УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ СЛЕПЫХ

Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к устройствам реабилитации инвалидов по зрению, и может быть использована для ориентации и информирования слабовидящих и слепых людей при их передвижении по территории с известной инфраструктурой.
Известна система ориентации (А. св. №1454458, МПК A 61 F 9/08, 1989 г.), включающая металлические полосы, встроенные в дорожное покрытие вдоль пути следования субъекта, и размещенный на субъекте портативный металлоискатель, снабженный звуковым индикатором.
Недостатками известной системы являются ее низкие информативность и помехоустойчивость, а также сложность, дороговизна и, в отдельных случаях, невозможность практической реализации.
Известно устройство для ориентирования слепых на (А. св. №2071304, МПК A 61 F 9/08, 1993 г.), включающее размещенный на теле субъекта геомагнитный датчик углового положения, нагруженный на двухканальный блок обработки, управляющий звуковыми индикаторами, автономно воздействующими на уши субъекта.
Указанное устройство предназначено для корректировки направления движения в свободном пространстве и, являясь по своей сути «звуковым компасом», имеет ограниченную область применения.
Известно устройство для ориентации слепых (А. св. №2049455, МПК A 61 F 9/08, 1995 г.), представляющее собой разновидность радиолокатора и содержащее охваченные системой обратных связей импульсный радиопередатчик и радиоприемник, нагруженный на электроакустический преобразователь с тактильным или звуковым индикатором. В процессе работы передатчик устройства с заданной периодичностью излучает в пространство перед субъектом радиоимпульсы. Радиосигнал, отраженный от препятствия на пути следования субъекта, детектируется приемником, преобразуется в звуковой (или тактильный) сигнал, который, непосредственно воздействуя на субъект, сигнализирует о наличии препятствия. Наличие обратных связей между приемником и
передатчиком устройства обуславливает, по мере приближения к препятствию, возрастание частоты сигнала, величина которой служит субъективной оценкой расстояния до препятствия. По достижении заданного порогового значения частоты устройство формирует звуковой (или тактильный) сигнал, предупреждающий человека об опасности столкновения с препятствием.
Основным недостатком известного устройства является его низкая информативность, связанная с тем, что устройство обеспечивает всего лишь простое обнаружение препятствий без указания их типа, назначения, месторасположения относительно других объектов и др.
Другим недостатком известного локатора, обусловленным принципом его действия (регистрация отраженного излучения), является низкая помехоустойчивость, практически исключающая возможность применения устройства в условиях развитой (например, городской) инфраструктуры и др. стесненных условиях.
К недостаткам устройства можно отнести также сложность идентификации информационных сигналов, вследствие чего его успешное использование возможно только после предварительного обучения пользователей, что, в свою очередь, создает последним определенные неудобства.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание высокоинформативного устройства для ориентирования и информирования слепых людей при их передвижении по территории с развитой инфраструктурой, например в городских условиях.
Техническими результатами, достигаемыми с помощью предлагаемой полезной модели, являются обеспечение слепых людей информацией об окружающей обстановке в объеме, достаточном для их самостоятельного передвижения в городских условиях. высокий уровень помехозащищенности устройства, доступность и естественность восприятия предоставляемой информации.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройство для ориентации слепых, содержащее радиопередатчик, радиоприемник и электроакустический преобразователь, введены два цифровых запоминающих устройства, две схемы управления, таймер, декодер и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), нагруженный через усилитель на электроакустический преобразователь, при этом радиопередатчик, связанный с первым запоминающим устройством, таймер и первая схема управления образуют установленный на объекте информационный блок, а соединенные последовательно радиоприемник, второе запоминающее устройство, декодер, ЦАП,
усилитель и электроакустический преобразователь совместно со второй схемой управления образуют носимый блок речевого оповещения.
Кроме того, антенна радиопередатчика имеет узкую диаграмму направленности.
На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - вариант размещения информационных блоков на объекте (например, светофорной стойке).
Устройство содержит установленный на объекте 1 информационный блок 2, включающий радиопередатчик 3, цифровое запоминающее устройство 4, таймер 5 и схему управления 6, и носимый блок речевого оповещения 7, включающий радиоприемное устройство 8, запоминающее устройство 9, декодер 10, ЦАП 11, усилитель 12, электроакустический преобразователь 13 и схему управления 14.
Устройство работает следующим образом.
В запоминающем устройстве 4 информационного блока 2, установленного на объекте 1, в цифровом виде содержатся сведения об объекте, окружающей обстановке, расстоянии до объекта и др. полезная для субъекта информация. Радиопередатчик 3 с периодичностью, задаваемой таймером 5, посылает в эфир кодированное сообщение, содержащее указанную информацию.
Переданное сообщение принимается радиоприемным устройством 8 носимого блока речевого оповещения 7 и записывается в запоминающее устройство 9, после чего прием блокируется, и субъекту через посредство электроакустического преобразователя 13 подается звуковой сигнал «внимание». Затем код сообщения извлекается из запоминающего устройства 9, декодируется декодером 10, преобразуется в аналоговый сигнал ЦАПом 11 и через усилитель 12 поступает на преобразователь 13, которым воспроизводится как речевое сообщение, прослушиваемое человеком в режиме реального времени. По окончании звучания речевого сообщения цикл его приема, записи, декодирования и передачи субъекту автоматически повторяется. В вариантах устройства предусматривается возможность повторения указанного цикла по команде субъекта.
Современные средства цифровой связи (например, построенные на основе модулей стандарта Bluetooth) обеспечивают скорость передачи данных до 1 Мб/с на рабочей частоте 2.4 ГГц. При вышеуказанной скорости передачи сообщение объемом 10 кб (≈1 страничка печатного текста) может быть передано в эфир за время ≈0.01 с, т.е. время передачи сообщения пренебрежимо мало по сравнению со временем его звучания. На практике это означает, что субъект, по мере приближения к объекту, в режиме реального времени прослушивает периодически повторяющееся голосовое сообщение об объекте и
окружающей обстановке, что позволяет ему самостоятельно ориентироваться в окружающем пространстве.
Высокая рабочая частота канала связи (несколько ГГц) обеспечивает возможность использования в передатчике антенны с узкой диаграммой направленности, что позволяет, в свою очередь, локализовать зону приема информации в заданном направлении.. Необходимость и полезность указанной локализации иллюстрируется на фиг.2, где схематически показано размещение на светофорных стойках перекрестка информационных блоков, посылающих сообщения в тех направлениях, откуда возможно появление потенциального получателя информации. При этом в каждом направлении, по необходимости, может передаваться различная информация.
Применение в предлагаемом устройстве стационарно размещенных на объектах городской инфраструктуры информационных блоков, непрерывно периодически посылающих в эфир кодированные сообщения, совместно с персональным носимым блоком, обеспечивающим прием указанных сообщений и последующее их преобразование в живую речь, позволяет снабжать слепого человека достаточно полной информацией о любых объектах на пути его следования, информировать об особенностях маршрута, предупреждать о возможных опасностях и предоставлять др. полезные сведения, что существенно расширяет возможности для его самостоятельного перемещения по городской территории.
Использование в радиопередающих устройствах антенн с узкой диаграммой направленности обеспечивает помехоустойчивость канала связи, а реализованная в устройстве возможность получения сообщений в виде речевого сообщения обеспечивает простоту и комфортность восприятия информации, что исключает необходимость предварительного обучения пользователей.
Следует также отметить, что основные узлы и элементы заявляемого устройства могут быть изготовлены на основе широко распространенных и недорогих гибридных сборок и интегральных микросхем, что обеспечивает высокую технологичность и относительно низкую стоимость изделия при его массовом производстве.