УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЛОКАТОР ДЛЯ СЛЕПЫХ Российский патент 1995 года по МПК A61F9/08 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для ориентации слепых в пространстве, т.е. для предупреждения о препятствиях на пути их следования.

Известны ультразвуковые локаторы для слепых (авторские свидетельства СССР N 1053829 от 8,01.82, N 1289484 от 21.12.84, заявка Великобритании N 1379541 от 2.12.75, заявка Франции N 2569843 от 3.07,86), которые содержат электроакустические преобразователи, излучающий и приемный тракты, а также звуковой сигнализатор. Основным недостатком известных устройств является то, что они не позволяют одновременно информировать владельца о дальности до препятствия и о направлении на него. В ультразвуковом локаторе для слепых (а. с. СССР N 1313440 от 28.01.86 прототип) за счет введения блока селекции по дальности, звуковой сигнализатор выдает сигнал определенной частоты, значение которой различно для каждой зоны дальности.

Однако, в известном устройстве, даже при использовании направленного электроакустического преобразователя, отсутствует возможность точного определения направления (пеленгования) на препятствие, находящееся в любой из выделенных зон дальности.

Технический результат, достигаемый при использовании устройства одновременно определение на слух расстояния до препятствия, а также направления к препятствию.

Технический результат достигается за счет того, что ультразвуковой локатор, содержащий последовательно соединенные мультивибратор 1, передатчик 2, электроакустический преобразователь 3, приемник 4, блок селекции по дальности 5, индикаторный блок 6 и звуковой сигнализатор 7, дополнительно снабжен блоком пеленгования 8, а также модулятором 9.

Изобретение поясняется чертежом.

При этом первый вход блока пеленгования 8 подключен к выходу приемника 4 второй вход к выходу мультивибратора 1, третья группа N-входов к N-выходам блока селекции по дальности 5, а выход блока пеленгования подключен к управляющему входу модулятора 9.

Блок пеленгования 8 содержит соединенные последовательно аналоговый ключ 10, пиковый детектор с блоком сброса 11, блок выборки-хранения 12, управляемый генератор 13, соединенные последовательно элемент ИЛИ 14 и одновибратор 15, выход которого параллельно подключен к управляющим входам аналогового ключа 10 и блока выборки-хранения 12. При этом сигнальный вход аналогового ключа 10 подключен к первому входу блока пеленгования, управляющий вход пикового детектора 11 подключен ко второму входу блока пеленгования, N-входов элемента ИЛИ 14 подключены к третьей группе N-входов блока пеленгования, а выход управляемого генератора 13 подключен к выходу блока пеленгования.

Ультразвуковой локатор для слепых работает следующим образом. Отраженные от препятствия эхо-сигналы с выхода приемника 4 поступают на вход аналогового ключа 10, управляемого стробом цели, формируемым одновибратором 15, который через элемент ИЛИ 14 запускается управляющим импульсом с выхода блока селекции по дальности 5. Таким образом, осуществляется временное стробирование принимаемого эхо-сигнала, что обеспечивает прохождение на вход пикового детектора 11 только первого импульса, отраженного от ближайшего препятствия. Амплитуда этого импульса запоминается в блоке выборки хранения 12, которое подключается к выходу пикового детектора только на время действия строба цели, формируемого одновибратором 15, причем в начале каждого цикла излучения осуществляется сброс детектора 11 с помощью импульсов мультивибратора 1. Формируемое на выходе блока выборки-хранения 12 постоянное напряжение, пропорциональное уровню принимаемого эхо-сигнала, управляет частотой генератора 13, выходное напряжение которого поступает на управляющий вход модулятора 9. При этом максимальная частота модуляции звукового сигнала соответствует максимальному уровню принимаемого эхо-сигнала, что имеет место при точной ориентации на препятствие оси главного максимума характеристики направленности электроакустического преобразователя. При отклонении от этого направления в любую сторону уровень принимаемого эхо-сигнала уменьшается, что вызывает соответствующее понижение частоты модуляции звукового сигнала. Таким образом, по изменению частоты модуляции звукового сигнала, владелец локатора сможет достаточно точно определять направление на препятствие. Кроме того, поскольку уровень принимаемого эхо-сигнала от размера, формы и типа препятствия, то после предварительного обучения и тренировки владелец локатора сможет определять не только расстояние и направление, но и характер препятствия, что существенно расширяет информативность устройства, обеспечивая тем самым повышение безопасности движения слепого по выбранному маршруту.

Использование: в медицинской технике, а именно, в устройстве для ориентации слепых в пространстве, т.е. для предупреждения о препятствиях на пути их следования. Сущность изобретения: в устройство, содержащее соединенные последовательно мультивибратор, передатчик, электроакустический преобразователь, приемник, блок селекции по дальности, индикаторный блок, звуковой сигнализатор, введены модулятор, сигнальный вход которого подключен к выходу индикаторного блока, а выход к звуковому сигнализатору, и блок пеленгования, первый вход которого подключен к выходу приемника, второй вход к выходу мультивибратора, третья группа N-входов к N-выходам блока селекции по дальности, а выход блока пеленгования подключен к управляющему входу модулятора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЛОКАТОР ДЛЯ СЛЕПЫХ, содержащий соединенные последовательно мультивибратор, передатчик, электроакустический преобразователь, приемник, блок селекции по дальности, индикаторный блок, а также звуковой сигнализатор, отличающийся тем, что в него введены модулятор, сигнальный вход которого подключен к выходу индикаторного блока, а выход к звуковому сигнализатору, и блок пеленгования, первый вход которого подключен к выходу приемника, второй вход к выходу мультивибратора, третья группа N входов к N выходам блока селекции по дальности, а выход блока пеленгования - к управляющему входу модулятора. 2. Локатор по п.1, отличающийся тем, что блок пеленгования выполнен в виде соединенных последовательно аналогового ключа, пикового детектора с блоком сброса, блок выборки-хранения, управляемый генератор, соединенные последовательно элемент ИЛИ и одновибратор, выход которого параллельно подключен к управляющим входам аналогового ключа и блока выборки-хранения, сигнальный вход аналогового ключа подключен к первому блока пеленгования, управляющий вход пикового детектора подключен к второму входу блока пеленгования, N входов элемента ИЛИ к третьей группе N входов блока пеленгования, а выход управляемого генератора к выходу блока пеленгования.