WO2009043692A1 - Assistance device for the blind and method for assisting a blind person - Google Patents

Assistance device for the blind and method for assisting a blind person Download PDF

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WO2009043692A1
WO2009043692A1 PCT/EP2008/061930 EP2008061930W WO2009043692A1 WO 2009043692 A1 WO2009043692 A1 WO 2009043692A1 EP 2008061930 W EP2008061930 W EP 2008061930W WO 2009043692 A1 WO2009043692 A1 WO 2009043692A1
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WO
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distance
light
time
sound
reflected
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/061930
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German (de)
French (fr)
Inventor
Günter DOEMENS
Dirk David Goldbeck
Peter Mengel
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/06—Walking aids for blind persons
    • A61H3/061—Walking aids for blind persons with electronic detecting or guiding means

Definitions

  • the invention relates to a blind assistance device with the generic features according to claim 1 or to a method for assisting a blind person with the generic features according to claim 6.
  • a light source for emitting light and at least one light receiver arrangement for receiving reflected light which has been reflected by the at least one object are arranged on a portable frame in the manner of a headlamp.
  • a control device By means of a control device, a light transit time distance is determined from a transit time of the emitted light reflected by the object.
  • Corresponding distances are transmitted to a tangible element with a plurality of movable pins. By means of the pins is determined by the controller means of the light measurements image of the space in front of the frame bearing Person pictured in three dimensions.
  • a blind person thus gets a complete profile without movement of the sensor, which additionally has a much better lateral resolution compared to ultrasound measuring methods.
  • the purely optical distance measurement has disadvantages. Due to the fact that glass surfaces are generally not recognized as an object or obstacle by means of optical methods, glass doors or shop windows, for example, can not be seen by the blind person, so that collisions occur. Even objects enclosed in glass cases behind glass appear directly accessible to a blind person, although a pane is arranged in front of the objects.
  • the object of the invention is to provide a blindness assistance device which provides an improved spatial image for a blind person.
  • the starting point is a blind assist device for determining a distance to at least one object with a portable frame, with at least one light source on the frame for emitting light and at least one light receiver for receiving reflected light which has been reflected by the at least one object, and with at least a control device in the frame or a separate device for determining a Lichtlaufzeit- distance from a duration of the emitted and reflected light.
  • the at least one control element is arranged and / or programmed for determining a sound propagation time distance from a transit time of the emitted and reflected sound signal and wherein the at least one control device is set up and / or programmed, the distance to the at least one object both by means of the light transit time distance as also be determined by means of the sound propagation time distance.
  • the at least one control device is preferably set up and / or programmed to determine the distance to the at least one object as the smallest distance from the light travel time distance and the sound travel time distance, if these deviate from one another. In this way, the first of several objects lying one behind the other in the viewing direction is determined and can thus be displayed or, in particular, signaled acoustically and / or haptically. In the case of only one signal in each case, this is used for distance determination.
  • the at least one control device is preferably set up and / or programmed to determine the distance to the at least one object as the sound travel time distance, if this is smaller than the light travel time distance.
  • the distance to the at least one object as the sound travel time distance, if this is smaller than the light travel time distance.
  • the distance to the at least one object is preferably set up and / or programmed to determine the distance to the at least one object as the sound travel time distance, if this is smaller than the light travel time distance.
  • the distance to the at least one object as the sound travel time distance, if this is smaller than the light travel time distance.
  • a glass pane as a first object in front of an underlying object.
  • the at least one control device is preferably set up and / or programmed, in the case of a first object which is at least partially permeable to the light and a further object located further behind, the distances of both the first object and the sound propagation time distance as well as of the object located behind it Transit time-Distance to determine.
  • This allows the signaling of two or more objects, of which at least the first object is at least partially transparent. From the perspective of a sighted person, this corresponds to a view through a glass door or a window, for example a glass cabinet, into an area behind the glass with other objects or objects.
  • the at least one control device is set up and / or programmed to determine the distance depending on the direction and in the case of the same or within a difference value range of the same values of sound propagation time Distance and the light runtime distance to use the light runtime distance as the distance.
  • the values of the optical measurement are preferred because, according to first considerations, these offer a better lateral resolution and are more accurate.
  • a method for assisting a blind in which a distance to at least one object is determined by means of a light propagation time distance, which is determined from a transit time of a transmitted and reflected light, wherein in addition a Schalllaufzeit- distance from a running time of an emitted and reflected sound signal is determined and the distance to the at least one object is determined both by the light transit time removal and by means of the sound travel time distance.
  • the distance to the at least one object is preferably determined to be the smallest distance from the light transit time distance and the sonic runtime distance, if different from each other.
  • a threshold may be set for similar distances of the time-of-flight distance and the sound propagation time. Distance are set, in the case of both values within the threshold value, the optical values are preferably used as the relevant for the distance determination values.
  • the distance to the at least one object is determined, in particular, as the sound travel time distance, if it is smaller than the light travel time distance.
  • the distance to the at least one object is preferably determined as the light-time-distance if it is less than the sound travel time distance and / or approximately equal to the sound travel time distance.
  • the distances of both the first object and the object located behind it are preferably determined and signaled.
  • the distance is preferably determined as a function of the direction in order to be able to create a spatial image.
  • the distance of the light transit time distance is preferably determined over a larger lateral and / or height-oriented angle than over a lateral and / or height-oriented angle of the distance of the Schalllaufzeit- distance.
  • the light-propagation time distance is preferably used for determining the distance due to the generally higher resolution.
  • the at least a certain distance is signaled and in addition, at least in the event of a distance based on the sound propagation distance, information informing about it is signaled, this provides the user with additional information, which informs him of a Approaching a potentially fragile glass surface indicates.
  • an ultrasound measurement and a light propagation time measurement are preferably carried out in parallel, whereby the results are logically linked, whereby a blind person can even clearly recognize when a glass surface is at a certain distance in its main direction of travel.
  • an ultrasound measuring beam is preferably superimposed on the optical distance measuring system in such a way that an ultrasound measurement for distance determination is additionally carried out simultaneously in the central region of the optical distance measuring technique.
  • the particularly preferred logical combination of the distance measurements is carried out as follows: If there are no transparent surfaces or glass surfaces as objects, then the ultrasound measurement will approximately match the optical distance measurements. For orientation, however, the optical measurement is preferably used, since this has a lateral resolution and can provide more accurate values if designed accordingly. However, if the ultrasound measurement additionally delivers low values at the same point as the optical distance measurement, then clearly a transparent object or glass is present, for which reason the ultrasound measurement is used for the orientation or the distance determination. If there is no object behind the glass, the ultrasonic measurement is also used. If no ultrasound distance measurement value is detected at all in the measuring range, the optical distance measurement expediently always applies as the relevant measured variable.
  • the optical light transit time sensor and the ultrasound sensor are expediently integrated in a pair of spectacles or in a frame which can be fastened to the head, for example a headlamp.
  • Fig. 1 shows schematically a spectacle frame with a plurality of transmitting and receiving units for determining a distance to an object
  • FIG. 2 schematically shows a head of a person who wears such a frame as well as swept areas of the different measuring systems used.
  • a frame 1 for example a spectacle frame, at least one light source or preferably a large plurality of light sources 4 and light receivers 5 is inserted ,
  • the light receivers 5 serve to receive the light os emitted by the light sources 4 which has been reflected on an object 2. From the light transit time, a light transit time distance do is determinable. The determination of the time-of-flight distance do occurs in a control device 7, which is preferably integrated in the frame 1.
  • the plurality of light sources 4 and light receivers 5 is thus preferably oriented in such a way that a spatial image, in particular a two-dimensional cell-shaped image or a multi-dimensional spatial image in the lateral and vertical directions, can be constructed.
  • At least one transmitting and / or receiving device 6 for emitting a sound wave s, in particular ultra-sound wave, and for receiving a reflected sound wave sr is additionally arranged in the frame 1.
  • the control device 7 preferably also serves to determine a sound propagation time distance ds between the emission of the sound wave s and the reception of the reflected sound wave sr.
  • a sound wave s not only such a sound wave s but also optical light os is reflected on an opaque object 2.
  • such sound waves s are also reflected by materials that are transparent or transparent to the optical light, such as plexiglass or glass.
  • the sound wave s emitted by the transmitting and / or receiving device 6 is thus reflected at a reflection point Rg on a nearby object made of glass, for example.
  • the optical light os penetrates through the glass and is reflected at a reflection point R at a more distant object 2 of an opaque material.
  • two distance values are thus determined by means of the control device 7. Specifically, a light time-distance do and a sound-time distance sr are determined.
  • the user can thus be informed that he has an object 3 in front of him.
  • a transparent object 3 particular preference is given to
  • the user further informs about the existence of the further object 2 and its removal.
  • Embodiments in which users are generally informed of the use of this type of determination for determining the distance or the distance d when determining the distance d by means of the ultrasound method are also very particularly preferred. If a user were to leave a building with a glass door without another object behind, the user would be informed of the existence of an object, but would not learn that the object is a glass surface that could possibly break. The additional signaling that this one signaled object has been detected by means of the ultrasonic sensor warns the user on the one hand against a fragile object to which he is approaching. On the other hand, the user experiences the additional information that in a possibly closed wall in front of him is a glass door which can only be detected by ultrasound and which can be suitable for leaving the room.
  • the signaling can be done in a manner known per se.
  • the distance d which was determined as a distance dependent on the light transit time distance and / or travel time distance, can be transmitted to a separate device for the haptic representation of a spatial image.
  • the determination of the distance d to an object by means of a logical combination of distance values from a light transit time distance and one or more sound propagation time distances.
  • the distance d is set equal to the distance determined by the light time distance do.
  • the light transit time distance do is preferably set to determine the distance d even if no reflected sound wave sr is detected.
  • the distance d is determined as a function of the sound propagation time distance ds when the sound travel time distance specifies a smaller, in particular significantly smaller, distance value than the light travel time distance do.
  • the sound propagation time distance ds is preferably set to determine the distance d even if no reflected light or is detected.
  • FIG. 1 shows an embodiment with a control device 7, which controls all functions and distance determinations, only one part of them can also be used
  • Functions accepting control device 7 are used, in which case the further method steps are taken over by an additional control device.
  • an additional control device may be formed not only in the frame 1 but also in an external device, in which case, for example, only the various measured transit time values are transmitted by means of the radio signal rs.
  • a transmitting and / or receiving device 6 is shown as a combined device for emitting the sound wave s and for receiving the reflected sound wave sr.
  • a piezoelectric crystals such a crystal can perform a corresponding dual function as transmitter and receiver.
  • FIG. 1 shows only a single transmitting and / or receiving device 6 for the sound waves. len s. Such a configuration is particularly preferred since the determination of a distance by means of light waves offers a faster measurement and a higher resolution.
  • embodiments can be implemented which have a plurality of transmitting and / or receiving devices for sound waves s, in particular also such arranged transmitting and / or receiving devices 6 for sound waves s, which also take a spatial image.
  • FIG. 2 shows by way of example a head 8 of a person who wears such a frame 1.
  • a plurality of light sources 4 and light receiver 5 and a transmitting and / or receiving device 6 are used for sound waves corresponding to FIG. 1.
  • the light sources 4 and light receiver 5 or their emitted light and the reflected light cover a much larger angular range ⁇ and thus a larger optical field of view O than is the case for an acoustic field of view S.
  • the acoustic field of view S has a significantly smaller angular range ⁇ .

Abstract

The invention relates to a method and a assistance device for the blind for determining a distance (d) to at least one object (2) having a portable frame (1), at least one light source (4) for transmitting light (os), and at least one light receiver (5) for receiving reflected light (or) that has been reflected by the at least one object (2), and at least one controller (7) for determining a time travel time distance (do) from the travel time of the transmitted and reflected light (os, or). In addition, at least one acoustic transmitting and/or receiving device (6) is disposed on the frame (1) for transmitting an acoustic signal (s) and for receiving a reflected acoustic signal (sr) from the at least one object (2, 3), wherein the at least one controller (7) is configured and/or programmed for determining an acoustic travel distance (ds) from the travel time of the transmitted and reflected acoustic signal (s, sr), and to determine the distance (d) to the at least one object (2, 3) using both the light travel time distance (do) and the acoustic travel time distance (ds).

Description

Beschreibungdescription
Blindenassistenzvorrichtung und Verfahren zum Assistieren eines BlindenA blind assist device and method for assisting a blind person
Die Erfindung bezieht sich auf eine Blindenassistenzvorrichtung mit den Oberbegriffliehen Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bzw. auf ein Verfahren zum Assistieren eines Blinden mit den Oberbegriffliehen Merkmalen gemäß Patentanspruch 6.The invention relates to a blind assistance device with the generic features according to claim 1 or to a method for assisting a blind person with the generic features according to claim 6.
Zum Bereitstellen einer Blindenassistenzvorrichtung zum Bestimmen einer Entfernung zu zumindest einem Objekt gibt es Ansätze, mittels Ultraschall-Entfernungsmesstechnik Blinden Entfernungsinformationen über verschiedene Signalisierungsar- ten, z. B. akustische Signalisierung oder haptische, das heißt tastende Signalisierung, zur Orientierungshilfe zur Verfügung zu stellen. Nachteilig ist dabei, dass bereits bei einigen Metern Entfernung eine laterale Auflösung zu gering wird. Außerdem müssen Entfernungsprofile sequenziell Punkt für Punkt durch Bewegung des Ultraschallsensors erfasst werden, was ebenfalls nachteilhaft ist.In order to provide a blind assistance device for determining a distance to at least one object, there are approaches which, by means of ultrasound distance measurement technology, provide blind distance information about different types of signaling, for example: As acoustic signaling or haptic, that is tactile signaling, to provide guidance. The disadvantage here is that even at a few meters distance, a lateral resolution is too low. In addition, distance profiles must be detected sequentially point by point by movement of the ultrasonic sensor, which is also disadvantageous.
Wesentliche Fortschritte bringt demgegenüber eine parallele Lichtlaufzeitmessung, bei der in einer größeren Zahl von Richtungen nahezu gleichzeitig Entfernungswerte erfasst werden können, wie dies aus WO 2006/074993 A2 bekannt ist. An einem tragbaren Gestell in Art einer Stirnlampe ist eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht und zumindest eine Lichtempfängeranordnung zum Empfangen von reflektiertem Licht, das von dem zumindest einen Objekt reflektiert wurde, angeordnet. Mittels einer Steuereinrichtung wird eine Lichtlaufzeit- Entfernung aus einer Laufzeit des ausgesendeten und vom Objekt reflektierten Licht bestimmt. Entsprechend bestimmte Entfernungen werden an ein greifbares Element mit einer Viel- zahl von bewegbaren Stiften übertragen. Mittels der Stifte wird ein durch die Steuereinrichtung mittels der Lichtmessungen bestimmtes Abbild des Raums vor der das Gestell tragenden Person dreidimensional abgebildet. Ein Blinder bekommt also ohne Bewegung des Sensors ein vollständiges Profil, das zusätzlich noch eine wesentlich bessere laterale Auflösung im Vergleich zu Ultraschall-Messverfahren aufweist. Jedoch weist auch die rein optische Entfernungsmesstechnik Nachteile auf. Dadurch, dass mittels optischer Verfahren Glasflächen in der Regel nicht als Objekt bzw. Hindernis erkannt werden, können beispielsweise Glastüren oder Schaufenster für den Blinden nicht erkennbar sein, so dass es zu Kollisionen kommt. Auch in Vitrinen hinter Glas eingeschlossene Gegenstände erscheinen einem Blinden direkt zugreifbar, obwohl eine Scheibe vor demden Gegenständen angeordnet ist.By contrast, substantial progress is achieved by a parallel measurement of the time of flight in which distance values can be detected almost simultaneously in a larger number of directions, as is known from WO 2006/074993 A2. A light source for emitting light and at least one light receiver arrangement for receiving reflected light which has been reflected by the at least one object are arranged on a portable frame in the manner of a headlamp. By means of a control device, a light transit time distance is determined from a transit time of the emitted light reflected by the object. Corresponding distances are transmitted to a tangible element with a plurality of movable pins. By means of the pins is determined by the controller means of the light measurements image of the space in front of the frame bearing Person pictured in three dimensions. A blind person thus gets a complete profile without movement of the sensor, which additionally has a much better lateral resolution compared to ultrasound measuring methods. However, the purely optical distance measurement has disadvantages. Due to the fact that glass surfaces are generally not recognized as an object or obstacle by means of optical methods, glass doors or shop windows, for example, can not be seen by the blind person, so that collisions occur. Even objects enclosed in glass cases behind glass appear directly accessible to a blind person, although a pane is arranged in front of the objects.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Blindenassis- tenzvorrichtung bereitzustellen, welche ein verbessertes räumliches Abbild für einen Blinden bereitstellt.The object of the invention is to provide a blindness assistance device which provides an improved spatial image for a blind person.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Blindenassistenzvorrich- tung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zum Assistieren eines Blinden mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.This object is achieved by a blind assistance device having the features according to patent claim 1 or by a method for assisting a blind person with the features according to patent claim 6. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.
Ausgegangen wird von einer Blindenassistenzvorrichtung zum Bestimmen einer Entfernung zu zumindest einem Objekt mit einem tragbaren Gestell, mit zumindest einer Lichtquelle am Gestell zum Aussenden von Licht und zumindest einem Lichtempfänger zum Empfangen von reflektiertem Licht, das von dem zumindest einen Objekt reflektiert wurde, und mit zumindest ei- ner Steuereinrichtung in dem Gestell oder einer davon getrennten Einrichtung zum Bestimmen einer Lichtlaufzeit- Entfernung aus einer Laufzeit des ausgesendeten und reflektierten Lichts. Bevorzugt wird demgemäß, wenn diese zusätzlich zumindest eine akustische Sende- und/oder Empfangsein- richtung am Gestell zum Aussenden eines Schallsignals und zum Empfangen eines reflektierten Schallsignals von dem zumindest einen Objekt aufweist, wobei die zumindest eine Steuerein- richtung eingerichtet und/oder programmiert ist zum Bestimmen einer Schalllaufzeit-Entfernung aus einer Laufzeit des ausgesendeten und reflektierten Schallsignals und wobei die zumindest eine Steuereinrichtung eingerichtet und/oder program- miert ist, die Entfernung zu dem zumindest einen Objekt sowohl mittels der Lichtlaufzeit-Entfernung als auch mittels der Schalllaufzeit-Entfernung zu bestimmen. Dies ermöglicht nicht nur das Bestimmen und Anzeigen von Objekten, welche optisch erfassbar sind, sondern auch von Objekten, welche op- tisch zumindest teilweise oder ganz durchsichtig sind. So können z.B. Glasscheiben, welche sogar von nicht sehbehinderten Menschen übersehen werden können, sicher erfasst werden.The starting point is a blind assist device for determining a distance to at least one object with a portable frame, with at least one light source on the frame for emitting light and at least one light receiver for receiving reflected light which has been reflected by the at least one object, and with at least a control device in the frame or a separate device for determining a Lichtlaufzeit- distance from a duration of the emitted and reflected light. Accordingly, if it additionally has at least one acoustic transmitting and / or receiving device on the frame for emitting a sound signal and for receiving a reflected sound signal from the at least one object, it is preferred that the at least one control element is arranged and / or programmed for determining a sound propagation time distance from a transit time of the emitted and reflected sound signal and wherein the at least one control device is set up and / or programmed, the distance to the at least one object both by means of the light transit time distance as also be determined by means of the sound propagation time distance. This not only makes it possible to determine and display objects that are optically detectable, but also objects that are optically at least partially or completely transparent. For example, glass panes, which can even be overlooked by non-visually impaired people, can be reliably detected.
Die zumindest eine Steuereinrichtung ist bevorzugt eingerich- tet und/oder programmiert, die Entfernung zu dem zumindest einen Objekt als die kleinste Entfernung von der Lichtlaufzeit-Entfernung und von der Schalllaufzeit-Entfernung zu bestimmen, wenn diese voneinander abweichen. Auf diese Art und Weise wird das erste mehrerer in Blickrichtung hinterein- ander liegender Objekte bestimmt und kann so angezeigt bzw. insbesondere akustisch und/oder haptisch signalisiert werden. Im Fall nur eines Signals wird in jedem Fall dieses zur Entfernungsbestimmung verwendet.The at least one control device is preferably set up and / or programmed to determine the distance to the at least one object as the smallest distance from the light travel time distance and the sound travel time distance, if these deviate from one another. In this way, the first of several objects lying one behind the other in the viewing direction is determined and can thus be displayed or, in particular, signaled acoustically and / or haptically. In the case of only one signal in each case, this is used for distance determination.
Die zumindest eine Steuereinrichtung ist bevorzugt eingerichtet und/oder programmiert, die Entfernung zu dem zumindest einen Objekt als die Schalllaufzeit-Entfernung zu bestimmen, falls diese kleiner als die Lichtlaufzeit-Entfernung ist. In diesem Fall ist von z.B. einer Glasscheibe als einem ersten Objekt vor einem dahinter liegenden Objekt auszugehen.The at least one control device is preferably set up and / or programmed to determine the distance to the at least one object as the sound travel time distance, if this is smaller than the light travel time distance. In this case, of e.g. a glass pane as a first object in front of an underlying object.
Die zumindest eine Steuereinrichtung ist bevorzugt eingerichtet und/oder programmiert, im Fall eines für das Licht zumindest teilweise durchlässigen ersten Objekts und eines dahin- ter gelegenen weiteren Objekts die Entfernungen sowohl des ersten Objekts als die Schalllaufzeit-Entfernung als auch des dahinter gelegenen Objekts als die Lichtlaufzeit-Entfernung zu bestimmen. Dies ermöglicht die Signalisierung zweier oder mehr Objekte, von denen zumindest das erste Objekt zumindest teilweise durchsichtig ist. Dies entspricht aus Sicht eines Sehenden einem Blick durch eine Glastür oder ein Fenster z.B. einer Vitrine in einen hinter dem Glas liegenden Bereich mit weiteren Objekten oder Gegenständen.The at least one control device is preferably set up and / or programmed, in the case of a first object which is at least partially permeable to the light and a further object located further behind, the distances of both the first object and the sound propagation time distance as well as of the object located behind it Transit time-Distance to determine. This allows the signaling of two or more objects, of which at least the first object is at least partially transparent. From the perspective of a sighted person, this corresponds to a view through a glass door or a window, for example a glass cabinet, into an area behind the glass with other objects or objects.
Bevorzugt ist mit am Gestell einer Vielzahl an Lichtquellen oder einer Licht aufsplittenden Optik und einer Vielzahl an Lichtempfängern angeordnet, wobei die zumindest eine Steuereinrichtung eingerichtet und/oder programmiert ist, die Entfernung richtungsabhängig zu bestimmen und im Fall gleicher oder innerhalb eines Differenzwertbereichs gleicher Werte der Schalllaufzeit-Entfernung und der Lichtlaufzeit-Entfernung die Lichtlaufzeit-Entfernung als die Entfernung zu verwenden. So kann ein größerer Raum dreidimensional erfasst werden. Außerdem werden bei etwa gleichen Entfernungen der beiden Systeme die Werte der optischen Messung bevorzugt, da diese eine gemäß erster Betrachtungen eine bessere laterale Auflösung bieten und genauer sind.Preferably arranged on the frame of a plurality of light sources or a light splitting optics and a plurality of light receivers, wherein the at least one control device is set up and / or programmed to determine the distance depending on the direction and in the case of the same or within a difference value range of the same values of sound propagation time Distance and the light runtime distance to use the light runtime distance as the distance. This allows a larger space to be captured three-dimensionally. In addition, at approximately equal distances of the two systems, the values of the optical measurement are preferred because, according to first considerations, these offer a better lateral resolution and are more accurate.
Bevorzugt wird dem entsprechend ein Verfahren zum Assistieren eines Blinden, bei dem eine Entfernung zu zumindest einem Objekt bestimmt wird mittels einer Lichtlaufzeit-Entfernung, die aus einer Laufzeit eines ausgesendeten und reflektierten Lichts ermittelt wird, wobei zusätzlich eine Schalllaufzeit- Entfernung aus einer Laufzeit eines ausgesendeten und reflektierten Schallsignals bestimmt wird und die Entfernung zu dem zumindest einen Objekt sowohl mittels der Lichtlaufzeit- Entfernung als auch mittels der Schalllaufzeit-Entfernung bestimmt wird. Die Entfernung zu dem zumindest einen Objekt wird bevorzugt als die kleinste Entfernung von der Lichtlaufzeit-Entfernung und von der Schalllaufzeit-Entfernung bestimmt, sofern diese voneinander verschieden sind.Accordingly, a method for assisting a blind, in which a distance to at least one object is determined by means of a light propagation time distance, which is determined from a transit time of a transmitted and reflected light, wherein in addition a Schalllaufzeit- distance from a running time of an emitted and reflected sound signal is determined and the distance to the at least one object is determined both by the light transit time removal and by means of the sound travel time distance. The distance to the at least one object is preferably determined to be the smallest distance from the light transit time distance and the sonic runtime distance, if different from each other.
Dabei kann optional ein Schwellenwert für ähnliche Entfernungen der Lichtlaufzeit-Entfernung und der Schalllaufzeit- Entfernung festgelegt werden, wobei im Fall beider Werte innerhalb des Schwellenwertes die optischen Werte bevorzugt als die zur Entfernungsbestimmung relevanten Werte angesetzt werden .Optionally, a threshold may be set for similar distances of the time-of-flight distance and the sound propagation time. Distance are set, in the case of both values within the threshold value, the optical values are preferably used as the relevant for the distance determination values.
Die Entfernung wird zu dem zumindest einen Objekt insbesondere dann als die Schalllaufzeit-Entfernung bestimmt, falls diese kleiner als die Lichtlaufzeit-Entfernung ist. Die Entfernung zu dem zumindest einen Objekt wird bevorzugt als die Lichtlaufzeit-Entfernung bestimmt, falls diese kleiner als die Schalllaufzeit-Entfernung und/oder annähernd gleich der Schalllaufzeit-Entfernung ist.The distance to the at least one object is determined, in particular, as the sound travel time distance, if it is smaller than the light travel time distance. The distance to the at least one object is preferably determined as the light-time-distance if it is less than the sound travel time distance and / or approximately equal to the sound travel time distance.
Im Fall eines für das Licht zumindest teilweise durchlässigen ersten Objekts und eines dahinter gelegenen weiteren Objekts werden bevorzugt die Entfernungen sowohl des ersten Objekts als auch des dahinter gelegenen Objekts bestimmt und signalisiert .In the case of a first object which is at least partially permeable to the light and a further object located behind it, the distances of both the first object and the object located behind it are preferably determined and signaled.
Die Entfernung wird bevorzugt richtungsabhängig bestimmt, um ein räumliches Bild erstellen zu können. Die Entfernung der Lichtlaufzeit-Entfernung wird dabei bevorzugt über einen größeren seitlichen und/oder höhen-ausgerichteten Winkel bestimmt als über einen seitlichen und/oder höhen- ausgerichteten Winkel der Entfernung der Schalllaufzeit- Entfernung. Im Fall gleicher oder innerhalb eines Differenzwertbereichs gleicher Werte der Lichtlaufzeit-Entfernung und der Schalllaufzeit-Entfernung wird aufgrund der in der Regel höheren Auflösung bevorzugt die Lichtlaufzeit-Entfernung zum Bestimmen der Entfernung verwendet.The distance is preferably determined as a function of the direction in order to be able to create a spatial image. The distance of the light transit time distance is preferably determined over a larger lateral and / or height-oriented angle than over a lateral and / or height-oriented angle of the distance of the Schalllaufzeit- distance. In the case of the same or within a difference value range of the same values of the light-time distance and the sound-time distance, the light-propagation time distance is preferably used for determining the distance due to the generally higher resolution.
Wenn die zumindest eine bestimmte Entfernung signalisiert wird und zusätzlich zumindest für den Fall einer auf der Schalllaufzeit-Entfernung basierenden Entfernung eine darüber informierende Information signalisiert wird, bietet dies dem Benutzer eine zusätzliche Information, welche ihn auf eine Annäherung an eine möglicherweise zerbrechliche Glasfläche hinweist .If the at least a certain distance is signaled and in addition, at least in the event of a distance based on the sound propagation distance, information informing about it is signaled, this provides the user with additional information, which informs him of a Approaching a potentially fragile glass surface indicates.
Bevorzugt wird somit eine Ultraschallmessung und eine Licht- laufZeitmessung parallel durchgeführt, wobei die Ergebnisse logisch verknüpft werden, wodurch ein Blinder sogar eindeutig erkennen kann, wenn sich eine Glasfläche in seiner Hauptwegrichtung in einem bestimmten Abstand befindet. Dazu ist ein Ultraschallmessstrahl dem optischen Entfernungsmesssystem vorzugsweise so überlagert, dass im mittleren Bereich der optischen Entfernungsmesstechnik zusätzlich gleichzeitig eine Ultraschallmessung zur Entfernungsbestimmung durchgeführt wird.Thus, an ultrasound measurement and a light propagation time measurement are preferably carried out in parallel, whereby the results are logically linked, whereby a blind person can even clearly recognize when a glass surface is at a certain distance in its main direction of travel. For this purpose, an ultrasound measuring beam is preferably superimposed on the optical distance measuring system in such a way that an ultrasound measurement for distance determination is additionally carried out simultaneously in the central region of the optical distance measuring technique.
Die besonders bevorzugte logische Verknüpfung der Entfernungsmessungen erfolgt folgendermaßen: Sind keine transparenten Flächen bzw. Glasflächen als Objekte vorhanden, so wird die Ultraschallmessung mit den optischen Entfernungsmessungen in etwa übereinstimmen. Zur Orientierung wird bevorzugt je- doch die optische Messung verwendet, da diese eine laterale Auflösung aufweist und bei entsprechender Ausgestaltung genauere Werte liefern kann. Liefert die Ultraschallmessung jedoch an der gleichen Stelle wie die optische Entfernungsmessung noch zusätzlich geringe Werte, so liegt eindeutig ein transparentes Objekt bzw. Glas vor, weshalb die Ultraschallmessung für die Orientierung bzw. die Entfernungsbestimmung verwendet wird. Befindet sich hinter der Glasscheibe kein Objekt, so wird ebenfalls die Ultraschallmessung verwendet. Wird in dem Messbereich überhaupt kein Ultraschall- Entfernungsmesswert festgestellt, so gilt zweckmäßigerweise stets die optische Entfernungsmessung als relevante Messgröße.The particularly preferred logical combination of the distance measurements is carried out as follows: If there are no transparent surfaces or glass surfaces as objects, then the ultrasound measurement will approximately match the optical distance measurements. For orientation, however, the optical measurement is preferably used, since this has a lateral resolution and can provide more accurate values if designed accordingly. However, if the ultrasound measurement additionally delivers low values at the same point as the optical distance measurement, then clearly a transparent object or glass is present, for which reason the ultrasound measurement is used for the orientation or the distance determination. If there is no object behind the glass, the ultrasonic measurement is also used. If no ultrasound distance measurement value is detected at all in the measuring range, the optical distance measurement expediently always applies as the relevant measured variable.
Durch derartige logische Kombinationen der beiden verschiede- nen physikalischen Arten von Entfernungsmessungen, das heißt Messungen auf Basis von Ultraschalllaufzeit und Messungen auf Basis von Lichtlaufzeit, sowie deren örtliche Überlagerung kann ein Blinder eindeutig Glasflächen oder sonstige durchsichtige Flächen erkennen. Zum anderen wird die an sich wesentlich leistungsfähigere Entfernungsprofilmessung mittels Lichtlaufzeit nicht durch den häufigen Sonderfall von trans- parenten Flächen in der Einsatzbreite eingeschränkt. Der optische Lichtlaufzeitsensor sowie der Ultraschallsensor werden zweckmäßigerweise in eine Brille oder in ein am Kopf befestigbares Gestell, wie z.B. eine Stirnlampe, integriert.By such logical combinations of the two different physical types of distance measurements, ie measurements based on ultrasonic transit time and measurements based on light transit time, as well as their local superposition a blind person can clearly recognize glass surfaces or other transparent surfaces. On the other hand, the considerably more efficient distance profile measurement by means of the light transit time is not limited by the frequent special case of transparent surfaces in the range of application. The optical light transit time sensor and the ultrasound sensor are expediently integrated in a pair of spectacles or in a frame which can be fastened to the head, for example a headlamp.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 schematisch ein Brillengestell mit einer Vielzahl an Sende- und Empfangseinheiten zum Bestimmen einer Entfernung zu einem Objekt undFig. 1 shows schematically a spectacle frame with a plurality of transmitting and receiving units for determining a distance to an object and
Fig. 2 schematisch einen Kopf einer Person, welche ein derartiges Gestell trägt, sowie überstrichene Raumbereiche der verschiedenen eingesetzten Messsyste- me.2 schematically shows a head of a person who wears such a frame as well as swept areas of the different measuring systems used.
Fig. 1 zeigt eine besonders bevorzugte Blindenassistenzvor- richtung zum Bestimmen einer Entfernung d zu zumindest einem Objekt 2, 3. In einem Gestell 1, beispielsweise einem Bril- lengestell, ist zumindest eine Lichtquelle oder vorzugsweise eine große Vielzahl an Lichtquellen 4 und Lichtempfängern 5 eingesetzt. Die Lichtquellen 4, welche auch durch eine einzelne Laserdiode und eine entsprechend aufsplittende und/oder richtende Optik ausgebildet sein kann, dienen dazu, Licht os auszusenden, wobei vorzugsweise eine Modulation aufgeprägt wird. Die Lichtempfänger 5 dienen dazu, das von den Lichtquellen 4 ausgesendete Licht os, welches an einem Objekt 2 reflektiert wurde, zu empfangen. Aus der Lichtlaufzeit ist eine Lichtlaufzeit-Entfernung do bestimmbar. Die Bestimmung der Lichtlaufzeit-Entfernung do erfolgt in einer Steuereinrichtung 7, welche vorzugsweise im Gestell 1 integriert ist. Bevorzugt ist die Vielzahl an Lichtquellen 4 und Lichtempfängern 5 somit so ausgerichtet, dass ein räumliches Bild, insbesondere ein zweidimensionales zellenförmiges Bild oder ein mehrdimensionales räumliches Bild in Seiten- und Höhenrich- tung aufgebaut werden kann.1 shows a particularly preferred blind assist device for determining a distance d from at least one object 2, 3. In a frame 1, for example a spectacle frame, at least one light source or preferably a large plurality of light sources 4 and light receivers 5 is inserted , The light sources 4, which may also be formed by a single laser diode and a corresponding aufplittende and / or directing optics, serve to emit light os, preferably a modulation is impressed. The light receivers 5 serve to receive the light os emitted by the light sources 4 which has been reflected on an object 2. From the light transit time, a light transit time distance do is determinable. The determination of the time-of-flight distance do occurs in a control device 7, which is preferably integrated in the frame 1. The plurality of light sources 4 and light receivers 5 is thus preferably oriented in such a way that a spatial image, in particular a two-dimensional cell-shaped image or a multi-dimensional spatial image in the lateral and vertical directions, can be constructed.
Als wesentliche zusätzliche Komponente ist in dem Gestell 1 zusätzlich zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung 6 zum Aussenden einer Schallwelle s, insbesondere Ultra- Schallwelle, und zum Empfangen einer reflektierten Schallwelle sr angeordnet. Die Steuereinrichtung 7 dient vorzugsweise auch dazu, eine Schalllaufzeit-Entfernung ds zwischen dem Aussenden der Schallwelle s und dem Empfangen der reflektierten Schallwelle sr zu bestimmen. Vorteilhafterweise wird an einem undurchsichtigen Objekt 2 nicht nur eine solche Schallwelle s sondern auch optisches Licht os reflektiert. Zusätzlich werden solche Schallwellen s auch von für das optische Licht os durchlässige bzw. durchsichtige Materialien reflektiert, wie beispielsweise durch Plexiglas oder Glas.As a significant additional component, at least one transmitting and / or receiving device 6 for emitting a sound wave s, in particular ultra-sound wave, and for receiving a reflected sound wave sr is additionally arranged in the frame 1. The control device 7 preferably also serves to determine a sound propagation time distance ds between the emission of the sound wave s and the reception of the reflected sound wave sr. Advantageously, not only such a sound wave s but also optical light os is reflected on an opaque object 2. In addition, such sound waves s are also reflected by materials that are transparent or transparent to the optical light, such as plexiglass or glass.
Die von der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 6 ausgesendete Schallwelle s wird somit an einem Reflexionspunkt Rg an einem nahegelegenen Objekt aus beispielsweise Glas reflektiert. Dahingegen dringt das optische Licht os durch das Glas hindurch und wird an einem Reflexionspunkt R an einem entfernteren Objekt 2 aus einem undurchsichtigen Material reflektiert.The sound wave s emitted by the transmitting and / or receiving device 6 is thus reflected at a reflection point Rg on a nearby object made of glass, for example. On the other hand, the optical light os penetrates through the glass and is reflected at a reflection point R at a more distant object 2 of an opaque material.
Mittels der Steuereinrichtung 7 werden bei der beispielhaften Anordnung von einem undurchsichtigen Objekt 2 hinter einem durchsichtigen Objekt 3 somit zwei Entfernungswerte bestimmt. Im einzelnenEinzelnen werden eine Lichtlaufzeit-Entfernung do und eine Schalllaufzeit-Entfernung sr bestimmt. Durch eine entsprechende Signalisierung an den Benutzer der Blindenas- sistenzvorrichtung kann der Benutzer somit in Kenntnis gesetzt werden, dass er ein Objekt 3 vor sich hat. Besonders bevorzugt wird im Fall eines durchsichtigen Objekts 3 mit ei- nem dahinter liegenden weiteren Objekt 2 der Benutzer zusätzlich auch über die Existenz des weiteren Objekts 2 und dessen Entfernung informiert.In the exemplary arrangement of an opaque object 2 behind a transparent object 3, two distance values are thus determined by means of the control device 7. Specifically, a light time-distance do and a sound-time distance sr are determined. By corresponding signaling to the user of the blindness assistance device, the user can thus be informed that he has an object 3 in front of him. In the case of a transparent object 3, particular preference is given to In addition, the user further informs about the existence of the further object 2 and its removal.
Ganz besonders bevorzugt sind Ausgestaltungen, bei denen Benutzer generell bei Bestimmung der Entfernung d mittels des Ultraschallverfahrens auch über die Benutzung dieser Bestimmungsart zur Bestimmung des Abstands bzw. der Entfernung d informiert wird. Würde ein Benutzer ein Gebäude mit einer Glastür ohne einem weiteren Objekt dahinter verlassen, so würde der Benutzer zwar über die Existenz eines Objekts informiert, jedoch nicht erfahren, dass es sich bei dem Objekt um eine Glasfläche handelt, welche möglicherweise zu Bruch gehen kann. Die zusätzliche Signalisierung, dass dieses eine signalisierte Objekt mittels des Ultraschallsensors erfasst wurde, warnt den Benutzer einerseits vor einem zerbrechlichen Objekt, auf welches er zugeht. Andererseits erfährt der Benutzer die zusätzliche Information, dass in einer möglicherweise geschlossenen Wand vor ihm eine nur per Ultraschall de- tektierbare Glastür ist, welche zum Verlassen des Raums geeignet sein kann.Embodiments in which users are generally informed of the use of this type of determination for determining the distance or the distance d when determining the distance d by means of the ultrasound method are also very particularly preferred. If a user were to leave a building with a glass door without another object behind, the user would be informed of the existence of an object, but would not learn that the object is a glass surface that could possibly break. The additional signaling that this one signaled object has been detected by means of the ultrasonic sensor warns the user on the one hand against a fragile object to which he is approaching. On the other hand, the user experiences the additional information that in a possibly closed wall in front of him is a glass door which can only be detected by ultrasound and which can be suitable for leaving the room.
Die Signalisierung kann in für sich bekannter Art und Weise erfolgen. So kann mittels eines Funksignals rs die Entfernung d, welche als Entfernung abhängig von der Lichtlaufzeit- Entfernung und/oder Schalllaufzeit-Entfernung bestimmt wurde, an eine separate Einrichtung zur haptischen Darstellung eines räumlichen Bildes übertragen werden.The signaling can be done in a manner known per se. Thus, by means of a radio signal rs, the distance d, which was determined as a distance dependent on the light transit time distance and / or travel time distance, can be transmitted to a separate device for the haptic representation of a spatial image.
Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der Entfernung d zu einem Objekt mittels einer logischen Verknüpfung von Entfernungswerten aus einer Lichtlaufzeit-Entfernung und einer oder mehreren Schalllaufzeit-Entfernungen. Vorzugsweise wird für den Fall, dass die Lichtlaufzeit-Entfernung aus dem gesendeten Licht os und dem reflektierten Licht or ungefähr gleich der Schalllaufzeit-Entfernung aus der gesendeten Schallwelle s und der reflektierten Schallwelle sr ist, die Entfernung d gleich der mittels der Lichtlaufzeit-Entfernung do bestimmten Entfernung gesetzt. Die Lichtlaufzeit-Entfernung do wird vorzugsweise auch dann zum Bestimmen der Entfernung d festgelegt, falls keine reflektierte Schallwelle sr erfasst wird. Hingegen wird die Entfernung d abhängig von der Schalllaufzeit-Entfernung ds dann bestimmt, wenn die Schalllaufzeit- Entfernung einen kleineren, insbesondere deutlich kleineren Entfernungswert vorgibt, als die Lichtlaufzeit-Entfernung do . Die Schalllaufzeit-Entfernung ds wird vorzugsweise auch dann zum Bestimmen der Entfernung d festgelegt, falls kein reflektiertes Licht or erfasst wird.Preferably, the determination of the distance d to an object by means of a logical combination of distance values from a light transit time distance and one or more sound propagation time distances. Preferably, in the case that the light propagation time distance from the transmitted light os and the reflected light or is approximately equal to the sound travel time distance from the transmitted sound wave s and the reflected sound wave sr, the distance d is set equal to the distance determined by the light time distance do. The light transit time distance do is preferably set to determine the distance d even if no reflected sound wave sr is detected. On the other hand, the distance d is determined as a function of the sound propagation time distance ds when the sound travel time distance specifies a smaller, in particular significantly smaller, distance value than the light travel time distance do. The sound propagation time distance ds is preferably set to determine the distance d even if no reflected light or is detected.
Während Fig. 1 eine Ausgestaltung mit einer Steuereinrichtung 7 darstellt, welche sämtliche Funktionen und Entfernungsbe- Stimmungen steuert, kann auch eine nur einen Teil dieserWhile FIG. 1 shows an embodiment with a control device 7, which controls all functions and distance determinations, only one part of them can also be used
Funktionen übernehmende Steuereinrichtung 7 eingesetzt werden, wobei dann die weiteren Verfahrensschritte von einer zusätzlichen Steuereinrichtung übernommen werden. Insbesondere kann eine solche zusätzliche Steuereinrichtung nicht nur in dem Gestell 1 sondern auch in einer externen Einrichtung ausgebildet sein, wobei dann mittels des Funksignals rs beispielsweise nur die diversen gemessenen Laufzeitwerte übertragen werden.Functions accepting control device 7 are used, in which case the further method steps are taken over by an additional control device. In particular, such an additional control device may be formed not only in the frame 1 but also in an external device, in which case, for example, only the various measured transit time values are transmitted by means of the radio signal rs.
Außerdem ist beispielhaft eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung 6 als kombinierte Einrichtung zum Aussenden der Schallwelle s und zum Empfangen der reflektierten Schallwelle sr dargestellt. Bei Verwenden von beispielsweise piezoelektrischen Kristallen kann ein solcher Kristall eine entspre- chende Doppelfunktion als Sender und Empfänger übernehmen.In addition, by way of example, a transmitting and / or receiving device 6 is shown as a combined device for emitting the sound wave s and for receiving the reflected sound wave sr. When using, for example, piezoelectric crystals, such a crystal can perform a corresponding dual function as transmitter and receiver.
Prinzipiell ist jedoch auch möglich, entsprechende Sendequellen und Empfangseinrichtungen für Schallwellen als separate Komponenten vorzusehen.In principle, however, it is also possible to provide corresponding transmission sources and receiving devices for sound waves as separate components.
Während zur Lichtmessung eine Vielzahl von Lichtquellen 4 und Lichtempfängern 5 dargestellt ist, zeigt Fig. 1 nur eine einzige Sende- und/oder Empfangseinrichtung 6 für die Schallwel- len s. Eine solche Ausgestaltung wird besonders bevorzugt, da die Bestimmung einer Entfernung mittels Lichtwellen eine schnellere Messung und eine höhere Auflösung bietet. Jedoch können alternativ zu der dargestellten Ausführungsform auch Ausführungsformen umgesetzt werden, welche mehrere Sende- und/oder Empfangseinrichtungen für Schallwellen s aufweisen, insbesondere auch derart angeordnete Sende- und/oder Empfangseinrichtungen 6 für Schallwellen s, welche ebenfalls ein räumliches Bild aufnehmen.While a multiplicity of light sources 4 and light receivers 5 are shown for measuring the light, FIG. 1 shows only a single transmitting and / or receiving device 6 for the sound waves. len s. Such a configuration is particularly preferred since the determination of a distance by means of light waves offers a faster measurement and a higher resolution. However, as an alternative to the illustrated embodiment, embodiments can be implemented which have a plurality of transmitting and / or receiving devices for sound waves s, in particular also such arranged transmitting and / or receiving devices 6 for sound waves s, which also take a spatial image.
Theoretisch könnte als weitere Alternative anstelle einer Vielzahl von Lichtquellen 4 und Lichtempfängern 5 zum Erfassen eines zellenförmigen Bildes oder eines Bildes in Höhen- und Seitenrichtung in einfachster Ausgestaltung auch nur eine einzelne Lichtquelle und ein einzelner Lichtempfänger vorgesehen sein, um ein nur punktförmiges Bild in Blickrichtung zu erfassen .Theoretically, as a further alternative, instead of a plurality of light sources 4 and light receivers 5 for detecting a cell-shaped image or an image in the height and lateral direction in the simplest embodiment, only a single light source and a single light receiver could be provided to a point-only image in the viewing direction to capture .
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Kopf 8 einer Person, welche ein derartiges Gestell 1 trägt. In dem Gestell 1 sind entsprechend Fig. 1 mehrere Lichtquellen 4 und Lichtempfänger 5 sowie eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung 6 für Schallwellen eingesetzt. Vorzugsweise überdecken die Lichtquellen 4 und Lichtempfänger 5 bzw. deren ausgesendetes Licht und das reflektierte Licht einen wesentlich größeren Winkelbereich α und somit ein größeres optisches Sichtfeld O, als dies für ein akustisches Sichtfeld S der Fall ist. Das akustische Sichtfeld S weist einen deutlich kleineren Winkelbereich ß auf . FIG. 2 shows by way of example a head 8 of a person who wears such a frame 1. In the frame 1, a plurality of light sources 4 and light receiver 5 and a transmitting and / or receiving device 6 are used for sound waves corresponding to FIG. 1. Preferably, the light sources 4 and light receiver 5 or their emitted light and the reflected light cover a much larger angular range α and thus a larger optical field of view O than is the case for an acoustic field of view S. The acoustic field of view S has a significantly smaller angular range β.

Claims

Patentansprüche claims
1. Blindenassistenzvorrichtung zum Bestimmen einer Entfernung (d) zu zumindest einem Objekt (2) mit - einem tragbaren Gestell (1),A blind assist device for determining a distance (d) to at least one object (2) with a portable frame (1),
- zumindest einer Lichtquelle (4) am Gestell (1) zum Aussenden von Licht (os) und zumindest einem Lichtempfänger (5) zum Empfangen von reflektiertem Licht (or) , das von dem zumindest einen Objekt (2) reflektiert wurde, und - zumindest einer Steuereinrichtung (7) in dem Gestell (1) oder einer davon getrennten Einrichtung zum Bestimmen einer Lichtlaufzeit-Entfernung (do) aus einer Laufzeit des ausgesendeten und reflektierten Lichts (os, or) , g e k e n n z e i c h n e t d u r c hgekennzeichnet durch, - zusätzlich zumindest eine akustische Sende- und/oder Empfangseinrichtung (6) am Gestell (1) zum Aussenden eines Schallsignals (s) und zum Empfangen eines reflektierten Schallsignals (sr) von dem zumindest einen Objekt (2, 3),- At least one light source (4) on the frame (1) for emitting light (os) and at least one light receiver (5) for receiving reflected light (or), which has been reflected by the at least one object (2), and - at least a control device (7) in the frame (1) or a device separate therefrom for determining a light transit time distance (do) from a transit time of the emitted and reflected light (os, or), characterized by - additionally at least one acoustic transmission and / or receiving device (6) on the frame (1) for emitting a sound signal (s) and for receiving a reflected sound signal (sr) from the at least one object (2, 3),
- wobei die zumindest eine Steuereinrichtung (7) eingerichtet und/oder programmiert ist zum Bestimmen einer Schalllaufzeit- Entfernung (ds) aus einer Laufzeit des ausgesendeten und reflektierten Schallsignals (s, sr) und- wherein the at least one control device (7) is set up and / or programmed for determining a sound propagation time distance (ds) from a transit time of the emitted and reflected sound signal (s, sr) and
- wobei die zumindest eine Steuereinrichtung (7) eingerichtet und/oder programmiert ist, die Entfernung (d) zu dem zumin- dest einen Objekt (2, 3) sowohl mittels der Lichtlaufzeit- Entfernung (do) als auch mittels der Schalllaufzeit- Entfernung (ds) zu bestimmen.- wherein the at least one control device (7) is set up and / or programmed, the distance (d) to the at least one object (2, 3) both by means of the light transit time distance (do) and by means of the sound transit time distance ( ds).
2. Blindenassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Steuereinrichtung (7) eingerichtet und/oder programmiert ist, die Entfernung (d) zu dem zumindest einen Objekt (2, 3) als die kleinste Entfernung von der Lichtlaufzeit-Entfernung (do) und von der Schalllaufzeit-Entfernung (ds) zu bestimmen, wenn diese voneinander abweichen.2. The blind assist device according to claim 1, wherein the at least one control device (7) is set up and / or programmed, the distance (d) to the at least one object (2, 3) as the smallest distance from the light transit time distance (do) and from the sound propagation time distance (ds), if these differ from each other.
3. Blindenassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Steuereinrichtung (7) eingerichtet und/oder programmiert ist, die Entfernung (d) zu dem zumindest einen Objekt (2, 3) als die Schalllaufzeit-Entfernung (ds) zu bestimmen, falls diese kleiner als die Lichtlaufzeit- Entfernung (do) ist.3. Blind assistance device according to claim 1, wherein the at least one control device (7) set up and / or is programmed to determine the distance (d) to the at least one object (2, 3) as the sound travel time distance (ds), if this is less than the light transit time distance (do).
4. Blindenassistenzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Steuereinrichtung (7) eingerichtet und/oder programmiert ist, im Fall eines für das Licht (os, or) zumindest teilweise durchlässigen ersten Ob- jekts (3) und eines dahinter gelegenen weiteren Objekts (2) die Entfernungen des ersten Objekts (3) als die Schalllaufzeit-Entfernung (ds) und des dahinter gelegenen Objekts (3) als die Lichtlaufzeit-Entfernung (do) zu bestimmen.4. The blind assist device according to one of the preceding claims, wherein the at least one control device (7) is set up and / or programmed, in the case of a light (os, or) at least partially permeable first object (3) and a further behind Object (2) to determine the distances of the first object (3) as the sound propagation time distance (ds) and the object behind (3) as the light time-distance (do).
5. Blindenassistenzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit am Gestell (1) einer Vielzahl an Lichtquellen (4) oder einer Licht aufsplittenden Optik und einer Vielzahl an Lichtempfängern (5) , wobei die zumindest eine Steuereinrichtung (7) eingerichtet und/oder programmiert ist, die Ent- fernung (d) richtungsabhängig zu bestimmen und im Fall gleicher oder innerhalb eines Differenzwertbereichs gleicher Werte der Schalllaufzeit-Entfernung (ds) und der Lichtlaufzeit- Entfernung (do) die Lichtlaufzeit-Entfernung (do) als die Entfernung (d) zu verwenden.5. A blind assistance device according to one of the preceding claims with on the frame (1) a plurality of light sources (4) or a light-splitting optics and a plurality of light receivers (5), wherein the at least one control device (7) is set up and / or programmed, to determine the distance (d) direction-dependent and to use the light transit time distance (do) as the distance (d) in case of equal or within a difference value range of equal values of the sound propagation time distance (ds) and the light travel time distance (do) ,
6. Verfahren zum Assistieren eines Blinden, bei dem eine Entfernung (d) zu zumindest einem Objekt (2) bestimmt wird mittels einer Lichtlaufzeit-Entfernung (do) , die aus einer Laufzeit eines ausgesendeten und reflektierten Lichts (os, or) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass6. A method for assisting a blind person, in which a distance (d) to at least one object (2) is determined by means of a light transit time distance (do), which is determined from a transit time of an emitted and reflected light (os, or), characterized in that
- zusätzlich eine Schalllaufzeit-Entfernung (ds) aus einer Laufzeit eines ausgesendeten und reflektierten Schallsignals (s, sr) bestimmt wird und - die Entfernung (d) zu dem zumindest einen Objekt (2, 3) sowohl mittels der Lichtlaufzeit-Entfernung (do) als auch mittels der Schalllaufzeit-Entfernung (ds) bestimmt wird. in addition, a sound propagation time distance (ds) from a transit time of a transmitted and reflected sound signal (s, sr) is determined, and - the distance (d) to the at least one object (2, 3) both by means of the time of flight distance (do) as well as by means of the sound propagation time distance (ds) is determined.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Entfernung (d) zu dem zumindest einen Objekt (2, 3) als die kleinste Entfernung von der Lichtlaufzeit-Entfernung (do) und von der Schalllauf- zeit-Entfernung (ds) bestimmt wird.7. The method of claim 6, wherein the distance (d) to the at least one object (2,3) is determined to be the smallest distance from the time of light removal (do) and the time of flight removal (ds).
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Entfernung (d) zu dem zumindest einen Objekt (2, 3) als die Schalllaufzeit-Entfernung (ds) bestimmt wird, falls diese kleiner als die Lichtlaufzeit-Entfernung (do) ist.A method according to claim 6 or 7, wherein the distance (d) to the at least one object (2, 3) is determined to be the sound propagation time distance (ds) if it is less than the light-time-distance (do).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Entfernung (d) zu dem zumindest einen Objekt (2, 3) als die Lichtlaufzeit-Entfernung (do) bestimmt wird, falls diese kleiner als die Schalllaufzeit-Entfernung (ds) und/oder annähernd gleich der Schalllaufzeit-Entfernung (ds) ist.A method according to any of claims 6 to 8, wherein the distance (d) to the at least one object (2, 3) is determined to be the light transit time distance (do), if smaller than the sound travel time distance (ds) and / or is approximately equal to the sound travel time distance (ds).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei im Fall eines für das Licht (os, or) zumindest teilweise durch- lässigen ersten Objekts (3) und eines dahinter gelegenen weiteren Objekts (2) die Entfernung sowohl des ersten Objekts (3) als auch des dahinter gelegenen Objekts (3) bestimmt wird.10. Method according to one of claims 6 to 9, wherein in the case of a first object (3) which is at least partially permeable to the light (os, or) and a further object (2) located behind it, the distance of both the first object (3 ) as well as the object (3) located behind it.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Entfernung (d) richtungsabhängig bestimmt wird.11. The method according to any one of claims 6 to 10, wherein the distance (d) is determined depending on the direction.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Entfernung (d) der Lichtlaufzeit-Entfernung (do) über einen größeren seitlichen und/oder höhen-ausgerichteten Winkel (α) bestimmt wird als über einen seitlichen und/oder höhen-ausgerichteten Winkel (ß) der Entfernung der Schalllaufzeit-Entfernung (ds) .12. The method of claim 11, wherein the distance (d) of the time of flight distance (do) is determined over a larger lateral and / or height-oriented angle (α) than over a lateral and / or height-oriented angle (β). the distance of the sound propagation time distance (ds).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei im Fall glei- eher oder innerhalb eines Differenzwertbereichs gleicher Werte der Lichtlaufzeit-Entfernung (do) und der Schalllaufzeit- Entfernung (ds) die Lichtlaufzeit-Entfernung (do) zum Bestimmen der Entfernung (d) verwendet wird.13. Method according to claim 11 or 12, wherein, in the case of or even within a difference value range of equal values, the light propagation time distance (do) and the sound propagation time delay Distance (ds) the time of flight distance (do) is used to determine the distance (d).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei die zumindest eine bestimmte Entfernung (d) signalisiert wird und zusätzlich zumindest für den Fall einer auf der Schalllaufzeit-Entfernung (ds) basierenden Entfernung (d) eine darüber informierende Information signalisiert wird. 14. The method according to any one of claims 6 to 13, wherein the at least a certain distance (d) is signaled and in addition at least in the case of on the sound propagation time distance (ds) based distance (d) is signaled information over it.
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