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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Blindenlangstock mit Sensor.
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Sehbehinderte oder blinde Menschen bedienen sich zur Orientierung häufig des Weißen Langstocks, der weitläufig auch als 'Blindenstock' bezeichnet wird. Eine offizielle Bezeichnung, die im Folgenden verwendet wird, ist 'Blindenlangstock'. Durch dieses Hilfsmittel werden in der Sicht eingeschränkte Personen befähigt, sich, ggf. nach einem Mobilitätstraining, sicher, selbständig und effektiv durch eine Umgebung zu bewegen.
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In der Regel besteht ein Blindenlangstock aus einem Stock, der an der einen Seite einen Griff und an der gegenüberliegenden Seite ein Spitzenelement aufweist. Als Spitzenelemente dienen dabei zum Beispiel rollende Kugelspitzen, Marshmallow-Spitzen, Spitzen mit eingearbeiteten Stahlkugeln oder Glasmurmeln.
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Für die Benutzung des Blindenlangstocks gibt es verschiedene Techniken, von denen die Pendeltechnik besonders häufig verwendet wird. Bei dieser wird der Gehweg in einem bestimmten Rhythmus fächerartig abgetastet und so Hindernisse auf dem vorausliegenden Wegabschnitt aufgespürt und deren Abstand ertastet. Eine Abwandlung der Pendeltechnik ist die Schleiftechnik, die dieses Prinzip auf einem kleineren Areal mit einer größeren Genauigkeit anwendet. Weitere Benutzertechniken sind die Doppelpunkttechnik, eine Erweiterung der Pendeltechnik, und die Diagonaltechnik, eine Suchtechnik zum Auffinden von Türen und Durchgängen in Gebäuden.
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Zusätzlich gibt es auch besondere Techniken für die Benutzung von Treppen, z. B. indem der Benutzer den Stock im lockeren Griff bei jeder Stufe anschlagen lässt und so die Abmessungen der einzelnen Stufen erkennt.
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Herkömmliche Blindenlangstöcke sind zumeist mit einer federnden, rundlichen Spitze ausgestattet, die lediglich beim direkten Kontakt mit dem Boden oder mit Gegenständen ein Signal in Form einer Erschütterung im Stock auslöst. Diese Erschütterung kann der Träger des Stocks spüren und seine nächsten Schritte demgemäß planen. Auf diese Weise können insbesondere bei der Pendeltechnik, aber auch bei anderen Techniken, bei denen der Stock gewisse Strecken leicht schwebend über dem Boden geführt wird, Löcher oder Treppenabsätze nicht optimal erkannt werden.
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US 5,097,856 A offenbart einen sprechenden Blindenstock, der seinen Träger vor Gefahrensituationen warnt oder in Notsituationen Hilfe ruft. Er umfasst eine Scanvorrichtung, einen Entfernungsmesser und einen Bewegungsdetektor.
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DE 29 917 846 U1 beschreibt einen Blindenstab mit Rollen, wobei die Rollen einen Dynamo antreiben, der die Energie für verschiedene Radar-, Ultraschall- und Infrarotsensoren sowie ein Steuergerät liefert, bei dem Sensoren Höhe und Breite eines Weges nach bewegten oder stehenden sowie warmen und kalten Körpern abmessen und die eingehenden Signale über das Steuergerät in akustische Signale oder gesprochene Worte transponieren, die mittels eines Senders oder eines Führungskabels zu einem Lautsprecher im Ohr des Blinden geführt werden.
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Aufgabe dieser Erfindung war, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen verbesserten Blindenlangstock zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Blindenlangstock mit Sensor nach den Ansprüchen gelöst.
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Ein erfindungsgemäßer Blindenlangstock umfasst mindestens ein Stockelement, mindestens ein Griffelement, mindestens ein Spitzenelement und mindestens ein Sensorelement, wobei mindestens eines der Sensorelemente nicht weiter als 50 cm vom Spitzenelement entfernt angeordnet ist. Des Weiteren ist mindestens eines der Spitzenelemente am Ende eines Stockelements angebracht und mindestens eines der Sensorelemente über eine Haltestruktur über das Spitzenelement beweglich mit dem Stockelement verbunden, oder mindestens eines der Sensorelemente am Ende eines Stockelements angebracht und mindestens eines der Spitzenelemente über eine Haltestruktur über das Sensorelement mit dem Stockelement verbunden, wobei in diesem Fall mindestens eines der betreffenden Sensorelemente den Winkel zwischen Stockelement und Haltestruktur misst.
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Geeignete Stockelemente und geeignete Materialien für solche sind dem Fachmann bekannt. Obwohl das Stockelement vorzugsweise aus einem einzigen Stück besteht, gibt es ebenso bevorzugte Ausführungen, bei denen das Stockelement aus mehreren Stücken besteht und steckbar oder klappbar ist, um platzsparend verstaut zu werden.
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Geeignete Griffmaterialien und -formen sind dem Fachmann bekannt.
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Geeignete Spitzenelemente sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt werden dabei runde Spitzenelemente, welche den Boden mit runden und/oder rollenden Elementen berühren, vorzugsweise mit Kugeln oder Rollen. Bevorzugte Anordnungspunkte für die betreffenden Spitzenelemente sind jeweils die vom Griffelement abgewandte Seite des Stockelements, insbesondere dessen Ende oder eine an dessen Ende angebrachte Haltestruktur.
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Bevorzugte Sensorelemente arbeiten optische Informationen und/oder akustische Informationen und/oder Druck- oder Winkeländerungen in Signale um, wobei Sensoren der Gruppe Kameras, Ultraschallsensoren, Radarsensoren und Piezosensoren oder sonstige Winkelmesser besonders bevorzugt werden. Im Folgenden werden in einigen bevorzugten Ausführungsformen auch Elemente, die den Spitzenelementen ähnlich sind, in Sensorelementen verwendet.
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Im Grunde dienen die Spitzenelemente eines Blindenlangstocks als Sensoren. Die hier genannten Sensorelemente sind jedoch zusätzlich zu dem mindestens einen Sensorelement an dem Blindenlangstock angeordnet. Die Sensorelemente, insbesondere mindestens eines der maximal 50 cm vom Spitzenelement beabstandeten Sensorelemente, sind vorzugsweise dazu ausgelegt, um Unebenheiten des Bodens zu messen und auf diese Weise Stufen, Bordsteine oder Löcher im Boden zu erkennen. Die Spitzenelemente erkennen Hindernisse bei den normalen Bewegungstechniken des Stocks.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Sensorelement am spitzenseitigen Ende des Stockelements angebracht, vorzugsweise bei normaler Halteposition des Blindenlangstocks nicht mehr als 50 cm vom Boden entfernt, vorzugsweise nicht mehr als 10 cm, insbesondere maximal 5 cm. Eine bevorzugte Definition des Begriffs 'normale Halteposition' ist eine Orientierung des Blindenlangstocks von 60° zur Ebene des Bodens. Insbesondere ist das Sensorelement nicht weiter als 30 cm, vorzugsweise maximal 10 cm, insbesondere maximal 5 cm, von dem Spitzenelement entfernt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sensorelement an einer zusätzlichen Halterung angeordnet, die es vom Stockelement oder dem Spitzenelement beabstandet, wobei die Halterung insbesondere eine Länge zwischen 5 cm und 50 cm aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines der Sensorelemente zwischen Spitzenelement und Stockelement angeordnet, insbesondere so, dass es mindestens eines der Spitzenelemente oder eine mit den betreffenden Spitzenelementen verbundene Haltevorrichtung mit dem Stockelement verbindet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Sensorelement im Bereich des an dem am Stockende befindlichen Spitzenelements, insbesondere beweglich, vorzugsweise mittels einer Haltestruktur, angebracht. Die Haltestruktur hat dabei eine bevorzugte Länge zwischen 3 cm und 50 cm.
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Wenn ein betreffender Sensor ein Hindernis wahrnimmt, was insbesondere durch Überschreiten oder Unterschreiten einer gewissen Messschwelle realisiert wird, wird ein Warnsignal generiert, vorzugsweise durch mindestens eine Steuereinheit, die insbesondere zusätzlich im Blindenlangstock enthalten ist.
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Obwohl es Sensoren gibt, die selber bei Entdeckung eines Hindernisses ein spür- oder hörbares Warnsignal erzeugen können, wird auch eine Ausführungsform bevorzugt, die mindestens ein zusätzliches Anzeigeelement umfasst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Griff mindestens ein Anzeigeelement auf, dessen Anzeige vorzugsweise akustisch, thermisch oder haptisch erfolgt.
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Bevorzugte Anzeigeelemente sind dabei dermaßen angeordnet, dass sie beim Halten des Stocks die Hand berühren, also im Anfassbereich des Griffelements angeordnet sind, und mit mindestens einem der Sensorelemente in Verbindung stehen, insbesondere über mindestens eine der Steuereinheiten, so dass die Sensordaten bei Erfassen eines Hindernisses analog oder digital von den Anzeigeelementen wiedergegeben werden. Die Formulierung 'analog oder digital' bedeutet in diesem Zusammenhang, dass nachdem ein Hindernis entdeckt wurde eine bijektive Zuordnung 'je größer das Sensorsignal desto größer das angezeigte Signal' erfolgt (analog) oder unabhängig von der Größe des Sensorsignals bei Entdeckung eines Hindernisses ein Signal gleicher Intensität oder ein alternierendes Signal mit gleicher Amplitude der sich wiederholenden Signalgruppen angezeigt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform werden beim Erkennen eines Hindernisses betreffende Anzeigeelemente mit einer Stromquelle verbunden und erwärmen sich dadurch, bewegen sich oder geben mindestens einen Ton von sich.
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Insbesondere bei haptischen Anzeigeelementen wird durch die Verbindung mit einer Stromquelle ein Elektromagnet eingeschaltet, der periodisch einen magnetischen oder ferromagnetischen Gegenpart anzieht und/oder abstößt und diesen dadurch in Vibration versetzt, welche insbesondere über ein elastisches Kunststoffelement (z. B. Gummi) an die Oberfläche des Griffs und damit an die Hand des Benutzers weitergeleitet wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines der Sensorelemente dermaßen positioniert, dass Stufen, Schlaglöcher oder sonstige Unebenheiten des Bodens detektiert werden können, und der Blindenlangstock vorzugsweise mindestens ein zusätzliches Sensorelement aufweist, das dazu ausgelegt ist, vor Hindernissen im Kopf und/oder Bauchbereich des Stockträgers zu warnen.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Blindenlangstock mindestens zwei Spitzenelemente in Form von Kugeln oder Rollen, wobei mindestens eines der Spitzenelemente dazu geeignet ist, bei der Pendeltechnik links und rechts den Boden abzutasten, ohne den Bodenkontakt währenddessen zu verlieren und mindestens eines der anderen Spitzenelemente dazu geeignet ist, längs der Bewegungsrichtung des Trägers zu rollen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden beim Heben des Stocks, insbesondere durch eines der Spitzenelemente, zumindest diejenigen Sensorelemente, die Bodenunebenheiten registrieren, dermaßen gesteuert, dass sie keine falschen Bodenunebenheiten detektieren, die durch das Heben des Stocks und die damit verbundene Änderung des relativen Abstandes von der Stockspitze zum Boden resultieren. Dies geschieht insbesondere mittels mindestens einer der Steuereinheiten und/oder durch Ausschalten der betreffenden Sensoren, solange die Stockspitze nicht den Boden berührt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines der Sensorelemente vom Stockelement über eine Haltestruktur beabstandet, wobei die Anbringung der Haltestruktur am Stockelement maximal 10 cm, insbesondere maximal 5 cm vom Spitzenelement entfernt ist.
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Beispiele für das erfindungsgemäße System sind in den Abbildungen dargestellt.
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1 zeigt skizzenhaft einen Blindenlangstock.
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2 zeigt schematisch das Griffelement einer bevorzugten Ausführungsform.
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3 zeigt schematisch ein bevorzugtes Anzeigeelement.
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4 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Spitze.
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5a und 5b zeigen schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Blindenlangstocks.
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6 zeigt schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Blindenlangstocks.
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1 zeigt einen Blindenlangstock umfassend ein Stockelement 1, ein Griffelement 2, ein Sensorelement 3, ein zusätzliches Sensorelement 4, ein Spitzenelement 5 und ein zusätzliches Spitzenelement 6. Die Sensorelemente sind hier vorzugsweise Kameras und/oder Ultraschallsensoren. Während das nahe dem Spitzenelement angeordnete Sensorelement 3 dermaßen positioniert ist, um Stufen, Schlaglöcher oder sonstige Unebenheiten des Bodens zu detektieren, ist das zusätzliche Sensorelement dazu ausgelegt, vor Hindernissen im Kopf und/oder Bauchbereich des Stockträgers zu warnen. Es ist von Vorteil, wenn die Sensorelemente wasserdicht sind.
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2 zeigt das Griffelement 2 einer bevorzugten Ausführungsform. An diesem Griffelement sind zwei Anzeigeelemente (jeweils Nr. 8) angeordnet, die bei einer Detektion eines Hindernisses durch mindestens eines der Sensorelemente den Träger des Stocks warnen.
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3 zeigt ein bevorzugtes Anzeigeelement 8, umfassend eine Feder 82, ein mit dieser Feder verbundenes ferromagnetisches oder magnetisches Element 83 und eine Spule eines Elektromagneten 84. Wird dieses Anzeigeelement angeschaltet, erzeugt ein Wechselstrom ein alternierendes magnetisches Feld in der Spule des Elektromagneten 84, welches das ferromagnetische oder magnetische Element 83 zu Schwingungen anregt, die durch die Feder 82 unterstützt werden. Diese Schwingungen werden an das Kopfteil 81 des Anzeigenelements weitergegeben, welches diese bei Berührung an die berührende Person weitergibt. Auf diese Weise wird ein haptischer Reiz erzeugt, der den Träger des Blindenlangstocks effektiv vor Hindernissen warnt.
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4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Spitze. Am Ende des Stockelements 1 sind ein Spitzenelement 5 und ein zusätzliches Spitzenelement 6 angeordnet, wobei beide Elemente vorzugsweise wie hier dargestellt die Form von Kugeln oder Rollen haben. Das Spitzenelement 5 verwendet man dabei, um bei der Pendeltechnik links und rechts den Boden abzutasten. Dazu ist dieses Spitzenelement so gestaltet, dass es in der Lage ist, nach rechts und links zu rollen. Wenn der Träger des Stockes nach vorne geht, muss bei herkömmlichen Stöcken die Spitze stets kurz vom Boden gehoben werden, um das Areal für den nächsten Schritt abtasten zu können. Bei dieser Ausführungsform jedoch ist das zusätzliche Spitzenelement 6 dazu geeignet, längs der Bewegungsrichtung des Trägers zu rollen. Aus diesem Grund kann der Blindenlangstock gemäß dieser Ausführungsform stets am Boden geführt werden, so dass kein Hindernis durch Heben des Stocks fälschlicherweise nicht bemerkt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden beim Heben des Stocks, insbesondere durch das zusätzliche Spitzenelement 6, zumindest diejenigen Sensorelemente, die Bodenunebenheiten registrieren, dermaßen gesteuert, dass sie keine falschen Bodenunebenheiten detektieren, die durch das Heben des Stocks und die damit verbundene Änderung des relativen Abstandes von der Stockspitze zum Boden resultieren. Dies geschieht insbesondere mittels mindestens einer der Steuereinheiten und/oder durch Ausschalten der betreffenden Sensoren, solange die Stockspitze nicht den Boden berührt.
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5a und 5b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des Blindenlangstocks mit einer Anordnung eines Sensorelements, umfassend ein zusätzliches Spitzelement 6, welches über eine Haltestruktur an einem Spitzenelement 5 des Blindenlangstocks beweglich befestigt ist. Trifft der Blindenlangstock auf eine Unebenheit, hier eine Treppe 7, fällt das Sensorelement nach unten und erzeugt dadurch eine Erschütterung im Stock, die vom Träger dieses Stocks bemerkt wird. Auf diese Weise kann der Träger dieses Stocks das Hindernis auf einfache Weise erkennen und seine Bewegungen danach ausrichten.
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Diese Ausführungsform kann auch elektronisch realisiert werden, indem das Sensorelement bei seiner Bewegung nach unten mindestens eines der Anzeigeelemente aktiviert, ggf. mittels einer Steuereinheit.
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6 zeigt schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Blindenlangstocks, die auf dem gleichen Prinzip wie der in 5 beruht. Lediglich die Anordnung des Sensorelements 3 und des Spitzenelements 5 sind hier vertauscht. Bewegt sich das Spitzenelement aufgrund eines Hindernisses nach oben oder nach unten, wird das Sensorelement diese Bewegung durch die Änderung des Winkels β erfassen und das betreffende Hindernis erkennen.
