1.4 R´ ealisation d’un prototype de canne blanche ´ electronique
1.4.3 Description globale du syst` eme de la canne
1.4.3.3 Conception et r´ ealisation de la canne
La canne blanche se pr´esente sous plusieurs types telle que les cannes blanche pliantes, des cannes `a embouts roulants, des cannes `a pommeaux, etc. Ceci nous montre que la canne blanche n’a pas de conception unique et du coup il nous donne plus de libert´e lors de la conception de notre canne. Par contre, il nous faut garder toujours la couleur blanche qui joue un rˆole signal´etique aux autres personnes. Malgr´e cette libert´e, l’´etape de conception de la canne reste toujours l’´etape la plus cruciale. En faite, la d´etection des obstacles au sol et au niveau de la tˆete `a l’aide des capteurs US exige le
Figure 1.11. La conception de la canne
bon choix de l’orientation de ces capteurs. La difficult´e ne se r´esume pas uniquement `a ce niveau mais aussi, `a l’emplacement de la cam´era pour qu’elle puisse capter tous les objets situ´es au niveau du corps de l’utilisateur. Une ´etude port´ee sur l’angle d’inclinai- son de la canne blanche lors de son utilisation, nous a montr´e que cette angle d´epend de la largeur des ´epaules de l’utilisateur [c1109].
La conception du mod`ele que nous proposons est d´etaill´ee dans la figure 1.11 : La tˆete de la canne contient :
– Un bouton poussoir permettant sa mise en marche et son arrˆet.
– Un capteur ultrason US1 ”LV-EZ4” dirig´e vers le haut pour d´etecter des obstacles en hauteur et estimer leurs distances.
– Un capteur ultrason US2 ”LV-EZ0” dirig´e vers le bas pour d´etecter et reconnaˆıtre les obstacles au sol et estimer leurs distances.
Le boˆıtier qui se trouve au milieu de la canne contient : – La carte ´electronique et le processeur.
– La cam´era visible int´egr´ee sur la carte pour localiser les obstacles. – Le module Bluetooth : liaison RF avec l’oreillette.
– Une batterie rechargeable au secteur pour l’alimentation des composants. L’extr´emit´e de canne contient :
– Une roulette `a bille pour faciliter le d´eplacement.
Cette conception nous a amen´e `a la cr´eation d’un dispositif ´electronique multim´edia, pr´esentant le maximum d’efficacit´e, de confort et de s´ecurit´e pour une personne aveugle.
Figure 1.12. Prototype con¸cu
La cr´eation de cet outil a ´et´e notre int´erˆet pendant plusieurs mois. Diff´erentes difficult´es d’ordre technique et pratiques ont ´et´e affront´ees et surmont´ees. Enfin, nous avons pu r´ealiser un premier prototype.
Le dispositif r´ealis´e est consid´er´e en tant que prototype de recherche, destin´e `a prendre des acquisitions US et optiques afin d’´evaluer nos travaux de recherches ef- fectu´es pour l’obtention du produit final orn´e de toutes ses capacit´es. Ce prototype est assez simple avec un coˆut minimis´e d’une canne blanche ´electronique. La figure 1.12 montre le r´esultat de la canne blanche r´ealis´ee avec ses deux capteurs ultrasonores et le boitier blanc qui contient la cam´era visible et l’ensemble du mat´eriel.
Une ´etude comparative entre les cannes blanches ´electroniques et notre dispositif est pr´esent´ee dans le Tableau 1.4. Cette ´etude montre l’apport du dispositif propos´e par rapport `a l’existant, en d´eterminant les avantages et les inconv´enients de l’ensemble des dispositifs en se basant sur la nature et le positionnement des objets d´etect´es, la nature et le nombre des capteurs employ´es, le type de l’information du retour, le prix du dispositif, etc...
Table 1.4. Etude comparative entre les cannes blanches ´electroniques
Nom du dispositif Avantages Inconv´enients
Tom Pouce - D´etecter les objets au sol et au niveau de la tˆete,
- Utilisation d’un t´el´em`etre infra- rouge,
- La distance de d´etection est ´egale `a 4m.
- Outil destin´e uniquement aux d´e- butants,
- N´ecessite une formation, - tr`es chers.
T´el´etact - D´etecter les objets au sol et en hauteur.
- Utilisation d’un capteur laser,
- D´etection jusqu’`a quinzaine de m`etre,
- Retour sous forme des notes mu- sicales (28 notes),
- Outil destin´e uniquement aux utilisateurs avanc´es,
- Retour sous forme de vibration, - N´ecessite une formation pour l’identification des tonalit´es mu- sicales ainsi que leurs vitesses et leurs variations,
- tr`es chers.
C5 laser Cane - D´etecter les objets au sol et au niveau de la tˆete,
- Utilisation de trois capteurs la- ser,
- La distance de d´etection est ´egale `a 3.5m.
- Retour sous forme des signalisa- tions sonores ou vibration,
- N´ecessite une formation, - tr`es chers.
Ultra cane - Utilisation d’un capteur ul- trasonore
- Retour sous forme de vibration
- D´etecter les objets au sol et au niveau de la tˆete,
- N´ecessite une formation,
- La distance de d´etection est ´egale `a 4m.
Bat K sonar - Utilisation d’un capteur ul- trasonore.
- Ne d´etecte pas les objets au ni- veau de la tˆete,
- Retour sous forme des signalisa- tions sonores ou vibration,
- N´ecessite une formation, - tr`es chers.
Smart cane - Utilisation d’un capteur ul- trasonore.
- Retour sous forme des signalisa- tions sonores ou vibration,
- Le syst`eme oriente l’utilisateur pour ´eviter l’obstacle,
- N´ecessite une formation, - tr`es chers.
Smart Wand - D´etecter les objets au sol et au niveau de la tˆete,
- Utilisation d’un grand nombre de capteurs : capteur `a ultrasons, capteur de couleur et capteur de luminosit´e,
- D´etecter les couleurs des objets et la luminosit´e de l’environnement.
- Retour sous forme des vibration,
- N´ecessite une formation, - tr`es chers.
Smart Vision - Recherche de la destina- tion de l’utilisateur,
- Utilisations d’un grand nombre de capteurs : GPS, Wifi, et St´e- r´eovision,
- Optimiser ses trajectoires. - Retour sous forme de vibration, - N´ecessite une formation,
- tr`es chers. [RYA+12] ’n’a pas
de nom’
- Utilisation d’une cam´era st´er´eo vision,
- Retour sous forme des signalisa- tions sonores,
Recognize cane - Reconnaˆıtre les objets les plus courants,
- Utilisations d’un grand nombre de capteurs : d´etecteur d’eau, cap- teur d’humidit´e ambiante, capteur infrarouge, capteur de luminance et capteur de luminosit´e,
- tr`es chers. La nouvelle canne
propos´ee
- Utilisation de deux cap- teurs `a ultrasons et une ca- m´era visible,
- La canne est construite pour l’en- vironnement int´erieur.
- D´etection des objets au sol et les objets au niveau de la tˆete,
- D´etection des escaliers : as- cendant ou descendant - Reconnaissance des ob- jets les plus fr´equents : ob- jets sous forme de cube, cy- lindre, ...,
- D´efinitions de la nature des objets : dur ou mou,
- D´efinition des couleurs des obstacles : rouge, vert, bleu, ...,
- D´etermination de la dis- tance `a l’obstacle,
- Retour de l’ensemble des information sous forme de message vocale.