Brevet FR3036614A1 — publié le 20161202

Dispositif de détection d'obstacles pour aveugles et malvoyants Domaine technique de l'invention La présente invention concerne le domaine des dispositifs de détection d'obstacles comportant des lunettes intelligentes. Elle a pour objet, un dispositif pour assister dans ses déplacements et ses activités une personne qui est en difficulté de perception visuelle, notamment un aveugle ou une personne malvoyante. État de la technique Pour effectuer ses activités quotidiennes, une personne souffrant d'une déficience visuelle, comme toute autre personne, a besoin de se déplacer dans un espace intérieur ou extérieur. Cependant, elle a besoin de l'assistance d'une tierce personne, d'un chien guide ou d'un moyen destiné à détecter un obstacle ou un objet situé à proximité. Le moyen le plus connu et le plus utilisé, reste la canne blanche. Ce moyen permet à une personne aveugle ou malvoyante, à détecter un objet situé en face et à une distance d'environ 1 à 2 m de la personne. Par ailleurs, l'assistance d'un chien guide peut également s'avérer utile pour guider une personne malvoyante. Seulement, ces moyens ne sont pas capables de détecter un objet ou un obstacle à hauteur de la tête et du buste de la personne qui les utilise. Par exemple, les portes d'armoires de cuisine ou de salle de bain situées au- dessus du plan de travail au niveau de la tête, lorsqu'elles restent ouvertes, 3036614 2 peuvent constituer une gêne sinon un danger pour une personne se déplaçant dans son domicile et ne pouvant pas les détecter. En outre, pour des déplacements à l'extérieur, un piéton malvoyant peut 5 rencontrer la même gêne et le même danger s'il n'arrive pas à détecter certains types de pancartes, de branches d'arbre, etc. situés au niveau de sa tête ou de son buste. Ainsi, plusieurs solutions utilisant des capteurs infrarouge ou ultrasons 10 disposés au niveau du buste ou de la tête de l'utilisateur ont été proposées en complément d'une canne blanche. Par exemple, la société AmbuTech commercialise des lunettes vibrantes détectant des obstacles grâce aux ultrasons. Ces lunettes comportent dans la partie frontale, un émetteur d'ondes ultrasons et deux capteurs destinés à recevoir les échos d'ondes 15 renvoyés par un objet situé en face de l'utilisateur à une distance allant jusqu'à 3 m. Elles comportent également une batterie et un système de vibrations. Seulement, ces lunettes sont encombrantes et ne sont pas discrètes. En 20 outre, ces lunettes vibrantes ne peuvent pas détecter des obstacles situés dans le champ de vision latéral de l'utilisateur, autrement dit sur sa droite ou sur sa gauche. En effet, une personne ne souffrant pas de déficience visuelle, bénéficie d'une information imagée sur l'espace se trouvant dans son champ visuel qui fait plus de 180 °. Ainsi, elle est en mesure de détecter 25 un objet situé sur sa droite ou sur sa gauche au niveau de sa tête. Objet de l'invention 30 Il existe un besoin de prévoir une solution permettant à une personne malvoyante de se déplacer tout en évitant les différents obstacles frontaux et 3036614 3 latéraux, et d'accomplir les tâches du quotidien de manière autonome et sans avoir à transporter des systèmes encombrant et indiscrets. La solution devrait avantageusement être facilement associée avec d'autres moyens de navigation et de déplacement pour offrir une autonomie presque totale à la 5 personne malvoyante. On tend à satisfaire ce besoin et à pallier les inconvénients cités ci-dessus en prévoyant un dispositif de détection d'obstacles pour une personne malvoyante, le dispositif étant muni de lunettes comportant une partie 10 frontale, le dispositif comportant : - un premier capteur de distance disposé dans la partie frontale et configuré pour détecter un obstacle situé dans le champ de vision latéral droit d'un utilisateur portant les lunettes ; - un deuxième capteur de distance disposé dans la partie frontale et 15 configuré pour détecter un obstacle situé dans le champ de vision latéral gauche d'un utilisateur portant les lunettes ; - un premier émetteur de vibrations destiné à stimuler l'utilisateur, et configuré de sorte à s'activer lorsqu'un obstacle est détecté par le premier capteur de distance dans ledit champ de vision latéral droit ; 20 - un deuxième émetteur de vibrations destiné à stimuler l'utilisateur, et configuré de sorte à s'activer lorsqu'un obstacle est détecté par le deuxième capteur de distance dans ledit champ de vision latéral gauche. 25 Selon un mode de réalisation préférentiel, la partie frontale peut comporter : - un cercle droit et un cercle gauche reliés par un pont ; et - une branche droite s'articulant à une de ses extrémités sur le cercle droit et une branche gauche s'articulant à une de ses extrémités sur le cercle gauche. 3036614 4 Le premier émetteur de vibrations est disposé, selon ce mode de réalisation, sur la branche droite et le deuxième émetteur de vibrations est disposé sur la branche gauche. 5 Selon une alternative, le cercle droit et/ou le cercle gauche comporte une cellule solaire photovoltaïque destinée à produire une énergie électrique alimentant le dispositif. Selon une alternative, les premier et deuxième émetteurs de vibrations sont 10 configurés pour être disposés au niveau de la taille de ladite personne. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de détection d'obstacles comporte un système de commande connecté aux premier et deuxième capteurs de distance, et configuré pour commander les premier et deuxième 15 émetteurs de vibrations. Préférentiellement, le système de commande peut comporter un système GPS. De manière encore plus préférentielle, le dispositif de détection d'obstacles peut comporter un système sonore commandé par le système de 20 commande, le système sonore étant destiné à délivrer une information sonore à l'utilisateur. En outre, le dispositif de détection peut comporter dans la partie frontale une caméra connectée au système de commande. Avantageusement, la caméra détecte une information codée et le système de commande peut être configuré pour traduire cette information en une 25 information sonore délivrée à l'utilisateur. Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième émetteurs de vibrations émettent des vibrations avec une fréquence dépendante de la distance séparant l'utilisateur d'un obstacle. 30 3036614 5 Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention 5 donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1 et 2 représentent, de manière schématique, en vue en perspective, des lunettes d'un dispositif de détection d'obstacles selon un 10 mode de réalisation ; - la figure 3 représente, de manière schématique, en vue en perspective, un dispositif de détection d'obstacles selon un autre mode de réalisation ; - la figure 4 représente, de manière schématique, en vue de en perspective, un dispositif de détection d'obstacles selon un mode 15 supplémentaire de réalisation. Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention 20 Un dispositif de détection d'obstacles pour une personne malvoyante, notamment un dispositif comportant des lunettes intelligentes, est décrit ci-après. Avantageusement, le dispositif est discret et compact et il permet de détecter à la fois des obstacles frontaux et latéraux. En outre, le dispositif peut être facilement associé à d'autres moyens de navigation et de 25 déplacement. Selon un mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, le dispositif est muni de lunettes 10 comportant une partie frontale 11. Le dispositif, comporte en outre un premier capteur de distance 12 configuré pour détecter un obstacle 30 situé dans le champ de vision latéral droit d'un utilisateur portant les lunettes 10. 3036614 6 Pour détecter un obstacle situé dans le champ de vision latéral gauche de l'utilisateur portant les lunettes 10, le dispositif comporte également un deuxième capteur de distance 13. Préférentiellement, les premier 12 et 5 deuxième 13 capteurs de distance sont disposés dans la partie frontale 11 des lunettes 10. Les capteurs de distance 12 et 13 peuvent être des capteurs infrarouge, ou tout autre type de capteurs de distance conventionnels. Actuellement, les 10 capteurs de distance peuvent être des capteurs miniatures ayant des dimensions inférieurs au centimètre. Préférentiellement, les capteurs de distance 12 et 13 sont peu encombrants, facilitant ainsi leur intégration dans les lunettes 10 en toute discrétion. 15 Afin de signaler la détection d'un obstacle à une personne portant les lunettes 10, le dispositif comporte des premier 14 et deuxième 15 émetteurs de vibrations. Le premier émetteur de vibrations 14 est destiné à stimuler l'utilisateur. Il est 20 configuré de sorte à s'activer lorsqu'un obstacle est détecté par le premier capteur de distance 12 dans le champ de vision latéral droit de la personne portant les lunettes 10. Le deuxième émetteur de vibrations 15 est également destiné à stimuler 25 l'utilisateur, et il est configuré de sorte à s'activer lorsqu'un obstacle est détecté par le deuxième capteur de distance 13 dans ledit champ de vision latéral gauche. Préférentiellement, les premier 12 et deuxième 13 capteurs de distance, sont 30 disposés respectivement à une extrémité droite et à une extrémité gauche selon un axe longitudinale de la partie frontale 11. 3036614 7 Comme illustré à la figure 2, les caractéristiques principales de détection d'un capteur de distance (12 ou 13) peuvent être la direction de visée (D) du capteur et sa portée, autrement dit, la distance maximale séparant un objet 5 détectable du capteur. Préférentiellement, les capteurs de distance 12 et 13 sont configurés de sorte à détecter des obstacles se trouvant à une distance, typiquement d'environ 1,5 m, et pouvant atteindre 3 m. De manière préférentielle, les capteurs 12 et 10 13 sont configurés à détecter des obstacles se trouvant à un angle a, par rapport à la direction de visée (D) du capteur, dont la valeur absolue peut atteindre 90°. L'angle a étant mesuré dans un plan horizontal passant par le capteur, et en prenant comme origine de l'angle mesuré l'intersection entre le plan horizontal et le capteur. 15 Le dispositif selon l'invention est avantageusement un dispositif discret qui permet de détecter des obstacles latéraux situés à une hauteur au niveau de la tête et du buste d'un utilisateur portant le dispositif, améliorant ainsi sa sécurité et son intégrité physique. 20 Préférentiellement, les premier et deuxième émetteurs 14 et 15 émettent des vibrations avec une fréquence dépendante de la distance séparant l'utilisateur d'un obstacle détecté. A titre d'exemple, les émetteurs de vibrations 14 et 15 vibrent avec une fréquence de plus en plus grande au fur 25 et à mesure que la distance entre la personne portant les lunettes 10 et l'obstacle détecté diminue. Comme illustré aux figures 1 à 4, les lunettes 10, notamment la partie frontale 11, comporte usuellement un cercle droit 16 et un cercle gauche 17 30 reliés par un pont 18. En outre, la partie frontale 11 comporte une branche droite 19 s'articulant à une de ses extrémités sur le cercle droit 16 et une 3036614 8 branche gauche 20 s'articulant à une de ses extrémités sur le cercle gauche 17. Selon un mode de réalisation préférentiel, le premier émetteur de vibrations 5 14 est disposé sur la branche droite 19 et le deuxième émetteur de vibrations 15 est disposé sur la branche gauche 20. Les émetteurs de vibrations comportent, par exemple, des éléments piézoélectriques ou des électroaimants miniaturisés. 10 Les émetteurs 14 et 15 peuvent ainsi être connectés directement aux capteurs 12 et 13. A titre d'exemple, les capteurs peuvent délivrer un signal électrique, lors d'une détection d'un obstacle, pouvant être acheminé directement aux émetteurs de vibrations de type piézoélectrique. Les vibrations peuvent être proportionnelles à l'amplitude du signal électrique 15 délivré par les capteurs, donnant ainsi de manière simple une information sur la distance et l'orientation d'un obstacle. Le dispositif selon ce mode de réalisation est avantageusement un dispositif compact discret et facile à réaliser. 20 Selon un mode de réalisation préférentiel illustré aux figures 3 et 4, le dispositif comporte un système de commande 22 connecté aux premier et deuxième capteurs de distance 12 et 13 et configuré pour commander les premier et deuxième émetteurs de vibrations 14 et 15. 25 Le système de commande 22 peut comporter une unité de calcul et un accumulateur électrique configuré pour alimenter les éléments du dispositif en énergie électrique. L'accumulateur peut être une batterie classique, une microbatterie ou tout autre moyen connu compact permettant de stocker et délivrer une énergie électrique. Préférentiellement, le système de commande 30 comporte une batterie rechargeable. 3036614 9 De manière préférentielle, au moins un des cercles droit et gauches 16 et 17 des lunettes 10 comporte une cellule solaire photovoltaïque. Ainsi, les cercles des lunettes sont mis à profit et participent à l'alimentation du dispositif en énergie électrique. Les cercles des lunettes peuvent alimenter 5 en énergie électrique un ou plusieurs éléments du dispositif. L'unité de calcul est configurée pour traiter les informations récoltées par les capteurs de distance 12 et 13. Les informations traitées sont ensuite analysées et en fonction de la détection d'un obstacle et de sa localisation, le 10 système de commande décide d'activer ou non les émetteurs de vibrations 14 et 15. Préférentiellement, le système de commande 22 contrôle la fréquence et l'intensité de chaque émetteur de vibrations en fonction de la localisation et de la distance d'un obstacle détecté par un des capteurs de distance. 15 Le système de commande 22 peut être connecté aux capteurs et aux émetteurs soient par l'intermédiaire de fils électriques classiques, soit par des moyens sans fils, par exemple par radiofréquence, ou tout autre technique connue. Le système de commande 22 et la paire de lunettes 10 peuvent 20 comporter chacun un jeu d'émetteurs et de récepteurs communiquant entre eux. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 4, les premier et deuxième émetteurs de vibrations 14 et 15 sont configurés pour être 25 disposés au niveau de la ceinture de la dite personne. Les émetteurs 14 et 15 peuvent comporter des moyens de fixation (non représentés) configurés pour accrocher les émetteurs sur une ceinture 30 que l'utilisateur du dispositif pourra passer autour de sa taille. Préférentiellement, le système de commande est connecté aux capteurs et aux émetteurs de vibrations par des 30 moyens sans fils. 3036614 10 Selon un mode de réalisation pouvant être combiné avec les modes de réalisations décrits ci-dessus, le dispositif comporte un système sonore connecté avec au moins les capteurs de distance 12 et 13. Le système sonore peut ainsi délivrer un signal sonore avec une intensité et une 5 fréquence déterminées selon l'information récoltée par les capteurs, de sorte à informer la personne sur la localisation et/ou la distance d'un obstacle. Préférentiellement, le système sonore est commandé par le système de commande 22 et il est destiné à délivrer une information sonore à l'utilisateur. 10 Afin d'améliorer l'autonomie d'une personne malvoyante ou aveugle, le dispositif selon l'invention peut être avantageusement associé de manière astucieuse à d'autres systèmes. Ainsi, selon un mode de réalisation, le système de commande 22 comporte un système de navigation par satellites 15 GPS (GPS pour « Global Positionning System » selon l'acronyme anglais). Par ailleurs, le système de commande peut également être couplé à des bornes fixes. Le système de contrôle communique, à titre d'exemple préférentiel, par radiofréquences avec les bornes. En utilisant la technique de 20 triangulation par exemple, le système de commande 22 est en mesure de déduire les informations sur un obstacle à détecter ou un chemin à suivre ou toute autre information utile qui sera retranscrite au porteur de lunettes 10 sous la forme d'un signal sonore ou sous la forme de vibrations. 25 Ainsi, le dispositif peut être avantageusement utilisé a la fois pour détecter des obstacles à l'aide des capteurs de distance 12 et 13 et guider la personne à l'aide du système GPS, ou à l'aide de bornes émettrices fixes procurant ainsi une autonomie améliorée aux personnes malvoyantes et aux aveugles. 30 3036614 11 Selon un mode de réalisation avantageux, la partie frontale 11 est munie d'une caméra 21 connectée au système de commande 22. La caméra 21 peut être mise à profit pour améliorer la détection d'obstacles. Par exemple, en transmettant l'image recueillie au système de commande 22, notamment 5 à l'unité de calcul afin de traiter l'image et obtenir une information supplémentaire sur la détection et la localisation d'obstacles situés à hauteur du buste et de la tête de la personne portant les lunettes 10. Par ailleurs, la caméra peut également être utilisée pour transmettre une 10 image d'une étiquette, d'un billet, ou d'une pancarte au système de commande 22, qui traitera l'image pour retranscrire l'information à la personne, de préférence, par un signal sonore verbal. Autrement dit, la caméra 21 détecte une information codée et le système de commande 22 la lit en traduisant cette information en une information sonore délivrée à 15 l'utilisateur du dispositif de détection. REVENDICATIONS1. Dispositif de détection d'obstacles pour une personne malvoyante, le dispositif étant muni de lunettes (10) comportant une partie frontale (11), dispositif caractérisé en ce qu'il comporte : - un premier capteur de distance (12) disposé dans la partie frontale (11) et configuré pour détecter un obstacle situé dans le champ de vision latéral droit d'un utilisateur portant les lunettes (10) ; - un deuxième capteur de distance (13) disposé dans la partie frontale (11) et configuré pour détecter un obstacle situé dans le champ de vision latéral gauche d'un utilisateur portant les lunettes (10) ; - un premier émetteur de vibrations (14) destiné à stimuler l'utilisateur, et configuré de sorte à s'activer lorsqu'un obstacle est détecté par le premier capteur de distance (12) dans ledit champ de vision latéral droit ; - un deuxième émetteur de vibrations (15) destiné à stimuler l'utilisateur, et configuré de sorte à s'activer lorsqu'un obstacle est détecté par le deuxième capteur de distance (13) dans ledit champ de vision latéral gauche. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la partie frontale (11) comporte : - un cercle droit (16) et un cercle gauche (17) reliés par un pont (18) ; - une branche droite (19) s'articulant à une de ses extrémités sur le cercle droit (16) et une branche gauche (20) s'articulant à une de ses extrémités sur le cercle gauche (17) ; et dans lequel le premier émetteur de vibrations (14) est disposé sur la branche droite (19) et le deuxième émetteur de vibrations (15) est disposé sur la branche gauche (20). 3036614 13 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premier et deuxième émetteurs de vibrations (14, 15) sont configurés pour être disposés au niveau de la taille de ladite personne. 5 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant un système de commande (22) connecté aux premier et deuxième capteurs de distance (12, 13) et configuré pour commander les premier et deuxième émetteurs de vibrations (14, 15). io 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le système de commande (22) comporte un système GPS. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, comportant un système sonore commandé par le système de commande (22), le système sonore 15 étant destiné à délivrer une information sonore à l'utilisateur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la partie frontale (11) est munie d'une caméra (21) connectée au système de commande (22). 20 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, dans lequel la caméra (21) détecte une information codée, et dans lequel le système de commande (22) est configuré pour traduire cette information en une information sonore délivrée à l'utilisateur. 25 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie frontale (11) comporte un cercle droit (16) et un cercle gauche (17), au moins un des cercles droit et gauche (16, 17) comporte une cellule solaire photovoltaïque destinée à produire une énergie électrique alimentant le dispositif. 3036614 14 10.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier et deuxième émetteurs de vibrations (14, 15) émettent des vibrations avec une fréquence dépendante de la distance séparant l'utilisateur d'un obstacle détecté. 5