Sommige slechtzienden en blinden kunnen zich op straat oriënteren door met hun stem geluiden te maken en aan de hand van de weerkaatsing van hun stemgeluid voorwerpen in de naaste omgeving te lokaliseren.
Fabrikant Sunu heeft nu een smartwatch met sonar ontwikkeld, die min of meer hetzelfde doet.
De sonar zendt ultrasoon geluid uit; door de terugkaatsing krijgt de drager informatie over aanwezige obstakels. Dit doet het horloge door trillingen te geven, die sterker worden naarmate het betreffende voorwerp zich dichter bij de smartwatch bevindt.
De zender werkt tot 4 m; de sensor verwerkt tot 30 metingen per seconde. Op een volle acculading gaat de smartwatch 12 uur mee.
Sommige slechtzienden kunnen door stemgeluid bepalen of er hindernissen in de weg staan. Ze maken met hun mond een hoorbaar geluidje en luisteren naar de echo. Deze aflevering van Proefkonijnen laat daar meer over zien:
De Sunu doet hetzelfde met ultrasoon geluid.
a) Wat zijn de verschillen of overeenkomsten tussen beide geluiden?
Geef aan door te omcirkelen > (groter dan), < (kleiner dan) of = (gelijk aan):
Het horloge werkt tot een afstand van 4 meter.
b) Bereken de tijd tussen uitzenden en ontvangen van een puls op deze afstand.
De geluidspuls heeft dan een afstand afgelegd van 8 meter. Ultrasoon geluid reist met de geluidssnelheid, dus t = s / v = 8 / (3,4 ∙ 102) = 0,024 s.
In theorie zou het horloge op een grotere afstand kunnen meten: Het horloge zendt 30 keer per seconde een ultrasone puls uit om de afstand te bepalen.
c) Bereken de maximale afstand waarop het horloge zou kunnen werken volgens dit gegeven.
Bij de maximale afstand zou een puls net terug moeten zijn op het moment dat de volgende puls wordt uitgezonden. Met 30 pulsen per seconde is de tijd tussen twee pulsen 1 / 30 = 0,033 s. Voor de maximale afstand geldt dan:
s= vt = 3,4 ∙ 102 ∙ 0,033 = 11,2 m. Deze afstand is heen en terug, dus 5,6 meter is de grootste afstand waarop het horloge kan meten.
d) Geef een verklaring waarom het horloge ‘maar’ tot 4 m gegarandeerd wordt.
Hoe groter de afstand, hoe meer last het horloge krijgt van echo’s van voorwerpen die niet recht in de baan van de drager staan.
De reactietijd van een persoon is 0,8 s. Het horloge is bedoeld voor slechtziende voetgangers. Zou het mogelijk zijn om te fietsen met het horloge?
e) Leg uit of het mogelijk is om veilig te fietsen met dit horloge. Bereken daartoe eerst hoe snel een persoon mag bewegen wil hij op tijd kunnen uitwijken voor een hindernis waar het horloge voor waarschuwt.
Het horloge kan 4 meter vooruit ‘kijken’ naar een hindernis. In de tijd dat de drager deze afstand aflegt, moet hij kunnen reageren (uitwijken). Dat komt neer op een snelheid van v = s / t = 4 / 0,8 = 5 m/s, oftewel 18 km/h. Dit is een fietssnelheid, maar de fietser moet dan wel al zonder zicht zijn uitgeweken. Het kan, maar is wel héél spannend…
