WO2022011488A1

WO2022011488A1 - Banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario con discapacidad visual

Info

Publication number: WO2022011488A1
Application number: PCT/CL2021/050063
Authority: WO
Inventors: Silvana Nicole HERRERA LEIVA; Jorge Andrés CARTES SANHUEZA
Original assignee: Universidad De Talca
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2021-07-14
Publication date: 2022-01-20
Also published as: EP4184382A1; CL2020001870A1; US20230285220A1; MX2023000696A; EP4184382A4

Abstract

La presente invención se relaciona con el campo técnico de los aparatos fisioterapéuticos y dispositivos para localizar o estimular puntos de reflejos en el cuerpo de un paciente. Específicamente, proporciona una banda sensorial que comprende un armazón que posee dos brazos arqueados, dos antenas, un par de transductores ultrasónicos, tres vibradores, y un microcontrolador conectado operativamente a dicho par de transductores ultrasónicos, y a dichos tres vibradores. La presente invención provee, además, un método para la detección de obstáculos que comprende dicha banda sensorial, donde dicho método comprende los pasos de emitir una onda ultrasónica a través de dicho par de transductores ultrasónicos; medir la reflexión de dicha onda ultrasónica a través de dicho par de transductores ultrasónicos; proporcionar vibraciones a dichos tres vibradores, a partir de las características de reflexión de dicha onda ultrasónica; en donde dicha vibración varía dependiendo de las características de reflexión de dicha onda ultrasónica.

Description

BANDA SENSORIAL PARA LA DETECCIÓN DE OBSTÁCULOS EN EL CAMPO VISUAL DE UN USUARIO CON DISCAPACIDAD VISUAL

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo técnico de los aparatos fisioterapéuticos y dispositivos para localizar o estimular puntos de reflejos en el cuerpo, en particular con los aparatos para ayudar a pacientes o personas con dificultad para caminar. Específicamente proporciona una banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario y un método para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el mundo existen aproximadamente 285 millones de personas con discapacidad visual, de las cuales 39 millones presentan ceguera y 246 millones presentan un grado de disminución visual. Para ayudar al desplazamiento de estas personas se han utilizado múltiples soluciones, principalmente corresponden a aparatos automatizados, tales como bastones, anteojos, audífonos, entre otros.

Dentro de las soluciones descritas en el estado de la técnica se encuentran, por ejemplo, lo propuesto en el documento CN2500297, el cual describe un dispositivo navegador de eco ultrasónico para personas no videntes que comprende anteojos, una caja de detección y auriculares izquierdo y derecho que se caracteriza porque dichos anteojos están provistos de un sensor emisor ultrasónico y un sensor receptor ultrasónico, donde dicho emisor ultrasónico y dicho receptor ultrasónico están conectados en un circuito de detección en dicha caja de detección. Dicho circuito de detección comprende un circuito de recepción y transmisión de señales para recibir y emitir señales ultrasónicas externas y emitir señales a dichos auriculares izquierdo y derecho después del cálculo y amplificación. Y un circuito de control de frecuencia de señal configurado para transmitir las señales de contraste y ajustar la frecuencia.

Por otra parte, el documento US7015812 proporciona un aparato que comprende un protector auditivo para proporcionar aislamiento acústico a un usuario en un entorno ruidoso, un sensor de distancia autónomo dispuesto completamente dentro de dicho protector auditivo para detectar un objeto en movimiento en la proximidad. Dicho objeto en movimiento y el usuario están presente en dicho entorno ruidoso y dicho usuario es incapaz de detectar audiblemente dicho objeto o su movimiento hacia dicho usuario sin usar en su oído algún protector que tenga un transductor de audio. El aparato comprende, además, medios para generar una señal de alarma audible cuando dicho objeto en movimiento se acerca a dicho usuario, dicha señal de alarma audible se comunica dentro de dicho protector auditivo para permitir que dicho usuario responda a dicha señal de alarma audible sin comprometer la protección del sonido por dicho protector auditivo.

Sin embargo, las soluciones descritas en el estado de la técnica presentan dispositivos invasivos para el usuario; por una parte, limitan otras funciones sensitivas y fisiológicas, y por otra parte son dispositivos complejos que requieren de una instalación dificultosa.

En consecuencia, se requiere de un dispositivo para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que sea autónomo, intuitivo y que se coloque en el cuerpo con facilidad, pero sobre todo no invasivo; que sea más bien un accesorio. Es decir, que permita al usuario detectar los obstáculos que se presentan en su entorno, facilitando la movilidad y el desplazamiento sin limitarlo sensitiva y fisiológicamente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención provee una banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que se caracteriza porque comprende; un armazón que posee una porción curva (11) y dos brazos arqueados (12a, 12b) conectados a dicha porción curva (11); dos antenas (13a, 13b), cada una de dichas antenas (13a, 13b) posicionadas en un correspondiente brazo de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) en su porción frontal superior; dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) posicionado en el extremo de una correspondiente antena de dichas dos antenas (13a, 13b), cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) que comprende un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido; un primer vibrador (15a) y un segundo vibrador (15b), cada uno de ellos posicionados en un correspondiente brazo de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b), y un tercer vibrador (15c) posicionado en una zona central posterior de dicha porción curva (11 ) del armazón; y un microcontrolador (16) conectado operativamente a dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y a dicho primer, segundo y tercer vibrador (15a, 15b, 15c); en donde dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para: a) emitir una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); b) detectar una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); c) obtener una característica de dicha señal reflejada; y d) hacer vibrar dichos vibradores (15a, 15b, 15c), en donde la vibración de cada uno de dichos vibradores (15a, 15b, 15c) depende de dicha característica de dicha señal reflejada.

En una realización preferida, la banda sensorial se caracteriza porque dicho microcontrolador está configurado para variar las intensidades vibratorias correspondientes de dicho primer vibrador, de dicho segundo vibrador y de dicho tercer vibrador.

En otra realización preferida, la banda sensorial se caracteriza porque cada brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados rodea una respectiva oreja del usuario, cuando se dispone en su cabeza.

En otra realización preferida, la banda sensorial se caracteriza porque cada transductor ultrasónico de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) se posicionan cercanos (por delante o al mismo nivel) del globo ocular. Esta posición garantiza o simula un área de detección equivalente a la del campo visual binocular y monocular del usuario.

En una realización preferida adicional, la banda sensorial se caracteriza porque dicha porción curva y dichos dos brazos arqueados de dicho armazón se configuran de manera desmontable entre sí.

En otra realización preferida, la banda sensorial se caracteriza porque dicho armazón se fabrica de silicona de grado médico.

La presente invención proporciona, además, un método para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario empleando la banda de la presente invención, que se caracteriza porque comprende los pasos de: a) proporcionar una banda sensorial que comprende un armazón que posee una porción curva y dos brazos arqueados conectados a dicha porción curva; dos antenas, cada una de dichas antenas enlazadas en su porción frontal superior a un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados; dos transductores ultrasónicos cada uno de dichos transductores ultrasónicos posicionados en el extremo de una correspondiente antena de dichas dos antenas, cada uno de dichos transductores ultrasónicos que comprende un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido; un primer vibrador y un segundo vibrador, cada uno de ellos posicionados en un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados, y un tercer vibrador posicionado en una zona central posterior de dicha porción curva del armazón; y un microcontrolador conectado operativamente a dichos transductores ultrasónicos, y a dicho primer, segundo, y tercer vibrador; b) emitir, por dicha banda sensorial, una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos transductores ultrasónicos; c) detectar por la banda una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos transductores ultrasónicos; d) obtener una característica a partir de dicha señal reflejada mediante dicho microcontrolador; y e) proporcionar vibraciones a dicho primer, segundo y tercer vibrador a partir de dichas características de dicha señal reflejada, en donde dicha vibración varía su intensidad dependiendo de dichas características de dicha señal reflejada.

En una realización preferida, el método se caracteriza porque dicha característica de dicha señal reflejada se selecciona del grupo formado por amplitud, frecuencia, diferencia de fase, tiempo de vuelo, así como una combinación entre ellas.

En otra realización preferida, el método se caracteriza porque comprende, adicionalmente, el paso de obtener una distancia y una dirección de dicho obstáculo mediante dicho microcontrolador, y porque dicha vibración de dicho primer vibrador, de dicho segundo vibrador y de dicho tercer vibrador depende de dicha distancia y de dicha dirección.

En otra realización preferida, el método se caracteriza porque dicha señal de ultrasonido emitida posee una frecuencia de entre 20 kHz y 50 kHz.

En una realización preferida adicional, el método se caracteriza porque dicha señal de ultrasonido emitida se emite de forma continua o de forma pulsada, así como una combinación entre ellas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra una vista isométrica con un despiece de una realización preferida de la banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que es objeto de la presente invención.

La Figura 2 muestra una vista ¡sométrica de una realización preferida de la banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que es objeto de la presente invención.

La Figura 3 muestra una vista frontal de una realización preferida de la banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que es objeto de la presente invención. La Figura 4 muestra una vista lateral de una realización preferida de la banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que es objeto de la presente invención.

La Figura 5 muestra una vista superior de una realización preferida de la banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que es objeto de la presente invención.

La Figura 6 muestra una vista isométrica de una realización preferida de la banda sensorial para la detección de obstáculos en el campo visual, dispuesta en la cabeza de un usuario.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Como se ha descrito, la presente invención proporciona una banda sensorial (1) para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario que comprende: un armazón que posee una porción curva (11 ) y dos brazos arqueados (12a, 12b) conectados a dicha porción curva (11 ); dos antenas (13a, 13b), cada una de dichas antenas (13a, 13b) enlazadas en su porción frontal superior a un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b); dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) posicionados en el extremo de una correspondiente antena de dichas dos antenas (13a, 13b), cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) que comprende un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido; un primer vibrador (15a) y un segundo vibrador (15b), cada uno de ellos posicionados en un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b); y un tercer vibrador (15c) posicionado en una zona central posterior de dicha porción curva (11 ) del armazón; y un microcontrolador (16) conectado operativamente a dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y a dicho primer vibrador, segundo vibrador y tercer vibrador (15a, 15b, 15c); en donde dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para: a) emitir una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); b) detectar una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); c) obtener una característica de dicha señal reflejada; y d) hacer vibrar dichos vibradores (15a, 15b, 15c), en donde la vibración de cada uno de dichos vibradores (15a, 15b, 15c) depende de dicha característica de dicha señal reflejada.

En el contexto de la presente invención, y sin que esto limite el alcance de la protección, las posiciones relativas, tales como arriba, abajo, izquierda, derecha, adelante, atrás, anterior, posterior, entre otras, se entenderán como referidas a un usuario o persona que porta la banda sensorial (1) cuando la misma se encuentra normalmente en uso.

En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de la protección, se entenderá como porción curva a aquella porción que posee sus extremos curvos, es decir independiente de la forma de su porción central sus extremos se suavizan de manera tal de que no se forma un vértice.

Adicionalmente, en el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de esta, se entenderá como un brazo a una extensión que se desprende o se conecta a otra estructura. La forma y dimensiones dicho armazón no limitan el alcance de la presente invención, por tanto, la forma y dimensiones de dicha porción curva (11) y dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) tampoco limitan el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dicha porción curva (11) tiene una forma recta con extremos curvos y unas dimensiones de entre 100 mm y 200 mm de largo, entre 10 mm y 30 mm de espesor. En una realización aún más preferida, dicha porción curva (11) tiene un largo de 150 mm y un espesor de 10mm. Por otra parte, dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) pueden presentar una sección redondeada, diseñada para bordear la oreja del usuario, sin que esto limite el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) pueden tener un radio de entre 50 mm y 100 mm, un espesor de entre 10 mm y 30 mm. En una realización aún más preferida, dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) tienen un radio de 50 mm y un espesor de 8 mm.

Asimismo, el material con el cual se fabrica el armazón no representa una característica limitante. En una realización que resulta particularmente ventajosa, y sin que esto limite el alcance de la protección, el armazón de la banda sensorial (1 ) es de silicona. En una realización aún más ventajosa, el armazón de la banda sensorial (1) es de silicona de grado médico. El peso de dicho armazón tampoco limita el alcance de la presente invención y dependerá, sin limitarse a estos, de la forma, dimensiones y material con que se construya dicho armazón. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección dicho armazón pesa entre 50 gramos y 200 gramos. En una realización aún más preferida, dicho armazón pesa 100 gramos.

La banda sensorial (1) que es objeto de la presente invención presenta, además, dos antenas (13a, 13b) que se enlazan respectivamente a cada uno de los brazos arqueados (12a, 12b). En el contexto de la presente invención, y sin que esto limite el alcance de la protección, se entenderá como antena a un elemento estructural alargado y que se proyecta desde dicho armazón, a partir de cada uno de los dos brazos arqueados (12a, 12b). La forma, longitud y dirección de proyección de cada una de las dos antenas (13a, 13b) no limita el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, cada una de dichas dos antenas (13a, 13b) tienen forma recta con una sección transversal circular, con una longitud de entre 60 mm y 120 mm, y un diámetro de entre 5 mm y 15 mm. En una realización aún más preferida, cada una de dichas dos antenas (13a, 13b) tienen forma recta con una sección transversal circular, y con una longitud de 100 mm y un diámetro de 8 mm. Por otra parte, dichas dos antenas (13a, 13b) pueden conectarse a cada uno de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) de manera fija o de manera móvil sin que esto limite el alcance de la presente invención. En el contexto de la presente invención, sin que esto limite el alcance de esta, se entenderá como conexión fija a aquella en la cual la dirección y orientación de dichas dos antenas (13a, 13b) es fija, mientras que se entenderá como conexión móvil a aquella en la cual la dirección y orientación de dichas antenas puede modificarse. En caso de conectarse de manera móvil, los medios a través de los cuales se proporcione dicha conexión móvil no limitan el alcance de la presente invención. En una realización que resulta particularmente ventajosa, dichas dos antenas se conectan a dichos dos brazos arqueados de manera fija. En otra realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dichas antenas (13a, 13b) se posicionan en la parte frontal superior de dicho armazón.

Adicionalmente, la banda sensorial (1) comprende dos transductores ultrasónicos (14a, 14b), donde cada uno de dichos dos transductores ultrasónicos se posiciona en el extremo de una correspondiente antena (13a, 13b), tal como se observa en las figuras. Cada uno de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) posee un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido. La forma, tamaño, rango de frecuencia y rango de amplitudes de dichos dos transductores de ultrasonido (14a, 14b) no limitan el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dichos dos transductores de ultrasonido (14a, 14b) tienen una forma cilindrica con un largo de 16 mm y un diámetro de 16 mm, y con una velocidad de lectura de 20Hz. Adicionalmente, dicho emisor y receptor pueden funcionar en la misma banda de frecuencias o en bandas de frecuencias diferentes sin que esto limite el alcance de la presente invención. Por otra parte, la marca, tipo y modelo de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) no limitan el alcance de la presente invención.

En una realización preferida y sin que esto limite el alcance de la protección, dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) son sensores ultrasónicos de alto rendimiento LV-MaxSonar-EZ1.

Por otra parte, la banda sensorial (1) para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario comprende un primer vibrador (15a), un segundo vibrador (15b) y un tercer vibrador (15c), donde dicho primer vibrador (15a) y dicho segundo vibrador (15b) se posicionan en un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b), tal como se muestra en las figuras, y dicho tercer vibrador (15c) se posiciona en una porción central de dicha porción curva (11 ), tal como se muestra en la figura 5. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dicho primer vibrador (15a) y dicho segundo vibrador (15b) se posicionan en una porción de dicho par de brazos arqueados (12a, 12b) que, en uso, está en contacto con una zona lateral de la cabeza del usuario, en su costado izquierdo y derecho respectivamente. En otra realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dicho tercer vibrador (15c) contacta centralmente con la zona posterior de la cabeza del usuario. La forma, dimensiones, frecuencia de vibración y amplitud de vibración de dicho primer vibrador (15a), de dicho segundo vibrador (15b) y de dicho tercer vibrador (15c) no limitan el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, la banda sensorial (1) puede comprender vibradores adicionales a dicho primer vibrador (15a), dicho segundo vibrador (15b) y dicho tercer vibrador (15c). En dichas realizaciones preferidas, la posición, forma, dimensiones, frecuencia de vibración y amplitud de vibración de dichos vibradores adicionales tampoco limitan el alcance de la presente invención. Adicionalmente, en dichas realizaciones preferidas, el microcontrolador (16) está conectado operativamente a cada uno de dichos vibradores adicionales. En un ejemplo de realización, sin que esto limite el alcance de la protección solicitada, dicho primer vibrador (15a) puede posicionarse contactando la zona auriculo-craneal derecha del usuario, dicho segundo vibrador (15b) puede posicionarse contactando la zona auriculo-craneal izquierda de dicho usuario y dicho tercer vibrador (15c) puede posicionarse centralmente contactando la zona de la vertebra C1 atlas de dicho usuario. Adicionalmente, el tipo, modelo y marca de dichos vibradores (15a, 15b, 15c) no limitan el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección dichos vibradores son un módulo de motor de vibración PWM para Arduino nano.

La unión o forma de ensamblado de las piezas que conforman el armazón de la banda sensorial (1) para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario no limitan el alcance de la presente invención. Pudiendo ser estas, fabricadas en una sola pieza; tanto la porción curva (11 ) y los dos brazos arqueados (12a, 12b), fabricar cada una de las piezas por separadas y unirlas a través de elementos de ensamble, entre otras. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dicho armazón comprende tres piezas, a saber, una porción curva (11) y dos brazos arqueados (12a, 12b) que se configuran de manera desmontable entre sí, tal como se observa esquemáticamente en el despiece de la Figura 1. En esta última realización preferida, los medios mediante los cuales se proporcione dicha configuración desmontable no limitan el alcance de la presente invención. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha configuración desmontable puede proporcionarse mediante una configuración macho-hembra, mediante una conexión roscada, mediante conexiones imantadas, así como combinaciones entre las mismas.

Por otra parte, en una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, cada transductor ultrasónico de los dos transductores ultrasónicos (14a, 14b), posicionados en las correspondientes dos antenas (13a, 13b) se ubican al menos al nivel del globo ocular del usuario. En otra realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, cada transductor ultrasónico de los dos transductores ultrasónicos (14a, 14b), posicionados en las correspondientes dos antenas (13a, 13b) se ubican por delante del globo ocular del usuario, tal como se muestra en la figura 6. Lo anterior garantiza el área de detección equivalente a la del campo visual binocular y monocular del usuario.

Adicionalmente, tal como se mencionó previamente, la banda sensorial (1) que es objeto de la presente invención comprende un microcontrolador (16) que es el encargado del funcionamiento de dicha banda sensorial (1) para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario. Dicho microcontrolador (16) se conecta operativamente a los dos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y al primer (15a), segundo (15b) y tercer vibrador (15c). En el contexto de la presente invención, se entenderá que dicho microcontrolador (16) se conecta operativamente a dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) cuando dicho microcontrolador (16) puede controlar la emisión de una onda de ultrasonido mediante el emisor de cada uno de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y puede detectar la recepción de una onda de ultrasonido mediante el receptor de cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b). Por otra parte, dicha conexión operativa puede proporcionarse de forma cableada o inalámbrica, sin que esto limite el alcance de la presente invención.

Por otra parte, en el contexto de la presente invención, se entenderá que dicho microcontrolador (16) se conecta operativamente a dichos vibradores (15a, 15b, 15c) cuando dicho microcontrolador (16) puede controlar la vibración de dichos vibradores (15a, 15b, 15c). Dicha conexión operativa puede proporcionarse de forma cableada o inalámbrica, sin que esto limite el alcance de la presente invención.

En términos configuracionales, dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para emitir una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b). La forma, amplitud y frecuencia de dicha señal de ultrasonido no limita el alcance de la presente invención. Adicionalmente, dicho microcontrolador puede o no emitir la misma señal en cada uno de dichos emisores, sin que esto limite el alcance de la presente invención. En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha señal de ultrasonido emitida posee una frecuencia de entre 20 kHz y 50 kHz. Por otra parte, dicha señal de ultrasonido puede emitirse de forma continua o pulsada, así como una combinación entre ellas, sin que esto limite el alcance de la presente invención.

Adicionalmente, dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para detectar una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b). En este sentido, dicho microcontrolador (16), por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, puede determinar una característica de dicha señal reflejada. Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho microcontrolador (16) puede determinar una frecuencia, una amplitud, una diferencia de fase o un tiempo de vuelo, así como combinaciones entre las mismas, de dicha señal reflejada. En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para obtener una dirección y una distancia a dicho obstáculo a partir de dicha característica de dicha señal reflejada.

En otra realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, cada transductor ultrasónico de los dos transductores ultrasónicos (14a, 14b), posicionados en las correspondientes dos antenas (13a, 13b) se ubican cercanos (por delante o al mismo nivel) del globo ocular del usuario, tal como se muestra en la figura 6. Lo anterior garantiza el área de detección equivalente a la del campo visual binocular y monocular del usuario.

En el contexto de la presente invención, y sin que esto limite el alcance de la protección, se entenderá como característica a la cualidad que permite determinar la relación de orientación espacial de los objetos con respecto al usuario; principalmente derecha-izquierda-centro y delante. La detección de dicha característica se realiza por zonas: derecha, izquierda, delante (centro), derecha- adelante, izquierda-adelante. Dependiendo de la zona en la cual dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) detecten el o los objetos, se activará dicho primer vibrador (15a), segundo vibrador (15b) y/o tercer vibrador (15c). Por otra parte, mientras más cercano esté el objeto detectado con respecto al usuario, más intensas serán las vibraciones, y, por el contrario, mientras más alejado está el objeto con respecto al usuario más tenue serán las vibraciones.

El microcontrolador (16) se encuentra, además, configurado para hacer vibrar dichos vibradores (15a, 15b, 15c). Dicho microcontrolador (16) puede estar configurado para controlar la frecuencia, duración e intensidad de vibración de cada uno de dichos vibradores (15a, 15b, 15c). Además, la vibración de cada uno de dichos vibradores (15a, 15b, 15c) depende de dicha característica de dicha señal reflejada. En términos generales, el microcontrolador (16) acciona cada uno de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) quienes emiten ondas ultrasónicas, dichas ondas ultrasónicas inciden en los objetos que se encuentran en la proximidad y dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) reciben la onda ultrasónica reflejada, esa onda es comunicada al controlador (16) y de acuerdo a las características de dicha onda reflejada el controlador acciona dicho primer vibrador (15a), dicho segundo vibrador (15b) y/o dicho tercer vibrador (15c). En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) pueden definir campos de detección por zonas, lo cual, a su vez, permite al microcontrolador (16) accionar un vibrador (por ejemplo, el primer vibrador (15a)) o dos vibradores (por ejemplo, el primer vibrador (15a) y el tercer vibrador (15c) en simultáneo), dependiendo del lugar o zona en donde se encuentre el o los objetos detectados. Lo anterior, a su vez y sin que esto limite el alcance de la presente invención, permite obtener una aproximación más exacta de los objetos que se encuentran en las inmediaciones del usuario. En una realización más preferida, dichas zonas determinadas para la acción de dichos vibradores son: adelante central - adelante izquierda - adelante derecha - derecha - izquierda. Opcionalmente, cuando dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para obtener una distancia al obstáculo, dicho microcontrolador (16) puede variar la intensidad vibratoria de dicho primer vibrador (15a), de dicho segundo vibrador (15b) y, de dicho tercer vibrador (15c) dependiendo tanto de la dirección como de la distancia con respecto al obstáculo detectado mediante dicha señal reflejada que incide en dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b). El tipo, tamaño, modelo y marca del microcontrolador (16) no limita el alcance de la presente invención. En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, el microcontrolador es un microcontrolador Arduino nano.

La presente invención proporciona, además, un método para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario, CARACTERIZADO porque comprende los pasos de: a) proporcionar una banda sensorial que comprende un armazón que posee una porción curva (11) y dos brazos arqueados (12a, 12b) conectados a dicha porción curva (11); dos antenas (13a, 13b), cada una de dichas antenas (13a, 13b) enlazadas en su porción frontal superior a un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b); dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) posicionados en el extremo de una correspondiente antena de dichas dos antenas (13a, 13b), cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) que comprende un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido; un primer vibrador (15a) y un segundo vibrador (15b), cada uno de ellos posicionados en un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b), y un tercer vibrador (15c) posicionado en una zona central posterior de dicha porción curva (11) del armazón; y un microcontrolador (16) conectado operativamente a dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y a dicho primer, segundo, y tercer vibrador (15a, 15b, 15c); b) emitir, por dicha banda, una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); c) detectar una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) de la banda; d) obtener una característica a partir de dicha señal reflejada mediante dicho microcontrolador (16); y e) proporcionar vibraciones a dicho primer, segundo y tercer vibrador (15a, 15b, 15c) a partir de dichas características de dicha señal reflejada, en donde dicha vibración varía su intensidad dependiendo de dichas características de dicha señal reflejada.

En el método para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario, la característica de las señales de ultrasonido reflejadas adquiridas por dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) no representan una característica limitante en la presente invención. Sin embargo, en una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, dicha característica de dicha señal reflejada puede ser la frecuencia de dicha señal ultrasónica. Como se mencionó previamente, a partir de la comunicación con dicho par de sensores ultrasónicos (14a, 14b), dicho microcontrolador (16) puede procesar dicha información y accionar dicho primer vibrador (15a), dicho segundo vibrador (15b) y/o dicho tercer vibrador (15c).

La cantidad de vibradores y la selección de cuáles vibradores acciona simultáneamente dicho microcontrolador (16) puede depender de la zona en donde se detecte el obstáculo. Por ende, la cantidad de vibradores y la selección de los vibradores accionados no limita el alcance de la presente invención. En una realización preferida el microcontrolador (16) acciona un solo vibrador, pudiendo ser este dicho primer, segundo o tercer vibrador (15a, 15b, 15c). En otra realización preferida, el microcontrolador (16) acciona dos vibradores, uno es el tercer vibrador (15c) posicionado centralmente y el otro se selecciona de entre el primer vibrador

(15a) o el segundo vibrador (15b). En una realización preferida, y sin que esto limite el alcance de la protección, el método comprende, adicionalmente el paso de posicionar la banda sensorial en la cabeza de un usuario, donde cada brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) rodeen a una respectiva oreja de un usuario. Adicionalmente, que cada transductor ultrasónico de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) de dicha banda sensorial, se posicione cercanos (por delante o al mismo nivel) del globo ocular del usuario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una banda sensorial (1 ) para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario, CARACTERIZADA porque comprende: un armazón que posee una porción curva (11 ) y dos brazos arqueados (12a, 12b) conectados a dicha porción curva (11); dos antenas (13a, 13b), cada una de dichas antenas (13a, 13b) enlazadas en su porción frontal superior a un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b); dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) posicionados en el extremo de una correspondiente antena de dichas dos antenas (13a, 13b), cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) que comprende un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido; un primer vibrador (15a) y un segundo vibrador (15b), cada uno de ellos posicionados en un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b), y un tercer vibrador (15c) posicionado en una zona central posterior de dicha porción curva (11 ) del armazón; y un microcontrolador (16) conectado operativamente a dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y a dicho primer vibrador, segundo vibrador y tercer vibrador (15a, 15b, 15c); en donde dicho microcontrolador (16) se encuentra configurado para: a) emitir una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); b) detectar una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); c) obtener una característica de dicha señal reflejada; y d) hacer vibrar dichos vibradores (15a, 15b, 15c), en donde la vibración de cada uno de dichos vibradores (15a, 15b, 15c) depende de dicha característica de dicha señal reflejada.

2. La banda sensorial (1 ) según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dicho microcontrolador (16) está configurado para variar las intensidades vibratorias correspondientes de dicho primer vibrador (15a), de dicho segundo vibrador (15b) y de dicho tercer vibrador (15c).

3. La banda sensorial (1 ) según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque cada brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) rodea una respectiva oreja del usuario.

4. La banda sensorial (1 ) según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque cada transductor ultrasónico de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) se posicionan cercanos al globo ocular del usuario.

5. La banda sensorial (1 ) según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dicha porción curva (11 ) y dichos dos brazos arqueados (12a, 12b) de dicho armazón se configuran de manera desmontable entre sí.

6. La banda sensorial (1 ) según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dicho armazón se fabrica de silicona de grado médico.

7. Un método para la detección de obstáculos en el campo visual de un usuario, CARACTERIZADO porque comprende los pasos de: a) proporcionar una banda sensorial que comprende un armazón que posee una porción curva (11) y dos brazos arqueados (12a, 12b) conectados a dicha porción curva (11 ); dos antenas (13a, 13b), cada una de dichas antenas (13a, 13b) enlazadas en su porción frontal superior a un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b); dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) posicionados en el extremo de una correspondiente antena de dichas dos antenas (13a, 13b), cada uno de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b) que comprende un emisor de ultrasonido y un receptor de ultrasonido; un primer vibrador (15a) y un segundo vibrador (15b), cada uno de ellos posicionados en un correspondiente brazo arqueado de dichos dos brazos arqueados (12a, 12b), y un tercer vibrador (15c) posicionado en una zona central posterior de dicha porción curva (11) del armazón; y un microcontrolador (16) conectado operativamente a dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b), y a dicho primer, segundo, y tercer vibrador (15a, 15b, 15c); b) emitir una señal de ultrasonido mediante los emisores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); c) detectar una señal reflejada en un obstáculo mediante los receptores de dichos transductores ultrasónicos (14a, 14b); d) obtener una característica de dicha señal reflejada mediante dicho microcontrolador (16); y e) proporcionar vibraciones a dicho primer, segundo y tercer vibrador (15a, 15b, 15c) a partir de dichas características de dicha señal reflejada, en donde dicha vibración varía su intensidad dependiendo de dichas características de dicha señal reflejada.

8. El método según la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque dicha característica de dicha señal reflejada se selecciona del grupo formado por amplitud, frecuencia, diferencia de fase, tiempo de vuelo, así como una combinación entre ellas.

9. El método según la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque comprende, adicionalmente, el paso de obtener una distancia y una dirección de dicho obstáculo mediante dicho microcontrolador (16), y porque dicha vibración de dicho primer vibrador (15a), de dicho segundo vibrador (15b) y de dicho tercer vibrador (15c) depende de dicha distancia y de dicha dirección.

10. El método según la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque dicha señal de ultrasonido emitida posee una frecuencia de entre 20 kHz y 50 kHz.

11. El método según la reivindicación 10, CARACTERIZADO porque dicha señal de ultrasonido emitida se emite de forma continua o de forma pulsada, así como una combinación entre ellas.

12. El método según la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque cada transductor ultrasónico de dichos dos transductores ultrasónicos (14a, 14b) de dicha banda sensorial, se posicionan al menos al nivel del globo ocular del usuario.