RU2242023C1 - Infrared locator for short-sight person - Google Patents

Infrared locator for short-sight person Download PDF

Info

Publication number
RU2242023C1
RU2242023C1 RU2003122939/28A RU2003122939A RU2242023C1 RU 2242023 C1 RU2242023 C1 RU 2242023C1 RU 2003122939/28 A RU2003122939/28 A RU 2003122939/28A RU 2003122939 A RU2003122939 A RU 2003122939A RU 2242023 C1 RU2242023 C1 RU 2242023C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
point
line
photoconverters
input
infrared emitter
Prior art date
Application number
RU2003122939/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003122939A (en
Inventor
Н.В. Борисов (RU)
Н.В. Борисов
С.О. Егошин (RU)
С.О. Егошин
Е.И. Шабаков (RU)
Е.И. Шабаков
Original Assignee
Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского
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 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского filed Critical Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского
Priority to RU2003122939/28A priority Critical patent/RU2242023C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2242023C1 publication Critical patent/RU2242023C1/en
Publication of RU2003122939A publication Critical patent/RU2003122939A/en

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

FIELD: instrument engineering.
SUBSTANCE: infrared locator is additionally provided with N delay circuits, N subtraction blocks, N squares, and N high-frequency filters which provide transformation of the light flux into the sound of corresponding frequency.
EFFECT: reduced power consumption.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области офтальмологии и может быть использовано для предупреждения человека о приближении к препятствию и оценки расстояния до него, например, для обеспечения безопасности передвижения людей с ослабленным зрением.The invention relates to the field of ophthalmology and can be used to warn a person about approaching an obstacle and assess the distance to it, for example, to ensure the safety of movement of people with low vision.

Устройства для индикации о приближении человека с ослабленным зрением к какому-либо препятствию (стена, забор) или предмету известны.Devices for indicating the proximity of a visually impaired person to an obstacle (wall, fence) or object are known.

Простейшим устройствам является трость слепого, которой он находит препятствие, находящееся на расстоянии протянутой трости. Значительно более функционален и обладает большей дальностью действия локатор для людей с ослабленным зрением [1]. Он содержит инфракрасный излучатель и приемник излучения, размещенный в корпусе, находящемся в распоряжении пользователя. Сигнал с выхода приемника через усилитель и выпрямитель поступает на вход управляемого генератора звуковой частоты. Диаграмма направленности инфракрасного излучателя и приемника излучения ориентирована в сторону препятствия. Инфракрасный излучатель работает в импульсном режиме, для чего он управляется от генератора импульсов. Сигнал на выходе выпрямителя будет пропорционален отражающей способности препятствия и обратно пропорционален четвертой степени искомого расстояния. Поэтому, звуковой сигнал, воспроизводимый головным телефоном, будет иметь тон, частота которого плавно возрастает по мере приближения к препятствию. Недостаток известного устройства [1] состоит в низкой точности оценки дальности до препятствия, так как частота звуковых колебаний является функцией не только искомой дальности, но и отражательной способности препятствия, которая в постоянно меняющейся обстановке не может быть спрогнозирована.The simplest devices are the blind cane, which he finds an obstacle located at a distance of the extended cane. Significantly more functional and has a greater range of action of the locator for people with impaired vision [1]. It contains an infrared emitter and a radiation receiver located in the housing at the disposal of the user. The signal from the output of the receiver through the amplifier and rectifier is fed to the input of a controlled sound frequency generator. The radiation pattern of the infrared emitter and radiation receiver is oriented towards the obstacle. The infrared emitter operates in a pulsed mode, for which it is controlled by a pulse generator. The signal at the rectifier output will be proportional to the reflectivity of the obstacle and inversely proportional to the fourth power of the desired distance. Therefore, the sound signal reproduced by the headset will have a tone, the frequency of which gradually increases as you approach the obstacle. A disadvantage of the known device [1] is the low accuracy of estimating the distance to the obstacle, since the frequency of sound vibrations is a function of not only the desired range, but also the reflectivity of the obstacle, which cannot be predicted in a constantly changing environment.

Указанный недостаток в значительной степени устранен в локаторе для слепых [2], который можно выбрать в качестве прототипа. Устройство содержит последовательно соединенные генератор импульсов и инфракрасный излучатель, приемник излучения и последовательно соединенные несколько усилителей-ограничителей, цифроаналоговый преобразователь, управляемый генератор звуковой частоты и головной телефон, две фокусирующее линзы, оптические оси которых ориентированы в сторону препятствия, причем в задней фокальной плоскости первой линзы размещен инфракрасный излучатель, а в задней фокальной плоскости второй линзы размещен приемник излучения, выполненный в виде линейки точечных фотопреобразователей, ориентированной совместно с инфракрасным излучателем вдоль единой линии. При этом выход каждого точечного фотопреобразователя через соответствующий усилитель-ограничитель подключен к соответствующему входу цифроаналогового преобразователя, выходом соединенного с входом управляемого генератора звуковой частоты, выходом соединенного с входом головного телефона.The specified disadvantage is largely eliminated in the locator for the blind [2], which can be selected as a prototype. The device contains a series-connected pulse generator and an infrared emitter, a radiation receiver and several series of limiter amplifiers, a digital-to-analog converter, a controlled sound frequency generator and a headphone, two focusing lenses whose optical axes are oriented towards the obstacle, and in the rear focal plane of the first lens placed infrared emitter, and in the rear focal plane of the second lens placed the radiation receiver, made in the form of eyki point photovoltaic oriented in conjunction with an infrared emitter along a single line. In this case, the output of each point photoconverter through the corresponding amplifier-limiter is connected to the corresponding input of the digital-to-analog converter, the output connected to the input of a controlled sound frequency generator, the output connected to the input of the headphone.

Инфракрасный излучатель создает на препятствии световое пятно, которое линзой 2 проецируется на один или два соседних точечных фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей, в результате чего на выход соответствующего усилителя-ограничителя действует логическая единица. При приближении или удалении пользователя от препятствия инфракрасный поток будет смещаться по линейке фотопреобразователя, соответственно в сторону инфракрасного излучателя или противоположную сторону, и сигнал логической единицы будет генерироваться на одном из других соответствующих усилителе-преобразователе. Соответственно с изменением цифрового кода на выходе цифроаналогового преобразователя происходит увеличение или уменьшение частоты звукового сигнала на выходе управляемого генератора звуковой частоты.An infrared emitter creates a light spot on the obstacle, which is projected by lens 2 onto one or two adjacent point photoconverters of the line of point photoconverters, as a result of which a logical unit acts on the output of the corresponding amplifier-limiter. As the user approaches or moves away from the obstacle, the infrared stream will move along the line of the photoconverter, respectively, towards the infrared emitter or the opposite side, and the signal of the logical unit will be generated on one of the other corresponding amplifier-converters. Accordingly, with a change in the digital code at the output of the digital-to-analog converter, an increase or decrease in the frequency of the sound signal occurs at the output of the controlled sound frequency generator.

Устройство [2] обеспечивает надежное измерение расстояния только в случае, когда яркость светового пятна, создаваемого инфракрасным излучателем, значительно превосходит естественную освещенность препятствия, а также яркость источников излучения, возможно находящихся на препятствии. Мощность излучения инфракрасного излучателя выбирается такой, чтобы элемент препятствия, освещаемый инфракрасным излучателем, имел освещенность, значительно превышающую естественную освещенность препятствия и яркость собственных излучателей, возможно находящихся на препятствии. Только в этом случае можно обеспечить наличие логической единицы на выходе одного или двух соседних усилителей-ограничителей, соответствующих точечным фотопреобразователям линейки точечных фотопреобразователей, освещенным от инфракрасного излучателя. Следовательно, мощность инфракрасного излучателя необходимо выбирать достаточно большой, чтобы обеспечить указанное превышение освещенности. Это приводит к чрезмерному и непроизводительному расходу энергии источников питания носимой аппаратуры.The device [2] provides reliable distance measurement only in the case when the brightness of the light spot created by the infrared emitter significantly exceeds the natural illumination of the obstacle, as well as the brightness of radiation sources that may be on the obstacle. The radiation power of the infrared emitter is selected so that the obstacle element illuminated by the infrared emitter has an illumination significantly higher than the natural illumination of the obstacle and the brightness of its own emitters, possibly located on the obstacle. Only in this case it is possible to ensure the presence of a logical unit at the output of one or two adjacent limiter amplifiers corresponding to point photoconverters of the line of point photoconverters illuminated from an infrared emitter. Therefore, the power of the infrared emitter must be chosen large enough to provide the specified excess illumination. This leads to excessive and unproductive energy consumption of power sources of wearable equipment.

Следовательно, недостаток известного устройства [2] состоит в высоком энергопотреблении носимой аппаратуры, что требует либо частой смены источников питания, либо применения источников питания с повышенными габаритно-весовыми показателями.Therefore, the disadvantage of the known device [2] is the high power consumption of wearable equipment, which requires either a frequent change of power sources, or the use of power sources with increased overall weight parameters.

Цель данного предположения состоит в уменьшении энергопотребления носимого устройства за счет обеспечения независимости работы устройства от естественной освещенности препятствия и возможно имеющихся на препятствии собственных излучателей.The purpose of this assumption is to reduce the power consumption of the wearable device by ensuring the independence of the device from the natural illumination of the obstacle and possibly its own emitters.

Поставленная цель достигается тем, что инфракрасный излучатель излучает световые импульсы в виде “мeaндpa” с периодом Т, следовательно, в течение Т/2 импульс излучается, а в течение следующего Т/2 импульс не излучается. В том случае, если импульс не излучается и на выходе каждого точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей действует энергетический сигнал, пропорциональный естественной яркости соответствующего элемента препятствия, либо яркости искусственного источника, размещенного на препятствии. Если инфракрасный излучатель генерирует световой импульс, то на одном или двух соседних точечных фотопреобразователях линейки точечных фотопреобразователей появляется световое пятно от инфракрасного излучателя и электрический сигнал на выходе этих фотопреобразователей будет пропорционален сумме естественной освещенности препятствия и освещенности, вызванной воздействием инфракрасного излучателя носимого устройства. Выход каждого точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей подключен к соответствующей электронной цепи, содержащей линию задержки на время Т/2, блок вычитания, квадратор и фильтр высоких частот. В том случае, если точечный фотопреобразователь линейки точечных фотопреобразователей не освещен световым пятном от инфракрасного излучателя, то на выходе соответствующего фильтра высоких частот будет действовать напряжение, практически равное нулю, а на выходе соответствующего усилителя-ограничителя будет действовать сигнал логического нуля. В том случае, если i-й точечный фотопреобразователь линейки точечных фотопреобразователей освещается световым пятнам от инфракрасного излучателя, то на выходе соответствующего фильтра высоких частот будет действовать сигнал, пропорциональный разности между освещенностями элемента препятствия в момент излучения импульса инфракрасным излучателем и в момент отсутствия этого излучения. Соответствующий усилитель-ограничитель приводит этот положительный сигнал к уровню логической единицы. Следовательно, сигнал на выходе любого фильтра высоких частот не будет зависеть от естественной освещенности препятствия, а будет определяться только превышением мощности инфракрасного излучателя предлагаемого устройства уровня собственных импульсов и помех точечного фотопреобразователя. Это позволяет значительно снизить мощность излучения инфракрасного излучателя и, соответственно, существенно уменьшить его энергопотребление и габариты источника питания.This goal is achieved in that the infrared emitter emits light pulses in the form of a “meander” with a period T, therefore, during T / 2 the pulse is emitted, and during the next T / 2 pulse is not emitted. In the event that the pulse is not emitted and the output of each point photoconverter of the line of point photoconverters acts an energy signal proportional to the natural brightness of the corresponding element of the obstacle, or the brightness of an artificial source placed on the obstacle. If the infrared emitter generates a light pulse, then a light spot from the infrared emitter appears on one or two adjacent point photoconverters of the line of point photoconverters, and the electric signal at the output of these photoconverters will be proportional to the sum of the natural illumination of the obstacle and the illumination caused by the influence of the infrared emitter of the wearable device. The output of each point photoconverter of the line of point photoconverters is connected to the corresponding electronic circuit containing a delay line for a T / 2 time, a subtraction unit, a quadrator and a high-pass filter. In the event that the point photoconverter of the line of point photoconverters is not illuminated by a light spot from an infrared emitter, then the output of the corresponding high-pass filter will have a voltage almost equal to zero, and a logic zero signal will act at the output of the corresponding amplifier-limiter. In the event that the ith point photoconverter of the line of point photoconverters is illuminated by light spots from an infrared emitter, then a signal proportional to the difference between the illuminances of the obstacle element at the moment of emission of the pulse by the infrared emitter and when this radiation is absent will act at the output of the corresponding high-pass filter. The corresponding limiter amplifier brings this positive signal to the level of a logical unit. Therefore, the signal at the output of any high-pass filter will not depend on the natural illumination of the obstacle, but will be determined only by exceeding the infrared emitter power of the proposed device, the level of its own pulses and noise from the point photoconverter. This can significantly reduce the radiation power of the infrared emitter and, accordingly, significantly reduce its power consumption and dimensions of the power source.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.The structural diagram of the device shown in the drawing.

Устройство содержит разнесенные друг от друга на расстоянии В линзы 1 и 2, оптические оси которых ориентированы в сторону измеряемого объекта. В задней фокальной плоскости линзы 1 помещен инфракрасный излучатель 3. В задней фокальной плоскости линзы 2 помещена линейка точечных фотопреобразователей 4, которая содержит N точечных фотопреобразователей. Линейка точечных фотопреобразователей 4 предназначена для преобразования светового сигнала в электрический сигнал. Инфракрасный излучатель 3 и линейка точечных фотопреобразователей 4 ориентированы вдоль одной линии. Устройство содержит также генератор импульсов 5, выход которого подключен к входу инфракрасного излучателя 3. Генератор импульсов 5 предназначен для формирования непрерывной последовательности импульсов типа “меандр” со скважностью 2. Выход i-го точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей 4 подключен к входу i-й линии задержки 6 и первому входу i-го блока вычитания 7

Figure 00000002
Второй вход i-го блока вычитания 7 соединен с выходам i-й линии задержки 6.The device contains lenses 1 and 2 spaced apart from each other at a distance B, the optical axes of which are oriented towards the measured object. An infrared emitter 3 is placed in the rear focal plane of the lens 1. In the rear focal plane of the lens 2 there is a line of point photoconverters 4, which contains N point photoconverters. The line of point photoconverters 4 is designed to convert a light signal into an electrical signal. The infrared emitter 3 and the line of point photoconverters 4 are oriented along one line. The device also contains a pulse generator 5, the output of which is connected to the input of the infrared emitter 3. The pulse generator 5 is designed to generate a continuous pulse train of the meander type with a duty cycle 2. The output of the i-th point photoconverter of the line of point photoconverters 4 is connected to the input of the i-th line delays 6 and the first input of the i-th subtraction block 7
Figure 00000002
The second input of the i-th subtraction block 7 is connected to the outputs of the i-th delay line 6.

Каждая линия задержки 6 предназначена для задержки электрического сигнала на время Т/2, равное длительности излучаемого светового импульса. Блок вычитания 7 предназначен для вычитания входных сигналов. Выход i-го блока вычитания 7 подключен через последовательно соединенные i-й квадратор 8, i-й фильтр высоких частот 9 и i-й усилитель-ограничитель 10 к i-му входу цифроаналогового преобразователя 11. Каждый квадратор 8 предназначен для преобразования двухполярного входного сигнала в модуль этого сигнала. Каждый фильтр высоких частот 9 предназначен для сглаживания возможных искажений сигнала в моменты включения или выключения генератора импульсов 5, происходящие из-за возможных отклонений во времени задержки в каждой линии задержки линии задержки 6 от длительности светового импульса. Каждый усилитель-ограничитель 10 предназначен для приведения входного сигнала к уровню логической единицы в случае наличия сигнала, и к уровню логического нуля - в случае его отсутствия. Цифроаналоговый преобразователь 11 предназначен для преобразования цифрового сигнала в аналоговый сигнал. Выход цифроаналогового преобразователя 11 подключен к управляемому входу управляемого генератора звуковой частоты 12. Управляемый генератор звуковой частоты 12 предназначен для генерирования сигналов звуковой частоты, пропорциональных входному аналоговому сигналу. Выход управляемого генератора звуковой частоты 12 подключен к управляемому входу головного телефона 13.Each delay line 6 is designed to delay an electrical signal by a T / 2 time equal to the duration of the emitted light pulse. The subtraction block 7 is designed to subtract the input signals. The output of the i-th subtraction unit 7 is connected through the i-th quadrator 8, the i-th high-pass filter 9, and the i-th limiter amplifier 10 to the i-th input of the digital-to-analog converter 11. Each quadrator 8 is designed to convert a bipolar input signal into the module of this signal. Each high-pass filter 9 is designed to smooth out possible distortion of the signal at the moments of switching on or off of the pulse generator 5, due to possible deviations in the delay time in each delay line of the delay line 6 from the duration of the light pulse. Each amplifier-limiter 10 is designed to bring the input signal to the level of a logical unit in the case of a signal, and to the level of a logical zero in case of its absence. The digital-to-analog converter 11 is designed to convert a digital signal into an analog signal. The output of the digital-to-analog converter 11 is connected to a controlled input of a controlled sound frequency generator 12. A controlled sound frequency generator 12 is designed to generate sound frequency signals proportional to the input analog signal. The output of the controlled audio frequency generator 12 is connected to the controlled input of the headphone 13.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении устройства генератор импульсов 5 генерирует импульсную последовательность типа “мeaндp” с частотой f=1/T. Импульсы с выхода генератора импульсов 5 поступают на инфракрасный излучатель 3, который излучает световой поток в виде импульсов с длительностью Т/2, где Т - период излучения импульсов. Световой поток фокусируется линзой 1 на объект, дальность до которого измеряется. Отраженный от объекта световой поток проецируется линзой 2 на линейку точечных фотопреобразователей 4. При грамотном инженерном расчете оптических элементов устройства, когда разрешающая способность каждой из линз 1 и 2 соответствует линейному разрешению линейки точечных фотопреобразователей 4, размер светового пятна, проецируемого на эту линейку, будет примерно соответствовать размерам светочувствительной поверхности каждого отдельного i-го точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей 4. Поэтому световое пятно может попасть либо только на один точечный фотопреобразователь, либо одновременно на два соседних точечных фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей 4. Сигнал с выхода каждого точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей 4 поступает одновременно на первый вход i-го блока вычитания 7 непосредственно и на второй вход i-го блока вычитания 7 через i-ю линию задержки 6. Время задержки в каждой линии задержки 6 составляет Т/2. Поэтому, если i-ый точечный фотопреобразователь линейки точечных фотопреобразователей 4 не освещен световым пятном, то напряжение на выходе этого точечного фотопреобразователя, определяемое естественной освещенностью элемента препятствия, будет постоянным, и сигнал на выходе соответствующего блока вычитания 7 будет отсутствовать. В том случае, если i-й точечный фотопреобразователь линейки точечных фотопреобразователей 4 освещается от инфракрасного излучателя 3, то на выходе соответствующего блока вычитания 7 будет действовать двухполярный сигнал с амплитудой, равной разности между освещенностями визируемого элемента препятствия в момент освещения его от инфракрасного излучателя 3 и в момент отсутствия этого освещения. Квадратор 8 преобразует двухполярный сигнал в однополярный, а фильтр высоких частот 9 сглаживает возможные искажения сигнала в момент включения или выключения генератора импульсов 5, происходящие из-за возможных отклонений во времени задержки в каждой линии задержки 6 от длительности светового импульса. Поэтому, если i-й точечный фотопреобразователь линейки точечных фотопреобразователей 4 не освещен световым пятнам, то на выходе i-го фильтра высоких частот 9 будет действовать напряжение, практически равное нулю и на выходе i-го усилителя-ограничителя 10 будет действовать сигнал логического нуля. В том случае, если i-й точечный фотопреобразователь линейки точечных фотопреобразователей 4 освещается световым пятном от инфракрасного излучателя 3, то на выходе i-го фильтра высоких частот 9 будет действовать сигнал, пропорциональный разности между освещенностями элемента препятствия в момент излучения импульса инфракрасным излучателем 3 и в момент отсутствия этого излучения. Соответствующий i-й усилитель-ограничитель 10 приводит этот положительный сигнал к уровню логической единицы. При приближении или удалении пользователя от объекта световое пятно будет смещаться по линейке точечных фотопреобразователей 4 соответственно в сторону инфракрасного излучателя 3 или в противоположную сторону. Сигнал логической единицы при этом будет генерироваться либо на одном соответствующем перемещению светового пятна усилителе-ограничителе 10, либо на двух соседних усилителях-ограничителях 10. Цифроаналоговый преобразователь 11 отобразит на своем выходе в виде цифрового кода номер единично освещенного точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей 4, либо номер первого из двух освещенных точечных фотопреобразователей линейки точечных фотопреобразователей 4. Так как код большего номера в цифроаналоговом преобразователе 11 будет поглощен кодом меньшего номера в силу примененной позиционной система счисления. Соответственно с изменением цифрового кода на входе цифроаналогового преобразователя 11 происходит уменьшение или увеличение частоты звукового сигнала на выходе управляемого генератора звуковой частоты 12. Сигнал звуковой частоты подается в головной телефон 13, где преобразуется в звук соответствующей частоты, который воспринимает человек с ослабленным зрением. По тону звуковой частоты и направлению устройства он оценивает дальность и направление на объект (препятствие).When you turn on the device, the pulse generator 5 generates a pulse sequence of the "type" with a frequency f = 1 / T. The pulses from the output of the pulse generator 5 are fed to an infrared emitter 3, which emits a luminous flux in the form of pulses with a duration of T / 2, where T is the period of radiation of the pulses. The luminous flux is focused by lens 1 on the object, the distance to which is measured. The luminous flux reflected from the object is projected by lens 2 onto the line of point photoconverters 4. With a competent engineering calculation of the optical elements of the device, when the resolution of each of the lenses 1 and 2 corresponds to the linear resolution of the line of point photoconverters 4, the size of the light spot projected onto this line will be approximately correspond to the size of the photosensitive surface of each individual i-th point photoconverter line of point photoconverters 4. Therefore, the light spot but it can get either only to one point photoconverter, or simultaneously to two adjacent point photoconverters of the line of point photoconverters 4. The signal from the output of each point photoconverter of the line of point photoconverters 4 is fed simultaneously to the first input of the i-th subtraction unit 7 directly and to the second input i- deduction block 7 through the i-th delay line 6. The delay time in each delay line 6 is T / 2. Therefore, if the i-th point photoconverter of the line of point photoconverters 4 is not illuminated by a light spot, then the voltage at the output of this point photoconverter, determined by the natural illumination of the obstacle element, will be constant, and the signal at the output of the corresponding subtraction block 7 will be absent. In the event that the ith point photoconverter of the line of point photoconverters 4 is illuminated from an infrared emitter 3, then at the output of the corresponding subtraction unit 7, a bipolar signal with an amplitude equal to the difference between the illuminances of the sighted obstacle element at the moment of illumination from the infrared emitter 3 and in the absence of this lighting. Quadrator 8 converts the bipolar signal to a unipolar signal, and the high-pass filter 9 smooths out possible distortions of the signal at the moment of switching on or off the pulse generator 5, which occur due to possible deviations in the delay time in each delay line 6 from the duration of the light pulse. Therefore, if the i-th point photoconverter of the line of point photoconverters 4 is not illuminated by light spots, then the output of the i-th high-pass filter 9 will have a voltage almost equal to zero and a logic zero signal will act at the output of the i-th amplifier-limiter 10. In the event that the ith point photoconverter of the line of point photoconverters 4 is illuminated by a light spot from an infrared emitter 3, then a signal proportional to the difference between the illuminances of an obstacle element at the moment of emission of the pulse by an infrared emitter 3 and will act on the output of the ith high-pass filter 9 in the absence of this radiation. The corresponding i-th amplifier-limiter 10 brings this positive signal to the level of a logical unit. As the user approaches or moves away from the object, the light spot will shift along the line of point photoconverters 4, respectively, towards the infrared emitter 3 or in the opposite direction. The signal of the logical unit will be generated either on one corresponding to the movement of the light spot of the amplifier-limiter 10, or on two adjacent amplifier-limiters 10. The digital-to-analog converter 11 will display the number of a single illuminated point photoconverter in the line of point photoconverters 4, or the number of the first of two illuminated point photoconverters of the line of point photoconverters 4. Since the code of the larger number in the digital-to-analog converter Atelier 11 will be absorbed by a smaller code number in the force applied by the positional number system. Accordingly, with a change in the digital code at the input of the digital-to-analog converter 11, a decrease or increase in the frequency of the sound signal at the output of the controlled sound frequency generator 12. A sound frequency signal is supplied to the headphone 13, where it is converted to sound of the corresponding frequency, which is perceived by a visually impaired person. According to the tone of the sound frequency and the direction of the device, he estimates the range and direction to the object (obstacle).

При составлении описания и формулировании изобретения были использованы следующие источники патентной и научно-технической информации:When compiling the description and formulating the invention, the following sources of patent and scientific and technical information were used:

1. Инфракрасный локатор для слепых. Радио, №10, 1989, с.84-86.1. Infrared locator for the blind. Radio, No. 10, 1989, pp. 84-86.

2. Гринченко В.И., Разин А.В., Шабаков Е.И. Инфракрасный локатор для людей с ослабленным зрением. Патент РФ №2153181 с приоритетом от 05.05.1999 г., М. Кл.7. G 01 S 17/02.2. Grinchenko V.I., Razin A.V., Shabakov E.I. Infrared locator for visually impaired people. RF patent No. 2153181 with priority dated 05/05/1999, M. Cl. 7. G 01 S 17/02.

Claims (1)

Инфракрасный локатор для людей с ослабленным зрением, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов и инфракрасный излучатель, N усилителей-ограничителей, цифроаналоговый преобразователь, выходом соединенный через управляемый генератор звуковой частоты с входом головного телефона, а также две фокусирующие линзы, оптические оси которых ориентированы в сторону препятствия, причем в задней фокальной плоскости первой линзы размещен инфракрасный излучатель, а в задней фокальной плоскости второй линзы размещен приемник излучения, выполненный в виде линейки точечных фотопреобразователей, состоящей из N точечных фотопреобразователей, ориентированной совместно с инфракрасным излучателем вдоль одной линии, при этом i-й усилитель-ограничитель подключен к i-му входу цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что дополнительно введены N линий задержки, N блоков вычитания, N квадраторов и N фильтров высоких частот, причем выход i-го точечного фотопреобразователя линейки точечных фотопреобразователей, соединенный с первым входом блока вычитания непосредственно и с вторым входом i-го блока вычитания через i-ю линию задержки, при этом выход i-го блока вычитания через последовательно включенные i-й квадратор и i-й фильтр высоких частот подключен к входу i-го усилителя-ограничителя, а генератор импульсов выполнен в виде генератора импульсной последовательности типа "меандр".An infrared locator for visually impaired people, containing a pulse generator and an infrared emitter in series, N limiters, a digital-to-analog converter output connected via a controlled sound generator to the input of the headphone, and two focusing lenses whose optical axes are oriented towards the obstacle moreover, in the rear focal plane of the first lens there is an infrared emitter, and in the rear focal plane of the second lens there is a receiver made in the form of a line of point photoconverters, consisting of N point photoconverters, oriented together with an infrared emitter along one line, while the i-th amplifier-limiter is connected to the i-th input of a digital-to-analog converter, characterized in that N delay lines are additionally introduced , N subtraction blocks, N quadrators and N high-pass filters, the output of the i-th point photoconverter of the line of point photoconverters connected directly to the first input of the subtraction block indirectly and with the second input of the i-th subtraction block through the i-th delay line, while the output of the i-th subtraction block through the i-th quadrator and the i-th high-pass filter connected in series is connected to the input of the i-th limiting amplifier, and the pulse generator is made in the form of a pulse generator of the meander type.
RU2003122939/28A 2003-07-21 2003-07-21 Infrared locator for short-sight person RU2242023C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003122939/28A RU2242023C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Infrared locator for short-sight person

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003122939/28A RU2242023C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Infrared locator for short-sight person

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2242023C1 true RU2242023C1 (en) 2004-12-10
RU2003122939A RU2003122939A (en) 2005-01-27

Family

ID=34388394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003122939/28A RU2242023C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Infrared locator for short-sight person

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2242023C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 2153181 С1 (Военный инженерно-космический университет им. А.Ф.Можайского), 20.07.2000. Инфракрасный локатор для слепых. Радио, №10, 1989, с.84-86. RU 2185640 С1 (Военный инженерно-космический университет им. А.Ф.Можайского), 20.07.2002. RU 2000761 С1 (Куклин Ю.Д., Куклин В.П.), 15.10.1993. ЕР 0394888 А2 (COPAL CO LTD), 31.10.1990. US 5187361 A (COPAL CO LTD), 16.02.1993. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003122939A (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE0001409L (en) Pattern generation system using a spatial light modulator
AU2003234958A1 (en) Arrangement for activating or deactivating a light source and a group of light units which includes such an arrangement
ATE255795T1 (en) FACILITY FOR ENTERING INFORMATION
WO2014061512A1 (en) Optical sensor and electronic apparatus
RU2242023C1 (en) Infrared locator for short-sight person
DE50108728D1 (en) Parallel processing optical rangefinder
RU2153181C1 (en) Infrared radar for persons with impaired vision
RU2359287C1 (en) Infrared radar for people with weak sight
RU2185640C2 (en) Infrared locator for people with poor eyesight
KR20220110850A (en) LIDAR with multi-range channels
CN112213732A (en) Day and night reconnaissance ranging device based on InGaAs focal plane detection
FR2347032A1 (en) Obstacle detector unit for use by blind person - analyses light from beam emitted by unit and transforms this into audible signal
JPS5856808B2 (en) distance measuring device
JP2021012119A (en) Infra-red ray measurement device, and infra-red ray measurement method
RU2185801C2 (en) Optic locator device for patient with weak vision
SU1168243A1 (en) Eye prosthesis for the blind
JPS5734511A (en) Photographing lens device having focusing function
SE8102853L (en) REARVIEW MIRROR
RU2108624C1 (en) Remote-operated selector switch
RU655192C (en) Optical device
RU2188611C2 (en) Method and device for supporting blind person orientation
JPS636803B2 (en)
SU1681168A1 (en) Instrument to measure the object displacement
SU1289484A1 (en) Apparatus for detecting obstacles by the blind
RU2533528C2 (en) Object location or detection method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050722