СПОСОБ ИНФОРМИРОВАНИЯ ИНВАЛИДОВ О НАЛИЧИИ БЛИЗЛЕЖАЩИХ СТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ К ЭТИМ ОБЪЕКТАМ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК A61F9/08 G01S17/46 G01C21/00 G09B21/00 G01R33/02 A61H3/06 

Изобретение относится к технологиям и средствам, дающим пациентам с дефектами зрения возможность замены прямого зрительного восприятия слуховым восприятием, и может быть использовано для информирования и ориентации инвалидов по зрению при их передвижении по городской территории к интересующим их объектам.

Известны устройства ориентации слепых, построенные на принципе локации. Эти устройства используют либо радиолокаторы для выявления препятствий, возникающих перед незрячими людьми при передвижении их в пространстве (см. патенты RU №№58350, 2299052, 2299053), либо акустические эхолокаторы (патент RU №2085162).

Подобные устройства отличаются видом воздействия на человека при определении препятствия (акустическим или вибрационным), реакцией на одно или несколько препятствий, возможностью ориентации в пространстве с помощью магнитометра и GPS, однако все эти устройства не могут дать информацию незрячему человеку о городской инфраструктуре, столь необходимую для ориентирования в городе.

Известны устройства, обеспечивающие возможность информирования незрячего пользователя об объектах городской инфраструктуры.

Так, устройство, защищенное патентом RU №43161, содержит стационарно установленный на объекте городской инфраструктуры информационный блок и носимый блок речевого оповещения, который имеет при себе пользователь. По существу, это устройство является системой для информирования и ориентирования слепых. В информационном блоке системы содержатся сведения об объекте. Радиопередатчик блока с периодичностью, задаваемой таймером, посылает в эфир кодированное сообщение, содержащее указанную информацию. За счет примененной узкой характеристики направленности пользователю предоставляется возможность определить направление на объект. Переданное сообщение воспроизводится носимым блоком как речевое сообщение, прослушиваемое человеком в режиме реального времени.

Указанная система позволяет незрячему человеку получить информацию об объекте городской инфраструктуры в режиме реального времени, однако она имеет ряд недостатков, однако для определения направления движения к объекту пользователю необходимо совершить сложный маневр. Другим недостатком системы является необходимость расположения нескольких информационных блоков на одном объекте, что существенно увеличивает затраты на приобретение, установку и техническое обслуживание такой системы. Существенным недостатком данной является также отсутствие тактильного способа привлечения внимания слепого при попадании в зону действия информационного блока. Так как система предназначена для эксплуатации в условиях повышенного шума городской среды, инвалид по зрению может пропустить интересующий его объект, просто не услышав голосовое сообщение из-за громкого шума.

Известна коммуникативная система для информирования и ориентирования слепых (патент RU №97918), выбранная в качестве прототипа. Эта система, содержащая установленный на объекте информационный блок, включающий последовательно соединенные первое цифровое запоминающее устройство, первый кодер и первый радиопередатчик, а также первую схему управления с таймером, соответствующие выходы которой соединены с входами управления первого цифрового запоминающего устройства, первого кодера и первого радиопередатчика, также содержащую носимый блок, включающий последовательно соединенные первый радиоприемник, первый декодер, второе цифровое запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные первый усилитель и первый электроакустический преобразователь, а также вторую схему управления, соответствующие выходы которой соединены с входами управления первого радиоприемника, первого декодера, второго цифрового запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя, характеризуется тем, что в информационный блок введены цифровые часы-календарь, последовательно соединенные второй радиоприемник и второй декодер, а также последовательно соединенные генератор, первый цифровой регулятор громкости, второй усилитель и второй электроакустический преобразователь, при этом входы управления цифровых часов-календаря, второго радиоприемника, второго декодера, генератора и первого цифрового регулятора громкости соединены с соответствующими выходами первой схемы управления, и информационные выходы второго декодера и цифровых часов-календаря соединены с соответствующими информационными входами первой схемы управления, а в носимый блок введены устройство ручного управления и последовательно соединенные второй кодер и второй радиопередатчик, а также устройство тактильного воздействия и ручной регулятор громкости, при этом выход устройства ручного управления соединен с соответствующим входом второй схемы управления, соответствующие выходы которой соединены с входами управления второго кодера, второго радиопередатчика и устройства тактильного воздействия, и выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом ручного регулятора громкости, выход которого соединен с входом первого усилителя.

Данная система содержит стационарно установленный на объекте городской инфраструктуры информационный блок (далее - радиоинформатор), передающий с заданной периодичностью в цифровом виде сообщения об объекте, на котором установлен, и носимый блок речевого оповещения, воспроизводящий в голосовом виде эти сообщения (далее - абонентское устройство). Если пользователю нужно определить направление движения к объекту, информацию о котором он слышит, то посредством абонентского устройства он направляет в радиоинформатор специальную кодированную посылку. По получении этой посылки радиоинформатор в течении фиксированного времени подает звуковой сигнал ориентирования, позволяющий пользователю достаточно точно определить направление движения к объекту. В состав абонентского устройства введено устройство тактильного воздействия, с помощью которого привлекается внимание пользователя при его входе в зону действия радиоинформатора. Также предусмотрена возможность, при необходимости, устанавливать на одном объекте один радиоинформатор с дополнительными устройствами подачи звукового сигнала ориентирования, размещаемыми над входами в различные помещения объекта.

Однако известная система обладает существенным недостатком, обусловленным тем, что все стационарно установленные на объектах городской инфраструктуры радиоинформаторы работают постоянно и постоянно передают сообщения об объекте, на котором они установлен, независимо от того, имеется ли у пользователя потребность в поиске этого объекта или в пользовании им. Абонентские устройства пользователей при этом также постоянно находятся в работе независимо от необходимости в этом.

Изобретение решает задачу создания новой технологии информирования и ориентирования инвалидов по зрению и усовершенствованной системы для ее реализации, работа которой начинается и зависит в первую очередь от желания пользователя этой системы, т.е. система начинает работать с конкретным пользователем только тогда, когда у него появляется необходимость в ее услугах. Абонентское устройство инвалида автоматически передает в радиоэфир сигнал запроса и только после этого стационарные радиоинформаторы передают со случайной задержкой ответ на полученный сигнал запроса, а абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации только стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен первым, в последствии, при отсутствии необходимости инвалида в этом стационарном объекте, абонентское устройство действует только по команде инвалида, направляя сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен вторым и т.д.

Сущность первого независимого объекта заявляемого изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения поставленной задачи.

Способ информирования инвалидов о наличии близлежащих стационарных объектов и определения необходимого направления движения к этим объектам, состоящий в размещении на стационарных объектах стационарных радиоинформаторов и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, автоматической передаче носимым абонентским устройством в радиоэфир сигнала запроса, по получении которого каждый стационарный радиоинформатор, находящийся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, передает в радиоэфир ответ, содержащий его персональные данные, а абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, который по получении этого сигнала запроса передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого стационарного радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений, при этом стационарный радиоинформатор стационарного объекта подает звуковой сигнал ориентирования, по которому инвалид определяет необходимое направление движения к выбранному им стационарному объекту, отличающийся тем, что сигнал запроса абонентского устройства содержит его персональные данные, каждый стационарный радиоинформатор передает в радиоэфир ответ со случайной задержкой, а абонентское устройство автоматически направляет сигнал запроса тому стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен первым, при этом при отсутствии необходимости инвалида в этом стационарном объекте его абонентское устройство по команде инвалида направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен вторым, поочередные по командам инвалида передачи сигналов запросов на все стационарные радиоинформаторы, находящиеся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, осуществляют до тех пор, пока инвалидом не будет сделан выбор необходимого ему стационарного объекта, после чего абонентское устройство по команде инвалида передает в радиоэфир сигнал выбора стационарного радиоинформатора.

В этом заключается совокупность существенных признаков первого независимого объекта заявленного изобретения, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Сущность второго независимого объекта заявляемого изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения поставленной задачи.

Система информирования и ориентирования инвалидов для реализации способа по п. 1, содержащая стационарные радиоинформаторы, установленные на стационарных объектах, и носимые абонентские устройства, при этом каждый из стационарных радиоинформаторов включает блок хранения сжатых звуковых файлов, блок формирования, обработки и хранения информации, блок приема от абонентских устройств сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации и сигналов вызова, блок формирования звукового сигнала ориентирования, радиоантенну и приемопередатчик, а каждое носимое абонентское устройство включает средства тактильного воздействия, блок обработки и хранения информации, блок формирования передаваемых стационарным радиоинформатором сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации, сигналов вызова и сигнала выбора стационарного радиоинформатора, блок преобразования полученной от стационарных радиоинформатора цифровой информации в аналоговое речевое сообщение, средства воспроизведения речевой информации, радиоантенну и приемопередатчик.

Техническим результатом, который может быть получен при реализации совокупности существенных признаков заявленного изобретения, является создание новой технологии ориентирования инвалидов по зрению и целостной системы, обеспечивающей получение и воспроизведение абонентским устройством, находящимся у инвалида по зрению при его передвижении по городу, оперативной устойчивой информации об интересующих его стационарных объектах по выбору инвалида.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема заявленной системы.

Система информирования и ориентирования инвалидов по зрению, реализующая вышеописанный способ, содержит радиоинформаторы (РИ), установленные на стационарных объектах (СО), и совокупность носимых абонентских устройств (АУ), находящих на руках у инвалидов по зрению.

Каждый радиоинформатор включает в себя блок 1 хранения сжатых звуковых файлов, блок 2 формирования и хранения цифрового пакета данных, блок 3 обработки и хранения информации, блок 4 приема от абонентских устройств сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации и сигналов вызова, блок 5 формирования звукового сигнала ориентирования, а также радиоантенну и приемопередатчик 6.

Каждое носимое абонентское устройство включает в себя средства тактильного воздействия 7, блок 8 обработки и хранения информации, блок 9 формирования передаваемых радиоинформаторам сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации и сигналов вызова, блок 10 преобразования полученной от радиоинформаторов цифровой информации в аналоговое речевое сообщение, средства 11 воспроизведения речевой информации, а также радиоантенну и приемопередатчик 12

Заявленный способ с помощью заявленной системы реализуется следующим образом.

Абонентское устройство инвалида с помощью блока 9 и радиопередатчика 12 автоматически передает в радиоэфир сигнал запроса, содержащий персональные данные этого абонентского устройства. Каждый стационарный радиоинформатор, находящийся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, по получении сигнала запроса обрабатывает этот сигнал в блоке 4 и в ответ на полученный сигнал запроса с помощью радиопередатчика 6 передает в радиоэфир, со случайной задержкой, ответ на полученный сигнал запроса, содержащий персональные данные этого стационарного радиоинформатора. Абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, при этом абонентское устройство автоматически с помощью блока 9 направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен первым. Этот радиоинформатор по получении этого сигнала запроса на передачу информации форматор обрабатывает его в блоке 4 и передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен. Абонентское устройство с помощью блока 11 воспроизводит полученную от этого стационарного радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений, после чего, при отсутствии необходимости инвалида в этом стационарном объекте, его абонентское устройство по команде инвалида направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен вторым. Этот радиоинформатор также передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен, а абонентское устройство с помощью блока 11 воспроизводит полученную от этого радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений. Эти поочередные по командам инвалида передачи сигналов запросов на все стационарные радиоинформаторы, находящиеся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, а также прием и воспроизведение полученной от них информации осуществляют до тех пор, пока инвалидом не будет сделан выбор необходимого ему стационарного объекта, после чего абонентское устройство по команде инвалида передает в радиоэфир специальный сигнал, после приема которого стационарный радиоинформатор выбранного инвалидом стационарного объекта с помощью блока 5 подает звуковой сигнала ориентирования, по которому инвалид определяет необходимое направление движения к выбранному им стационарному объекту.

Все блоки структурной схемы заявленной системы известны в технике и выпускаются серийно. Например, блоки управления, блоки формирования и хранения цифровых пакетов данных, блоки обработки и хранения информации и устройства формирования звукового сигнала ориентирования построены на основе однокристальных микроконтроллеров ATmega88 производства фирмы Atmel, приемопередатчики - на основе однокристальных трансиверов Si4421 производства фирмы Silicon Labs, блоки хранения уплотненных звуковых файлов - на базе микросхемы Flash-памяти AT25DF321 производства фирмы Atmel, электроакустический преобразователь радиоинформаторов и дополнительных блоков подачи звукового сигнала ориентирования представляет собой пьезоизлучатель W-25 производства фирмы EAST, электроакустический преобразователь абонентского устройства - динамическую головку YD 50-02 производства фирмы Zhenglong Electronic, устройство тактильного воздействия - вибромотор QX-6A-1 производства фирмы QX Motor.

Заявленная технология и реализующая ее система информирования и ориентирования инвалидов по зрению удобна для пользования, поскольку инициируется самим инвалидом, обеспечивает устойчивый прием нужных для инвалида сообщений в нужное для него время, защищена от взаимных радиопомех, создаваемых несколькими радиоинформаторами, расположенными на пути следования инвалида, устраняет возможность его дезориентации, обеспечивает возможность инвалиду по зрению значительно более свободно передвигаться по городу и пользоваться интересующими его стационарными объектами городской инфраструктуры.

Изобретение относится к средствам информирования и ориентации инвалидов по зрению при их передвижении по городской территории. Способ состоит в размещении на стационарных объектах стационарных радиоинформаторов и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, автоматической передаче носимым абонентским устройством в радиоэфир сигнала запроса, по получении которого каждый стационарный радиоинформатор, находящийся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, передает в радиоэфир ответ, содержащий его персональные данные, а абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, который по получении этого сигнала запроса передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого стационарного радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений. При этом стационарный радиоинформатор стационарного объекта подает звуковой сигнал ориентирования, по которому инвалид определяет необходимое направление движения к выбранному им стационарному объекту. Сигнал запроса абонентского устройства содержит его персональные данные. Каждый стационарный радиоинформатор передает в радиоэфир ответ со случайной задержкой, а абонентское устройство автоматически направляет сигнал запроса тому стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен первым, при этом при отсутствии необходимости инвалида в этом стационарном объекте его абонентское устройство по команде инвалида направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен вторым. Поочередные по командам инвалида передачи сигналов запросов на все стационарные радиоинформаторы, находящиеся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, осуществляют до тех пор, пока инвалидом не будет сделан выбор необходимого ему стационарного объекта, после чего абонентское устройство по команде инвалида передает в радиоэфир сигнал выбора стационарного радиоинформатора. В системе информирования и ориентирования инвалидов для реализации способа стационарные радиоинформаторы установлены на стационарных объектах и имеются носимые абонентские устройства. Каждый из стационарных радиоинформаторов включает блок хранения сжатых звуковых файлов, блок формирования, обработки и хранения информации, блок приема от абонентских устройств сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации и сигналов вызова, блок формирования звукового сигнала ориентирования, радиоантенну и приемопередатчик, а каждое носимое абонентское устройство включает средства тактильного воздействия, блок обработки и хранения информации, блок формирования передаваемых стационарным радиоинформатором сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации, сигналов вызова и сигнала выбора стационарного радиоинформатора, блок преобразования полученной от стационарных радиоинформатора цифровой информации в аналоговое речевое сообщение, средства воспроизведения речевой информации, радиоантенну и приемопередатчик. Использование изобретения позволяет расширить арсенал средств информирования и ориентации инвалидов по зрению. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ информирования инвалидов о наличии близлежащих стационарных объектов и определения необходимого направления движения к этим объектам, состоящий в размещении на стационарных объектах стационарных радиоинформаторов и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, автоматической передаче носимым абонентским устройством в радиоэфир сигнала запроса, по получении которого каждый стационарный радиоинформатор, находящийся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, передает в радиоэфир ответ, содержащий его персональные данные, а абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, который по получении этого сигнала запроса передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого стационарного радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений, при этом стационарный радиоинформатор стационарного объекта подает звуковой сигнал ориентирования, по которому инвалид определяет необходимое направление движения к выбранному им стационарному объекту, отличающийся тем, что сигнал запроса абонентского устройства содержит его персональные данные, каждый стационарный радиоинформатор передает в радиоэфир ответ со случайной задержкой, а абонентское устройство автоматически направляет сигнал запроса тому стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен первым, при этом при отсутствии необходимости инвалида в этом стационарном объекте его абонентское устройство по команде инвалида направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, ответ от которого был получен вторым, поочередные по командам инвалида передачи сигналов запросов на все стационарные радиоинформаторы, находящиеся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, осуществляют до тех пор, пока инвалидом не будет сделан выбор необходимого ему стационарного объекта, после чего абонентское устройство по команде инвалида передает в радиоэфир сигнал выбора стационарного радиоинформатора.

2. Система информирования и ориентирования инвалидов для реализации способа по п. 1, содержащая стационарные радиоинформаторы, установленные на стационарных объектах, и носимые абонентские устройства, при этом каждый из стационарных радиоинформаторов включает блок хранения сжатых звуковых файлов, блок формирования, обработки и хранения информации, блок приема от абонентских устройств сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации и сигналов вызова, блок формирования звукового сигнала ориентирования, радиоантенну и приемопередатчик, а каждое носимое абонентское устройство включает средства тактильного воздействия, блок обработки и хранения информации, блок формирования передаваемых стационарным радиоинформатором сигналов запроса, сигналов разрешения на передачу информации, сигналов вызова и сигнала выбора стационарного радиоинформатора, блок преобразования полученной от стационарных радиоинформатора цифровой информации в аналоговое речевое сообщение, средства воспроизведения речевой информации, радиоантенну и приемопередатчик.