NO151723B - Fremgangsmaate til og apparat for aa tilveiebringe informasjon om tilstedevaerelse eller posisjon av objekter - Google Patents

Fremgangsmaate til og apparat for aa tilveiebringe informasjon om tilstedevaerelse eller posisjon av objekter Download PDF

Info

Publication number
NO151723B
NO151723B NO792714A NO792714A NO151723B NO 151723 B NO151723 B NO 151723B NO 792714 A NO792714 A NO 792714A NO 792714 A NO792714 A NO 792714A NO 151723 B NO151723 B NO 151723B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
indicator
signal
frequency
field
view
Prior art date
Application number
NO792714A
Other languages
English (en)
Other versions
NO151723C (no
NO792714L (no
Inventor
Leslie Kay
Original Assignee
Leslie Kay
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leslie Kay filed Critical Leslie Kay
Publication of NO792714L publication Critical patent/NO792714L/no
Publication of NO151723B publication Critical patent/NO151723B/no
Publication of NO151723C publication Critical patent/NO151723C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B21/00Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
    • G09B21/001Teaching or communicating with blind persons
    • G09B21/007Teaching or communicating with blind persons using both tactile and audible presentation of the information
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S15/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S367/00Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
    • Y10S367/91Portable sonar devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et apparat
for å frembringe informasjon om tilstedeværelsen eller posisjonen til en gjenstand på annen måte enn ved direkte sikt av den art som angitt i ingressen til krav 1 og krav 6.
I både utførelsen av fremgangsmåten og i apparatet
er det foretrukket at spenningsbølgeenergien skal vsre strålet ut ved en frekvens ovenfor det hørbare, d.v.s. ultrålyd.
En form for apparat av den spesifiserte typen for
å utføre fremgangsmåten av den spesifiserte typen er beskrevet i tidligere utviklinger av oppfinneren i US-patent 3.127.075 og 2.366.922 og som angår et blindehjelpemiddel. I sistnevnte patent frembringer to mottagelsesomformere<:>på en hodetelefon mottak-lighet representert av divergerende midtveis overlappende polare lober og signaler mottatt av disse omformerne blir matet gjennom kanaler i mottageranordningen som frembringer hørbare ' differense-frekvens-indikatorsignaler til venstre og høyre høreomformer på hodetelefonen. De polare lobekarakteristikkene er konstruert til å passe karakteristikkene til det menneskelige hørenerve-system slik at en blind person som bærer hodetelefonen kan føle retningen fra hvilken en refleksjon av sendesignaler blir mottatt og naturligvis også kan gjøre en subjektiv bestemmelse av avstand ikraft av frekvensen til indikatorsignalet.
Oppfinneren av foreliggende oppfinnelse har opp-daget at utstråling av svært store bandbredder med frekvensmodulerte bølger, som beskrevet ved disse tidligere forsøk, frembringer et indikatorsignal som ikke bare indikerer avstand eller retningen, men bærer informasjon om naturen til gjenstanden. Disse informasjoner er iform av et tonekompleks forårsaket av mangedobbelt spredning eller av reflektering av uregelmessig-heter til gjenstanden og som kommer av gjenstandens form, størr-else, overflatestruktur og i noen tilfeller fra søylestrukturen. En gjenstand hvor volumstrukturen er viktig er f.eks. en fiske-grunne.Når gjenstanden eller deler av gjenstanden beveyer seg forårsaker den øyeblikkelige hastigheten til hver reflekterende del oppløst langs senderetningen til spenningsbølgen den gjen-strålte spenningsbølgen til å forandre seg i frekvens på grunn av dobblereffekten. Denne frekvensfrembringeren blir overført
til indikatorsignalet, som er i det hørbare området, upåvirket med hensyn til størrelsen av frekvensfrembringeren, slik at en liten prosentforandring av foretrukkede ultralydstrålings-frekvenser vil tilsynekomme i indikatorsignalet som en betydelig
og merkbar frekvensforanding også skjønt den aktuelle posisjons-forandringen til gjenstanden kan være liten. Slike variasjoner i
komponentene til tonekomplekset, såvel som formen av tonekbmpleks-et selv karakteriserer gjenstanden som frembringer disse kompleks-er og muliggjør en dyktig observatør til å gjenkjenne karakteren til gjenstanden.
Overflaten til en gjenstand, som har en liten atskillelse langs retningen av utbredelsen kan bli observert ved å nytte et pulsekkolokaliseringssystem bare dersom pulsvarig-heten er i størrelsesorden av halvparten av overføringstiden i mediet mellom overflaten ved deres minimumsatskillelse og denne foranlediger et svært bredt båndbreddesystem. Videre ville tidsintervallet mellom utstrålte pulser måtte være større enn over-føringstiden i mediet for gjenstandene ved maksimumsområdet og ville typisk bli i størrelsesorden av et sekund for undervanns-anvendelse. Foranding av stillingen kan ikke bli bestemt ved hjelp av et enkelt ekko og repetisjonsfrekvensen ville bli for lav for systemet til å prøve betydelige forandinger i posisjonen til gjenstanden.
Tidligere beskrevne apparatformer gjør bruk av hør-bare indikatoranordninger spesielt hvor karakteristikken til det menneskelige hørenervesysternet skal bli simulert. Der er imidlertid anvendelser av fremgangsmåte og apparat av den spesifiserte typen hvor andre former av indikatoranordninger kan bli fordelaktig anvendt f.eks. ved visuellindikatoranordninger eller en føleindikatoranordning begge utstyrt med sanseoppfattelse-indikasjon av området og retningen. Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å.frembringe en forbedret fremgangsmåte og apparat ved hjelp av hvilke gjenstanders karakter gjenkjennelse blir øket når en benytter en aural indikasjonsanordning, og som løser visse problemer som oppstår når visuelle eller følindi-katoranordninger blir anvendt.
Ifølge foreliggende oppfinnelse blir ovenfor nevnte tilveiebrakt ved hjelp av en fremgangsmåte og en anordning av den innledningsvis nevnte art og hvis karakteristiske trekk fremgår av hhv. krav 1 og 6.
En form av fremvisning av denne karakteren kan således være visuelt å anvende stimulering av fronten til et katodestrålerør og en annen form kan være stimulering av en matrise av taktile elementer slik som vibratorstifter anordnet i rekker som.korresponderer med forskjellige avstander og søyler som korresponderer med forskjellige feltsektorer.
Indikatoranordningen kan omfatte koordinatfremvisningsanordninger som frembringer sanselig oppfattbare stimuli plassert med avstand i en første dimensjon på en måte som korresponderer med avsøkningsstillingen til strålen og plassert med avstand i en andre dimensjon på en måte som korresponderer med området til gjenstanden.
Mottagelsesanordningen kan fortrinnsvis omfatte anordninger for å utskille indikatorsignaler avledet fra mottatte signaler på grunn av henholdsvis gjenstander ved forskjellige områder til forskjellige respektive utløp til mottagelsesanordningen en for hvert områdebånd, anordning for å utsette det utskilte indikatorsignal til forsinkelser som avviker på en måte slik for å bringe dem i sammenfallende tidsrelasjon og vekslings-anordning for å prøve nevnte utløp i tur og orden for å mate indikatorsignaler derfra og til nevnte koordinat-fremvisningsanordning langs nevnte andre dimensjon.
Dersom indikatoranordningen omfatter en hørbar fremvisningsanordning vil karaktergjenkjennelse som oppstår fra forskjellige frekvenskomponenter på grunn av flere refleksjoner fra gjenstandens overflate ved forskjellige .avstander og i noen tilfeller fra bevegelsen til overflaten bli øket på grunn av bestråling av gjenstanden ved hjelp av den smale kon-sentrerte strålen.
Dessuten er det et ytterligere trekk ved apparatet at det kan omfatte anordninger for å låse avsøkningen til strålen i hvilken som helst ønsket stilling og dette muliggjør brukeren å konsentrere en karaktergjenkjennelse på en gjenstand plassert i en spesiell siktfeltsektor uten en forstyrrelse av indikatorsignaler mottatt fra gjenstander i andre sektorer. Dersom flere enn en gjenstand skulle bli vist i en gitt sektor, ville slike gjenstander bli oppløst av forskjellige basisfrekvenser til indikatorsignalet eller dersom gjenstandene var tett opp til hverandre og den resulterende tonen frembragt av to basisfrekvenser som atskiller seg bare lett fra hverandre ville bli gjenkjent av en øvet observatør.
Kår fremvisningen er visuell eller følbar (egentlig medførende frembringelse av koordinatfremvisningsanordning som sørger for sanslig oppfattbar stimuli som ovenfor nevnt), oppstår problemet at overgangstiden til strålingen utover gjennom feltet til en gjenstand og tilbake igjen kan bli sammenliknbart med eller minst betydningsfull i forhold med tiden tatt for av-søkningen av sendestrålen fra utgangsposisjonen (som korresponderer med tidspunktet) og stillingen til strålen i hvilken den peker mot gjenstanden. Dersom ikke noe hensyn ble tatt til gangtiden i fremvisningen av stimulien gjennom driften av koordinatfremvisningsanordningen kunne det således skje at stimulien som representerer en spesiell gjenstand kunne bli fremvist ved en stilling langs den første dimensjonen(som representerer stillingen til strålen) forut for den riktige stillingen, på grunn av at strålen ville ha beveget seg fremover til denne fremskutte stillingen i tiden det mottatte signalet ankom ved mottagelsesanordningen.
Problemet blir løst ved effektvt å subtrahere gangtiden fra en faktor som representerer tiden til å bevege avsøk-ningsstrålen fra utgangsstillingen til retningen av gjenstanden blir således ifølge med dette trekket til oppfinnelsen henholdsvis forskjellige forsinkelser tilført til indikatorsignalene ut-skilt med hensyn til utløpene og hvor hver representerer et spesielt område ved hvilket gjenstandene befinner seg.
Dersom avsøkningen blir utført relativt sent som
kan være egnet hvor oppfinnelsen blir anvendt som et blindehjelpemiddel, så kan ikke gangtiden bli betydningsfull og av den grunn er dette trekket ikke sett på som et nødvendig trekk som må alltid bli medtatt. Dersom avsøkningshastigheten imidlertid var slik at gangtiden ble betydningsfull,, så skulle dette trekket bli benyttet.
Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av under-kravene.
Oppfinnelsen skal nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel med henvisning til vedfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et diagrammessig plansnitt som viser energiseringen til siktfeltet ved et sendt signal av en stråle-form som er avsøkt vinkelmessig tvers over siktfeltet,
fig. 2 er et skjematisk kretsdiagram av en utførelses-form av apparatet ifølge oppfinnelsen,
fig. 3 er et skjematisk kretsdiagram av en utførelses-form av koordinatfremvisningen som frembringer visuell stimuli og som kan bli benyttet i kombinasjon med apparatet på fig. 2,
fig. 4 er et skjematisk kretsdiagram av en ytterlig-
ere form av koordinatfremvisningsanordningen som benytter føle-stimuli og som kan bli nyttet i kombinasjon med apparatet på fig. 2,
fig. 5 er en illustrasjon av en typisk visuell fremvisning av bruken av apparatet vist på fig. 2 og 3.
Fig. 1 og 2 viser et multi-overføringselement 10
som omfatter en rekke omformerelementer 10a, 10j anordnet til å utstråle spenningsbølgeenergi med ultralydfrekvens som har en typisk midtfrekvens på 60KHz i det interesseområdet i form av en smal stråle hvis effekt er vist på fig. 1.
Den sistnevnte viser et siktfelt som har en origo
11 og radialvinkelformede grenser 12 og 13, og som er vist inn-delt i like vinkelformede sektorer som korresponderer med vinkelbredden til strålen og betegnet med stiplede linjer, slik som 7. For enkelthetens skyld i den følgende beskrivelse vil det bli antatt at siktfeltet og bevegelsen til strålen heretter beskrevet, er i asimut og at strålen er av en større vinkelformet bredde i elevasjon, f.eks. som har en vinkelformet bredde på 20 til 40 grader, men 'i praksis kan avsøkerstrålen bli i hvilket som helst plan mellom horisontal og vertikal, og den vinkelformede bredden til strålen i et plan med rette vinkler med det i hvilket avsøkningen finner sted kunne bli større eller mindre enn nevnt.
Apparatet omfatter anordninger for å forårsake strålen til å avsøke vinkelformen mellom grensen 12 og grensen 13 enten trinnvis eller kontinuerlig og slike avsøkningsanordning-er omfatter en spenningsstyrt oscillator 14 som frembringer en cyklisk bølgeform, hvor formen, amplituden og gjentakelseshyppigheten bestemmes av gjentakelseshyppigheten til stråle-avsøkningen.
Utgangen til oscillatoren 14 styrer en ytterligere spenningsstyringsoscillator 17 som frembringer en rekke firkant-bølgeklokkepulser indikert med 18, som har en periode proporsjon-al med 0, og disse pulsene 18 blir tilført en analog forsinkelse-linje 19 som frembringer en rekke voksende forsinkelser i et inngangssignal tilført til forsinkelseslinjen på ledningen 20. Hvert inkrement er av en størrelse avhengig av bestående verdier til reptisjonshyppigheten til klokkepulsen 18. Overføringsele-mentene 10a til 10j er forbundet henholdsvis til elementer av forsinkelseslinjer 19, slik at en ende av overføringsrekken hvor signalet når elementet 10j er utsatt for bare et forsinkelses-inkrement, mens derimot signalet som når overføringselementet 10a er utsatt for å samle alle de voksende forsinkelsene langs linjen.
For trinnvis avsøkning vil utgangsbølgeformen fra kretsen 14 bli avtrappet slik at repetisjonshyppigheten til kretsen 17 vil øke (eller falle), trinnvis. For kontinuerlig av-søkning vil utgangsbølgeformen fra kretsen 14 være en sagetann som vist ved 15, slik at repetisjonshyppigheten til kretsen 17 øker kontinuerlig, d.v.s. lineært og så vender tilbake til verdien som er når strålen er i dens utgangsstilling.
For å muliggjøre brukeren manuelt for å innstille strålen er en styreanordning anordnet, vist med pilen 16a. En slik styreanordning kan være betjenbar for å justere utgangs-spenningsnivået til kretsen 17 for. å muliggjøre brukeren og "sammenstille" strålen til å sentrere den på en gjenstand før man setter spenningen til et konstant nivå for å holde strålen i en fast stilling. Dersom ønskelig kan en bryter slik som en trykk-knappbryter bli anordnet for manuell betjening for å
holde verdien til utgangsspenningen øyeblikkelig og å stoppe stråleavsøkningen uten tidligere "sammenstilling".
Forbindelsen mellom elementene til forsinkelseslinjen og de respektive omformerelementene blir gjort gjennom mellomliggende elektroniske bryterenheter 21a til 21j, og gjennom effektforsterkere 22a til 22j (bare noen av enhetene og forsterkerne er vist for enkelhetens skyld).
Bryterenhetene 21a til 21j har hver to utgangsterminaler, vist ved enhetene 21a som a, b, og disse er forbundet henholdsvis med o<y>erføringselementet 10a, 10j. For andre bryterenheter er to korresponderende utgangsterminaler forbundet med respektive giverelementer som opptar korresponderende stillinger ved lik avstand fra senteret til omformerrekken utover mot dens ender.
Signalene som skal bli utstrålt blir tilført gjennom ledningen 20 med en ultralydfrekvens, slik som allerede nevnt og blir utledet fra en sendesignalgenerator eller oscillator 23 som frembringer frekvens modulert utgang som sveiper lineært fra en øvre frekvens generelt på 80KHz til en nedre frekvens 4QKHz ifølge den fallende sagtannsbølgeformen som vist i enheten 23. Valget av midtfrekvens, sveipområde, og sveiphyppighet er avhengig av parametere slik som mediumet (luft eller vann), sende-og mottagelsesomformerevne i forhold til båndbredden, og den ønskede eller oppnåelige maksimumsavstand betraktet med effektutgangen, men der skulle i det minste være en fullstendig frekvenssveip for hvert sektorfelt.
Utgangen til signalgeneratoren 23 blir matet gjennom et frekvensformingsnettverk 24 til ledningen 20. Dette frekvens-formingsnettverket er frekvensavhengig og ville vanligvis bli konstruert til å minke amplituden til de høyere frekvenskomponentene til den frekvensmodulerte utgangen fra enheten 23 relativt til lavere frekvenskomponenter siden det er de høyere frekvenskomponentene som er mer effektive i å meddele distinktive tonale karakteristikker i det sist avledede indikatorsignal.
Overføringsrekken 10 frembringer på grunn av dens lengde eller anbringelse med avstand til overføringselementene egentlig en smal utstrålingsstråle. Vinkelbredden til strålen kan være 5 grader (d.v.s. at dets polardiagram vil skjæres med radiusvektorene ved en 5 graders atskillelse ved punktene som frembringer en 6db-reduksjon i effekt). Siktfeltet kan som vist på fig. 1 være tilnærmet 60 grader. Disse vinklene er imidlertid tiltenkt å være heller illustrativ enn begrensende, men vanligvis er vinkelbredden til strålen i området 3 til 10 grader, slik at et flertall av strålebredden ville være inneholdt i et typisk siktfelt.
Når pulsrepetisjonshastigheten til kretsen 17 er
ved et minimum og det frembringes en maksimal forsinkelse mellom forsinkelseslinjens elementer vil en stråle bli avbøyd til en grense av siktfeltet. Innsetningen av de toveis elektroniske bryterenhetene 21a til 21j muliggjør en fortsatt avsøkning av kvadranten ved midtstillingen og reversert ved grensene 12 og 13 gjennom krysskoplinger som vist mellom bryterne og effekt-forsterkerne 22a, 22j. Klokkepulsrepetisjonshyppigheten bestemmer størrelsen av forsinkelsen til hver av overføringselementene 10a til 10j. Når forsinkelsene er nesten null, så utstråler hvert element 10a til 10j signalet nesten.samtidig og midtaksen 26 til strålen blir da nesten sammenfallende mellom referanseaksen 25 som passerer midt gjennom origo til siktfeltet og også vist i diagrammet i fig. 2.
Det er vanlig å gjøre minimumsforsinkelsen mellom elementene 10a til 10g (maksimal klokkepulshastighet) korresponderer med strålen som peker en halv strålebredde til venstre eller høyre for referanseaksen 25.
Avtrappede økninger i forsinkelsen bragt omkring
av innfallende avtrappede forandringer av klokkepulsrepetisjonshyppigheten forårsaker at midtaksen 26 til strålen blir avtrappet økende til venstre eller høyre.
Klokkepulshyppigheten som den står når strålen peker nettopp til venstre for referanseaksen 25 er også anordnet til å forandre seg via en direkte forbindelse fra kretsen 17 over de elektroniske bryterne 21a, 21j-, slik at ytterligere, klokkepulser da fortsetter avtrappingen av strålen i samme retning og avsøkningen kan bli trinnvis startende fra grensen 12 og avsluttende ved grensen 13, som vist på fig. 1. En typisk stilling av bølgefronten 2 7 som representerer maksimal utstråling er vist ved en vinkel 9 med referanseaksen 25.
Et tidsforsinkelsesnettverk, nemlig den analoge forsinkelseslinjen 19 er anvendt på grunn av at et faseforsink-elsesnettverk ikke kan bli benyttet over brede frekvensområder til det utstrålte signal.
Fig. 1 viser utovergående "pakker" 9 av bølgeenergi i respektive sektorer som viser at siktfeltet er energisert på en måte analog med vannutstrømning gjennom en slange beveget trinnvis. "Pakken"8 med energi viser disse utstrålt i en tidligere avsøkning.
Mottageranordningen til apparatet omfatter mottag-elseomformeranordninger som kan omfatte tre separate omformere 28L, 28R som mater venstre og høyre kanal I, II til mottagelsesanordningen, hvor disse omformerne er plassert med avstand og en på hver side av en sentral mottagelseomformer 28 som mater mottagerkanalen III. Mottageromformeranordningen frembringer et polardiagram av tilstrekkelig bred strålebredde for å motta refleksjoner fra hvilken som helst gjenstand i siktfeltet, hvor omformerne også har brede båndbreddekarakteristikker for å sikre mottagelsen av mottatte signaler innenfor området til sende-frekvenssveipet.
De mottatte signalene blir forsterket i de tre kanalene av forsterkerne 29L, 29R og 29, underlagt frekvensforming i kretsen 30L, 30R og 30 og blir tilført til modulatorkretsene som kan være produktmodulatorer 3IL, 3IR og 31. Et lokalt frembragt signal som har en sveipefrekvenskarakteristikk som tilpasser seg til den til det sendte signalet blir konvensjonelt utledet fra sendegeneratoren 23, og tilført en separat inngang til modulatorkretsene 31L, 31R, 31 på ledningen 32.
Utgangene fra modulatorkretsene 3IL, 31R, 31, som hver av dem omfatter filteranordninger, omfatter et indikatorsignal av forskjellig frekvens mellom frekvensen til det mottatte signalet og det lokalt frembragte signalet tilført på ledningen 32, og er derfor representativ for den gjenstandsavstanden som er grunn til det mottatte signalet, hvor disse signalene blir tilført kanalene til frekvensavhengige kretser 33L, 33R, 33.
Frekvensformingskretsene 30L, 30R og 30 er anordnet for å fremheve frekvenskomponentene som bevirker distinktive tonale kvaliteter i indikatorsignalene og er derfor konstruert til å øke størrelsen av en høyere frekvenskomponent eller redusere størrelsen til de lavere frekvenskomponenter. Slike frekvens-forminger kunne også bli utført ved å nytte alternativt eller i tillegg sende og/eller mottakeromformere som har slike karakteristikker.
Frekvensavhengigkretser 33L, 33R og 33 er på den andre siden innsatt for å kompensere dempningen i mediumet gjennom hvilke signalene blir sendt og reflektert, nemlig luft eller vann. Siden dempningen vil være større ved lengre avstander som korresponderer med høyere frekvensindikatorsignaler er igjen disse kretsene konstruert til å øke amplituden til høyere frekvenskomponenter relativt til lavere frekvenskomponenter eller å dempe sistnevnte.
Mottakelsesanordningen kan omfatte indikatoranordninger som utgjør en høreanordning og som vist utgjør disse lyd-frembringere, hodetelefoner eller stereohøyttalere 34L, 34R, som frembringer binaurale fremvisninger og mates henholdsvis gjennom forsterkerne 35L, 35R til kanalene I, II. Videre kan en monaural fremvisningsanordning være anordnet ved en enkel lydfrembringer, nemlig en hodetelefon eller en høyttaler 34 forbundet med utgangen til forsterkeren 35 i kanal III.
Alternativt eller i tillegg omfatter indikatoranordningen koordinatfremvisningsanordninger som frembringer sanslig oppfattelsestimuli plassert med avstand i en første dimensjon på en måte som korresponderer med avsøkningsposisjonen til strålen og plassert med avstand i en annen dimensjon på en måte som korresponderer med avstand til gjenstanden. Alternative former av slike fremvisningsanordninger er vist på fig. 3 og 4 hvor formen omfatter vesentlig et katodestrålerør på fronten av hvilket en plan posisjonsindikatorfremvisningsanordning er anordnet og sistnevnte omfatter en følerfremvisningsanordning tiltenkt for bruk av blinde personer eller andre situasjoner hvor koordinatfremvisning blir krevd, men visuell fremvisning ikke er mulig eller er vanskelig.
I begge tilfeller kan fremvisningsanordningen bli sett på som duplisering eller simuleringsanalyseringsfunksjoner av det menneskelige ørets sneglegang og spesielt den som skiller mellom forskjellige frekvenser ved hvilke indikatorsignalene blir frembragt.
For denne hensikt kan mottakeranordningen bli utstyrt med anordninger for å utføre spektralanalyser med hensyn til frekvensbånd. I den viste form omfatter disse anordninger en filtergruppe 36 bestemt for fl til f7 og hver bestemt for å la passere et frekvensbånd (båndet kan være hovedsakelig likt i hvert tilfelle) hvor hvert er forskjellig fra hverandre, men samlet dekker hele området av frekvensen ved hvilket indikatorsignalene er frembragt. Når en høreanordning også er anordnet vil dette frekvensområdet bli innenfor den hørbare grensen, men i fravær av høreanordninger kunne frekvensområdet være helt eller i deler uten for det hørbare området.
Denne filtergruppen blir matet fra forsterkeren 35
i kanalen III og individuelle filter er forbundet gjennom mellom-leddet til de respektive forsinkelsesenhetene dl til d7 med de respektive inngangsterminalene av en prøveanordning i form av en bryter 37. Filteret fl er tiltenkt til å la passere de laveste passbåndfrekvensene som korresponderer med minimumsavstanden og filteret f7 de høyeste passfrekvensbåndene som representerer den maksimale avstand, hvor forsinkelsene frembragt av de respektive forsinkelsesenhetene dl til d7 er i stigende grad av forsinkelse hvor dl frembringer den største forsinkelsen og d7 den minste. Dette er for å kompensere for gangtiden til signalet utfra sendeoverføringsanordningen 10 og tilbake til mottaker-overføringsanordningen 28, som skal forklares i nærmere detalj heretter.
Samplingsbryteren 37 har en avstandsutgangsterminal 38 som har avtrappede signalutganger som har et antall nivåer som korresponderer med antall av filter fl til f7, og en signalut-gangsterminal 39 som blir forbundet i tur og orden ved hjelp av bryteren 37 til hver av forsinkelsesenhetene dl til d7, slik at terminalen 39 mottar suksessive signaler (når slike er tilstede) ved utløpene til filterene fl til f7. Alternativt kan utgangen til terminalen 38 være kontinuerlig stigende (eller fallende) med samme gjennomsnittshyppigheten som den avtrappede utgangen.
Koordinatfremvisningsanordningen krever videre en inngang til å frembringe direkte indikasjon og denne blir utledet fra sagtannsgeneratoren 14, men krever å bli forsinket, og med dette til hensikt er utgangen fra kretsen 14 forsynt med retningsterminalen 40 gjennom en forsinkelseskrets 41.
Koordinatfremvisningsanordningen vist på fig. 3 omfatter et katodestrålerør 42, en tidsbasiskrets 43 som frembringer utgangssignaler på ledningen 44 og 45 for tilførsel til avbøyningsspolene 46, 47 som frembringer sirkulær (trinnvis) avbøyning av strålen og en tidsbasiskrets 48 som frembringer en avtrappet utgang til avbøyningsspolen 49 for radial avbøyning av strålen.
Alternativt kan utgangen til avbøyningsspolene 46, 47 bli kontinuerlig, men forandret med samme gjennomsnittlig hyppighet som den avtrappede utgangen.
Tidsbasiskretsen 43 blir kontrollert av en inngang for terminalen 40 og tidsbasiskretsen 48 blir kontrollert av en utgang fra avstandsterminalen 38 til samplingsbryteren 37. Signal-terminalen 3 9 til avsøkningsbryteren blir forbundet med en elektrode til katodestrålerøret som frembringer et lyst punkt på skjermen 50 alltid når et signal er tilstede ved terminalen 39.
Fig. 5 viser en del av skjermen 50. Vinkelgrensene 52 og 53 tilsvarer vinkelgrensene 12 og 13 til siktfeltet og en visuell stimuli i form av lyse punkter (områder) er vist henholdsvis ved 54, 57 utledet av de mottatte signalene på grunn typiske gjenstander ved viste vinkelposisjoner og avstander.
Opplysning vil bli oppnådd over "punkter" plassert mer eller mindre sentralt i området avgrenset av radiale linjer 57a, 57b og buer 57f,57r dersom tidsbasene frembragte trinnvis avsøkning og over området dersom tidsbasene frembragte kontinuerlig avsøkning ved katodestrålerørstrålen.
Fig. 4 viser diagrammessig en koordinatfremvisningsanordning hvor stimulien er observerbar ved berøring. Slike anordninger har blitt utviklet av CC. Collins og detaljene er blitt publisert i et skrift med tittelen "Tactile vision synthesis in visual profethis - the interdisciplinary dialogue (ed.Sterling T.D. et al) Academic Press 1971".
Enheten 55 viser en matrise med følestimulator-elementer 51 anordnet i en horisontal rekke som representerer området og hvor vertikale søyler representerer retningen. For enkelthetens skyld er seks stimulatorer vist i hver rekke og syv i hver søyle, men større antall kan bli benyttet. Stimulator-ene kan være stiftliknende elementer som vibrerer langsgående ved hjelp av solenoidanordninger energisert alltid når signaler er samtidig ved inngangsterminalene i gruppen RI til R7 som angår henholdsvis økningsområdene og i gruppen Dl til D6 som be-skriver respektive og suksessive sektorer til sendestråleposi-sjonen.
Terminalene RI til R7 kan bli forbundet direkte med utgangsterminalene til forsinkelsesenhetene dl til d7. Terminalene Dl til D6 blir forbundet med de respektive utløpene til kretsen 56 som er ekvivalent til en trappetidsbasiskrets hvor den som reaksjon på inngangssignalet fra terminalen 40 til kretsen fig. 2, den utvikler energiseringspulser innfallende suksessivt til terminalene Dl til D6 til varigheten til strålepausen i hver avsøkningsposisjon.
Enheten 55 omfatter egnede drivekretser for solen-ider for å frembringe vibrasjon av de dertil tilknyttede stifter. Således at alltid når en horisontal rekke forbundet med en terminal i gruppen RI til R7 og en vertikal søyle forbundet med terminalen i gruppen Dl til D6 er energisert, vil stiftene i begge både rekken og søylen bli vibrert og vil frembringe en føling som kan bli oppfattet av brukeren som gir både avstands-og retningsinformasjon.
I praksis kan enheten 55 være festet med bånd eller på andre måter være festet til hvilken som helst følsom del av brukerens hud-for eksempel underlivet.
Utførelsen av fremgangsmåten ved hjelp av apparatet er klart av ovenforgående beskrivelse. Imidlertid skal videre informasjon bli gitt for mer fullstendig å beskrive visse trekk av fremgangsmåten.
Det er antatt at avsøkningsbuen til den sendte strålen er >3l grader på hver side av ref eranseaksen 25 og at hovedhyppigheten til avsøkningen er grader pr. sekund. En gjenstand ved en avstand d meter fra sendeomformeren vil bli bestrålt T sekunder som følger det øyeblikket ved hvilket strålen først peker i retningen av gjenstanden, hvor T er gitt ved likningen:
c = hastigheten til utbredelsen i mediumet i m/sek.
Når avstanden ligger i retningen 0T til, venstre for referanseaksen 25, og ved antakelse at sendestrålen blir av-søkt fra venstre til høyre, så er tiden tatt fra strålen til å avsøke fra venstre grense 12 til retningen representert ved 6T gitt av likningen
Li
Når strålen, ved øyeblikket t , er i dens utgangsstilling ved den venstre grensen 12, vil tiden t til hvilken ekkoet fra gjenstanden ved et område d og retning 8T ankomme tilbake ved mottakeromformeren bli gitt av likningen: som kan bli skrevet:
Tidsforsinkelsen 2T blir omformet til et indikatorsignal som har en hørefrekvens en eller annen plass i høreområdet dekket av det individuelle passbåndet til filtrene fl til f7, og som av bekvemmelighetsgrunner er betegnet med f a.
Denne frekvensen er gitt med likningen:
som kan bli igjen skrevet
hvor m er hyppigheten til forandringen av frekvensen til det sendte signal Hz/s.
Betrakter man nå et filter i gruppen fl til f7 og som er av bekvemmelighetsgrunner generalisert som filteret f og antar at dette vil passere et frekvensområde som har en bånd-bredde B. Områderingen, på avstand, som korresponderer med denne filterbåndbredden er gitt av likningen:
hvor K er områdekoden for å omforme indikatorsignalfrekvens-området til avstanden inn i Hz/m, og er gitt ved 2m
c
Tiden bølgeenergien trenger for å gå gjennom denne ringen er gitt ved følgende likning:
Alle gjenstandene i denne områderingen blir bestrålt
i tur og orden T sekunder etter sendestrålen peker i retning av gjenstanden. Derfor er utgangene til n -filteret representativ til enhver gjenstand T sekunder etter bestrålingen hvor ekkoet tilsynekommer i filterutgangen ved en tid t gitt av likningen (3).
Når den sendte stråle avsøker frembringer den således ekkosekvenser ved utgangen til filterne fl til f7, som korresponderer med gjenstandene bestrålt i tur og orden T sekunder etter bestrålingen.
Trekket med å frembringe tidsforsinkelse som ovenfor beskrevet er basert på begrepet at likningen (3) som har to ukjente kan ennå bli løst på grunn av at uttrykket 2T kan bli uavhengig bestemt av bestemte filter i gruppen fl til f7 som reaksjon på frekvensen til indikatorsignalet til likningen (4) og uttrykket f er gitt av likningen (1) .
I koordinatfremvisningsanordningen vist på fig. 3 er således sirkulæravsøkningen til katodestrålerørets stråle ved en hyppighet som tilsvarer den akustiske stråleansøkningen og punktet blir opplyst av utgangen fra dens spesielt ene eller flere av filtrene i gruppen av fl til f7 ved en vinkelstilling som representerer vinkelen 9T frembragt en effektiv forsinkelse blir tilført til avsøkningen av katodestrålerørstrålen til 2T sekunder relativt til avsøkningen av den sendte strålen.
En metode til å oppnå dette er effektivt å fratrekke uttrykket 2T ved utgangen til filterenheten fl til f7. Dersom den maksimale forsinkelsen 2T blir tilført til utgangen til
nia. X
filteret fl som representerer null-områet og forsinkelsen tilført til hvert påfølgende filter som har en midlere båndpassfrekvens med økende verdi, slik at filteret f7, som angår maksimalområdet, er forsinkelsen enten minimum eller null, så vil ekkoet fra alle gjenstander tilsynekomme ved utløpet til forsinkelsesenheten dl til d7 ved samme tiden, men forsinket av 2T relativ til utbredelsen av sendt bølge i retningen av gjenstanden. Enhver forskjell i tiden vil bli på grunn av avsøkningsfuhksjonen TT (8)'. Derfor vil fremvisningen av forsinkede utgangssignaler fra forsinkelsesenhetene dl til d7 gjennom samplingsbryteren 37 på katodestrålerør-skjermen frembringe dette opplyste punktet ved bestemte steder på skjermen.
Forsinkelsen tilført til retningsterminalen 40 på
grunn av forsinkelseskretsen 41 har en verdi lik 2T ITlcLX■ og dette 3 max' ^
sikrer at på grunn av forsinkelsen i enheten dl og ekko mottatt fra en gjenstand av minimalt område i en gitt sektoravsøkning, f.eks. den første sektor, vil bli fremvist i den sektoren på katoderørskjermen.
Det er innlysende at samme betraktningen anvendes hvor koordinatfremsyningsanordning benytter stimulasjon ved hjelp av føleanordninger som vist på fig. 4.
Som et alternativ kan anordningen for å kompensere gangtiden i mediumet bli omfattet i tidsbasisanordningen til fremvisningsanordningen. Den sirkulære avsøkningstidsbasekretsen 43 kan således omfatte anordninger for å variere hastigheten til den sirkulære avsøkningen som en funksjon av avstanden , dvs. redusere slike hastigheter proporsjonalt med økningen i området i avtrappingen eller kontinuerlig som bestemt av måten sendestrålen avsøker.
Med henvisning til hyppigheten av sendestråleavsøkningen, tiden det tar for strålen å bevege en strålebredde, d.v.s. til å bestråle en tilliggende sektor skulle ikke bli mindre enn den som er gitt ved følgende likning:
Dette er to ganger tiden som det tar for spenningsbølge-energien å gå gjennom en områdering som korresponderer med avstanden til båndpasset til hvilken som helst av filtrene fl til f7 enkeltvist, og er gitt av likningen:
Dette er for a redusere mulig tvetydighet i fremvist posisjon for to gjenstander i ringområdet, hvor en er ved den ytre eller bakre grensen og den andre er ved den indre eller frontgrensen og hvor de er plassert med avstand vinkelmessig fra hverandre ved en strålebredde i retning av stråleavsøkningen. For hurtig avsøkning kan resultere i ekko fra frontkanten som tilsynekommer i riktig posisjon i fremvisningsanordningen, men avsøkningen av fremvisningen i dimensjonen som representerer gjenstands-retningen vil ha beveget seg fra riktig posisjon før et ekko fra bakre kanten til ringen'kan bli fremvist.
Under antakelse at der er P ringområder representert
av P-filter gg Q-utstrålingsstrålebredder i siktfeltet 2 0 for å møte begrensningen nevnt ovenfor, kreves pausen til strålen i
en strålebredden ikke å være mindre enn
Således kan det bli sett at i tidsintervallet 2d max (som er fast for et gitt maksimalområde) kan der bli c avsøkninger av feltet. Siden
kan
der bli P avsøkninger av feltet.
Q
Ved bruk av høreanordninger ville et ekko, som er et mottatt signal, bli mottatt av to mottakelsesomformere 28L, 28R og disse kan bli vinkelstilt for å frembringe divergerende overlappende polare lober, en til venstre, en til høyre av referanseaksen 25. Det hørbare indikatorsignal frembragt i de respektive kanalene I, II og tilført til venstre og høyre høredel eller høyttalerne 3 4L, 34R vil ha en frekvens avhengig av området til den betraktede gjenstanden. For en gjenstand som er til venstre for referanseaksen, det er ovenfor som sett på fig. 2, vil indikatorsignalet frembragt i kanalen I ha en større amplitude enn indikatorsignalet frembragt i kanal II og observatøren vil høre indikatorsignalet høyere i lydfrembringeren 34L enn i lydfrembringeren 34R.
For en gjenstand ved en posisjon (d,0T) vil den relative styrken i den venstre og høyre lydfrembringeren være representert med likningen:
hvor k er konstanten som bestemmer oppfattet sideposisjon for en spesifisert verdi av forandringer av interaural amplitude-forskjell (AID) med vinkelen 9L.
Følelsen av en vinkel 8T Li vil således variere i graden av "venstrehet" subjektivt oppfattet, som k blir variert. Ved å øke den konstante k kan siktfeltet 20 bli hørmessig mottatt som en stor vinkel, f.eks. 60 i tilfellet hvor den konstante k er gjort tre ganger den for naturlig hørelokalisering og har også fordelen at atskillelsen fremover er forbedret, k kan bli øket ved bestemt forming av polardiagrammet frembragt av omformeren 28L, 28R i kombinasjon med f.eks. å variere sideseperasjonen til disse omformerne og/eller deres vinkel av divergernde utbredelse.
Varigheten til indikatorsignalet som angår hver gjenstand og periode mellom innfallingen til samtidig indikatorsignal avledet fra samme gjenstand er avhengig av hyppigheten til sendestråleavsøkningen. Dersom avsøkningen er for hurtig vil de frembragte ekko bli av utilstrekkelig varighet for en observatør for lett å bestemme karakteren til gjenstanden ved gjenkjennelse av distinkt-tone. Relativ sen avsøkning tilbake og fremover på tvers av gjenstanden vil frembringe nyttige informasjoner om dens karakter. Avsøkningsstrålen kan bli stoppet i enhver retning i hvilken gjenstanden er lokalisert som allerede beskrevet.
Dersom hørefremvisningsanordninger blir nyttet i kombinasjon med visuelle eller føleanordninger, vil observatøren være i stand til å kosamordne hans subjektive bestemte gjenstands-retning med den indikerte ved visuell eller følefremvisning.
Det er klart at i stedet for å bruke en trappeformet avsøkning for å sende strålen, kan en kontinuerlig avsøkning bli anvendt, hvor hyppigheten av avsøkningen i dette tilfellet er bestemt av betraktninger analog til de beskrevne ved avtrappet avsøkning.
Fremgangsmåten og apparatet til foreliggende oppfinnelse kan bli nyttet på forskjellige områder hvor følgende er nevnt ved hjelp av eksempler: 1) Lokalisering av undervannsgjenstander fra en båt som inneholder både visuelle og hørbare indikatoranordninger for å fremvise informasjonen. 2) Lokalisering og klassifisering av undervannsgjenstander av en dykker utstyrt med både høre og føleindikatoranordninger eller lokalisering av undervannsgjenstander av en dykker utstyrt bare med en føleindikatoranordning. 3) Lokalisering og klassifisering av gjenstander av en blind person, en person med begrenset syn, eller en seende person som arbeider under forhold med begrenset synsfelt utstyrt med en høreindikator alene eller i kombinasjon med en føle-indikatoranordning. 4) Lokalisering av gjenstander av en blind og døv person eller en person hvis hørsel og syn er forringet utstyrt med en føleindikatoranordning.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å tilveiebringe informasjon om tilstedeværelsen eller posisjonen til gjenstander på annen måte enn ved direkte sikt, som innbefatter trinnene med å utstråle trykkbølgeenergi, dvs. det utsendte signal, fra en stasjon til et siktfelt, mottagelse ved stasjonen av minst en del av det utsendte signal, dvs. det mottatte signal som reflekte-res fra gjenstanden, frekvensmodulering av det utsendte signalet for å tilveiebringe en frekvensforskjell mellom det mottatte signal og et tilsvarende frekvensmodulert lokalt frembrakt signal på en slik måte at frekvensforskjellsstørrelsen representerer avstanden til gjenstanden fra stasjonen, behandling av det mottatte signalet med et lokalt frembrakt signal for å frembringe et indikatorsignal av forskjellsfrekvensen for avstandsindika-sjon, og bestemmelse eller avføling av vinkelposisjonen til gjenstanden med hensyn til en referanseakse som strekker seg gjennom stasjonen og siktfeltet ved observasjon av en karakteri-stikk for indikatorsignalet som er avhengig av vinkelposisjonen til gjenstanden, utstråling av trykkbølgeenergien fra et sende-overføringselement inn i siktfeltet i form av en stråle, bevegelse av strålen vinkelmessig fra en referanseposisjon opptatt ved referansetidspunktet for å bevirke avsøkning av siktfeltet suksessivt for å bestråle eventuelle gjenstander i suksessive sektorer av siktfeltet, idet sektorne har respektive vinkel-bredder tilsvarende strålebredden, og fremvisning av indikator-, signalene utledet fra de mottatte signaler som skyldes gjenstander på en måte som tilveiebringer en angivelse av den sektor i siktfeltet i hvilken strålen er plassert når hver gjenstand blir bestrålt ved tilveiebringelse av følbar stimuli adskilt i en dimensjon på en måte som svarer til strålens avsøkningsposisjon, og adskilt i en annen dimensjon på en måte som svarer til gjenstandens avstand, karakterisert ved at strålens (27) bevegelse bevirkes ved elektronisk drift i baner som mater det sendte signalet til senderoverføringselementet (10) for å tilveiebringe en hurtig avsøkning av siktfeltet (12,13) og ved kompensering for overgangstiden til de sendte og mottatte signaler i siktfeltet (12,13) før fremvisning.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kompensasjonen tilveiebringes ved sampling av hveit av indikatorsignalene ved et tidspunkt ved hvilket en innretning (37) for frembringelse av sanslig oppfattbare stimuli (54,57) vedrørende indikatorsignalet, tilpasses for å frembringe stimulien ved en riktig posisjon i den ene dimensjonen.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at indikatorsignalene til forskjellsfre-kvensene utledes fra mottatte signaler på grunn av at gjenstander i forskjellige avstander blir underkastet, før frem-bringelsen av stimulien (54,57), forskjellige forsinkelser for å bringe dem til slik gjensidig tidsrelasjon ved forskjellige respektive utløp, at de kan bli samplet i løpet av avsøk-ningen av hver av de suksessive sektorer, og at disse utløpene blir underlagt sekvensmessig sampling i løpet av avsøkningen av hvert.avde suksessive sektorene for å frembringe respektive adskilte stimuli (54,57).
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at de mottatte signalene mottas ved hjelp av en mottakeromformer (28,28L,28R) som har en stor vinkelmottagelsesevnekarakteristikk som dekker siktfeltet (12,13) kontinuerlig gjennom hele avsøkningen av den utstrålte bølgeenergien, at indikatorsignalene til forskjellige frekvenser utskilles til forskjellige repektive utløp ved spektralanalyse til respektive frekvensbånd, og at pausen eller vinkelovergangstiden til strålen i eller gjennom hver vinkelstilling i feltet (12,13) er i det minste tilstrekkelig til at refleksjoner kan bli mottatt og bevirke sanselig oppfattbare stimuli (57) fra gjenstandens overflater ved både den indre og ytre grensen til en imaginær ring som har en radial bredde som tilsvarer båndbredden til de respektive frekvensbånd overført til en avstand i det bestrålte medium.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at tilnærmet startbestemmelse av gjenstandens retning bevirkes ved mottagelse av det mottatte signalet ved omformere (28L,28R) som tilveiebringer divergerende overlappende polarlober, og ved å fremvise indikatorsignaler utledet fra hver slik omformer binauralt, og at angivelsen av sikt-feltsektoren i hvilke gjenstandene er anordnet bevirkes ved stopping av stråleavsøkningen ved en posisjon ved hvilken indi-katorsignalets amplitude er ved et maksimum.
6. Apparat for å tilveiebringe informasjon om tilstedeværelsen eller posisjonen til en gjenstand på annen måte enn ved direkte sikt, som omfatter en sendeanordning for å sende frekvensmodulert trykkbølgeenergi, dvs. utsendt signal, fra en stasjon til et siktfelt, en mottagelsesinnretning ved en stasjon for å motta i det minste en del av bølgeenergien, dvs. det mottatte signal, reflektert fra en gjenstand i siktfeltet, en innretning for tilveiebringelse av et lokalt frembrakt signal frekvensmodulert på en måte tilsvarende den til det utsendte signalet og slik at frekvensforskjellen mellom det mottatte signalet og det lokalt frembrakte signalet er representativt for avstanden til gjenstanden fra stasjonen, en innretning for å tilføre det lokalt frembrakte signalet og det mottatte signalet til en moduleringsinnretning for å tilveiebringe ut fra denne et indikatorsignal for forskjellsfrekvensen, og en indikator-innretning som reagerer på indikatorsignalet ved å levere observerbar avstands- og retningsinformasjon, hvor sendeinnretningen innbefatter sendeomformerinnretninger som tilveiebringer en stråle, og en avsøkningsinnretning for å bevege strålen vinkelmessig fra en referanseposisjon opptatt ved et referanse-tidspunkt for å bevirke avsøkning av siktfeltet suksessivt i forhold til bestrålingen av enhver gjenstand i suksessive sektorer av siktfeltet, idet slike sektorer har en vinkelstør-relse som tilsvarer den til strålen, og hvor indikatorinnretningen reagerer på både frekvensen til indikatorsignalet og strålens vinkelstilling for å tilveiebringe følerfølsomhet med hensyn til avstanden og den sektor i;siktf eltet i hvilken strålen er anordnet i løpet av bestrålingen av hver gjenstand, idet indikatorinnretningen innbefatter en koordinatorfremvis-ningsinnretning som tilveiebringer følerfølsomme stimuli anordnet med avstand fra hverandre i en første dimensjon på en måte tilsvarende avsøkningsstillingen til strålen, og anordnet med avstand i en andre dimensjon på en måte som tilsvarer avstanden til gjenstanden, karakterisert ved at avsøk-ningsinnretningen (14,16,17,19,21a-21j) innbefatter en elektronisk innretning (19) for å operere i baner for sendeomformer-innretningene (10a-10j) for å bevirke en hurtig avsøkning av siktfeltet (12,13), og ved at det er anordnet innretninger (dl-d7) for kompensering av overgangstiden (2T) til de utsendte og mottatte signaler i siktfeltet (12,13) før fremvisningen.
7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at innretningen for kompensering for overgangstiden (2T) innbefatter innretninger (fl-f7) for utskillelse av indikatorsignalene på grunnlag av gjenstandenes forskjellige avstander og innretninger (dl-d7,37) for sampling av utskilte indikatorsignaler ved tidspunkter ved hvilke koordinatorfremvisningsinnretningen (42) er tilpasset for å tilveiebringe følsomhetsstimuli vedrørende hvert av indikatorsignalene ved riktig posisjon langs den første dimensjonen (2 0) .
8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at innretningen (fl-f7) for utskilling fra de mottatte signaler av indikatorsignaler på grunnlag av henholdsvis gjenstander med forskjellige avstander, presenterer utskilte signaler ved forskjellige respektive utløp, ett for hvert avstands-bånd, at innretninger (dl-d7) er anordnet for å underkaste de utskilte indikatorsignalene forsinkelsesforskjeller slik at indikatorsignalene bringes inn i et slikt felles tidsforhold at de kan bli samplet ved utløpene ved hjelp av bryteranordnin-ger (37) i løpet av hvilen eller overgangen til strålen eller gjennom hver av sektorne suksessivt for å tilføre indikatorsignaler til koordinatorfremvisningsinnretningen (42,55), mens den er tilpasset for å tilveiebringe stimuli (54,57) ved respektive riktige posisjoner langs den første dimensjonen (2 0) og den andre dimensjonen (d).
9. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6-8, karakterisert ved at mottagelsesinnretningen innbefatter mottagelsesomformeranordninger (28,28L,28R) som har en stor vinkelmottagelsesevnekarakteristikk som dekker siktfeltet (12,13), at mottagelsesinnretningen innbefatter en frekvensspektrumsanalyseinnretning (fl-f7) for å utskille indikatorsignaler utledet fra de mottatte signaler på grunnlag av gjenstander med forskjellige avstander i forhold til forskjellige respektive utløp hvert tilhørende et annet respektivt frekvensbånd, og at avsøkningsinnretningen (14,16,17,19,21a-21j) tilveiebringer en hvile- eller overgangstid for strålen (27) i eller gjennom hver av dens vinkelstillinger i siktfeltet som er tilstrekkelig til at signaler kan bli mottatt ved hjelp av mottagelsesomformeranordningene (28,28L,28R) og bevirke føler-følsomhetsstimuli (54,57) til å bli tilveiebrakt fra gjenstands-overflaten ved både indre og ytre grenser til en imaginær ring som har en radiell bredde som tilsvarer båndbredden til de respektive frekvensbåndene omformet til en avstand i det bestrålte medium.
10. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6-9, karakterisert ved at koordinatorinnretningen innbefatter et katodestrålerør (42) tilknyttet tidsbasisinnret-ninger (43,48) for å tilveiebringe katodestråleforskyvning i koordinatorretningen som tilsvarer retningen (2 0) og avstanden (d) til gjenstanden og forbundet henholdsvis med avsøknings-innretningen (14,16) og samplebryterinnretningen (37).
11. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6-9, karakterisert ved at koordinatorinnretningen innbefatter en innretning (55) som tilveiebringer taktile stimuli og innbefatter flere stimuleringselementer (51) anordnet i rekker som representerer forskjellige respektive av-standsbånd og søyler som representerer forskjellige respektive sektorer opptatt av strålen, idet hver rekke er forbundet med et utløp (R1-R7) til utskillelsesinnretningen (fl-f7) og hver søyle er forbundet med respektive utløp (D1-D6) til en tidsbasisinnretning (56) som selv er forbundet med avsøknings-innretningen (14,16).
12. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6-11, karakterisert ved at avsøkningsinnretningen (14,16,17,18,21a-21j) innbefatter innretninger (16a) for å stoppe avsøkningen av strålingen (27) ved en stilling i hvilken amplituden til indikatorsignalet er ved et maksimum, og ved at mottagelsesinnretningen innbefatter mottagelsesomformere (28,28L, 28R) som tilveiebringer respektive divergerende overlappende polarlober og innbefatter kanaler (I,II) forbundet respektivt mellom disse omformerne (28L,28R) og binaurale lydproduserere (34L,34R).
NO792714A 1978-08-21 1979-08-21 Fremgangsmaate til og apparat for aa tilveiebringe informasjon om tilstedevaerelse eller posisjon av objekter NO151723C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ18819278 1978-08-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO792714L NO792714L (no) 1980-02-22
NO151723B true NO151723B (no) 1985-02-11
NO151723C NO151723C (no) 1985-05-22

Family

ID=19918539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO792714A NO151723C (no) 1978-08-21 1979-08-21 Fremgangsmaate til og apparat for aa tilveiebringe informasjon om tilstedevaerelse eller posisjon av objekter

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4310903A (no)
EP (1) EP0008455B1 (no)
JP (1) JPS5540993A (no)
AU (1) AU528244B2 (no)
CA (1) CA1129983A (no)
DE (1) DE2966789D1 (no)
NO (1) NO151723C (no)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568938A (en) * 1981-12-14 1986-02-04 Rockwell International Corporation Radar altimeter nearest return tracking
US4713798A (en) * 1983-12-09 1987-12-15 Leslie Kay Method of and apparatus for providing object data by machine vision
JPS60249076A (ja) * 1984-05-25 1985-12-09 Casio Comput Co Ltd 障害物検知装置
FR2598316A1 (fr) * 1986-05-07 1987-11-13 Cornuejols Georges Guide aveugle a codage des informations visuelles en sensations tactiles et auditives
US4713669A (en) * 1986-07-23 1987-12-15 Shuch Howard P Binaural doppler collision alert system for general aviation aircraft
US5341346A (en) * 1993-08-16 1994-08-23 Youlton Francis W Portable narrow angle sonar range finder
GB2291551B (en) * 1994-06-24 1998-03-18 Roscoe C Williams Limited Electronic viewing aid
US6133795A (en) * 1994-06-24 2000-10-17 Williams; Roscoe Charles Oscillator circuit
RU2099036C1 (ru) * 1995-04-17 1997-12-20 Фингеров Гавриил Михайлович Способ передачи информации нервной системе человека
US5724313A (en) * 1996-04-25 1998-03-03 Interval Research Corp. Personal object detector
FR2748807B1 (fr) * 1996-05-14 1998-10-02 Rockwell Collins France Appareil individuel d'orientation
US6298010B1 (en) * 1997-04-30 2001-10-02 Maria Ritz Orientation aid for the blind and the visually disabled
DE10027828A1 (de) * 2000-06-05 2001-12-06 Sonem Gmbh Aktives Ultraschall-Sichtgerät
US7715849B2 (en) * 2001-02-28 2010-05-11 Nokia Corporation User positioning
JP3587466B2 (ja) * 2002-10-02 2004-11-10 三菱電機株式会社 車両周辺監視装置
US7132928B2 (en) * 2003-10-01 2006-11-07 Perricone Nicholas V Threat detection system interface
US7193555B2 (en) * 2005-03-31 2007-03-20 Lockheed Martin Corporation System and method for detecting emitter signals in the presence of unwanted signals
US20070093732A1 (en) * 2005-10-26 2007-04-26 David Venturi Vibroacoustic sound therapeutic system and method
US20080259731A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Happonen Aki P Methods and apparatuses for user controlled beamforming
US7755744B1 (en) 2007-08-15 2010-07-13 Thomas Leberer Environment sensor that conveys information about objects in the vicinity of the visually impaired user
ES2343723B2 (es) * 2009-02-05 2011-05-18 Universidad De Vigo Sistema para la exploracion de entornos virtuales y reales mediante espacios acusticos vectoriales.
US9201143B2 (en) 2009-08-29 2015-12-01 Echo-Sense Inc. Assisted guidance navigation
US9508269B2 (en) 2010-08-27 2016-11-29 Echo-Sense Inc. Remote guidance system
JP6699665B2 (ja) * 2015-09-08 2020-05-27 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
US11169264B2 (en) * 2019-08-29 2021-11-09 Bose Corporation Personal sonar system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE435666C (de) * 1924-03-12 1926-10-18 En Commandite Simple Thoumyre Verfahren zur Herstellung von Brennstoff-Briketten
US2536771A (en) * 1939-11-21 1951-01-02 Rost Helge Fabian Subaqueous sound transmission system for object detection
GB546202A (en) * 1939-12-06 1942-07-02 Helge Fabian Rost Subaqueous sound transmission system
US2724817A (en) * 1944-02-01 1955-11-22 Charles A Hisserich Echo ranging system
US3172075A (en) * 1959-11-27 1965-03-02 Nat Res Dev Apparatus for furnishing information as to positioning of objects
GB1098927A (en) * 1965-04-29 1968-01-10 Nat Res Dev A new or improved blind aid
US3337839A (en) * 1966-04-27 1967-08-22 Westinghouse Electric Corp Ultrasonic guidance apparatus
US3465337A (en) 1966-12-27 1969-09-02 Isokazu Tanaka Beam scanning device of sonic or electric wave or the like
US3594823A (en) * 1969-02-11 1971-07-27 Patent Management Inc Visual substitution system with receptor scanning means
GB1357329A (en) * 1970-06-23 1974-06-19 Nat Res Dev Detection apparatus
US3794964A (en) * 1971-05-30 1974-02-26 Hitachi Ltd Ultrasonic imaging device
GB1330351A (en) * 1971-09-15 1973-09-19 British Aircraft Corp Ltd Sonar systems
JPS5713835B2 (no) * 1972-02-15 1982-03-19
US3821740A (en) * 1972-07-03 1974-06-28 Raytheon Co Super directive system
US3824531A (en) * 1973-01-15 1974-07-16 Raytheon Co Plural beam steering system
JPS5519392B2 (no) * 1973-07-25 1980-05-26
JPS5540829B2 (no) * 1975-01-13 1980-10-20
JPS5931021B2 (ja) * 1976-10-06 1984-07-30 日本電気株式会社 ソ−ナ−装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4310903A (en) 1982-01-12
DE2966789D1 (en) 1984-04-19
AU5014379A (en) 1980-02-28
EP0008455B1 (en) 1984-03-14
NO151723C (no) 1985-05-22
CA1129983A (en) 1982-08-17
AU528244B2 (en) 1983-04-21
USRE32252E (en) 1986-09-23
NO792714L (no) 1980-02-22
EP0008455A1 (en) 1980-03-05
JPS5540993A (en) 1980-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO151723B (no) Fremgangsmaate til og apparat for aa tilveiebringe informasjon om tilstedevaerelse eller posisjon av objekter
US3366922A (en) Blind aid
US4761770A (en) Ultrasonic binaural sensory aid for a blind person
US6011754A (en) Personal object detector with enhanced stereo imaging capability
US3172075A (en) Apparatus for furnishing information as to positioning of objects
US2703344A (en) Cutaneous signaling
Walker et al. One tone, two ears, three dimensions: A robotic investigation of pinnae movements used by rhinolophid and hipposiderid bats
EP0165733A2 (en) Method and apparatus for measuring and correcting acoustic characteristic in sound field
US3742433A (en) Detection apparatus
CN100560029C (zh) 超声波诊断装置
US3967233A (en) Sonar system for classifying submerged objects
US20100278012A1 (en) Human echolocation system
EP0355161B1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
US4292678A (en) Method of and apparatus for echo location of objects
US3987403A (en) Sensory aids for the blind
JP2006064524A (ja) ソーナー方法及び水中画像ソーナー
Au et al. Detection of noise with rippled spectra by the Atlantic bottlenose dolphin
US3464056A (en) Apparatus for displaying the direction of incident plane waves
US6645146B1 (en) Method and apparatus for harmonic imaging using multiple transmissions
Kay Auditory perception and its relation to ultrasonic blind guidance aids
US10451717B2 (en) Ultrasound transducer assembly
US4759373A (en) Ultrasonic pulse doppler apparatus
KR850001678A (ko) 초음파 진단장치
Kay A CTFM acoustic spatial sensing technology: its use by blind persons and robots
RU2679924C1 (ru) Радиолокационный прибор пространственной ориентации для слабовидящих и слепых людей