시각 장애인을 위한 방향 장치. 계획, 설명

라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전
무료 도서관 / 무선 전자 및 전기 장치의 계획

시각 장애인용 방향 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무료 기술 라이브러리

논의될 이 장치는 시각 장애인이 제 시간에 장애물을 감지하고 "귀로" 거리를 추정할 수 있을 뿐만 아니라 장애물이 있는 곳의 조명 수준을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.

시각 장애인의 방향을 용이하게 해주는 장치 중에서 휴대용 능동 장애물 탐지기가 최상의 결과를 제공합니다. 가능한 장애물 방향으로 프로빙 초음파 또는 전자기 신호를 방출합니다. 로케이터는 장애물에서 반사된 수신 신호를 시각 장애인이 인식할 수 있는 형태(소리 또는 진동)로 변환합니다.

프로빙 신호로 IR 방사선을 사용하는 장치는 꽤 오래 전에 제안되었습니다[1]. 자체 생산에 적합한 이러한 장치의 옵션 중 하나는 [2]에 설명되어 있습니다. 이 설계의 단점은 단거리(단지 1,5m)와 열악한 잡음 내성을 포함합니다. 장애물과 같은 방식으로 장치는 훨씬 더 멀리 있는 기존 백열 램프에 반응합니다. 아래 제안된 설계에서는 수신부에 선택적 증폭기를 사용하여 이러한 단점을 없앴다. 전체 조도를 평가하는 노드가 추가되었으며, 장애물의 존재를 알리고 조명을 특징짓는 소리 신호를 귀로 쉽게 구분할 수 있습니다.

장치의 구성표가 그림에 나와 있습니다. 1. 요소 기반으로 트랜지스터를 선택하는 것은 2 ~ 3V의 공급 전압에서 작동하는 작은 종류의 미세 회로 때문입니다. 또한 개별 요소 설계에서 최소 전류 소비를 달성하는 것이 더 쉽습니다. 이 경우 5mA를 초과하지 않습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

매 0,5초마다 발광 다이오드 VD3는 20ms 동안 지속되는 IR 방사 펄스 버스트를 전송합니다. 프로빙 신호의 연속 방출을 거부하는 것은 평균 전류 소비를 줄이기 위한 또 다른 조치입니다. 버스트 기간을 설정하고 버스트 사이의 일시 중지를 설정하는 생성기는 트랜지스터 VT3 및 VT4에 조립됩니다. 출력의 펄스는 트랜지스터 VT5 및 VT6의 멀티 바이브레이터를 켜고 끄는 트랜지스터 VT7의베이스로 공급되며 58μs 지속 시간의 펄스를 생성합니다. 트리머 저항 R15는 장치의 수신 부분(2800Hz)에서 선택적 증폭기 통과 대역의 중심 주파수와 동일한 펄스 반복 속도를 설정합니다. 필요한 주파수 안정성을 달성하려면 커패시터 C6 및 C7에 작은 TKE가 있어야 합니다. 여기서 그룹 H30-H90의 세라믹 커패시터를 사용하는 것은 허용되지 않습니다.

주파수가 2800Hz 인 펄스는 방사 다이오드 VD8이 포함 된 컬렉터 회로의 트랜지스터 VT3 인 전력 증폭기에 공급됩니다. 펄스당 다이오드 전류는 300mA에 도달합니다. 발광다이오드는 발생한 열을 빠르게 흡수하기 위해 열전도율이 높은 소재의 방열판이 필요하다. 이 경우 3cm2 면적의 구리가 사용됩니다.

장애물에서 반사된 IR 펄스는 VD1 포토다이오드에서 수신하고 VT9-VT12 트랜지스터를 기반으로 하는 선택적 증폭기로 증폭되어 보청기의 BF1 이어피스에서 들립니다. 신호가 클수록 반사 물체가 더 가깝습니다. 위에 표시된 버스트 지속 시간을 통해 사람의 귀는 불쾌한 클릭뿐만 아니라 특정 사운드 톤으로 착색된 것으로 주관적으로 인식합니다.

수신기 이득 - 2300, 대역폭(0,5 레벨) - 300Hz. 선택성에 대한 가장 큰 기여는 1Hz의 공진 주파수를 가진 발진 회로 L11C2800에 의해 이루어집니다. 품질 요소를 악화시키지 않기 위해 VT10 트랜지스터는 공통 컬렉터 회로에 따라 연결됩니다. 동일한 주파수로 조정된 작은 품질 계수의 발진 회로는 BF1 헤드폰 코일과 커패시터 C19에 의해 형성됩니다.

저잡음 전계 효과 트랜지스터 VT9의 높은 입력 임피던스는 VD1 포토다이오드를 위한 최적의 부하 역할을 합니다. 포토다이오드가 어두워지면 증폭기 입력에 적용되는 잡음 전압은 0,9µV를 초과하지 않습니다. 반사된 신호의 가청 임계값과 거의 동일합니다.

수신기의 감도는 가변 저항 R25에 의해 조정됩니다.

트랜지스터 VT1 및 VT2의 멀티 바이브레이터는 주파수가 높을수록 가시 광선에 민감한 트랜지스터 VT2의 기본 회로에 포함 된 광 저항 R1의 조명이 더 커지는 펄스를 생성합니다. 펄스는 트랜지스터 VT12의 베이스에 공급됩니다. 결과적으로 장애물에서 반사된 신호는 100lk(거의 완전한 어둠)의 조명이 있는 1Hz에서 1000lx의 조명이 있는 1000Hz(약 수십 센티미터의 거리). 배경 볼륨은 가변 저항 R75에 의해 조절됩니다. 필요한 경우 SA32 스위치로 조명 평가 노드를 끌 수 있습니다.

장치는 120x90x30mm 크기의 케이스에 조립됩니다. 전원 공급 장치와 함께 질량 - AA 크기의 갈바니 셀 250 개 - 3g 방출 다이오드 VD1, 광 다이오드 VD1 및 포토 레지스터 R20에는 유기 유리 렌즈가 장착되어 있습니다. 장애물을 감지할 수 있는 영역의 너비는 약 1°입니다. 그림에 표시된 세부 사항. 별표 XNUMX개, 장치 조정 중에 필요한 경우 선택합니다.

그림의 그래프에서 실선은 그림 2는 수신기의 최대 감도와 공칭 공급 전압(1V)에서 사람의 반사 IR 방사에 대한 거리 R에 대한 BF3 이어폰의 출력에서 신호 전압 U의 실험적 종속성을 보여줍니다.

블라인드 오리엔테이션 장치

주관적으로, 정상 청력을 가진 여러 사람의 평균 평가에 따르면, 그림 2에 표시된 소리 신호의 수준은 다음과 같습니다. 2,2 범위 간격이 매우 큰 소리(통증 역치에 가까움)에서 조용한 소리로 변경되었습니다. 파선은 실험 데이터를 평균화한 결과입니다. GB1 배터리가 XNUMXV로 방전되면 신호 전압이 XNUMX배 이상 감소하지 않습니다.

문학

Mims F. M. LED 거리 측정기는 맹인에게 눈을 제공할 수도 있습니다. - 전자설계, 1972, No. 11(25), pp. 48-50.
시각 장애인을 위한 Nechaev I. IR 로케이터. - 라디오, 1989, 11번, p. 85, 86.

저자: A.Gavrilov, A.Teresk, 탈린, 에스토니아

다른 기사 보기 섹션 Медицина.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

아카이브의 무작위 뉴스

교육받지 못한 파리가 더 오래 산다 08.08.2009

아시다시피 교육을 받은 사람들의 기대 수명은 초등 교육에 국한된 사람들의 기대 수명보다 높습니다. 초파리인 초파리에서는 그 반대가 사실입니다.

스위스 로잔 대학의 직원들은 두 마리의 파리를 연구했습니다. 하나는 자신의 즐거움을 위해 조용히 살았고 다른 하나는 음식의 맛과 냄새에 대한 조건 반사를 발달시켰습니다. "교육받은" 그룹에서는 평균 수명이 15% 감소했습니다.

그 이유는 완전히 명확하지 않습니다. 아마도 작은 곤충의 경우 신경계의 활동이 증가하면 너무 많은 에너지가 필요합니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ Vishay의 두 가지 새로운 인덕터

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ 사이트 섹션 조명. 기사 선택

▪ 퍼걸러 기사. 홈 마스터를 위한 팁

▪ 지구상에서 가장 건조한 대륙은 무엇입니까? 자세한 답변

▪ 기사 위생, 일반 및 지역 치료 목욕. 보건 의료

▪ 기사 PIC 컨트롤러에서 셋톱 박스 개발. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

▪ 기사 전압이 최대 35kV인 도체. 1kV 이상의 전압을 가진 유연한 도체. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

이 기사에 대한 의견을 남겨주세요:

이 페이지의 모든 언어

홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰