Сегодня, согласно данным ООН, насчитывается порядка 40 миллионов полностью слепых людей. В нашей стране инвалидов по зрению более полутора миллионов, из них около 600 тысяч полностью лишены способности видеть. В последние десятилетия было создано множество технических приспособлений, призванных хотя бы частично вернуть слепым способность самостоятельного передвижения в окружающем пространстве. Появилась даже отдельная отрасль приборостроения, занимающаяся разработкой и производством подобных устройств – тифлотехника.
Электронный поводырь – что это?
Ещё сравнительно недавно единственными средствами социализации для слепых людей были собаки-поводыри, помогающие им передвигаться на улице, и шрифт Брайля, с помощью которого они могли читать и писать. Но со вступлением человечества в эпоху высоких технологий началось бурное создание различного тифлотехнического оборудования, или, как ещё называют эти приборы, электронных поводырей.
На сегодня патентные бюро всего мира выдали сотни, если не тысячи патентов на различные приспособления, помогающие слепым самостоятельно, без посторонней помощи передвигаться как внутри зданий, так и на улицах. К сожалению, большинство из этих изобретений так и не дошло до массового производства. Причин этому несколько:
- недостаточная эффективность прибора;
- высокая себестоимость;
- низкая практическая надёжность работы;
- невозможность внедрения в массовое производство из-за использования в конструкции чересчур сложных, «штучных» приборов и технологий.
Но всё же прогресс представил к услугам современных незрячих людей достаточно большой арсенал приборов, позволяющих более или менее свободно перемещаться в пространстве без участия посторонних лиц.
Принцип работы приборов
По принципу работы вся тифлотехника разделяется на несколько групп:
Обнаружение прибором препятствий при помощи эхолокации или лазерных датчиков. К таким устройствам относятся трости-сонары и прочие приборы, оснащённые лазерными дальномерами и эхолотами.- Определение направления движения с помощью онлайн-навигации. Такими функциями могут оснащаться современные электронные гаджеты – смартфоны, планшетные компьютеры, смарт-очки и смарт-часы. Для этого потребуется установка на них специального программного обеспечения.
- Приборы, позволяющие слепому ориентироваться при помощи считывания информации с электронных датчиков. Сегодня такими датчиками в развитых странах оборудуются помещения многих общественных зданий – от торгово-развлекательных центров до учебных заведений.
Все перечисленные приборы различаются эффективностью и удобством использования, а также своей ценой.
Характеристики и техническая начинка приборов
Все тифлотехнические приборы перед запуском проходят обязательное тестирование на соответствие предъявляемым к ним эксплуатационно-техническим требованиям. Ведь сбой в работе или некорректное поведение «электронного поводыря» могут иметь для слепого человека, находящегося в условиях оживлённого города, самые трагические последствия. К основным параметрам этой техники относятся:
Угол охвата окружающего пространства. Он должен быть достаточным, чтобы человек мог «видеть» препятствия, находящиеся не только прямо по курсу, но и сбоку от него.- Связь с пользователем. Прибор должен держать устойчивую связь с человеком. Это может быть как голосовая связь через микрофон или наушники, или подача сигналов вибрацией при помощи неких условных знаков.
- Способ распознавания препятствия. В зависимости от конструкции прибора это может быть эхолокация или использование лазерного дальномера, а также постоянная трансляция в онлайн-режиме (при использовании онлайн-навигаторов).
- Особенности навигации. Электронные гаджеты способны выступать в роли маршрутизаторов, прокладывая оптимальный путь до заранее установленной точки. Приборы, работающие по принципу сонаров, лишены такой функции, и могут выдавать владельцу данные лишь о текущих препятствиях.
- Удобство использования. Каждый прибор требует своего режима и способа эксплуатации. Некоторые сонары и определители электронных датчиков могут располагаться в кармане пользователя, на руке в виде браслета или в рюкзаке. А вот приборы онлайн-навигации или трости-эхолоты приходится постоянно держать перед собой, что может создавать определённые неудобства. Исключение составляют современные разработки, имеющие в своей основе смарт-очки.
В соответствии с этими требованиями и определяется эффективность и удобство эксплуатации «электронного поводыря». А от этого зависит его дальнейшая судьба – пойдёт ли он в массовое производство, или так и застынет на этапе экспериментальной модели.
Виды поводырей и их особенности
Сегодня имеется несколько видов устройств для самостоятельного перемещения слепых, выпускаемых различными сериями. Вот некоторые из них.
Очки
На рынке сегодня имеется несколько видов очков, предназначенных для распознавания препятствий и прокладки безопасного маршрута. К ним относятся ультразвуковые очки, выпускаемые в США, обнаруживающие предметы, находящиеся вокруг пользователя, при помощи ультразвуковых сигналов. Стоимость этого устройства под стать бюджетному автомобилю − около 3 тыс. долларов.
В Великобритании, в университете Оксфорда, были созданы очки Assisted Vision, работающие по принципу усиления ещё сохранившейся у слабовидящих людей зрительной функции. В состав этого высокотехнологичного устройства, помимо камер, входят:
- компас для определения направления движения по сторонам света;
- гироскоп, улавливающий малейшие повороты головы пользователя;
- навигационный модуль GPS;
- наушники для передачи информации человеку.
Как они работают? Очки подключаются при помощи блютус-канала к портативному компьютеру, который посредством специальной программы анализирует показания датчиков, установленных в очках, и через наушники сообщает о возможных препятствиях.
Мексиканские учёные из института Cinvestav представили свою разработку – высокоинтеллектуальные очки Al-Glasses. Камеры этого устройства считывают окружающую информацию, а встроенный «искусственный мозг» после обработки выдаёт её пользователю. Прибор способен считывать номера домов и автомобилей, названия улиц и уличные вывески. Для определения расстояния до препятствия в мексиканских смарт-очках используется принцип ультразвукового сканирования. Стоимость Al-Glasses, запущенных в производство в 2015 г., составляет 1500 долларов.
GPS-устройства
Другая группа «электронных поводырей» представляет собой ассистивные устройства, работающие на основе системы GPS. Это небольшие приборы, помещающиеся в кармане или на браслете, и выдающие слабовидящему человеку данные о его местонахождении. В частности, они могут указать, на какой улице он сейчас находится и как лучше будет пройти до нужного места. Конечно, они не могут в полной мере заменить зрение при перемещении по городу из-за отсутствия датчика обнаружения препятствий. Но благодаря своей сравнительно невысокой стоимости, пользуются популярностью в качестве вспомогательного оборудования.
Устройства с датчиками
Третья группа тифлотехнических приборов – устройства с датчиками обнаружения препятствий. В США выпускается специальная лазерная трость «Lasercane». Она отличается надёжностью в работе и неплохим набором дополнительных функций, но стоит немалых денег – 2,5 тысячи долларов. Из более бюджетных моделей можно назвать ручной детектор препятствий «Минигид» (совместная разработка США и Австралии). Обладает неплохим функционалом, и стоит 400-500 долларов.
Трости
Среди новейших разработок, оснащённых датчиками препятствий и запущенных в производство, особо хочется упомянуть трость «Ultracane», работающую по принципу эхолокации. Она снабжена излучателем ультраволновых импульсов, и четырьмя датчиками-приёмниками, улавливающими их отражение. О приближении к препятствию трость сигнализирует пользователю возрастающей вибрацией.
В России в последние пару десятилетий также ведутся активные работы в области тифлотехники. К сожалению, единственным предприятием, которое выпускает подобные приборы для слепых, является петербургская компания «Сонар». Её конструкторы, совместно с инженерами и учёными из университета «Военмех», занимаются разработкой, усовершенствованием и производством отечественных тифлотехнических приборов. Ассортимент выпускаемой продукции на сегодня включает:
- трости с ультразвуковым датчиком;
- ультразвуковые фонари с аналогичными функциями;
- электронные навигационные компасы.
Для локальных перемещений внутри зданий производятся карманные приборы, считывающие информацию со стационарно устанавливаемых внутри помещений датчиков. С их помощью слепой человек может ориентироваться в не знакомых ему больших зданиях – супермаркетах, административных учреждениях и т. д.
Есть ли результаты исследований?
Многие из перечисленных выше приспособлений успешно прошли сертификацию, подтвердили свою высокую эффективность в повседневном использовании. К тестированию приборов, наряду с научными экспертами, широко привлекаются рядовые пользователи – лица, страдающими проблемами со зрением. К примеру, прежде, чем запустить в производство смарт-очки Al-Glasses, разработчики бесплатно разослали 100 пробных экземпляров слепым согражданам. И лишь после тестирования, длившегося год, на основе положительных отзывов пользователей, в 2015 г. устройство было запущено в производство.
Интересные факты об устройствах
Современные «электронные поводыри» представляют собой высокотехнологичные устройства, вобраавшие в себя все достижения научно-технического прогресса. Они снабжаются функциями искусственного интеллекта и способны предоставлять своему пользователю всю полноту информации об окружающих его предметах: начиная от конфигурации, размере и цвете предмета и заканчивая более узкими данными.
Например, приборы, снабжаемые функцией маршрутизатора, при помощи GPS могут с точностью до метра сообщить слепому о расстоянии до поворота или перекрёстка, буквально ведя его за руку до конечной точки маршрута. Другие устройства просто незаменимы при прогулке по городу – они при помощи видеокамер считывают окружающую информацию, передавая её человеку через наушники и исполняя роль электронного гида.
К сожалению, стоимость подобных высокотехнологичных приборов доходит до нескольких тысяч долларов. Поэтому большинство незрячих и слабовидящих людей вынуждены пользоваться дедовскими методами перемещения в пространстве – при посредстве зрячих помощников, собак-поводырей и обычной белой тросточки.
