RU2727558C1 - Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people - Google Patents

Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people Download PDF

Info

Publication number
RU2727558C1
RU2727558C1 RU2019145228A RU2019145228A RU2727558C1 RU 2727558 C1 RU2727558 C1 RU 2727558C1 RU 2019145228 A RU2019145228 A RU 2019145228A RU 2019145228 A RU2019145228 A RU 2019145228A RU 2727558 C1 RU2727558 C1 RU 2727558C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tactile
cartographic
information
map
blind
Prior art date
Application number
RU2019145228A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Карпик
Дмитрий Витальевич Лисицкий
Ярослава Георгиевна Пошивайло
Дмитрий Владимирович Чесноков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий"
Priority to RU2019145228A priority Critical patent/RU2727558C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2727558C1 publication Critical patent/RU2727558C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/08Devices or methods enabling eye-patients to replace direct visual perception by another kind of perception

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

FIELD: computer equipment.SUBSTANCE: invention relates to processing and display, computer conversion means, and then reading cartographic information in a blind or visually impaired people, providing users with visual defects with the possibility of replacing direct visual perception with other types of perception, specifically by synchronous audio-tactile perception of cartographic information, and can be used to read maps, drawings and any other sources of graphic information by blind and visually impaired people.EFFECT: faster, accurate and reliable recognition of cartographic objects on an analogue tactile map with RFID-labels by means of nanotechnologies and application on said map of tactile conventional signs based only on spatial location of object of given area, as well as automation of the recognition process, high information value and high volume of presentation of semantic information on cartographic objects by using in active mode an audio-tactile source of cartographic information with the possibility of real-time immediate access to cartographic information directly on the place of use of an analogue tactile card with applied RFID-marks.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки и отображения, компьютерным средствам преобразования, а затем чтения картографической информации незрячими или слабовидящими людьми (пользователями), дающее пользователям с дефектами зрения возможность замены прямого зрительного восприятия другими видами восприятия, а именно, аудио-тактильным восприятием картографической информации, и может быть использовано для чтения карт, рисунков и любых других источников графической информации незрячими и слабовидящими людьми.The invention relates to the field of processing and display, computer means for converting, and then reading cartographic information by blind or visually impaired people (users), giving users with visual impairments the ability to replace direct visual perception with other types of perception, namely, audio-tactile perception of cartographic information, and can be used to read maps, pictures and any other sources of graphic information for blind and visually impaired people.

Известна полезная модель карт, адаптированных для незрячих и слабовидящих людей (Mapas adaptados para personas ciegas y deficientes visuales, OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS, ESPANA, Numero de publicacion: 1 110 182, Numero de solicitud: 201301108. Int. CI.: G09B 29/00 (2006.01), Fecha de presentacion: 23.12.2013, Fecha de publicacion de la solicitud: 26.05.2014), полученная путем отображения картографической информации с помощью контрастных цветов, тактильных рельефов поверхностей, тактильных рельефных знаков и макро-символов, напечатанных на обычном языке и языке Брайля, и позволяющая интерпретировать карту через осязание или зрение.There is a useful model of maps adapted for blind and visually impaired people (Mapas adaptados para personas ciegas y deficientes visuales, OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS, ESPANA, Numero de publicacion: 1 110 182, Numero de solicitud: 201301108. Int. CI .: GI .: GI .: GI. 29/00 (2006.01), Fecha de presentacion: 12/23/2013, Fecha de publicacion de la solicitud: 05/26/2014), obtained by displaying cartographic information using contrasting colors, tactile surface reliefs, tactile embossed characters and printed macro symbols in common language and Braille, and allows you to interpret the map through touch or sight.

Недостатком данного способа создания карт с использованием этой полезной модели является существенное ограничение на состав отображаемых картографических объектов и их непространственных характеристик.The disadvantage of this method of creating maps using this useful model is a significant limitation on the composition of displayed cartographic objects and their nonspatial characteristics.

Известен также способ невизуального пространственного взаимодействия с компьютером (Systems and methods for non-visual spatial interfacing with a computer, WO 2015/054789 a1, International Publication Date WO 2015/054789 A1 23 April 2015 (23.04.2015, International application No. PCT/CA 2014/050997), в котором незрячий или слабовидящий пользователь с помощью специального устройства, содержащего массив независимо активируемых магнитов, расположенных под рабочей поверхностью для представления пространственных данных в виде магнитных полей, тактильно воспринимает пространственные данные, используя систему управления на базе персонального компьютера соединенную с указанным массивом магнитов, которая генерирует информацию вывода звука на основе отображения пространственных данных и положения руки пользователя на рабочей поверхности. Также устройство содержит дисплей Брайля, функционально связанный с системой управления, для предоставления пользователю текстовой невизуальной информации, связанной с отображением пространственных данных.There is also known a method for non-visual spatial interfacing with a computer, WO 2015/054789 a1, International Publication Date WO 2015/054789 A1 23 April 2015 (23.04.2015, International application No. PCT / CA 2014/050997), in which a blind or visually impaired user, using a special device containing an array of independently activated magnets located under the work surface to represent spatial data in the form of magnetic fields, tactilely perceives spatial data using a personal computer control system connected to the specified array of magnets, which generates audio output information based on the display of spatial data and the position of the user's hand on the working surface. Also, the device contains a Braille display, functionally associated with the control system, to provide the user with textual non-visual information, communication data displaying spatial data.

Недостатком данного способа невизуального пространственного взаимодействия с компьютером являются низкая дискретность и детальность картографического изображения, невозможность тактильного восприятия пересечений условных знаков разных объектов и их пространственного сочетания, сложность использования предложенного способа. Кроме того, данный способ применим для работы только в стационарных условиях. The disadvantages of this method of non-visual spatial interaction with a computer are the low discreteness and detail of the cartographic image, the impossibility of tactile perception of the intersections of conventional signs of different objects and their spatial combination, the complexity of using the proposed method. In addition, this method is applicable to work only in stationary conditions.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ по методике создания тактильных карт с применением геоинформационных систем и аддитивных технологий, Андрюхина Ю.Н. (https://sgugit.ru/upload/science-and-innovations/dissertation-councils/dissertations/andruhina-yuliya-nikolaevna/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F.pdf), взятый в качестве прототипа, сущность которого заключается в создании карт для незрячих и слабовидящих людей с использованием рельефных тактильных условных знаков для отображения точечных, линейных и площадных объектов, использования готовой или составлении с помощью ПК с общим и прикладным ПО новой цифровой карты заданного содержания и масштаба, преобразовании этой цифровой карты в трехмерную модель тактильной карты с использованием разработанных рельефных тактильных условных знаков, печати на 3D-принтере тактильной карты на пластике. В процессе работы с тактильной картой незрячий или слабовидящий пользователь тактильно воспринимает рельефные тактильные условные знаки и таким образом распознает картографические объекты этой карты.The closest in technical essence and set of essential features is a method according to the method of creating tactile maps using geographic information systems and additive technologies, Andryukhina Yu.N. (https://sgugit.ru/upload/science-and-innovations/dissertation-councils/dissertations/andruhina-yuliya-nikolaevna/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5% D1% 80% D1% 82% D0% B0% D1% 86% D0% B8% D1% 8F.pdf), taken as a prototype, the essence of which is to create maps for the blind and visually impaired people using embossed tactile symbols for displaying point, linear and area objects, using a ready-made or compiling a new digital map of a given content and scale using a PC with general and application software, converting this digital map into a three-dimensional model of a tactile map using the developed embossed tactile symbols, printing on a 3D printer tactile card on plastic. In the process of working with a tactile map, the blind or visually impaired user perceives tactile relief tactile symbols and thus recognizes the cartographic objects of this map.

Недостатком этого способа является необходимость незрячим или слабовидящим пользователям такой карты изучить и запомнить, разработанные для каждого вида картографического объекта и по пространственной локализации (точечные, линейные и площадные) и по тематическому содержанию (леса, реки, озера, и т.д.), рельефные тактильные условные знаки, что является сложной и трудоемкой задачей для незрячих и слабовидящих людей из-за ограничений возможностей тактильного распознавания рельефных элементов. Это существенно ограничивает объем информации, отображаемой на тактильной карте, увеличивает трудоемкость и затраты времени на распознавание картографических объектов. Кроме того, для тактильных карт разного содержания эти рельефные тактильные условные знаки будут меняться, что еще в большей степени затруднит процесс восприятия этой карты.The disadvantage of this method is the need for blind or visually impaired users to study and memorize such maps, developed for each type of cartographic object and by spatial localization (point, linear and area) and by thematic content (forests, rivers, lakes, etc.), embossed tactile symbols, which is a difficult and time-consuming task for blind and visually impaired people due to the limitations of the possibilities of tactile recognition of embossed elements. This significantly limits the amount of information displayed on the tactile map, increases the complexity and time spent on recognizing cartographic objects. In addition, for tactile maps of different content, these embossed tactile conventional signs will change, which will further complicate the process of perceiving this map.

Решаемая техническая проблема заключается в повышении эффективности использования картографической информации для незрячих или слабовидящих людей за счет повышения достоверности распознавания картографических объектов на аналоговой тактильной карте с нанесенными RFID-метками посредством нанотехнологий и применения на последней тактильных условных знаков исходя только из пространственной локализации объекта заданной местности в виде не менее трех рельефных графических элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, а также за счет автоматизации процесса распознавания, повышения информативности и увеличения объемов представления семантической информации о картографических объектах с помощью использования в активном режиме аудио-тактильного источника картографической информации и обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, используя цифровые технологии передачи данных в виде текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности в мобильном терминале пользователя, и синхронного доведения этой информации до незрячего или слабовидящего пользователя.The technical problem to be solved is to increase the efficiency of using cartographic information for blind or visually impaired people by increasing the reliability of recognizing cartographic objects on an analog tactile map with applied RFID tags through nanotechnology and using tactile conventional symbols on the latter based only on the spatial localization of an object in a given area in the form at least three relief graphic elements: points, contour lines of linear and areal objects, information arrows, as well as by automating the recognition process, increasing information content and increasing the volume of presentation of semantic information about cartographic objects by using an audio-tactile source of cartographic information in active mode and providing real-time online access to cartographic information directly at the site of use of an analog tactile map with marked R FID-tags, using digital technologies for transmitting data in the form of text arrays of digital data of semantic information about each object of a given area in the user's mobile terminal, and synchronously delivering this information to the blind or visually impaired user.

Проблема решается тем, что в представленном способе создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими людьми (пользователями), при котором на персональном компьютере с общим и прикладным программным обеспечением (ПК с общим и прикладным ПО) выполняют обработку исходных геопространственных данных и подготовку картографической информации, затем на этом же ПК с общим и прикладным ПО составляют с помощью компьютерной программы цифровую карту заданной местности в соответствии с заданными содержанием и масштабом создаваемой аналоговой тактильной карты, применяют тактильные условные знаки в соответствии с создаваемой аналоговой тактильной картой, затем с помощью компьютерной программы выполняют преобразование этой цифровой карты в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты с использованием тактильных условных знаков в виде рельефных графических элементов и по этой цифровой трехмерной модели выполняют печать на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе, далее, в процессе работы с аналоговой тактильной картой на твердом носителе, незрячий или слабовидящий пользователь тактильно воспринимает тактильные условные знаки и в соответствии с содержанием аналоговой тактильной карты на твердом носителе распознает картографические объекты заданной местности и воспринимает геометрическую и семантическую информацию о них, согласно техническому решению на упомянутом ПК с общим и прикладным ПО дополнительно формируют текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, а при использовании упомянутых тактильных условных знаков для создаваемой аналоговой тактильной карты их представляют исходя только из пространственной локализации картографического объекта заданной местности, а именно: точечной, линейной, площадной, в виде не менее трех рельефных графических элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта, затем, в процессе преобразования упомянутой цифровой карты заданной местности в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты на этом же ПК с общим и прикладным ПО, с помощью компьютерной программы используют представленные тактильные условные знаки в виде рельефных элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, далее, на этом же ПК с общим и прикладным ПО, с помощью компьютерной программы дополнительно проектируют на упомянутой цифровой трехмерной модели аналоговой тактильной карты заданной местности расположение графических радиочастотных идентификационных меток (RFID-меток) на рельефных графических элементах: точках, линиях контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках, фиксируют прямоугольные координаты x,y,h этих RFID-меток в системе координат цифровой трехмерной модели создаваемой аналоговой тактильной карты заданной местности, присваивают этим RFID-меткам значения идентификаторов картографических объектов заданной местности, сохраняют в компьютерной памяти полученные прямоугольные координаты x,y,h RFID-меток и соответствующие им идентификаторы картографических объектов заданной местности, при этом количество и места расположения RFID-меток проектируют в зависимости от формы и размера рельефного графического элемента, но не менее одной RFID-метки на каждый рельефный графический элемент, дополнительно изготавливают RFID-метки с записанным на них идентификаторами соответствующих картографических объектов заданной местности и после печати на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе наносят их по прямоугольным координатам x,y,h на каждый рельефный графический элемент аналоговой тактильной карты на твердом носителе и получают аналоговую тактильную карту с RFID-метками, затем связывают посредством устройства для автоматического считывания RFID-меток созданную аналоговую тактильную карту с нанесенными RFID-метками с записанными на них идентификаторами каждого картографического объекта заданной местности и мобильный терминал пользователя, на который с помощью компьютерной программы загружают предварительно созданный интерфейсный модуль с возможностью приема значения идентификатора, поиска по идентификатору и воспроизведения средствами аудио поддержки, посредством синтезатора речи, семантической информации о картографических объектах заданной местности, и текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, тем самым создают аудио-тактильный источник картографической информации для его восприятия незрячим или слабовидящим пользователем, далее незрячий или слабовидящий пользователь в процессе использования аудио-тактильного источника картографической информации при чтении созданной аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и записанными на них идентификаторами картографических объектов местности, тактильно находит рельефные графические элементы, тактильно воспринимает геометрическую информацию о картографических объектах и с помощью устройства для автоматического считывания RFID-меток и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя, находит соответствующую RFID-метку, автоматически считывает и передает в мобильный терминал пользователя идентификатор данного рельефного графического элемента, соответствующего картографического объекта заданной местности, затем незрячий или слабовидящий пользователь в активном режиме посредством мобильного терминала пользователя по считанному идентификатору с помощью интерфейсного модуля из текстового массива цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором получает семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, сформированную посредством синтезатора речи в звуковой форме в дикторский текст, синхронно с положением пальца с закрепленным на нем устройством для автоматического считывания RFID-меток, воспринимает дикторский текст и тем самым получает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками.The problem is solved by the fact that in the presented method of creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by blind or visually impaired people (users), in which on a personal computer with general and application software (PC with shared and application software) process the initial geospatial data and prepare cartographic information, then on the same PC with general and application software, using a computer program, they compose a digital map of a given area in accordance with the specified content and scale of the created analog tactile map, use tactile conventional signs in in accordance with the created analog tactile map, then, using a computer program, this digital map is converted into a digital three-dimensional model of an analog tactile map using tactile conventional symbols in the form of embossed graphic e-mails elements and using this digital three-dimensional model, an analog tactile card is printed on a 3D printer on a solid medium, then, in the process of working with an analog tactile card on a solid medium, a blind or visually impaired user perceives tactile symbols tactilely and in accordance with the content of the analog tactile card on a solid carrier recognizes cartographic objects of a given area and perceives geometric and semantic information about them, according to the technical solution on the said PC with general and applied software, additionally form a text array of digital data of semantic information about each cartographic object of a given area with an assigned identifier, and when using of the mentioned tactile conventional signs for the created analog tactile map, they are presented based only on the spatial localization of the cartographic object of a given area, namely: point, linear, area, in the form of at least three x relief graphic elements: points, contour lines of linear and areal objects, information arrows directed from the contour into the described areal object, then, in the process of converting the mentioned digital map of a given area into a digital three-dimensional model of an analog tactile map on the same PC with a general and applied Software, with the help of a computer program, use the presented tactile symbols in the form of relief elements: points, contour lines of linear and areal objects, information arrows, then, on the same PC with general and application software, with the help of a computer program, they are additionally designed on the mentioned digital three-dimensional models of an analog tactile map of a given terrain location of graphic radio frequency identification tags (RFID tags) on relief graphic elements: points, contour lines of linear and area objects, information arrows, fix the rectangular coordinates x, y, h of these RFID tags in the coordinate system at a digital three-dimensional model of the created analogue tactile map of a given area, assign these RFID tags the values of identifiers of cartographic objects of a given area, store the obtained rectangular coordinates x, y, h of RFID tags and the corresponding identifiers of cartographic objects of a given area in computer memory, while the number and the locations of RFID tags are designed depending on the shape and size of the embossed graphic element, but at least one RFID tag for each embossed graphic element, RFID tags are additionally produced with the identifiers of the corresponding cartographic objects of a given area written on them and after printing on 3D - to the printer of an analog tactile card on a hard carrier, they are applied along the rectangular coordinates x, y, h on each embossed graphic element of an analog tactile card on a hard carrier and an analog tactile card with RFID tags is obtained, then connected by means of a device for automatic reading of RFID tags, a created analog tactile map with applied RFID tags with the identifiers of each cartographic object of a given area recorded on them and a user's mobile terminal, onto which a previously created interface module is loaded with the help of a computer program with the ability to receive the identifier value, search by identifier and playback by means of audio support, through a speech synthesizer, semantic information about cartographic objects of a given area, and a text array of digital data of semantic information about each object of a given area with an identifier assigned to it, thereby creating an audio-tactile source of cartographic information for the blind or visually impaired by the user, then a blind or visually impaired user in the process of using an audio-tactile source of cartographic information when reading a created analog tactile map with a with RFID tags and identifiers of map objects of the terrain recorded on them, tactilely finds relief graphic elements, tactilely perceives geometric information about cartographic objects and using a device for automatic reading of RFID tags and a blind or visually impaired user attached to the finger and connected to the mobile terminal , finds the corresponding RFID tag, automatically reads and transmits to the user's mobile terminal the identifier of this relief graphic element corresponding to the cartographic object of the given area, then the blind or visually impaired user in active mode via the user's mobile terminal using the read identifier using an interface module from a text array of digital data of semantic information about each cartographic object of a given terrain with an assigned identifier receives semantic information about this cartographer physical object of the terrain, formed by means of a speech synthesizer in audio form into a voiceover text, synchronously with the position of the finger with a device for automatic reading of RFID tags attached to it, perceives the voiceover text and thereby gains real-time access to cartographic information directly on the spot using an analog tactile card with RFID tags applied.

Указанная совокупность признаков позволяет повысить эффективность использования картографической информации незрячим или слабовидящим пользователем за счет повышения достоверности распознавания и автоматизации распознавания картографических объектов на аналоговой тактильной карте с нанесенными RFID-метками путем упрощения условных знаков этой карты, то есть применения на последней тактильных условных знаков, исходя только из пространственной локализации объекта заданной местности, в виде не менее трех рельефных графических элементов - точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, так как применение ограниченного набора тактильных условных знаков обеспечивает повышение читаемости карты и исключает необходимость специальной подготовки незрячих или слабовидящих пользователей и изучения ими большого числа тактильных условных знаков по Таблице тактильных условных знаков и исключает необходимость составления и использования легенды условных знаков в процессе чтения карты, а также путем применения RFID-меток, с записанными на них идентификаторами соответствующих картографических объектов заданной местности, на рельефных графических элементах - точках, линиях контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках и использование устройства для автоматического считывания RFID-меток и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя, которое, считывает соответствующую RFID-метку и автоматически передает в мобильный терминал пользователя идентификатор данного рельефного графического элемента, автоматически находит по нему с помощью интерфейсного модуля в мобильном терминале пользователя и с помощью аудио поддержки посредством синтезатора речи незрячий или слабовидящий пользователь синхронно получает в форме дикторского текста соответствующую семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, тем самым обеспечивает получение в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и синхронное восприятие картографической информации о картографических объектах местности незрячим или слабовидящим пользователем. Формирование и использование в активном режиме аудио-тактильного источника картографической информации путем комплексирования посредством устройства для автоматического считывания RFID-меток аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и мобильного терминала пользователя, на который загружают интерфейсный модуль с возможностью приема значений идентификаторов, поиска в активном режиме и воспроизведения посредством синтезатора речи семантической информации о картографических объектах заданной местности, автоматически обеспечивает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, а предварительное формирование и использование текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности в мобильном терминале пользователя и синхронное доведение этой информации до незрячего или слабовидящего пользователя посредством синтезатора речи позволяет существенно расширить объем картографической информации об объектах, то есть существенно повысить информативность создаваемого аудио-тактильного источника картографической информации, а значит - повысить эффективность использования картографической информации незрячими или слабовидящими пользователями. Также повышается производительность при получении картографической информации незрячими или слабовидящими пользователями за счет синхронного сопровождения движения пальца незрячего или слабовидящего пользователя по карте дикторским описанием картографической информации о тактильно ощущаемых объектах путем использования текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором совместно с мобильным терминалом пользователя и устройства для автоматического считывания RFID-меток. При этом существенное повышение информативности создаваемого аудио-тактильного источника картографической информации и читаемости аналоговой тактильной карты с RFID-метками и совместное использование условных знаков и текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности позволяет увеличивать объем семантической информации о картографических объектах не перегружая карту, не вводя новые тактильные условные знаки при появлении новых картографических объектов и новых требуемых характеристик. Возможность включения большего объема семантической информации, объем которых может быть не менее, чем объем аналогичных по содержанию карт для зрячих пользователей, отражающей любые особенности конкретных объектов, повышает информативность картографического обеспечения незрячего и слабовидящего пользователя и тем самым повышает эффективность использования картографической информации незрячими или слабовидящими пользователями. Кроме того, указанная совокупность признаков позволяет расширить состав потребителей карт за счет незрячих или слабовидящих пользователей, не имеющих специальной картографической подготовки, так как существенное сокращение на порядок числа используемых тактильных условных знаков за счет применения ограниченного набора тактильных условных знаков упрощает процесс чтения карты и исключает необходимость специальной подготовки незрячих или слабовидящих пользователей и изучения сотен условных знаков, и тем самым расширяет круг пользователей карты за счет неподготовленных незрячих или слабовидящих пользователей. Также, такое техническое решение позволяет исключить расходы на специальное картографическое обучение незрячих или слабовидящих пользователей чтению тактильных карт.The specified set of features makes it possible to increase the efficiency of the use of cartographic information by a blind or visually impaired user by increasing the recognition reliability and automation of recognition of cartographic objects on an analog tactile card with applied RFID tags by simplifying the conventional symbols of this card, that is, using tactile conventional symbols on the last from the spatial localization of an object in a given area, in the form of at least three relief graphic elements - points, contour lines of linear and areal objects, information arrows, since the use of a limited set of tactile conventional signs increases the readability of the map and eliminates the need for special training of blind or visually impaired users and studying a large number of tactile symbols according to the Table of Tactile Symbols and eliminates the need to compose and use the legend of conventional symbols in the process of reading map, as well as by using RFID tags, with the identifiers of the corresponding cartographic objects of a given terrain recorded on them, on relief graphic elements - points, contour lines of linear and areal objects, information arrows and using a device for automatic reading of RFID tags and fixed on finger of a blind or visually impaired user and connected to the mobile terminal of the user, which reads the corresponding RFID tag and automatically transmits to the mobile terminal of the user the identifier of this embossed graphic element, automatically finds it using the interface module in the mobile terminal of the user and with the help of audio support via speech synthesizer, a blind or visually impaired user synchronously receives in the form of an announcer's text the corresponding semantic information about a given cartographic terrain object, thereby providing real-time reception of online access to cartographic information directly at the place of use of an analog tactile map with applied RFID tags and synchronous perception of cartographic information about cartographic objects of the area by a blind or visually impaired user. Formation and use in active mode of an audio-tactile source of cartographic information by combining an analog tactile card with applied RFID tags and a mobile user terminal, on which an interface module is loaded with the ability to receive identifier values, search in an active mode, by means of a device for automatically reading RFID-tags and reproduction through a speech synthesizer of semantic information about cartographic objects of a given area, automatically provides real-time access to cartographic information directly at the place of use of an analog tactile map with applied RFID tags, and preliminary formation and use of text arrays of digital data of semantic information about each an object of a given terrain in the user's mobile terminal and synchronous delivery of this information to a blind or visually impaired user through a synthesizer speech allows you to significantly expand the volume of cartographic information about objects, that is, to significantly increase the information content of the created audio-tactile source of cartographic information, and therefore - to increase the efficiency of using cartographic information by blind or visually impaired users. It also increases productivity when obtaining cartographic information by blind or visually impaired users due to the synchronous tracking of the movement of the finger of a blind or visually impaired user on the map with an announcer description of cartographic information about tactile objects by using text arrays of digital data of semantic information about each object of a given area with an assigned identifier together with a mobile user terminal and a device for automatic reading of RFID tags. At the same time, a significant increase in the information content of the created audio-tactile source of cartographic information and the readability of an analog tactile map with RFID tags and the joint use of conventional symbols and text arrays of digital data of semantic information about each object of a given area allows increasing the amount of semantic information about cartographic objects without overloading the map, without introducing new tactile symbols when new cartographic objects and new required characteristics appear. The ability to include a larger amount of semantic information, the volume of which may not be less than the volume of maps of similar content for sighted users, reflecting any features of specific objects, increases the information content of the cartographic support of the blind and visually impaired user and thereby increases the efficiency of using cartographic information by blind or visually impaired users ... In addition, the specified set of features makes it possible to expand the composition of map consumers at the expense of blind or visually impaired users who do not have special cartographic training, since a significant reduction by an order of magnitude in the number of tactile symbols used due to the use of a limited set of tactile conventional symbols simplifies the process of reading the map and eliminates the need special training of blind or visually impaired users and the study of hundreds of conventional symbols, and thereby expands the circle of card users at the expense of unprepared blind or visually impaired users. Also, this technical solution eliminates the cost of special cartographic training of blind or visually impaired users to read tactile maps.

Сущность технического решения поясняется примером реализации способа создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими пользователями и чертежами фиг. 1-3. На фиг. 1 представлена блок-схема процесса создания аудио-тактильного источника картографической информации, где 1 - ПК 1 с общим и прикладным программным обеспечением (далее - ПК 1 с общим и прикладным ПО), 2 - исходные геопространственные данные для составления цифровой карты 3, 4 - аналоговая тактильная карта 4 на твердом носителе (далее - аналоговая тактильная карта 4), 5 - тактильные условные знаки 5 в соответствии с создаваемой аналоговой тактильной картой 4 (далее - тактильные условные знаки 5), 6 - текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором (далее - текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации), 7 - идентификатор 7, 8 - цифровая трехмерная модель 8 аналоговой тактильной карты 4 с использованием разработанных тактильных условных знаков 5 в виде рельефных графических элементов (далее - цифровая трехмерная модель 8), 9 - рельефные графические элементы в виде точек 9 (далее - точки 9), 10 - рельефные графические элементы в виде линий 10 контуров линейных и площадных объектов (далее - линии 10 контуров линейных и площадных объектов), 11 - рельефные графические элементы в виде информационных стрелок 11, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта (далее - информационные стрелки 11), 12 - графические радиочастотные идентификационные метки 12 (далее - RFID-метки 12), 13 - прямоугольные координаты 13 x,y,h RFID-меток 12 (далее - координаты 13 x,y,h), 14 - аналоговая тактильная карта 14 с нанесенными RFID-метками 12 с записанными на них идентификаторами 7 каждого объекта заданной местности (далее - аналоговая тактильная карта 14 с нанесенными RFID-метками), 15 - устройство 15 для автоматического считывания RFID-меток 12 и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя (далее - устройство 15 для автоматического считывания RFID-меток), 16 - мобильный терминал 16 пользователя, 17 - интерфейсный модуль 17 для мобильного терминала 16 пользователя (далее - интерфейсный модуль 17), 18 - аудио-тактильный источник 18 картографической информации. На фиг. 2 представлена блок-схема работы в активном режиме с аудио-тактильным источником 18 картографической информации незрячим или слабовидящим пользователем, где 19 - незрячий или слабовидящий пользователь 19 аудио-тактильного источника 18 картографической информации (далее - незрячий или слабовидящий пользователь 19). На фиг. 3 представлена схема процесса работы по аналоговой тактильной карте 14 с нанесенными RFID - метками незрячим или слабовидящим пользователем 19 с помощью устройства 15 для автоматического считывания RFID - меток, закрепленного на его пальце и подключенного к мобильному терминалу 16 пользователя, обеспечивающего доступ к картографической информации с помощью звука и касания. The essence of the technical solution is illustrated by an example of the implementation of a method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnology and its use in an active mode by blind or visually impaired users and drawings of FIG. 1-3. FIG. 1 shows a block diagram of the process of creating an audio-tactile source of cartographic information, where 1 - PC 1 with general and applied software (hereinafter - PC 1 with general and applied software), 2 - initial geospatial data for compiling a digital map 3, 4 - analog tactile map 4 on a hard medium (hereinafter referred to as analog tactile map 4), 5 - tactile conventional signs 5 in accordance with the created analog tactile map 4 (hereinafter referred to as tactile conventional signs 5), 6 - text array 6 of digital data of semantic information about each a cartographic object of a given area with an assigned identifier (hereinafter - text array 6 of digital data of semantic information), 7 - identifier 7, 8 - digital three-dimensional model 8 of an analog tactile map 4 using the developed tactile conventional symbols 5 in the form of embossed graphic elements (hereinafter - digital three-dimensional model 8), 9 - relief graphic elements in the form of dots 9 (far f - points 9), 10 - relief graphic elements in the form of lines 10 contours of linear and areal objects (hereinafter - lines 10 of contours of linear and areal objects), 11 - relief graphic elements in the form of information arrows 11 directed from the contour into the described areal object (hereinafter - information arrows 11), 12 - graphic radio frequency identification tags 12 (hereinafter - RFID tags 12), 13 - rectangular coordinates 13 x, y, h RFID tags 12 (hereinafter - coordinates 13 x, y, h), 14 - analog tactile card 14 with applied RFID tags 12 with recorded identifiers 7 of each object of a given area (hereinafter referred to as analog tactile card 14 with applied RFID tags), 15 - device 15 for automatic reading of RFID tags 12 and attached to finger of a blind or visually impaired user and a user connected to a mobile terminal (hereinafter referred to as device 15 for automatic reading of RFID tags), 16 - user mobile terminal 16 i, 17 - interface module 17 for the user's mobile terminal 16 (hereinafter - the interface module 17), 18 - audio-tactile source 18 of cartographic information. FIG. 2 shows a block diagram of an active mode operation with an audio-tactile source 18 of cartographic information for a blind or visually impaired user, where 19 is a blind or visually impaired user 19 of an audio-tactile source 18 of cartographic information (hereinafter, a blind or visually impaired user 19). FIG. 3 shows a diagram of the process of work on an analog tactile card 14 with applied RFID tags by a blind or visually impaired user 19 using a device 15 for automatically reading RFID tags attached to his finger and connected to the user's mobile terminal 16, which provides access to cartographic information using sound and touch.

Способ создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими пользователями осуществляется следующим образом (см. Фиг. 1). На ПК 1 с общим и прикладным ПО выполняют обработку исходных геопространственных данных 2 и подготовку картографической информации. Затем на этом же ПК 1 с общим и прикладным ПО используют готовую или составляют с помощью компьютерной программы цифровую карту 3 заданной местности в соответствии с заданными содержанием и масштабом создаваемой аналоговой тактильной карты 4. Для этого при создании аналоговой тактильной карты 4 используют предложенные тактильные условные знаки 5. Затем на ПК 1 с общим и прикладным ПО формируют текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором 7. При использовании тактильных условных знаков 5 для создаваемой аналоговой тактильной карты 4 их представляют исходя только из пространственной локализации картографического объекта заданной местности, а именно: точечной, линейной, площадной, в виде не менее трех рельефных графических элементов - точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта. Затем в процессе преобразования цифровой карты 3 заданной местности в цифровую трехмерную модель 8 аналоговой тактильной карты 4 на этом же ПК 1 с общим и прикладным ПО с помощью компьютерной программы используют представленные тактильные условные знаки в виде рельефных элементов - точек 9, линий 10 контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок 11. Далее на этом же ПК 1 с общим и прикладным ПО с помощью компьютерной программы проектируют на упомянутой цифровой трехмерной модели 8 расположение RFID-меток 12 на рельефных графических элементах - точках 9, линиях 10 контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках 11, фиксируют прямоугольные координаты 13 x,y,h этих RFID-меток 12 в системе координат цифровой трехмерной модели 8 создаваемой аналоговой тактильной карты 4 заданной местности. Присваивают этим RFID-меткам 12 значения идентификаторов 7 картографических объектов заданной местности. Сохраняют в компьютерной памяти полученные прямоугольные координаты 13 x,y,h RFID-меток 12 и соответствующие им идентификаторы 7 картографических объектов заданной местности. При этом количество и места расположения RFID-меток 12 проектируют в зависимости от формы и размера рельефного графического элемента, но не менее одной RFID-метки 12 на каждый рельефный графический элемент. По цифровой трехмерной модели 8 выполняют печать на 3D-принтере аналоговой тактильной карты 4 на твердом носителе. Далее изготавливают RFID-метки 12 с записанным на них идентификаторами 7 соответствующих картографических объектов заданной местности и после печати на 3D-принтере аналоговой тактильной карты 4 на твердом носителе наносят их по прямоугольным координатам 13 x,y,h на каждый рельефный графический элемент 9, 10, 11 аналоговой тактильной карты 4 на твердом носителе и получают аналоговую тактильную карту 14 с RFID-метками. Затем связывают посредством устройства 15 для автоматического считывания RFID-меток 12 созданную аналоговую тактильную карту 14 с нанесенными RFID-метками 12 с записанными на них идентификаторами 7 каждого картографического объекта заданной местности и мобильный терминал 16 пользователя, на который с помощью компьютерной программы загружают предварительно созданный интерфейсный модуль 17 с возможностью приема значения идентификатора 7, поиска по идентификатору 7 и воспроизведения средствами аудио поддержки, посредством синтезатора речи, семантической информации об объектах заданной местности, и текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором 7. Тем самым создают аудио-тактильный источник 18 картографической информации для его восприятия незрячим или слабовидящим пользователем. Далее (см. Фиг. 2 и Фиг. 3) незрячий или слабовидящий пользователь 19 в процессе использования аудио-тактильного источника 18 картографической информации, при чтении созданной аналоговой тактильной карты 14 с нанесенными RFID-метками 12 и записанными на них идентификаторами 7 картографических объектов местности, тактильно находит рельефные графические элементы 9, 10, 11, тактильно воспринимает геометрическую информацию о картографических объектах и с помощью устройства 15 для автоматического считывания RFID-меток 12 и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя 19 и подключенного к мобильному терминалу 16 пользователя, находит соответствующую RFID-метку 12, автоматически считывает и передает в мобильный терминал 16 пользователя идентификатор 7 данного рельефного графического элемента, соответствующего картографического объекта заданной местности. Затем незрячий или слабовидящий пользователь 19 в активном режиме посредством мобильного терминала 16 пользователя по считанному идентификатору 7 с помощью интерфейсного модуля 17 из текстового массива 6 цифровых данных семантическую информацию о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором 7 получает семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, сформированную посредством синтезатора речи 20 в звуковой форме в дикторский текст. Синхронно с положением пальца с закрепленным на нем устройством 15 для автоматического считывания RFID-меток, воспринимает дикторский текст и тем самым получает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты 14 с нанесенными RFID-метками (см. Фиг. 3).A method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnology and using it in an active mode by blind or visually impaired users is as follows (see Fig. 1). On PC 1 with general and application software, the processing of the initial geospatial data 2 and the preparation of cartographic information are performed. Then, on the same PC 1 with general and application software, a ready-made or compose with the help of a computer program a digital map 3 of a given area in accordance with the given content and scale of the created analog tactile map 4. To do this, when creating an analog tactile map 4, the proposed tactile conventional signs are used 5. Then, on PC 1 with general and application software, a text array 6 of digital data of semantic information about each cartographic object of a given area with an assigned identifier 7 is formed. When using tactile conventional signs 5 for the created analog tactile map 4, they are presented based only on spatial localization a cartographic object of a given area, namely: point, linear, areal, in the form of at least three relief graphic elements - points, contour lines of linear and areal objects, information arrows directed from the contour into the described areal object. Then, in the process of converting digital map 3 of a given terrain into a digital three-dimensional model 8 of an analog tactile map 4 on the same PC 1 with general and application software using a computer program, the presented tactile symbols are used in the form of relief elements - points 9, lines 10 of linear contours and area objects, information arrows 11. Next, on the same PC 1 with general and application software, using a computer program, on the above-mentioned digital three-dimensional model 8, the location of RFID tags 12 on relief graphic elements - points 9, lines 10 of the contours of linear and area objects is designed, information arrows 11, fix the rectangular coordinates 13 x, y, h of these RFID tags 12 in the coordinate system of the digital three-dimensional model 8 of the created analog tactile map 4 of the given area. These RFID tags 12 are assigned the values of the identifiers 7 of the map objects of the given area. The obtained rectangular coordinates 13 x, y, h of RFID tags 12 and the corresponding identifiers 7 of cartographic objects of a given area are stored in the computer memory. In this case, the number and location of RFID tags 12 are designed depending on the shape and size of the embossed graphic element, but not less than one RFID tag 12 for each embossed graphic element. Using a digital three-dimensional model 8, an analog tactile map 4 is printed on a 3D printer on a solid medium. Next, RFID tags 12 are made with the identifiers 7 of the corresponding cartographic objects of a given area recorded on them, and after printing on a 3D printer an analog tactile map 4 on a hard medium, they are applied along rectangular coordinates 13 x, y, h on each embossed graphic element 9, 10 , 11 analog tactile card 4 on a solid carrier and receive an analog tactile card 14 with RFID tags. Then, by means of a device 15 for automatic reading of RFID-tags 12, the created analog tactile card 14 with applied RFID-tags 12 with the identifiers 7 of each cartographic object of a given area recorded on them and the user's mobile terminal 16 is connected, to which the previously created interface is loaded using a computer program. module 17 with the ability to receive the value of the identifier 7, search by identifier 7 and playback by means of audio support, by means of a speech synthesizer, semantic information about objects of a given area, and a text array 6 of digital data of semantic information about each object of a given area with an assigned identifier 7. thereby create an audio-tactile source 18 of cartographic information for its perception by a blind or visually impaired user. Further (see Fig. 2 and Fig. 3) a blind or visually impaired user 19 in the process of using the audio-tactile source 18 of cartographic information, when reading the created analog tactile map 14 with applied RFID-tags 12 and recorded on them identifiers 7 of cartographic objects of the area , tactilely finds relief graphic elements 9, 10, 11, tactilely perceives geometric information about cartographic objects and with the help of a device 15 for automatically reading RFID tags 12 and a blind or visually impaired user 19 attached to the finger and connected to the user's mobile terminal 16, finds the corresponding RFID-tag 12, automatically reads and transmits to the user's mobile terminal 16 the identifier 7 of this relief graphic element corresponding to the cartographic object of a given area. Then the blind or visually impaired user 19 in active mode through the mobile terminal 16 of the user by the read identifier 7 using the interface module 17 from the text array 6 of digital data semantic information about each cartographic object of a given area with the assigned identifier 7 receives semantic information about the given cartographic object of the area generated by the speech synthesizer 20 in audio form into a narration. Synchronously with the position of the finger with the device 15 attached to it for automatic reading of RFID tags, it perceives the narrator's text and thereby gains real-time access to the cartographic information directly at the place of use of the analog tactile card 14 with applied RFID tags (see Fig. . 3).

Уровень технологической разработки предлагаемого способа и технической реализации выделяет его из ряда существующих методов. Прежде всего, это касается возможности предлагаемого способа в активном режиме, оперативно, автоматически получать всю необходимую картографическую информацию о картографических объектах местности, при этом способ позволяет повысить оперативность и производительность труда по определению семантических характеристик, а также дополнительной информации, отражающей индивидуальные свойства объекта местности, в том числе, при необходимости, его координаты, геометрические параметры, цифровую метрическую трехмерную модель, модель рельефа или ландшафта данной местности, показанной на создаваемой аналоговой тактильной карте с RFID-метками картографических объектов местности в полевых условиях за счет того, что эти значения уже имеются в готовом виде в форме цифровых текстовых массивов картографической информации по каждому картографическому объекту местности. Также предлагаемый способ позволяет работать с аналоговой тактильной картой с RFID-метками незрячим или слабовидящим пользователям не имеющим специальной картографической подготовки. В процессе работы с аналоговой тактильной картой с RFID-метками и мобильным терминалом пользователя используют технические средства, которые представляют собой высоконадежные мобильные малогабаритные устройства, например, смартфоны, планшеты и т.п.The level of technological development of the proposed method and technical implementation distinguishes it from a number of existing methods. First of all, this concerns the possibility of the proposed method in an active mode, promptly, and automatically receive all the necessary cartographic information about the cartographic objects of the terrain, while the method allows to increase the efficiency and productivity of labor in determining the semantic characteristics, as well as additional information reflecting the individual properties of the terrain object, including, if necessary, its coordinates, geometric parameters, a digital metric three-dimensional model, a terrain or landscape model of a given area, shown on the created analog tactile map with RFID-tags of cartographic terrain objects in the field due to the fact that these values are already available ready-made in the form of digital text arrays of cartographic information for each cartographic object of the area. Also, the proposed method makes it possible to work with an analog tactile card with RFID tags for blind or visually impaired users who do not have special cartographic training. In the process of working with an analog tactile card with RFID tags and a user's mobile terminal, technical means are used that are highly reliable mobile small-sized devices, for example, smartphones, tablets, etc.

В результате выполнения предлагаемого способа получают аналоговую тактильную карту с RFID-метками, существенно отличающуюся от традиционной тактильной карты. Принципиальным отличием аналоговой тактильной карты с RFID-метками, составленной по предлагаемому способу, является нанесение RFID-меток с записанными на них идентификаторами всех картографических объектов местности, показанных на карте условными знаками. Использование цифровых текстовых массивов картографической информации по каждому объекту местности для передачи информации о картографических объектах местности обеспечивает существенное повышение информативности картографического обеспечения незрячих или слабовидящих пользователей за счет возможности включения в них большего объема семантической информации, в том числе информации, отражающей любые особенности конкретных картографических объектов. Кроме того, обеспечивается возможность тактильного восприятия ландшафта или рельефа местности в виде трехмерных моделей синхронно со звуковым восприятием аналоговой тактильной карты, на которой ландшафт и рельеф показаны рельефными точками и горизонталями, что также обеспечивает повышение информативности создаваемого аудио-тактильного источника картографической информации, и тем самым повышает эффективность использования картографической информации. Использование аналоговой тактильной карты с RFID-метками в комплексе с мобильным терминалом пользователя, с подключенным к нему устройством для считывания RFID-меток, обеспечивает возможность автоматизированного получения информации об объекте автономно без сети Интернет. Такое совместное использование аналоговой тактильной карты с RFID-метками и цифровых текстовых массивов картографической информации по каждому картографическому объекту местности позволяет увеличивать объем семантической информации о картографических объектах местности не перегружая карту, не вводя новые условные знаки при появлении новых картографических объектов и новых требуемых характеристик.As a result of the proposed method, an analog tactile card with RFID tags is obtained, which is significantly different from the traditional tactile card. The fundamental difference between an analog tactile map with RFID tags, compiled according to the proposed method, is the application of RFID tags with the identifiers of all cartographic objects of the area shown on the map by conventional symbols recorded on them. The use of digital text arrays of cartographic information for each terrain object to transfer information about cartographic terrain objects provides a significant increase in the information content of cartographic support for blind or visually impaired users due to the possibility of including a larger amount of semantic information, including information reflecting any features of specific cartographic objects. In addition, the possibility of tactile perception of the landscape or terrain in the form of three-dimensional models is provided, synchronously with the sound perception of an analog tactile map, on which the landscape and relief are shown with relief points and horizontals, which also provides an increase in the information content of the created audio-tactile source of cartographic information, and thereby increases the efficiency of using cartographic information. The use of an analog tactile card with RFID tags in combination with a user's mobile terminal, with a device for reading RFID tags connected to it, provides the ability to automatically obtain information about an object autonomously without the Internet. Such a joint use of an analogue tactile map with RFID tags and digital text arrays of cartographic information for each cartographic object of the area allows increasing the amount of semantic information about cartographic objects of the area without overloading the map, without introducing new conventional signs when new cartographic objects and new required characteristics appear.

Предлагаемый инновационный способ создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими пользователями обеспечивает за счет автоматизации процесса распознавания, повышения информативности и увеличения объемов представления семантической информации о картографических объектах с помощью использования в активном режиме аудио-тактильного источника картографической информации, созданного путем комплексирования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, устройства для автоматического считывания с RFID-меток идентификаторов картографических объектов и мобильного терминала пользователя, на который загружают интерфейсный модуль с возможностью приема и поиска по идентификатору и синхронного воспроизведении посредством синтезатора речи семантической информации о картографических объектах заданной местности и обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, используя цифровые технологии передачи данных в виде текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности в мобильном терминале пользователя, и синхронного доведения этой информации до незрячего или слабовидящего пользователя посредством синтезатора речи позволяет:The proposed innovative method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnology and using it in an active mode by blind or visually impaired users provides by automating the recognition process, increasing the information content and increasing the volume of presentation of semantic information about cartographic objects using active mode an audio-tactile source of cartographic information created by combining an analog tactile card with applied RFID tags, a device for automatic reading of identifiers of map objects from RFID tags and a user's mobile terminal, onto which an interface module is loaded with the ability to receive and search by identifier and synchronous playback by means of a speech synthesizer of semantic information about cartographic objects of a given area and providing real-time operation direct access to cartographic information directly at the place of use of an analog tactile card with applied RFID tags, using digital data transmission technologies in the form of text arrays of digital data of semantic information about each cartographic object of a given area in the user's mobile terminal, and synchronously bringing this information to the blind or a visually impaired user through a speech synthesizer allows:

Figure 00000001
получать картографический продукт с совершенно новыми свойствами и функциональными возможностями;
Figure 00000001
receive a cartographic product with completely new properties and functionality;

Figure 00000001
автоматизировать процессы распознавания и получения семантической информации о картографических объектах
Figure 00000001
automate the processes of recognition and receipt of semantic information about cartographic objects

Figure 00000001
существенно расширить возможности использования карт и мобильных малогабаритных устройств в полевых условиях;
Figure 00000001
significantly expand the possibilities of using maps and mobile small-sized devices in the field;

Figure 00000001
увеличить объем и тем самым повысить информативность данных о картографических объектах местности;
Figure 00000001
to increase the volume and thereby increase the information content of data on cartographic objects of the area;

Figure 00000001
исключить необходимость обучения незрячих или слабовидящих пользователей и специальной картографической подготовки.
Figure 00000001
eliminate the need for training blind or visually impaired users and special cartographic training.

Claims (1)

Способ создания аудиотактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими людьми (пользователями), при котором на персональном компьютере с общим и прикладным программным обеспечением (ПК с общим и прикладным ПО) выполняют обработку исходных геопространственных данных и подготовку картографической информации, затем на этом же ПК с общим и прикладным ПО составляют с помощью компьютерной программы цифровую карту заданной местности в соответствии с заданными содержанием и масштабом создаваемой аналоговой тактильной карты, подготавливают тактильные условные знаки в соответствии с создаваемой аналоговой тактильной картой, затем с помощью компьютерной программы выполняют преобразование этой цифровой карты в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты с использованием подготовленных тактильных условных знаков в виде рельефных графических элементов и по этой цифровой трехмерной модели выполняют печать на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе для ее восприятия незрячими и слабовидящими пользователями, далее в процессе работы с аналоговой тактильной картой на твердом носителе незрячий или слабовидящий пользователь тактильно воспринимает тактильные условные знаки и в соответствии с содержанием аналоговой тактильной карты на твердом носителе распознает картографические объекты заданной местности и воспринимает геометрическую и семантическую информацию о них, отличающийся тем, что на упомянутом ПК с общим и прикладным ПО дополнительно формируют текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, а при использовании упомянутых тактильных условных знаков для создаваемой аналоговой тактильной карты их представляют исходя только из пространственной локализации картографического объекта заданной местности, а именно точечной, линейной, площадной, в виде не менее трех рельефных графических элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта, затем, в процессе преобразования упомянутой цифровой карты заданной местности в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты, на этом же ПК с общим и прикладным ПО с помощью компьютерной программы используют представленные тактильные условные знаки в виде рельефных элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, далее, на этом же ПК с общим и прикладным ПО, с помощью компьютерной программы дополнительно проектируют на упомянутой цифровой трехмерной модели аналоговой тактильной карты заданной местности расположение графических радиочастотных идентификационных меток (RFID-метки) на рельефных графических элементах: точках, линиях контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках, фиксируют прямоугольные координаты x,y,h этих RFID-меток в системе координат цифровой трехмерной модели создаваемой аналоговой тактильной карты заданной местности, присваивают этим RFID-меткам значения идентификаторов картографических объектов заданной местности, сохраняют в компьютерной памяти полученные прямоугольные координаты x, y, h RFID-меток и соответствующие им идентификаторы картографических объектов заданной местности, при этом количество и места расположения RFID-меток проектируют в зависимости от формы и размера рельефного графического элемента, но не менее одной RFID-метки на каждый рельефный графический элемент, дополнительно изготавливают RFID-метки с записанным на них идентификаторами соответствующих картографических объектов заданной местности и после печати на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе наносят их по прямоугольным координатам x, y, h на каждый рельефный графический элемент аналоговой тактильной карты на твердом носителе и получают аналоговую тактильную карту с RFID-метками, затем связывают посредством устройства для автоматического считывания RFID-меток созданную аналоговую тактильную карту с нанесенными RFID-метками с записанными на них идентификаторами каждого картографического объекта заданной местности и мобильный терминал пользователя, на который с помощью компьютерной программы загружают предварительно созданный интерфейсный модуль с возможностью приема значения идентификатора, поиска по идентификатору и воспроизведения средствами аудиоподдержки, посредством синтезатора речи, семантической информации об объектах заданной местности, и текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, тем самым создают аудиотактильный источник картографической информации для его восприятия незрячим или слабовидящим пользователем, далее незрячий или слабовидящий пользователь в процессе использования аудиотактильного источника картографической информации при чтении созданной аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и записанными на них идентификаторами объектов местности, тактильно находит рельефные графические элементы, тактильно воспринимает геометрическую информацию о картографических объектах и с помощью устройства для автоматического считывания RFID-меток и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя находит соответствующую RFID-метку, автоматически считывает и передает в мобильный терминал пользователя идентификатор данного рельефного графического элемента, соответствующего картографического объекта заданной местности, затем незрячий или слабовидящий пользователь в активном режиме посредством мобильного терминала пользователя по считанному идентификатору с помощью интерфейсного модуля из текстового массива цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором получает семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, сформированную посредством синтезатора речи в звуковой форме в дикторский текст, синхронно с положением пальца с закрепленным на нем устройством для автоматического считывания RFID-меток, воспринимает дикторский текст и тем самым получает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками.A method of creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnology and its use in an active mode by blind or visually impaired people (users), in which the processing of the initial geospatial data is performed on a personal computer with general and application software (PC with general and application software) and preparation of cartographic information, then on the same PC with general and application software, using a computer program, they compose a digital map of a given area in accordance with the specified content and scale of the created analog tactile map, prepare tactile symbols in accordance with the created analog tactile map, then with using a computer program, this digital map is converted into a digital three-dimensional model of an analog tactile map using prepared tactile conventional symbols in the form of embossed graphic elements and according to this digital a three-dimensional model is printed on a 3D printer of an analog tactile map on a hard medium for its perception by blind and visually impaired users, then, while working with an analog tactile map on a hard medium, a blind or visually impaired user perceives tactile conventional signs tactilely and in accordance with the content of the analog tactile map on a solid carrier, it recognizes cartographic objects of a given area and perceives geometric and semantic information about them, characterized in that on the said PC with general and applied software, a text array of digital data of semantic information about each cartographic object of a given area with an assigned identifier is formed, and when the use of the mentioned tactile conventional signs for the created analog tactile map, they are presented proceeding only from the spatial localization of the cartographic object of a given area, namely, point, linear, areal d, in the form of at least three relief graphic elements: points, contour lines of linear and areal objects, information arrows directed from the contour into the described areal object, then, in the process of converting the mentioned digital map of a given area into a digital three-dimensional model of an analog tactile map, on the same PC with general and application software using a computer program, the presented tactile symbols are used in the form of relief elements: points, contour lines of linear and areal objects, information arrows, then, on the same PC with general and application software, using a computer program additionally, on the mentioned digital three-dimensional model of an analogue tactile map of a given terrain, the location of graphic radio frequency identification tags (RFID tags) on relief graphic elements: points, contour lines of linear and areal objects, information arrows are designed, rectangular coordinates x, y, h of these RFID- m the coordinates in the coordinate system of the digital three-dimensional model of the created analog tactile map of a given area, assign these RFID tags the values of identifiers of cartographic objects of a given area, store the obtained rectangular coordinates x, y, h of RFID tags and the corresponding identifiers of cartographic objects of a given area in computer memory, at the same time, the number and location of RFID tags are designed depending on the shape and size of the embossed graphic element, but at least one RFID tag for each embossed graphic element, RFID tags are additionally made with the identifiers of the corresponding cartographic objects of a given area recorded on them and after printing an analog tactile card on a solid carrier on a 3D printer, they are applied along the rectangular coordinates x, y, h on each embossed graphic element of an analog tactile card on a hard carrier and an analog tactile card with RFID tags is obtained, then linking by means of a device for automatic reading of RFID tags a created analog tactile card with applied RFID tags with the identifiers of each cartographic object of a given area recorded on them and a user's mobile terminal, to which a previously created interface module is loaded with the help of a computer program with the ability to receive an identifier value, search by identifier and playback by means of audio support, through a speech synthesizer, semantic information about objects of a given area, and a text array of digital data of semantic information about each object of a given area with an identifier assigned to it, thereby creating an audio-tactile source of cartographic information for its perception by a blind or visually impaired user , then a blind or visually impaired user in the process of using an audiotactile source of cartographic information when reading the created analog tactile map from applied RFID tags and identifiers of terrain objects written on them, tactilely finds relief graphic elements, tactilely perceives geometric information about cartographic objects and, using a device for automatic reading of RFID tags and a blind or visually impaired user attached to the finger and connected to a mobile terminal, finds the corresponding RFID tag, automatically reads and transmits to the user's mobile terminal the identifier of this relief graphic element corresponding to the cartographic object of the given area, then the blind or visually impaired user in active mode via the user's mobile terminal according to the identifier read using the interface module from the text array of digital semantic data information about each cartographic object of a given terrain with an assigned identifier receives semantic information about this cartographic object the object of the terrain, formed by means of a speech synthesizer in audio form into a voiceover text, synchronously with the position of the finger with a device for automatic reading of RFID tags attached to it, perceives the voiceover text and thereby gains real-time access to cartographic information directly at the place of use an analog tactile card with RFID tags applied.
RU2019145228A 2019-12-25 2019-12-25 Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people RU2727558C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145228A RU2727558C1 (en) 2019-12-25 2019-12-25 Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145228A RU2727558C1 (en) 2019-12-25 2019-12-25 Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727558C1 true RU2727558C1 (en) 2020-07-22

Family

ID=71741220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145228A RU2727558C1 (en) 2019-12-25 2019-12-25 Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727558C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM584676U (en) * 2019-02-21 2019-10-11 慧演智能股份有限公司 Digital aid
WO2019232082A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Eyedaptic, Inc. Hybrid see through augmented reality systems and methods for low vision users
KR20190136144A (en) * 2018-05-29 2019-12-10 주식회사 포랜드림 Smart device for blind
CN110559127A (en) * 2019-08-27 2019-12-13 上海交通大学 intelligent blind assisting system and method based on auditory sense and tactile sense guide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019232082A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Eyedaptic, Inc. Hybrid see through augmented reality systems and methods for low vision users
KR20190136144A (en) * 2018-05-29 2019-12-10 주식회사 포랜드림 Smart device for blind
TWM584676U (en) * 2019-02-21 2019-10-11 慧演智能股份有限公司 Digital aid
CN110559127A (en) * 2019-08-27 2019-12-13 上海交通大学 intelligent blind assisting system and method based on auditory sense and tactile sense guide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bestley et al. Visual research: An introduction to research methods in graphic design
Challenor et al. A review of augmented reality applications for history education and heritage visualisation
Gonzalez Vargas et al. Survey: Using augmented reality to improve learning motivation in cultural heritage studies
de Ravé et al. DiedricAR: a mobile augmented reality system designed for the ubiquitous descriptive geometry learning
Cocciolo et al. Does place affect user engagement and understanding? Mobile learner perceptions on the streets of New York
Costa et al. Accessible educational digital book on tablets for people with visual impairment
Guerrero et al. Use of augmented reality AR in university environments
Paulauskas et al. Reconstruction of industrial and historical heritage for cultural enrichment using virtual and augmented reality
Hajirasouli et al. BIM-enabled virtual reality (VR)-based pedagogical framework in architectural design studios
RU2727558C1 (en) Method for creating an audio-tactile source of cartographic information using digital information and nanotechnologies and using it in an active mode by a blind or visually impaired people
De Sarkar Augmented reality applications and the future library
Kriz Maps and design–influence of depiction, space and aesthetics on geocommunication
CN114489621A (en) Experiment display method and device, electronic equipment and storage medium
RU2752606C2 (en) Method for creating autonomous source of geospatial information and using it in interactive mode in absence of communication for transmitting digital data
Brünninghaus et al. Advancements in vocational training through mobile assistance systems
KR20220069282A (en) Augmented Reality Projection Method For Field Experience Study Service
Hirve et al. Data visualisation using augmented reality for education system
Sandnes et al. Visual Augmentation of Printed Materials with Intelligent See-Through Glass Displays: A Prototype Based on Smartphone and Pepper's Ghost
KR101505174B1 (en) Methods and apparatuses of an learning simulation model using images
Vetch et al. Between text and image: digital renderings of a late medieval city
Manfredi et al. Tales from the Coalface
Kennedy Transforming big data into knowledge: experimental techniques in dynamic visualization
Monika et al. Application of augmented reality to the teaching process in the field of Computer Aided Design
Nováková et al. Benefits of Interactive Augmented Reality in Education
KR20190043835A (en) Experiential mobile learning system using puzzle marker detection technology