Thiết bị trợ giúp di chuyển điện tử sonar binaural cung cấp tín hiệu rung cho phân loại địa điểm, chuyển động phản xạ và bề mặt kết cấu

IEEE Transactions on Biomedical Engineering - Tập 49 Số 10 - Trang 1173-1180 - 2002
R. Kuc1
1Director of the Intelligent Sensors Laboratory, Department of Electrical Engineering, Yale University, New Heaven, CT, USA

Tóm tắt

Các thiết bị trợ giúp di chuyển điện tử (ETA) cho người khiếm thị thường sử dụng sonar thời gian bay thông thường để cung cấp các phép đo khoảng cách, nhưng chùm tia rộng của chúng ngăn cản việc xác định chính xác phương của vật thể. Chúng tôi mô tả một thiết bị sonar binaural phát hiện các vật thể trong một khoảng thời gian phương rộng hơn so với một cảm biến đơn và cũng xác định xem vật thể nằm bên trái hay bên phải trục sonar một cách chắc chắn. Sonar sử dụng một cặp các mô-đun đo khoảng cách Polaroid 6500 được kết nối với các cảm biến Polaroid 7000 hoạt động đồng thời trong cấu hình lưới binaural. Sonar xác định cảm biến nào phát hiện âm thanh vang lên đầu tiên. Một góc hội tụ hướng ra ngoài giữa các cảm biến cải thiện độ tin cậy của việc phát hiện âm thanh vang đầu tiên bằng cách tăng độ trễ giữa hai âm vang được phát hiện, một hệ quả của việc phát hiện ngưỡng. Chúng tôi khai thác khả năng phát hiện bên trái/bên phải này trong một ETA cung cấp phản hồi rung. Các mô-tơ pager được gắn ở cả hai bên của sonar, có thể đeo trên cổ tay của người sử dụng. Mô-tơ ở cùng bên với vật phản chiếu rung với tốc độ tỉ lệ nghịch với khoảng cách. Khi sonar hoặc vật thể di chuyển, các mẫu rung cung cấp thông tin về vị trí, chuyển động và kết cấu. Hướng sonar ở 451 so với hướng di chuyển và đi qua một góc vuông sản sinh một mẫu rung đặc trưng. Khi nhắm sonar vào một vật thể đang di chuyển, chẳng hạn như cờ bay, các mô-tơ đổi chỗ theo cách cho người dùng cảm nhận về chuyển động của vật thể. Khi sonar di chuyển hoặc xoay để quét một bề mặt lá cây, các mẫu rung liên quan đến sự phân bố của các yếu tố phản xạ trên bề mặt, cho phép người dùng xác định được lá cây.

Từ khóa

#Surface texture #Sonar measurements #Sonar detection #Transducers #Time of arrival estimation #Object detection #Robustness #Delay #Feedback #Wrist

Tài liệu tham khảo

10.1109/34.56192 10.1016/0921-8890(93)90026-9 10.1109/ROBOT.1993.292209 10.1109/70.210793 10.1109/IROS.1992.594489 10.1177/027836499501400401 10.1109/JRA.1985.1087022 10.1109/58.658313 kinsler, 1982, Fundamentals of Acoustics kuc, 1988, Introduction to Digital Signal Processing 10.1108/02602289910279120 heyes, 1984, the sonic pathfinder—a new electronic travel aid, J Vis Impairment Blindness, 78, 200, 10.1177/0145482X8407800503 1990, Ultrasonic Components Group 10.1121/1.1336138 10.1109/TPAMI.1987.4767983 10.1109/IEMBS.1997.757047 morrissette, 1981, a follow-up-study of the mowat sensors applications, frequency of use and maintenance reliability, J Vis Impairment Blindness, 75, 244, 10.1177/0145482X8107500603 kay, 1962, auditory perception and its relation to ultrasonic blind guidance aids, J Br Inst Radio Eng, 24, 309 10.1109/70.964675 10.1108/02602289910279139 10.1109/34.291448 10.1121/1.1401741 10.1109/34.56211 10.1121/1.429617