[發(fā)明專(zhuān)利]微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610129335.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105662795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方安安;高文華;索婧雯;陳吳;龍學(xué)焜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61H3/06
• 分類(lèi)號(hào): A61H3/06;A43B3/00
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋，尤其涉及將鞋子前方的障礙物及障礙物距離轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)來(lái)為盲人導(dǎo)航的智能鞋。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)具有盲人導(dǎo)航功能的智能鞋一般配置一次性電池，或需要從外部充電的充電電池，來(lái)滿(mǎn)足鞋內(nèi)各種智能設(shè)備的用電。不論是更換電池，還是采用外部充電都比較繁瑣，不利于盲人導(dǎo)航智能鞋的推廣。

現(xiàn)有盲人導(dǎo)航智能鞋一般使用紅外線測(cè)障礙物，測(cè)量距離不能太近，更不能測(cè)到馬上就要接觸到鞋的障礙物，像小石頭之類(lèi)的障礙物，更不能測(cè)到遠(yuǎn)距離的障礙物，例如行駛過(guò)來(lái)的機(jī)動(dòng)車(chē)等。

現(xiàn)有導(dǎo)盲鞋報(bào)警形式單一，未綜合考慮路況或環(huán)境的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋，該智能鞋能夠收集前方近距離和遠(yuǎn)距離障礙物信息并通過(guò)語(yǔ)音和振動(dòng)形式提醒盲人避免其撞上障礙物。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋包括鞋底和鞋幫，鞋底設(shè)置有發(fā)電裝置，該裝置包括兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，工作端T1和自由端T2；發(fā)電裝置連接電能存儲(chǔ)器，電能存儲(chǔ)器連接微處理器，鞋幫最前端的中間設(shè)置有微型超聲波收發(fā)器，鞋幫最前端的兩側(cè)設(shè)置有近紅外發(fā)射接收器，微型超聲波收發(fā)器、近紅外發(fā)射接收器與鞋底的信號(hào)處理器連接，微機(jī)處理器連接內(nèi)置喇叭、內(nèi)置振動(dòng)器、開(kāi)關(guān)、控制器、信號(hào)處理器及近紅外發(fā)射接收器和微型超聲波收發(fā)器。

本發(fā)明中微處理器將通過(guò)熱電偶發(fā)電得到的電能分配給各個(gè)用電模塊。當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，微機(jī)處理器通過(guò)判斷控制器的狀態(tài)并根據(jù)信號(hào)處理器發(fā)來(lái)的信號(hào)向內(nèi)置喇叭和內(nèi)置振動(dòng)器分配指令。

所述微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋鞋幫最前端有微型超聲波收發(fā)器及近紅外發(fā)射接收器。微型超聲波收發(fā)器主要用來(lái)測(cè)遠(yuǎn)距離障礙物；近紅外發(fā)射接收器主要用來(lái)測(cè)近距離障礙物。

所述微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋鞋底有內(nèi)置喇叭，當(dāng)測(cè)得前方有障礙物時(shí)，內(nèi)置喇叭會(huì)發(fā)出不同音頻的鳴叫。當(dāng)測(cè)得前方相對(duì)近距離有障礙物時(shí)內(nèi)置喇叭發(fā)出較高音頻的鳴叫，當(dāng)測(cè)得前方相對(duì)遠(yuǎn)距離有障礙物時(shí)內(nèi)置喇叭發(fā)出較低音頻的鳴叫。

所述微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋鞋底有內(nèi)置振動(dòng)器，當(dāng)測(cè)得前方有障礙物時(shí)，內(nèi)置振動(dòng)器會(huì)發(fā)生不同頻率的振動(dòng)。當(dāng)測(cè)得前方相對(duì)近距離有障礙物時(shí)內(nèi)置振動(dòng)器發(fā)出較高頻率的振動(dòng)，當(dāng)測(cè)得前方相對(duì)遠(yuǎn)距離有障礙物時(shí)內(nèi)置振動(dòng)器發(fā)出較低頻率的振動(dòng)。

所述微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋鞋底有控制器，當(dāng)控制器為高電平時(shí)，微機(jī)處理器只接收微型超聲波收發(fā)器經(jīng)信號(hào)處理器后發(fā)來(lái)的信號(hào)并控制內(nèi)置喇叭和內(nèi)置振動(dòng)器做出反應(yīng)；當(dāng)控制器為低電平時(shí)，微機(jī)處理器只接收近紅外發(fā)射接收器經(jīng)信號(hào)處理器后發(fā)來(lái)的信號(hào)并控制內(nèi)置喇叭和內(nèi)置振動(dòng)器做出相應(yīng)反應(yīng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明成本低，利于推廣。

2.本發(fā)明充分利用腳的熱能通過(guò)熱電偶發(fā)電供各用電模塊使用，自給自足。

3.本發(fā)明充分考慮各種突發(fā)情況，運(yùn)用喇叭鳴笛和振動(dòng)兩種方式報(bào)警，當(dāng)外界環(huán)境嘈雜喇叭鳴笛聽(tīng)不清楚時(shí)振動(dòng)起主要作用；當(dāng)路面凹凸不平，振動(dòng)難以感知時(shí)，喇叭鳴笛起主要作用。

4.本發(fā)明既可檢測(cè)到超近距離的障礙物，又可檢測(cè)到較遠(yuǎn)距離的障礙物（含移動(dòng)的障礙物）。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的PN結(jié)熱電偶發(fā)電的原理圖。

圖2為本發(fā)明提供的微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋的俯視圖的各模塊原理框圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2所示，本發(fā)明提供的微超聲和近紅外導(dǎo)航盲人穿戴智能鞋包括鞋底和鞋幫，鞋底有熱電偶發(fā)電裝置，把腳的熱能轉(zhuǎn)化為電能供用電模塊使用；來(lái)自微型超聲波收發(fā)器4和近紅外發(fā)射接收器3的信號(hào)經(jīng)處理之后被轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)來(lái)提醒盲人前方障礙物的情況。鞋底有PN結(jié)熱電偶發(fā)電裝置11，發(fā)電裝置11連接電能存儲(chǔ)器8，電能存儲(chǔ)器連接微處理器7，鞋幫最前端的中間設(shè)置有微型超聲波收發(fā)器4，鞋幫最前端的兩側(cè)設(shè)置有近紅外發(fā)射接收器3，微型超聲波收發(fā)器4、近紅外發(fā)射接收器3與鞋底的信號(hào)處理器5連接，微機(jī)處理器5連接內(nèi)置喇叭10、內(nèi)置振動(dòng)器9、開(kāi)關(guān)6、控制器12、信號(hào)處理器5及微型超聲波收發(fā)器4和近紅外發(fā)射接收器3。