DE202004002075U1

DE202004002075U1 - Blindenstab

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Publication number: DE202004002075U1
Application number: DE202004002075U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2014-02-12

Abstract

Kompakt-Blindenstab (1) mit
– einem Handgriffteil (2) und
– einem Sensorende (3)
dadurch gekennzeichnet, dass
– das Sensor-Ende (3) einen berührungslos arbeitenden Kollisionssensor (4) aufweist und insbesondere das Sensorende (3) kurz ausgeführt ist,
– eine Signal-Ausgabeeinheit und
– eine Energie-Versorgungseinheit umfasst.

Description

I. Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Blindenstab.
II. Technischer Hintergrund
Bei einem herkömmlichen Blindenstab spürt der Benutzer das Anschlagen des Blindenstabes an einem Hindernis, während er den Blindenstab vor sich quer hin und her bewegt.
Derartige Blindenstäbe warnen als gut sichtbares Utensil zwar die Mitmenschen vor dem Blinden, haben für den Benutzer selbst jedoch viele Nachteile:

– Die großen Abmessungen eines konventionellen Blindenstabes müssen zu Transportzwecken verkleinerbar gestaltet werden durch teleskopierbare oder zusammenklappbare Blindenstöcke.
– Der begrenzte Wirkungsbereich des Blindenstabes kann nur mit zunehmender Maximallänge auf ein sinnvolles Maß vergrößert werden.
– Die Abtastung mittels Blindenstab erfasst in der Regel nur auf dem Boden stehende Hindernisse, jedoch nicht zum Beispiel von oben herabhängende Hindernisse wie tiefhängende Querbalken, niedrige Türstöcke oder ähnliches.
– Vor allem das vordere Ende des konventionellen Blindenstocks verschmutzt leicht, was vom Benutzer nicht erkannt werden kann, und beim anschließenden insbesondere zusammengeklappten Transport des Blindenstabes zu Folgeverschmutzungen des Benutzers führt.
– Die Ermittlung eines Hindernisses und anschließende gezielte Abtastung zur Bestimmung der Art und Größe des Hindernisses kann bereits aufgrund der Berührung durch den Blindenstock zu einer Beschädigung des Hindernisses führen, was insbesondere bei lebenden Hindernissen wie zum Beispiel Kindern auch gefährlich werden kann.

III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen die vorstehenden Nachteile vermeidenden Blindenstab zu schaffen.
In diesem Zusammenhang ist es aus der DE 198 50 056 bereits bekannt, für einen Sehbehinderten eine grobe sowie eine feine Positionierungshilfe zu geben, wobei die Grobpositionierung über GPS einschließlich einer Sprachausgabe zur weiteren Verhaltensweise des Sehbehinderten erfolgt, während die mögliche zusätzliche Feinpositionierung der am Blinden angebrachten Vorrichtung einen Strahl mit Lichtcharakteristik umfassen soll, der in einer fächerförmigen Ausdehnung dynamisch-periodisch angesteuert Hindernisse an den Blinden signalisieren soll. Eine wechselnde Ausrichtung der Vorrichtung durch den Benutzer selbst ist dabei nicht vorgesehen.
Daneben beschreibt das deutsche Gebrauchsmuster 298 18 324 einen konventionellen, teleskopierbaren Blindenstock mit einer zusätzlichen Ausstattung durch einen Laserstrahl, der vom unteren Ende, dem Tastende des konventionellen Blindenstocks aus, quer von diesem abstrebt und damit auch nach vorne oben gerichtet ist, um zum Beispiel von oben herabhängende, jedenfalls nicht am Boden aufstehende, Hindernisse mit zu erfassen.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 19 gelöst, vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch dass der erfindungsgemäße Kompakt-Blindenstab berührungslos mittels eines berührungslos funktionierenden Kollisionssensors arbeitet, muss der Blindenstab nicht bis zum potenziellen Hindernis heranreichen. Der Blindenstab kann damit im Wesentlichen auf die Größe des Handgriffteiles, welches notwendig ist, um den Blindenstab sicher in der Hand des Benutzers zu halten und hinsichtlich seiner Ausrichtung zu führen, beschränkt werden bzw. auf ein nur kurzes aus der haltenden Hand des Blinden hervor ragenden Sensorendes.
Neben dem Kollisionssensor enthält der erfindungsgemäße Blindenstab eine Signal-Ausgabeeinheit, die das Signal des Sensors, dass sich ein Hindernis im Bereich des Sensors befindet, in irgendeiner Form an den Benutzer ausgibt, sei es durch ein akustisches Signal wie etwa ein Piepen oder gar eine Sprachausgabe über einen Kopfhörer zum Benutzer, sei es mechanisch oder quasi-mechanisch in Form von Vibrationen oder Stromreizungen einwirkend auf die den Blindenstab haltende Hand des Benutzers.
Zusätzlich enthält der Blindenstab eine Energieversorgungseinheit für die Ausgabeeinheit und den Kollisionssensor.
Der Kollisionssensor kann einen, aber auch mehrere, parallel oder auch unterschiedlich ausgerichtete, und unterschiedlich positionierte Sensoren aufweisen, und die einzelnen Sensoren können eine unterschiedliche, insbesondere einstellbare Reichweite als auch Richtcharakteristik von punktförmig über fächerförmig bis zu kegelförmig (und dabei jeweils in ihrer Größe und/oder Reichweite einstellbar) besitzen.
Als Energieversorgungseinheit können herkömmliche elektrische Batterien oder ein Akkumulator ebenso dienen wie eine stromproduzierende Solarzelle oder eine stromproduzierende Brennstoffzelle.
Als „Hindernis" soll in diesem Zusammenhang auch jede unerwartete, insbesondere abrupte, Änderung der Formation des Untergrundes, beispielsweise eine Stufe oder ein Absatz, eine Rinne, Bodenwelle oder ähnliches sein. Das vom Blindenstab abgegebene Signal soll sich dabei auf mindestens einfach, vorzugsweise mehrfache Art und Weise (z. B. Tonhöhe einerseits und Häufigkeit des Signals andererseits bei einem akustischen Signal) ändern, wenn sich die Entfernung des Hindernisses vom Benutzer ändert und/oder die Winkelstellung der Strahlrichtung zum Hindernis ändern und/oder die Oberflächenbeschaffenheit des erfassten Hindernisses ändert.
Die Lautstärke/Intensität des Signals soll frei einstellbar sein, vorzugsweise auch die Reichweite des Sensors und/oder die Lichtcharakteristik des Sensors.
Der Blindenstab soll ferner eine Warnvorrichtung, insbesondere Warnleuchte, für die Mitmenschen enthalten, wobei die Warnleuchte insbesondere einen auch bei Tageslicht sichtbaren Lichtstrahl bzw. Lichtkegel abgibt, insbesondere einen sichtbaren Laserlicht-Strahl oder deren mehrere, die insbesondere in Längsrichtung des Blindenstabes weisen oder in die Richtung des Benutzers und/oder den Wirkungsbereich der Abtastvorrichtung kennzeichnen, insbesondere einschließen.
c) Ausführungsbeispiele
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1: Eine Seitenansicht des Blindenstabes,
2: die Anwendung des Blindenstabes in der Seitenansicht,
3: die zeilenweise Abtastung im Wirkungsbereich.
1 zeigt den Kompakt-Blindenstab 1 in der Seitenansicht.
Dabei wird ersichtlich, dass die Länge des Blindenstabes 1 nur etwas länger als der von der Faust des Benutzers umschlossene Handgriffteil 2 ist, in dem sich auch Griffmulden für die Finger befinden, maximal etwa doppelt so lang, also etwa maximal 25 cm.
In dem an das Handgriffteil 2 anschließenden Sensorende 3 befinden sich vorzugsweise stirnseitig ein oder mehrere, im Wesentlichen in Längsrichtung 10 des Blindenstabes gerichtete, Kollisions-Sensoren 4a,b.
Auf der Oberseite des Umfanges des Blindenstabes 1 befinden sich etwa im Übergangsbereich zwischen Handgriffteil 2 und Sensorende 3, in einer gut vom Daumen der Bedienungsfaust erreichbaren Längsposition, ein Reichweiten-Schalter 9 und/oder ein Charakteristik-Schalter 16, die zum Verändern der Reichweite bzw. Verändern der Charakteristik (von Kegelcharakteristik auf Fächercharakteristik oder gar auch auf Punktcharakteristik) des Kollisions-Sensors 4a bzw. 4b dienen. Dabei kann die Umschaltung auch darin bestehen, dass von dem einen Kollisions-Sensor 4a auf den anderen Kollisions-Sensor 4b umgeschaltet wird, wovon der eine eine Kegelcharakteristik, der andere eine nur zweidimensionale Fächercharakteristik der Abstrahlung besitzt. Zusätzlich kann ein nicht dargestellter Streuwinkel-Verstellschalter vorhanden sein, der den Kegelwinkel bzw. Fächerwinkel des Sensors verändern kann.
Vorzugsweise sind die genannten Schalter einrastende oder stufenlos verstellbare Schiebeschalter, so dass an der ertasteten Position des Schalters unmittelbar die gewählte Einstellung erfühlbar ist.
In dem Handgriffteil 2 sind Griffmulden vorzugsweise nur auf der den Schaltern 9, 10 abgewandten Unterseite des Umfanges des wie dargestellt eckigen oder im Wesentlichen einen runden Querschnitt aufweisenden Blindenstabes angeordnet. Wenigstens eine elektrische Kontaktstelle 8 ist dabei in einer oder mehreren der Fingermulden, insbesondere für den zweiten und/oder dritten Finger, angeordnet, um Stromreizungen auf den Benutzer zu übertragen.
In der nicht von der Faust abgedeckten Seitenfläche des Sensorendes 3 kann eine oder mehrere Solarzelle(n) 6 zur Speisung des im Inneren des Blindenstabes 1 untergebrachten Akkus 5 angeordnet sein.
Zusätzlich zu den in Längsrichtung 10 gerichteten primären Kollisions-Sensoren 4a,b ist auf der Oberseite des Sensorendes 3 ein quer zur Längsrichtung vorzugsweise lotrecht hierzu, abstrahlender Ober-Sensor 4c angeordnet, der im Kopfbereich angeordnete, herabhängende Hindernisse erkennen soll.
Eine Warnlampe 11, die von der Umgebung erkennbar sein soll, kann in der Stirnfläche des Sensorendes 3 oder der Umfangfläche des Sensorendes 3 angeordnet sein.
Ein Ein/Ausschalter 17 befindet sich in der Griffmulde für den Zeigefinger an der Unterseite des Handgriffteiles 2 und ist insbesondere als nicht einrastender Druckschalter ausgebildet, so dass das Gerät nur bei gedrückt gehaltenem Schalter 17 eingeschaltet ist.
Am hinteren Ende, insbesondere in der hinteren Stirnfläche, des Blindenstabes ist einerseits ein Kopfhöreranschluss in Form einer Buchse angeordnet und vorzugsweise auch eine Handschlaufe zum befestigen des Blindenstabes 1 an dem Handgelenk des Benutzers als Sicherung gegen ein Herabfallen des Blindenstabes.
2 zeigt die Anwendung durch Halten des Blindenstabes 1 in der Hand eines nicht dargestellten Benutzers mit einem schräg nach vorne unten gerichtetem Sensorende 3 und damit Kollisionssensoren 4a,b des Blindenstabes 1.
Durch die Schrägstellung sowie die entsprechende Einstellung der Reichweite des Sensors wählt der Benutzer, in welchem Vorausabstand gegebenenfalls vorhandene Hindernisse erkannt werden.
In der steiler nach unten gerichteten Stellung 13a liegt der Boden vor dem Benutzer vollständig in der Reichweite des Sensors, es wird jedoch kein Hindernis gemeldet.
In der Regel ist normalerweise der Sensor auf eine kegelige Form 14 des Wirkungsbereiches eingestellt.
Um zu erkennen, ob sich beispielsweise innerhalb des Abtastbereiches auf dem Boden 21 eine nennenswerte Unebenheit befindet, tastet der Sensor den in 3 als runde Auftrefffläche auf dem Untergrund dargestellten Kegel 14 zeilenförmig in 2 hinsichtlich der Zeilen-Richtung quer zueinander stehenden Scan-Läufen 15a,b schnell hintereinander ab. Wenn dabei innerhalb einer Zeile ein Entfernungssprung über ein vorgegebenes Maß hinaus ermittelt würde, würde der Sensor dies als Hindernis melden.
Dies wäre beispielsweise durch die Stufe 19 bei flacher nach vorn gerichteter Stellung 13b der Fall, die dann im Wirkungsbereich des Sensors liegen würde, sofern dessen Reichweite hierfür bereits ausreichend ist bzw. ausreichend groß eingestellt ist.
Die Stufe 19 würde jedoch nur als solche erkannt werden, wenn die Stufe quer zu einer der beiden Zeilenrichtungen der beiden Scannläufe 15a, 15b liegt, weshalb diese im Winkel, vorzugsweise im rechten Winkel, zueinander liegen.
Gleiches gilt für das Verkehrsschild 20.
Wird zum Beispiel die Stufe 19 als Hindernis gemeldet, kann der Benutzer den Blindenstab von einem kegelförmigen Wirkungsbereich 14 auf fächerförmigen Wirkungsbereich umstellen.
Die Fächerebene 18 ist dann vorzugsweise die vertikale Ebene, also die durch die oberen Betätigungsschalter und die unteren Griffmulden definierte Vertikalebene durch den Querschnitt des Blindenstabes 1. Eine solche vertikale Tastebene würde die Stufe 19 jeweils schneiden und als Hindernis melden, so dass durch seitliches Hin- und Herbewegen des Blindenstabes die Breite der Stufe und damit des Hindernisses erkannt werden kann.
Gleiches könnte mit dem Schild 20 geschehen. Sofern die Höhe des Hindernisses ermittelt werden soll, wird vom Benutzer der Blindenstock um 90° um seine Längsachse gedreht, damit die Fächerebene 18 annähernd horizontal, entsprechend der Schrägstellung des Sensors gegenüber dem Untergrund, gelegt und damit durch Verschwenken des Sensors von oben nach unten der Höhenbereich ermittelt werden, indem sich das Hindernis befindet.
Wenn zusätzlich die Kegelbreite bzw. Fächerbreite des Wirkungsbereiches durch Verstellung des Zwischenwinkels verändert werden kann, ist es möglich, durch zunächst breite Einstellung einen großen Wirkungsbereich oder durch schmalere Einstellung eine zur Tastentfernung passende Breite des Abtastbereiches einzustellen.
Das Hindernis kann dem Benutzer durch einen am Kopfhöreranschluss 7 angeschlossenen Kopfhörer akustisch oder durch Stromreizungen an der elektrischen Kontaktstelle 8 als leichte Stromstöße signalisiert werden.
Der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Signalen kann dabei beispielsweise umso kürzer werden, je geringer der Abstand zwischen Hindernis und Sensor ist. Zusätzlich kann die Länge des einzelnen Signals entsprechend einem anderen Parameter, beispielsweise Größe des Hindernisses, der Oberflächenstruktur, eines zunehmenden oder abnehmenden Abstandes des Hindernisses im Sensor etc. variiert werden.
Durch gezielte Drehung des Stabes 1 um seine Längsachse sowie das Hin- und Herbewegen der Längsachse kann der Benutzer die Lage und Abmessungen des Hindernisses ermitteln.

1: Kompakt-Blindenstab
2: Handgriffteil
3: Sensorende
4a,b: Kollisions-Sensor
4c: Ober-Sensor
5: Akku
6: Solarzelle
7: Köpfhöreranschluss
8: Elektrische Kontaktstelle
9: Reichweiten-Schalter
10: Längsrichtung
11: Warnlampe
12: Handschlaufe
13a,b: Stellung
14: Kegel
15: Scannlauf
16: Charakteristik-Schalter
17: Ein-Aus-Schalter
18: Fächer
19: Stufe
20: Verkehrsschild
21: Boden

Claims

Kompakt-Blindenstab (1) mit – einem Handgriffteil (2) und – einem Sensorende (3) dadurch gekennzeichnet, dass – das Sensor-Ende (3) einen berührungslos arbeitenden Kollisionssensor (4) aufweist und insbesondere das Sensorende (3) kurz ausgeführt ist, – eine Signal-Ausgabeeinheit und – eine Energie-Versorgungseinheit umfasst.
Kompakt-Blindenstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompaktblindenstab (1) in Längsrichtung (10) so kurz wie möglich ausgebildet ist und insbesondere nur wenig länger als das Handgriffteil (2) ist, insbesondere nicht länger als 30 cm, insbesondere nicht länger als 20 cm ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollisionssensor (4) ein Ultraschallsensor oder Infrarotsensor oder ein optischer Sensor ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollisionssensor (4) eine begrenzte Reichweite, insbesondere eine einstellbare Reichweite, aufweist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollisionssensor (4) einen fächerartigen (18) und/oder kegelförmigen (14) Wirkungsbereich, und insbesondere mehrere umschaltbare Wirkungsbereiche, aufweist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blindenstab (1) am Sensorende (3) mehrere Kollisionssensoren (4a, b) aufweist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Wirkungsbereiches, insbesondere der Kegelwinkel oder Fächerwinkel, des Sensors einstellbar ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollisionssensor (4) innerhalb seines Wirkungsbereiches periodisch gesteuert abtastet, also seinen Wirkungsbereich, z. B. periodisch abtastet, insbesondere überstreicht.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit eine elektrische Batterie, ein Akkumulator (5) eine Brennstoffzelle und/oder eine stromproduzierende Solarzelle (6) ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabeeinheit ein akustisches Signal, insbesondere über Ohrhörer, abgibt.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabeeinheit eine in dem Handgriff integrierte Vibratoreinheit ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabeeinheit eine elektrisch leitende Kontaktstelle (8) auf der Außenfläche des Handgriffteiles (2) zur Abgabe leichter, insbesondere einstellbarer, Stromstöße ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabeeinheit hinsichtlich der Art des Ausgabesignals umschaltbar ist.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blindenstab eine Steuerung umfasst, die das Signal, insbesondere hinsichtlich der Frequenz und/oder der Amplitude, verändert, wenn – sich die Entfernung des von dem Sensor erfassten Hindernisses abrupt ändert, beispielsweise des vom Sensor abgetasteten Untergrundes, – die Winkelstellung der die Strahlen des Sensors reflektierenden Fläche sich relativ zur Strahlrichtung ändert und/oder – das vom Sensor abgetastete Material sich in seiner Oberflächenbeschaffenheit und/oder inneren Struktur ändert.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blindenstab an seiner Außenfläche eine Warnleuchte (11), insbesondere in Form einer oder mehrerer Leuchtdioden, insbesondere in blinkender Funktionsweise, umfasst.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnleuchte (11) einen auch bei Tageslicht sichtbaren Lichtstrahl bzw. Lichtkegel, insbesondere einen Laserlicht-Strahl oder deren mehrere, abgibt, die insbesondere den Abtastbereich des Sensors anzeigen und/oder umgrenzen.
Kompakt-Blindenstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne, dass das Handgriffteil (2) eine Befestigungsvorrichtung, insbesondere eine Handschlaufe (12) und/oder einen Gürtelclip, aufweist.