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FR2818533A1 - AUTONOMOUS LOCATION AND ASSISTANCE DEVICE, FOR BLIND, BLIND OR HANDICAPPED PERSONS - Google Patents

AUTONOMOUS LOCATION AND ASSISTANCE DEVICE, FOR BLIND, BLIND OR HANDICAPPED PERSONS Download PDF

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Abstract

The invention concerns a self-contained device for location and assistance designed for the blind, people with impaired sight and handicapped people. There are relatively few devices enabling a blind person to move about and direct themselves. The invention aims at making up for that by providing a self-contained and self-powered aid device. Said device based on a micro-computer card (1) enables to manage a GPS card (5), a GSM modem (6) for transmitting data, a GSM telephone card (7) with its earphone (11) and microphone (10). Said micro-computer card (1) is provided with a management software (4) and a map database on a CD-ROM type support (9). A powering assembly (8), a button key pad for switching on the device (13) as well as sensors and detectors (12) complete the assembly. All those components enable to accurately calculate a user's position to communicate to him data designed to direct and assist him. The man/machine interface operates through speech-synthesis message. The inventive device is particularly designed to guide and assist blind people or people with impaired sight.

Description

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L'invention est relative à un dispositif de localisation, de guidage et d'assistance destiné en premier lieu aux personnes aveugles, mal voyantes ou handicapées. Les dispositifs ou moyens permettant à un aveugle de se déplacer et de s'orienter sont relativement peu nombreux. Le plus connu est le chien d'aveugle qui ne peut orienter son propriétaire que sur des parcours connus et vers des lieux reconnus. The invention relates to a location, guidance and assistance device intended primarily for blind, visually impaired or disabled people. The devices or means allowing a blind person to move and to orient themselves are relatively few. The best known is the guide dog which can guide its owner only on known routes and to recognized places.

Le dispositif selon l'invention comprend au moins : une carte mère électronique de type micro informatique permettant la gestion des différents composants électroniques et programmes informatique du dispositif, - une carte GPS (Système global de positionnement) et son antenne, - un modem GSM bi bande pour la transmission de données, - une carte téléphone GSM avec équipement de tête (casque et micro) destinée à des communications phoniques, - une base de données cartographiques géo référencée stockée sur un support de type CD ROM, - un logiciel de gestion des programmes et des communications, - un ensemble alimentation, - un clavier à touches permettant la mise en marche et la gestion du dispositif, - des capteurs et détecteurs. The device according to the invention comprises at least: an electronic motherboard of microcomputer type allowing the management of the various electronic components and computer programs of the device, - a GPS card (Global positioning system) and its antenna, - a dual GSM modem band for data transmission, - a GSM telephone card with head equipment (headset and microphone) intended for phonic communications, - a geo-referenced cartographic database stored on a CD-ROM type support, - software for managing programs and communications, - a power supply unit, - a keyboard with keys allowing the starting and the management of the device, - sensors and detectors.

L'invention fait concourir tous ces composants de manière à déterminer la position précise d'un utilisateur dans le but de lui apporter, en temps réel, des informations destinées à l'orienter et à le renseigner. The invention involves all of these components so as to determine the precise position of a user in order to provide him, in real time, with information intended to orient and inform him.

Les éléments constitutifs de l'invention sont intégrés dans un vêtement technique de type sac à dos. The constituent elements of the invention are integrated into a technical garment of the backpack type.

L'alimentation de l'ensemble est réalisée grâce à des batteries logées dans le sac à dos. La mise sous tension est obtenue à l'aide d'un clavier, avec différents commutateurs, fixé sur l'une des bretelles du sac en fonction du profil utilisateur (droitier ou gaucher). The whole is powered by batteries housed in the backpack. The power is obtained using a keyboard, with different switches, attached to one of the shoulder straps of the bag according to the user profile (right or left handed).

Les progrès techniques et la miniaturisation des composants électroniques permettent de disposer de cartes GPS et GSM de faible encombrement et ayant une consommation électrique réduite. En matière de positionnement par satellite la précision de localisation est, dans certaines conditions, inférieure au mètre. Technical progress and the miniaturization of electronic components have made it possible to have GPS and GSM cards with a small footprint and having reduced electrical consumption. In terms of satellite positioning, the location accuracy is, under certain conditions, less than a meter.

L'invention est articulée autour d'une carte de type micro informatique sur laquelle est connecté un dispositif GPS. Ce dispositif est en relation constante avec le réseau des satellites et avec l'antenne point fixe au sol DGPS. Cette dernière est The invention is based on a microcomputer type card to which a GPS device is connected. This system is in constant contact with the satellite network and with the DGPS fixed point antenna on the ground. The latter is

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destinée à augmenter la précision de la localisation.  intended to increase the accuracy of the localization.

La carte micro informatique, ou carte mère, comporte plusieurs éléments : - des composants et des programmes de gestion de la couche communication, - des composants et des programmes de gestion de la couche localisation, - des mémoires informatiques de type RAM, - des mémoires informatiques de type ROM et CD ROM, - un programme d'exploitation, La couche communication de cette carte gère un modem GSM, une carte téléphone GSM, un micro déporté et un casque d'écoute. Tous ces éléments sont directement raccordés à cette partie de l'invention. The microcomputer card, or motherboard, comprises several elements: - components and programs for managing the communication layer, - components and programs for managing the location layer, - computer memories of the RAM type, - memories computer type ROM and CD ROM, - an operating program, The communication layer of this card manages a GSM modem, a GSM telephone card, a remote microphone and a headset. All these elements are directly connected to this part of the invention.

Dés mise sous tension de l'invention le dispositif GPS, qui calcule en permanence les coordonnées de l'utilisateur, communique ces informations à la carte mère au travers de la couche localisation. As soon as the invention is powered up, the GPS device, which continuously calculates the coordinates of the user, communicates this information to the motherboard through the location layer.

La mise en marche de l'invention lance automatiquement le programme d'exploitation. Starting the invention automatically launches the operating program.

Ce dernier prend connaissance, au travers de la couche localisation, des paramètres de longitude, de latitude, de vitesse et de cap communiqué par le dispositif GPS. The latter takes cognizance, through the location layer, of the longitude, latitude, speed and heading parameters communicated by the GPS device.

Le programme d'exploitation a en mémoire des itinéraires prédéfinis qui ont préalablement été téléchargés et qui sont donc exploitables sur simple requête. The operating program has in memory predefined routes which have been previously downloaded and which can therefore be used on simple request.

Le logiciel peut également après indication d'un point de départ et d'un point de destination effectuer les opérations de guidage. The software can also, after indicating a starting point and a destination point, carry out the guidance operations.

La sollicitation du programme et le lancement de requête sont réalisés soit au travers d'une interface de type clavier, soit par un programme de reconnaissance vocale permettant d'indiquer en clair au programme le type d'itinéraire choisi (itinéraire pré enregistré ou itinéraire libre). The program is requested and the request is launched either through a keyboard-type interface, or by a voice recognition program making it possible to indicate clearly to the program the type of route chosen (pre-recorded route or free route ).

A partir du moment ou l'invention passe en mode guidage, le logiciel compare les paramètres de position communiqués par le dispositif GPS avec les coordonnées cartographiques de sa base de données. From the moment when the invention goes into guidance mode, the software compares the position parameters communicated by the GPS device with the cartographic coordinates of its database.

La base de données est stockée sur une mémoire de type CD ROM qui est pilotée par la carte mère. Le logiciel indique alors directement à l'utilisateur les informations attendues. Ces informations sont adressées à l'utilisateur au travers de la couche communications sous forme de message en synthèse vocale. Ces informations, qui sont acheminées jusqu'à un casque directement raccordé à la carte mère, peuvent The database is stored on a CD ROM type memory which is controlled by the motherboard. The software then indicates directly to the user the expected information. This information is sent to the user through the communications layer in the form of a text-to-speech message. This information, which is sent to a headset directly connected to the motherboard, can

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être une destination et le dispositif indiquera alors l'itinéraire à l'utilisateur au fur et à mesure du déplacement. Ces informations peuvent également concerner l'environnement et indiquer la présence d'une pharmacie si une demande préalable a été adressée au dispositif.  be a destination and the device will then indicate the route to the user as the trip progresses. This information may also concern the environment and indicate the presence of a pharmacy if a prior request has been made to the device.

Ces informations sont délivrées sous forme de message cours comme par exemple "Pharmacie... 200 mètres droit devant sur le trottoir gauche". This information is delivered in the form of a course message such as "Pharmacy ... 200 meters straight ahead on the left sidewalk".

Des informations complémentaires peuvent être demandées à n'importe quel moment au dispositif comme la station de métro ou le bureau de poste les plus proches. Ces informations sont réclamées au travers d'un micro sous forme de message ayant fait l'objet d'un apprentissage par le logiciel. Les paramètres de la voix de l'utilisateur et des message types sont mémorisés dans le dispositif. Tout nouveau trajet est sauvegardé par le programme.  Additional information can be requested at any time from the device such as the nearest metro station or post office. This information is requested through a microphone in the form of a message that has been the subject of learning by the software. User voice and typical message settings are stored in the device. Any new trip is saved by the program.

Un deuxième mode opératoire de guidage consiste à transmettre les informations de position recueillis par le dispositif GPS grâce au modem GSM connecté à la carte mère. A second guidance operating mode consists in transmitting the position information collected by the GPS device thanks to the GSM modem connected to the motherboard.

Ce modem GSM est en liaison permanente avec un serveur informatique qui mémorise les coordonnées successives de position communiqué par le dispositif GPS. This GSM modem is in permanent connection with a computer server which stores the successive position coordinates communicated by the GPS device.

La carte téléphone GSM intégrée dans le dispositif permet une liaison permanente avec le serveur qui peut ainsi communiquer des renseignements à l'utilisateur. The GSM telephone card integrated in the device allows a permanent link with the server which can thus communicate information to the user.

Ces informations sont communiquées directement par le serveur ou par le biais d'un opérateur. This information is communicated directly by the server or through an operator.

Ces renseignements sont automatiques (itinéraires, obstacles, position par rapport aux infrastructures, etc..) mais peuvent également être réclamés par l'utilisateur (renseignements sur la position d'un lieu particulier comme par exemple la pharmacie la plus proche). This information is automatic (routes, obstacles, position relative to infrastructure, etc.) but can also be requested by the user (information on the position of a particular place such as the nearest pharmacy, for example).

La carte téléphone GSM est relié à l'utilisateur par des équipements de tête de type micro et écouteur. The GSM telephone card is connected to the user by headset equipment such as a microphone and earpiece.

Ce dispositif intègre également des capteurs ou détecteurs comme par exemple un détecteur de perte de verticalité ou une touche SOS permettant à l'utilisateur d'envoyer une alarme en cas de problèmes. This device also incorporates sensors or detectors such as a loss of verticality detector or an SOS key allowing the user to send an alarm in the event of problems.

Dans une variante des détecteurs de type radar sont raccordés au dispositif et permettent de calculer la distance réelle des obstacles (murs, infrastructures, etc...). Ces informations rapprochées et comparées avec celles fournies par le In a variant, radar type detectors are connected to the device and make it possible to calculate the real distance from obstacles (walls, infrastructures, etc.). This information compared and compared with that provided by the

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dispositif GPS débouchent sur une localisation plus précise de la position de l'utilisateur et des éléments de son environnement.  GPS device lead to a more precise location of the position of the user and elements of his environment.

La figure 1 illustre le schéma du principe de fonctionnement de l'invention. FIG. 1 illustrates the diagram of the operating principle of the invention.

En référence à ce dessin ce dispositif comporte une carte mère de type micro informatique (1) avec son programme d'exploitation (4). With reference to this drawing, this device comprises a motherboard of microcomputer type (1) with its operating program (4).

Cette carte dispose de composants électroniques et notamment d'un processeur et de mémoire de type RAM et ROM. Elle est dotée et pilote une unité de stockage de type CD ROM comportant une base de données cartographique (9). This card has electronic components and in particular a processor and RAM and ROM type memory. It is equipped with and drives a CD ROM type storage unit comprising a cartographic database (9).

Elle possède une carte informatique intégrant des composants électroniques et des ports de communications (2) qui servent à la gestion d'un modem GSM de transmission de données (6) et d'une carte téléphone GSM (7). Un micro (10) et des écouteurs (11), permettant de recevoir ou d'envoyer des informations et des messages au dispositif, sont connectés sur la carte communication (2). It has a computer card integrating electronic components and communications ports (2) which are used to manage a GSM modem for data transmission (6) and a GSM telephone card (7). A microphone (10) and earphones (11), making it possible to receive or send information and messages to the device, are connected to the communication card (2).

Sur la carte micro informatique (1) sont implantés des composants (3) et un programme permettant de gérer des informations en provenance d'un dispositif GPS (5). Ces composants (3) permettent également de réceptionner des informations en provenance de divers capteurs (12). Ces capteurs (12) peuvent être de type logique ou analogique. On the microcomputer card (1) are installed components (3) and a program making it possible to manage information coming from a GPS device (5). These components (3) also make it possible to receive information from various sensors (12). These sensors (12) can be of the logic or analog type.

L'ensemble des composants du dispositif est alimenté par un bloc alimentation comportant des batteries (8). All the components of the device are supplied by a power supply unit comprising batteries (8).

Un clavier à touches (13) connecté directement sur la carte mère informatique (1) permet de piloter le dispositif. A keyboard with keys (13) connected directly to the computer motherboard (1) makes it possible to control the device.

Cette invention est susceptible d'applications industrielles comme le guidage des personnes aveugles ou handicapées moteur mais également d'applications comme la localisation et la détection d'incidents survenants à des personnes pratiquant des sports à risques comme la randonné en montagne, l'escalade, l'ULM ou le VTT ( liste non exhaustiveThis invention is capable of industrial applications such as guiding blind people or people with motor disabilities, but also of applications such as the location and detection of incidents occurring to people practicing risky sports such as mountain hiking, climbing, ULM or mountain biking (non-exhaustive list

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Dispositif de localisation et d'assistance d'une personne aveugle caractérisé en ce qu'il comporte au moins : - une carte mère électronique de type micro informatique (1) permettant la gestion des différents composants du dispositif, - une carte GPS (Système global de positionnement par satellite) (5) et son antenne, - un modem GSM bi bande (6) pour la transmission de données, - une carte téléphone GSM (7) avec un casque écouteurs (11) et un micro (10) destinée à des communications phoniques, - une base de données cartographiques géo référencée sur support de type CD ROM (9), - un logiciel de gestion des programmes et des communications (4), - un ensemble alimentation (8), - un clavier à touches permettant la mise en marche du dispositif (13), - des capteurs et détecteurs (12). 1) Device for locating and assisting a blind person, characterized in that it comprises at least: - an electronic motherboard of microcomputer type (1) allowing the management of the various components of the device, - a GPS card ( Global satellite positioning system) (5) and its antenna, - a dual-band GSM modem (6) for data transmission, - a GSM telephone card (7) with an earphone (11) and a microphone (10) intended for phonic communications, - a geo-referenced cartographic database on CD-ROM type support (9), - a program and communications management software (4), - a power supply assembly (8), - a keyboard with keys for switching on the device (13), - sensors and detectors (12). Ces éléments étant interconnectés entre eux pour permettre la localisation précise de l'utilisateur et la diffusion en temps réel d'informations destinées à orienter à assister et à renseigner l'utilisateur. These elements being interconnected to allow precise location of the user and the dissemination in real time of information intended to guide and assist the user. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que tous ces composants sont intégrés dans un vêtement technique de type sac à dos qui comporte également le dispositif d'alimentation (8) (batteries).  2) Device according to claim 1 characterized in that all of these components are integrated in a technical garment of the backpack type which also includes the supply device (8) (batteries). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la carte informatique (1) comporte une mémoire informatique, des programmes ou logiciels (4) et une base de données (9).  3) Device according to claim 1 characterized in that the computer card (1) comprises a computer memory, programs or software (4) and a database (9). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le modem GSM (6) transmet en permanence, à un serveur informatique distant, la position de l'utilisateur calculée par la carte GPS (5) et que cette transmission s'effectue en mode hertzien.  4) Device according to claim 1 characterized in that the GSM modem (6) transmits permanently, to a remote computer server, the position of the user calculated by the GPS card (5) and that this transmission takes place in mode radio. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le modem GSM (6) et la carte téléphone GSM (7) matérialisent deux lignes téléphoniques différentes. 5) Device according to claim 1 characterized in that the GSM modem (6) and the GSM telephone card (7) materialize two different telephone lines.
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