CN104287945B - 一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子 - Google Patents

Abstract

一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，利用安装在鞋体外部位于鞋尖部位的光电管检测障碍物，利用安装在鞋体外部的蜂鸣器进行提醒，实现对前方有障碍物或已经走出盲道、方向走偏等情况进行提醒。

Description

一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子

技术领域

本发明属于制鞋技术领域，特别涉及一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子。

背景技术

在现代社会，盲人作为社会不可分割的一份子，应当受到重视和关心，然而由于大多时候盲人家属不在其身边，这就给盲人的出行带来了极大的不便。传统盲人出行是利用拐杖来探测前方路况，由于拐杖探测的不确定性，且拐杖携带不方便，这就给盲人带来潜在的危险。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，可对前方有障碍物或已经走出盲道、方向走偏等情况进行提醒。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，包括鞋体2，以及：

安装在鞋体2外部位于鞋尖部位的光电管1；

安装在鞋体2外部的蜂鸣器4；

以及，

输入端连接所述光电管1，输出端连接所述蜂鸣器4的单片机。

所述光电管1为E18-D80NK-N红外避障传感器，其VCC端连接5V电压，GND端接地，输出端接所述单片机。

还包括安装在鞋体2外部位于鞋底部位的红外对管3，红外对管3的输出端连接所述单片机。

所述红外对管3采用光敏双向二极管MOC3022。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)指引盲人在盲道上正确的行走，防止其走出盲道，同时提醒盲人前方是否有障碍物，避免一些潜在的危险。

(2)可通过设置使得蜂鸣器能够发出三种不同频率的报警声，盲人可以根据报警声的频率不同来判断前方是障碍物还是左脚走出盲道或是右脚走出盲道，从而正确指引盲人及时调整方向，使盲人安全可靠的在道路上行走。

(3)通过STC89C52单片机来识别红外对管和光电管的信号，通过整合信号来控制蜂鸣器。

(4)采用STC89C52单片机作为主控芯片，该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。STC89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

总之，此带有障碍物及方向提醒功能的鞋子设计简单，安装方便，价格低廉，为盲人的安全出行提供了可靠的保障。

附图说明

图1是本发明一个视角的结构示意图。

图2是本发明另一视角的结构示意图。

图3是本发明带有障碍物及方向提醒功能的鞋子控制电路原理图。

图4是本发明红外对管电路原理图。

图5是本发明障碍物检测电路接口图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1和图2所示，一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，包括鞋体2，鞋体2外部位于鞋尖部位安装光电管1，鞋体2外部位于鞋底部位安装红外对管3，鞋体2外部安装蜂鸣器4，光电管1和红外对管3的输出均连接单片机，单片机的输出端连接蜂鸣器4。

如图3所示，单片机为STC89C52，其时钟电路由晶振X1、电容C1、C2组成。晶振X1、电容C1、C2组成稳定的自激振荡器，电容C1、C2稳定频率并对频率微调。单片机的时钟电路为单片机提供精确定时的内置电路，主要用于计时、通讯时钟发生器、时间中断源等等。

如图3所示，单片机的复位电路由电容C3、电阻R1和按键B1组成。该复位电路具有上电复位的功能，此功能是由电容C3(极性电容)实现的。当系统上电时，电容C3有一个充电放电的过程，放电过程会产生一个高电平，放电的时间根据公式(t＝RC开平方)计算。R为电阻R1的阻值，C为极性电容C3的大小。系统正常运行时，按下按键B1时，RST端的电平是一个高电平，此时芯片也会产生一个高电平复位信号。复位电路是在程序执行出现混乱时按下B1，把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据。单片机在执行程序过程中，由于干扰等外界原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常继续执行程序(称死机)或产生的结果不正确时均需要复位，以使程序重新开始运行。

如图3所示，蜂鸣器4与单片机的P2.3口相连接，蜂鸣器只有两个引脚即正和负，给蜂鸣器间断的通电可以使蜂鸣器发出响声，通电的频率不同，蜂鸣器可以发出不同的响声。单片机利用其定时器可以实现对蜂鸣器具体时间间隔的通电，从而使使蜂鸣器发出不同频率的报警声。

如图4所示，为红外对管电路原理图，红外对管3采用光敏双向二极管MOC3022。红外对管输出的信号为数字量即0或1，红外对管将检测的盲道信息通过P1.7口送给单片机。

如图4所示，U3由发光二极管和光敏三极管组成，根据盲人行走路面颜色的不同，发光二极管发出的光被吸收或被反射回。当发光二极管发出的光被吸收时，光敏三极管不能导通，电压比较器U4的2引脚输入为高电平，此时电压比较器U4的1引脚输出低电平即0；当发光二极管发出的光被反射回时，光敏三极管导通，电压比较器U4的2引脚输入为低电平，此时电压比较器U4的1引脚输出高电平即1。所以当盲人穿着带有障碍物及方向提醒功能的鞋子在盲道上行走时，单片机P1.7口输入0；当当盲人穿着带有障碍物及方向提醒功能的鞋子不在盲道上时，P1.7口输入1，单片机根据P1.7口的输入信号的不同来驱动蜂鸣器发出不同频率的报警声，实现引导盲人正确的调节行走方向。

如图5所示，为障碍物检测电路接口图，主要用来检测带有障碍物及方向提醒功能的鞋子前方是否有障碍物，光电管1为E18-D80NK-N红外避障传感器，其VCC端连接5V电压，GND端接地，输出端接所述单片机。光电管1的输出为数字信号即0或1，输出信号与单片机的P2.0和P2.1口相连。当带有障碍物及方向提醒功能的鞋子前方有障碍物时，其输出口输出1，反之输出0。障碍物检测装置选择光电管，光电管1有三个接口，直接插在排针上和控制电路相连接。

Claims (3)

1.一种带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，包括鞋体(2)，其特征在于，还包括：

安装在鞋体(2)外部位于鞋尖部位的光电管(1)；

安装在鞋体(2)外部的蜂鸣器(4)；

输入端连接所述光电管(1)，输出端连接所述蜂鸣器(4)的单片机；

以及，

安装在鞋体(2)外部位于鞋底部位的红外对管(3)，红外对管(3)的输出端连接所述单片机；

通过设置使得蜂鸣器(4)能够发出三种不同频率的报警声，盲人根据报警声的频率不同来判断前方是障碍物还是左脚走出盲道或是右脚走出盲道。

2.根据权利要求1所述的带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，其特征在于，所述光电管(1)为E18-D80NK-N红外避障传感器，其VCC端连接5V电压，GND端接地，输出端接所述单片机。

3.根据权利要求1所述的带有障碍物及方向提醒功能的鞋子，其特征在于，所述红外对管(3)采用光敏双向二极管MOC3022。