Opracował: dr inż. Igor Skalski

Projekt został opublikowany dla dobra publicznego. Autor projektu zastrzega sobie honorowe prawa autorskie. Projekt w całości lub w części może być nieodpłatnie stosowany do celów komercyjnych.

---

Założenia wstępne

Doświadczenia zdobyte podczas słuchowego odbioru szybkich sygnałów telegraficznych wskazują, że odbiór sygnałów akustycznych jest trudny tylko w początkowym okresie nauki. Po pewnym czasie - po nabraniu wprawy - odbiór sygnałów staje się podświadomy.

Przedstawiona koncepcja budowy laserowego sonaru ma na celu wykorzystanie ludzkiej umiejętności podświadomego przetwarzania sygnałów akustycznych.

Celem istnienia urządzenia jest zwiększenie bezpieczeństwa poruszania się osobom niewidomym i niedowidzącym. Kilkumetrowy zasięg urządzenia pozwoli niewidomemu na stosunkowo szybkie poruszanie się, ostrzegając go o wystąpieniu przeszkód, w szczególności poziomych i pionowych.

Symulacje komputerowe wykazały, że niewidomy stojący naprzeciwko gładkiej ściany będzie miał możliwość wykrycia przeszkody w postaci linki o średnicy 1 mm, rozwieszonej poziomo.

Nie ulega wątpliwości, że urządzenie będzie spełniało swoją funkcję, jednak bez wykonania prób w warunkach rzeczywistych trudno jest stwierdzić, jakie są granice możliwości rozwoju. W szczególności bez wykonania eksperymentów niesposób jest ocenić, z jaką szybkością mogą być transmitowane sygnały i jaki powinien być stosunek czasu trwania sygnałów do czasu przerwy tak, aby niewidomy otrzymywał na bieżąco informacje o przeszkodach nie tracąc słuchowego kontaktu z otoczeniem.

Symulacja komputerowa

Na załączonym schemacie (rys. 1) przed ścianą i biurkiem stoi niewidomy, mający na wysokości 1,7 m zamontowany sonar laserowy (wiązka laserowa pracuje w paśmie niewidocznym dla człowieka; niewielka moc lasera nie stanowi zagrożenia dla innych osób). Sonar pojedynczą wiązką skanuje przestrzeń w pionie. Zależność odległości od czasu skanowania przedstawiono na rys. 2.

Według skali przedstawionej na rys. 3 sygnał odległości jest zamieniany na częstotliwość akustyczną, zależną od odległości - rys. 4.

Na podstawie przebiegu z rys. 4 zostaje utworzony sygnał akustyczny, przesyłany do słuchawki niewidomego - plik akustyczny.

Po krótkim treningu niewidomy będzie w stanie oceniać odległość od przeszkody, jej położenie i przybliżony kształt.

Rozwój systemu

Jak się przewiduje, sygnał dźwiękowy będzie mógł być znacznie krótszy od zastosowanego w symulacji. Przewiduje się też wprowadzenie kolejnych wiązek laserowych. Docelowo w systemie będą stosowane co najmniej trzy wiązki pionowe przsunięte w poziomie i trzy wiązki poziome przesunięte w pionie. Sygnały akustyczne stworzone na podstawie kolejnych wiązek będą przesyłane sekwencyjnie.

***

***