T.Batarseh, Đại học bang Mississippi (được nghiên cứu và sử dụng năm 1997)
Thiết bị có cấu tạo chính là cảm biến Sona Switch TM 1700, bộ biến đổi AD654 và máy nghe. Cảm biến này sẽ phát và thu nhận sóng siêu âm để xác định khoảng cách từ cảm biến đến vật cản.
Cách thức hoạt động của thiết bị: Cảm biến sẽ phát và thu nhận sóng phản hồi, tín hiệu ngõ ra cảm biến được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp thay đổi trong khoảng từ 5V đến xấp xỉ 0V, ứng với khoảng cách vật cản thay đổi từ 1,5 feet đến hơn 12 feet. Sau đó, khối AD654 sẽ nhận tín hiệu một chiều không đổi từ ngõ ra của cảm biến và chuyển sang xung vuông xoay chiều, theo biểu thức sau [2]:
T in AD out C R R V Frequency ) ( 10 1 2 ) 654 ( (5.1)
Hình 4.18: Mạch xử lý [2]
Nghĩa là khối AD654 có nhiệm vụ chuyển tín hiệu điện sang tín hiệu âm nghe được. Theo biểu thức trên, tần số của âm phát ra sẽ thay đổi trong khoảng 0Hz (ứng với những khoảng cách lớn hơn 12 feet) đến 20Hz ( Ứng với những khoảng cách vật nhỏ hơn 1,5 feet). Với trường hợp đặt ra là hố sâu trước mặt thì có kèm mạch đóng ngắt. Khi không nhận được tín hiệu phản hồi về mạch sẽ ngắt tín hiệu một chiều không đổi từ cảm biến và nối cho AD654 vào tín hiệu áp vào là 5V, tạo tần số âm thanh nghe được là 20Hz sẽ báo động cho người sử dụng khi họ sắp đến gần hố trong khoảng 5 feet [2]. Khi người sử dụng trở nên quen dần với những âm thanh có tần số khác nhau sẽ dễ dàng xác định được vật cản trước mặt.
Hình 4.19: Thiết bị siêu âm dò đường dùng cảm biến Sona Swich TM
Thiết bị dùng nguồn cung cấp có áp 15V và 650mA và được thiết kế trên mũ bảo hộ thông thường, với cảm biến chính được đặt trước mặt, tai nghe được nối với máy đặt ở thắt lưng. Giá của nó khi đó là 510 USD.