[发明专利]便携式环境感测设备

说明书

描述了一种便携式环境感测设备(10)，其包括至少一个飞行时间传感器(11)，其能够同时检测从飞行时间传感器(11)到飞行时间传感器(11)的视野(21)内的至少两个特征的距离。该便携式环境感测设备还包括处理单元(12)，其能够将至少两个测量距离转换成至少两个不同的距离信号(16)，其中，每个距离信号(16)与相应的测量距离相关联，并且包括输出接口(13)，其同时向用户(20)提供至少两个距离信号(16)。

本发明涉及一种便携式环境感测设备。

本发明涉及用于盲人或视力障碍者的环境传感器的领域。环境传感器能够传达关于用户附近的物体的信息。盲杖是其中一个例子。用户通过盲杖能够获得关于地面上的障碍物(例如，台阶)的信息。然而，通过在地面上移动盲杖，不能获得关于地面上方的另一高度处的障碍物或物体的信息。此外，能够检测到地板上的物体的范围受到盲杖长度的限制。

本发明的目的是提供一种便携式环境感测设备，其能够同时向用户提供环境感测设备与环境感测设备的视野中的至少两个特征之间的距离。

该目的由独立权利要求实现。另外的实施例是从属权利要求的主题。

在一个实施例中，便携式环境感测设备包括至少一个飞行时间传感器，该飞行时间传感器能够同时检测从飞行时间传感器到飞行时间传感器的视野内的至少两个特征的距离。例如，飞行时间传感器可以设计成以波束的形式发出电磁辐射脉冲。电磁波束在飞行时间传感器的视野内的特征和物体处被反射。反射的电磁辐射由飞行时间传感器检测。飞行时间传感器与在其处电磁辐射被反射的特征之间的距离能够根据电磁辐射脉冲从飞行时间传感器到特征并返回到飞行时间传感器所需要的时间来确定。

飞行时间传感器的视野内的特征可以是飞行时间传感器附近的任何特征或物体，例如车辆、人、动物或诸如墙壁和门的物体。特征也可以是物体的一部分，该部分比物体的其他部分更靠近飞行时间传感器。飞行时间传感器的视野是飞行时间传感器能够测量的特征与飞行时间传感器之间的距离的范围。这意味着，视野是由电磁波束捕获的角度范围。例如，视野能够包括锥形。例如，飞行时间传感器的视野的开口角度能够在0°至45°之间。优选地，飞行时间传感器的视野的开口角度在21°至23°之间。

在一个实施例中，便携式环境感测设备包括能够将至少两个测量距离转换成至少两个不同的距离信号的处理单元，其中，每个距离信号与相应的测量距离相关联。这意味着，可能存在测量距离如何与相应的距离信号相关联的关系。

在一个实施例中，便携式环境感测设备包括输出接口，其同时向用户提供至少两个距离信号。例如，在输出接口处能够连接另一设备以便提供距离信号给用户。作为示例，距离信号能够包括可听频率或机械振动。通过这种方式，能够给盲人或视障用户提供距离信号的信息。

通过便携式环境感测设备同时向用户提供两个或更多个距离信号，用户能够获得关于其所处环境的信息。例如，通过移动便携式环境感测设备，用户能够改变飞行时间传感器的视野，从而获得关于其环境中的不同物体的信息。因此，与盲杖相比，便携式环境感测设备不仅可以获得关于地面上的障碍物的信息，而且还可以获得不同高度处的障碍物的信息。由于飞行时间传感器的视野的开口角度优选地在21°至23°之间，因此还可以同时获得关于几个物体的信息。通过移动便携式环境感测设备的位置或通过改变飞行时间传感器的视野，能够从不同的方向或角度对物体进行检测。因此，便携式环境感测设备使盲人或视障人士能够更安全地移动。

在一个实施例中，便携式环境感测设备包括至少一个飞行时间传感器、处理单元和输出接口，输出接口同时向用户提供至少两个距离信号。

在便携式环境感测设备的一个实施例中，飞行时间传感器包括发射器，该发射器能够发射电磁辐射，并且包括传感器，该传感器能够检测由该发射器发射的并且在飞行时间传感器的视野内的特征处被反射的电磁辐射。飞行时间传感器还包括数据处理单元，其能够通过测量由发射器发射电磁辐射和传感器检测到反射的电磁辐射之间的时间差，来提供飞行时间传感器和电磁辐射被反射处的特征之间的距离。