RU2451501C2 - Method of blind person orientation and device for implementing it - Google Patents

Method of blind person orientation and device for implementing it Download PDF

Info

Publication number
RU2451501C2
RU2451501C2 RU2009141904/14A RU2009141904A RU2451501C2 RU 2451501 C2 RU2451501 C2 RU 2451501C2 RU 2009141904/14 A RU2009141904/14 A RU 2009141904/14A RU 2009141904 A RU2009141904 A RU 2009141904A RU 2451501 C2 RU2451501 C2 RU 2451501C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fork
blind person
wheel
gps receiver
cane
Prior art date
Application number
RU2009141904/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009141904A (en
Inventor
Виктор Александрович Шапиро (RU)
Виктор Александрович Шапиро
Original Assignee
Виктор Александрович Шапиро
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Александрович Шапиро filed Critical Виктор Александрович Шапиро
Priority to RU2009141904/14A priority Critical patent/RU2451501C2/en
Publication of RU2009141904A publication Critical patent/RU2009141904A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451501C2 publication Critical patent/RU2451501C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to orientation systems and may be used in orientation systems for blind and visually impaired people. A method consists in the fact that a walking stick of a blind person is provided with a fork wheel and a GPS receiver wherein blind person's root data are preset; current position data are worked out, a mismatch signal of the current and preset position data is determined, and the walking stick is rolled in front. Besides, the walking stick is equipped with a fork turn drive and a drive control unit, the blind person's current position and preset rout data mismatch signal is supplied onto the drive control unit to follow the walking stick. A device consists of the walking stick with the fork and the wheel, comprising the mounted GPS receiver, and also provided with the fork turn drive. An output of the GPS receiver is connected with an input of the fork turn drive.
EFFECT: use of the invention enables facilitating blind person's orientation.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области систем ориентации.The invention relates to the field of orientation systems.

В настоящее время в мировой практике для ориентации незрячих людей используется способ, основанный на технологии GPS навигации. Незрячий человек получает звуковые подсказки о своем местоположении и о направлении движения от системы GPS навигации. Известны разработки ряда зарубежных компаний в этой области. В частности, компанией Human Ware разработана система ориентации для слепых «Trekker 3», основанная на технологии GPS. С помощью звуковых подсказок, которые вырабатываются в системе GPS навигации, незрячий человек ориентируется в пространстве, см. сайты www.gisa.ru. и www.12v-clab.ru.Currently, in the world practice, a method based on GPS navigation technology is used to orient blind people. A blind person receives sound prompts about his location and direction of movement from a GPS navigation system. The developments of a number of foreign companies in this field are known. In particular, Human Ware has developed the Trekker 3 blind orientation system based on GPS technology. With the help of sound prompts that are generated in the GPS navigation system, a blind person navigates in space, see www.gisa.ru sites. and www.12v-clab.ru.

Недостатком этого способа является трудность восприятия незрячим человеком звуковых подсказок во время движения, в частности выражающаяся в том, что необходимо отсчитывать в уме количество шагов, которые задаются подсказкой. Это вынуждает незрячего человека во время движения постоянно находиться в сконцентрированном состоянии для правильного восприятия и реализации звуковых подсказок, что приводит к усталости и совершению ошибок.The disadvantage of this method is the difficulty for a blind person to perceive sound prompts during movement, in particular, expressed in the fact that it is necessary to count in the mind the number of steps that are set by the prompt. This forces the blind person to constantly be in a concentrated state during movement to correctly perceive and implement sound prompts, which leads to fatigue and mistakes.

Другим способом ориентации незрячих людей является общеизвестный способ с использованием трости, который позволяет им преодолевать препятствия и двигаться по знакомым маршрутам. (См. www.rgbs.ru, www.skbs.ru, «Во славу белой трости», Журнал «Наша жизнь», 2005, №11).Another way to orient blind people is the well-known method using a cane, which allows them to overcome obstacles and move along familiar routes. (See www.rgbs.ru, www.skbs.ru, “For the Glory of the White Cane”, Our Life Magazine, 2005, No. 11).

Но этот способ не дает возможности слепому человеку ориентироваться в незнакомой обстановке.But this method does not allow a blind person to navigate in an unfamiliar environment.

Обычно спутниковая система GPS навигации и трость совместно используются для ориентации незрячего человека в пространстве.Typically, the GPS satellite navigation system and a cane are used together to orient a blind person in space.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбраны оба эти способа.As a prototype of the invention, both of these methods are selected.

Целью настоящего изобретения является создание способа ориентации, обеспечивающего незрячему человеку комфортное передвижение по любым незнакомым маршрутам с помощью технологии GPS навигации и устройства для его реализации.The aim of the present invention is to provide an orientation method that provides a blind person with comfortable movement along any unfamiliar routes using GPS navigation technology and a device for its implementation.

Согласно изобретению, эта цель достигается тем, что на нижнем конце трости устанавливают колесо, катят трость на колесе перед собой, вырабатывают сигнал управления ориентацией колеса по информации от системы спутниковой навигации GPS, управляют этим сигналом разворотами колеса и следуют за тростью в направлении ее движения.According to the invention, this goal is achieved by the fact that a wheel is mounted on the lower end of the cane, the cane is rolled on the wheel in front of it, a wheel orientation control signal is generated according to information from the GPS satellite navigation system, this signal is controlled by wheel turns and follows the cane in the direction of its movement.

Схема устройства для реализации способа приведена на рис.1-3.A diagram of a device for implementing the method is shown in Fig. 1-3.

На рис.1-3 обозначено:Figure 1-3 shows:

1 - незрячий человек;1 - a blind person;

2 - трость;2 - a cane;

3 - GPS приемник;3 - GPS receiver;

4 - вилка;4 - plug;

5 - колесо;5 - wheel;

6 - привод разворота вилки;6 - drive reversal fork;

7 - второе колесо;7 - the second wheel;

8 - привод тяги колеса;8 - wheel traction drive;

9 - блок регулирования скорости колеса.9 - wheel speed control unit.

Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

Для того чтобы трость указывала незрячему человеку правильное направление движения в пространстве необходимо обеспечить передвижение самой трости в требуемом направлении.In order for the cane to indicate to the blind person the correct direction of movement in space, it is necessary to ensure the movement of the cane in the required direction.

Для этого, на трости устанавливают привод разворота вилки колеса, непрерывно измеряют GPS приемником фактическое текущее местоположение незрячего человека и сравнивают его на цифровой карте GPS приемника с требуемым маршрутом движения, который заранее введен в цифровую карту. Сигнал рассогласования текущего и заданного местоположения подают на привод разворота вилки и разворачивают колесо в требуемом направлении. При движении оно будет перемещаться по заданному маршруту.To do this, a wheel fork reversal drive is installed on the canes, the actual current location of the blind person is continuously measured by the GPS receiver and compared on a digital map of the GPS receiver with the desired travel route, which is previously entered into the digital map. The mismatch signal of the current and predetermined location is fed to the fork turning drive and the wheel is turned in the desired direction. When moving, it will move along a given route.

За колесом будет перемещаться и трость, а за ней незрячий человек, который ее катит.The cane will also move behind the wheel, and behind it the blind person who rolls it.

Таким образом, управляя от GPS приемника разворотами вилки колеса, закрепленного на трости, обеспечивают ее движение по заданному маршруту, что позволит незрячему человеку, толкающему трость достаточно легко ориентироваться в незнакомых областях пространства.Thus, controlling the turns of the wheel fork fixed on the cane from the GPS receiver ensure its movement along a given route, which will allow a blind person pushing the cane to easily navigate in unfamiliar areas of space.

На рис.1 изображен незрячий человек 1, который держит в руках трость 2. На трости 2 закреплен GPS приемник 3. На конце трости 2 установлена вилка 4, в которой закреплено колесо 5. На оси вращения вилки 4 установлен привод разворота вилки 6.Fig. 1 shows a blind person 1 holding a cane 2. A GPS receiver 3 is mounted on the cane 2. At the end of the cane 2, a fork 4 is mounted, in which the wheel 5 is mounted. A fork 6 turning drive is mounted on the axis of rotation of the fork 4.

На рис.2 показано устройство, в состав которого введено второе колесо 7, идентичное первому колесу 5 и установленное на одной оси вращения с первым колесом.Figure 2 shows a device with a second wheel 7 introduced, identical to the first wheel 5 and mounted on the same axis of rotation with the first wheel.

На рис.3 показано устройство, в состав которого введен привод тяги колеса 8 и соединенный с ним и установленный на ручке трости 2 блок регулирования скорости колеса 9.Fig. 3 shows a device with a drive unit for the traction of the wheel 8 and a unit for controlling the speed of the wheel 9 connected to it and mounted on the handle of a cane 2.

Работа устройства, изображенного на рис.1, происходит следующим образом.The operation of the device depicted in Fig. 1 occurs as follows.

В исходной точке незрячий человек 1 вводит в GPS приемник 3 конечную точку своего маршрута. В настоящее время разработаны устройства ввода данных для незрячих людей в GPS приемник. GPS приемник 3 прокладывает маршрут движения незрячего человека 1 в заданную точку. После этого незрячий человек начинает движение, толкая перед собой трость 2, на конце которой установлена вилка 4 с колесом 5. В процессе движения GPS приемник 3 определяет фактические текущие координаты - широту и долготу местоположения незрячего человека 1 и направление его движения и вычисляет рассогласование текущих координат и заданного маршрута, который проложил GPS приемник. Сигнал рассогласования Δ поступает на привод разворота вилки 6, в результате чего вилка 6 разворачивает колесо 5 и выводит трость, а за ней и толкающего ее человека на заданную траекторию движения. Таким образом, любое отклонение от траектории движения будет скомпенсировано поворотом вилки 4 с колесом 5. При этом, незрячий человек не получает никаких указаний о направлении движения, а просто следует за колесом 5, как за поводырем.At the starting point, a blind person 1 enters the endpoint of his route into the GPS receiver 3. Currently, data entry devices for blind people in a GPS receiver have been developed. GPS receiver 3 paves the path of a blind person 1 at a given point. After that, a blind person starts moving by pushing a cane 2 in front of him, at the end of which a fork 4 with a wheel 5 is installed. During GPS movement, the receiver 3 determines the actual current coordinates - the latitude and longitude of the location of the blind person 1 and the direction of his movement, and calculates the mismatch of the current coordinates and the given route that the GPS receiver laid. The mismatch signal Δ is supplied to the drive of the turn of the fork 6, as a result of which the fork 6 turns the wheel 5 and displays a cane, and after it the person pushing it to a given trajectory. Thus, any deviation from the trajectory of movement will be compensated by turning the fork 4 with the wheel 5. Moreover, the blind person does not receive any indication of the direction of movement, but simply follows the wheel 5, as a guide.

В устройстве, изображенном на рис.2, второе колесо 7 введено для обеспечения большей устойчивости трости 2 и более стабильного удержания заданного направления при движении за счет повышения сцепления колес с дорогой. При движении незрячего человека 1 по заданному маршруту оба колеса 5 и 7 синхронно разворачиваются в требуемом направлении при развороте вилки 4 приводом разворота вилки 6.In the device shown in Fig. 2, the second wheel 7 is introduced to provide greater stability of the cane 2 and more stable retention of a given direction during movement by increasing the adhesion of the wheels to the road. When a blind person 1 moves along a predetermined route, both wheels 5 and 7 simultaneously turn in the desired direction when the fork 4 is rotated by the fork 6 turning drive.

В устройстве, изображенном на рис.3, незрячий человек выбирает требуемый маршрут движения, затем с помощью блока регулирования скорости 9 устанавливает требуемую скорость движения и включает привод тяги колеса 8. После этого устройство начнет движение по заданному маршруту. Незрячий человек 1, держась за верхний конец трости 2, будет передвигаться вслед за ней в требуемую точку назначения.In the device shown in Fig. 3, a blind person selects the desired route of travel, then, using the speed control unit 9, sets the required speed and turns on the traction drive of the wheel 8. After that, the device starts moving along the given route. The blind person 1, holding on to the upper end of the cane 2, will move after it to the desired destination.

В предлагаемом устройстве ориентации незрячего человека, сочетающем GPS приемник и автоматически управляемое направляющее колесо упрощено и сделано более понятным для незрячего человека взаимодействие с GPS приемником. В данном случае GPS приемник реально выступает как поводырь, задавая тактильным способом направление движения незрячего человека по заданному маршруту.In the proposed device for the orientation of a blind person, combining a GPS receiver and an automatically controlled steering wheel is simplified and made more understandable for a blind person to interact with a GPS receiver. In this case, the GPS receiver actually acts as a guide, specifying in a tactile way the direction of movement of a blind person along a given route.

Возможность технической реализации предлагаемого способа и устройства ориентации незрячего человека обеспечивается следующими факторами:The possibility of technical implementation of the proposed method and device for the orientation of a blind person is provided by the following factors:

1. В настоящее время уже разработаны и используются незрячими людьми GPS приемники с использованием точных цифровых карт местности. Точность способа при использовании дифференциального режима работы системы GPS приемника может быть не хуже 1-2 метров.1. At present, GPS receivers have been developed and used by blind people using accurate digital terrain maps. The accuracy of the method when using the differential mode of the GPS receiver system can be no worse than 1-2 meters.

2. Электромеханическая часть устройства может быть выполнена на существующих малогабаритных шаговых двигателях.2. The electromechanical part of the device can be performed on existing small-sized stepper motors.

Расчеты показывают, что масса трости вместе с электроникой может быть не более 1,5-2 кг.Calculations show that the mass of the cane together with the electronics can be no more than 1.5-2 kg.

Предложенные способ и устройство могут быть положены в основу построения ряда устройств ориентации для незрячих людей. Они позволяют реализовать легко понимаемый незрячим человеком интерфейс связи с системой ориентации.The proposed method and device can be the basis for constructing a number of orientation devices for blind people. They allow you to implement a communication interface with an orientation system that is easily understood by a blind person.

В данном способе и устройствах может также использоваться отечественная спутниковая система ГЛОНАС.In this method and devices, the domestic GLONAS satellite system can also be used.

В связи с изложенным автор просит выдать патент на изобретение.In connection with the foregoing, the author asks for a patent for an invention.

Claims (4)

1. Способ ориентации незрячего человека, заключающийся в том, что на его трости устанавливают колесо с вилкой и GPS-приемник, в котором задают координаты маршрута движения незрячего человека, вырабатывают координаты его текущего положения, определяют сигнал рассогласования координат текущего и заданного положений и катят перед собой трость, отличающийся тем, что на трости устанавливают привод разворота вилки и блок управления приводом разворота вилки, подают сигнал рассогласования координат текущего положения незрячего человека и заданного маршрута его движения на блок управления приводом разворота вилки и следуют за тростью в направлении ее движения.1. The method of orientation of a blind person, consisting in the fact that a wheel with a fork and a GPS receiver are installed on his canes, in which the coordinates of the path of movement of the blind person are set, the coordinates of his current position are generated, the signal of the mismatch of the coordinates of the current and predetermined positions is determined and rolled before a cane, characterized in that the canes are mounted with a fork turn actuator and a control unit of a fork turn actuator, a signal is mismatched with the coordinates of the current position of a blind person and of the route of its movement to the control unit of the fork turning drive and follow the cane in the direction of its movement. 2. Устройство для реализации способа по п.1, содержащее трость с вилкой и колесом, на которой установлен GPS-приемник, отличающееся тем, что в состав устройства введен привод разворотов вилки, при этом выход GPS-приемника соединен со входом привода разворотов вилки.2. The device for implementing the method according to claim 1, containing a cane with a fork and a wheel on which a GPS receiver is installed, characterized in that the device includes a fork turn actuator, while the output of the GPS receiver is connected to the input of the fork turn actuator. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в него введено второе колесо, идентичное первому и установленное на одной оси вращения с первым колесом.3. The device according to claim 2, characterized in that a second wheel is introduced into it, identical to the first and mounted on the same axis of rotation with the first wheel. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в его состав введен электрический привод колеса и соединенный с ним блок регулирования скорости колеса, установленный на ручке трости. 4. The device according to claim 2, characterized in that it includes an electric wheel drive and a wheel speed control unit connected to it, mounted on a cane handle.
RU2009141904/14A 2009-11-06 2009-11-06 Method of blind person orientation and device for implementing it RU2451501C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009141904/14A RU2451501C2 (en) 2009-11-06 2009-11-06 Method of blind person orientation and device for implementing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009141904/14A RU2451501C2 (en) 2009-11-06 2009-11-06 Method of blind person orientation and device for implementing it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009141904A RU2009141904A (en) 2011-05-20
RU2451501C2 true RU2451501C2 (en) 2012-05-27

Family

ID=44733430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009141904/14A RU2451501C2 (en) 2009-11-06 2009-11-06 Method of blind person orientation and device for implementing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451501C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727885C1 (en) * 2019-05-22 2020-07-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Method of orientation in space of people with impaired visual functions by means of cane with tactile shield-shell
RU199310U1 (en) * 2020-04-30 2020-08-26 Ольга Александровна Денисова DEVICE FOR ASSISTANCE FOR PERSONS WITH VISUAL IMPAIRMENT

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1088699A1 (en) * 1981-05-18 1984-04-30 Ishchenko Vladimir B Walking stick
US6502032B1 (en) * 2001-06-25 2002-12-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force GPS urban navigation system for the blind
RU2280429C1 (en) * 2005-03-21 2006-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Walking-stick for invalid by vision
KR20070104817A (en) * 2006-04-24 2007-10-29 이승우 A voice guider for a blind man using gps
CN201139688Y (en) * 2008-01-17 2008-10-29 华晶科技股份有限公司 Electronic blind guide walking stick
CN101483806A (en) * 2009-02-24 2009-07-15 南京师范大学 Outdoor blind guidance service system and method oriented to blind disturbance people
RU89221U1 (en) * 2009-06-08 2009-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет Аэрокосмического приборостроения" NAVIGATION DEVICE FOR PERSONS WITH VIOLATIONS OF VISUAL FUNCTIONS

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1088699A1 (en) * 1981-05-18 1984-04-30 Ishchenko Vladimir B Walking stick
US6502032B1 (en) * 2001-06-25 2002-12-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force GPS urban navigation system for the blind
RU2280429C1 (en) * 2005-03-21 2006-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Walking-stick for invalid by vision
KR20070104817A (en) * 2006-04-24 2007-10-29 이승우 A voice guider for a blind man using gps
CN201139688Y (en) * 2008-01-17 2008-10-29 华晶科技股份有限公司 Electronic blind guide walking stick
CN101483806A (en) * 2009-02-24 2009-07-15 南京师范大学 Outdoor blind guidance service system and method oriented to blind disturbance people
RU89221U1 (en) * 2009-06-08 2009-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет Аэрокосмического приборостроения" NAVIGATION DEVICE FOR PERSONS WITH VIOLATIONS OF VISUAL FUNCTIONS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727885C1 (en) * 2019-05-22 2020-07-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Method of orientation in space of people with impaired visual functions by means of cane with tactile shield-shell
RU199310U1 (en) * 2020-04-30 2020-08-26 Ольга Александровна Денисова DEVICE FOR ASSISTANCE FOR PERSONS WITH VISUAL IMPAIRMENT

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009141904A (en) 2011-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105936294B (en) The travel controlling system of vehicle
US20230029160A1 (en) Apparatus and Methods of Displaying Navigation Instructions
US9370706B2 (en) Moving training device with speed controlled according to a physiological parameter of the user
US9738314B2 (en) Travel control apparatus for vehicle
EP2479538B1 (en) Navigation system having maneuver attempt training mechanism and method of operation thereof
US9244462B2 (en) Vehicle trajectory planning for autonomous vehicles
JPH07230315A (en) Traveling controller for autonomously traveling vehicle
JPH09134217A (en) Travel controller for autonomous traveling vehicle
US5774818A (en) Method for piloting an aerodyne by automatic control onto a horizontal path determined from way points
JP6614573B2 (en) Automatic operation control device and automatic operation control method
JP7080101B2 (en) Work vehicle
US8195391B2 (en) Route finding system and method having a route option for avoiding hazardous turning maneuvers
RU2451501C2 (en) Method of blind person orientation and device for implementing it
JP2003502626A (en) Navigation apparatus and method for controlling scale of partial map displayed on display unit of navigation apparatus
JP7076303B2 (en) Vehicle control unit
CN113071583A (en) Handlebar type vehicle steering indicating system, handlebar type vehicle and control method
US20070005239A1 (en) Method and system for initialization in distributed navigation
JP3595625B2 (en) Travel control device for autonomous vehicles
EP3495909B1 (en) Management system and management method for a work vehicle
KR101463145B1 (en) Method for removing a shadow zone on guiding the Position of train and Train traffic information system
DE102011122905B3 (en) Training apparatus, mounting kits, control circuits and methods of controlling a training device
CN216994661U (en) Handlebar type vehicle steering indicating system and handlebar type vehicle
Imamura et al. Outdoor waypoint navigation for an intelligent wheelchair using differential GPS and INS
JP2009051335A (en) Electric power steering control device
JP6377403B2 (en) Guiding device and control method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131107

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161220

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171107