Tecnología de sensor precisa y de bajo costo para detectar objetos a distancias cortas (<5 m)

Un "bastón virtual" basado en láser para ciegos es una opción muy sensible para la asistencia en viaje de las personas con discapacidad visual. Es mucho más preciso que un sensor ultrasónico, y también mucho más pequeño y consume menos energía.

El concepto se remonta a la década de 1950 (sin usar láseres, solo luces incandescentes de haz estrecho), y se conocen implementaciones prácticas de bastón láser que datan de 1975 (el bastón Bionic Instruments C-5 ):

La Universidad Hebrea está desarrollando y promoviendo activamente una versión contemporánea con semanas de operación por carga desde alrededor de 2010. Este video de Youtube muestra una demostración en vivo: Bastón virtual para ciegos, Conferencia presidencial 2011 .

La detección de distancia (alcance) basada en patrones holográficos láser se ha utilizado en cámaras desde al menos 2004, como en la Sony CyberShot F828, posiblemente también en modelos anteriores. La unidad láser en el F828 sale con bastante facilidad (la liberé de mi F828 roto), pero no es un dispositivo autónomo de detección de objetos: simplemente proporciona un patrón de emisión láser específico, que la tecnología Hologram Laser AF de Sony utiliza a través de- la lente para determinar no solo la distancia al sujeto, sino también la profundidad del sujeto donde sea factible, para calcular la profundidad de campo deseada para la configuración de apertura.

En la cultura popular, el programa de televisión Covert Affairs tiene un personaje clave, Auggie, que usa un bastón láser que aparentemente emite y detecta un patrón muy similar al sistema Hologram Laser AF de Sony. Este dispositivo puede existir en la práctica o simplemente ser ficticio, pero la tecnología está fácilmente disponible y en los laboratorios de diseño en la actualidad.

Un proyecto para el que he asesorado, realizado por una organización de investigación de discapacidad en Delhi, India, utiliza un diodo láser IR codificado de 38 KHz con un perfil de salida "cruzado" y una disposición de panal de 6 sensores de proximidad IR (Vishay TSSP6P38 ), para detectar y indicar dirección/dimensiones de objetos cercanos. El rango, sin embargo, es mucho más bajo que los 5 metros deseados en la pregunta: funciona bien para el rango y la forma hasta alrededor de 1,5 metros , y las obstrucciones importantes, como una pared o un autobús, se pueden detectar hasta a 10 metros de distancia.

Este diminuto dispositivo portátil (más correa para la muñeca) proporciona información al usuario a través de un doblador piezoeléctrico en la correa para la muñeca, impulsado por un controlador Texas Instruments Piezo Haptic ( DRV8862 , creo). El dispositivo completo en este momento cuesta aproximadamente $ 250 por unidad para fabricar a mano, utilizando compras de una sola pieza de todos los componentes de fuentes como eBay. Los MOQ de los proveedores principales y los costos de envío a la India impiden el abastecimiento comercial convencional para la organización de financiamiento. ( La cifra anterior no incluye costos de ingeniería y empaque ).

Desafortunadamente, esto también es demasiado alto para los presupuestos indios, por lo que el proyecto se encuentra en la zona de penumbra durante más de 6 meses.

Con suerte, esta última información indicará que un proyecto de fabricación en masa y debidamente financiado debería poder producir fácilmente un bastón láser con un costo de $ 100, prácticamente dentro de un par de meses. Es extraño que este no parezca ser un producto omnipresente todavía.

Para su uso como ayuda para personas ciegas, los sensores ultrasónicos se utilizan desde la década de 1960. La razón es simple: la tecnología de ultrasonido permite medir fácilmente la distancia a los objetos.

Recientemente, se inventan sensores ópticos (usando láseres) que pueden medir la distancia, pero sin embargo, sus esquemas y algoritmos de procesamiento son más complejos. Además, el consumo de energía es mayor, lo que no es bueno para la aplicación móvil.

Entonces, la conclusión: los sensores de ultrasonido son los mejores para esta aplicación. Lo cual, por cierto, ha sido probado por la naturaleza: la tecnología de ultrasonido es ampliamente utilizada por los murciélagos y las ballenas.