Введение.

Тема по разработке комплекса приборов для обеспечения ориентировки, мобильности и активизации двигательных способностей у слепых не нова. Исследования, проведенные Всероссийским Научно исследовательским Институтом Медицинских Приборов показали актуальность этой темы и высокую потребность в подобном комплексе приборов. Однако разработка подобного комплекса является достаточно сложной задачей и в полной мере на базе ВНИИМП, где данные исследования проводились, до настоящего времени не решена. Во ВНИИМПе в рамках данного проекта был создан ультразвуковой локатор ЛУЗС-02 с тактильной индикацией ближайшего к человеку препятствия. То есть информация выдается изменением частоты вибрации корпуса прибора.

Ультразвуковой локатор лишь частично пригоден для ориентации слепого человека в пространстве. Основная функциональная задача прибора заключается в обнаружении ближайшего к человеку препятствия и выдача информации в виде звуковой или тактильной индикации о расстоянии до препятствия. Прибор позволяет слепому передвигаться более уверенно и снижает число стрессовых ситуаций. Именно такое заключение было сделано в ходе клинических испытаний разработанного во ВНИИМП, в 1982 году ультразвукового локатора для слепых ЛУЗС-02. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании прибора группой слепых, недавно потерявших зрение, с небольшим опытом самостоятельного передвижения, но с нормальным пространственным восприятием. Слепым, обладающим большим опытом самостоятельного передвижения, прибор оказался полезен, но получил ограниченное применение в повседневной жизни, т.к. одна рука слепого все время занята тростью, а во второй он вынужден держать прибор. Прибор помогает также развивать пространственные представления у детей, особенно он оказался полезен при занятиях с детьми, слепыми от рождения.

Основные технические характеристики прибора ЛУЗС-02:

ширина ультразвукового луча - 20 град

измеряемое расстояние - 0,3¸5 м

длительность непрерывной работы - не менее 4-х часов

масса прибора без ИП - 0,5 кг

габариты прибора 198´56´55 мм

При постановке технического задания планировалось создать аналогичный прибор, но более экономичный по питанию, с меньшей массой и габаритами. Кроме того данный прибор должен был выводить информацию в звуковом виде.

Задачей нашей группы было проектирование ультразвукового измерителя дальности ( УЗИД ) с частотно-зависимым выходом .

УЗИД предназначен для измерения расстояния от прибора до ближайшего объекта в пространстве . На выходе УЗИД должен формировать последовательность звуковых импульсов с частотой следования , пропорциональной измеренному расстоянию . Данный прибор будет применятся , как отдельный блок для устройства ориентирования в пространстве людей с ограниченным зрением .

Проектируемое устройство должно удовлетворять следующим техническим требованиям :

- максимальная дальность измерений
- размер “ мёртвой “ зоны
- ширина диаграммы направленности
- частота сканирования
- напряжение питания
- потребляемая мощность
- частота следования звуковых импульсов на выходе
- габаритные размеры печатной платы
- диапазон рабочих температур

Исходная задача состоит из частей :

1) разработка структурной схемы ;

2) проектирование аналоговой части УЗИД ;

3) проектирование цифровой части УЗИД ;

4) разработка печатной платы .

Задачей данного диплома является разработка структурной схемы и печатной платы (эти части выполняются нашей группой совместно ) , а также проектирование цифровой части УЗИД .