CN105768326A - 一种遇障超声波报警智能鞋 - Google Patents

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马永志
焦玉琴
华青松
张洪信
程联军
邹荣国
周键
赵清海
张铁柱
霍炜
尹怀仙
赵红
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    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes

Abstract

本发明属于智能穿戴技术领域，涉及一种遇障超声波报警智能鞋，在每只鞋上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器、第一超声波发射器、第二超声波发射器、第一超声波接收器和第二超声波接收器，当与障碍物之间的距离在报警范围内时，通过手机发出警报信息，超声波测距精度高，行路者的安全性好，采用小角度、小盲区超声波传感器，具有测量准确、无接触、防水、防腐蚀、低成本的优点。

Description

一种遇障超声波报警智能鞋
技术领域：
本发明属于智能穿戴技术领域，涉及一种遇障超声波报警智能鞋，特别是一种通过WIFI或/和蓝牙与手机进行信息互联的遇障超声波报警智能鞋。
背景技术：
随着生活节奏的加快及人们生活水平的提高，人们对于健康的重要性有了更深的理解，广场舞、暴走团、太极剑、太极拳成为一种流行趋势，对鞋子的要求也越来越高，各种各样的智能鞋也随之出现，例如，CN2015108113958公开了一种智能鞋，通过显示单元实现提醒功能，使用户可直观地了解运动状况并敦促用户进行更大的运动量，提升了用户体验；CN201610007181X公开了一种智能鞋及其控制方法，同时实现按摩和运动计步功能；CN2015209564368公开了一种可发光定位智能鞋，用于防止用户走失；此外，还有一些具有矫正步态、监测健康、动能充电或动能发电等功能的智能鞋，但是对于遇到障碍物报警的智能鞋鲜有报道和公开销售或使用，而且市面上还没有出现通过WIFI或/和蓝牙与手机进行信息互联的遇障超声波报警智能鞋。因此，设计一种对人们尤其是老年人身体健康有重要作用的遇障报警智能鞋成为一种迫切需求。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提出一种遇障超声波报警智能鞋，其内集成超声波传感器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块，在报警距离内有障碍物时发出警报信息。
为了实现上述目的，本发明所述遇障超声波报警智能鞋在每只鞋上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器、第一超声波发射器、第二超声波发射器、第一超声波接收器和第二超声波接收器，第一超声波发射器和第一超声波接收器连接组成第一超声波传感器，第一超声波传感器设置在鞋头部，第二超声波发射器与第二超声波接收器连接组成第二超声波传感器，第二超声波传感器设置在鞋后跟，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为水平方向；单片机分别与第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块和温度传感器电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于鞋底或/和鞋帮，第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路分别与第一超声波发射器、第二超声波发射器连接，第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器分别与第一超声波接收器、第二超声波接收器连接，温度传感器实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联。
本发明所述遇障超声波报警智能鞋设置有近距离、中距离、远距离三种报警模式，默认设置分别为0.8m、1.5m、3m，通过手机屏幕选择报警模式并且能自行设置调整报警模式的默认报警范围。
本发明所述遇障超声波报警智能鞋遇到障碍物时，单片机通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于鞋头部或鞋后跟的超声波发射器而发射出超声波,在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时,超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回,超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45+0.607T,其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和声音方式发出警报信息，以提高安全性。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：一是设计的遇障超声波报警智能鞋具有遇障报警功能，当与障碍物之间的距离达到报警距离模式设置的报警范围内时，通过手机以图像或/和声音方式发出警报信息；二是进行了环境温度补偿，提高了超声波测距精度，提高了行路者的安全性；三是有效利用了手机中原有的手机屏幕、喇叭、手机振动传感器等元器件，降低了成本；四是鞋头部、鞋后跟采用超声波回波测距原理，运用精确的时差测量技术，检测传感器与目标物之间的距离，采用小角度、小盲区超声波传感器，具有测量准确、无接触、防水、防腐蚀、低成本等优点。
附图说明：
图1示出本发明的工作原理示意框图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
本实施例所述遇障超声波报警智能鞋在每只鞋上设置单片机1、第一频率信号驱动放大电路51、第二频率信号驱动放大电路52、第一超声波接收信号放大器71、第二超声波接收信号放大器72、WIFI连接模块A、蓝牙连接模块B、温度传感器9、由第一超声波发射器41、第二超声波发射器42、第一超声波接收器61和第二超声波接收器62，第一超声波发射器41和第一超声波接收器61连接组成第一超声波传感器，第一超声波传感器设置在鞋头部，第二超声波发射器42与第二超声波接收器62连接组成第二超声波传感器，第二超声波传感器设置在鞋后跟，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为水平方向；单片机1分别与第一频率信号驱动放大电路51、第二频率信号驱动放大电路52、第一超声波接收信号放大器71、第二超声波接收信号放大器72、WIFI连接模块A、蓝牙连接模块B和温度传感器9电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于鞋底或/和鞋帮，第一频率信号驱动放大电路51、第二频率信号驱动放大电路52分别与第一超声波发射器41、第二超声波发射器42连接，第一超声波接收信号放大器71、第二超声波接收信号放大器72分别与第一超声波接收器61、第二超声波接收器62连接，温度传感器9实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块A或/和蓝牙连接模块B与手机进行信息互联。
本实施例所述遇障超声波报警智能鞋设置有近距离、中距离、远距离三种报警模式，默认设置分别为0.8m、1.5m、3m，通过手机屏幕2选择报警模式并且能自行设置调整报警模式的默认报警范围。
本实施例述遇障超声波报警智能鞋遇到鞋前方障碍物31时，单片机1通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串，并通过第一频率信号驱动放大电路51以推挽方式加到第一超声波发射器41向鞋前方发射出超声波，当第一个超声波脉冲群发射结束后，单片机1内的计时器开始计时,超声波在空气中传播碰到鞋前方障碍物31时立即返回至接收反射波的第一超声波接收器61,在检测到第一个反射波脉冲的瞬间,单片机1内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45+0.607T,其中T为温度传感器9测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距鞋前方障碍物31的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕2以图像或/和通过手机喇叭8以声音或/和通过手机振动传感器以振动方式发出警报信息，以提高安全性。
本实施例述遇障超声波报警智能鞋遇到鞋后方障碍物32时，单片机1通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串，并通过第二频率信号驱动放大电路52以推挽方式加到第二超声波发射器42向鞋后方发射出超声波，当第一个超声波脉冲群发射结束后，单片机1内的计时器开始计时,超声波在空气中传播碰到鞋后方障碍物32时立即返回至接收反射波的第二超声波接收器62,在检测到第一个反射波脉冲的瞬间,单片机1内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45+0.607T,其中T为温度传感器9测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距鞋后方障碍物32的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕2以图像或/和通过手机喇叭8以声音方式发出警报信息，以提高安全性。

Claims (3)

1.一种遇障超声波报警智能鞋，其特征在于在每只鞋上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器、第一超声波发射器、第二超声波发射器、第一超声波接收器和第二超声波接收器，第一超声波发射器和第一超声波接收器连接组成第一超声波传感器，第一超声波传感器设置在鞋头部，第二超声波发射器与第二超声波接收器连接组成第二超声波传感器，第二超声波传感器设置在鞋后跟，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为水平方向；单片机分别与第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块和温度传感器电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于鞋底或/和鞋帮，第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路分别与第一超声波发射器、第二超声波发射器连接，第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器分别与第一超声波接收器、第二超声波接收器连接，温度传感器实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联。
2.根据权利要求1所述遇障超声波报警智能鞋，其特征在于其设置有近距离、中距离、远距离三种报警模式，默认设置分别为0.8m、1.5m、3m，通过手机屏幕选择报警模式并且能自行设置调整报警模式的默认报警范围。
3.根据权利要求1所述遇障超声波报警智能鞋，其特征在于遇到障碍物时，单片机通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于鞋头部或鞋后跟的超声波发射器而发射出超声波,在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时,超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回,超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45+0.607T,其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和声音方式发出警报信息。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018028408A1 (zh) * 2016-08-11 2018-02-15 深圳市科迈爱康科技有限公司 多功能智能鞋

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10012761B4 (de) * 1999-03-16 2006-10-12 Honda Giken Kogyo K.K. Verfahren zum Betrieb eines automatischen Nachfolgefahrsystems
KR20110081369A (ko) * 2010-01-08 2011-07-14 나신금 치한퇴치용 운동화
CN202362457U (zh) * 2011-12-01 2012-08-01 长安大学 一种基于单片机的汽车探距仪
CN202614938U (zh) * 2012-04-28 2012-12-19 长安大学 一种汽车防撞车报警装置
CN203815833U (zh) * 2014-02-28 2014-09-10 宁波市中迪鞋业有限公司 一种具有障碍物探测功能的盲人导航鞋
CN204390426U (zh) * 2015-02-02 2015-06-10 深圳市易特科信息技术有限公司 用于老年人跌倒报警的多功能鞋
CN204495998U (zh) * 2015-04-14 2015-07-22 张陈丽 一种超声波测距系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10012761B4 (de) * 1999-03-16 2006-10-12 Honda Giken Kogyo K.K. Verfahren zum Betrieb eines automatischen Nachfolgefahrsystems
KR20110081369A (ko) * 2010-01-08 2011-07-14 나신금 치한퇴치용 운동화
CN202362457U (zh) * 2011-12-01 2012-08-01 长安大学 一种基于单片机的汽车探距仪
CN202614938U (zh) * 2012-04-28 2012-12-19 长安大学 一种汽车防撞车报警装置
CN203815833U (zh) * 2014-02-28 2014-09-10 宁波市中迪鞋业有限公司 一种具有障碍物探测功能的盲人导航鞋
CN204390426U (zh) * 2015-02-02 2015-06-10 深圳市易特科信息技术有限公司 用于老年人跌倒报警的多功能鞋
CN204495998U (zh) * 2015-04-14 2015-07-22 张陈丽 一种超声波测距系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018028408A1 (zh) * 2016-08-11 2018-02-15 深圳市科迈爱康科技有限公司 多功能智能鞋

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