Projets:Canne a son V2

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Canne a son V2

Canne a son v2 photo presentation.jpeg

Informations
Description Prototype de canne blanche électronique pour détecter des obstacles. Ce projet est une évolution du projet Canne à son.
Catégorie Malvoyance
Etat d'avancement Réalisés
Techniques arduino, esp, impression 3d, modélisation 3d, électronique
Durée de fabrication de 4 à 8 h
Coût matériel De 100 à 200 euros
Niveau Moyen
Licence by-sa
Date de création 2022-06-02
Équipe
Porteur de projet Francois LB
Contributeurs EliottDaniello
Animateur Delphine
Fabmanager Delphine
Référent documentation Delphine
Partenaires: INRIA
Nom humanlab Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation Partielle
Relecture de la documentation Non vérifiée

Description du projet

Ce prototype de canne blanche électronique a pour but de détecter des obstacles. C'est une évolution du projet Canne à son.

Le but de ce prototype n'est pas de remplacer la canne, mais de rajouter un boitier dessus permettant de détecter des obstacles et de faire un retour à l'utilisateur. Le retour se fait pour le moment de manière sonore, avec des sons émis par un buzzer, mais il peut être envisagé dans le futur que le retour à l'utilisateur soit fait de manière haptique, ou encore par un casque bluetooth à conduction osseuse.

Le système se base sur un microcontrôleur M5 Atom, lui-même basé sur un ESP32. Il possède donc du wifi et du bluetooth qui permettrait de nombreuses évolutions dans ce projet. La partie captation se fait grâce à 3 capteurs, dont deux technologies différentes. Un lidar, le TF Mini Plus, comme utilisé sur la Canne à son V1, ainsi que deux capteurs ultrasons CH201. Ils sont très petits, consomment peu et permettent de mesurer une distance jusqu'à 4m, ce qui les rends idéal pour ce projet.

La combinaison de ces deux technologies permet d'obtenir une détection d'obstacles la plus fiable possible peu importe les situations; le lidar sera plus précis en intérieur, cependant les capteurs ultrasons fonctionneront mieux pour les surfaces vitrés et en extérieur. Dans sa configuration actuelle, la canne est capable de détecter des obstacles se trouvant sur son chemin, tel qu'un mur, une porte, une chaise, des escaliers ou des trous dans le sol, mais aussi des obstacles uniquement à hauteur de tête, comme par exemple un volet roulant d'un magasin. Ce prototype est notamment efficace pour se déplacer entre deux voitures sur un parking, sans les toucher.

Les capteurs sont placés de la manière suivante :


photo devant boitier


Le lidar pointe légèrement vers le sol, et permettra d'obtenir une mesure précise afin de savoir si l'utilisateur va rencontrer des obstacles.

Le premier capteur ultrason est orienté de manière horizontale, et permettra de détecter les obstacles les plus classiques tels qu'un mur ou un bureau, en étant couplé avec le lidar.

Le second capteur ultrason est légèrement orienté vers le ciel, et permettra de détecter des obstacles se trouvant uniquement en hauteur, tel qu'un volet roulant de magasin.

Le boitier comporte un bouton ON/OFF, permettant d'allumer et d'éteindre le système sans devoir débrancher le câble USB de la batterie. Il y a également un bouton situé sur le dessus du boitier, qui permet de désactiver temporairement le retour à l'utilisateur, sans pour autant éteindre le système.


photo interrupteurs


Le microcontrôleur peut être reprogrammé très facilement sans ouvrir le boîtier, en utilisant le câble usb permettant l'alimentation. Il suffit de le brancher sur un ordinateur à la place de la batterie externe.

Tout le système est alimenté par une batterie externe de 5000 mAh, donnant au système une autonomie de XX heures.

Cahier des charges

Le cahier des charges reprend ce qui avait été dit dans la réunion du 17/03/22 à propos du projet Canne à son.


Voici le cahier des charges :

  • Sera un complément de la canne blanche et n'est pas destiné à la remplacer
  • détecter les obstacles en hauteur de la ceinture à un peu plus haut que la tête
  • doit permettre de détecter un corridor vide sur une largeur de 70 cm environ et distance de deux à trois mètres pour se frayer un chemin
  • rester simple (mise en oeuvre et retour d'information)
  • robuste (comme la canne)
  • open source
  • être paramétrable facilement (retour d'info, seuils etc .. : doit permettre le choix du retour en vibration, ou retour sonore)
  • fixable et déclipsable de la canne
  • boîtier étanche
  • plus petit que la première version
  • autonomie: 8 heures
  • mode de recharge :brancher un câble USB facilement , recommandation : connecteur magnétique? ou port USB normal
  • avoir un bouton poussoir pour activer et désactiver le prototype à la demande


Cette version répond à toutes les problématiques du cahier des charges d'origine, à l'exception du retour haptique, qui pourra être développé dans une v2 de ce projet.

Analyse de l'existant et liens utiles

Des projets identiques existent déjà. Dans une version commerciale, il existe :


  • Tom Pouce : Identique à ce que l'on souhaite faire, un boitier rajouté sur une canne.
  • Minitact : Uniquement un petit boitier s'utilisant sans canne blanche, et ayant pour ambition de la remplacer.


Du coté de MHK, des prototypes ont déjà été réalisés :

Matériel

Circuit imprimé

Le circuit imprimé peut être réalisé à la main ou commandé sur internet. Attention cependant, certaines pistes sont très fines à cause des connecteurs de nappes, il est donc recommandé de le commander déjà réalisé. Les fichiers Gerber et Drill ainsi que la liste des composants pour le réaliser sont disponibles dans le dossier PCB sur le GitHub : https://github.com/myhumankit/Canne_a_son/tree/main/PCB


Pour le réaliser, il vous faudra les composants suivants :

Autres composants du boîtier

Outils

Coût

Fichiers source

Etapes de fabrication pas à pas

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