SU1053829A1 - Ultrasonic locator for the blind - Google Patents

Ultrasonic locator for the blind Download PDF

Info

Publication number
SU1053829A1
SU1053829A1 SU823385531A SU3385531A SU1053829A1 SU 1053829 A1 SU1053829 A1 SU 1053829A1 SU 823385531 A SU823385531 A SU 823385531A SU 3385531 A SU3385531 A SU 3385531A SU 1053829 A1 SU1053829 A1 SU 1053829A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
multivibrator
output
receiver
circuit
locator
Prior art date
Application number
SU823385531A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Александрович Усик
Владлен Викторович Лебедев
Владимир Александрович Елисеев
Евгений Алексеевич Тищенко
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения
Priority to SU823385531A priority Critical patent/SU1053829A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1053829A1 publication Critical patent/SU1053829A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/06Walking aids for blind persons
    • A61H3/061Walking aids for blind persons with electronic detecting or guiding means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/06Walking aids for blind persons
    • A61H3/061Walking aids for blind persons with electronic detecting or guiding means
    • A61H2003/063Walking aids for blind persons with electronic detecting or guiding means with tactile perception

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЛОКАТОР ДЛЯ СЛЕШХ, соде мкащий последовательно соединенные электроакустический преобразователь, приемник, мультивибратор, передатчик и индикаторное устройство; подключенное к выходу мультивибратора, о тл и чаю ще ее   тем, что, с целью повышени  точности определени  рассто ни  до преп тстви  путем выделени  ближней и дальней зон, он снабжен блоком масштабного измерени  интервалов времени, включенным между приемником и мультивибраторе , а индикаторное устройство выполнено в виде звукового сигнализатора и двух тактильных датчиков, св занных через логическую схему с выходом мультивибратора. 2. Локатор по П.1, о т л и ч а-, ю щ и и .с   тем, что блок масштабного измерени  интервалов времени выполнен из последовательно соединенi ных триггера, RC-цепи, порого вой схемы с формирователем импульсов, (Л С -при этом вход триггера подключен .к выходу приемника, а выход пороговой схемы - с входом мультивибратора. in : эо э х1. ULTRASONIC LOCATOR FOR RELAYS, containing serially connected electroacoustic transducer, receiver, multivibrator, transmitter and indicator device; connected to the output of the multivibrator, T and its supply by the fact that, in order to improve the accuracy of determining the distance to the obstacle by separating the near and far zones, it is equipped with a scale measurement unit of time intervals connected between the receiver and the multivibrator, and the indicator device is made in the form of a buzzer and two tactile sensors connected via a logic circuit to the output of a multivibrator. 2. Locator in accordance with Clause 1, of tl and h a, y, and, with the fact that the scale measurement unit of time intervals is made of a series-connected trigger, an RC circuit, a threshold circuit with a pulse shaper, (L With this, the trigger input is connected to the output of the receiver, and the output of the threshold circuit is connected with the input of the multivibrator. In:

Description

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно л устройствам дл  ориентации слепых н п|эостранстве .The invention relates to medical technology, namely, devices for orientation of the blind in the current world.

Известен ультразвуковой локатор дл  слепых, состо ший из передатчика ультразвуковых импульсов, приемного логического индикаторного устройства Г .Known ultrasound locator for the blind, consisting of a transmitter of ultrasonic pulses, a receiving logic indicator device G.

Однако извес ный ультразвуковой прибор имеет значительную погрешность при определении рассто ни  до объекта, расположенного в пределах 1-2 м от слепого.However, a well-known ultrasonic device has a significant error in determining the distance to an object located within 1-2 m from a blind person.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  ультразвуковой локатор дл  слепых, содержащий последовательно соединенные электроакустический преобразователь, приемник, мультивибратор, передатчик и индикаторное устройство, подключенное к выходу мультивибратора L2 ,The closest to the present invention is an ultrasound locator for the blind, containing a series-connected electroacoustic transducer, receiver, multivibrator, transmitter and indicator device connected to the output of the L2 multivibrator,

Однако в известном ультразвуковом локаторе дл  слепых частота повторени  импульсов передатчика слабо зависит от дальности, что приводит к большим погрешност м при определении малых рассто ний до преп тствий.However, in the known ultrasound locator for the blind, the pulse repetition frequency of the transmitter weakly depends on the range, which leads to large errors in determining the short distance to obstacles.

Цель изобретени  - повышение точности определени  рассто ни  до преп тстви  путем выделени  ближней и дальней зон.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the distance to an obstacle by isolating the near and far zones.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ультразвуковой локатор дл  сэтепых, содержащий последовательно соединенные .электроакустический пре образователь, приемник, мультивибратор , передатчик и индикаторное устройство , подключенное к выходу мультивибратора , снабжен блоком масштабного измерени  интервалов времени, включенным между приемником и мультивибратором , а индикаторное устройство выполнено в виде звукового сигн ,лизатора .и двух тактильных датчиков, св занных через логическую схему с выходом мультивибратора.The goal is achieved by the fact that an ultrasonic locator for a network containing serially connected transducers, a receiver, a multivibrator, a transmitter and an indicator device connected to the output of the multivibrator is equipped with a scale measurement unit of time intervals connected between the receiver and the multivibrator, and the indicator device is in the form of a sound signal, a lysator, and two tactile sensors connected through a logic circuit to the output of a multivibrator.

При этом блок масштабного измерени  интервалрв времени может быть вы полней из по следовательно соединенных триггера КС-цепи, пороговой схемы с формирователем импульсов,причем вход триггера подключен к выходу приемника , а выход пороговой схемы - с входом мультивибратора.In this case, the scale measurement unit of the time interval can be more of the consequently connected trigger of the QC circuit, the threshold circuit with the pulse shaper, the trigger input connected to the receiver output and the threshold circuit output with the multivibrator input.

На фиг, 1 изображена фун1«циональ на  схема ультразвукового локатора дл  слепых; на фиг. 2 - блок-схема индикаторного устройства; на фиг, 3 временные диаграммы, по сн ющие работу ультразвукового локатора дл  слепых; на фиг, 4 - схема блока масштабного измерени  интервалов времени; на фиг, 5 - временные диаграммы , по сн ющие работу блока масштабного измерени  интервалов времени, FIG. 1 shows a functional for an ultrasound locator for the blind; in fig. 2 is a block diagram of the indicator device; Fig. 3 are time diagrams for explaining the operation of the ultrasound locator for the blind; Fig. 4 is a diagram of a scale measurement block; Fig. 5 shows timing charts explaining the operation of a scale measuring unit of time intervals;

Ультразвуковой локатор дл  слепы содержит электроакустический преобразователь 1, приемник 2, блок масштабного измерени  интервалов времени 3, мультивибратор 4,передатчик 5 -и индикаторное устройство б. Индикаторное устройство состоит из двух тактильных датчиков 7 и 8,звукового датчика 9 и логической схемы состо щей из схемы сравнени  10,тригера 17, коммутатора 12, мулвтивибратора зоны 13, тонального генератора 14, Блок масштабного измерени  интервалов времени состоит из триггера 15, КС-цепи, включающей резисторы 16 и 17, диод 18 и конденсатор 19, пороговой схемы, состо щей из элемента И-НЕ 20, диода 21, резистора 22, с формирователем выходных импульсов, включающим дифференцирующую цепочку из конденсатора 23 и резистора 24 и усилительного каскада на транзисторе 25,The ultrasound locator for the blind contains an electroacoustic transducer 1, a receiver 2, a scale measurement unit of time intervals 3, a multivibrator 4, a transmitter 5, and an indicator device b. The indicator device consists of two tactile sensors 7 and 8, a sound sensor 9 and a logic circuit consisting of a comparison circuit 10, trigger 17, switch 12, zone 13 multivibrator, tone generator 14, time scale measuring unit consists of trigger 15, KS- a circuit including resistors 16 and 17, a diode 18 and a capacitor 19, a threshold circuit consisting of an AND-NE element 20, a diode 21, a resistor 22, with an output pulse driver comprising a differentiating chain of a capacitor 23 and a resistor 24 and an amplifier circuit on tr anzistor 25,

Ультразвуковой локатор дл  слепы работает рледующим образом,The ultrasound locator for blind works in the following way,

При отсутствии преп тствий мультвибратор 4 находитс  в автоколебательном режиме с частотой повторени примерно 1,5 Гц и вырабатывает корокие импульсы, запускающие передатчик 5. При наличии преп тствий ультзвуковые .импульсы, отраженные от ни преобразованные электроакустическим преобразовгателем 1 в электрические и усиленные приемником 2, попадают на блок 3 масштабного измерени  интервалов времени, В блоке 3 временное рассто ние между зондирующим импульсом передатчика 5 и отраженным импульсом на выходе приемника- 2 преобразовываетс  в масштабный коэффициент К, Импульс с выхода блока 3 запускает мультивибратор 4, который при наличии отраженных сигналов уже работает как ждущий, так как период его собственных колебаний больше -2 Т)ду . Импульс мультивибратора 4 запускает передатчик 5 и цикл повтор етс . Таким образом, локатор работает как генератор импульсов , частота которых зависит от дальности. Частота мультивибрато ра 4, как и передатчика 5, несет информацию о дальности до ближайшего преп тстви  и выражаетс  форIn the absence of obstacles, the multivibrator 4 is in a self-oscillating mode with a repetition frequency of about 1.5 Hz and produces short impulses that trigger the transmitter 5. In the presence of obstacles, ultrasonic pulses reflected from either the electroacoustic converter 1 are electrically transformed and amplified by receiver 2 to block 3 of the scale measurement of time intervals. In block 3, the time distance between the probe pulse of the transmitter 5 and the reflected pulse at the output of the receiver-2 is converted to the scale factor K, the Impulse from the output of block 3 starts the multivibrator 4, which in the presence of reflected signals already works as a waiting one, since the period of its natural oscillations is more than -2 T) dy. The impulse of the multivibrator 4 starts the transmitter 5 and the cycle repeats. Thus, the locator works as a pulse generator, the frequency of which depends on the distance. The frequency of the multivibrator 4, as well as the transmitter 5, carries information about the distance to the nearest obstacle and is expressed as

мулойmule

ii

2ТК2TK

Выража  врем  через дальность D и скорость распространени  ультра-/ звука 1, .окончательно получимExpressing time through the range D and the propagation speed of the ultra / sound 1, we finally get

iJ-L.iJ-l.

2DK2DK

Работа блока 3 масштабного измерени  интервалов времени по сн етс  эпюрами напр жений (фиг, 5), Импульсы с мультивибратора 4, запус ающие передатчик 5, обнул юттригrep 15. Конденсатор 19 начинает разр жатьс  по цепочке - открытый диод 18, сопротивление 16. Первый отраженный импульс, приход щий с приемника 2, переключает триггер 1 и конденсатор 19 начинает зар жатьс  по цепочке 16,,17,19. Другие импульсы с выхода приемника 2 в этом периоде зондировани  изменить состо ние триггера 15 не могут. Отраженные импульсы, попадающие в следующий период зондировани ,лежат ниже порога срабатывани  приемника 2, так как К подбираетс  таким образом, чтобы удовлетвор лось неравенство T(jK , где TO - минимальный временной интерваш, измер емый локатором, определ ющийс  длительностью импульсов передатчика 5. Кроме того, система временной регулировки усилени  приемника 2 дополнительно подавл ет эти импульсы. Таким образом, ультразвуковой локатор обеспечивает работу только по первому отраженному импульсу.The operation of the scale measurement unit 3 of time intervals is explained by voltage plots (FIG. 5). Pulses from multivibrator 4, which start up transmitter 5, enclosed a yuttrigrep 15. Condenser 19 begins to discharge in a circuit — open diode 18, resistance 16. First reflected the impulse coming from receiver 2 switches trigger 1 and capacitor 19 starts charging across the string 16,, 17,19. Other pulses from the output of receiver 2 in this period of sounding cannot change the state of trigger 15. The reflected pulses that fall into the next period of sounding lie below the response threshold of receiver 2, since K is chosen so that the inequality T is satisfied (jK, where TO is the minimum time interval measured by the locator determined by the transmitter 5 pulse duration. Except In addition, the temporal gain control system of receiver 2 additionally suppresses these pulses. Thus, the ultrasound locator provides operation only on the first reflected pulse.

При достижении на конденсаторе напр жени  отпирани  схемы 20 на выходе блока 3 формируетс  положительный импульс.When the voltage of the circuit 20 is reached on the capacitor, a positive impulse is formed at the output of unit 3.

Цепочка.21, 22 служит дл  удержани  на зар женно л конденсаторе 1 напр жени  близкого к пороговому.The chain 21, 22 serves to keep the charged capacitor 1 voltage close to the threshold voltage.

Рассто ние, .измер емое локатором , разбито на две зоны: ближнюю до 1 мм, т.е. предупреждающую о непосредственном контакте с преп тствием , и всю остальную. Два ,пальца слепого посто нно наход тс  на тактильных датчиках 7 и 8, в каждой зоне работает свой датчик, а звуковой датчик 9 при переходеThe distance measured by the locator is divided into two zones: closest to 1 mm, i.e. warning of direct contact with the obstacle, and all the rest. Two blind fingers are constantly located on tactile sensors 7 and 8, each zone has its own sensor, and a sound sensor 9 during the transition

иа одной зоны в другую мен ет тональ ность излучаемых нмпульсой.one zone to another changes the tone of the emitted pulses.

Индикаторное устройство 6 работает следующим образом.The indicator device 6 operates as follows.

Импульсы с мультивибратора 4 по5 даютс  на мультивибратор 13 зоны, вырабатывающий импульс длительностью, соответствующей дальности 1 м, который подаетс  на схему 10 сравнени , туда же поступает импульс с прием0 ника 2. Напр жение с выхода схемы 10 сравнени  управл ет состо нием триггера 11, а последний управл ет коммутатором 12. Коммутатор 12 подключает импульсный сигнал с г/ льтивибрато5 pa 4 либо к одному, либо к другому, i .тактильным дат-чикам 7 и 8 в зависимости от дальности.Триггер 11 также в зависи1 ости от дальности управл ет частотой тонального генератора 14,Pulses from multivibrator 4 through 5 are given to zone multivibrator 13, producing a pulse with a duration corresponding to a distance of 1 m, which is fed to comparison circuit 10, and a pulse from receiver 2 also arrives. The voltage from the output of comparison circuit 10 controls and the latter controls switch 12. Switch 12 connects a pulse signal from g / ltivibrato 5 pa 4 to either one or the other i-tactile sensors 7 and 8 depending on the distance. Trigger 11 also controls depending on the distance tonal frequency th oscillator 14,

Q который модулируетс  импульсами сQ which is modulated by pulses with

мультивибратора 4. Импульсы двуковой частоты с выхода тонального генера- , тора 14 подаютс  на звуковой датчик 9.multivibrator 4. The two-frequency pulses from the output of the tone generator, torus 14 are fed to the sound sensor 9.

5 Таким образом, введение блока масштабного измерени  интервалов времени исключает в ультразвуковом локаторе посто нную задержку, равную Еремен прохождени  ультразвукового импульса от локатора до преп тст0 ви , расположенного на максима1;ьной дальности и обратно, при этом определение рассто ни  до близко расположенных объектов производитс  с большой точностью.5 Thus, the introduction of a scale measurement unit of time intervals excludes in the ultrasonic locator a constant delay equal to Eremen of the passage of the ultrasonic pulse from the locator to the obstacle located at the maximum distance; and the distance to closely spaced objects is determined great accuracy.

5 / Изобретение обеспечивает, повьтшп|ние точности определени  рассто нил до объекта за счет введени  двух |3он по дальности, кроме того, за |счет введени  токовой модул ции до0 полн етс  сенсорное воспри тие слеpjnoro .5 / The invention provides an increase in the accuracy of determining the distance to the object by introducing two | 3on in range, in addition, by introducing current modulation, the sensory sensitivity is increased.

фуг. / fug. /

ФУ1. ггFU1. yy

фуг.fug.

Claims (2)

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЛОКАТОР ДЛЯ СЛЕПЫХ, содержащий последовательно соединенные электроакустический преобразователь, приемник, мультивибратор, передатчик и индикаторное устройствоj подключенное к выходу мультивибратора, о т л и чаю ще е с я тем, * что', с целью повышения точности определения расстояния до препятствия путем выделения ближней и дальней зон, он снабжен блоком масштабного измерения интервалов времени, включенным между приемником и мультивибратором, а индикаторное устройство выполнено в виде звукового сигнализатора и двух тактильных датчиков, связанных через логическую схему с выходом мультивибратора.1. ULTRASONIC LOCATOR FOR THE BLIND, containing serially connected electro-acoustic transducer, receiver, multivibrator, transmitter and indicator device j connected to the output of the multivibrator, with the exception of * that ', in order to improve the accuracy of determining the distance to the obstacle by highlighting the near and far zones, it is equipped with a scale measurement unit for the time intervals included between the receiver and the multivibrator, and the indicator device is made in the form of an audio signaling device and two clock cycles ial sensors connected via a logic circuit with the output of the multivibrator. 2. Локатор по п.1, о т л и ч а-, ю щ и й с я тем, что блок масштабного измерения интервалов времени выполнен из последовательно соединен ных триггера, RC-цепи, пороговой § схемы с формирователем импульсов, при этом вход триггера подключен к выходу приемника, а выход пороговой схемы — с входом мультивибратора.2. The locator according to claim 1, with the fact that the scale measurement unit of the time intervals is made up of series-connected trigger, RC circuit, threshold § circuit with a pulse shaper, while the trigger input is connected to the output of the receiver, and the output of the threshold circuit is connected to the input of the multivibrator. Фиг. 7FIG. 7 I .1.053829I .1.053829
SU823385531A 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic locator for the blind SU1053829A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823385531A SU1053829A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic locator for the blind

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823385531A SU1053829A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic locator for the blind

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1053829A1 true SU1053829A1 (en) 1983-11-15

Family

ID=20993653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823385531A SU1053829A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic locator for the blind

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1053829A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995027455A1 (en) * 1994-04-11 1995-10-19 Nauchno-Vnedrencheskoe Prozbodstvennoe Predpriyatie 'reabilitatsia' Guide device for the blind

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Патент GB 1379541, -кл. А 61 F 9/08, 1975. 2, Патент GB 1284027, кл. Н 4 D , 1969. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995027455A1 (en) * 1994-04-11 1995-10-19 Nauchno-Vnedrencheskoe Prozbodstvennoe Predpriyatie 'reabilitatsia' Guide device for the blind

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4307456A (en) Ultrasonic rangefinder
SU1053829A1 (en) Ultrasonic locator for the blind
US4843464A (en) Device for automatic sensing of televiewing distance
GB1139272A (en) Sonic vehicle detector
DK166047C (en) FLOW VOLUME MEASURES FOR LIQUID MEDIA
RU96114930A (en) CALIBRATION METHOD FOR RADAR AND RADAR
SU1313440A1 (en) Ultrasonic locator for the blind
JPS6129781A (en) Obstruction detector
RU2020519C1 (en) Method for object ultrasonic detection and ranging
JP2548600B2 (en) Ultrasonic handset
SU628438A2 (en) Device for measuring ultrasound velocity in materials
RU2032154C1 (en) Ultrasonic level meter
RU2011204C1 (en) Method of ultrasonic detection and ranging at bad visibility conditions
SU1465715A2 (en) Hydraulic meter of sound velocity
SU714454A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1540801A1 (en) Device for registering lower jaw movements
SU1095039A1 (en) Device for measuring speed of ultrasound materials
RU2020511C1 (en) Active sonar
SU451031A1 (en) Ultrasonic range meter
SU1296847A1 (en) Device for measuring sound velocity
RU6062U1 (en) PULSE-CYCLE SOUND SPEED SENSOR
SU994995A1 (en) Flow speed acoustic meter
JPS62152282U (en)
SU1427286A1 (en) Device for measuring time of propagation of ultrasound in materials
RU1792680C (en) Indicator for the blinds