Фазовый индикатор для слепых
Использование, для частичной реабилитации инвалидов, лишенных зрения Сущность изобретения: поскольку передний фронт разностного сигнала соответствует началу измерительного, а задний фронт формируется спадом опорного, стабильного во времени сигнала, разностный сигнал обратно пропорционален во времени дальности до препятствия При этом влияние сигнапов, отраженных от объектов, лежащих в большой глубине от ближайшего , представляющего опасность, или от обьектов. имеющих удлинение вдоль оси излучения на точности измерения не сказывается Основным узлом устройства является преобразователь фазового сдвига в частоту, в состав которого включены цифровые делители частоты опорного и измерительного сигналов, схема совпадения /И/, игр-эющая роль фазового детектора, накопительный конденсатор , генератор, управляемый напряжением и разрядное ключевое устройство. 2 ил
(19) RU (11) 2000761 Cl (51) 5 А
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ПАТЕНТУ
" " »I-raSeSssgu иотикл
4 (21) 5000783/14 (22) 300891 (46) 151093 Бюл ¹ 37-38 (76) Куклин Юрий Дмитриевич, Куклин Владимир
Петрович (54) ФАЗОВЫЙ ИНДИКАТОР ДЛЯ СЛЕПЫХ (57) Использование. дпя частичной реабилитации инвалидов. лишенных зрения Сущность изобретения: поскольку передний фронт разностного сигнала соответствует началу измерительного, а задний фронт формируется спадом опорного, стабильного во времени сигнала, разностный сигнал обратно пропорционален во времени дальности до препятствия. При этом влияние сигналов, отраженных от объектов, лежащих в ботьшой глубине от ближайшего, представляющего опасность, или от обьектов, имеющих удлинение вдоль оси излучения, на точности измерения не сказывается Основным узлом устройства является преобразователь фазового сдвига в частоту, в состав которого включены цифровые делители частоты опорного и измерительного сигналов. схема совпадения /И/, играющая роль фазового детектора, накопительный кондечсатор, генератор. управляемый напряжением и разрядное ключевое устройство. 2 ип
2000761
Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для частичной реабилитации инвалидов, лишенных зрения.
Известно устройство — ультразвуковой локатор для слепых, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, приемник, мультивибратор, передатчик, индикаторное устройство. B этом локаторе блок масштабного измерения временных интервалов выполнен из последовательно соединенных триггера. С-звена, пороговой схемы и формирователя импульсов. Вход триггера подключен к выходу приемника, а выход пороговой схемы соединен с входом мультивибратора.
В результате широкой направленности излучения устройство обладает низкой разрешающей способностью, подвержено сильному влиянию акустических помех.
Повышенная громоздкость создает неудобства при его применении, Известно также наиболее близкое по технической сущности устройство обнаружения препятствий слепыми, содержащее последовательно включенные генератор импульса, генератор тока, фоторезистор. усилитель мощности и излучатель инфракрасного оптического диапазона, которые образуют передающий канал устройства, а последовательная цепочка фотодетектор— логарифмический усилитель — электроакустический преобразователь — приемный канал. При этом между выходом логарифмического усилителя и управляющими входами генератора импульсов и генератора тока включен пиковый детектор.
Фотореэистор, включенный в передающий канал, осуществляет регулировку амплитуды токовых импульсов, изменяя мощность оптических сигналов в условиях повышенной освещенности, когда чувствительность фотодетектора приемного канала снижена.
Основным недостатком известного устройства является практическая невозможность определения дальности до препятствия по тональности акустических колебаний, поскольку рассеяние и отражение оптических сигналов зависит от характеристик отражающей поверхности объектов.
Таким образом работа устройства в условиях постоянного изменения световых контрастов, цветности, теней и естественной освещенности вызывает непрерывное изменение частоты акустических колебаний, вызывая чувство напряженности и усталогти у инвалида, лишенного зрения, 5
55 эача тую искажая информацию об удаленности препятствия, об опасности.
Технический результат — исключение влияния свойств отражающей поверхности объектов на точность измерений.
Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее строб-, генератор, генератор тока, выход которого соединен с зондирующим излучателем инфракрасного диапазона. Фотодетектор, усилитель преобразования оптических сигналов и акустический индикатор, введены генератор несущей частоты, формирователь импульсов, генератор гетеродина, излучатель гетеродина, смеситель сигналов, формирователь опорного сигнала, преобразователь фазового сдвига в частоту, фазовращатель, формирователь измерительного сигнала, . преобразователь тока фотодетектора в частоту, а также переключатель на два положения и два направления, причем выход строб-генератора соединен с входом формирователя импульсов, первым управляющим входом преобразователя фазового сдвига в частоту, управляющим входом генератора несущей частоты, управляющим входом генератора тока и управляющим входом генератора гетеродина, подключенного первым выходом к излучателю гетеродина, а вторым — к первому входу смесителя сигналов опорного канала, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты и вторым входом генератора тока, а выход через последовательно включенный формирователь опорного сигнала, подключен к первому сигнальному входу преобразователя фазового сдвига в частоту, второй управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход через замкнутыйконтакт первой группы переключателя соединен с акустическим . индикатором, замкнутые контакты второй группы переключателя соединены с фотодетектором и входом усилителя, подключенного выходом через последовательно включенные фазовращатель и формирователь измерительного сигнала к второму сигнальному входу преобразователя фазового сдвига в частоту.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений на выходе основных его узлов.
Устройство состоит иэ строб-генератора I, формирователя-импульсов 2, преобразователя 3 фазового сдвига в частоту генератора несущей час огы 4. генератора гетеродина 5, смесителя cl1f валов 6, излучателя гетеродина 7, фотодетс х тора 8, генератора тока 9, зондирующего излучателя 10
2000761 фазовращателя 11. формирователя опорного сигнала 12, усилителя 13, формирователя измерительного сигнала 14, акустического индикатора 15. преобразователя тока фотодетектора в частоту 16 (преобразователя освещенности в частоту), переключателя 17, На фиг. 2 имеются следующие обозначения;
1 — строб-сигнал;
2- выход генератора импульсов;
3 — преобразованный сигнал строб-генератора:
4 — выход задающего генератора;
5 — выход генератора гетеродина;
6 — оптический сигнал;
7 — выход формирователя опорного сигнала;
9 — разностный сигнал сдвига фаз;
10 — заряд накопительного конденсатора;
11 — выход преобразователя фазового сдвига в частоту.
Устройство работает следующим образом. С поступлением сигнала строб-генератора 1 генератор импульсов 2 формирует по его переднему фронту короткий сигнал, поступающий на управляющий вход преобразователя 3 фазового сдвига в частоту. Этим сигналом разряжается накопительный конденсатор преобразователя. Сигналом строб-генератора 1, поступающим на второй управляющий вход преобразователя 3, отключается встроенный генератор. управляемый напряжением (ГУН). На выходе преобразователя генерация отсутствует. С приходом строб-сигнала на генератор несущей частоты 4 и генератор гетеродина 5 на их выходах формируется импульсная последовательность, поступающая на соответствующие входы смесителя 6. на выходе которого появляется последовательность сигналов преобразованной (раэностной) частоты. Излучатель гетеродина 7 формирует последовательность оптических сигналов, поступающую на вход фотодетектора 8, Одновременно генератором тока 9 вырабатывается напряжение с пологими фронтом и спадом и плоской вершиной, сигнал которого по длительности близок к сигналу строб-генератора. Воздействием последоФормула изобретения
Фдзовый индикатор для слепых, содержащий строб-генератор, генератор тока, к выходу которого подключен зондирующий излучатель инфракрасного оптического диапазона, фотодетектор, усилитель преобразованных оптических сигналов и акустический индикатор, отличающийся тем. что в него введены генератор несущей вательности сигналов генератора несущвй частоты 4 это напряжение преобразуется в токоЬые импульсы накачки эондиру ощего излучателя 10, 5 Разностный сигнал с выхода смесителя
6 проходит на вход формирсчателя опорного сигнала 12 и далее — на.сигнг ьный вход преобразователя фазового сдвига в частоту
3 в виде последовательности прямоуголь10 ных сигналов логических уровней, Отраженный от препятстви оптический сигнал воспринимается фотодетектором 8. В результате одновременного воздействия отраженных сигналов и сигна15 лов излучателя гетеродина в избирательной цепи приемника оптических сигналов выделяется разностный измерительный сигнал, поступающий на вход усилителя 13, и далее через фазовращател ь 12. форм ировател ь
20 измерительного сигнала 14 проходит на вход преобразователя фазового сдвига в частоту 3, имея логические уровни.
Опорный и измерительный сигналы обрабатываются встроенным фаэовым детек25 тором (схема совпадения "И"), разностным сигналом, с выхода которого заряжается накопительный конденсатор.
С окончанием строф-импульса включается ранее заблокированный генератор, уп30 равляемый напряжением и на его выходе формируется низкочастотный сигнал прямоугольной формы, пропорциональный раэностному и преобразуемый акустическим индикатором в звуковые колебания.
35 При работе в пассивном режиме (использование естественной освещенности) питание от описанных узлов отключается и поступает на преобразователь тока фотодетектора в частоту 16. Фотодетектор 8, рабо40 тающий по прежнему в фотодиодном режиме, переключается на вход этого преобразователя, а выход преобразователя подключается к входу акустического индикатора, Коммутация осуществляется с по45 мощью переключателя 17. (56) Патент Великобритании N. 1284026, кл. А 61 F 9/08, 1972.
Авторское свидетельство СССР
50 М 1289484, кл. А 61 F 9/08, 1986. частоты. формирователь импульсов. генератор гетеродина, излучатель гетеродина, смеситель сигналов, формирователь опорного сигнала, преобразователь фазового сдвига в частоту, фазовращатель, Форм рователь измерительного сигнала, преобразователь тока фотодетектора в частоту, а также переключатель на два наррав ения
200076) ,и два положения, причем выход стро -ге1 нераторв соединен с входом формирователя импульсов. пеовым управляющим входом преобраэов: тел Фазового сдвига в частоту, управляющим входом генерато ра несущей частоты, управляющим входом генератора тока и управляющим входом генератора гетеродина, подключенного первым выходом к излучателю гетеродина, )g а вторым - «входу смесителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты и вторым Входом генератора тока, а выход через последовательно включенный формирователь 15 опорного сигнала подключен к первому сигнальному нходу преобразователя фазового сдвига в частоту, второй управляюа щий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход через замкнутый контакт первой группы переключателя соединен с акустическим индикатором. замкнутые контакты второй . группы переключателя соединены с фотодетектором и входом усилителя, подключенного выходом через последовательно включенные фаэовращатель и формирователь измерительного сигнала к второму сигнальному входу преобразователя фазового сдвига в частоту. разомкнутый контакт второй группы переключателя соединен с входом преобразователя тока фотодетектора в часТоту, а разомкнутый контакт первой его группы соединен с выходом это о преобразователя.
2000761
Ы ШШИШД ЩЩ, Я ГД
Составитель Е, Титова
Редактор В. Мельникова Техред М.Моргентал Корректор С.Юско
Заказ 3095
Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
<Э 0
Тираж Подписное
НПО "Поиск Роспатента
113035. Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5
