УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ СЛЕПЫХ Российский патент 1995 года по МПК A61F9/08 

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться для ориентации слепых и слабовидящих людей в пространстве.

Известно устройство для ориентации слепых в пространстве, содержащее приемопередатчик ИК-диапазона, в котором препятствие зондируется импульсным сигналом. Информация о наличии препятствия выдается в виде звукового сигнала.

Недостатком такого устройства являются большие габариты и масса, нескрытность размещения.

Известно также устройство для ориентации слепых, выбранное в качестве прототипа, содержащее очки, на которых смонтированы передающий и приемный излучатели, а также электронный блок приемопередатчика с источником питания, размещенные в отдельном корпусе, носимом на груди, и звуковой индикатор, выполненный в виде наушников.

Однако такое устройство имеет большие габариты и массу, неудобно в размещении, вследствие чего оно не является скрытным. Недостатком также является потеря информационной связи с внешним миром в процессе работы устройства за счет необходимости постоянного использования наушников.

Технический результат, заключающийся в уменьшении габаритов и веса, а также в обеспечении скрытности размещения и возможности пользователя не терять информационную связь с окружающим пространством при использовании устройства достигается тем, что устройство для ориентации слепых содержит смонтированные в очках приемный и передающий излучатели, приемный и передающий узлы, соединенные с источником питания, а также блок сигнализации, подключенный к выходу приемного узла, размещенный в оправе очков. Стекла очков состоят из двух частей внешней и внутренней, образующих между собой замкнутую полость, каждая из частей выполнена из оптически прозрачного материала, а на их внутренние поверхности нанесено поглощающее для излучаемой волны покрытие, при этом на внутренней поверхности внешней части одного из стекол закреплены передающий узел, выполненный в виде микросхемы, и передающий излучатель в виде источника электромагнитного излучения, установленного в диэлектрическом тубусе, торец которого закреплен над окном, прозрачным для излучаемой волны, выполненным в светопоглощающем покрытии. На внутренней поверхности внешней части другого стекла размещены приемный узел, выполненный в виде микросхемы, и приемный излучатель, на входе которого размещен оптический фильтр, прозрачный для излучаемой волны и закрепленный над отверстием, прозрачным для излучаемой волны, выполненным в поглощающем покрытии. При этом блок сигнализации может быть выполнен в виде электроакустического преобразователя, резонансная система которого образована поверхностью внешней части стекла и мембраны, либо в виде тактильного индикатора, размещенного на внутренней поверхности дужки оправы очков. На выходе приемного узла включен пороговый элемент, второй вход которого соединен с передающим узлом отрезком проводника, пропущенного через отверстие, которое выполнено в носовой перемычке оправы очков.

На фиг. 1 приведена конструкция устройства для ориентации слепых; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез В-В на фиг. 1.

Устройство для ориентации слепых содержит очки, состоящие из оправы 1 и стекол, каждое из которых состоит из внешней и внутренней частей 2, 3, образующих между собой замкнутую полость, каждая из частей выполнена из оптически прозрачного материала, а на их внутренние поверхности нанесено поглощающее для излучаемой волны покрытие, на внутренней поверхности внешней части 2 одного из стекол закреплены передающий узел 4, выполненный в виде микросхемы, и передающий излучатель, состоящий из источника 5 электромагнитного излучения, например светодиода, размещенного в диэлектрическом тубусе 6, который закреплен над светопрозрачным окном 7, приемный узел 8, выполненный в виде микросхемы, размещен на внутренней поверхности внешней части 2 другого стекла. Здесь же закреплены приемный излучатель 9, например фотодиод, на входе которого установлен оптический фильтр 10, закрепленный над светопрозрачным окном 11, выполненным в светопоглащающем покрытии, и блок сигнализации в случае выполнения его в виде электроакустического преобразователя 12, резонансная система которого образована поверхностью внешней части 2 этого стекла и мембраной 13. В случае выполнения блока сигнализации в виде тактильного индикатора он располагается в дужке оправы 1 очков с ее внутренней стороны. На выходе приемного узла 8 включен пороговый элемент, который может быть конструктивно выполнен в составе одной микросхемы с приемным узлом, при этом выход порогового элемента соединен с передающим узлом посредством отрезка проводника 14, пропущенного через отверстие в носовой перемычке 15 оправы 1, через которое пропущен также проводник к источнику питания 16 от передающего узла 4, источник питания 16 размещен в отдельном корпусе.

Устройство для ориентации слепых работает следующим образом. Перед началом работы путем нажатия кнопки, расположенной на торцевой стороне корпуса источника питания 16, напряжение подается на приемный и передающий узлы 8, 4. Передающий узел 4 формирует импульсный сигнал, который излучается источником 5 электромагнитного излучения, (например в виде лазера, светодиода) в окружающее пространство. При этом диаметры выходного отверстия тубуса 6 и окна 7 выбраны из условия формирования требуемой ширины диаграммы направленности. Продольная ось тубуса 6 предварительно юстируется перпендикулярно внутренней поверхности части 2 стекла с точностью 90 к центру оправы 1, чем обеспечивается попадание сигнала, отраженного от препятствия в приемный излучатель 9.

При отсутствии препятствия излученная энергия уходит в пространство и блок сигнализации не функционирует. При наличии препятствия отраженный от него сигнал попадает на вход приемного излучателя 9, усиливается и преобразуется в электрический сигнал в приемном узле 8 и подается на вход блока сигнализации, который при этом выдает сигнал либо в виде звуковых импульсов, либо тактильного сигнала. Приближение к препятствию идентифицируется путем увеличения амплитуды и частоты сигнала, выдаваемого блоком сигнализации, что является предупреждением о возможности столкновения и необходимости принятия решения о дальнейшем безопасном пути перемещения. Это достигается за счет сканирования пространства путем поворота головы с очками в ту или иную сторону.

Оптический фильтр 10 выполнен в виде тонкого диска из оптического стекла, диаметр которого перекрывает чувствительную площадку фотодиода, а толщина обеспечивает прохождение волн принимаемого электромагнитного излучения.

Включение на выходе приемного узла 8 порогового блока позволяет определить предельно допустимое расстояние сближения с препятствием.

В случае выполнения блока сигнализации в виде электроакустического преобразователя поверхность части 2 стекла может быть использована в качестве элемента резонансной системы электроакустического преобразователя.

Внутренние части 3 стекол обеспечивают герметичность конструкции и скрытность ее размещения в очках с одновременным обеспечением современного дизайна для зрячих людей, пользующихся очками.

Стекла очков выполнены из радиопрозрачных и разрешенных в медицинской технике материалов типа этрол, оргстекло.

Использование: для ориентации слепых в пространстве. Сущность изобретения: в очках смонтированы приемный и передающий излучатели, приемный и передающий узлы, соединенные с источником питания, а также блок сигнализации, подключенный к выходу приемного узла. Стекла очков состоят из двух частей внешней и внутренней, образующих между собой замкнутую полость, при этом каждая из частей выполнена из оптически прозрачного матереиала, а на их внутренние поверхности нанесено поглощающее для излучаемой волны покрытие. На внутренней поверхности внешней части одного из стекол закреплены передающий узел и передающий излучатель в виде источника электромагнитного излучения, установленного в диэлектрическом тубусе, который закреплен над светопрозрачным окном, выполненным в поглощающем покрытие, а на внутренней поверхности внешней части другого стекла размещены приемный узел и приемный излучатель, на входе которого установлен оптически фильтр, прозрачный для излучаемой волны и закрепленный над отверстием, прозрачный для излучаемой волны, выполняемый в поглощающем покрытии. При этом блок сигнализации размещен в полости очков. 5 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ СЛЕПЫХ, содержащее очки, на которых размещены приемный и передающий излучатели, подключенные соответственно к приемному и передающему узлам, соединенным с источником питания, а также блок сигнализации, подключенный к выходу приемного узла, отличающееся тем, что стекла очков состоят из двух частей, внешней и внутренней, образующих между собой замкнутую полость, при этом каждая из частей выполнена из оптически прозрачного материала, а на их внутренние поверхности нанесено поглощающее для излучаемой волны покрытие, причем на внутренней поверхности внешней части одного из стекол закреплены передающий узел и передающий излучатель, состоящий из источника электромагнитного излучения, установленного в диэлектрическом тубусе, который закреплен над прозрачным для излучаемой волны окном, выполненным в поглощающем покрытии, а на внутренней поверхности внешней части другого стекла размещены премный узел и приемный излучатель, на входе которого размещен оптический фильтр, прозрачный для излучаемой волны, закрепленный над прозрачным для излучаемой волны окном, выполненным в поглощающем покрытии, причем блок сигнализации размещен в очках. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что передающий узел выполнен в виде первой микросхемы, а приемный узел в виде второй микросхемы. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на выходе приемного узла размещен пороговый элемент, второй вход которого соединен с передающим узлом отрезком проводника, пропущенного через отверстие, выполненное в носовой перемычке оправы очков. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок сигнализации размещен в замкнутой полости очков. 5. Устройство по пп. 1 и 4, отличающееся тем, что блок сигнализации выполнен в виде электроакустического преобразователя, резонансная система которого образована внутренней поверхностью внешней части стекла и мембраной. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок сигнализации выполнен в виде тактильного индикатора, размещенного на внутренней поверхности дужки оправы очков.