一种作用距离可控的超声导盲眼镜制造技术

技术编号:530990 阅读:489 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种超声导盲眼镜,属于盲人行走辅助工具.包括一副镜架、接收和发射换能器、带旋转臂的耳外监听器,采用了带时间门的脉冲声纳原理和重复频率以及填充频率都随障碍物距离而变的双参数变频监听方法.由于监听距离范围可调并且只监听最近障碍物的回波,因此,这种导盲眼镜提供给使用者的信息比较单纯,容易为使用者所掌握并且可以在障碍物较多的闹市区使用.(*该技术在2005年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于盲人行走辅助工具。一般的超声导盲眼镜采用的是连续发射调频声呐原理,如凯(L.Kay)〔1〕所提出的这种方案的缺点是在作用距离上不易分档。各种距离上的障碍物的信息同时提供给盲人,造成次要的信息过多,增加盲人的精神负担,并且需要较长的使用训练时间。本专利技术的目的是提供一种易为盲人所掌握并能在多障碍物的闹市区使用的超声导盲眼镜。本专利技术的特点是采用脉冲声呐的原理,利用可变时间门进行距离分档,并保证导盲器只对最近的障碍物作出反应,根据障碍物的远近形成相应重复周期和频率的信号,通过低功耗监听器监听。本专利技术所述的导盲眼镜在障碍物较多的闹市区也能使用,并且所需要的训练时间短。本专利技术的实施例通过附图予以详细说明。在图1中,在没有障碍物回波的情况下,比例延时电路〔5〕每隔一定时间给出一个脉冲,触发发射电路〔2〕,发射电路〔2〕通过发射换能器〔1〕向导盲眼镜前方空间发射超声频脉冲声。发射电路〔2〕的工作频率能够自动跟踪发射换能器〔1〕的共振频率。发射换能器〔1〕和接受换能器〔3〕通过控制尺寸或布阵或加装聚能 的方法,在空间形成一定开角的锥形搜索范围。如果在这个搜索范围内存在障碍物则回波就被接收换能器〔3〕所接收並转换成电脉冲。电脉冲信号经时变增益放大器〔4〕放大、检波后,触发比例延时电路〔5〕。比例延时电路〔5〕在受到触发后立即给出监听触发脉冲並且在经过一段时延后再给出延时输出脉冲。比例延时电路〔5〕的延时值具有和声传播时间(收、发脉冲之间的延迟时间)成比例的特点。比例延时电路〔5〕的延时输出脉冲用来再触发发射电路〔2〕以进行下一次发射並同时用来触发增益控制电路〔6〕以形成放大器〔4〕的时变增益。由上,发射脉冲的重复周期就代表了障碍物的距离。时间门〔7〕自发射瞬刻开始打开並保持打开一段时间。只有在时间门〔7〕打开期间,比例延时电路〔5〕给出的监听触发脉冲才得以通过並触发变频监听电路〔8〕。这样,时间门〔7〕的宽度就决定了监听的最远作用距离。在监听触发脉冲通过时间门〔7〕后,时间门立即关闭使后续到达的信号不得通过。变频监听电路〔8〕在接收到时间门〔7〕输出的触发脉冲后形成一定宽度的、填充频率随障碍物距离而变的监听信号。这样,低功耗监听器〔9〕送出的音响信号就是一种其重复周期和音调都随障碍物距离而变的声音。在障碍物距离较远时,盲人主要依靠音响信号的重复周期定距;在障碍物距离较近时,盲人主要依靠音响信号的音调(填充频率)定距。这样的双参监听定距方法可以提高定距的灵敏度和拓宽耳听定距的范围。为了避免影响盲人对外界环境的听觉,采用了耳外发声监听的方法。监听器由安放在共振腔内的压电陶瓷片构成並通过摇臂和眼镜架相连。旋转摇臂就可以调节监听的响度。图2表示了本专利技术的一种实施方案,其中,〔1〕、〔2〕表示接收和发射换能器,〔3〕表示监听器,〔4〕表示眼镜架,〔5〕表示连接监听器和眼镜架的摇臂,〔6〕表示装有收发电路及电池的电子盒。可以采用双通道接收和双通道监听,利用双耳效应对障碍物的左、右方位进行大致的判别。注〔1〕L.Kay.A Sonar Aid to Enhance Spatialperception of the BlindEngineeringDesign and Evaluation.R.E.E.44(1974)605~62本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声导盲眼镜,属于盲人行走辅助工具,包括一付镜架,一对接收、发射脉冲声的换能器阵,一只监听器和一个内含接收、发射电路和电池的电子盒。本专利技术的特征在于采用时间门来控制变频监听定距的距离范围。

【技术特征摘要】
1.一种超声导盲眼镜,属于盲人行走辅助工具,包括一付镜架,一对接收、发射脉冲声的换能器阵,一只监听器和一个内含接收、发射电路和电池的电子盒。本发明的特征在于采用时间门来控制变频监听定距的距离范围。2.据权利要求项1所述的超声导盲眼镜,其特征为当在有效作用距离范围内的最近的障碍物回波导致监听电路〔8〕被触发后,时间门就立即关闭,不再让后续到达的较远处的障碍回波起干扰作用。3.据权利要求项2所述的超声导盲眼镜,其特征在于所说的变频监听定距具有双参数的性质,也就是说,监听信号的重复频率和填充频率都随障碍物的距离而变的。4.据...

【专利技术属性】
技术研发人员:许振夏毛汝良蔡耀明李湘孝
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所东海研究站
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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