国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
菜单ISSN在线(2278 - 8875)打印(2320 - 3765)
ISSN在线(2278 - 8875)打印(2320 - 3765)
Mr.B.Anbazhagan1,Mr.V.Nandagopal2
|
| 相关文章Pubmed,谷歌学者 |
访问更多的相关文章国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
自信地走安全、没有任何人类援助在城市或未知环境是盲人的艰巨的任务。视力受损的人们通常使用典型的白手杖或独立旅行的导盲犬。虽然白棍给了一个警告前约1米障碍,对于一个正常步行速度为1.2米/秒,反应时间很短(只有1 s)。把扫描的地板上,因此不能检测到某些障碍(后面的卡车,低分支,等等)。安全性和信心可以增加使用设备,给一个信号中找到一个无障碍路径的方向不熟悉或改变环境
介绍 |
| 几个设备开发提高盲人的流动[3],[4]:讨论GPS[5],设备具有里程碑意义的识别(近红外(IR)光或无线电频率)[6],[7],超声波障碍探测器(K声纳[8],Ultracane [9], Miniguide [10], Palmsonar [11], Ultra-Body-Guard[12],和iSonic甘蔗[13]),和光学设备(激光长手杖[14])。在室内或室外拥挤的环境中,超声波设备发现开口宽足够一个人通过,期待的几米(4 - 6米)。另一方面,激光设备收集信息非常狭窄的开口不足够大的自由路径。因此,他们发现很多无用的信息(栅栏的细节,树枝,墙壁,等等)。理想情况下,检测到的路径应该是肩宽,垂直于地面的用户的头,和提前几米的用户,如图1所示。我们的方法是开发一个活跃的红外设备来提高相关检测的速度在室内和室外拥挤的环境。我们的目的是检测肩宽开口,很长一段距离(4 - 6米),没有检测开口太窄(小于0.5米宽)。红外设备,我们发展是汤姆亚麻屑和Minitact。这些设备的目的是保护用户免受膝盖领导层面的障碍。设备可以把甘蔗或持有的用户。它给一个振动的警告当一个障碍是领先的白甘蔗或手。 In outdoor situations, the Tom Pouce I (first generation) is fixed to the white cane at hand level. The cane and the device are continuously swept sideways. In this way, the unevenness of the ground is detected by the tip of the cane. High and horizontal obstacles are detected by the device. The permanent right and left scan of the device allows the user to perceive the direction of the various paths that are available, owing to a lack of vibrations. According to user experiences, the largest range (4mfor Tom Pouce I) has been reported to be the most comfortable for stressfree walking. However, with this range, blind users generally paths with 4-m anticipation. If the ETA does not detect a free path with such anticipation, the only way to go through is to assume that there is a path and to reduce the range of the ETA to keep looking for the free way. For example, a 2-m range gives a shorter and narrower protection area. The benefits of the device are then highly reduced, because they may not be the free path. For the Tom Pouce I, it was not possible to give more than 4-m anticipation because the beam would detect the floor as being too wide. In the literature, ETAs ranges [2], [3], [8]–[14], but neither the width of the detection area nor the effective abilities and limits to detect paths are detailed. The divergence of the emitted beam is far from being satisfactory information to answer this question whatever technology is used. The purpose of this paper is to present a method to improve and approximate the ―ideal‖ protection area, which is to have a narrower (such as shoulder width) and longer zone (Fig. 1). This method makes it possible to calibrate and control the dimensions of the protection area of the IR devices. Theoretical and experimental photometric results are presented and discussed. A practical device used by blind people in everyday life will finally be described, and current real-life obstacle configurations will be presented. |
提出了系统 |
| 提出了系统的基于光学设备设计。设备包括一个近红外线LED光电二极管。LED发出脉冲的火车。这些脉冲的障碍,光被光电二极管。光检测处理,以确定是否有一个路径。LED发出脉冲由控制单元管理。控制单元由PIC16F877A单片机和光电耦合器电路。控制单元逐步增加脉冲的振幅。 |
| 检查接收到的振幅,如果大于阈值,使用一个直流电机振动产生振动,表示使用语音IC。没有表明自由程可用。没有路径也作为消息发送到保健接受者使用GSM调制解调器。 |
系统设计 |
 |
红外探测器的原理 |
| 设备包括一个近红外线LED光电二极管。LED发出脉冲的火车。这些脉冲的障碍,和复古的漫射光检测的光电二极管。光检测处理,以确定是否有一个路径。旁边的敏感表面光电二极管放置LED,使梁的轴线垂直地。光学组件绝缘和相隔15毫米防止辐射光直接到光电二极管。LED发出脉冲由控制单元管理。控制单元逐步增加脉冲的振幅。 |
| 当光电二极管足够高的信噪比检测障碍物的存在(检测阈值),发射中断。发射光给最后的振幅值。当这个值低于一个常数(任意固定,我们将调用范围不断为),振动是发送给用户,这意味着有一个障碍。振动的缺乏意味着自由程,常数越高,自由程越大。常数的选择决定了设备的范围(长度)的保护。常数,因此,用户将可调范围。在此系统中,范围取决于白化病人的障碍。在实践中,这个系统可以有效的保护盲人除了在特定的障碍。 |
| 传感器,红外探测设备探测辐射红外部分的电磁波谱(> 10 12至5×10 14 Hz)。通常,这些设备形式他们聚集成可见光图像的信息,造福人类用户;或者,他们可能直接沟通提供一个自动化系统,如导弹的制导系统。 |
| 因为所有绝对零度以上的物体红外辐射的电磁波谱的一部分,红外探测提供了一种手段,在黑暗中“看到”,也就是当光线形成图像光谱中的可见光部分(> 4.3×10 14 - 7.5×10 14 Hz)稀缺或缺席。因为温暖的一个对象,它散发的红外辐射,红外成像检测也很有用的杰出的热源,这可能是无形的,很难发现,即使有足够的可见光(如船舶余热,坦克,飞机,或火箭)。许多警察使用的设备、安全和军事组织,包括user-wearable枪安装,车载,导弹攻击,和轨道系统,利用某种形式的红外探测技术。 |
| 红外——“below-red”光由太低的电磁辐射频率(即。,too long in wavelength) to be perceived by the human eye, yet is still too high in frequency to be classed as microwave radio. Infrared (IR) light that is just beyond the human visual limit (>1.0 × 10 14 to 4.0 × 10 14 Hz) is termed near IR, while light farther from the visible spectrum is divided into middle IR, far IR, and extreme IR. Military and security systems utilize mostly near IR and a narrow band in the far IR centered on 3.0 × 10 13 Hz, because the Earth's atmosphere happens to be transparent to IR radiation primarily in these two "windows." |
| 绝对零度以上所有对象发出远红外线,所以不需要的照明源图像场景使用这种辐射;在近红外图像场景,从发光二极管照明或过滤灯泡必须提供。近红外成像系统,然而,仍低于被动,远红外成像系统。 |
| 有两种基本设计电子红外成像系统。第一个是扫描仪。在这个设计中,光从一小部分场景的成像是通过光学和机械系统关注一个小电路元件在所需的红外光子敏感频率范围。红外探测器的信号强度元素记录,然后mechanic-optical系统重心转移到一个不同场景的片段。红外探测器的响应元素再次记录;视图转变,等等,系统覆盖场景。多scene-covering几何曾通过扫描成像系统;扫描仪可以记录横线或竖线(光栅),从中心点向外螺旋,覆盖半径的一系列,等等。 |
| 第二个红外成像系统的基本类型是“起动”。Such a system is said to "stare" because its optics do not move like a scanner's, scanning the scene a little bit at a time; instead, they focus the image onto an extended focal plane. Located in this plane is a flat (planar) array of tiny sensors, each equivalent to the single IR sensor employed in a scanning system. By measuring the IR response of all the elements in the flat array simultaneously (or rapidly), the system can record an entire image at once. Image resolution in a staring scanner is limited by the number of elements in the array, whereas in a scanning system it is limited by the size of the scanning dot. |
| 混合设计,部分或全部行扫描线同时感觉到的传感器,也被开发出来。红外成像化学电影也被证明是有用的,但这些都是今天很少使用。 |
| 最早的红外成像仪、建于1940年代,1950年代和1960年代,扫描仪。漂亮朋友在技术上不可行,直到1970年代早期,当大规模集成电路的制造成为可能焦平面阵列具有良好的分辨率。随着集成电路技术精制,焦平面阵列变得便宜。初学者来说有很多优势,包括更大的可靠性由于没有移动部件,更快的图像采集和自由从internally-produced机械振动。 |
方面的项目 |
| 盲人通过全面检测障碍白色棍棒和通过接触障碍。雷竞技网页版他们受到伤害,尤其是通过对象位于高位,如卡车的后面,分支机构,广告板等。这些障碍是一个压力的来源为盲人行走时。红外设备被连接到该白色坚持其发射轴水平放置。作为用户扫白坚持侦测障碍物,该系统在各个方向扫描,采取的是坚持;因此,水平防护区扩大。使横扫10◦(标准长度的甘蔗安装到用户的高度、10◦对应英尺)的宽度,棍子的顶端保护用户免受危险的漏洞。因此,用户的身体保护的红外探测器,也预期了障碍。 |
| 水平探测器放置在甘蔗大约1米高不给保护区足以保护头部。为了解决这个问题,我们已经添加了第二个范围R3探测器,垂直倾斜30◦保护头部。利用该装置需要一个培训过程。技术预见一个侧板,即。,sweeping the white stick, is quite different from the technique to detect an opening. For a side panel, the device gives off a vibration on one side of the path, and the user must change directions until the vibration remains turned off during the whole sweep of the stick. To find an opening, the user has to perceive a lack of vibration between two side vibrations. When the blind user is walking along a path where there are no vibrations, in ranges R1–R4 (down to 4 m), his/her shoulders are protected even if the perceived path is very narrow. |
| 尽管简单的情况下用于理论模型,它允许被典型的真实情况。最重要的情况当设备不是有效的人行道与瘦黑的帖子。问题可以解决由于额外的综合激光测距仪,在不损失利益的红外传感器,即。,找到一个肩宽路径从一个距离超过4 m没有感知小细节不帮助走. . |
| 保护区的形状修改由外部参数;罢工的表面可以被吸收的光,传播和反射。表面分析被认为是一个传感器的飞机在我们的声明,但在实际配置,许多物体反射的部分地区,而其他人则是冗长的,复古的反光,等。目标上的光斑给定的宽度,一般大于障碍的细节。因此,它可以用平均反射率。 |
| 当前设备中使用的相对范围汤姆亚麻屑二世和Minitact,最后,6、4、2 m。这些范围选择由用户根据他/她的速度和密度沿路径的障碍。我们已经测试了两个商用超声设备,手掌声纳和Miniguide。执行的测试是检测打开门的宽度为0.83米。测量表明Miniguide和Palmsonar不检测开放的门和墙之间的差异范围超过0.9和1.8 m,分别。然而,Minitact可以检测一个打开门6米范围内。 |
仿真结果 |
| 自动能源监测、分析和管理系统使用变形模拟软件和提出了他们的研究结果。上述系统的电路模型和传感器连接到测量显示输出结果。 |
| 答:电路设计 |
 |
| b .变态 |
| 在正常条件下,如果压力值将超过预设值,设备在安全条件的人。在这种情况下,如果压力值低于设置值,它被认为是变态的人。然后警报消息发送到他/她的照顾者通过GSM。 |
 |
| c .坑检测 |
| 在这里,坑坑传感器探测到。如果找到坑,然后将振动警报和声音警报设备本身的人。 |
 |
| d对象检测 |
| 在这里,对象是被领导和光敏二极管。如果找到对象,然后将振动警报和声音警报设备本身的人。 |
 |
结论 |
| 典型的障碍(墙、空缺和垂直棒)被用来绘制红外设备的防护区。红外传感器的能力找到一条宽足以让一个人经历已经证明。基于几何光学理论和辐射计算进行了改进系统的设计和性能。强度分布来确定保护区的重要性已被高亮显示。妥协的技术用于我们的新一代红外设备。在不久的将来,我们将提出一个装置包括激光测距仪和各种红外探测器:激光检测小反射率较低的部分,和红外探测器发现无障碍路径宽足够一个人通过。 |
确认 |
| Prof.Dr.S我表达我的感激之情。负责人ARUMUGAM电气电子工程系曾认为的方式做一个成功的项目,没有不断的鼓励和想法,这个项目是不可能的。我想表达我真诚的感谢我们的项目co-coordinator Mr.V。助理教授NANDAGOPAL曾帮助我很多,给了有价值的建议,这使我非常成功的完成这个项目,下一个。 |
引用 |
|