RU156907U1 - Очки дополненной реальности для непрерывного контроля радиационной обстановки - Google Patents

Abstract

1. Очки дополненной реальности с функцией автономного контроля радиационной обстановки, содержащие оправу с дужками, в которой закреплены правая и левая линзы для коррекции зрения, дозиметр-радиометр с чувствительным элементом ионизирующего излучения, с микропроцессором оценки ионизирующего излучения и с интерфейсом беспроводной связи, а также проектор, блок визуализации и аккумулятор, причем дужки очков выполнены полыми, в полости одной дужки очков установлен упомянутый дозиметр-радиометр, в полости другой дужки - упомянутые аккумулятор и блок визуализации, включающий микропроцессор определения, сигнализации и визуализации дозы радиоактивного облучения, при этом проектор выполнен с возможностью формирования изображения для пользователя и подключен к шине блока памяти микропроцессора блока визуализации, снабженного интерфейсом беспроводной связи для взаимодействия с интерфейсом дозиметра-радиометра-спектрометра.2. Очки по п. 1, отличающиеся тем, что проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на линзы очков.3. Очки по п. 1, отличающиеся тем, что проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения непосредственно на сетчатку глаза пользователя.4. Очки по п. 1, отличающиеся тем, что они снабжены полупрозрачным мини-экраном, расположенным на уровне глаз пользователя, а проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на указанный мини-экран.5. Очки по любому из пп. 1-4, отличающиеся тем, что интерфейс дозиметра-радиометра выполнен с возможностью подключения к шинам информации и питания мобильного коммуникац�

Description

Полезная модель (обозначаемая DO-RA.Glass) относится к встроенным устройствам контроля радиационной обстановки и предназначена для обнаружения, измерений и обработки результатов измерений, их немедленного визуального представления в поле зрения пользователя в составе очков дополненной реальности (DO-RA.Glass) и коммуникатора - мобильного радиоустройства.

По мере того, как сферы использования делящихся материалов и ионизирующего изучения в медицинских и профилактических целях становятся все более разнообразными, а уровень проникновения мобильных телефонов/смартфонов и компьютеров стал превышать количество самих жителей Земли, возникает необходимость применения устройств со встроенными датчиками и детекторами ионизирующего излучения разной природы и диапазона.

В этой связи возникает очевидная необходимость непрерывного систематического мониторинга и контроля окружающей среды, воздуха и продуктов питания на предмет попадания делящихся материалов различными способами и при различный ситуациях. Кроме того, в районах проведения ядерных испытаний, техногенных катастроф, связанных с делящимися материалами, зараженным может быть не только воздух, но и почва, растительность, грунтовые воды, морская вода и морские водоросли, различные животные, птица, водоплавающие, используемые человеком в пищу; при этом человек не обладает способностями ощущать ионизирующее излучение во всем его диапазоне по спектру излучения и по его мощности.

Известны дозиметры компактного исполнения, содержащие p-i-n фотодиоды, в которых между слоями p- и n- находится слой нелегированного полупроводника (Пчелинцева Е.С. «Моделирование и исследование бетавольтаического эффекта на кремниевых pin структурах», 2012. http://dis.podelise.ru/text/index-39015.html?page=2).

Известен полупроводниковый детектор (дозиметр-радиометр), встроенный в мобильное радиоустройство, содержащее корпус, в котором размещены электрически связанные между собой приемопередающее устройство и процессор, к которому подключены монитор, клавиатура, блок памяти, блок питания и средства звуковой сигнализации, а также полупроводниковый детектор излучения, связанный усилителем с процессором, причем полупроводниковый детектор излучения выполнен в виде сотовой структуры из параллельно включенных своими парными электродами чувствительных элементов из неорганического кристаллического полупроводникового материала. Полупроводниковый детектор излучения связан с процессором радиоустройства через усилитель и блок сопряжения, размещенные в его корпусе (RU №116725).

Известен дозиметр-радиометр-спектрометр ионизирующего излучения компактного встраиваемого исполнения, содержащий детектор излучения, представляющий собой p-i-n диод, в котором в слаболегированном полупроводнике кремнии созданы высоколегированные p- и n-области, а также интерфейс управления и передачи данных, калибратор, преобразователь напряжения, и интегральную микросхему, включающую: последовательно связанные зарядно-чувствительный усилитель, усилитель-формирователь, спектрометр на основе амплитудно-цифрового преобразователя и компараторов, и микропроцессор, связанный с интерфейсом управления и передачи данных, который выполнен с возможностью подключения к шинам информации и питания мобильного устройства, при этом к микропроцессору подключены калибратор и преобразователь напряжения, соединенный с детектором излучения, подключенным к зарядно-чувствительному усилителю. Дозиметр-радиометр-спектрометр снабжен компактным корпусом и выполнен с возможностью оперативной установки в мобильное устройство-коммуникатор из группы: смартфон, планшетный компьютер, ноутбук и снабжен автономными средствами питания, при этом микросхема выполнена бескорпусной. В этом устройстве используется полупроводниковый детектор 15 излучения, представляющий детектор излучения, представляющий собой p-i-n диод (структура, в которой в практически собственном, слаболегированном полупроводнике n^-- кремнии методами ионной имплантации или диффузии созданы высоколегированные p и n - области), т.е. нелегированный полупроводник кремний заключен между двумя областями кремния противоположной проводимости. Такое устройство служит для обнаружения, измерений и обработки результатов измерений, но не обладает возможностями интерактивного взаимодействия е с пользователем и немедленного визуального представления результатов в поле зрения пользователя (RU №145480).

Известны очки дополненной реальности, содержащие оправу, на которой закреплены правый и левый оптические рефлекторы, каждый из которых выполнен из слоев полйкарбонатного прозрачного стекла, между которыми имеется электроуправляемая пленка, внутренняя поверхность оптических рефлекторов покрыта полупрозрачным отражающим слоем, между рефлекторами на носовой перемычке над правым и левым носовыми упорами установлены правая и левая эмиссионные жидкокристаллические матрицы, размещенные с возможностью формирования оптического пути через соответствующий рефлектор к глазу пользователя, корпуса дужек оправы выполнены полыми, и в корпусе правой дужки размещен правый электронный блок, включающий процессор с блоком памяти, к шине которого подключены модуль беспроводной связи Bluetooth, разъем MicroUSB, датчик освещенности, микрофон и звуковой генератор, а в корпусе левой дужки размещен левый электронный блок, включающий подключенные к шине правого электронного блока видеопроцессор, ИК-камеру, МЭМС-датчик движения и устройство ввода, при этом видеопроцессор связан с правой и левой эмиссионными жидкокристаллическими матрицами, а на разъемной носовой перемычке размещен узел регулировки, выполненный с возможностью изменения расстояния между оптическими рефлекторами. Каждый электронный блок снабжен аккумулятором (138628, прототип).

Недостатками известных дозиметров являются узость функциональных возможностей, не предусматривающих интерактивное взаимодействие с пользователем в реальном времени в режиме дополненной реальности - все представленные устройства выполняют только функцию анализа/контроля, не предоставляя пользователю информации экспертного характера, такой, как, например, оставшееся время безопасного нахождения в зоне ионизирующего излучения, маршрут кратчайшего выхода из зоны ионизирующего излучения, медицинские показатели организма пользователя и их изменение под действием ионизирующего излучения.

Технической задачей полезной модели является создание эффективного устройства, предоставляющего аналитическую информацию пользователю в режиме дополненной реальности и расширение арсенала средств представления информации дозиметров-радиометров-спектрометров.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в расширении функциональных возможностей за счет немедленного предоставления пользователю очков аналитической информации о радиационной обстановке, визуализации информации в режиме реального времени.

Сущность полезной модели заключается в том, что очки дополненной реальности содержат оправу, в которой закреплены правая и левая линзы для коррекции зрения глаз пользователя, дозиметр-радиометр-спектрометр ионизирующего излучения с интерфейсом беспроводной связи, а также проектор, блок визуализации и аккумулятор, причем дужки очков выполнены полыми, в одну дужку очков установлен дозиметр-радиометр-спектрометр, в другую дужку - аккумулятор и блок визуализации, включающий микропроцессор блока визуализации, при этом проектор выполнен с возможностью формирования изображения для пользователя и подключен к шине блока памяти упомянутого микропроцессора, снабженного интерфейсом беспроводной связи для взаимодействия с интерфейсом дозиметра-радиометра-спектрометра.

В частных случаях реализации проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на линзы очков.

В иных случаях реализации проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения непосредственно на сетчатку глаза пользователя.

В других случаях реализации очки снабжены полупрозрачным мини-экраном, расположенным на уровне глаз пользователя, а проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на указанный мини-экран.

Предпочтительно, интерфейс дозиметра-радиометра-спектрометра выполнен с возможностью подключения к шинам информации и питания мобильного коммуникационного устройства

Предпочтительно, очки снабжены многофункциональным сканером снятия биометрической информации с сетчатки глаза пользователя, подключенным к микропроцессору блока визуализации.

Предпочтительно, дозиметр-радиометр-спектрометр содержит детектор излучения, представляющий собой p-i-n диод, в котором в слаболегированном полупроводнике кремнии созданы высоколегированные p и n - области, а также, калибратор, преобразователь напряжения, и интегральную микросхему, включающую: последовательно связанные зарядно-чувствительный усилитель, усилитель-формирователь, спектрометр на основе амплитудно-цифрового преобразователя и компараторов, микропроцессор дозиметра-радиометра-спектрометра и интерфейс беспроводной связи, при этом к микропроцессору дозиметра-радиометра-спектрометра подключены калибратор и преобразователь напряжения, соединенный выходом с детектором излучения, подключенным выходом к зарядно-чувствительному усилителю, интерфейс беспроводной связи выполнен с возможностью передачи информации в мобильный коммуникатор.

Предпочтительно, микропроцессор дозиметра-радиометра-спектрометра выполнен с возможностью оценки энергетической характеристики источников ионизирующего излучения, а также определения изотопного состава источника ионизирующего излучения.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с программным обеспечением для определения в режиме дозиметра накопительной дозы радиоактивного облучения пользователя мобильного коммуникатора в часовом, дневном, недельном, месячном, годовом интервале, показываемой на мониторе последнего.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с программным обеспечением для сигнализации о дозе облучения в режиме дозиметра, передаваемой посредством мобильного коммуникатора в виде голосовых команд: «нормальная доза облучения», «повышенная доза облучения», «опасная доза облучения», и для формирования звуковых сигналов.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с программным обеспечением для визуализации величины мощности эквивалентной дозы (радиоактивного фона) ионизирующего излучения территории, предметов, воды, продуктов питания и других объектов, в режиме радиометра, представляемой пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора путем формирования специальных графических файлов и программ.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с программным обеспечением для формирования графиков состояния органов и систем человека, владельца мобильного коммуникатора, в зависимости от полученной, накопленной дозы облучения, на основе данных дозиметра, представляемых пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с программным обеспечением для формирования рекомендаций владельцу мобильного коммуникатора для профилактики, в зависимости от полученной, накопленной дозы радиоактивного облучение, на основе данных дозиметра-радиометра-спектрометра, представляемых пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора в текстовом виде.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с программным обеспечением для автоматического формирования отчетов о радиоактивном фоне территории местоположения владельца мобильного коммуникатора в режиме реального времени представляемой пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора с гео-координатами: широты и долготы, а также высоты на основе GPS/ГЛОНАСС.

Предпочтительно, микропроцессор блока визуализации выполнен с

программным обеспечением для автоматической передачи сведений о радиационной обстановке владельца мобильного коммуникатора и о его наземных 3D геокоординатах.

На чертеже изображена блок-схема очков дополненной реальности.

Устройство DO-RA.Glass выполняется в форм-факторе очков дополненной реальности (AUGMENTED REALITY GLASSES). Очки дополненной реальности содержат оправу (не изображена), в которой закреплены правая и левая линзы для коррекции зрения глаз пользователя, а в выполненных полыми дужках оправы размещены дозиметр-радиометр-спектрометр 17 ионизирующего излучения с интерфейсом 9 беспроводной связи из группы: Bluetooth, в том числе: гибридный Bluetooth или BluetoothLowEnergy, или NearFieldCommunication (NFC), а также блок визуализации 19 и аккумулятор (не изображен) питания блока 19 визуализации. В одну дужку очков установлен дозиметр-радиометр-спектрометр 17, в другую дужку - аккумулятор и блок 19 визуализации, включающий микропроцессор 20 блока 19 визуализации. Проектор 21 выполнен с возможностью формирования с помощью средства 22 отображения изображения для пользователя и подключенный к шине блока памяти упомянутого микропроцессора 20, снабженного интерфейсом 24 беспроводной связи из группы:Bluetooth, в том числе: гибридный Bluetooth или Bluetooth Low Energ, или Near Field Communication (NFC) для связи с интерфейсом 9 дозиметра-радиометра-спектрометра 17. Конкретное расположение и ориентация проектора 21 и средства 22 отображения на оправе определяются их конструкцией. При необходимости, возможно использование двух проекторов 21 или сдвоенного его исполнения.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями, т.е. для отображения результатов дозиметрии, радиометрии и спектроскопии с помощью проектора 21.

Проектор 21 может быть выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на средства 22 отображения в виде линз очков.

Проектор 21 может быть в иных случаях выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на средства 22 отображения в виде сетчатки глаза пользователя.

Проектор. 21 может быть в иных случаях выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на средства 22 отображения в виде полупрозрачного мини-экрана, расположенного перед линзами или сзади них непосредственно на уровне глаз пользователя.

Интерфейс 9 дозиметра-радиометра-спектрометра 17 выполнен с возможностью подключения к шинам информации и питания мобильного коммуникационного устройства 18.

Мобильное коммуникационное устройство 18, например, мобильный телефон, смартфон, планшет, содержит монитор 8, блок питания 4, процессор 1, навигационное устройство 2 GPS/ГЛОНАСС, приемо-передающее устройство 3, блок 5 памяти, клавиатуру 6 и фото-видео-камеру 7, связанные между собой по обычной схеме коммуникационных устройств.

Очки могут быть дополнительно снабжены многофункциональным сканером 23 снятия биометрической информации с сетчатки глаза пользователя, наушником 25 и фото-видеокамерой 25, подключенными к микропроцессору 20 блока 19 визуализации.

Дозиметр-радиометр-спектрометр 17 содержит детектор 15 излучения, представляющий собой p-i-n диод, в котором в слаболегированном полупроводнике кремнии созданы высоколегированные p и n - области, а также, калибратор 16, преобразователь 13 напряжения, и интегральную микросхему, включающую: последовательно связанные зарядно-чувствительный усилитель 14, усилитель-формирователь 12, спектрометр 11 на основе амплитудно-цифрового преобразователя и компараторов, микропроцессор 10 дозиметра-радиометра-спектрометра и интерфейс 9 беспроводной связи. К микропроцессору 9 дозиметра-радиометра-спектрометра 17 подключены калибратор 16 и преобразователь 13 напряжения, соединенный выходом с детектором 15 излучения, подключенным выходом к зарядно-чувствительному усилителю 14. Интерфейс 9 беспроводной связи выполнен с возможностью осуществления соответствующей беспроводной связи для передачи информации в мобильный коммуникатор 18, наряду с передачей информации на вышеупомянутый интерфейс 24 беспроводной связи блока 19 визуализации.

Чувствительный элемент ионизирующего излучения детектора 15 представляет собой p-i-n структуру, в которой в собственном, слаболегированном полупроводнике n^-- кремнии методами ионной имплантации или диффузии созданы высоколегированные p и n - области, и содержащую высокоомную подложку кремния n-типа проводимости, на рабочей стороне которой расположены р-области, а также маскирующее покрытие SiO₂, алюминиевую металлизацию и пассивирующий слой. Калибратор 16 выполнен в виде светодиода с возможностью оптического взаимодействия с детектором 15. Спектрометр 11 дозиметра-радиометра-спектрометра включает в себя аналогоцифровой преобразователь (АЦП) последовательного приближения, набор компараторов пороговой синхронизации и пиковых детекторов.

Микропроцессор 10 дозиметра-радиометра-спектрометра 17 выполнен с возможностью оценки энергетической характеристики источников ионизирующего излучения, а также определения изотопного состава источника ионизирующего излучения.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для определения в режиме дозиметра накопительной дозы радиоактивного облучения пользователя мобильного коммуникатора 18 в часовом, дневном, недельном, месячном, годовом интервале, показываемой на мониторе последнего.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для сигнализации о дозе облучения в режиме дозиметра, передаваемой посредством мобильного коммуникатора 18 в виде голосовых команд: «нормальная доза облучения», «повышенная доза облучения», «опасная доза облучения», и для формирования звуковых сигналов опасности соответствующих тональностей.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для визуализации величины мощности эквивалентной дозы (радиоактивного фона) ионизирующего излучения территории, предметов, воды, продуктов питания и других объектов, в режиме радиометра, представляемой пользователю с помощью блока 19 визуализации и мобильного коммуникатора 18 путем формирования специальных графических файлов и программ на мониторе 8 последнего.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для формирования графиков состояния органов и систем человека, владельца мобильного коммуникатора 18, в зависимости от полученной, накопленной дозы облучения, на основе данных дозиметра, представляемых пользователю с помощью блока 19 визуализации и монитора 8 мобильного коммуникатора 18.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для формирования рекомендаций владельцу мобильного коммуникатора 18 для профилактики, в зависимости от полученной, накопленной дозы радиоактивного облучение, на основе данных дозиметра-радиометра-спектрометра 17, представляемых пользователю с помощью блока 19 визуализации и монитора 8 мобильного коммуникатора 18 в текстовом виде.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для автоматического формирования отчетов о радиоактивном фоне территории местоположения владельца мобильного коммуникатора 18 в режиме реального времени представляемой пользователю с помощью блока 19 визуализации и монитора 8 мобильного коммуникатора 18 с геокоординатами: широты и долготы, а также высоты (3D координатами) на основе GPS/ГЛОНАС.

Микропроцессор 20 блока 19 визуализации выполнен с программным обеспечением с функциями для автоматической передачи сведений о радиационной обстановке владельца мобильного коммуникатора 18 и о его наземных 3D геокоординатах в центр (не изображен) анализа радиационной обстановки в Мире для дальнейшей обработки и анализа данных.

Устройство DO-RA.Glass работает в режиме дополненной реальности следующим образом

Подключение устройства DO-RA.Glass к мобильному телефону или смартфону (коммуникатору 18) пользователя производится прозрачным образом либо через протокол NFC, путем поднесения устройства к телефону, либо с помощью стандартной процедуры спаривания BlueTooth-устройств, если используется протокол BlueTooth. После первичного подключения, устройство переходит в активный режим использования. Первичное подключение производится один раз для одного мобильного коммуникатора 18.

При включении в работу активизируется полупроводниковый кремниевый чувствительный элемент детектора 15, который работает подобно ионизационной камере с тем отличием, что ионизация происходит не в газовом промежутке, а в толще кристалла кремния. К полупроводниковому кристаллу прикладывается напряжение, что обеспечивает сбор всех зарядов, образованных частицей в объеме чувствительного элемента детектора 15.

Заряженная частица, проникая в полупроводниковый материал (кремний) чувствительного элемента детектора 15, создает электронно-дырочные пары, которые под действием электрического поля перемещаются к электродам.

Управляемый зарядо-чувствительный усилитель (ЗЧУ) 14 выполняет преобразование короткого импульса в медленно изменяющееся выходной напряжение.

Усилитель-формирователь (УФ) 12 формирует импульс фиксированной длительности, амплитуда которого пропорциональна заряду, оставленному частицей в детекторе 15.

Амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП) и набор компараторов спектрометра 11 служат для пороговой синхронизации схемы. АЦП и блок компараторов представляют собой схему организации режима спектрометра 11 с пиковыми детекторами.

Преобразователь 13 напряжения источника питания обеспечивает необходимый набор напряжений питания 60-120 В для детектора 15 и остальных элементов дозйметра-радиометра-спектрометра 17. Калибратор (бленкер) 16, управляется микропроцессором 10 специализированной интегральной микросхемы дозиметра-радиометра-спектрометра 17. Калибратор 16 предназначен для формирования эталонных тестовых импульсов с детектора 15 для автоматической настройки устройства, как в режиме дозиметра-радиометра, так и в режиме спектрометра. Связь с мобильным коммуникатором 18 осуществляется посредством интерфейса 9 управления и передачи данных.

Мобильный коммуникатор 18 задействует процессор 1 и навигационное устройство 2 GPS/ГЛОНАСС, формирующее текущие пространственные геокоординаты обследуемого места; приемопередающее устройство 3 WiFi, GPRS, Bluetooth, NFC, блок 4 питания, блок 5 памяти. Фото/видео камера 7 обеспечивает возможность фото и видео фиксации объекта измерений, клавиатура 6 обеспечивает взаимодействие с программным обеспечением мобильного коммуникатора 18, а монитор 8 выполняет отображение результатов работы программ и режимов измерения мощности эквивалентной дозы, эквивалентной дозы и идентификации источника ионизирующего излучения.

Таким образом, осуществляется непрерывный контроль радиационной обстановки.

Данное исполнение дозиметра-радиометра-спектрометра 17 является оптимальным с точки зрения миниатюрности (с приблизительными габаритными размерами 15×15×5 мм) и минимального энергопотребления, что обеспечивает возможность размещения его в дужке очков дополненной реальности.

Благодаря оптической восприимчивости кремниевого детектора 15 осуществляется подача эталонных световых импульсов для юстировки или калибровки самого устройства перед измерением ионизирующего излучения от источника радиации.

Пользователь устройства надевает очки DO-RA.Glass - с помощью блока 19 визуализации на линзах, непосредственно на сетчатке глаз или на полупрозрачного мини-экране, расположенном перед линзами или сзади них непосредственно на уровне глаз, пользователю предоставляется информация в режиме реального времени в графическом виде о параметрах радиационной обстановки вокруг пользователя, полученная с помощью дозиметра-радиометра-спектрометра, встроенного в устройство - год, месяц, день, время в часах и секундах мощность эквивалентной дозы (радиационного фона), оцениваемой в мкЗв/ч, доза полученного ионизирующего излучения, время нахождения в опасной радиоактивной зоне с обратным отсчетом, карта данной местности с выделенным путем наиболее безопасного покидания зараженной местности радиоизотопами, цветовой маркер уровня радиации (зеленый, оранжевый, красный, идентифицирующие уровень радиации, как: зеленый - нормальный радиационный фон, оранжевый - повышенный радиационный фон и красный - опасный радиационный фон), географические 3D координаты пользователя (широта, долгота, высота на уровнем моря), полученные с мобильного телефона с помощью встроенных в него средств геопозиционирования.

Встроенный в устройство многофункциональный биометрический сканер 23, направленный на глаза пользователя при этом сможет производить измерение медицинских показателей, биометрии пользователя - температуру тела, контролировать внутриглазное, внутричерепное давление, частоту пульса, сканировать рисунок кровеносных сосудов глазного дна, динамику изменения размеров зрачка при стрессах, частоту мигания, определять усталость пользователя. Данная информация, при изменении до критических значений, также будет выводиться в графическом виде пользователю с помощью блока 19 визуализации, чтобы информировать пользователя о его физическом состоянии. Снимаемые сканером 23 биометрические показатели будут приниматься в расчет времени пребывания в загрязненной местности, а также при расчете маршрута выхода из зоны.

Встроенный в устройство наушник служит для подачи звуковых сигналов и сообщений пользователю, привлекающих его внимание о состоянии радиационной обстановки вокруг него, а также об изменениях его физического состояния, полученных биометрическим сканером 23. Звуковые сигналы и сообщения могут дублировать визуальные показания измерений в дополненной реальности на экране или линзах очков, или на сетчатке глаза, а также быть индивидуально включаемыми по необходимости для определенных ситуаций радиационной обстановки -превышение критических значений полученной дозы, приближение к допустимым пороговым значениям мощности и т.п., включая информацию о критическом времени нахождения в радиационной зараженной зоне.

Фото- видеокамера 26 в устройстве активируется по сигналу глаз пользователя, который считывается с помощью биометрического сканера 23 - два быстрых моргания глазами означают команду «сделать фотографию», три быстрых моргания - «начать видеосъемку» - отключение режима видеосъемки выполняется повторными тремя быстрыми морганиями глазами. Управление может быть организовано и через голосовые команды

В результате заявляемые очки позволяют пользователю увидеть виртуальные сведения, формируемые блоком 19 визуализации, в единой системе с реальными объектами и реализовывать одновременно три отдельные функции, сведя их воедино: дополненную реальность, мобильную связь (+интернет), оптические функции.

Таким образом технический результат достигается за счет совмещения функций очков с функциями дозиметра-радиометра-спектрометра и биометрического сканера в одном устройстве - пользователь непрерывно в режиме реального времени наряду с видимым окружающим пространством получает информацию о радиационной обстановке вокруг него, а также информацию о своем физическом состоянии.

Claims (15)

1. Очки дополненной реальности с функцией автономного контроля радиационной обстановки, содержащие оправу с дужками, в которой закреплены правая и левая линзы для коррекции зрения, дозиметр-радиометр с чувствительным элементом ионизирующего излучения, с микропроцессором оценки ионизирующего излучения и с интерфейсом беспроводной связи, а также проектор, блок визуализации и аккумулятор, причем дужки очков выполнены полыми, в полости одной дужки очков установлен упомянутый дозиметр-радиометр, в полости другой дужки - упомянутые аккумулятор и блок визуализации, включающий микропроцессор определения, сигнализации и визуализации дозы радиоактивного облучения, при этом проектор выполнен с возможностью формирования изображения для пользователя и подключен к шине блока памяти микропроцессора блока визуализации, снабженного интерфейсом беспроводной связи для взаимодействия с интерфейсом дозиметра-радиометра-спектрометра.

2. Очки по п. 1, отличающиеся тем, что проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на линзы очков.

3. Очки по п. 1, отличающиеся тем, что проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения непосредственно на сетчатку глаза пользователя.

4. Очки по п. 1, отличающиеся тем, что они снабжены полупрозрачным мини-экраном, расположенным на уровне глаз пользователя, а проектор выполнен в виде мини-проектора с возможностью проецирования изображения на указанный мини-экран.

5. Очки по любому из пп. 1-4, отличающиеся тем, что интерфейс дозиметра-радиометра выполнен с возможностью подключения к шинам информации и питания мобильного коммуникационного устройства.

6. Очки по любому из пп. 1-4, отличающиеся тем, что они снабжены многофункциональным сканером снятия биометрической информации с сетчатки глаза пользователя, подключенным к микропроцессору блока визуализации.

7. Очки по любому из пп. 1-4, отличающиеся тем, что чувствительный элемент ионизирующего излучения представляет собой p-i-n диод, в котором в слаболегированном полупроводнике кремнии созданы высоколегированные p- и n- области, а также калибратор, преобразователь напряжения, и интегральную микросхему, включающую последовательно связанные зарядно-чувствительный усилитель, усилитель-формирователь, спектрометр на основе амплитудно-цифрового преобразователя и компараторов, микропроцессор дозиметра-радиометра-спектрометра и интерфейс беспроводной связи, при этом к микропроцессору дозиметра-радиометра-спектрометра подключены калибратор и преобразователь напряжения, соединенный выходом с детектором излучения, подключенным выходом к зарядно-чувствительному усилителю, интерфейс беспроводной связи выполнен с возможностью передачи информации в мобильный коммуникатор.

8. Очки по п. 7, отличающиеся тем, что микропроцессор дозиметра-радиометра выполнен с возможностью оценки энергетической характеристики источников ионизирующего излучения, а также определения изотопного состава источника ионизирующего излучения.

9. Очки по любому из пп. 1-4, 8, отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью определения в режиме дозиметра накопительной дозы радиоактивного облучения пользователя мобильного коммуникатора в часовом, дневном, недельном, месячном, годовом интервале, показываемой на мониторе последнего.

10. Очки по любому из пп. 1-4, 8, отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью формирования данных для сигнализации о дозе облучения в режиме дозиметра, передаваемой посредством мобильного коммуникатора в виде голосовых команд: «нормальная доза облучения», «повышенная доза облучения», «опасная доза облучения», и для формирования звуковых сигналов.

11. Очки по любому из пп. 1-4, 8, отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью формирования данных для визуализации величины мощности эквивалентной дозы (радиоактивного фона) ионизирующего излучения территории, предметов, воды, продуктов питания и других объектов в режиме радиометра, представляемой пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора путем формирования специальных графических файлов и программ.

12. Очки по любому из пп. 1-4, 8, отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью формирования графиков состояния органов и систем человека, владельца мобильного коммуникатора в зависимости от полученной накопленной дозы облучения на основе данных дозиметра, представляемых пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора.

13. Очки по любому из пп. 1-4, 8 отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью формирования данных для рекомендаций владельцу мобильного коммуникатора для профилактики в зависимости от полученной накопленной дозы радиоактивного облучение на основе данных дозиметра-радиометра-спектрометра, представляемых пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора в текстовом виде.

14. Очки по любому из пп. 1-4, 8, отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью формирования данных для автоматического создания отчетов о радиоактивном фоне территории местоположения владельца мобильного коммуникатора в режиме реального времени, представляемой пользователю с помощью блока визуализации и мобильного коммуникатора с гео-координатами: широты и долготы, а также высоты на основе GPS/ГЛОНАСС.

15. Очки по п. 14, отличающиеся тем, что микропроцессор блока визуализации выполнен с возможностью формирования данных для автоматической передачи сведений о радиационной обстановке владельца мобильного коммуникатора и о его наземных 3D гео-координатах.

Images