Повна стаття iSonar - пристрій попередження про перешкоди для абсолютно незрячих

Оригінальна стаття дослідження

  • Повна стаття
  • Цифри та дані
  • Список літератури
  • Цитати
  • Метрики
  • Ліцензування
  • Передруки та дозволи
  • PDF

Анотація

У всьому світі налічується 285 мільйонів людей із вадами зору, з них 39 мільйонів повністю сліпі, а 246 мільйонів мають слабкий зір (1). Довгі тростини та собаки-поводирі є для них відомими засобами мобільності. На жаль, вони не можуть захистити голову та верхню частину тіла від зіткнень, таких як вуличні знаки, стовпи автобусів, відкриті вікна, гілки дерев та огорожі, особливо в міських умовах. Різні технології виявлення, включаючи Глобальну систему позиціонування (GPS), лазери, камери та ультразвукові хвилі, використовувались для досліджень та комерційних продуктів для вирішення вищезазначених проблем (2).

повна

Існувало кілька підходів, які використовують GPS для локалізації та навігації інвалідів із зором у міському середовищі. Навігаційна система на основі GPS (3) є комерційним продуктом, який використовує супутникові сигнали для визначення місця розташування користувача приблизно в 20 м. Цей пристрій не підходить для внутрішнього середовища, оскільки високі показники втрат сигналу та низька точність можуть створювати небезпечні ситуації для людей із вадами зору. Пріоритети на основі карти для підходу до локалізації (4) генерують сигнали від приймачів GPS із фіксованим розташуванням, а мобільний приймач використовується для корекції положення пристрою. Однак ця послуга GPS доступна не у всіх регіонах і не може надати інформацію про перешкоди перед людьми з вадами зору.

Інструмент для зондування дальності та виявлення навколишнього середовища (5), лазерна техніка покращує безпеку (6), а LaserCane (7) використовує лазерні методи вимірювання відстані. Це виявлення має обмежене покриття, що небезпечно через сліпі плями. Система виявлення та попередження перешкод методом акустичного зворотного зв’язку (8) представляє систему стереокамери для зору для виявлення потенційних перешкод у 3D-сценаріях у приміщенні та на вулиці. Зокрема, він використовує стереозвук із різними частотами для відображення наявності перешкод. Незважаючи на зареєстровану продуктивність, цей пристрій потрібно вдосконалити, щоб основні компоненти помістилися в менший пристрій.

Пристрої ультразвукового виявлення можна класифікувати на два типи: звуковий зворотний зв'язок та тактильний зворотний зв'язок. Прикладами ультразвукових пристроїв зворотного зв'язку є Echolocation (9), Navbelt (10) та проект Міжнародного університету Флориди (FIU) (11). Недоліком цих пристроїв зворотного зв’язку є те, що користувачі з вадами зору не можуть отримати доступ до слухового сенсу в міських сценаріях. Щодо підходу тактильного зворотного зв'язку, Guidecane (12) має обмежене виявлення лише на землі та на бічних перешкодах. Що стосується недоліків CyARM (13), користувачеві завжди потрібно тримати його для сканування навколишнього середовища, а пристрій занадто важкий. Що стосується тактильної ручки (14, 15), цей пристрій використовує чотири ультразвукові датчики для виявлення перешкод у напрямку спереду, ліворуч, праворуч і нижньою частиною руки користувача. Тактильні решітки 4 × 4 представляють різні положення перешкод. Щоб забезпечити його ефективність, результати показують, що необхідна надмірна підготовка користувачів.