定向辅助系统技术方案

本发明专利技术提出了一种定向辅助系统，该定向辅助系统包括：获取装置，其获取真实或虚拟的视觉环境；非视觉人/机接口装置；以及处理装置，其对所述视觉环境的数字表示进行处理，以提供用于对非视觉接口进行控制的电控制信号，其特征在于，

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定向辅助系统


[0001]本专利技术涉及用于视觉受损的人或在具有非常低的可见度的环境中四处移动的人(例如，在充满烟雾的建筑物中四处移动的消防员或在黑暗中四处移动的士兵)的定向辅助的领域。
[0002]已知从导盲犬协助到利用定向辅助带标记地面、植入声音标志或实际上是允许检测障碍物的手杖的各种解决方案。
[0003]最近，还开发了GPS应用，其通过使盲人和视障的人知晓道路、所处位置的关注点、十字路口、公共汽车站等来允许他们更独立地移动。GPS应用允许GPS应用的用户经由他们的智能电话上的口头通知来实时接收与公共汽车时间有关的信息、告诉用户他们的车站，并且一旦用户离开交通工具就将用户带到他们想要去的地方。在用户的行程期间，提供特设(ad hoc)信息，以使用户不会迷路、避开障碍、不遇到困难并乘坐正确的公共汽车。
[0004]还提出了使用触觉信息传输，例如，以健康跟踪器的形式。触觉技术使用触觉以传达信息项。WearWorks公司提出了一种称为“Wayband”的用于引导盲人的智能手环。用户通过将应用下载到相关联的智能电话上而开始操作，并声明期望的地址。连接到GPS系统的手环将用户引导到他们的目的地。当用户偏离他们的路线时，手环振动。一旦在正确的路径上，手环就停止振动。灵敏的、更直观的且不具侵扰性的触觉语言缓解了听觉，而听觉是被视障的人过度使用的感觉。
[0005]SUNU公司销售的另一解决方案涉及使用高频波以便于在空间中回声定位的手环。
现有技术
[0006]根据现有技术，已知涉及一种用于辅助盲人的系统的专利申请US20180189567A1，该系统包括多个摄像机以及由用户佩戴的触觉带，该触觉带包括以一定距离间隔开的多个(两个或更多个)触觉换能器。所述触觉带按照使得用户的手自由用于其它任务的方式被佩戴。系统使用其摄像机、其深度处理算法和其对象识别算法(硬件和/或软件)，以识别对导航重要的有限数量的对象。通过相应地改变去往触觉换能器的输出，将被认为重要的每个对象的空间位置提供给用户。系统被设计成将对象识别和指示为通用对象、识别对象和可能障碍对象。系统还可以可选地提供也与这些对象有关的音频信息或触觉图形显示信息。
[0007]这种解决方案不是令人满意的，因为多个换能器作用在身体的不同部位上，这不允许直观且简单地理解信息，并且需要显著的关注以区分换能器的支承区域的变形。
[0008]专利US20150125831A1描述了包括一组摄像头的另一解决方案示例，该组摄像头可以感测前方的图像，由此对该图像进行处理并且用来在触觉引脚阵列上输出该图像的三维表示。这使得可以识别位于设备前方的区域中的对象和障碍物，而引脚阵列也可以用作自适应盲文阅读器。设想了使用步进微电机的特定引脚的组件，而全局系统为视障的用户提供了多种功能，包括导航、面部识别、与无线网络的连接以及各种输入/输出方式的能力。
[0009]现有技术的缺点
[0010]现有技术的解决方案不适于以触觉形式发送与视觉环境有关的丰富且全面的信
息。
[0011]触觉信息通常太基础而不太适合以足够完整的方式理解复杂的环境来表示真正的定向辅助。
[0012]本专利技术提供的解决方案
[0013]为了克服这些缺点，本专利技术根据其最一般的含义涉及根据权利要求1所述的定向辅助系统。
[0014]有利地，所述获取装置包括能够由所述手环的佩戴者携带的至少一个图像传感器，以及用于生成数字深度图的处理装置。所述图像传感器可以由立体摄像头或者对连续图像进行处理以确定深度图的单个摄像头形成，或者实际上由3D扫描器或用于提供点云的激光雷达形成。
[0015]根据特定实施方式，所述数字表示处理装置根据从一系列不同的表示模型中选择的表示模型计算。不同的模型使得可以提供适合于特定上下文的处理(例如，发送轨迹相关信息、或环境及其关注点的触觉表示、或周围体积的感知)并且允许用户根据他们的需要和偏好来选择这些信息模式之一，或者实际上借助于学习算法来使选择自动化。根据变型例，系统还包括服务器，该服务器能够与个体设备中的每一者进行通信，以接收数字环境的地理定位获取数据和所述环境的地理定位数字模型的存储数据，并且该服务器能够根据其位置将所述数字模型发送到个体设备。
[0016]该变型例使得可以减少所获取的图像的计算处理，并且可以在已经遍历的各个用户之间共享有用信息。
[0017]根据特定实施方式，对数字表示进行处理的所述处理装置被设计成周期性地提取所述触觉区域的刺针的子集的一系列连续脉冲数字激活图案，以在一时间段期间提供连续的触觉信息。
[0018]根据变型例，所述数字图案中的一个数字图案包括对准刺针从而与所述手环的参考轴线一起形成与相对于所述视觉环境的参考方向的移动方向相对应的角度的脉冲激活命令。
[0019]根据另一变型例，所述数字图案中的一个数字图案包括与所述视觉环境的所述数字表示的主要关注点在水平平面中的投影相对应地对刺针进行配置的脉冲激活命令。
[0020]根据特定实施方式，所述触觉区域的刺针的子集的脉冲数字激活图案模型是基于所述视觉环境相对于预先记录的环境类别的归属关系而确定的。
[0021]有利地，所述触觉区域的刺针的子集的脉冲数字激活图案模型是基于用户的经验水平而确定的。
[0022]本专利技术的非限制性实施方式的详细描述
[0023]在参考附图阅读以下对本专利技术的非限制性实施方式的详细描述后，将更清楚地理解本专利技术，在附图中：
[0024]图1是本专利技术的示意图。
[0025]图2示出了根据本专利技术的手环的内表面。
[0026]图3示出了功能架构。
[0027]硬件架构的一般描述
[0028]根据本专利技术的系统的各个部件包括佩戴在用户前臂上(或者可选地在大腿位置
中)的手环(1)、框架(2)，在所描述的实施方式中，框架(2)是眼镜框架的形式、例如在每个分支的延伸部中设置有图像传感器，以提供立体图像。框架(2)配备有地理参考或地理定位传感器，和/或提供框架相对于磁北的定向的指示的模块。
[0029]这些不同的元件以BLE蓝牙模式与用户的和它们配对的智能电话(3)进行通信。所述智能电话(3)借助于应用来确保一些计算机处理并且经由3G、4G或5G类型或Wi
‑
Fi的射频通信与服务器进行通信。
[0030]当然，电话(3)可以由计算机、平板电脑并且更一般的计算器代替。
[0031]手环的描述
[0032]图2示出了用于实现本专利技术的手环的实施方式。
[0033]手环包括柔性壳体(10)，该柔性壳体(10)设置有用于围绕前臂(或者可选地围绕腰部区域)固定的带(11、12、13、14)。
[0034]手环包括5
×
12个刺针(15)的矩阵，在借助于电信号激活电磁致动器的情况下，刺针(15)可以各自以脉冲方式在缩回静止位置与脉冲竖立位置之间激活长达几分之一秒。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种定向辅助系统，所述定向辅助系统包括：获取装置，所述获取装置获取真实或虚拟的视觉环境；非视觉人/机接口装置；以及处理装置，所述处理装置对所述视觉环境的数字表示进行处理，以提供用于对非视觉接口进行控制的电控制信号，其特征在于，
‑
所述人/机接口装置包括具有单个触觉区域的手环，所述单个触觉区域的表面积介于60
×
60毫米至150
×
150毫米之间，具有N
×
M个有源刺针的集合，其中，N介于5至100之间，并且M介于10至100之间，
‑
所述处理装置对所述数字表示进行处理包括周期性地提取所述触觉区域的刺针的子集的至少一个脉冲数字激活图案。2.根据权利要求1所述的定向辅助系统，其特征在于，所述获取装置包括：能够由所述手环的佩戴者携带的至少一个图像传感器；以及用于生成数字深度图的处理装置。3.根据权利要求1或权利要求2所述的定向辅助系统，其特征在于，所述数字表示处理装置根据从一系列不同的表示模型中选择的表示模型计算。4.根据前述权利要求中任一项所述的定向辅助系统，其特征在于，所述定向辅助系统还包括服务器，所述服务器能够与个体...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：阿尔萨法国公司，
类型：发明
国别省市：