CN105825626A - 一种遇障红外报警智能鞋 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能穿戴技术领域，涉及一种遇障红外报警智能鞋，在每只鞋上设置单片机、红外发射驱动电路、左侧红外二极管、鞋右侧红外二极管、鞋头部红外二极管、鞋后跟红外二极管、红外接收驱动电路、鞋左侧光敏二极管、鞋右侧光敏二极管、鞋头部光敏二极管、鞋后跟光敏二极管、WIFI连接模块和蓝牙连接模块，通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机信息相联，在报警范围内有障碍物时发出警报信息，鞋头部、鞋后跟及鞋两侧均采用红外线发光二极管，结构简单，易于小型化，成本低，红外线不能通过阻挡物，不会产生信号串扰，功率消耗小，反映速度快；对环境无污染，对人、物无损害；抗干扰能力强，工作可靠。

Description

一种遇障红外报警智能鞋

技术领域：

本发明属于智能穿戴技术领域，涉及一种遇障红外报警智能鞋，特别是一种通过WIFI或/和蓝牙与手机进行信息相联的遇障实现红外报警的智能鞋。

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/和蓝牙与手机相联的利用红外测距原理实现遇障报警的智能鞋。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，寻求设计提供一种遇障红外报警智能鞋，其内集成红外传感器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块，在设置报警范围内有障碍物时会在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音或/和通过手机振动传感器以振动方式发出警报信息。

为了实现上述目的，本发明所述遇障红外报警智能鞋在每只鞋上设置单片机、红外发射驱动电路、左侧红外二极管、鞋右侧红外二极管、鞋头部红外二极管、鞋后跟红外二极管、红外接收驱动电路、鞋左侧光敏二极管、鞋右侧光敏二极管、鞋头部光敏二极管、鞋后跟光敏二极管、WIFI连接模块和蓝牙连接模块，鞋左侧红外二极管和鞋左侧光敏二极管连接组成鞋左侧红外传感器，鞋右侧红外二极管和鞋右侧光敏二极管连接组成鞋右侧红外传感器，鞋头部红外二极管和鞋头部光敏二极管连接组成鞋头部红外传感器，鞋后跟红外二极管和鞋后跟光敏二极管连接组成鞋后跟红外传感器，鞋左侧红外传感器、鞋右侧红外传感器、鞋头部红外传感器和鞋后跟红外传感器分别设置在鞋子的左侧、右侧、头部和后跟，鞋头部红外传感器、鞋后跟红外传感器、鞋左侧红外传感器、鞋右侧红外传感器默认的探测角度均为水平方向；单片机分别与红外发射驱动电路、红外接收驱动电路、WIFI连接模块和蓝牙连接模块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，红外发射驱动电路分别与鞋左侧红外二极管、鞋右侧红外二极管、鞋头部红外二极管和鞋后跟红外二极管连接，红外接收驱动电路分别与鞋左侧光敏二极管、鞋右侧光敏二极管、鞋头部光敏二极管和鞋后跟光敏二极管连接，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。

本发明所述遇障红外报警智能鞋设置有近距离、中距离、远距离三种报警模式，默认报警距离分别为0.3m、2m、5m，通过手机屏幕实现报警模式的选择及各模式默认报警距离的设置。

本发明所述的遇障红外报警智能鞋遇到障碍物时，通过红外发射驱动电路驱动置于鞋头部、鞋后跟及鞋左右两侧发射头的红外二极管发出红外光，当红外光在遇到障碍物后反射回来，反射回来红外光分别由红外接收驱动电路驱动红外接收头的置于鞋头部、鞋后跟及鞋两侧的光敏二极管接收，并将接收到的红外光转换为可测量的电压值，通过对转换的电压计算，确定使用者与障碍物之间的距离，当使用者与障碍物之间的距离小于报警模式设置的报警距离时，即障碍物在报警范围内时，在手机上通过手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音或/和通过手机振动传感器以振动方式发出警报信息。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：一是遇障红外报警智能鞋除具有正常的保暖、护脚、搭配衣服、衬托气质、增加信心等鞋子功能外，还能通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息相联，在报警范围内有障碍物时在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音或/和通过手机振动传感器以振动方式发出警报信息，二是有效利用了手机中原有的手机屏幕、喇叭、振动传感器等元器件，降低了成本；三是鞋头部、鞋后跟及鞋两侧均采用红外线发光二极管，结构简单，易于小型化，且成本低；同时，红外线调制简单，依靠调制信号编码可实现多路控制；红外线不能通过阻挡物，不会产生信号串扰等误动作；功率消耗小，反映速度快；对环境无污染，对人、物无损害；抗干扰能力强，工作可靠。

附图说明：

图1为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：

本实施例所述遇障红外报警智能鞋在每只鞋上设置单片机1、红外发射驱动电路4、左侧红外二极管51、鞋右侧红外二极管52、鞋头部红外二极管53、鞋后跟红外二极管54、红外接收驱动电路6、鞋左侧光敏二极管71、鞋右侧光敏二极管72、鞋头部光敏二极管73、鞋后跟光敏二极管74、WIFI连接模块A和蓝牙连接模块B，鞋左侧红外二极管51和鞋左侧光敏二极管71连接组成鞋左侧红外传感器，鞋右侧红外二极管52和鞋右侧光敏二极管72连接组成鞋右侧红外传感器，鞋头部红外二极管53和鞋头部光敏二极管73连接组成鞋头部红外传感器，鞋后跟红外二极管54和鞋后跟光敏二极管74连接组成鞋后跟红外传感器，鞋左侧红外传感器、鞋右侧红外传感器、鞋头部红外传感器和鞋后跟红外传感器分别设置在鞋子的左侧、右侧、头部和后跟，鞋头部红外传感器、鞋后跟红外传感器、鞋左侧红外传感器、鞋右侧红外传感器默认的探测角度均为水平方向；单片机1分别与红外发射驱动电路4、红外接收驱动电路6、WIFI连接模块A和蓝牙连接模块B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，红外发射驱动电路4分别与鞋左侧红外二极管51、鞋右侧红外二极管52、鞋头部红外二极管53和鞋后跟红外二极管54连接，红外接收驱动电路6分别与鞋左侧光敏二极管71、鞋右侧光敏二极管72、鞋头部光敏二极管73和鞋后跟光敏二极管74连接，单片机1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。

本实施例所述遇障红外报警智能鞋设置有近距离、中距离、远距离三种报警模式，默认报警距离分别为0.3m、2m、5m，通过手机屏幕2实现报警模式的选择及各模式默认报警距离的设置。

本实施例所述遇障红外报警智能鞋遇到鞋左侧障碍物31时，单片机1通过红外发射驱动电路4驱动鞋左侧红外二极管51发出红外光，当红外光在遇到鞋左侧障碍物31后反射回来，反射回来红外光由红外接收驱动电路6驱动鞋左侧光敏二极管71接收，并将鞋左侧光敏二极管71接收的红外光转换为可测量的电压值U1，由于红外光的强度会随距离S₁₁的缩小而增强，红外接收驱动电路6转化的电压值U1会随之增强，而且转化的电压值U1与距离S₁₁成比例，以公式表示，即U1＝k/S₁₁，通过对转换的电压的计算，对公式进行转换，即S₁₁＝k/U1，确定手机使用者与鞋左侧障碍物31之间的距离S₁₁，手机使用者与鞋左侧障碍物31之间的距离S₁₁小于报警模式设置的报警距离时，即鞋左侧障碍物31在报警范围内时，在手机上通过手机屏幕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9以振动方式发出警报信息。

本实施例所述遇障红外报警智能鞋遇到鞋右侧障碍物32时，单片机1通过红外发射驱动电路4驱动鞋右侧红外二极管52发出红外光，当红外光在遇到鞋右侧障碍物32后反射回来，反射回来的红外光由红外接收驱动电路6驱动鞋右侧光敏二极管72接收，并将右侧光敏二极管72接收到的红外光转换为可测量的电压值U2，由于红外光的强度会随距离S₁₂的缩小而增强，红外接收驱动电路6转化的电压值U2会随之增强，而且转化的电压值U2与距离S₁₂成比例，以公式表示，即U2＝k/S₁₂，通过对转换的电压值计算，对公式进行转换，即S₁₂＝k/U2，确定手机使用者与鞋右侧障碍物32之间的距离S₁₂，当手机使用者与鞋右侧障碍物32之间的距离S₁₂小于报警模式设置的报警距离时，即鞋右侧障碍物32在报警范围内时，在手机上通过手机屏幕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9以振动方式发出警报信息。

本实施例所述遇障红外报警智能鞋遇到鞋前方障碍物33时，单片机1通过红外发射驱动电路4驱动鞋头部红外二极管53发出红外光，当红外光在遇到鞋前方障碍物33后反射回来，反射回来的红外光由红外接收驱动电路6驱动鞋头部光敏二极管73接收，并将鞋头部光敏二极管73接收的红外光转换为可测量的电压值U3，由于红外光的强度会随距离S₁₃的缩小而增强，红外接收驱动电路6转化的电压值U3会随之增强，而且转化的电压值U3与距离S₁₃成比例，以公式表示，即U3＝k/S₁₃，通过对转换的电压值计算，对公式进行转换，即S₁₃＝k/U3，确定手机使用者与鞋前方障碍物33之间的距离S₁₃，当手机使用者与鞋前方障碍物33之间的距离S₁₃小于报警模式设置的报警距离时，即鞋前方障碍物33在报警范围内时，在手机上通过手机屏幕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9以振动方式发出警报信息。

本实施例所述遇障红外报警智能鞋遇到鞋后方障碍物34时，单片机1通过红外发射驱动电路4驱动发射头的鞋后跟红外二极管54发出红外光，当红外光在遇到鞋后方障碍物34后反射回来，反射回来的红外光由红外接收驱动电路6驱动鞋后跟光敏二极管74接收，并将鞋后跟光敏二极管74接收的红外光转换为可测量的电压值U4，由于红外光的强度会随距离S₁₄的缩小而增强，红外接收驱动电路6转化的电压值U4会随之增强，而且转化的电压值U4与距离S₁₄成比例，以公式表示，即U4＝k/S₁₄，通过对转换的电压值计算，即S₁₄＝k/U4，确定手机使用者与鞋后方障碍物34之间的距离S₁₄，当手机使用者与鞋后方障碍物34之间的距离S₁₄小于报警模式设置的报警距离时，即鞋后方障碍物34在报警范围内时，在手机上通过手机屏幕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9以振动方式发出警报信息。

Claims (3)

1.一种遇障红外报警智能鞋，其特征在于在每只鞋上设置单片机、红外发射驱动电路、左侧红外二极管、鞋右侧红外二极管、鞋头部红外二极管、鞋后跟红外二极管、红外接收驱动电路、鞋左侧光敏二极管、鞋右侧光敏二极管、鞋头部光敏二极管、鞋后跟光敏二极管、WIFI连接模块和蓝牙连接模块，鞋左侧红外二极管和鞋左侧光敏二极管连接组成鞋左侧红外传感器，鞋右侧红外二极管和鞋右侧光敏二极管连接组成鞋右侧红外传感器，鞋头部红外二极管和鞋头部光敏二极管连接组成鞋头部红外传感器，鞋后跟红外二极管和鞋后跟光敏二极管连接组成鞋后跟红外传感器，鞋左侧红外传感器、鞋右侧红外传感器、鞋头部红外传感器和鞋后跟红外传感器分别设置在鞋子的左侧、右侧、头部和后跟，鞋头部红外传感器、鞋后跟红外传感器、鞋左侧红外传感器、鞋右侧红外传感器默认的探测角度均为水平方向；单片机分别与红外发射驱动电路、红外接收驱动电路、WIFI连接模块和蓝牙连接模块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，红外发射驱动电路分别与鞋左侧红外二极管、鞋右侧红外二极管、鞋头部红外二极管和鞋后跟红外二极管连接，红外接收驱动电路分别与鞋左侧光敏二极管、鞋右侧光敏二极管、鞋头部光敏二极管和鞋后跟光敏二极管连接，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所述遇障红外报警智能鞋，其特征在于其设置有近距离、中距离、远距离三种报警模式，默认报警距离分别为0.3m、2m、5m，通过手机屏幕实现报警模式的选择及各模式默认报警距离的设置。

3.根据权利要求1所述遇障红外报警智能鞋，其特征在于遇到障碍物时，通过红外发射驱动电路驱动置于鞋头部、鞋后跟及鞋左右两侧发射头的红外二极管发出红外光，当红外光在遇到障碍物后反射回来，反射回来红外光分别由红外接收驱动电路驱动红外接收头的置于鞋头部、鞋后跟及鞋两侧的光敏二极管接收，并将接收到的红外光转换为可测量的电压值，通过对转换的电压计算，确定使用者与障碍物之间的距离，当使用者与障碍物之间的距离小于报警模式设置的报警距离时，即障碍物在报警范围内时，在手机上通过手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音或/和通过手机振动传感器以振动方式发出警报信息。