Способы представления пространственной информации для незрячих людей с использованием ультразвукового локатора

• Автор: Ершов, Сергей Олегович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 173 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов
Введение
Раздел 1. ТСО для ориентации в пространстве инвалидов по зрению и усовершенствования указанных ТСО
1.1. Концепции технического очувствления для инвалидов по зрению
1.2. Выбор критериев для сравнительной оценки ТСО
1.2.1. Определение наиболее значимых показателей качества ТСО.
1.2.2. Количественные показатели качества ТСО на базе метода экспертных оценок
1.3. Сопоставление направлений вспомогательного очувствления слепых
1.3.1. Сопоставление по информативности
1.3.2. Сопоставление по удобству пользования
1.3.3. Сопоставление по степени утомляемости пользователя
1.3.4. Сопоставление по неблагоприятному воздействию на окружающих
1.3.5. Сопоставление по простоте освоения
1.3.6. Сопоставление по стоимости
1.3.7. Сопоставление интегральных оценок
1.4. Ограничение области исследований на основании анализа механизмов замещения зрения в живой природе
1.5. Способы вспомогательного очувствления слепых при акустическом зондировании среды с максимальным использованием слуха
1.5.1. Ультразвуковые «очки» Кэя
1.5.2. Способ акустического представления пространственной информации В.А.Сапрыкина
1.5.3. Звуковое зондирование среды
Выводы по разделу 1
Раздел 2. Повышение качества работы сонаров с непрерывным ЛЧМ-излучением
2.1. Пути уменьшения регулярной акустической помехи в информационном сигнале
2.2. Снижение пульсаций амплитуды информационного звукового сигнала
2.2.1. Причины возникновения пульсаций
2.2.2. АЧХ ультразвукового излучателя
2.2.3. АЧХ ультразвукового приемника
2.2.4. Искажения АЧХ сигнала при распространении ультразвуковой волны в воздухе
2.2.5. Изменение АЧХ сигнала при отражении ультразвуковой волны от препятствия
2.3. Повышение соотношения сигнал/шум в принимаемом сигнале
2.3.1. Повышение коэффициента передачи излучателя и увеличение амплитуды излучаемого сигнала
2.3.2. Повышение коэффициента передачи приемника
2.4. Выбор диаграммы направленности локатора
2.5. Уменьшение влияния эффекта Доплера на точность оценки расстояния до объекта и скорости сближения с препятствием
2.6. ТСО с изменяемыми параметрами ЛЧМ-сигнала
Выводы по разделу 2
Раздел 3. Экспериментальная оценка действующих макетов локаторов для слепых
3.1. Краткие технические характеристики сравниваемых локаторов
3.2.Сравнительный анализ исследуемых локаторов по различным показателям качества
3.2.1. Сравнение по информативности,
3.2.2. Сравнение по удобству пользования
3.2.3. Сравнение по утомляемости пользователя
3.2.4. Сравнение по неблагоприятному воздействию на окружающих
3.2.5. Сравнение по простоте освоения
3.2.6. Сравнение по стоимости
3.3. Обработка результатов эксперимента
Выводы по разделу 3
Раздел 4, Перспективные варианты вспомогательных устройств локации с автоматическим изменением характеристик
4.1. Локаторы с автоматической подстройкой параметров ЛЧМ
4.2. Вариант построения комбинированной системы
4.3. Автоматическая подстройка громкости информационного сигнала при изменении уровня внешних шумов
4.4. Управление кодом расстояния посредством датчика мускульных потенциалов
4.5. Организация управляемого вертикального сканирования
4.6. Анализ возможностей цифрового управления частотой излучения
4.7. Обеспечение толерантности зондирующего сигнала к эффекту

значительно более узкое «поле зрения», ограниченное возможностями телекамеры.
Серьезным недостатком данной концепции является отсутствие информации о расстоянии до препятствия.
1.3.2. Сопоставление по удобству пользования
Индикатор «свободного пути», являясь наиболее простым из рассматриваемых приборов, имеет более простое конструктивное исполнение, чем определяется и удобство его применения. Одним из вариантов является очковая оправа, в которую вмонтированы ультразвуковые или инфракрасные датчики для определения расстояния до объекта. В этой же оправе может быть размещен и звуковой сигнализатор опасности. Блок питания и устройство обработки информации чаще размещаются в отдельном корпусе, который соединен с очками кабелем и располагается в кармане одежды. При таком оформлении слепой без труда самостоятельно надевает и снимает устройство. Уязвимым звеном с точки зрения надежности является только кабель. Более компактным является конструктивное оформление в виде единственного блока, носимого на груди. Это обеспечивает максимальную простоту использования, недостатком является то, что весь прибор подвергается климатическим воздействиям окружающей среды, кроме того, сигнал звукового сигнализатора приходится делать достаточно сильным, поскольку прибор размещается довольно далеко от ушей пользователя. Использование тактильного датчика опасности позволяет обойтись без звукового сигнала, но в этом случае появляется дополнительный кабель связи с указанным датчиком. Еще один вариант исполнения - индикатор «свободного пути», вмонтированный в трость с тактильным выходом на рукоятку трости.