本实用新型涉及一种智能盲人避障靴子。
背景技术：
盲人在行走时一般借助于盲杖，为了对盲人提供行走路况的参考，近年来出现了很多为盲人提供辅助行走功能的产品，比如导盲腰带、导盲杖、带GPS的导盲鞋、导盲眼镜等。
CN204337250U公开了一种导盲鞋，该导盲鞋包括电池、微动开关和鞋体前端设置的两个超声波探测器，微动开关用于接通电源和探测模块，两个超声波探测器分别向上和向下倾斜用于探测盲人前方是否具有障碍物。然而，该专利还具有以下问题：1、两个超声波探测器分别向上和向下倾斜，控制器通过超声波探测距离以判断是否有障碍物，盲人在走路过程中，由于抬脚时脚尖会向下倾斜，可能会使超声波探测到地面而引起误报警；2、当微控开关接通后，电池持续为探测模块供电，超声波模块将持续工作，造成了电量的消耗；3、报警装置单一，盲人无法识别不同类型的障碍物。
技术实现要素：
本实用新型针对以上的问题提出了一种智能盲人避障靴子，该避障靴子通过设置压力传感器和两个水平布置的超声波模块，可以保证靴子每次都是在盲人脚着地之后进行检测，避免了超声波的误检测，同时节省了电量的消耗。
本实用新型采用的技术手段如下：
一种智能盲人避障靴子，包括鞋体，还包括供电模块、开关、第一超声波模块、第二超声波模块，压力传感器、第一蜂鸣器、语音播报模块、主控制模块以及振动装置，所述供电模块置于所述鞋体内并通过所述开关与所述主控制模块电连接，所述第一超声波模块和第二超声波模块置于鞋体前端的不同高度处且分别与所述主控制模块电连接，所述第一超声波模块和第二超声波模块的超声波发射和接收探头分别水平布置，所述第二超声波模块位于第一超声波模块的上方，所述压力传感器置于所述鞋体内部脚跟处且与所述主控制模块电连接，所述振动装置置于所述鞋体内部且与所述主控制模块电连接，所述第一蜂鸣器和语音播报模块置于所述鞋体上且分别与所述主控制模块电连接；
进一步地，所述第一超声波模块距离鞋底的高度为30mm到70mm，所述第二超声波模块距离鞋底的高度为180mm到220mm；
进一步地，所述第一超声波模块距离鞋底的高度为50mm，所述第二超声波模块距离鞋底的高度为200mm；
进一步地，还包括人体红外感应模块和人体红外感应模块报警器，所述主控制模块还包括无线发射模块，所述人体红外感应模块置于所述鞋体前端且与所述主控制模块电连接，所述人体红外感应模块报警器包括无线接收模块和第二蜂鸣器；
进一步地，还包括GPS模块，所述GPS模块与所述主控制模块电连接；
进一步地，还包括除湿散热装置，所述除湿散热装置包括温度探测装置、湿度探测装置、加热模块以及风扇模块，所述温度探测装置、湿度探测装置、加热模块以及风扇模块分别与所述主控制模块电连接；
进一步地，还包括显示装置和控制按键，所述显示装置和控制按键置于所述靴体后端且与所述主控制模块电连接。
与现有技术比较，本实用新型所述的一种智能盲人避障靴子具有以下有益效果：1、该避障靴子包括两个水平设置的超声波模块、压力传感器，使得两个超声波模块只在盲人的脚落地后并脚跟与压力传感器作用时，才发出超声波以进行障碍物检测，这样可以防止人在走路进行抬脚过程中，由于脚尖会向下倾斜，使得超声波也朝向地面，容易引起误判断的问题；2、采用多种报警模式，使得盲人可以实时了解前面是什么样的障碍物；3、超声波置于不同的高度处，可以检测不同的高度的障碍物；4、还包括人体红外感应模块和红外报警模块，人体红外感应模块可以检测盲人前方是否具有行人，并通过红外报警模块提醒盲人对前面的行人进行避让；5、鞋子上设置有GPS模块，可以方便盲人的家人随时了解盲人的行动轨迹，以便及时了解其相关信息；6、设置有除湿散热模块，可以自动的检测电路模块中所处的环境，防止控制模块受潮或控制模块中温度过高导致电子器件老化，延长工作寿命；7、还包括显示模块和控制按键，显示模块和控制按键可以用于设置超声波检测和报警的距离，用于适合不同的盲人使用，使其更趋于人性化。
附图说明
图1为本实用新型的智能盲人避障靴子的结构图；
图2为本实用新型的智能盲人避障靴子的电路原理框图；
图3为人体红外感应模块报警器电路原理框图；
图4为除湿散热装置电路原理框图。
图中：1、靴体，2、第一超声波模块，3、第二超声波模块，4、压力传感器，5、第一蜂鸣器，6、语音播报模块，7、主控制模块，8、振动装置，9、人体红外感应模块，10、人体红外感应模块报警器，101、无线接收模块，102、第二蜂鸣器，11、无线发射模块，12、GPS模块，13、除湿散热装置，131、温度探测装置，132、湿度探测装置，133、加热装置，134、风扇模块，15、手机。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护的范围。
如图1和图2所示，一种智能盲人避障靴子，包括鞋体1、供电模块、开关、第一超声波模块2、第二超声波模块3、压力传感器4、第一蜂鸣器5、语音播报模块6、主控制模块7以及振动装置8，供电模块置于所述鞋体内并通过开关与主控制模块7电连接，开关用于控制供电模块与主控制模块7的之间的接通和断开，第一超声波模块2和第二超声波模块3置于靴体1前端的不同高度处且分别与主控制模块7电连接，一般的，第一超声波模块2距离靴底的高度为30mm到70mm，第二超声波模块3距离靴底的高度为180mm到220mm，且第一超声波模块2和第二超声波模块3分别与主控制模块7电连接，在靴体内部脚跟处置有压力传感器4，压力传感器4与主控制模块电连接。振动装置8置于所述靴体内部且与主控制模块7电连接，在本实施例中，振动装置8置于靴体内脚心位置处，第一蜂鸣器5和语音播报模块6置于所述靴体1上且分别与主控制模块7电连接。在本实施例中，第一蜂鸣器5、语音播报模块6置于靴体1后侧，主控制模块7置于靴体的鞋帮处。
通过在靴体1内部的脚跟处设置压力传感器4，盲人在行走过程中，随着脚的抬起和落下，压力传感器4上的接收到的压力值不同，压力传感器4将接收到的压力信号传递给主控制模块7，主控制模块7中设定相应的超声波模块的工作阈值，超声波工作阈值与接收到的压力值进行比较以控制超声波模块的工作状态。具体地，当脚抬起时，压力传感器受到的压力较小，此时，压力传感器的压力值小于工作阈值，主控制模块7控制超声波模块不进行工作，此时可以防止盲人在走路过程中，当抬起的脚在下落过程中一般脚尖先下倾，此时超声波模块也下倾朝向地面而引起的超声波模块的误检测。当脚落地后，脚跟与压力传感器接触，压力传感器受到的压力值增加，大于设定的工作阈值，此时主控制模块7控制超声波模块进行工作，第一超声波模块2探测高度较低的障碍物(一般与第一超声波模块的高度相适应)，第二超声波模块3探测高度较高的障碍物(一般与第二超声波模块的高度相适应)，在本实施例中，第一超声波模块2距离靴底的高度为30mm到70mm，第二超声波模块3距离靴底的高度为180mm到220mm，因此，第一超声波模块2探测高度为30mm到70mm的障碍物，第二超声波模块3探测高度为180mm到220mm的障碍物。优选地，第一超声波模块距离靴底的高度为50mm，所述第二超声波模块距离靴底的高度为200mm。主控制模块7根据超声波模块返回的信号判断障碍物的高度和距离并发出不同的报警信号。在本实施例中，第一超声波模块检测距离为0m到1m，当主控制模块根据第一超声波模块的信号判断障碍物距离为0.5m到1.0m时，主控制模块通过语音播报模块播报障碍物的距离，当障碍物距离为0m到0.5m时，主控制模块通过蜂鸣器进行报警，且离障碍物的距离越近，蜂鸣器的工作频率越高，即音调越高。设置语音播报模块和蜂鸣器两种装置进行报警，可以使得在障碍物距离为0.5m到1.0m的范围时，其对盲人的安全影响较小，这时我们用语音播报来得知障碍物的确切距离；而当障碍物距离小于0.5m时，对盲人的安全影响较大，这时我们用蜂鸣器来提醒，并且随着距离越近，蜂鸣器音调越高。语音播报距离精确，但播报过程需要一段时间，不能做到实时播报，而蜂鸣器报警距离不精确，但是距离一旦改变，其音调就会立即发生变化，因此可以做到实时报警，能够及时准确的向盲人提供相关报警信息，保障了盲人的安全。第二超声波模块用于检测较高的障碍物，一般设置其响应距离为0m到0.5m范围内高度超过180mm的障碍物，当主控制模块通过第二超声波模块判断前方0.5m范围内有高于180mm的障碍物时，则控制振动模块产生振动用于提醒盲人前方有较高的障碍物，由此提醒盲人需将脚抬高或者换方向前行，优选地，振动模块置于鞋体内脚心处，方便盲人感受到报警信号。
进一步地，还包括人体红外感应模块9和人体红外感应模块报警器10，所述主控制模块7还电连接有无线发射模块11，所述人体红外感应模块9置于所述靴体前端且与所述主控制模块7电连接，所述人体红外感应模块报警器10包括无线接收模块101和第二蜂鸣器102。红外感应模块9可以检测盲人前面120°的锥体范围内是否有行人，当检测到盲人前面的一定距离内有行人时，主控制模块7通过与其连接的无线发射模块11向人体红外感应模块报警器10发出报警信号，人体红外感应模块报警器10的无线接收模块101接收到报警信号，并通过第二蜂鸣器102产生报警信号。优选地，无线发射模块11为蓝牙模块，人体红外感应人体报警器10为蓝牙耳机。
进一步地，还包括GPS模块12，所述GPS模块12与所述主控制模块7电连接。GPS模块12采用GPRS流量卡，通过GPRS数据流传输数据，其能够将盲人的位置信息实时的发送至手机17等智能设备上，方便盲人的家属实时的了解和监视盲人的位置，保证了盲人的安全，防止其走失。
进一步地，还包括除湿散热装置13，所述除湿散热装置13包括温度探测装置131、湿度探测装置132、加热模块133以及风扇模块134，所述温度探测装置131、湿度探测装置132、加热模块133以及风扇模块134分别与所述主控制模块7电连接。并且除湿散热装置与主控制模块固定安装在一起，温湿度探测装置用于实时监测主控制模块所处的工作环境，并将测得的信息发送给主控制模块，当主控制模块处于的环境不适合其工作时，主控制模块控制除湿散热装置的加热模块或风扇模块进行除湿和散热工作，以提供主控制模块合适的工作环境，延长其使用寿命。优选地，主控制模块跟除湿散热装置固定安装在一起，镶嵌于鞋帮左侧，其外部置有塑料外壳用于保护。
进一步地，还包括显示装置和控制按键，所述显示装置与控制按键均是位于靴体上且与所述主控制模块电连接，在本实施例中，显示屏与控制按键镶嵌于鞋帮右侧(图中为示出)，其外部置有透明塑料外壳进行保护，该外壳可以打开与关闭。当需要通过控制按键进行设置测量参数时，打开透明塑料外壳进行调节，当调整完参数后，关闭塑料外壳以防止水和灰尘进入。控制按键可以设置第一超声波装置和第二超声波装置的探测距离，以满足不同盲人的使用需求，通过按键设置的数值可以通过显示器进行显示。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。