186690. lajstromszámú szabadalom • Fényérzékeny tájékozódó berendezés, különösen infravörös fény érzékelésére
1 186 650 2 A találmány fényérzékeny tájékozódó berendezésre vonatkozik, amely különösen infravörös fény érzékelésére alkalmas. Ismeretes, hogy az un. fényelemek által érzékelt optikai elváltozások villamos jeleket képeznek, amelyek tét- g szőlegesen átalakíthatok és vezérlésre felhasználhatók. Amennyiben olyan fényelemet, ilietve fényérzékelőt alkalmazunk, amely például az emberi szem által láthatatlan infravörös fénytartományban aktivizálódik, módunkban van olyan fényforrás elhelyezkedéséről tájé- i q kozódni, mint például az áthatolhatatlan sűrű füst mögötti lángcsóva. Ismeretes másfelől, hogy nagy tűzvészeknél különösen, ha hő hatására bomló műanyag is található a lángok közelében, a tűz magját gyakran fekete áthatolhatatlan i r, füst teszi észrevehetetlenné. A vizuális felismerést az örvénylő nagysebességű áramlások tovább nehezítik. A modern oltóanyagok igen költségesek. Ha ezek az anyagok hibás védekezés miatt nem közvetlenül a tűz fészkére irányulnak, úgyszólván elvesznek az aktív véde- 20 lem szempontjából. Ismeretes, hogy a „láthatatlan" fény infravörös tartományában az áthatolhatatlan füst részben átlátszó. Az utóbbi időben sikerült olyan szilikon-targetes-vidikonokat kifejleszteni, amelyek a közeli infravörös tartó- 25 mányban 1100 nm körül még használhatók. Ezen eszközök és a mikroelektronika felhasználásival hordozható miniatűr kamerákat építettek a fenti problémák megoldására. Hátránya ezen készülékeknek, hogy több személyt igényelnek (kamera kezelő, tv- 30 monitor és telepvivő, illetve parancsnok). További hátrány, hogy a készülék nagyon drága, sérülékeny. így egy tűzesetnél ritkán használhatnak több kamerát, amelynek egyenes következménye, hogy a bevetés hatásfoka romlik. Hátrány az is, hogy a kezelőszemélyzet védtelen, 35 mert mindkét kezét lefoglalja az elektronikus eszköz használata. így közvetlenül az oltásban nem vehetnek részt és önmagukat, sem védhetik meg, Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy olyan fényérzékeny tájékoztató berendezést hozzunk létre, 4c különösen infravörös fény érzékelésére, amely egyszerű kialakítású, könnyen kezelhető a kezelőszemély mindkét kezét szabadon hagyja és az elsődleges alkalmazási területén - a tűzfészek sűrű füstben történő érzékelésén - túlmenően egyéb célra is, például vakok tájékozódó- 4£ képességének nagymérvű megnövelésére hatékonyan alkalmazható. A kitűzött célnak olyan berendezéssel teszünk eleget, amely azzal jellemezhető, hogy legalább két darab fényre, célszerűen infravörös fényre érzékeny szerkezeti 5C kialakítású fényelemmel rendelkezik s ez utóbbiak egymástól elkülönített áramköröket képező erősítőből és modulátorból összeépített szerkezetekkel vannak vezérlő kapcsolatban. Valamennyi modulátor akusztikus jelet kiadó végfokozata az emberi fülhöz illeszkedő hang- 51 szóróval van kapcsolatban és a fényelemek érzékelő területei között átfedés van. A modulátor szabályozóval van ellátva. A modulátor amplitúdómodulátor, vagy kialakítható frekvenciamodulátorként, fázismodulátorként, vagy fentiek variációja- 6( ként. A találmány szerinti megoldás tehát olyan eszköz, amely szabadon hagyja viselője karjait, olcsóbb az ismertetett készülékeknél, és a viselőjére sem tömegénél sem kiterjedésénél fogva semmi hátrányt nem jelent. Cél- 6Í szerűen a sisakba építhető legalább kétcsatornás infravörös fényre is érzékeny fényelembői és vele vezérelt kapcsolatban álló erősítőből áll. Az erősítő modulátorral van vezetékes kapcsolatban, amely legalább két hallgatót működtető modulátor az optikai jel integráljától függő módon változtatja a hallgatókban hallható hang magasságát, erejét, illetve fázisát. Ezáltal a térhallás miatt a füst ellenére „térlátás képzete” alakul ki. Kísérleteink azt mutatták, hogy rendkívül hamar, 10-20 perc alatt bekötött szemű páciens tájékozódni volt képes számára ismeretlen terepen. Az amplitúdó fázis, illetve frekvencia moduláció közül bármelyik gyorsan megtanulható. Találmányunk szerinti műszaki megoldást annak a kiviteli alaknak a kapcsán ismertetjük részleteiben, ahol a berendezés egy ismert tűzoltósisakba van beépítve. A rajzmeüékleteken az 1. ábra a berendezés szerelt állapotban való oldalnézetét, a 2. ábra a kapcsolási vázlatot is tartalmazó felülnézetet mulatja be. Az önmagában ismert 1 sisaknak az. emberi homlok feletti részében a hossztengelyre szimmetrikusan, egy másfél kb. 10 cm távolságban két db 2 fényelem van beépítve. A 2 fcnycíemek szilikon-targetes-vidikonként vannak kialakítva és az 1 sisakon történő elrendezésük olyan, hogy érzékelötereik 3 átfedést képeznek. A 2 fényelemek egymástól elkülönített rendszert képeznek és külön-külön vezeték köti azokat össze az 5 erősítővel, illetve 6 modulátorral ás 7 áramforrással. A 6 modulátor 8 szabályozóval van vezérlő kapcsolatban. Ugyancsak a 6 modulátortól kiinduló villamos vezeték köti ez utóbbit 4 hangszóróval össze. A 4 hangszóró az 1 sisakhoz erősített fülre van erősítve. Amennyiben a találmány szerinti berendezést hordozó 1 sisakot az emberi fejre erősítik a 4 hangszórók az emberi fülek előtt helyezkednek el. A 8 szabályozókkal a berendezés 6 modulátora aktivizálható, amelyek révén a fázis, a frekvencia és az amplitúdó közül a kiválasztott jellemzők állíthatók be, illetve illeszthetők az adott emberi érzékelőképességhez. A 2 fényeleinek hatásterületei közötti 3 átfedések az emberi térbeli hallás biztosításához szükségesek. Az ismertetett kiviteli alak csak egy célszerű konstrukciót ismertet. A találmány alkalmazása révén a 2 fényelemek megtöbbszörözhetők, így a rendes, vagy infravörös fény alapján történő tájékozódás még részletesebbé, finomabbá válhat. Amennyiben a berendezés tartószerkezetén (tűzoltósisak, szemüvegkeret, stb.) kettőnél több fényelemet helyezünk el, ez esetben az emberi fül környezetében elhelyezett hangszórókat a térérzékelés érdekében a geometriai hasonlóság transzformációinak megfelelően ren; dezzük el. A tájékozódást tovább finomíthatjuk a találmány szerinti berendezés egy olyan kialakítási módjával, amikor az érzékelőkhöz fénykibocsátó (célszerűen infravörös fény kibocsátó) eszközt is rendelünk. Ez azzal I az előnnyel jár, hogy a berendezés alkalmazásához külön, távoleső fényforrás nem szükséges, mert az a saját maga által kibocsátott EM hullámok visszaverődését érzékeli. 2
