wird dann während der Tätigkeit an dieser Arbeitsfläche durch die fortwährende Lokalisierung der Tischmitte die Orientierung wesentlich vereinfacht. Das „a” ertönt intermittierend zum Zentrieren der Arbeitsfläche während des im nächsten Absatz geschilderten Vorganges.A fixed point in the middle of the work surface ensures that the unit is recognized by the device at the angle blind fixed point with the viewing direction. In two-dimensional application, the fixed point may also be the center of the coordinate system, ie z. B. at the intersection of the center of the image with the sound a. By periodically sounding this tone, the orientation is substantially simplified during the activity on this work surface by the constant localization of the center of the table. The "a" sounds intermittently to center the work surface during the process described in the next paragraph.
Die in
Gleichzeitig rückt B nach B'. Nun führt der Blinde die Hand nach oben (
Nach diesem Prinzip lässt sich von Blinden z. B. am PC-Bildschirm ein Link suchen und finden.According to this principle can be blind for. For example, search and find a link on the PC screen.
Die Unterschiedsschwelle für die Tonhöhe liegt in dem hier benutzen Frequenzbereich bei 0.1%. Damit lässt sich abschätzen, dass ein Objekt von ca. 2 mm Größe auf o. g. Tisch zu finden und ergreifen ist. Vgl.:
3. DREIDIMENSIONALE ANWENDUNG (stereophones Hören + Variation der Tonhöhe + Tondynamik)3. THREE-DIMENSIONAL APPLICATION (stereophonic hearing + variation of pitch + tone dynamics)
Die Dreidimensionale Anwendung wird mit Vorteil Darstellung von Klangbildern oder bei der akustischen Darstellung der Bewegung von Objekten benutzt. Insbesondere auf ihn zukommende Objekte kann der Blinde so erkennen.The three-dimensional application is used with advantage representation of sound images or in the acoustic representation of the movement of objects. In particular, the blind can thus recognize objects approaching him.
Die dreidimensionale Form kann auch benutzt werden, um die Aufmerksamkeit des Blinden auf einen bestimmten Punkt im Raum zu lenken. Wenn in der
Wie Beispiel 1 zeigt, können mit dem erfindungsgemäßen Gerät auch ganze Bilder wiedergegeben werden. Bei der akustischen Wiedergabe solcher KLANGBILDER können entweder alle Töne gleichzeitig als Akkord gespielt werden, wobei die Töne der einzelnen Instrumente entsprechend der Position der Objekte, die sie repräsentieren, aus verschiedenen Richtungen kommen; oder die Partitur wird, wie in der Musik üblich, von links nach rechts, oder besser: vom linken Ohr zum rechten Ohr gespielt. Bei dieser Spielweise kann die Länge des Tones die Breite des jeweiligen Objektes anzeigen. Man erkennt, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zeit als zusätzliche Koordinate genutzt werden kann. Wie in der Musik.As example 1 shows, whole images can also be reproduced with the device according to the invention. In the acoustic reproduction of such sound clips either all sounds can be played simultaneously as a chord, with the sounds of the individual instruments coming from different directions according to the position of the objects they represent; or the score is played from left to right, or rather from the left ear to the right ear, as is customary in music. In this way of playing, the length of the sound can indicate the width of the respective object. It can be seen that in the method according to the invention the time can be used as additional coordinate. As in music.
Das in
Anstatt, wie in Beispiel 1 gezeigt, ganze Klangbilder zu zeichnen, können auch einzelne Objekte vor dem Blinden in Größe und Form akustisch dargestellt werden (z. B. nur der Berg im Vordergrund). Auch im Weg stehende Objekte lassen sich so in echter Größe darstellen, wenn man z. B. den Ton a in Augenhöhe ansiedelt. Ist der entsprechende Ton höher, so ist das Objekt größer, ist er tiefer, so ist das Objekt kleiner. Die Breite des Objektes lässt sich durch den Notenwert oder die Dauer des Tones beschrieben.Instead of drawing entire sound images, as shown in example 1, individual objects can also be acoustically displayed in size and shape before the blind person (eg only the mountain in the foreground). Even in the way standing objects can be represented in real size, if you z. B. the sound settles at eye level. If the corresponding tone is higher, the object is larger, if it is deeper, the object is smaller. The width of the object can be described by the note value or the duration of the tone.
Man erkennt, dass der Blinde im Gegensatz zur einfachen Richtungsangabe unter 1. nun nicht mehr „blind” dem ihn leitenden Ton folgt, sondern sehr wohl seine Umgebung wahrnehmen kann und sich z. B. selbst entscheiden kann, auf welcher Seite er um ein Hindernis herumgeht. Natürlich kennt das Gerät weiterhin seine Route und kann den Blinden bei zu großen Abweichungen durch das in 1. verwendete stereophone Piepen wieder auf den „rechten Weg” zurückführen.It can be seen that in contrast to the simple indication of direction under 1. the blind person no longer "blindly" follows the tone guiding him but can very well perceive his environment and, for B. himself can decide on which side he walks around an obstacle. Of course, the device continues to know its route and can guide the blind man back to the "right path" if the deviations are too great due to the stereophonic beeping used in 1..
Es zeigt sich, dass mit der dreidimensionalen Darstellung ganze Klangbilder der Umgebung eines Blinden erstellt werden können. Diese Klangbilder müssen beim Gehen entlang einer Route mit jedem neuen Standort laufend erneuert werden, wenn der Blinde ein „Vollbild” von seiner Umgebung wahrnehmen möchte. Bei einer Dreidimensionalen Darstellung kann auch ein perspektivisches Bild erzeugt werden. Für seine Orientierung ist dies jedoch nicht laufend notwendig. Es kann stattdessen von Vorteil sein auf einen markanten Punkt (einen Bildausschnitt) zuzusteuern, der in mittlerer Entfernung (ca. 50 m) liegt und der wie in
In der Praxis laufen die drei geschilderten Anwendungsmöglichkeiten meist parallel ab. So kann ein Blinder, der entlang einer Route geht vom Pieper geleitet werden und gleichzeitig den an- und abschwellenden Sound Logo einer am Wege liegenden Landmarke zur Orientierung hören (solange er nicht von der Route abweicht kann sich der Pieper leise stellen). Der Blinde kann auch innehalten und von der Umgebung ein Klangbild erstellen. So geht der Blinde sicher in seiner Klangwelt und findet seinen Weg.In practice, the three applications described run mostly parallel. For example, a blind person who walks along a route can be guided by the beeper and at the same time hear the rising and falling sound logo of a landmark on the way (as long as he does not deviate from the route, the beeper can be quiet). The blind man can also pause and create a sound from the surroundings. So the blind man safely walks in his sound world and finds his way.
Zum besseren Verständnis sollen die für das erfindungsgemäße Verfahren notwendigen Gerätekomponenten nochmals einzeln beschrieben und ihre Aufgaben im Zusammenhang erklärt werden.For a better understanding, the device components required for the method according to the invention are to be described once again individually and their tasks explained in connection.
Das Gerät besteht aus einem Aufnahmegerät, einem Rechner und einem Wiedergabegerät.The device consists of a recording device, a computer and a playback device.
Das Aufnahmegerät, das vorzugsweise am Kopf getragen wird, besteht aus einem optischen Aufnahmegerät, z. B. einer Kamera oder einem Laserscanner zur Herstellung einer 3D-Aufnahme aus der Umgebung des Trägers des Gerätes, einem Laser- oder Ultraschall-Entfernungsmessgerät zur Messung der Entfernung des Trägers zu den Fixpunkten sowie einem Kompass zur Bestimmung des Standortes und der Blickrichtung.The recording device, which is preferably carried on the head, consists of an optical recording device, for. As a camera or a laser scanner for producing a 3D image from the environment of the wearer of the device, a laser or ultrasonic distance measuring device for measuring the distance of the carrier to the fixed points and a compass for determining the location and the viewing direction.
Ferner enthält das Aufnahmegerät eine Wasserwaage zur horizontalen Stabilisierung und ein Winkelmessgerät.Furthermore, the recording device includes a spirit level for horizontal stabilization and an angle measuring device.
Der Rechner hat allgemein die Aufgabe, die Aufnahme in eine Projektion der aufgenommenen Ebene oder des aufgenommenen Raumes, das Rechnerfeld, zu überführen und bestimmte Linienpunkte oder Richtungswinkel oder Flächenkoordinaten (bei zweidimensionaler Anwendung) oder Raumkoordinaten (bei dreidimensionaler Anwendung) erfindungsgemäß akustisch wahrnehmbar zu machen. Im Einzelnen muss der Rechner:
- – aus der Entfernung des Trägers zu den Fixpunkten und/oder aus dem Winkel der Blickrichtung mit dem Nordpfeil den Standort und die Blickrichtung des Trägers berechnen und bei wechselndem Standort oder Blickrichtung das Hörfeld anpassen.
- – Routen über ein angeschlossenes Navigationsgerät herunterladen, abschnittsweise aufrufen, über das Aufnahmegerät aktualisieren den Träger in jedem Abschnitt auf der Route in der Bewegungsphase fortlaufend einmessen und ihn akustisch durch Richtungssignale des Piepers navigieren.
- – Aufzeichnungen von Aufnahmen speichern und bei Bedarf aufrufen.
- – Über Zusatzgeräte Baupläne einlesen und der erfindungsgemäßen Verwendung anpassen (Maßstab, Bestimmen der Fixpunkte, Reihenfolge der zu betretenden Räume)
- – Über einen geeigneten Speicher an Tönen und Klängen verfügen
- – Sound-Logo oder Klänge Objekten und Landmarken zuordnen und aus der relativ zur Blickrichtung des Trägers passenden Richtung und zum Standort passenden Dynamik erklingen lassen, d. h. das Hörfeld zu dem jeweiligen Standort und der Blickrichtung errechnen.
- – Zwei- und dreidimensionale Klangbilder aus der Perspektive des Trägers elektronisch erstellen.
- - From the distance of the carrier to the fixed points and / or from the angle of the line of sight with the north arrow calculate the location and the gaze direction of the wearer and adjust the field when changing location or line of sight.
- - download routes via a connected navigation device, call sections, continuously update the carrier in each section of the route in the movement phase via the recording device and acoustically navigate it by means of direction signals from the beeper.
- - Save recordings of recordings and call them up if necessary.
- - read in blueprints via ancillary equipment and adapt to the use according to the invention (scale, determination of fixed points, sequence of rooms to be entered)
- - Have a suitable memory of sounds and sounds
- - Assign sound logo or sounds to objects and landmarks and from relative to Viewing direction of the wearer sound appropriate direction and the location appropriate dynamics, ie calculate the listening field to the respective location and the line of sight.
- - electronically create two- and three-dimensional sound images from the perspective of the wearer.
Das Wiedergabegerät ist ein stereophones Hörgerät wie z. B. ein Kopfhörer, das die erfindungsgemäß erstellten Daten des Rechners als Töne und/oder Klänge an die Ohren überträgt.The playback device is a stereophonic hearing aid such. As a headphone that transmits the inventively created data of the computer as sounds and / or sounds to the ears.
Das erfindungsgemäße Gerät dient vor Allem der Übermittlung von akustischen Informationen aus der Umgebung und besitzt hierfür ein enormes Potential. Es vermag Blinden Beschreibungen der Umgebung, Charakterisierung und Lokalisierung von Objekten, Weisen in Richtungen, Annäherung von Objekten und an Objekte anzuzeigen. Es ermöglicht sogar ein volles Klangbild der Umgebung. Hierzu stehen dem Gerät die Parameter Stereophonie, Dynamik, Tonhöhe, Tonfolge, Tonlänge, Tempo der Tonfolge, Rhythmus, Klangfarbe und Mehrstimmigkeit – also die gesamte Variationsbreite der Musik – zur Verfügung. Dies wird vom menschlichen Gehör fein differenziert und mit großer Genauigkeit wahrgenommen.Above all, the device according to the invention serves to transmit acoustic information from the environment and has an enormous potential for this purpose. It is able to display descriptions of surroundings, characterization and localization of objects, ways in directions, approach of objects and objects to the blind. It even allows a full soundscape of the environment. For this purpose, the parameters of stereophony, dynamics, pitch, tone sequence, tone length, tempo of the tone sequence, rhythm, timbre and polyphony - ie the entire range of variation of the music - are available to the device. This is subtly differentiated from the human ear and perceived with great accuracy.
Sicher ist das erfindungsgemäße Gerät aufwendig in seiner Handhabung und es benötigt viel Übung. Durch Weiterentwicklung, insbesondere in der Anwendung lassen sich zukünftig Blinden Informationen über ihre Umgebung vermitteln, die über die gezeigten Beispiele weit hinausgehen.Certainly, the device according to the invention is complicated to handle and it takes a lot of practice. Through further development, especially in the application, blind people can convey information about their surroundings in the future, which go far beyond the examples shown.
Auf Grund seiner Fähigkeit, seinen Träger auf einer Route zu leiten, eignet sich das erfindungsgemäße Gerät auch zur Navigation von Personen, welche durch eine Demenzerkrankung Orientierungsmängel haben. Während der fortschreitenden Entwicklung derartiger Krankheiten gibt es lange Phasen in denen der Kranke zwar noch im Wesentlichen seine geistigen Fähigkeiten besitzt, aber auf Grund von Gedächtnisproblemen außerhalb seines Hauses in ständiger Angst lebt, nicht mehr heim zu finden. Hier kann das erfindungsgemäße Gerät von großer Hilfe sein.Due to its ability to guide its wearer on a route, the device according to the invention is also suitable for navigation of persons who have orientation deficiencies due to dementia. During the progressive development of such diseases, there are long periods in which the patient still has essentially his mental abilities, but lives in constant fear due to memory problems outside his home, to find no more home. Here, the device according to the invention can be of great help.
Diese Erfindung soll nicht den Blindenstock ersetzen. Blinde sind daran gewöhnt und er gibt ihnen bei der Fortbewegung große Sicherheit. Die Hauptaufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens beginnt jenseits der Reichweite des Blindenstockes.
Nach ca. 1,50 mThis invention is not intended to replace the blind stick. The blind are used to it and it gives them great security in locomotion. The main task of the method according to the invention begins beyond the reach of the blind stick.
After about 1.50 m
PATENBEISPIELEPATE EXAMPLES
Beispiel 1 Entwicklung eines KlangbildesExample 1 Development of a sound image
Das Bild ist in ein Notensystem mit Violinschlüssel (
Die akustische Wiedergabe des Bildes kann nun erfolgen, indem die Partitur von links (linkes Ohr) nach recht (rechtes Ohr) von den angegebenen Instrumenten in mäßigem Tempo durchgespielt wird.The acoustic reproduction of the image can now be done by the score from left (left ear) to right (right ear) of the specified instruments played out at a moderate pace.
Spielen alle Instrumente die Aufgezeichneten Töne gleich laut, so ergibt sich eine zweidimensionale Darstellung. Werden die Töne, entsprechend der Entfernung der sie darstellenden Objekte, mit unterschiedlicher Lautstärke (Dynamik) gespielt, so wird die Wahrnehmung dreidimensional. Dann wird der grüne Berg im Vordergrund vom Horn forte (
In
Sicher ist nur nach einiger Übung aus diesem – in ca. drei Sekunden gespielten – „Musikstück” die gezeigte Umgebung wahrzunehmen. Aber viel Übung brauchte es auch, die Blindenschrift zu lernen. Viel komplexer darf ein Bild allerdings nicht werden, wenn Einzelheiten noch wahrgenommen werden sollen. Das liegt vor Allem daran, dass das Ohr nicht – wie das Auge – fokussieren kann. Die Musik bietet jedoch viele Möglichkeiten, auf besondere Objekte in einem solchen Klangbild aufmerksam zu machen. Beispielhaft seien hier genannt: Dissonanzen oder rhythmische Effekte wie Synkopen, Triolen, Hemiolen usw.Certainly only after some practice from this - played in about three seconds - "piece of music" to perceive the environment shown. But it also took a lot of practice to learn braille. However, a picture may not be much more complex if details are still to be perceived. This is mainly because the ear can not focus - like the eye. However, the music offers many possibilities to draw attention to special objects in such a sound image. Examples include: dissonance or rhythmic effects such as syncopation, triplets, hemiols, etc.
Beispiel 2 Navigation und Orientierung (Fig. 4)Example 2 Navigation and Orientation (Fig. 4)
Ein Blinder, der mit dem erfindungsgemäßen Gerät ausgestattet ist, betritt einen Raum (
In
Es könnten auch einer im Raum stehenden Person oder einem Gegenstand ein Sound Logo zugeordnet werden, welche(r) sich dann entsprechend bemerkbar machen und vom Blinden erkannt und lokalisiert werden könnte.It could also be associated with a standing in the room person or object, a sound logo, which (r) then make correspondingly noticeable and could be detected and located by the blind.
Diesen Anwendungsbeispiel lässt sich auf beliebig viele Situationen und auf im täglichen Leben wichtige Objekte übertragen. Gilt das o. g. Sound Logo generell für Türen, so kann man z. B. ein spezifisches Logo auch für Verkehrsampeln festlegen, das Blinden die Überquerung einer Strasse in die richtige Richtung ermöglicht.This application example can be applied to any number of situations and to important objects in everyday life. Applies the above sound Logo generally for doors, so you can z. B. set a specific logo for traffic lights, the blind allows the crossing of a road in the right direction.
Entwickelt man nun ein spezifisches Sound Logo für wichtige Objekte quasi mit einem Wörterbuch für Sound Logo, so kann der Blinde, vom Pieper navigiert, im Vorbeigehen diese Objekte wahrnehmen, unterscheiden und seine Position sowie Blickrichtung im Verhältnis zu diesen Objekten erkennen. Im Idealfall sind diese Objekte auch die in die Route eingemessenen Landmarken oder gleichzeitig als Landmarken dienenden Fixpunkte. So werden Blinde nicht nur vom Pieper navigiert, werden also nicht „blind” geführt, sondern orientieren sich bewusst in der Umgebung. Besonders Wichtig: wird die Strecke öfter begangen, so erkennt man einzelne Stellen und weiß, wo man ist. Man kennt sich aus!If you develop a specific sound logo for important objects with a dictionary for sound logo, the blind person, navigated by the beeper, can perceive these objects as they pass by, distinguish them and recognize their position and viewing direction in relation to these objects. In the ideal case, these objects are also the landmarks measured in the route or fixed points serving as landmarks. Thus, blind people are not only navigated by the beeper, so they are not led "blindly", but consciously orient themselves in the environment. Especially important: if the route is done more often, you can see individual places and know where you are. We know each other!
Beispiel 3. Entwicklung einer Route auf der Basis von SattelitenbildernExample 3. Development of a route based on satellite images
Bei dieser Gelegenheit werden auch auf dem Sattelitenbild nicht sichtbare Hindernisse oder verdeckte Flächen nachträglich in die Route eingemessen.On this occasion, even on the satellite photograph not visible obstacles or hidden surfaces are measured later in the route.
Die Fixpunkte sind eine Hausecke (
Geht nun ein Träger des erfindungsgemäßen Gerätes die Route die Straße entlang, so wird Abschnitt nach Abschnitt aufgerufen und bleibt im Rechner aktiv, solange sich der Träger in dem betreffenden Abschnitt befindet (d. h. die Konfiguration des Abschnittes mit den benachbarten Abschnitten bleibt unverändert). Er selbst wird nur durch den Piepser geleitet und hört gegebenenfalls zusätzlich das Logo der für den oder die gerade durchschrittenen Abschnitte. Das Logo hört er aus der Richtung, in der sich der betreffende Fixpunkt oder die betreffende Landmarke befindet. Es wird lauter, wenn er sich dem Punkt nähert, wird beim Vorbeigehen tiefer gespielt, weil er es dann hinter sich hört und wird leiser, bis er in die Reichweite des neuen Logo kommt, das er zunächst leise und aus einer anderen Richtung hört. Das Logo gibt dem Blinden nicht nur die Orientierung, sondern strukturiert auch seine Route, indem es einer bestimmten Wegstrecke einen wiedererkennbaren und vom Blinden in Richtung und jeweiliger Entfernung wahrnehmbaren Eindruck verleiht.If a wearer of the device according to the invention now walks the route along the road, section after section is called and remains active in the computer as long as the carrier is in the relevant section (that is, the configuration of the section with the adjacent sections remains unchanged). He himself is only guided by the beeper and hears if necessary additionally the logo of the for the or just passed sections. He hears the logo from the direction in which the fixed point or the respective landmark is located. It gets louder as he nears the point, playing deeper as he passes by because he then hears it behind him and goes down until he comes within range of the new logo, which he initially hears softly and from another direction. The logo not only gives the blind man orientation, but also structures his route by giving a certain distance a recognizable and perceptible impression of the blind in the direction and distance.
Auf dem Bürgersteig wurde ein Fahrzeug geparkt (
Am Rastpunkt
Beispiel 4.Example 4.
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- M. Schneider „Physiologie des Menschen” Springer Verlag 1966. Seite 684 [0043] M. Schneider "Physiology of Man" Springer Verlag 1966. Page 684 [0043]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009059821A DE102009059821A1 (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Method for acoustic perception of points and/or lines in e.g. residence area for blind person, involves acoustically describing points and/or lines formed points in plane or space by coordinate of stereophony, sound dynamics and pitch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009059821A DE102009059821A1 (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Method for acoustic perception of points and/or lines in e.g. residence area for blind person, involves acoustically describing points and/or lines formed points in plane or space by coordinate of stereophony, sound dynamics and pitch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009059821A1 true DE102009059821A1 (en) | 2011-06-22 |
Family
ID=44311268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009059821A Withdrawn DE102009059821A1 (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Method for acoustic perception of points and/or lines in e.g. residence area for blind person, involves acoustically describing points and/or lines formed points in plane or space by coordinate of stereophony, sound dynamics and pitch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009059821A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3581888A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-18 | HERE Global B.V. | Audible route sequence for navigation guidance |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE743758C (en) * | 1939-05-11 | 1943-12-31 | Hans Joachim Janke | Position indicators, in particular for aircraft |
US3800082A (en) * | 1972-10-27 | 1974-03-26 | Nasa | Auditory display for the blind |
WO2007105927A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Harmonicolor System Co., Ltd. | Method and apparatus for converting image to sound |
-
2009
- 2009-12-21 DE DE102009059821A patent/DE102009059821A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE743758C (en) * | 1939-05-11 | 1943-12-31 | Hans Joachim Janke | Position indicators, in particular for aircraft |
US3800082A (en) * | 1972-10-27 | 1974-03-26 | Nasa | Auditory display for the blind |
WO2007105927A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Harmonicolor System Co., Ltd. | Method and apparatus for converting image to sound |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
M. Schneider "Physiologie des Menschen" Springer Verlag 1966. Seite 684 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3581888A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-18 | HERE Global B.V. | Audible route sequence for navigation guidance |
US10557716B2 (en) | 2018-06-13 | 2020-02-11 | Here Global B.V. | Audible route sequence for navigation guidance |
US11255689B2 (en) | 2018-06-13 | 2022-02-22 | Here Global B.V. | Audible route sequence for navigation guidance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Semidor | Listening to a city with the soundwalk method | |
AT513881B1 (en) | Device for detecting an environment | |
DE102013204798A1 (en) | AREA INFORMATION COMMUNICATION DEVICE | |
Lee et al. | Assessment of rural soundscapes with high-speed train noise | |
WO2006074993A2 (en) | Device for relaying environmental information to a visually-impaired person | |
DE3612151C2 (en) | ||
WO2004061797A1 (en) | Interactive teaching and learning device with three-dimensional model | |
DE112011103419B4 (en) | Method, unit and computer program for mapping a direction of movement by sounds | |
DE112016005106T5 (en) | Improved noise generation for quiet vehicles with vehicle-to-vehicle communication capabilities | |
EP3399774A1 (en) | Hearing system and hearing device | |
DE102022110983A1 (en) | media player and self-service terminal | |
DE102009059821A1 (en) | Method for acoustic perception of points and/or lines in e.g. residence area for blind person, involves acoustically describing points and/or lines formed points in plane or space by coordinate of stereophony, sound dynamics and pitch | |
DE102009059820A1 (en) | Method for recognizing of surrounding for visually impaired, involves recording portion of surrounding of visually impaired by optical recording device, particularly laser scanner or camera | |
DE112017008305T5 (en) | Speech recognition device, speech recognition system and speech recognition method | |
CH709806A1 (en) | Device for guiding the visually impaired and blind. | |
DE112016006504B4 (en) | Voice guidance facility and process | |
Offenhuber et al. | Urban Configuration and the Soundscape | |
WO2014198548A1 (en) | Method and system for the detection of one or more persons by a vehicle | |
WO2011036288A1 (en) | Device and method for assisting visually impaired individuals, using three-dimensionally resolved object identification | |
DE102016015513A1 (en) | Driver assistance system of a motor vehicle | |
DE102021112626A1 (en) | System for detecting the direction of a vehicle's horn signal and determining the position of the horned vehicle | |
DE102005057054A1 (en) | Arrangement for operating a portable hand-operated geophysical detector comprises flux gate sensors and an evaluation and display unit formed as vision spectacles | |
Tedeschini Lalli et al. | The Listening of two Piazzas in Rome | |
DE102014215487A1 (en) | A method and apparatus for assisting a person's movement with a movement disorder and signaling system for a person with a movement disorder | |
EP2701138A1 (en) | Sensor based interactive visual aid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120703 |