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Patent Searching and Data


Title:
ORIENTATION AID FOR THE BLIND AND THE VISUALLY DISABLED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/048749
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device serving as an orientation aid for the blind and the visually disabled, comprising at least one contactless distance measuring system (1, 2) which provides correcting variables depending on the distance between the device and an object detected by the distance measuring system (1, 2). At least one display device is also provided, which is impinged upon by the correcting variables of the distance measuring system (1, 2) and which displays an indication depending on the correcting variables. The display device comprises at least one tactile display (3) which permanently or quasi-permanently displaces along a tactile path as a monotone function of the distance measured by the distance measuring system (1, 2). The tactile display can, for instance, be fitted with an adjustable element (3). The user can thus feel the distance measured by touching the position of the regulating element (3).

Inventors:
RITZ MARIA (DE)
KOENIG LUTZ (DE)
WOESTE LUDGER (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/001249
Publication Date:
November 05, 1998
Filing Date:
April 30, 1998
Export Citation:
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Assignee:
RITZ MARIA (DE)
KOENIG LUTZ (DE)
WOESTE LUDGER (DE)
International Classes:
A61H3/06; G01D7/00; G01D7/12; G01S7/481; G01S7/51; G01S17/08; G01S17/93; G01S17/88; (IPC1-7): A61F9/08
Domestic Patent References:
WO1995021595A11995-08-17
Foreign References:
DE2330940A11975-01-02
DE3907907A11990-09-13
DE4402764A11995-07-27
Attorney, Agent or Firm:
Weisse, J�rgen (Velbert, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Gerät zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte, enthaltend (a) mindestens ein berührungsloses Entfemungsme system (1,2 ; 13,14,15,16, 17,18), welches eine von der Entfernung zwischen dem Gerät und einem von dem Entfemungsme system (1,2 ; 13,14,15,16,17,18) erfa ten Gegenstand abhängige Stellgrö e erzeugt, und (b) mindestens eine Anzeigevorrichtung, welche von der Stellgrö e des Entfernungsme systems (1,2 ; 13,14,15,16,17,18) beaufschlagt wird und welche eine von der Stellgrö e abhängige Anzeige liefert, dadurch gekennzeichnet, da (c) die Anzeigevorrichtung mindestens eine Fühlanzeige (3 ; 9,10,11) aufweist, welche sich längs einer Abtaststrecke (6 ; 7 ; 8) als monotone Funktion der durch das Entfernungsme system (1,2 ; 13,14,15,16,17,18) gemessenen Entfernung stetig oder quasistetig verlagert.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da die Anzeigevorrichtung ein abtastbares, längs der Abtaststrecke verstellbares Element (3 ; 6,7,8) aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, da die Anzeigevorrichtung einen von der Stellgrö e des Entfernungsme systems (1,2 ; 13,14,15,16,17,18) beaufschlagten Stellmotor zum Verstellen des abtastbaren Elements (3 ; 6,7,8) enthält.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da das bewegliche Element ein Schieber (3 ; 6,7,8) ist.
5. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da das bewegliche Element ein schwenkbarer Hebel ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 15, dadurch gekennzeichnet, da die Anzeige vorrichtung eine längs der Abtaststrecke angeordnete Reihe (19 ; 22) von quer zur Abtaststrecke verstellbaren Gliedern (20 ; 21) enthält.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da die verstellbaren Glieder (20 ; 21) piezoelektrisch verstellbar sind.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 17, gekennzeichnet durch Vibrationsmittel, durch welche die längs der Abtaststrecke verstellbare Elemente (3 ; 6,7,8) bzw. die quer zur Abtaststrecke verstellbaren Glieder (20 ; 21) oder andere zusätzlichen Glieder in Vibration versetzbar sind.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 18, dadurch gekennzeichnet, da die Anzeige vorrichtung eine längs der Abtaststrecke angeordnete Reihe von Elementen enthält, durch welche elektrische oder thermische Impulse erzeugbar sind.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 19, gekennzeichnet durch einen fühlbaren Referenzpunkt, welcher als Referenz für die Anzeige dient.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 110, gekennzeichnet durch Mittel zum Verändern der monotonen Funktion.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 111, dadurch gekennzeichnet, da die Ver lagerung der Fühlanzeige (3 ; 6,7,8) längs der Abtaststrecke proportional zu der durch das Entfernungsme system (1, 2 ; 13,14,15,16,17,18) gemessenen Entfernung erfolgt.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 111, dadurch gekennzeichnet, da die Verlage rung der Fühlanzeige (3 ; 6,7,8) längs der Abtaststrecke logarithmisch in Abhängig keit von der durch das Entfemungsme system (1,2 ; 13,14,15,16,17,18) gemessenen Entfernung erfolgt.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 113, gekennzeichnet durch Anzeigebereich Umschaltmittel (4), durch welche der Anzeigebereich der Anzeigevorrichtung umschaltbar ist.
15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, da die Anzeigebereich Umschaltmittel ein oder mehrere Betätigungsglieder (4) enthalten.
16. Gerät nach einem der Ansprüche 115, dadurch gekennzeichnet, da die Fühl anzeige in einem Gehäuse vorgesehen ist, welches an einem Körperbereich des Benutzers anlegbar ist.
17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, da das Gehäuse an den Unterarm des Benutzers anlegbar und befestigbar ist.
18. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, da das Gehäuse als Hand gerät ausgebildet ist.
19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, da das sich die Abtaststrecke (6,7,8) an der Au enseite des Gehäuses befindet und durch ein Finger (12) des Benutzers erfa bar ist.
20. Gerät nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Ausnehmung in dem Gehäuse, in welcher die Abtaststrecke (6,7,8) verläuft.
21. Gerät nach einem der Ansprüche 1520, dadurch gekennzeichnet, da das bzw. die Betätigungsglieder (4) der AnzeigebereichUmschaltmittel ebenfalls in dem Gehäuse vorgesehen sind.
22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, da das bzw. die Betätigungs glieder (4) durch ein bzw. mehrere Finger des Benutzers betätigbar sind.
23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, da das bzw. die Betätigungs glieder (4) in einer bzw. mehreren Ausnehmungen des Gehäuses vorgesehen sind.
24. Gerät nach einem der Ansprüche 123, dadurch gekennzeichnet, da das gesamte Gerät in einem einzigen Gehäuse vorgesehen ist.
25. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch (a) zwei oder mehrere berührungslose Entfernungsme systeme (13,14,15,16,17,18), welche jeweils eine von der Entfernung zwischen dem Gerät und jeweils einem von dem jeweiligen Entfernungsme system erfa ten Gegenstand abhängige Stellgrö e erzeugen, und (b) eine oder mehrere Anzeigevorrichtungen nach einem der Ansprüche 124.
26. Gerät nach einem der Ansprüche 125, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Fühlanzeigen (9,10,11), welche sich längs nebeneinander verlaufenden Abtast strecken (6,7,8) verlagern.
27. Gerät nach einem der Ansprüche 126, dadurch gekennzeichnet, da das Gerät batteriebetrieben ist und da Mittel zum Erzeugen eines Warnsignals bei abfallender Batteriespannung vorgesehen ist.
28. Gerät nach einem der Ansprüche 127, gekennzeichnet durch einen teleskopartig herausfahrbaren Stab (5).
Description:
Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte, enthaltend (a) mindestens ein berührungsloses Entfernungsme system, welches eine von der Entfernung zwischen dem Gerät und einem von dem Entfernungsme system erfa ten Gegenstand abhängige Stellgrö e erzeugt, und (b) mindestens eine Anzeigevorrichtung, welche von der Stellgrö e des Entfernungs- me systems beaufschlagt wird und welche eine von der Stellgrö e abhängige Anzeige liefert.

Zugrundeliegender Stand der Technik Blinde oder stark sehbehinderte Personen orientieren sich in ihrer Umgebung in der Regel mit einem Blindenstock, mit welchem Gegenstande in einem Abstand von ca.

1,2 m ertastbar sind. Die Orientierung mittels eines solchen Blindenstock weist mehrere Nachteile auf. Insbesondere ist die Entfernung der abtastbaren Gegenstände klein.

Es sind eine Mehrzahl von Geräten zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte bekannt, welche durch Verwendung von berührungslosen Entfernungsme systemen die Nachteile des Blindenstocks beheben sollen. Solche berührungslosen Entfernungs- me systeme sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Dabei wird ein Me strahl von einem Sender des Geräts ausgesendet, an einem Gegenstand reflektiert und von einem Empfänger des Geräts empfangen. Daraus wird die Entfernung zwischen dem Gerät und dem Gegenstand entweder durch Laufzeitmessungen oder durch Triangulation ermittelt.

Der Me strahl kann dabei optisch (z. B. Infrarotstrahl oder Laserstrahl) oder akustisch (z. B. Ultraschall) sein. Die durch das Entfernungsme system ermittelte Entfernung wird in einem von der Entfernung abhängige Stellgrö e umgewandelt, welche einer Anzeige- vorrichtung zugeführt wird, durch welche die Entfernung in einer für Blinde oder Seh- behinderte angepa ten Form angezeigt wird. Solche Anzeigen bestehen entweder aus akustischen oder vibronischen Signalen.

Durch die DE-A1-37 43 696 ist eine mit einem berührungslosen Entfernungsme system arbeitende Orientierungshilfe für Blinde bekannt. Ein Infrarot-bzw. Laser-Me strahl wird von einem Sender ausgesendet, von einem Hindernis reflektiert, von einem Empfänger empfangen und in ein akustisches Signal umgesetzt. Der Sender und der Empfänger sind in einem vor dem Körper des Blinden zu tragenden Gerät untergebracht.

Als Ma der Anzeige der gemessenen Entfernung zum Hindernis wird die Tonhöhe und die Lautstärke der akustischen Signale verwendet.

Die DE-A1-35 44 047 beschreibt ein mit einem berührungslosen Entfernungsme system arbeitendes Gerät zur Orientierungshilfe für Blinde, bei welchem die Messung der Entfernung zum Hindernis mittels eines sogenannten Ultraschall-Echo-Impuls-Laufzeit- verfahrens durchgeführt wird, wobei ein miniaturisiertes Ultraschall-Echo-Impuls- Laufzeit-Auswertungsgerät auf einen Blindenstock aufgesetzt wird. Die von einem Hindernis reflektierten Impulse werden von einem Empfänger empfangen und ausge- wertet. Die gemessene Entfernung wird in eine akustisch wahrnehmbare Tonfrequenz übersetzt, so da eine quasimusikalische Tonfolge bei Annäherung an das Hindernis entsteht.

Durch die DE-A1-44 02 764 ist eine weitere mit einem berührungslosen Entfernungs- me system arbeitende Orientierungshilfe für Sehbehinderte bekannt. Ein Leitgerät enthält einen Radarsignalsender, einen Radarsignalempfänger und eine Auswerte- einrichtung, welche bei einer Frequenzdifferenz zwischen einem ausgesendeten und einem daraufhin empfangenen, von der Umgebung reflektierten Signal ein Steuersignal erzeugt. Das Steuersignal wird einem Signalgeber in Form eines mit elektro-magnetisch bewegbaren Klopfstö el arbeitenden Klopfsignalgebers zugeführt, wobei die mechanische Einwirkung auf den Körper der Person durch steuersignalabhängige Druck- kräfte erfolgt. Das Radarsystem und der Klopfsignalgeber sind in einer Kopfbedeckung angeordnet. In einer Weiterbildung des Leitgeräts ist ein zweites Radarsystem und ein zweiter Klopfsignalgeber vorgesehen. Das zweite Radarsystem ist an einem Gürtel angeordnet.

Durch die DE-A1-25 11 935 ist eine weitere mit einem berührungslosen Entfernungs- me system arbeitende Orientierungshilfe für Sehbehinderte bekannt, bei welchem die gemessene Entfernung (und sonstige Me werte) akustisch durch Veränderung der Tonhöhe und der Lautstärke oder vibronisch durch Veränderung der Vibrationsfrequenz, der Vibrationsstärke und der Vibrationsform wiedergegeben wird.

Durch die DE-A1-195 22 601 eine weitere mit einem berührungslosen Entfernungs- me system arbeitende Orientierungshilfe für Sehbehinderte bekannt. Eine erste Geräte- einheit enthält einen Ultraschall-Sender und einen Ultraschall-Empfänger. Eine zweite Geräteeinheit enthält einen Mikrorechner für die von dem Empfänger aufgenommene Signale sowie einen als elektromechanischer Vibrator ausgebildeten Signalgeber.

Weitere mit berührungslosen Entfernungsme systemen arbeitende Geräte zur Orientie- rungshilfe für Blinde, welche ähnliche akustische oder vibronische Signalgeber aufweisen, sind in DE-A1-41 40 976, DE-A1-29 32 659, DE-PS-23 30 940, DE-A1-28 16 530, DE-A1-31 33 645, DE-A1-195 05 402, DE-A1-40 04 438 und DE-A1-38 36 961 beschrieben.

Es hat sich gezeigt, da die Anzeigen der Anzeigevorrichtungen der bekannten, mit berührungslosen Entfernungsme systemen arbeitenden Geräte zur Orientierungshilfe für Blinde nicht zufriedenstellend sind. Dies liegt hauptsächlich daran, da sowohl akustische als auch vibronische Signale sehr schwer zu interpretieren sind. Die Zuord- nung eines akustischen oder vibronischen Signals zu einem bestimmten Abstand erfordert einen sehr gro en Übungsaufwand. Beim Empfangen des eigentlichen Me - signals liegt kein Referenzsignal (z. B. Entfernung Null) vor, mit welchem der Benutzer das Me signal vergleichen kann. Weiterhin wirken akustische Signale störend, da Blinde oder Sehbehinderte verstärkt das Gehör bei der Orientierung und der Wahrnehmung der Umwelt einsetzen.

Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gerät zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte der eingangs genannten Art, die ermittelte Entfernung in einer für Blinde oder Sehbehinderte leicht und deutlich wahrzunehmender Weise darzustellen.

Erfindungsgemä wird diese Aufgabe dadurch gelöst, da

(c) die Anzeigevorrichtung mindestens eine Fühlanzeige aufweist, welche sich längs einer Abtaststrecke als monotone Funktion der durch das Entfernungsme system gemessenen Entfernung stetig oder quasi-stetig verlagert.

Die Anzeigevorrichtung (Signalgeber) liefert also eine fühlbare Anzeige, welche die ermittelte Entfernung nicht durch unterschiedliche Töne oder Vibrationen, sondern durch eine Verlagerung darstellt. Dadurch erfolgt eine"direkte"Darstellung der Entfernung. Es wird nämlich eine gemessene Strecke, nämlich die Entfernung zum Gegenstand, in eine fühlbare Strecke, nämlich die Verlagerung der Fühlanzeige umgesetzt. Dies erleichtert die Interpretation der Anzeige erheblich.

Die Abtaststrecke, entlang welcher sich die Fühlanzeige verlagert, wird vom Benutzer abgetastet. Dabei kann die Abtaststrecke so ausgestaltet sein, da der Benutzer die gesamte Abtaststrecke mit einem Körperteil abfühlen kann, ohne den Körperteil verschieben zu müssen. Beispielsweise kann die Abtaststrecke von einem Teil des Unter- arms oder von einem Finger (z. B. dem Daumen) abdeckbar sein. Die Fühlanzeige verlagert sich dann relativ zu dem Körperteil. Der Benutzer fühlt somit die Lage der Fühlanzeige und ordnet dieser Lage einer Entfernung zu.

Die Verlagerung der Fühlanzeige erfolgt nach Ma gabe der gemessenen Entfernung als monotone Funktion, d. h. eine kleinere Entfernung wird durch eine kleinere Verlagerung, eine grö ere Entfernung durch eine grö ere Verlagerung dargestellt. Auch dies erleichtert die Interpretation der Anzeige.

Die Verlagerung der Fühlanzeige erfolgt stetig oder quasi-stetig. Eine quasi-stetige Verlagerung bedeutet hier, da die Verlagerung der Fühlanzeige schrittweise erfolgt.

Als berührungsloses Entfemungsme system, durch welches eine von der Entfernung zwischen dem Gerät und einem von dem Entfemungsme system erfa ten Gegenstand abhängige Stellgrö e erzeugt wird, kann ein beliebiges Entfernungsme system verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht an eine bestimmte Ausführung des Entfernungsme systems gebunden. Es kann sich also sowohl um akustisch also auch optisch wirkende Systeme handeln. Solche Entfernungsme systeme sind an sich bekannt und werden hier nicht näher beschrieben.

Bevorzugt wird jedoch ein Laser-Entfernungsme system verwendet. Die Verwendung eines Laserstrahls zur Entfernungsbestimmung hat zwei wesentliche Vorteile. Aufgrund dessen geringer Strahlaufweitung lassen sich in der Richtung, in welche man mit dem

Gerät zeigt, auch noch sehr feine Strukturen, wie z. B. Seile abtasten. Hierzu wird das Gerät leicht hin und her bewegt. Weiterhin ist die Reichweite sehr hoch.

Mit dem erfindungsgemä en Gerät hat der Blinde also die Möglichkeit, sich durch die Richtungsinformation, nämlich die Richtung, in die mit dem Gerät gezeigt wird, und die Entfernungsinformation in einer Umgebung zu orientieren, ohne da sein Gehör zusätzlich belastet wird.

Die Fühlanzeige kann unterschiedliche Ausführungen haben. In einer Ausfiihrung kann die Anzeigevorrichtung ein abtastbares, längs der Abtaststrecke verstellbares Element aufweisen. Die Darstellung der gemessenen Entfernung erfolgt dann durch Verlagerung bzw. Verschiebung des verstellbaren Elements. Dabei kann das bewegliche Element ein Schieber sein, welcher beispielsweise durch einen Stellmotor verschoben wird. Das bewegliche Element kann aber auch ein schwenkbarer Hebel sein, welcher nach Ma gabe der gemessenen Entfernung verschwenkt wird, so da sich das freie Ende des Hebels entlang der Abtaststrecke bewegt.

In einer weiteren Ausführung der Anzeigevorrichtung kann die Fühlanzeige eine längs der Abtaststrecke angeordnete Reihe von quer zur Abtaststrecke verstellbaren Gliedern bestehen. Dabei kann jedem Glied eine bestimmte Entfernung zugeordnet sein, so da das Ansteuern und Verstellen eines bestimmten Glieds einer bestimmten Entfernung entspricht. In diesem Fall verlagern sich also die Glieder selbst nicht entlang der Abtast- strecke, sondern quer dazu. Die Glieder können z. B. piezoelektrisch verstellbar sein oder selbst piezoelektrische Elemente sein.

Es können Vibrationsmittel vorgesehen sein, durch welche die längs der Abtaststrecke verstellbaren Elemente bzw. die quer zur Abtaststrecke verstellbaren Glieder in Vibration versetzbar sind. Die Vibrationsmittel können aber auch andere, zusätzliche Elemente wie beispielsweise ein Vibrationskissen für die Handfläche in Vibration versetzen. Durch diese Vibration können weitere Eigenschaften wie Oberflächenrauhigkeit oder Reflexionkoeffizienten der Oberfläche des erfa ten Gegenstands durch die Anzeige- vorrichtung dargestellt werden.

Die Anzeigevorrichtung kann eine längs der Abtaststrecke angeordnete Reihe von Elementen enthalten, durch welche elektrische oder thermische Impulse erzeugbar sind.

Diese Impulse werden dann vom Benutzer gefühlt.

Vorzugsweise ist ein fühlbarer Referenzpunkt vorgesehen, welcher als Referenz für die Anzeige dient. Die Fühlanzeige befindet sich dann immer in einem Abstand von dem Referenzpunkt, welcher von der gemessenen Entfernung abhängig ist. Dies erleichtert die Interpretation der Anzeige.

Die monotone Funktion, nach welcher die Fühlanzeige sich längs der Abtaststrecke verlagert, d. h. die Übertragungsfunktion zwischen der gemessenen Entfernung und der Verlagerung der Fühlanzeige, kann verschiedene Form haben. Im einfachsten Fall ist sie eine lineare Funktion, d. h. die Verlagerung der Fühlanzeige erfolgt proportional zu der gemessenen Entfernung. Eine solche proportionale Verlagerung ist insbesondere bei kleinen Entfernungen bis zu einigen Metern günstig. Beim Erfassen von grö eren Entfernungsbereichen würde eine proportionale Verlagerung jedoch zu sehr kleinen Veränderungen der Fühlanzeige bei kleinen Entfernungen führen. Vorteilhafterweise erfolgt deswegen die Verlagerung der Fühlanzeige longs der Abtaststrecke logarithmisch in Abhängigkeit von der durch das Entfernungsme system gemessenen Entfernung.

Entfemungsänderungen in einem nahen Entfemungsbereich erzeugen somit eine grö ere Verlagerung der Fühlanzeige als Entfemungsänderungen in einem entfernten Entfernungsbereich. Natürlich kann auch jede andere monotone Funktion verwendet werden, beispielsweise eine quadratische Funktion.

Es können Mittel zum Verändern der monotonen Funktion vorgesehen sein. Dadurch kann (entweder werkseitig oder vom Benutzer selbst) die Funktion gemä den individuellen Bedürfnisse des Benutzers eingestellt werden, oder der Benutzer kann die Funktion auswahlen, welche gerade den Gegebenheiten am besten entspricht.

Das erfindungsgemä e Gerät kann Anzeigebereich-Umschaltmittel aufweisen, durch welche der Anzeigebereich der Anzeigevorrichtung umschaltbar ist. Dadurch erfolgt also eine Veränderung der Übertragungsfunktion zwischen gemessener Entfernung und Verlagerung der Fühlanzeige. Durch diese Anzeigebereich-Umschaltmittel ist es also möglich, den vollen Ausschlag der Fühlanzeige verschiedenen Anzeigebereichen zuzuordnen. Beispielsweise kann in einer ersten Schaltstellung der Anzeigebereich- Umschaltmittel der Anzeigebereich 0-1 m, in einer zweiten Schaltstellung der Anzeige- bereich 0-3 m, in einer dritten Schaltstellung der Anzeigebereich 0-10 m und in einer vierten Schaltstellung der Anzeigebereich 0-30 m durch die Fühlanzeige dargestellt werden.

Die Anzeigebereich-Umschaltmittel können ein oder mehrere Betätigungsglieder enthalten, durch welche die Anzeigebereiche umgeschaltet werden können. Diese

Betätigungsglieder können beispielsweise Schalter oder Taster sein. Dabei kann jedem Taster ein Anzeigebereich zugeordnet sein. Durch Betätigen eines der Taster wird dann der entsprechende Anzeigebereich eingestellt.

Vorzugsweise ist die Fühlanzeige in einem Gehäuse vorgesehen, welches an einem Körperbereich des Benutzers anlegbar ist. Dabei ist es günstig, wenn das Gehäuse in einer definierten, reproduzierbaren Position an dem Körperbereich angelegt wird, so da die Fühlanzeige immer die gleiche Stelle des Körpers beruhrt. Dies kann dadurch erreicht werden, da das Gehäuse an dem Unterarm des Benutzers anlegbar und befestigbar ist.

Die Form des Gehäuses wird dann vorzugsweise an die Form des Unterarms angepa t.

Das Gehäuse kann aber auch als Handgerät ausgebildet sein, wobei sich die Abtaststrecke an der Au enseite des Gehäuses befindet und durch einen Finger des Benutzers erfa bar sein kann. Durch Bewegung des Geräts lä t sich die Richtung einstellen, in welcher Hindernisse gemessen werden können. Die Ausführung des Gehäuses ist dann vorzugs- weise so, da der Benutzer die Orientierung und die Lage des Gehäuses in der Hand durch Fühlen feststellen kann. Dies kann durch bestimmte Vorsprünge oder Aus- nehmungen an dem Gehäuse erzielt werden.

Bei der Ausbildung als Handgerät hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich die Abtaststrecke an einem Bereich des Gehäuses befindet, welcher durch den Daumen abfühlbar ist. Eventuell vorhandene Anzeigebereich-Umschalttaster können dann so angeordnet sein, da sie mit den anderen Fingern der Hand betätigbar sind.

Vorzugsweise verläuft die Abtaststrecke in einer Ausnehmung in dem Gehäuse. Diese Ausnehmung kann beispielsweise eine Mulde sein, deren Form an die Form des Daumens angepa t ist. Die Betätigungsglieder der Anzeigebereich-Umschaltmittel können ebenfalls in einer bzw. mehreren Ausnehmungen des Gehäuses vorgesehen sein, wobei die Form der Ausnehmungen an die Form der Finger angepa t sein können.

Die einzelnen Funktionseinheiten des Geräts, d. h. Entfernungsme system, Anzeige- vorrichtung und zugehörige Elektronik und Stromversorgung können in verschiedenen Gehäusen untergebracht sein. In einer Ausfuhrung des erfindungsgemä en Geräts ist das gesamte Gerät jedoch in einem einzigen Gehäuse vorgesehen. Dadurch wird das Gerät sehr handlich.

Das Gerät kann auch zwei oder mehrere berührungslose Entfernungsme systeme enthalten, welche jeweils eine von der Entfernung zwischen dem Gerät und jeweils einem von dem jeweiligen Entfernungsme system erfa ten Gegenstand abhängige Stellgrö e

erzeugen. Diese Entfernungsme systeme können sowohl von gleicher als auch unter- schiedlicher Art sein. Sie können in die gleiche Richtung zeigen, wobei dann eine Signalverbesserung erzielbar ist. Sie können aber auch verschiedene Raumbereiche abdecken, so da mehrere unterschiedliche Me werte erhalten werden. Es können dann auch mehrere Anzeigevorrichtungen vorgesehen werden. Diese Anzeigevorrichtungen können ebenfalls unterschiedlicher Art sein. Es ist auch eine Kombination aus bekannten Anzeigevorrichtungen mit der erfindungsgemä en Anzeigevorrichtung möglich. Vorteil- hafterweise ist jedem Entfernungsme system eine unabhängige Anzeigevorrichtung zugeordnet. Diese Anzeigevorrichtungen können Fühlanzeigen sein, wie sie oben beschrieben sind. Dabei können die Abtaststrecken, entlang welchen sich die unab- hängigen Fühlanzeigen verlagern, nebeneinander verlaufen, so da alle Fühlanzeigen mit einem einzigen Körperteil gleichzeitig gefühlt werden können. Die unabhängigen Fühl- anzeigen können dabei parallel oder auch in einem Winkel zu einander verlaufen. In dieser Weise ist es insbesondere möglich, Konturen von Gegenständen, beispielsweise eine Bordsteinkante abzufühlen, ohne das Gerät zu verschwenken.

Das erfindungsgemä e Gerät ist vorzugsweise batteriebetrieben. Es können dann Mittel zum Erzeugen eines Warnsignals bei abfallender Batteriespannung vorgesehen sein.

Dieses Warnsignal kann entweder ein akustisches oder ein taktiles Signal sein. Dadurch erfährt der Benutzer rechtzeitig ein eventuelles Ausfallen des Geräts.

Das erfindungsgemä e Gerät kann mit einem teleskopartig herausfahrbaren Stab versehen sein, welcher in dem Gehäuse angeordnet sein kann, in welchem auch das oder die Entfernungsme systeme angeordnet sind. Der Benutzer kann diesen Stab heraus- fahren und ihn als normalen Blindenstock verwenden, wenn das Gerät ausfallen sollte.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zuge- hörigen Zeichnungen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene, schematische Seitenansicht und zeigt ein Aus- führungsbeispiel eines Geräts zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehin- derte, welches als Handgerät ausgebildet ist.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein Ausführungsbeispiel der Fühl- anzeige bei einem Gerät zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fühlanzeige bei einem Gerät zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte.

Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht und zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Geräts zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte, welches als Handgerät ausgebildet ist.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein Handgerät, welches mit einem einzigen berührungslosen Entfemungsme system versehen ist. Das Entfernungs- me system ist hier ein Lasersystem, mit welchem die Entfernung mittels Laufzeit- messungen ermittelt wird. Die Sende-und Empfangseinrichtung des Laser-Entfemungs- me systems befindet sich an dem vorderen Ende des Handgeräts. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Diodenlaser 1, welcher mit schwacher Leistung (welche die Ungefahrlichkeit für andere Personen gewährleistet) im nahen Infrarotbereich emittiert und eine geeignete Photodiode 2, welche den reflektierten Strahl empfängt. Die Laufzeit des Laserstrahls wird in bekannter Weise ermittelt und durch eine elektronische Schaltung wird eine elektrische Stellgrö e nach Ma gabe der ermittelten Entfernung erzeugt. Die Spannungsversorgung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über eine in das Gerät integrierte Batterie. Solche Laser-Entfernungsme systeme sind an sich bekannt und daher hier nicht im einzelnen beschrieben.

Die erzeugte Stellgrö e wird einer Anzeigevorrichtung zugeführt. Die Anzeige- vorrichtung enthält einen Stellmotor, durch welchen eine Fühlanzeige verlagert wird. In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Fühlanzeige einen Schieber in Form eines kleinen Knopfs 3, welcher an der oberen Seite des Geräts vorgesehen ist. Die durch die Laufzeitdifferenz von emittiertem und gestreutem Strahl bestimmte Entfernung wird also durch den Knopf 3 angezeigt. Dieser Knopf bewegt sich längs einer Abtaststrecke über eine Distanz von ca. 3 cm und kann mit dem Daumen erfühlt werden. Dabei kann sich der Knopf 3 beispielsweise linear mit der ermittelten Entfernung bewegen. Der Knopf 3 bewegt sich stetig oder quasi-stetig in kleinen Schritten.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Anzeigebereich-Umschaltmittel vorgesehen, durch welche der Anzeigebereich der Anzeigevorrichtung umschaltbar ist.

Der Anzeigebereich wird durch Betätigungsglieder in Form von vier Tastern 4 an der Unterseite des Geräts eingestellt. So wird z. B. mit dem ersten Taster ein Bereich von 0- 1 m gewählt. Das bedeutet, da der reale Anzeigebereich von 3 cm einer gemessenen

Entfernung von 1 m entspricht. Wird der Strahl innerhalb dieser Entfernung nicht reflektiert, so befindet sich der Abtastknopf 3 am vorderen Anschlag. Nun wird der nächste Bereich, z. B. 0-3 m gewählt. Wird der Strahl nun nach 1,5 m reflektiert, so ist die Position des Abtastknopfs 3 in der Mitte des Anzeigebereichs.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform wird die Distanz in logarithmischem Ma stab dargestellt. In diesem Fall ist die Auflösung im Nahbereich automatisch deutlich höher als in weiterer Entfernung. Somit sind weniger Anzeigebereiche notwendig oder sie erübrigen sich sogar ganz.

In einer weiteren Ausführungsform enthält das Gerät Mittel zum Verändern der funktionalen Form des Ma stabes. Der Benutzer kann dann beispielsweise zwischen linearer und logarithmischer Darstellung umschalten. Diese Mittel können ebenfalls Taster enthalten, welche ähnlich ausgeführt sind wie die Taster der Anzeigebereich- Umschaltmittel.

Um die Gewöhnung an das neue Gerät zu erleichtern und als Sicherheit z. B. bei abfallender Batteriespannung wird in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in das Gerät ein Teleskopstab 5 integriert, der als gewöhnlicher Blindenstock benutzt werden kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, verläuft die Abtaststrecke und damit auch der Knopf 3 in einer Ausnehmung in Form einer Mulde, welche an die Form des Daumens angepa t ist. Die vier Taster 4 befinden sich ebenfalls in Mulden, welche an die Form der Finger angepa t sind. (In Fig. 1 ist oben der Daumen und unten die Spitzen der restlichen Finger einer Hand des Benutzers angedeutet.) Durch diese Ausbildung wird das Finden des Knopfs 3 und der Taster 4 erleichtert. Weiterhin wird die Lage und Ausrichtung des Geräts dadurch ertastet.

In einer weiteren (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Ausführungsform ist ein schwenkbarer Hebel statt des verschiebbaren Knopfs 3 als Teil der Fühlanzeige vorgesehen.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fühlanzeige schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Alle weiteren, in Fig. 1 dargestellten Teile sind in Fig. 2 wegge- lassen. Statt des verschiebbaren Knopfs 3 (Fig. 1) ist eine Reihe 19 von quer zur Abtast- strecke verstellbaren Gliedern als Teil der Fühlanzeige vorgesehen. Die Verstellrichtung der Glieder ist durch einen Doppelpfeil in Fig. 2 angedeutet. Die Glieder der Reihe 19

können piezoelektrisch oder sonstwie verstellbar sein. In Fig. 2 ist eines der Glieder 20 verstellt. Diese Verstellung fühlt dann der Benutzer als Anzeige der gemessenen Entfernung.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fühlanzeige schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Alle weiteren, in Fig. 1 dargestellten Teile sind in Fig. 3 weggelassen. Statt des verschiebbaren Knopfs 3 (Fig. 1) ist eine Reihe 22 von quer zur Abtaststrecke verstellbaren Gliedern als Teil der Fühlanzeige vorgesehen. Die Verstell- richtung der Glieder ist durch einen Doppelpfeil in Fig. 3 angedeutet. Die Glieder der Reihe 22 können piezoelektrisch oder sonstwie verstellbar sein. In Fig. 3 ist eines der Glieder 21 verstellt. Diese Verstellung fühlt dann der Benutzer als Anzeige der gemessenen Entfernung.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Geräts zur Orientierungshilfe für Blinde und Sehbehinderte dargestellt. Das in Fig. 4 dargestellte Gerät kann ähnlich aufgebaut sein wie das in Fig. 1 dargestellte Gerät. Statt nur ein berührungsloses Entfemungsme system und nur eine Fühlanzeige sind hier jedoch drei berührungslose Entfernungsme systeme und drei Fühlanzeigen in einem einzigen Gerät integriert. Statt nur eine Laserdiode 1 und nur eine Photodiode 2 (Fig. 1) sind dann drei Laserdioden 13, 14 und 15 und drei Photodioden 16,17 und 18 vorgesehen. Dabei zeigen die drei Laser- dioden 13,14 und 15 in verschiedene Richtungen, so da nicht nur ein Punkt, sondern drei Punkte erfa t werden. Die drei Entfemungsme systeme liefern drei Stellgrö en, welche drei Anzeigevorrichtungen zugeführt werden. Die Anzeigevorrichtungen sind ähnlich aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellte Anzeigevorrichtung. Zu jeder Anzeige- vorrichtung gehört dann eine Abtaststrecke 6,7 bzw. 8 und ein entlang der entsprechenden Abtaststrecke 6,7 bzw. 8 verstellbaren Knopf 9,10 bzw. 11. Die drei Abtaststrecken 6,7 und 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel direkt nebeneinander angeordnet und verlaufen parallel zueinander. Dadurch können alle drei Abtaststrecken 6, 7 und 8 gleichzeitig von einem Körperteil, in diesem Fall von dem Daumen 12 abgedeckt werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Entfernungsanzeige an einem anderen Körperteil, z. B. entlang des Unterarmes entweder mechanisch wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel oder auch durch elektrische oder thermische Stimulation.