Устройство для обнаружения препятствий слепыми

СО 1 ОЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1511 4 А 61 Р 9/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИИ СЛЕПЫМИ(57) Изобретение относится к техническим средствам реабилитации инвалидов по зрению и позволяет повыситьточность определения расстояния до,ЯО 128 4 4 А 1 препятствий. Устройство содержит генераторы 1 и 2, усилители 3 и 7, фоторезистор 4, инфракрасный излучатель 5, фотоприемник 6, электроакустическнй преобразователь 8 и детектор 9. Диаграмма излучепия имеет вид конусаос углом около 15 , Когда препятствие находится далее 5 м, отражаемая от него световая энергия ниже порогового значения фотоприемника 6. При уменьшении расстояния импульсный сигнал с выхода фотоприемника 6 поступает на электроакустический преобразователь, генериручощий звуковой сигнал. Одновременно импульсы с фотоприемника 6 подаются на генераторы 1 и 2, что способствует формированию звукового сигнала повышенной громкости и частоты. 1 ил.Изобретение относится к медицинской технике, а именно к техническим средствам реабилитации инвалидов по зрению.Цель изобретения - повышение точности определения расстояния до препятствий.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для обнаружения препятствий слепыми.Устройство содержит управляемый по частоте генератор 1 импульсов, управляемый по частоте генератор 2 тона. Выход генератора 2 тона соединен со входом усилителя 3 мощности через фоторезистор 4. На выходе усилителя 3 мощности включен инфракрасный излучатель 5. На приемной стороне фотоприемник 6 соединен с входом логарифмического усилителя 7, кото-, 20 рый своим выходом соединен с электро- акустическим преобразователем 8 и входом пикового детектора 9. Выход пикового детектора 9 подключен к уп 25 равляющим входам генераторов импульсов тона 1 и 2.Управляемые генераторы импульсовтона 1 и 2 выполнены в виде мультивибраторов, во времязадающей цепи 30которых включены компоненты, изменяющие свое сопротивление от величины управляющего напряжения, например полевые транзисторы. Управляющеенапряжение в этом случае поступаетна затворы полевых транзисторов. Приэтом генератор 1 импульсов собран посхеме асимметричного мультивибратора,а генератор 2 тона - по схеме симметричного мультивибратора. Генератор 2 тона выполнен на логическихэлементах И, причем один из входов Ииспользуется для запуска генератора.В качестве инфракрасного излучателя 5 используется светодиод, 45Фотоприемник 6 выполнен в видефотодиода, В качестве электроакустического преобразователя 8 используется малогабаритный динамическийгромкоговоритель. Логарифмическийусилитель 7 выполнен по схеме с нелинейными элементами в цепи обратной связи,Устройство работает следующим образом. 55Генератор 1 импульсов формируетпрямоугольные импульсы с длительностью 20 мс и частотой повторения, регулируемой в диапазоне 1 -10 Гц. Указанные импульсы поступают к генератору 2 тона, обеспечивая его включение на время импульса. Генератор 2 тона формирует тональные импульсы,ччастота заполнения которых регулируется в диапазоне 0,2 - 3 кГц. Сформированные импульсы через делитель напряжения, образованный фоторезистором 4 и входным сопротивлением усилителя 3 мощности, поступают на вход последнего. При низкой внешней освещенности (около 100 лк) коэффициент передачи усилителя составляет О,1, а при увеличении освещенности сопротивленис фоторезистора 4 падает и коэффициент передачи делителя возрастает почти до 1. Вследствие этого на порядок возрастает амплитуда тональных импульсов, поступающих на вход усилителя мощности 3, и соответственно световая энергия, излучаемая излучателем 5.Пространственная диаграмма излучения имеет виц конуса с углом около 15 . Когда препятствия в зоне излучения находятся на относительно большом расстоянии, свыше 5 и, отражаемая от них и попадающая на фотоприемник 6 световая энергия находится ниже порогового значения фотоприемника, и сигнал на выходе последнего отсутствует. Соответственно отсутствует сигнал переменного токана выходе усилителя 7 и входе пикового детектора 9, напряжение на выходе пикового детектора 9 равно нулю. Используемые в качестве времязадающих компонентов полевые транзисторы имеют большое сопротивление, в ре-, зультате чего генератор 1 импульсов генерирует минимальную частоту 1 Гц, а генератор тона 2 200 Гд, Электро- акустический йреобразователь 8 звукового сигнала не создает. При дальнейшем приближении слепого к препятствию, попадающая на фотоприемник б отраженная световая энергия превышает пороговый уровень фотоприемников 6 и на выходе последнего генерируется напряжение, имеющее форму тональных импульсов, Указанные импульсы усиливаются логарифмическим усилителем 7 и поступают к электроакустическому преобразователю 8, генерирующему для слепого предупреждающий звуковой сигнал. Одновременно, тональные импульсы поступают к пиковому детектору 9, на выЗаказ 7839/5 Тираж б 17 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ходе которого формируется напряжение постоянного тока, повышающеечастоты генераторов импульсов тона1 и 2. Тональные импульсы с возрастающей частотой следования и с воз-,.растающей частотой заполнения усиливаются усилителем 3 мощности и излучаются в виде световой энергии излучателем 5, отражаются от объекта,принимаются фотоприемником б и воспроизводятся в виде звукового сигналаповышенной громкости и частоты электроакустическим преобразователем 9. Устройство для обнаружения препятствий слепыми, содержащее последо 289484 4вательно соединенные генератор импульсов, генератор тона, усилительмощности и инфракрасный излучательи последовательна соединенные фотоприемник, усилитель и электроакустический преобразователь, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности определения расстояния до препятствия, оно допол нительно содержит фоторезистор, включенный между генератором тока и усилителем мощности и пиковый детектор,генераторы выполнены управляемымипо частоте, а усилитель логарифми ческим, причем выход усилителя соединен с входом пикового детектора,выходы которого соединены с управляю щими входами генераторов.