Un aparato y método de guía de personas ciegas o sordo ciegas,

que posibilite mostrar al invidente su entorno sin necesidad de bastón u otro elemento que requiera ser asido con la mano y realizar un escaneo constante por parte del usuario mediante barridos de un lado a otro en la detección de obstáculos. Este objetivo se consigue con un aparato diseñado para ser fijado en contacto con la piel del cuerpo; las zonas de la piel donde se instalen los aparatos recibirán impulsos o vibraciones de unos micro motores, configurados para un funcionamiento con una determinada intensidad o frecuencia, dependiendo del grado de distancia del objeto con respecto al usuario que detecten los sensores. Este aparato puede ser usado por las personas desde bebés, indicándoles señales del entorno por donde se mueven de un modo natural

Aparato y método de guía para personas ciegas o sordo ciegas.

Objeto de la invención

Invención enmarcada dentro del sector de ayuda a la movilidad de personas invidentes o sordo ciegas, pudiendo ser usada por bebés, para reconocer el entorno físico de modo natural.

Antecedentes de la invención

Existen aproximadamente treinta y siete millones de personas ciegas en el mundo y, de ellas, aproximadamente, un millón son sordo ciegas.

Muchas de estas personas utilizan el bastón, que es el dispositivo de ayuda más extendido para ciegos. El bastón se usa como detector de obstáculos frontales a nivel de suelo, irregularidades, agujeros, escalones y otros peligros. Su coste reducido y su ligereza permiten que se pueda doblar y meter en un bolso. Los problemas que puede tener este dispositivo es que no ofrece información respecto a obstáculos que no están a nivel del suelo, ni respecto a los obstáculos que se encuentran de forma lateral al usuario; además, requiere de muchas horas de entrenamiento, puede no ser apto para el uso en interiores, en espacios en los que hay demasiada gente, y no puede ser utilizado por bebés ni por niños de corta edad.

Los perros guía tienen un coste relativamente elevado; difícilmente pueden ser controlados por niños; presentan el riesgo de producir alergias y requieren de cuidados que algunas personas no pueden proporcionar, como pueden ser los ancianos con dificultades de movilidad y los niños.

Desde la década de los años ochenta muchos investigadores han desarrollado dispositivos que utilizan sensores para ayudar a los ciegos a desplazarse de forma segura. Existen aparatos que para ser usados precisan ser asidos por la mano del usuario y realizar constantemente escaneos activos de un lado hacia el otro. Esto los inhabilita para ser usados por niños de pocos años. Entre este tipo de aparatos se conoce el Laser Cane (The New C-5 Láser Cañe for the Blind. Proc. 1973 Carnahan Conference on Electronic Prosthetics, Univ of Kentucky. pp 77-82; Benjamin. J. Malvern, Jr.) que es un bastón que emite pulsos de luz infrarroja que son rebotados, detectando el sistema la distancia a la que se encuentra el obstáculo. La desventaja antedicha es que necesita ser asido; otra desventaja apreciable es que si el ciego se encuentra con un obstáculo transparente, como puede ser una cristalera, no se produce reflejo sino que la luz lo atra-viesa y la persona podría chocar contra ese objeto. El coste de producción y venta del objeto es relativamente alto.

El Guidecane, Patente de Estados Unidos 5.687.136, es un bastón que lleva en su parte inferior un aparato con ruedas que contiene un sistema de sensores y sistemas de procesado de la información; esto lo hace muy pesado y difícil de usar en determinados lugares, escaleras, por ejemplo. En este aparato el procesador es el que toma las decisiones y transfiere fuerza al usuario para guiarle evitando obstáculos; esta característica no permitirá al usuario llegar a un obstáculo que no se quiere evitar, por ejemplo, un banco del parque en el que el usuario quiere sentarse, pues el procesador lo detectará e intentará evitar que el usuario se dirija hacia el banco realizando una fuerza que se percibe con el mango del bastón.

Hay otros elementos que, no siendo bastones, están ideados para ser llevados por el usuario asiéndolos con la mano, siendo de diversas formas y tamaños; en este grupo se encuentran el llamado Palmsonar, (Palmtip and PalmSonar. Bay advanced Technologies, 2006. Disponible en http://www.palmsonar.com); y Mowat Sensor, (Patente de Estados Unidos N°: 3.718.896, Inventor Geoffrey C. Mowat). Los anteriores aparatos requieren que el usuario los sujete con una mano y realice un escaneo activo para la detección de objetos. No son útiles para bebés o niños de corta edad.

Otro aparato parecido a los anteriores es el Mini Guide, disponible en la página Web www.gdp-research.com.au; en este caso, a través de sus dos botones se consigue apreciar cinco rangos diferentes de distancia, teniendo otras configuraciones dependiendo de cuantas veces se presionen los botones. Presenta una complejidad en su uso que lo hace inviable para un bebé o niño.

Existen otros sistemas que necesitan también ser asidos por la mano y realizar un barrido de un lado hacia el otro para detectar los obstáculos, devolviendo al usuario señales acústicas. Como ejemplo de este grupo se puede citar el Nottingham Obstacle Detector (Bissit, D., and Heyes, A. 1980. An Application of Biofeedback in the Rehabilitation of the Blind. Applied Ergonomics 11(1):31-33) que es un sonar de mano con el que hay que realizar escaneado activo y que devuelve al usuario la información de la distancia a los obstáculos emitiendo tonos musicales. El llamado Sonicguide es un sistema de ultrasonidos montado sobre unas gafas que transmite información respecto a la distancia a la que se encuentran los objetos a través del sonido. Únicamente detecta obstáculos que se hallen en la dirección hacia la que se dirijan las gafas y, por este motivo, es necesario realizar movimientos repetitivos con la cabeza si se quieren cubrir diferentes alturas. Estos sistemas que informan al portador a través del sonido presentan el inconveniente de no poder ser usados por personas sordo ciegas.

La Universidad de Michigan ha realizado investigaciones tendentes a aplicar las tecnologías que guían a robots para dispositivos de ayuda a los minusválidos. En 1989 se creó el NavBelt, (Shoval S., Ulrich I. and Borenstein J; "NavBelt and Guidecane-Robotics-Based Obstacle avoidance Systems for the Blind and Visually Impaire". IEEE Robotics and Automation Magzine. Vol.10, No 1, March 2003, pp. 9-20) que es un cinturón equipado con sensores ultrasónicos y un microprocesador. Este dispositivo resolvía algunos problemas, sin embargo, presenta el inconveniente de su dependencia de la audición del usuario de los sonidos emitidos por el dispositivo, requiriendo un esfuerzo para procesar estos sonidos que, además, enmascaran el sonido ambiente exterior; sonido que es necesario sea oído por el invidente. No es útil tampoco para ser usado por personas sordo ciegas ni de los niños de corta edad.

La información acústica de los anteriores aparatos ha sido objeto de análisis como el Hakkinen J., (2002). "Postural Stability and sickness symptoms after hmd use". (Proc. of 2002 IEEE Int. Conf. on Systems, Man and Cybernetics, Hammamet, Tunisie). Probando estos estudios que un uso continuado de 20 a 30 minutos de información de distancias, traducida a sonidos, produce una sobrecarga del sentido del oído. Las consecuencias de ello son la degradación en el registro por parte del cerebro de la información recibida, que reduce la capacidad para realizar otras tareas de forma simultánea, como por ejemplo conversar, y altera la postura natural del cuerpo y el equilibrio de la persona.

Breve descripción de la invención

La invención tiene por objeto mejorar el estado de la técnica en este sector, superando los inconvenientes y desventajas de lo existente. Esta finalidad se consigue con un aparato que facilita información al usuario sin necesidad de tener que realizar éste un constante escaneo activo para la localización de objetos, ni precisar que el aparato sea asido con su mano. Este aparato está diseñado para ser dispuesto en el cuerpo del invidente en contacto con su piel; por ello es ideal para que los niños que presentan esta incapacidad visual puedan usarlo desde bebés, aportando al niño desde su nacimiento un modo de apreciar su entorno de modo natural. Por supuesto, un adulto también es capaz de utilizarlo, acostumbrándose de una forma rápida a su uso y a la interpretación de la información que recibe del aparato.

Este aparato está caracterizado porque comprende: una carcasa; un sistema de fijación del aparato a la parte del cuerpo en el cual desee portarlo el individuo; sensores que captan información del entorno físico; un micro motor de vibración incorporado también al cuerpo que reproducirá una señal de salida; una batería y un procesador que recibe las señales del sensor o sensores, las procesa y transmite la información al usuario a través del micro-motor.

Este aparato no limita en ninguna forma su uso. debido a que puede ser fijado a cualquier parte del cuerpo del usuario mediante una cinta que sujeta el aparato o aparatos a brazos, piernas o cabeza del usuario; también puede realizar la función para la que está diseñado siendo fijado a gorras, camisetas, pulseras, muñequeras,...

1. Aparato de guía para personas ciegas y sordo ciegas, adaptable al cuerpo del usuario, con, al menos, un sensor, emisor o receptor, o bien, emisor - receptor, que detecta la presencia de obstáculos, caracterizado en que comprende, al menos:

una carcasa,

un sistema de fijación del aparato a cualquier parte del cuerpo o la ropa del usuario,

un micro motor,

un procesador,

una batería.

2. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa dispone de, al menos, una ranura en su superficie que atraviesa su grosor, pudiendo ser dispuesta en la misma una cinta que se fija al cuerpo del usuario.

3. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa está cerrada herméticamente, no tiene aristas y sus esquinas son redondeadas.

4. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado porque el procesador recibe las señales del sensor y controla el micro motor para transmitir información sobre el entorno físico detectado por el sensor mediante la puesta en funcionamiento del micro motor, configurado éste para tener una intensidad y frecuencia variable dependiendo del grado de proximidad de los objetos detectados por el sensor.

5. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado porque el aparato puede informar al usuario del estado de carga de la batería, mediante pulsos de vibración del micro motor, dependiendo su número del estado de carga.

6. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado porque en la carcasa del aparato se disponen un botón de encendido, un botón de petición de información del estado de carga de la batería y conectores de carga de la batería.

7. Aparato, según reivindicación 1. caracterizado en que contiene un sistema de seguridad mediante micro interruptores que evita que las pletinas de carga presenten tensión o voltaje durante su uso.

8. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado en que el aparato se fija a los accesorios de vestir del usuario mediante una pinza dispuesta en un lado de la carcasa.

9. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado en que el aparato se fija a la ropa del usuario mediante un pin.

10. Aparato, según reivindicación 1, caracterizado en que el aparato se fija a la ropa del usuario mediante la combinación de imanes y una placa ferromagnética.

11. Método de guía para personas ciegas y sordo ciegas, que comprende el análisis del entorno por donde transita el usuario mediante sensores, procesado de esta información y puesta de funcionamiento de uno o varios micro motores que causan vibraciones que recibe el usuario, determinando la cantidad o intensidad de las vibraciones la distancia de un determinado obstáculo con respecto al usuario, caracterizado en que el usuario porta uno o varios aparatos que están fijados en cualquier parte de su cuerpo, en contacto con su piel o con su ropa, de modo que la piel del usuario pueda apreciar las vibraciones del aparato causadas por los micro motores.