СИГНАЛИЗАТОР ПРЕПЯТСТВИЙ Советский патент 1973 года по МПК A61F9/08 

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ультразвуковым устройствам для ориентации сленых при ходьбе.

Известен сигнализатор нрепаятствий, содержащий генератор колебаний звуковой частоты, прерыватель этих колебаний, частота срабатывания которого посредством модулятора связана с расстоянием до препятствия, и соединенный с генератором колебаний через прерыватель выход на источник раздражителя.

Однако такой сигнализатор не позволяет автоматически возбуждать громкий звуковой сигнал о близком препятствии, в том числе о появлении прохожего перед слепым.

Предлагаемый сигнализатор отличается от известного телг, что он содержит громкоговоритель с автоматом регулировки громкости, соединенный с выходом на раздражите.чь, причем вход управления автоматом соединен с модулятором частоты срабатывания прерывателя.

Такое построение схемы сигнализатора преняствнн позволяет предупредить столкновение прохожего со слепым.

На чертеже изображена блок-схема предлагасмого сигнализатора пренятствий.

Сигнализатор препятствий содержит: генератор } частоты повторения, выполненный в виде мультивибратора; генератор 2 ультразвуковой частоты; усилитель 5; электроакустический преобразователь 4, выполненный в виде конденсаторного микрофона; приемник 5, представляющий собой усилитель, настроенный на частоту излучаемых ультразвуковых импульсов и связанный с приемным электроакустическим преобразователем б, выполненным в виде конденсаторного микрофона; преобразователь временного интервала в напряжение, содержащий триггер 7, управляемый импульсами генератора / и приемника 5, сглаживающее устройство 8, для выделения постоянной составляющей импульсов с выхода триггера 7; генератор 9 в виде мультивибратора постоянной частоты; модулятор 10, управляемый генератором 9; транзисторный усилитель 11 для усиления переменного напряжения, создаваемого модулятором JO; демодулятор 12 для выпрямления переменного напряжения на выходе усилителя //; преобразователь напряжения в частоту, содержащий регулируемый мультивибратор 13; мультивибратор 14 постоянной частоты; схему 15 совпадения для вычитания частот мультивибраторов 13 и 14; интегрирующий усилитель 16 для выделения биений инфранизкой частоты на выходе схемы 15; формирователь 17, выполненный в виде несимметричного триггера с эмиттерной связью и предназначенный для формирования прямоугольных импульсов из гармонических колебаний на выходе усилителя 16; генератор возбуждения раздражителя слуха, содержащий транзисторный модулятор 18, управляемый мультивибратором 13 и формирователем 17 и предназначенный для генерирования импульсов звуковой частоты 500 гц; усилитель 19 звуковых импульсов, нагруженный на раздражитель слуха в виде миниатюрного громкоговорителя 20; генератор возбуждения раздражителя осязания, выполненный в виде мультивибратора 21, нагруженного на раздражитель осязания в виде электромеханического вибратора 22; ограничитель 23 дальности, выполненный в виде несимметричного триггера с эмиттерной связью и предназначенный для срыва колебаний мультивибраторов 13, 14 и 21 при малых напряжениях демодулятора 12; блок питания 24 и преобразователь 25 постоянного низкого напряжения в постоянное высокое для питания усилителя 3 передатчика и для подачи напряжения смещения на приемный электрокаустический преобразователь 6.

Сигнализатор препятствий работает следующим образом.

Генератор / частоты повторения запускает генератор 2 ультразвуковой частоты. Ультразвуковой импульс усиливается по напряжению усилителем 3 и излучается в воздух электроакустическим преобразователем 4. По окончании излучения генератор / устанавливает триггер 7 в состояние I. Сигнал, прищедщий к электроакустическому преобразователю 5, усиливается приемником 5, которь.ш устанавливает триггер 7 в состояние 0. Длительность импульса напряжения на выходе триггера 7 пропорциональна, таким образом, дальности до препятствия.

Сглаживающее устройство 8 выделяет постоянную срставдяющую УО. Величина напряжения Vo линейно падает с увеличением дальности. Модулятор 10, приводим-ый в действие генератором 9, др,ерывает постоянное напряжение УО на выходе сглаживающего устройства 8 и преобразует его в переменное напряжение с амплитудой, линейно падающей с увеличением дальности. Это напряжение усиливается усилителем // и выпрямляется демодулятором /2.

Частоты мультивибраторов 13 и 14 вычитаются в схеме 15 совпадения. На выходе схемы 15 возникают биения инфранизкой частоты, изменяющейся в соответствии с дальностью до препятствия в пределах от 0,5 до 50 гц. Первая гармония биений выделяется интегрирующим усилителем 16, а полученные гармонические келебания формирователь 17 преобразует в прямоугольные импульсы той же частоты. С этой частотой формирователь 17 прерывает колебания мультивибратора 21, возбуждающего вибрацию раздражителя 22 осязания. Частота вибрационных импульсов уменьщается, а их длительность возрастает при уменьщении расстояния до препятствия.

На-ггряжение с выхода демодулятора 12 прерывается модулятором 18 с -помощь-ю -мультивибратора 13, работающего в диапазоне звуKOBbix частот 500-550 гц. Таким образом, из постоянного напряжения, зависящего от дальности, модулятор 18 создает переменное напряжение звуковой частоты, ампл-итуда которого, а значит и громкость звукрвЬго сигнала, автоматически растет по мере приближения к препятствию. Одновременно эти колебания прерываются формирователем /7 и преобразуются в звуковые импульсы, у которых частота следования, длительность и громкость зависят от расстояния до препятствия. После усиления по напряжению усилителем 19 импульсы звуковой частоты воспроизводятся громкоговорителем;

При больщих дальностях до препятствия, например свыще 4-5 ,и, напряжение.на выхо де демодулятора 12 уменьщается настолько, что срабатывает ограничитель 23, который

срывает колебания мультивибраторов 13, 14 и 21 и тем самым прекращает работу раздражителей 20 и 22 слуха и осязания.

Ручной регулировкой человек может выбрать необходимый предельный уровень громкости и по желанию выключить любой из раздражителей.

Благодаря наличию раздельных органов управления раздражителями обеспечиваются следующие эксплуатационные удобства:

а) при желании слепого предупредить встречного пещехода об опасности столкновения с ним сигнализатор препятствий обеспечивает звуковую сигнализацию, заметную для посторонних лиц па расстоянии 1,5-2 м, когда громкость автоматически возрастает;

б) при желании слепого не обнаруживать для окружающих свой физический недостаток сигнализатор препятствий обеспечивает полную скрытность работы за счет пользования

только раздражителем осязания при выключенном раздражителе слуха.

Выбор раздражителя предоставлен самому слепому в зависимости от конкретной обстановки и приобретенных навыков работы с сигнализатором. Указанные операции выполняются самим слепым без посторонней помощи.

Предмет изобретения

Сигнализатор препятствий, в основном для ориентировки слепого, содержащий генератор колебаний звуковой частоты, прерыватель этих колебаний, частота срабатывания которого посредством модулятора связана с расстоянием до препятствия, и соединенный с генератором колебаний через прерыватель выход на источник раздражителя, отличающийся тем, что, с целью предупреждения столкновения прохожего со слепым, он содержит также громкоговоритель с автоматом регулировки громкости, соединенный с выходом на раздражитель, причем вход управления автоматом соединен с модулятором частоты срабатывания прерывателя.