Brevet FR2851159A3 — publié le 20040820

FR 2851159 A3 20040820 FR 0301927 A 20030218 i L'invention concerne le domaine des systèmes de détection d'obstacles destinés aux personnes malvoyantes. Pour permettre à l'une de ces personnes de se déplacer de manière autonome, on connaît différents systèmes de guidage ayant pour fonction d'avertir la personne par un signal sonore ou tactile de la proximité d'un obstacle. Le document US 3 654 477 (publié le 4 avril 1972) décrit un 10 dispositif de détection optique d'obstacle intégré dans des lunettes. Le document US 4280204 (publié le 21 juillet 1981) décrit un dispositif de détection d'obstacle à ultrason disposé sur la tige d'une canne longue. Le dispositif de détection permet de détecter les obstacles situés en hauteur. Le document US 4 712 003 (publié le 8 décembre 1987) décrit une canne longue comprenant une poignée dans laquelle sont intégrés un dispositif optique de mesure de distance et une plaque de vibration en contact avec la main de l'utilisateur. L'amplitude des vibrations de la plaque dépend de la distance mesurée d'un obstacle. Le document US 5 097 856 (publié le 24 mars 1992) décrit une canne comprenant au niveau de son extrémité inférieure un boîtier de détection monté sur roulettes. Le boîtier comporte des moyens de détection apte à détecter des obstacles et des moyens de synthèse vocale aptes à informer l'utilisateur de la présence d'obstacles. Le document US 6 928 010-Bl (publié le 2 octobre 2001) décrit un dispositif portatif de mesure de distance. Le dispositif comprend des moyens optiques de mesure de distance et un curseur tactile sur lequel l'utilisateur pose un doigt. Le curseur se déplace en fonction de la distance d'un obstacle détecté. Le document US 6 489 605-Bl publié le 3 décembre 2002) décrit une canne longue munie d'un dispositif de détection optique disposé sur la tige de la canne. Le dispositif de détection permet de détecter les obstacles situés en hauteur, dans le plan de la canne. Un but de l'invention est de fournir un dispositif de guidage peu encombrant et particulièrement pratique d'utilisation. Elle propose un dispositif de guidage pour personne malvoyante comportant un module de détection apte à émettre un signal dans une 5 direction de détection donnée et à capter un signal réfléchi en vue de la détection d'un éventuel obstacle dans cette direction, ledit module de détection comportant des moyens formant batterie et étant porté par des moyens d'attache qui permettent sa fixation sur la personne malvoyante ou sur un objet qu'elle tiendrait, caractérisé en ce que le module de détection, 10 ou une partie de celui-ci qui comporte les moyens formant batterie, est fixé(e) de façon amovible sur lesdits moyens d'attache et peut en être détaché(e) pour être mis en place sur des moyens permettant la recharge de ses moyens formant batterie. De cette façon, on dispose d'un dispositif qui est particulièrement 15 adapté à une utilisation quotidienne. Par ailleurs, l'invention propose également que les moyens d'attache comportent des moyens pour attacher le module au bras de la personne malvoyante, le module étant fixé sur lesdits moyens d'attache de telle sorte que lesdits moyens sont en place sur ledit bras, la direction de 20 détection forme un angle (a) compris entre 10 et 60 degrés avec la direction du bras de la personne. Avantageusement, les moyens d'attache comprennent un bracelet apte à être attaché au poignet de la personne Ainsi, le dispositif de l'invention peut être porté comme une montre, 25 par conséquent, il est particulièrement peu encombrant et relativement discret. L'utilisateur contrôle la direction de détection du dispositif en orientant le bras en avant, sensiblement dans la direction dans laquelle il souhaite se diriger. Cette caractéristique lui permet de sentir directement la 30 direction de détection. L'utilisateur, en effectuant un mouvement de fauchage circulaire du bras, balaie la surface du sol en vue de détecter d'éventuels obstacles. L'angle formé entre la direction de détection et la direction du bras de l'utilisateur évite que le champ de détection du module de détection ne soit perturbé par la main de l'utilisateur. De manière préférentielle, la direction de détection forme un angle sensiblement égal à 45 degrés avec la direction du bras de l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif 10 de guidage conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente schématiquement le dispositif de guidage lorsqu'il est attaché au poignet d'un utilisateur, - la figure 3 représente schématiquement le mouvement de bras réalisé par un utilisateur équipé du dispositif de guidage, - la figure 4 représente une étape de calibrage du dispositif de guidage, - la figure 5 représente une étape de détection d'obstacle de type montant, la figure 6 représente une étape de détection d'obstacle de type 20 descendant, - la figure 7 représente schématiquement une variante du dispositif de guidage de la figure 1, - la figure 8 représente schématiquement les différents éléments du module de détection du dispositif de guidage. Sur la figure 1, le dispositif de guidage 100 comprend un bracelet apte à être attaché au poignet d'un utilisateur. Il comprend également un support 20 fixé sur le bracelet 10 et un module de détection 30 apte à être fixé de manière détachable sur le support 20. Le support 20 s'étend transversalement au bracelet 10. Il présente 30 une surface plane de réception 21 destinée à recevoir le module de détection 30. Cette surface de réception 21 s'étend dans un plan formant un angle a avec la surface du bracelet 10, ac étant compris entre 10 et 60 degrés. L'orientation de la surface de réception 21 détermine l'orientation du module de détection lorsque celui-ci est disposé sur la surface de réception. Cette orientation détermine par conséquent la direction de détection, c'est à dire la direction d'émission du faisceau émis par le module de détection. Ainsi qu'illustré que la figure 2, lorsque le bracelet 10 est attaché au poignet d'une personne, le support 20 maintient le module de détection 30 suivant une direction de détection D formant un angle a avec la direction du bras de la personne (dans ce cas, il s'agit de l'axe du bracelet). L'angle a est compris entre 10 et 60 degrés. Il est de préférence 10 égal à 45 degrés. Comme illustré sur la figure 1, le module de détection 30 est fixé de manière détachable au bracelet 10. A cet effet, la surface de réception 21 du support 20 présente deux rainures transversales 24 et 25 dans lesquels peuvent être introduits des ergots de clipsage 34 et 35 du module de 15 détection 30. Le support 20 comporte sur ses faces frontale et arrière des boutons 26 et 27, qui de manière connue, lorsqu'ils sont pressés simultanément, libèrent les ergots de clipsage 34 et 35 des rainures 24 et 25. Selon une variante 200 du dispositif de l'invention représentée à la 20 figure 7, le support 20 comporte deux gorges latérales s'étendant l'une en face de l'autre. Le module de détection 30 est apte à être glissé entre les deux gorges et à être maintenu dans le support 20 par clipsage. Le support comporte des boutons 26 et 27 qui, lorsqu'ils sont pressés simultanément, libèrent le module de détection 30. Un ressort 28 est prévu au font du 25 support 20 entre les deux gorges pour pousser le module de détection 30 hors des gorges lorsqu'il est libéré. Sur cette figure, le module de détection 30 comporte en outre un indicateur lumineux 39 indiquant que la personne est malvoyante. Cet indicateur avertit les autres personnes localisées à proximité que l'utilisateur 30 équipé du dispositif de guidage 200 est malvoyant. Le module de détection 30 se compose principalement d'un système de mesure de distance, d'une batterie, d'un haut-parleur qui peut être vibrateur et d'un bouton de calibrage. Le module de détection 30 peut à tout moment être détaché de son 5 support 20 et disposé sur un chargeur pour permettre le chargement de la batterie. A cet effet, le module de détection 30 présente deux bornes plus (+) et moins (-) qui lui permettent d'être connecté à un chargeur de batterie. Le système de mesure de distance comprend un élément d'émission 31 et un élément de réception 32 disposés sur la surface frontale 10 du module de détection 30. Le système de mesure de distance est par exemple un système infrarouge. Dans ce cas, l'élément d'émission 31 est une diode laser apte à émettre un faisceau dans la gamme de fréquence infrarouge. L'élément de réception 32 est une photodiode qui est apte à recevoir le faisceau réfléchi 15 et à le convertir en un signal électrique. De manière classique, le système de mesure de distance est apte à mesurer l'intervalle de temps s'écoulant entre l'émission du faisceau et sa réception et à en déduire une estimation de la distance d'un obstacle disposé dans la direction D du rayonnement infrarouge. Le système de mesure de distance peut également être un système à ultrasons ainsi qu'illustré sur la figure 8. Dans ce cas, les éléments d'émission 31 et de réception 32 sont des transducteurs à ultrasons. Un microprocesseur pilote un oscillateur 41 qui met en résonance le transducteur d'émission 31. Le transducteur de réception 32 transforme le 25 faisceau ultrason réfléchi en un signal électrique. Un amplificateur 42 est prévu pour améliorer le signal électrique reçu avant de le transmettre au microprocesseur 44. Le microprocesseur 44 est apte à déterminer la distance d'un obstacle disposé dans la direction D d'émission du faisceau ultrason en fonction de l'intervalle de temps s'écoulant entre l'émission et la 30 réception du signal. En fonction de la distance calculée, le microprocesseur 44 commande un haut-parleur 33 qui émet une séquence sonore audible par l'utilisateur, cette séquence est indicative de la distance à laquelle se trouve l'obstacle détecté. Comme représenté sur la figure 3, l'utilisateur contrôle la direction de détection du dispositif de guidage en orientant le bras en avant. Tout en 5 marchant, il effectue un mouvement de balayage circulaire du bras de manière à déplacer angulairement le faisceau de détection sur la surface du sol en vue de détecter d'éventuels obstacles. Dans une mise en oeuvre de l'invention, le module de détection 30 comporte des moyens de réglage permettant à l'utilisateur d'enregistrer une 10 distance de référence do. Comme représenté sur la figure 4, cette distance de référence do correspond à la distance mesurée par le module de détection 30 lorsque aucun obstacle ne se trouve à proximité de l'utilisateur, c'est à dire lorsque l'utilisateur est debout sur une surface sensiblement horizontale et plane. 15 Cette distance dépend bien entendu de la taille de l'utilisateur. C'est pourquoi, le dispositif de détection est apte à fonctionner dans un mode de calibrage au cours duquel il mesure la distance do de référence et la mémorise. Ce mode de calibrage est déclenché par l'utilisateur par simple actionnement d'un bouton disposé sur le module de détection 30. La valeur 20 de la distance de référence do ainsi mesurée est enregistrée dans un espace mémoire du microprocesseur 44. Au cours du déplacement normal de l'utilisateur, le dispositif de détection mesure régulièrement la distance dans la direction D de mesure. A chaque mesure, le microprocesseur 44 compare la distance mesurée 25 avec la distance de référence do. Le microprocesseur 44 commande le haut-parleur ou vibrateur 33 de la manière suivante. Lorsque la distance mesurée est égale à la distance de référence do, alors le haut-parleur ou vibrateur 33 n'émet aucune indication sonore. En revanche, lorsque le dispositif de détection 30 mesure 30 une forte variation de la distance mesurée, le haut-parleur ou vibrateur 33 émet un signal sonore. La tonalité de ce signal est fonction de l'amplitude de la variation de distance. Sur la figure 5, l'utilisateur se tient à proximité d'une discontinuité du sol sous la forme d'une marche montante. La distance mesurée par le dispositif de détection 30 passe de do à d1, la distance dl étant inférieure à la distance de référence: dl - Sur la figure 6, l'utilisateur se tient à proximité d'une discontinuité sous la forme d'une marche descendante. La distance mesurée par le dispositif de détection 30 passe de do à d2, la distance d2 étant supérieure à la distance de référence: d2 >- do. Le haut-parleur ou vibrateur émet alors 10 un signal dans les aigus. Le haut-parleur ou vibrateur 33 est commandé par le microprocesseur 44 pour que la tonalité du signal sonore émis par le hautparleur ou vibrateur 33 soit représentative de la variation de distance mesurée. Ainsi, le signal sonore émis donne une indication à l'utilisateur sur 15 la nature (descendant ou montant) et la taille de l'obstacle qui se trouve à proximité de lui. On a décrit un mode de fonctionnement du dispositif de détection selon lequel le haut-parleur ou vibrateur est commandé pour générer des sons dont la tonalité varie en fonction de la variation de distance mesurée. 20 Le haut-parleur ou vibrateur pourrait être commandé pour générer des sons différents. Il pourrait par exemple générer des phrases parlées préenregistrées. Ces phrases pourraient notamment comprendre des indications quant aux distances mesurées par le dispositif de détection. REVENDICATIONS 1. Dispositif de guidage (100, 200) pour personne malvoyante comportant un module de détection (30) apte à émettre un signal dans une 5 direction de détection donnée (D) et à capter un signal réfléchi en vue de la détection d'un éventuel obstacle dans cette direction, ledit module de détection comportant des moyens formant batterie et étant porté par des moyens d'attache qui permettent sa fixation sur la personne malvoyante ou sur un objet qu'elle tiendrait caractérisé en ce que le module de détection (30), ou une partie de celui-ci qui comporte les moyens formant batterie, est fixé(e) de façon amovible sur lesdits moyens d'attache (10) et peut en être détaché(e) pour être mis en place sur des moyens permettant la recharge de ses moyens formant batterie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'attache comportent des moyens pour attacher le module au bras de la personne malvoyante, le module étant fixé sur lesdits moyens d'attache de telle sorte que lesdits moyens sont en place sur ledit bras, ledit bras la direction de détection (D) forme un angle (ar) compris entre 10 et 60 20 degrés avec la direction du bras de la personne. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction de détection (D) forme un angle sensiblement égal à 45 degrés avec la direction du bras de la personne. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 25 que les moyens d'attache comprennent un bracelet apte à être attaché au poignet de la personne. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un support (20) fixé au bracelet et destiné à recevoir le module de détection (30), lesdits moyens de fixation et ledit module comportant des 30 moyens de fixation (24, 25, 34, 35) complémentaires permettant la fixation par clipsage dudit module (30) sur ledit support (20). 6. Dispositif selon l'une des revendications que le module de détection (30) comprend des distance à ultrason (31, 32). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 que le module de détection (30) comprend des distance à Infrarouge. 8. Dispositif selon l'une des revendications que le module de détection (30) comprend des distance laser. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce moyens de mesure de 1 à 5, caractérisé en ce moyens de mesure de 1 à 5, caractérisé en ce moyens de mesure de 1 à 8, caractérisé en ce que le module de détection (30) comprend des moyens (44) pour mesurer une variation de distance dans la direction de détection (D) et un hautparleur (33), le haut-parleur (33) étant apte à émettre un signal sonore en fonction de la variation de distance mesurée. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (44) pour mesurer une distance dans la direction de détection (D) et des moyens pour enregistrer une distance de référence (do) correspondant à une distance mesurée par le module de détection (30) lorsque aucun obstacle ne se trouve à proximité de 20 l'utilisateur. 11. Dispositif selon l'une des revendications 9 et 10 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de traitement (44) aptes à comparer une distance mesurée (d1, d2) avec la distance de référence (do) et en fonction de cette comparaison à commander le haut-parleur (33) pour qu'il génère 25 un signal sonore donné. 12 Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le haut-parleur (33) est apte à générer un signal sonore dont la tonalité dépend de la variation de distance mesurée. 13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en 30 ce que le haut-parleur (33) est apte à générer un signal sonore sous la forme d'une phrase parlée. 14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que le hautparleur (33) est apte à générer un signal sonore sous la forme d'une phrase parlée correspondant à une indication de distance. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé en ce 5 qu'il comprend un indicateur lumineux indiquant que la personne est malvoyante.