[实用新型]基于超声波测距的盲人导航鞋

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波测距技术领域，尤其涉及了一种基于超声波测距的盲人导航鞋。

背景技术

超声波测距技术是利用超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了，这与雷达测距原理相似。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）。

机械能转化电能，通过切割电磁圈的磁感线，可以使机械能转化为电能。在电机中，机械能和电能可以互逆转换。

目前的一些盲人导航鞋有的设计比较复杂，要利用GPS技术和GPRS网络信号来辅助定位，而且常会受到天气信号及建筑物的影响，从而经常出现测量的结果不理想。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的就在于提供了一种基于超声波测距的盲人导航鞋，将超声波发射接收模块嵌入在鞋子的前端，通过盲人在步行过程中周期性向前发射超声波信号来判断前方的路况，从而及时提醒盲人路况，同时巧妙的利用盲人在步行过程中脚的反复性动作将机械能转换成电能从而给电路系统供电，不仅具有新颖性，而且具有非常重要的现实意义。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种基于超声波测距的盲人导航鞋，包括依次连接的超声波模块、放大器、滤波器、中央处理器、语音提示模块；

所述超声波模块由超声波发射模块与超声波接收模块组成；

还包括电池模块，所述电池模块分别与超声波模块、放大器、滤波器、中央处理器、语音提示模块相连接；

还包括依次连接的机电转换模块、电能存储模块、LED灯；所述机电转换模块设有一弹性装置；

所述电能存储模块通过开关单元连接于电池模块；

所述LED灯由机电转换灯与电池充电灯组成。

作为一种优选方案，所述超声波模块采用的型号为HC-SR04。

作为一种优选方案，所述放大器采用的型号为AD817。

作为一种优选方案，所述滤波器采用的型号为TPL2015-G01。

作为一种优选方案，所述中央处理器采用CX20106A芯片。

作为一种优选方案，所述语音提示模块采用WT588芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1. 将超声波发射模块和超声波接收模块安装在一起，当导航鞋前方有障碍物时，超声波发射模块发射出去的超声波信号就会随时被超声波接收模块采集到，及时有效；

2. 通过放大器和滤波器对接收到的信号进行放大处理，并且有效的滤除环境中其他频率的噪声信号和滤除电源中带来的噪声信号，从而排除了噪声干扰，提高了数据的准确度；

3. 通过中央处理器进行信号的处理，得到障碍物距离盲人的距离并且通过语音提示模块告诉盲人，更为准确和人性化；

4. 采用机电转换模块将盲人在步行过程中产生的机械能转换为电能并存储起来，节省了购买电池的成本。

附图说明

图1为本实用新型的盲人导航鞋的结构框图；

图2为本实用新型中机电转换模块的位置状态示意图一；

图3为本实用新型中机电转换模块的位置状态示意图二。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例：

如图1所示，一种基于超声波测距的盲人导航鞋，包括依次连接的超声波模块1、放大器2、滤波器3、中央处理器4、语音提示模块5；

所述超声波模块1由超声波发射模块1-1与超声波接收模块1-2组成；

所述超声波模块1用于发射和接收超声波信号；所述放大器2用于把接收的超声波信号进行放大处理；所述滤波器3用于放大后的噪声滤除，并将有效的超声波信号过滤出来；所述中央处理器4对得到的超声波信号进行调制解调器处理等，并得到障碍物距离盲人距离的数据；所述语音提示模块5内置有语音芯片，可以将从中央处理器4出来的信号转换成语音信号，进而及时提醒盲人路况；