Тема 3. Тифлотехника в пространственной ориентировке слепых и слабовидящих.
1. Технические характеристики тифлотехники для пространственного ориентирования незрячих.
Несмотря на полувековой опыт разработок различных ТСО для слепых, лишь немногие из них доходят до стадии промышленного выпуска и получают широкое признание пользователей. Основными причинами являются недостаточно высокие потребительские качества и высокая цена. Последняя причина ограничивает скорость внедрения наиболее высокоинформативных ТСО.
Среди достаточно эффективных, но дорогих ТСО можно назвать, например, ультразвуковые очки стоимостью более $3000 и лазерную трость «Lasercane» (США) стоимостью около $2500. Кроме того, значительную проблему составляет процесс обучения пользователя. Поэтому на мировом рынке на данный момент востребованы более простые приборы, такие как, например, ультразвуковой ручной детектор препятствий «Miniguide» (Австралия, США), стоящий $400-500.
Еще одно направление деятельности по созданию ассистивных устройств для лиц, потерявших зрение — облегчение их ориентации в пространстве.
Так для ориентации и передвижения без посторонней помощи незрячих в пространстве создан целый ряд ассистивных устройств, выполняющих все функции GPS (фото 7). Такое карманное устройство [4] сообщает голосом местонахождение пользователя, расстояние до ближайших пересечений с другими улицами и их названия, последовательно указывает направление дальнейшего пешего движения при предварительно заданных прибору точках начала и окончания пути. При движении в транспорте сообщает скорость движения, проезжаемые улицы, площади, перекрестки, населенные пункты и т.д. Обладает функцией запоминания пути при движении со зрячим сопровождающим. Этот путь может быть впоследствии выбран незрячим для самостоятельного движения. Устройство имеет простое тактильное управление, помимо встроенного динамика, как правило, снабжено дополнительным беспроводным наушником. На интернет-сайте [4] представлен видеоклип, демонстрирующий функционирование описанного устройства.
Новейшей разработкой, предлагаемой незрячим для облегчения их передвижения в пространстве, является белая трость Ultracane (фото 8) [8]. Устройство работает по принципу эхолокации (первоначальное название устройства — batcane, bat — летучая мышь, сапе — трость; известно, что летучие мыши ориентируются в пространстве по принципу ультразвуковой эхолокации). Трость снабжена импульсным ультразвуковым источником, работающим в четырех направлениях и соответствующими четырьмя направленными приемниками. На тактильные элементы ручки трости передаются сигналы в виде вибраций, частота которых зависит от расстояний до препятствий в соответствующих направлениях. Сообщается о высокой эффективности устройства. Предполагается, что в ближайшем будущем со снижением ее цены трость Ultracane получит массовое распространение.
В России опыта серийного внедрения подобных изделий до недавнего времени не было. Однако 5 лет назад в СанктПетербургском БГТУ «Воемех» им. Д.Ф.Устинова проведен ряд экспериментальных работ, базирующихся на 15летнем опыте научных разработок в области приборов для слепых, и начат выпуск ультразвуковой трости и ультразвукового фонарика. В настоящее время усовершенствование этих приборов, а также разработку новых направлений продолжает ООО «НПО «Сонар» (СПетербург, www.sonartiflo.narod.ru).
На данный момент ООО «НПО «Сонар» выпускает следующие приборы:
· Ультразвуковая трость «Сонар1УТ»
· Ультразвуковой фонарик «Сонар5УФ»
· Электронный компас «Пеленг01»
На стадии макетных образцов находятся более сложные приборы, развивающие концепциии выше упомянутых систем замещения зрения «Kaspa» и «VOICE», а также локальная навигационная система на базе инфракрасных маячков.
Так для ориентации и передвижения без посторонней помощи незрячих в пространстве создан целый ряд ассистивных устройств, выполняющих все функции GPS (фото 7). Такое карманное устройство [4] сообщает голосом местонахождение пользователя, расстояние до ближайших пересечений с другими улицами и их названия, последовательно указывает направление дальнейшего пешего движения при предварительно заданных прибору точках начала и окончания пути. При движении в транспорте сообщает скорость движения, проезжаемые улицы, площади, перекрестки, населенные пункты и т.д. Обладает функцией запоминания пути при движении со зрячим сопровождающим. Этот путь может быть впоследствии выбран незрячим для самостоятельного движения. Устройство имеет простое тактильное управление, помимо встроенного динамика, как правило, снабжено дополнительным беспроводным наушником. На интернет-сайте [4] представлен видеоклип, демонстрирующий функционирование описанного устройства.
Рис.7 
Рис.8
Слайд 1. Шагомер. Комментатор пути
Сообщает о шагах до (99 999 шагов), расстоянии (199.99 километров) и время (99 часов) затраченное на путь, сожженных калориях (99 999) в процессе пути приятным женским голосом.
Ø Данные сохраняет в памяти 7 дней.
Ø Цифровые 12 на 24-часовые часы с будним календарем и извещателем.
Ø электролюминесцентная лампа подсветки.
Ø Радио позволяет слушать любимые станции.
Ø Обратный отсчет таймер до 99 часов, 59 минут, 59 секунд.
Ø Позволяет задавать автоматически сообщение согласно заданному интервалу.
Технически характеристики: 3v батареи, наушники и руководство пользователя. Прищепка для пояса.
Слайд 2.Трость складная телескопическая.
Имеет кнопку в основе прорезиненной ручки, которая позволяет слепому регулировать длину трости. Трость имеет ремень для запястья. Цена: 59.90 евро
Слайд 3. Трость телескопическая с амортизатором.
Алюминиевая трость с амортизатором. Дополнительная телескопическая секция позволяет индивидуально регулировать длину трости. Амортизатор под деревянной ручкой позволяет предотвратить испуг, шок при столкновении с препятствием. Цена: 139.00 евро
Слайд 4. Трость-идентификатор.
Легкая и компактная трость, складная, состоит из 4 частей. Предназначена для оповещения в темное время суток пешеходов и водителей о том, что на дороге незрячий. Трость излучает очень яркий свет, уменьшая риск несчастных случаев. Трость автоматически заряжается от солнечного света. Полностью заряженная трость будет излучать свет в течение шести часов. Излучение включается автоматически, трость имеет красный сегмент. Price: 94.50 Euro
LumiTest - датчик для слепых людей. Искусственный глаз чувств LumiTest сообщает об интенсивности и контрастности, сообщает о результатах, несколькими акустическими сигналами, показывая является ли предмет ярким или темным, естественное или искусственный источник света.
Слайд 5. Фликер «мерцающий свет для безопасности».
Яркий свет заметен на расстоянии. Можно пристегнуть к запястью или прикрепить к поясу брюк. Можно прикрепить почти ко всем инвалидным креслам, велосипедам, и т.д. Служит для обеспечения безопасности при передвижении. Использование 2 батареи AA, не включенные. Работает на 2 батарейках. Очень легкий.
Слайд 6. Ультразвуковая трость.
Ультразвуковая трость используется вместо обычной трости для слепых и предназначена для увеличения дальности обнаружения препятствий на пути следования пользователя, в том числе объектов, находящихся на уровне груди или головы пешехода. Объекты обнаруживаются при помощи ультразвукового локатора, вмонтированного в рукоять трости. Информация о наличии препятствия передается пользователю посредством звуковых тональных сигналов.
Комплектация. В комплект поставки входят:
- трость с вмонтированными в рукоятку ультразвуковым локатором и вибрационным датчиком;
- головной телефон; - зарядное устройство.
Технические характеристики ультразвукового локатора:
Дальность обнаружения цилиндрического объекта высотой 2м и диаметром 50мм не менее 1,5 м
Дальность обнаружения плоской поверхности размером от 1м х 1м, расположенной перпендикулярно оси локации не менее 3,0м
Диапазон ручной установки максимальной дальности обнаружения объектов 1-7 м
Дискретность установки максимальной дальности 1 м
Диапазон частот информационного звукового сигнала 250-6000 Гц
Общее время непрерывной автономной работы не менее 4 час.
Время зарядки аккумулятора 10 час
Вес трости не более 400 г.
Предусмотрено автоматическое отключение питания при длительном отсутствии воздействия на внешние органы управления (более 30-40 минут).
Изделие предназначено для повышения безопасности слепых и слабовидящих при самостоятельном передвижении в незнакомой или изменяющейся обстановке, в частности, по улицам города.
В трости учтен ряд пожеланий, поступивших от слепых в ходе указанных исследований.
Инновационные аспекты предложения
Применение новой микропроцессорной техники в электронном блоке локатора позволяет с минимальными затратами вносить изменения в логику работы устройства.
Объекты обнаруживаются при помощи ультразвукового локатора, вмонтированного в рукоять трости. Информация о наличии препятствия передается пользователю посредством звуковых тональных сигналов.
Главные преимущества предложения
1. обнаружение объектов на большом расстоянии
2. различение типа препятствия
3. обнаружение припятствий на уровни груди и головы
4. малый вес трости
5. простота в эксплуатации
Слайд 7. Разновидности тростей.
Слайд 8. Наконечники для трости.
Слайд 9. Антигололедные наконечники.
Слайд 10. Вспышка света автоматическая.
Приспособление для трости. В датчике включается световая вспышка, когда трость касается какого-то основания или же в темное время суток. Автоматическое Вкл\выкл вспышки функционирует и во время движения и во время остановки. Работает на 2-х батарейках.
Слайд 11. Приспособление для безопасного захвата трости.
Петля разработана для трости. Приспособление крепиться на одном конце трости так получается петля вокруг запястья. Сделана из прочного материала.
Слайд 13. Кобура для трости.
Изготовлена из мягкой кожи или хлопчатобумажной сверхпрочной ткани. V-форма позволяет незрячему располагать трость с обеих сторон тела. Имеет встроенную скрепку для пояса.
Слайд 14. Компас для слепых.
Стрелка приподнята для облегчения тактильного контакта; Север; Восток, Юг и Запад обозначены брайлевским шрифтом. В месте отрытия компаса тактильный замок.
Слайд 15. Цифровой компас.
Говорящий. Информацию сообщает приятный женский голос.
Включает: Термометр, секундомер, текущая дата, часы с будильником, спящий режим, устройство для отпугивания комаров. Дополнительные возможности: термометр, секундомер, дата. Большой жидкокристалический монитор имеет подстветку для более легкого чтения информации и удобные кнопки. Пригоден для применения незрячими, слабовидящими при передвижении на маршрутах, поездках за город.
Слайд 16. Акустический локатор ультразвуковой.
Определяет препятствия дифференцированно - 0,8 - 1,5 м, угол восприятия 30˚. Состоит из трех частей: прищепка, содержащая акустические преобразователи, аккумуляторы, блок и наушник.
Слайд 17. Ультразвуковой фонарик Сонар.
При использовании в качестве ручного фонаря прибор позволяет оперативно сканировать пространство в любом направлении на расстоянии до 7 метров и обнаруживать препятствия, а также находить свободные проходы. Максимальная дальность оперативно регулируется от 1 до 7 метров с шагом 1 метр посредством внешних органов управления. Для определения глубины свободного пространства в условиях загроможденной обстановки используется специальный режим нахождения наиболее удаленного препятствия в зоне обзора. Управление режимами и все текущие настройки выполняются посредством двух мини-тумблеров, выведенных на поверхность корпуса под большой палец руки, держащей прибор. Выполненные настройки прибора сохраняются при отключении питания и восстанавливаются при очередном включении. Если необходимо освободить руки, прибор надевается на шею в виде кулона с регулируемой длиной подвески.
Разработанные ультразвуковые приборы предназначены для облегчения пространственной ориентации инвалида по зрению при самостоятельном перемещении по улицам или в помещении. Для измерения расстояний используется ультразвуковая локация. Обработка информации производится во встроенном миниатюрном микропроцессорном блоке. Пространственная информация представляется в виде тональных акустических сигналов, тональность которых зависит от измеренного расстояния. Сигналы поставляются пользователю через головной телефон, конструкция которого оставляет слуховой канал открытым также для восприятия обычных звуков окружающего мира. Наличие стандартного разъема позволяет применить любую другую конструкцию по желанию пользователя. Предпочтительно использовать телефон со встроенной регулировкой громкости.
Слайд 17. Акустический локатор-очки в инфракрасном диапазоне.
Позволяет обнаружить на слух препятствия на пути движения пользователя методом акустической локации. Сообщает пользователю о наличии препятствия, направлении, расстоянии характерным изменением звукового сигнала.
Состоит из двух частей: оправы-очков, содержащей акустические преобразователи и аккумуляторного блока. Определение препятствий на расстоянии 1,5 м, угол восприятия 30˚.