EP2641579A1

EP2641579A1 - Orientation aid

Info

Publication number: EP2641579A1
Application number: EP12160053.0A
Authority: EP
Inventors: Aissa Zouhri
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-25

Abstract

The device (1) has housing (2) for receiving supporting components and a handle (3). A sensor arrangement is provided with sensors (4,8,13) for determining environment data. An information processing unit is used to generate environment information based on determined data, and an output unit is used to output environment information to user. The sensor arrangement is comprised of a light sensor to acquire visible light, infrared or UV radiation, an acoustic sensor for acquiring ultrasonic waves, and a metal detector (9) for detecting the presence of metallic objects. An independent claim is included for a method for operating guideline assistance device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Orientierungshilfevorrichtung für sehbehinderte Menschen sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Orientierungshilfevorrichtung.The invention relates to an orientation aid device for visually impaired people and to a method for operating such an orientation aid device.

Die DE 20 2004 002 075 Ui offenbart einen Blindenstab mit einem Handgriffteil und einem Sensorende. Das Sensorende weist einen berührungslos arbeitenden Kollisionssensor auf, der als Ultraschallsensor, optischer Sensor oder Infrarotsensor ausgebildet ist. Es können auch mehrere gleichartige Sensoren vorgesehen sein.The DE 20 2004 002 075 Ui discloses a blind bar with a handle portion and a sensor end. The sensor end has a non-contact collision sensor, which is designed as an ultrasonic sensor, optical sensor or infrared sensor. It can also be provided several similar sensors.

Vorrichtungen der genannten Art eignen sich insbesondere dafür, den konventionellen Blindenstock zu ersetzen. Dabei können derartige Vorrichtungen einer sehbehinderten Person helfen, das Vorhandensein von Gegenständen in der Umgebung zu erfassen und allenfalls dabei eine Entfernung von den Gegenständen zu ermitteln.Devices of the type mentioned are particularly suitable for replacing the conventional cane. In this case, such devices can help a visually impaired person to detect the presence of objects in the environment and, if necessary, to determine a distance from the objects.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Vorrichtungen zu verbessern, um insbesondere auch den Informationsgehalt, der durch solche Vorrichtungen an den Nutzer übermittelt werden kann, zu erhöhen. Optimal, auch wenn nicht zwangsläufig mit Mitteln der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wäre eine Vorrichtung oder ein Verfahren, bei dem dem Nutzer möglichst umfassende Informationen über die Umgebung durch nicht-visuelle Mittel zur Verfügung gestellt werden könnte.Based on this, it is an object of the present invention to improve such devices, in particular to increase the information content that can be transmitted by such devices to the user. Optimal, although not necessarily to be achieved by means of the present invention, would be a device or a method in which the user could be provided as comprehensive information about the environment by non-visual means available.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch eine Orientierungshilfevorrichtung für sehbehinderte Menschen, insbesondere blinde Menschen, umfassend ein Gehäuse zur Aufnahme oder zum Tragen von Komponenten der Orientierungshilfevorrichtung, einen Griff, eine Sensoranordnung mit einer Anzahl von Sensoren zur Ermittlung von Umgebungsdaten, eine Informationsverarbeitungseinheit zur Erzeugung von Umgebungsinformationen basierend auf den ermittelten Umgebungsdaten, eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe, insbesondere zur nicht visuellen Ausgabe, von Umgebungsinformationen an einen Nutzer. Die erfindungsgemäße Orientierungshilfevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung zumindest zwei, vorzugsweise drei oder mehr unterschiedliche Sensoren umfasst, wobei die Sensoren ausgewählt aus folgender Gruppe sind:

ein Lichtsensor zur Erfassung von sichtbarem Licht, Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung;
ein Schallsensor zur Erfassung von Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen;
einen Metalldetektor zur Ermittlung der Anwesenheit von metallischen Gegenständen.

The object underlying the invention is achieved by an orientation aid for visually impaired people, in particular blind people, comprising a housing for receiving or carrying components of the orientation aid, a handle, a sensor arrangement with a number of sensors for determining environmental data, an information processing unit for Generation of environment information based on the determined environment data, an output unit for output, in particular for the non-visual output, of environmental information to a user. The orientation aid device according to the invention is characterized in that the sensor arrangement comprises at least two, preferably three or more different sensors, wherein the Sensors selected from the following group are:

a light sensor for detecting visible light, infrared or ultraviolet radiation;
a sound sensor for detecting sound waves, in particular ultrasonic waves;
a metal detector for detecting the presence of metallic objects.

Sensoren werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als zueinander unterschiedlich angesehen, wenn sich diese grundsätzlich in der Art der zu erfassenden physilcalischen oder chemischen Eigenschaften, Effekte oder stoffliche Beschaffenheiten in der Umgebung voneinander unterscheiden. Unterschiedliche Sensoren können dabei baulich zu einer Sensoreinheit zusammengefasst sein. Ein Sensor kann grundsätzlich auch integral mit einer Sendeeinrichtung verbunden sein. So kann ein Ultraschallsensor auch einen Sender für Ultraschallwellen aufweisen, wobei der eigentliche Sensor dann die selbst ausgestrahlten und von einem Gegenstand reflektierten Ultraschallwellen wieder aufnehmen wird. Umgebungsdaten, sind dabei von Sensoren erfassbare physikalische oder chemische Eigenschaften, Effekte oder stoffliche Beschaffenheiten, die von einem Nutzer nicht erfassbar sein können. Umgebungsinformationen enthalten für einen Nutzer verständliche Angaben über die Umgebung und können einer sehbehinderten Person bei der Orientierung unmittelbar dienlich sein. Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Sensoren sind insbesondere solche, die aufgrund der Grobkörnigkeit der erzeugten Umgebungsdaten nicht zur Erzeugung von bildlichen Darstellungen geeignet sind.In the context of the present invention, sensors are considered to be different from each other if they fundamentally differ from each other in the nature of the physico-chemical or chemical properties, effects or material properties to be detected in the environment. Different sensors can be structurally combined to form a sensor unit. In principle, a sensor can also be integrally connected to a transmitting device. Thus, an ultrasonic sensor can also have a transmitter for ultrasonic waves, wherein the actual sensor will then resume the self-emitted and reflected by an object ultrasonic waves. Environmental data, are thereby detectable by sensors physical or chemical properties, effects or material properties that can not be detected by a user. Environmental information provides understandable information about the environment to a user and may be of direct assistance to a visually impaired person in orientation. The sensors used in the invention are in particular those which are not suitable for the production of pictorial representations due to the coarseness of the generated environmental data.

Grundsätzlich kann das Gehäuse stabförmig ausgebildet sein und damit einem Blindenstock nachgeahmt sein. Es sind aber auch andere Formen des Gehäuses denkbar. Der Griff ist dabei vorzugsweise derart gestaltet, dass das Gehäuse von einem Nutzer in einer definierten Ausrichtung gehalten werden kann.Basically, the housing may be rod-shaped and thus be imitated a blind stick. But there are also other forms of housing conceivable. The handle is preferably designed such that the housing can be held by a user in a defined orientation.

Durch das Vorsehen von mehreren unterschiedlichen Sensoren können Umgebungsdaten unterschiedlicher Art zur Erzeugung der Umgebungsinformationen herangezogen werden. So lassen sich umfassende Umgebungsinformationen erzeugen, die über Angaben über die pure Anwesenheit oder haptische Eigenschaften von Gegenständen hinausgehen. So kann es insbesondere ermöglicht sein, Informationen über die Art der Gegenstände zu ermitteln, nämlich insbesondere die Materialeigenschaften und/oder Oberflächeneigenschaften. So weist beispielsweise Glas bezüglich Ultraschallwellen ein ähnliches Reflexionsverhalten wie metallische Oberflächen auf; Licht wird jedoch von Glas deutlich schlechter reflektiert als von metallischen Oberflächen. Durch das Vorsehen von einem Metalldetektor können aber auch metallische Gegenstände ermittelt werden, deren Oberfläche jedoch nichtmetallisch ist. Insgesamt können durch das Vorsehen von unterschiedlichen Sensoren Rückschlüsse auf die Art der Gegenstände ermöglicht werden. Die Lage des Gegenstandes, insbesondere die relative Lage des Gegenstands zum zur Orientierungshilfevorrichtung, kann bereits durch einzelne Schallsensoren oder Lichtsensoren allein ermittelt werden.By providing a plurality of different sensors, environmental data of different types can be used to generate the environmental information. This allows you to create comprehensive environmental information that goes beyond information about the pure presence or haptic properties of objects. In particular, it may be possible to obtain information about the nature of the objects, namely in particular the material properties and / or surface properties. For example, glass has similar reflectivity to ultrasonic waves as metallic surfaces; However, light is much less reflected by glass than by metallic surfaces. By providing a metal detector but also metallic objects can be determined, the surface of which is non-metallic. Overall, conclusions about the type of objects can be made possible by the provision of different sensors. The position of the object, in particular the relative position of the object relative to the orientation aid device, can already be determined by individual sound sensors or light sensors alone.

Alternativ oder in Kombination mit zumindest einem Sensor oder zwei Sensoren der zuvor beschriebenen Vorrichtung kann die Sensoranordnung eine Bildaufnahmeeinheit aufweisen, die insbesondere eine photographische Abbildung eines Teils der Umgebung erzeugen kann. Dies kann eine Fotokamera und/oder eine Filmkamera sein. Aufgenommene Bilder können können mit hinterlegten Bildern verglichen werden, um so Umgebungsinformationen über Lage und Art des Standorts oder von Gegenständen in der Umgebung zu erzeugen.Alternatively or in combination with at least one sensor or two sensors of the device described above, the sensor arrangement can have an image recording unit, which in particular can produce a photographic image of a part of the environment. This may be a still camera and / or a movie camera. Captured images can be compared to stored images to create environmental information about the location and type of the site or surrounding objects.

Vorzugsweise sind an einem dem Griff abgewandten Ende des Gehäuses ein frontseitiger Schallsensor und/oder ein Lichtsensor und/oder ein Metalldetektor angebracht. Durch die frontseitige Anordnung von vorzugsweise zwei oder mehreren unterschiedlichen Sensoren kann nicht nur die Lage, sondern auch die Art von Gegenständen erfasst werden, die in Bewegungsrichtung vor dem Nutzer befindlich sind. Im Wesentlichen können frontseitige Sensoren die Stockspitze des herkömmlichen Blindenstocks ersetzen.Preferably, a front-side sound sensor and / or a light sensor and / or a metal detector are attached to an end of the housing facing away from the handle. The frontal arrangement of preferably two or more different sensors not only the position, but also the type of objects are detected, which are located in the direction of movement in front of the user. In essence, front sensors can replace the stick tip of the conventional blind stick.

Vorzugsweise ist ein oberer Sensor, insbesondere ein Schallsensor und/oder ein Lichtsensor, winklig zu einem der frontseitigen Sensoren angebracht. Der obere Sensor weist dabei vorzugsweise ein zum frontseitigen Sensor um in etwa 45° nach oben verschwenktes Sensorfeld auf. Die Verschwenkung ist dabei insbesondere um eine Achse, die quer zu einer Laufrichtung des Nutzers liegt. Der obere Sensor ist vorzugsweise gleichartig zu zumindest einem der frontseitigen Sensoren. Durch den oberen Sensor können Gegenstände erfasst werden, die sich zwar in Laufrichtung des Nutzers befinden, von einem etwas nach unten gerichteten frontseitigen Sensor aber nicht erkannt werden. Insbesondere betrifft dies solche Gegenstände, die nicht bis zum Boden reichen. Durch das Vorsehen des oberen Sensors können somit die Umgebungsinformationen wesentlich ergänzt werden.Preferably, an upper sensor, in particular a sound sensor and / or a light sensor, is mounted at an angle to one of the front sensors. In this case, the upper sensor preferably has a sensor field which is swiveled upwards by about 45 ° relative to the front-side sensor. The pivoting is in particular about an axis which is transverse to a running direction of the user. The upper sensor is preferably similar to at least one of the front-side sensors. By the upper sensor objects can be detected, which are in the running direction of the user, but are not recognized by a slightly down front sensor. In particular, this relates to such items that do not reach the ground. By providing the upper sensor, the environmental information can thus be substantially supplemented.

Vorzugsweise weist die Orientierungshilfevorrichtung seitliche Sensoren, nämlich zumindest einen linken Sensor an der linken Seite und einen rechten Sensor an der rechten Seite auf. Der linke Sensor ist dabei vorzugsweise zur Erfassung von Gegenständen auf der linken Seite des Nutzers vorgesehen, während der rechte Sensor vorzugsweise zur Erfassung von Gegenständen auf der rechten Seite des Nutzers vorgesehen ist. Die linken und die rechten Sensoren weisen dabei vorzugsweise einen fächerartigen Erkennungsbereich auf, der sich in etwa +/- 45° von exakt rechts bzw. links erstreckt.The orientation aid device preferably has lateral sensors, namely at least one left sensor on the left side and one right sensor on the right side. The left sensor is preferably provided for detecting objects on the left side of the user, while the right sensor is preferably provided for detecting objects on the right side of the user. The left and the right sensors preferably have a fan-like detection area, which extends at approximately +/- 45 ° from the exact right or left.

Vorzugsweise ist die Informationsverarbeitungseinheit derart ausgebildet, um sprachliche Umgebungsinformationen zu erzeugen, die durch die Ausgabeeinheit akustisch ausgegeben werden kann. Durch die akustische sprachliche Ausgabe von Umgebungsinformationen kann dem Nutzer weitgehende Informationen über die Umgebung übermittelt werden, die sehr detailgenau sein kann und vom Nutzer leicht verstanden werden kann. Hierzu sind spezifische Algorithmen vorgesehen, die zur Verarbeitung der Umgebungsdaten in die Umgebungsinformationen herangezogen werden.Preferably, the information processing unit is configured to generate linguistic environment information that can be acoustically output by the output unit. Through the acoustic linguistic output of environmental information, the user can be provided with extensive information about the environment, which can be very detailed and easily understood by the user. For this purpose, specific algorithms are provided, which are used for processing the environmental data in the environmental information.

Vorzugsweise ist die Informationsverarbeitungseinheit derart ausgebildet, dass diese Umgebungsinformationen erzeugen kann, die Angaben über sowohl der Art und auch der Lage von Gegenständen in der Umgebung umfasst. Auf beschriebene Vorteile wird verwiesen.Preferably, the information processing unit is adapted to generate environmental information including information about both the nature and location of objects in the environment. Reference is made to described advantages.

Vorzugsweise weist die Orientierungshilfevorrichtung einen Beschleunigungssensor auf, der zum Ermitteln von Beschleunigungsdaten vorgesehen ist. Unter einem Beschleunigungssensor wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung verstanden, die eine Beschleunigung in einer oder mehrere Richtungen messen kann. Dabei wird vorzugsweise eine auf eine Testmasse wirkende Trägheitskraft bestimmt, sodass ermittelt werden kann, ob eine Geschwindigkeitszunahme oder -abnahme stattfindet. Der Beschleunigungssensor kann mehrere Teilsensoren umfassen, die jeweils Beschleunigungen in unterschiedlichen Richtungen oder um unterschiedliche Achsen aufnehmen können. Mit einem Beschleunigungssensor können daher insbesondere räumliche Bewegungsmuster erstellt werden. Vorzugsweise kann der Beschleunigungssensor dabei Beschleunigungen des Gehäuses aufnehmen, die durch ein manuelles Führen des Gehäuses durch einen Nutzer erzeugt werden. Die Beschleunigungsdaten können zur Ermittlung von temporären räumlichen Ausrichtungen der Orientierungshilfevorrichtung herangezogen werden. Diese räumlichen Daten können dann in Korrelation mit temporären Umgebungsdaten der Sensoren gebracht werden. Durch diese Korrelation sind zusätzlich zu Abstandswerten auch verbesserte Rückschlüsse auf räumliche Anordnungen oder Ausgestaltungen von Gegenständen in der Umgebung möglich. Ferner kann eine Uhr zur Ermittlung der Uhrzeit vorgesehen sein. Umgebungsdaten, können dadurch in Zusammenhang mit der Uhrzeit gesetzt werden. Ferner können Umgebungsdaten in Abhängigkeit der Uhrzeit verarbeitet werden. Dabei können beispielsweise die bei Tag und Nacht unterschiedlichen Lichtverhältnisse bei der Erzeugung der Umgebungsinformation berücksichtigt werden.The orientation aid device preferably has an acceleration sensor which is provided for determining acceleration data. In the context of the present invention, an acceleration sensor is understood to mean a device which can measure acceleration in one or more directions. In this case, an inertial force acting on a test mass is preferably determined, so that it can be determined whether an increase or decrease in speed takes place. The acceleration sensor may include a plurality of sub-sensors, each of which may receive accelerations in different directions or about different axes. Spatial motion patterns can therefore be created with an acceleration sensor. Preferably, the acceleration sensor can absorb accelerations of the housing, which are generated by a manual guiding of the housing by a user. The acceleration data may be used to determine temporary spatial orientations of the Orientierungshilfevorrichtung be used. These spatial data can then be correlated with temporary environmental data from the sensors. By means of this correlation, in addition to distance values, it is also possible to obtain improved conclusions about spatial arrangements or configurations of objects in the environment. Furthermore, a clock can be provided for determining the time. Environment data can be set in relation to the time. Furthermore, environmental data can be processed depending on the time. In this case, for example, the daytime and night different lighting conditions can be considered in the generation of the environmental information.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Orientierungshilfevorrichtung für sehbehinderte Menschen, wobei die Orientierungshilfevorrichtung umfasst: ein Gehäuse zur Aufnahme oder zum Tragen von Komponenten der Orientierungshilfevorrichtung und einen Griff. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Ermitteln von Umgebungsdaten mittels einer Anzahl von Sensoren oder einer Bildaufnahmeeinheit, Erzeugen von Umgebungsinformation basierend auf den Umgebungsdaten, Ausgeben der Umgebungsinformationen an einen Nutzer. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsdaten zu Umgebungsinformationen verarbeitet werden, die Angaben über Art und Lage von Gegenständen in der Umgebung umfassen.The invention further relates to a method for operating an orientation aid device for visually impaired people, wherein the orientation aid device comprises: a housing for receiving or supporting components of the orientation aid device and a handle. The method comprises the following method steps: determining environment data by means of a number of sensors or an image acquisition unit, generating environment information based on the environment data, outputting the environment information to a user. The method according to the invention is characterized in that the environmental data are processed into environmental information that includes information about the nature and position of objects in the environment.

Vorzugsweise wird zur Ermittlung der Art des Gegenstandes in der Umgebung Umgebungsdaten von zumindest zwei, vorzugsweise drei unterschiedlichen Sensoren, ausgewählt aus folgender Gruppe, herangezogen:

ein Lichtsensor zur Erfassung von sichtbarem Licht, Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung,
ein Schallsensor zur Erfassung von Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, ein Metalldetektor zur Ermittlung der Anwesenheit von metallischen Gegenständen.

Preferably, environment data from at least two, preferably three, different sensors, selected from the following group, are used to determine the type of article in the environment:

a light sensor for detecting visible light, infrared or ultraviolet radiation,
a sound sensor for detecting sound waves, in particular ultrasonic waves, a metal detector for detecting the presence of metallic objects.

Vorzugsweise werden Umgebungsdaten der Sensoren zu Umgebungsinformationen verarbeitet, die Informationen über das Material eines Gegenstandes in der Umgebung umfassen.Preferably, environmental data from the sensors are processed into environmental information that includes information about the material of an article in the environment.

Vorzugsweise werden Umgebungsdaten der Sensoren zu Umgebungsinformationen verarbeitet, die Angaben über die Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere überPreferably, environmental data of the sensors are processed to environmental information, the information about the surface condition, in particular about

Lichtbrechungseingenschaften und / Schallabsorptionseigenschaften, eines Gegenstandes in der Umgebung umfassen. Derartige Angaben können für eine verbesserte Orientierung einer sehbehinderten Person dienlich sein.Refraction and / or sound absorption properties of an object in the environment include. Such information may be useful for improved orientation of a visually impaired person.

Vorzugsweise werden Umgebungsinformationen sprachlich ausgegeben. Vorzugsweise werden die Umgebungsdaten unter Berücksichtigung von Beschleunigungsdaten zu Umgebungsinformationen verarbeitet, wobei die Beschleunigungsdaten von einem am Gehäuse angebrachten Beschleunigungssensor ermittelt werden.Preferably, environmental information is output verbally. Preferably, the environment data is processed into environment information in consideration of acceleration data, the acceleration data being determined by an acceleration sensor mounted on the housing.

Vorzugsweise werden die Umgebungsdaten unter Berücksichtigung der Uhrzeit zu Umgebungsinformationen verarbeitet. Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich, soweit möglich, die selben Vorteile und weiteren Merkmale, die bezüglich der Orientierungshilfevorrichtung bereits genannt beschrieben wurden.Preferably, the environment data is processed taking into account the time to environmental information. As far as possible, the same advantages and further features that have already been described with regard to the orientation aid device arise with regard to the method according to the invention.

Vorzugsweise kann durch einen Ultraschallsensor ein Gewässer erkannt und dessen Tiefe ermittelt werden. Dazu ist der Sesor schräg nach vorne/unten ausgerichtet und sendet Ultraschallimpulse aus. Ein erster Teil des Schalls wird durch die Oberfläche reflektiert und wird vom Sensor erkannt. Ein zweiter Teil des Schalls tritt durch die Wasseroberfläche hindurch und trifft auf den Grund des Gewässers. Von dort wird der Schall wiederum reflektiert und trifft mit einem zum ersten Teil des Schalls abweichenden Frequenzspektrum und nach einer anderen Laufzeit auf den Sensor auf. Aus den Abweichungen können Rückschlüsse auf die Tiefe des Gewässers gezogen werden. So kann eine geringe Tiefe lediglich als ungefährliche Pfütze erkannt werden; ein große Tiefe kann als ernst zunehmender Teich, Bach oder weit größeres Gewässer interpretiert werden. Entsprechende Warnungen können dann ausgegeben werden.Preferably, a body of water can be detected by an ultrasonic sensor and its depth can be determined. For this purpose, the sesor is aligned diagonally forward / downwards and emits ultrasonic pulses. A first part of the sound is reflected by the surface and is detected by the sensor. A second part of the sound passes through the water surface and hits the bottom of the water. From there, the sound is in turn reflected and hits with a deviating to the first part of the sound frequency spectrum and after another term on the sensor. From the deviations conclusions can be drawn on the depth of the water. Thus, a shallow depth can only be recognized as a harmless puddle; a great depth can be interpreted as a seriously increasing pond, brook or much larger body of water. Corresponding warnings can then be output.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Hierin zeigt:

Figur 1: eine erfindungsgemäße Orientierungshilfevorrichtung in Seitenansicht;
Figur 2: den schematischen Schaltungsaufbau der erfindungsgemäßen Orientierungshilfevorrichtung.

The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Hereby shows:

FIG. 1: an orientation aid device according to the invention in side view;
FIG. 2: the schematic circuit structure of the orientation aid device according to the invention.

Die Orientierungshilfevorrichtung 1 umfasst ein stabförmiges Gehäuse 2, das an einem Ende einen Griff 3 aufweist. An einem Ende des Gehäuses 2, das dem Griff 3 abgewandt ist, sind frontseitige Sensoren 4', 4" angebracht, die Infrarotstrahlen sowie Ultraschallwellen aussenden können. Diese Strahlen bzw. Wellen werden von einem Gegenstand reflektiert und treffen wieder auf die frontseitigen Sensoren 4. Je nach Art des Gegenstandes werden die Infrarotstrahlen sowie die Ultraschallwellen unterschiedlich reflektiert. Dabei spielt auch ein Lichtbrechungsindex und/oder schallabsorbierende Eigenschaften der Oberfläche des Gegenstandes eine Rolle. Ferner ist eine Kamera 15 frontseitig angeordnet, die Bildundloder Filmaufnahmen als Umgebungsinformation erzeugen kann. Ein schräg angeordneter Sesonr kann je nach Drehstellung des Sensors wahlweise nach schräg oben oder schräg unten ausgerichtet werden. Dieser kann dann beispielsweise auf den Boden vor der Person ausgerichtet werden. Er kann insbesondere zur Erkennung von Gewässern und dessen Tiefe herangezogen werden.The orientation aid device 1 comprises a rod-shaped housing 2, which at one end has a handle 3. At one end of the housing 2, which faces away from the handle 3, there are mounted front-side sensors 4 ', 4 "which can emit infrared rays as well as ultrasonic waves These rays or waves are reflected by an object and strike the front-side sensors 4 again. Depending on the nature of the object, the infrared rays and the ultrasound waves are reflected differently, with a refractive index and / or sound-absorbing properties of the surface of the article also playing a role, and a front-mounted camera 15 capable of producing image or footage as environmental information Depending on the rotational position of the sensor, Sesonr can be oriented either diagonally upwards or downwards, which can then be aligned with the ground in front of the person, for example, and can be used to detect waters and their depths.

Es sind an einer rechten Seite des Gehäuses mehrere rechte Sensoren 8 angeordnet, wobei die rechten Sensoren 8 einen Ultraschallsensor sowie einen Infrarotsensor umfassen. Entsprechend sind auf der linken Seite durch das Gehäuse verdeckte Sensoren in derselben Anordnung angebracht. An der dem Griff abgewandten Ende des Gehäuses 2 ist ferner ein Metalldetektor 9 innerhalb des Gehäuses 2 angebracht. Der Metalldetektor 9 kann ein Magnetfeld und/oder ein elektrisches Feld erzeugen. Bei Bewegungen des Metalldetektors 9 über einen metallischen Gegenstand wird das Magnetfeld oder das elektrische Feld für den Metalldetektor merklich verändert. Hierdurch können Rückschlüsse auf metallische Eigenschaften des Gegenstandes gezogen werden.There are several right sensors 8 are arranged on a right side of the housing, wherein the right sensors 8 comprise an ultrasonic sensor and an infrared sensor. Accordingly, hidden sensors are mounted on the left side of the housing in the same arrangement. At the end remote from the handle of the housing 2, a metal detector 9 is further mounted within the housing 2. The metal detector 9 can generate a magnetic field and / or an electric field. As the metal detector 9 moves over a metallic object, the magnetic field or electric field for the metal detector is noticeably altered. As a result, conclusions can be drawn on metallic properties of the object.

Figur 2 zeigt den schematischen den Schaftungsaufbau der erfindungsgemäßen Orientierungshilfevorrichtung 1. Dabei ist die Informationsverarbeitungseinheit 10 zuerkennen, die Daten von den einzelnen Sensoren 4, 8, 9, 13 und/oder der Kamera 15 erhalten kann. Beispielhaft ist ein frontseitiger Ultraschallsensor 4' gezeigt, der Ultraschallwellen 6 erzeugt und vom Gegenstand 14 reflektierte Ultraschallwellen empfangen kann. Ferner ist ein frontseitiger Lichtsensor 4' gezeigt, der Infrarotstrahlen 5 erzeugt und vom Gegenstand 14 reflektierte Infrarotstrahlen empfangen kann. Der Metalldetektor 9 erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das je nach Beschaffenheit des Gegenstandes 14 durch diesen verändert werden kann, was durch den Metalldetektor erkannt werden kann. FIG. 2 shows the schematic of the shaft assembly of the orientation aid device according to the invention 1. In this case, the information processing unit 10 recognize that can receive data from the individual sensors 4, 8, 9, 13 and / or the camera 15. By way of example, a front-side ultrasonic sensor 4 'is shown, which generates ultrasonic waves 6 and can receive reflected ultrasonic waves from the object 14. Further, a front side light sensor 4 'is shown, which generates infrared rays 5 and can receive reflected infrared rays from the article 14. The metal detector 9 generates an electromagnetic field which, depending on the nature of the object 14, can be altered by it, which can be detected by the metal detector.

Ferner kann die Informationsverarbeitungseinheit 10 Beschleunigungsdaten eines Beschleunigungssensors 12 erhalten, der fest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Werden die Beschleunigungsdaten des Beschleunigungssensors 12 in Korrelation zu den Umgebungsdaten der Sensoren 4, 8, 9, 13 und/oder der Kamera 15 gesetzt, können räumliche Informationen über den Gegenstand 14 erzeugt werden. Von Einer Uhr 16 werden Zeitinformationen bereitgestellt, die bei der Erzeugung von Umgebungsinformationen berücksichtigt werden können. Die Informationsverarbeitungseinheit 10 gibt die erzeugten Umgebungsinformationen an die Ausgabeeinheit 11 weiter. Die Ausgabeeinheit 11 umfasst einen Lautsprecher, der die Umgebungsinformationen akustisch an den Nutzer übertragen kann. Die Ausgabeeinheit 11 kann separat zum Gehäuse 2 angeordnet sein und über eine Funkverbindung mit der Informationsverarbeitungseinheit 10 verbunden sein.Further, the information processing unit 10 may obtain acceleration data of an acceleration sensor 12 fixedly connected to the housing 2. Will the Acceleration data of the acceleration sensor 12 set in correlation with the environmental data of the sensors 4, 8, 9, 13 and / or the camera 15, spatial information about the object 14 can be generated. Clock 16 provides time information that can be considered in the generation of environmental information. The information processing unit 10 forwards the generated environment information to the output unit 11. The output unit 11 includes a speaker that can acoustically transmit the environmental information to the user. The output unit 11 may be arranged separately from the housing 2 and connected to the information processing unit 10 via a radio link.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: OrientierungshilfevorrichtungGuidance device
22: Gehäusecasing
33: GriffHandle
44: frontseitige Sensorenfront-side sensors
55: Infrarotstrahleninfrared rays
66: Ultraschallwellenultrasonic waves
77: elektromagnetisches Feldelectromagnetic field
88th: seitlicher Sensorlateral sensor
99: Metalldetektormetal detector
1010: InformationsverarbeitungseinheitInformation processing unit
1111: Ausgabeeinheitoutput unit
1212: Beschleunigungssensoraccelerometer
1313: oberer Sensorupper sensor
1414: Gegenstandobject
1515: Kameracamera
1616: UhrClock

Claims

Orientation aid device (1) for visually impaired people, in particular electronic blind stick,
comprising housing (2) for receiving or carrying components (3, 4, 8, 9, 10, 12, 13) of the orientation aid device,
a handle (3),
a sensor arrangement having a number (4, 8, 9) of sensors for determining environmental data,
an information processing unit (10) for generating environment information based on the detected environment data,
an output unit (11) for outputting environmental information to a user,
characterized,
that the sensor arrangement comprises at least two, preferably three, different sensors (4, 8, 9) selected from the group comprising: a light sensor for detecting visible light, infrared or ultraviolet radiation;

a sound sensor for detecting sound waves, in particular ultrasonic waves;

- A metal detector for detecting the presence of metallic objects.

Orientation aid device (1) for visually impaired people, in particular electronic blind stick,
comprising housing (2) for receiving or carrying components (3, 4, 8, 9, 10, 12, 13) of the orientation aid device,
a handle (3),
a sensor arrangement having a number (4, 8, 9) of sensors for determining environmental data,
an information processing unit (10) for generating environment information based on the detected environment data,
an output unit (11) for outputting environmental information to a user,
characterized,
that the sensor arrangement comprises an image pickup unit (15).

Orientation aid device according to one of the preceding claims,
characterized,
that a front-side sound sensor (4) facing away from a said handle (3) end of the housing (2) is arranged.

Orientation aid device according to one of the preceding claims,
characterized,
that a front-side light sensor (4) to a said handle (3) facing away from the end of the housing (2) is arranged.

Orientierungshitfevorrichtung according to any one of the preceding claims,
characterized,
in that a metal detector (9) is arranged on an end of the housing (2) facing away from the handle (3).

Orientation aid device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that at least one upper sensor (13), in particular a sound sensor and / or a light sensor, is mounted at an angle to one of the front sensors, wherein the upper sensor (13) has a sensor field swiveled upwards by approximately 45 ° relative to one of the front sensors ( 4).

Orientation aid device according to one of the preceding claims,
characterized,
that a left sensor (8 ') on a left side and a right sensor (8 ") is attached to a right side.

Orientation aid device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that linguistic environment information which can be acoustically output by the output unit (11) can be generated by the information processing unit (10).

Orientation aid device according to one of the preceding claims,
characterized in that the information processing unit (10) can generate environmental information including information about the nature and location of objects in the environment.

Orientation aid device according to one of the preceding claims, characterized in that the orientation aid device (1) comprises an acceleration sensor (12) for determining acceleration data and / or a clock (16) for determining the time.

A method of operating an orientation aid (10) for visually impaired people, the orientation aid (10) comprising: a housing (2) for receiving or supporting components (3, 4, 8, 9, 10, 12, 13) of the orientation aid device,

a handle (3),

comprising the method steps: Determining environmental data by means of a number of sensors (4, 8, 9, 13) or

at least one image acquisition unit (15),

Generating environment information based on the environment data,

Output the environment information to a user,

characterized,

that the environment data is processed into environmental information that includes information about the nature and location of objects in the environment.

Method according to the previous claim,
characterized,
that are used to determine the type of object in the area surrounding data of at least two, preferably three, different sensors (3, 8, 9, 13) selected from the following group: a light sensor (4, 8, 13) for detecting visible light, infrared or ultraviolet radiation,

a sound sensor (4, 8, 13) for detecting sound waves, in particular ultrasonic waves,

- A metal detector (9) for detecting the presence of metallic objects.

Method according to one of claims 11 to 12,
characterized,
that environment data from the sensors are processed to environment information including information about the surface quality, in particular refractive characteristics and / sound absorption properties of an object in the environment.

Method according to one of claims 11 to 13,
characterized,
in that the environmental data are processed into environmental information taking account of acceleration data, the acceleration data being determined by an acceleration sensor (12) mounted on the housing (2).

Method according to one of claims 11 to 14,
characterized
that a body of water is detected by an ultrasonic sensor and its depth is determined.