Ультразвуковые устройства

U-Nozzle и U-Box

Ультразвуковой насадка на трость и ультразвуковом брелок – устройства для незрячих людей, которые предупреждают о препятствиях, находящихся выше уровня, на котором их можно обнаружить с помощью обычной трости. Такими препятствиями могут быть автомобили с высокой посадкой, шлагбаумы, высокие заборы. Ультразвуковая насадка крепится на обычную трость, а ультразвуковой брелок вешается на шею или носится в руке, как фонарик.

Работа устройств основана на отражении ультразвуковых волн от препятствий. Измеряя разницу во времени между моментом генерации импульса и моментом приёма отражённого эхо-сигнала, можно определить расстояние до препятствия.

image08

 

Ниже приведены принципиальная  электрическая схема разработанного устройства:

image06

 

В разобранном виде ультразвуковой брелок на шею выглядят следующим образом:

image02

 

Все использованные при сборке компоненты, кроме распечатанного на 3D-принтере корпуса для насадки на трость, были куплены через AliExpress:

  • Ультразвуковой датчик HC-SR04.
  • Плата управления Adruino Pro Mini.
  • Аккумуляторная батарея 3.7 V 300 mAh.
  • Преобразователь напряжения 0.9V ~ 5V to 5V 600 mA.
  • Модуль зарядки AC/DC 220V to 5 V 1 A.
  • Зарядное устройство LA-520W.
  • Сигнализатор: вибро-моторчик для мобильного телефона 4x10mm DC 3V.
  • Кнопка PB-22E60.
  • Корпус Gainta G1906 (для брелока).
  • Транзистор: bss138/bcr108 или оптрон CPC1230N.

Внешний вид и цены (с учётом доставки из Китая) компонентов, используемых для сборки ультразвуковой насадки на трость, приведены на рисунке:

image11

Из используемых при сборке компонентов наибольший вклад в стоимость устройства вносит корпус, напечатанный на 3D-принтере.

Внешний вид и цены (с учётом доставки из Китая) компонентов, используемых для сборки ультразвукового брелока, приведены на рисунке:

image12

Разработанные нами устройства имеет следующие характеристики:

Характеристика Значение
Дальность обнаружения препятствий 1,5 метра
Среднее время работы на одном заряде 8 часов
Количество уровней вибрации 3 (1,5 м/1,0 м/0,7 м)
Способ зарядки mini usb

Внешний вид ультразвуковой насадки на трость:

image10

image01

image07

Внешний вид брелока на шею:

image05 image03

image00

 

3D-модель ультразвуковой насадки на трость и исходный код прошивки для Adruino доступны для загрузки по ссылке.

Программное обеспечение выпущено под лицензией GPL.
Проект оборудования выпущен под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Лицензии Соединенных Штатов.

https://github.com/forblind

История создания устройств доступна по ссылке.

 

 

Отзывы после опытной эксплуатации


Грамотно продумано расположение вибромотора — уши свободны для восприятия улицы. Сам аппарат зарядился за 1 час 30 мин. Вчера же удалось походить по квартире на первом режиме. Реагирует как написано в инструкции. А сегодня удалось пройтись и сделать пару фото возле дома. Думал, что мои манипуляции с тростью будут мешать работе прибора, но нет — трость находится ниже устройства.
Сегодня испытал U-box в людском потоке. Я шёл с сопровождающим и ни него ни на встречных людей прибор не реагировал. Я считаю, что это хорошо. Только если меня кто-то обгонял, то устройство издавало единичное вибрирование. С U-Box мне стало более безопасно.

Сергей Калашников (г. Ставрополь)


 

Побегал с приборчиком по улицам и по помещениям. У меня есть небольшой остаток зрения, в светлое время различаю контуры.
Прибор поглянулся. Отзывчивый в управлении кнопка включения выключения. Понятно положение. Удобно фиксировать к одежде. На холоде довольно долго держит заряд.
Не доставало при работе: чего ждать от каждого из режимов, по радиусу/дальности
Предложения:
1. Переключение режимов установить трех секционный переключатель. Сигнал вибрации оставить.
2. Предусмотреть регулировку направления рабочей области относительно фиксирующего механизма (речь о шарике как у авто навигаторов. Когда носишь на шнурке прибор мотает, зафиксируешь, наклоняется, и считывает не понятно в каком направлении).
3. Предусмотреть регулятор силы вибрации. Летом в футболке чувствительность одна, а зимой в одежде при ходьбе вибрация теряется.

Сергей (г. Екатеринбург)


 

 

отзыв на U-BOX