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Proyecto de investigacion Owli-AI

AHRUS Audible High Resolution Ultrasonic Sonar

AHRUS es un prototipo de investigación para apoyar la ecolocalización humana con ultrasonidos audibles, descrito en la publicación HCII de 2018.

Prototype

Aviso: esta pagina fue traducida automaticamente y esta pendiente de revision editorial.

  • echolocation
  • ultrasound
  • assistive technology
  • spatial hearing
  • obstacle detection

Descripcion del proyecto

Objetivo

El proyecto AHRUS investiga como puede usarse el ultrasonido como canal adicional de orientacion para personas ciegas y con discapacidad visual. El objetivo es apoyo practico en la vida diaria, especialmente ante estructuras pequenas y superficies dificiles de percibir.

Como funciona (resumen)

Se emite un haz de ultrasonido focalizado y modulado, que mediante acustica no lineal en aire se transforma parcialmente en senales audibles. Las reflexiones de objetos pueden percibirse con los propios oidos y ubicarse espacialmente.

Que aporta frente a la ecolocalizacion clasica?

La ecolocalizacion activa clasica con chasquidos de lengua usa longitudes de onda mas largas y es menos selectiva en estructuras finas. AHRUS usa longitudes de onda de ultrasonido cortas y permite exploracion direccional clara, lo que puede mejorar la diferenciacion de limites estructurales y pequenos obstaculos en ciertos escenarios.

Contexto histórico: HCII 2018

La publicación HCII de 2018 describe un prototipo funcional y la primera evaluación realizada entonces con cuatro personas. Se estudiaron distancia, dirección, estimación de anchura y percepción de límites en comparación con el flash sonar clásico. Esta descripción se refiere al estado de investigación de la publicación HCII de 2018.

Resultados

Figuras

  1. Representacion esquematica de una fuente sonora en movimiento de acimut y elevacion.
    Fig. 1 Vista general de la representacion de direccion.
  2. Vista de detalle del acimut con movimiento lateral de la fuente sonora.
    Fig. 1 Detalle izquierdo (acimut).
  3. Vista de detalle de elevacion con movimiento vertical de la fuente sonora.
    Fig. 1 Detalle derecho (elevacion).
  4. Grafico de principio de autodemodulacion de ultrasonido modulado en aire.
    Fig. 2 Principio de demodulacion por ultrasonido.
  5. Foto del prototipo AHRUS con carcasa y matriz de transductores.
    Fig. 3 Implementacion del prototipo.
  6. Foto de detalle de la matriz circular de transductores del prototipo AHRUS.
    Fig. 3 Detalle de la matriz de transductores.
  7. Diagrama de bloques con DSP, configuracion, Bluetooth y transductores de ultrasonido.
    Fig. 4 Vista general del diseno del sistema AHRUS.
  8. Grafico de barras sobre percepcion de distancia, direccion y zonas limite en cuatro personas.
    Fig. 5 Resultados sobre percepcion de distancia, direccion y limites.
  9. Grafico de barras sobre umbral de distancia en deteccion de obstaculos para columna y coche.
    Fig. 6 Umbral de distancia en deteccion de obstaculos.
  10. Grafico de barras sobre desviacion en la estimacion de anchura de un obstaculo.
    Fig. 7 Estimacion de anchura de un obstaculo.
  11. Comparacion de intensidad sonora y directividad entre chasquido de lengua y AHRUS.
    Fig. 8 Comparacion global de directividad.
  12. Vista de detalle de la dispersion sonora amplia de un chasquido de lengua en flash sonar.
    Fig. 8 Detalle izquierdo (flash sonar).
  13. Vista de detalle de la dispersion sonora focalizada en el sistema AHRUS.
    Fig. 8 Detalle derecho (AHRUS).

Enlaces adicionales

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