安全智能声呐鞋的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及一种安全智能声呐鞋。

背景技术：
：

当人们出行时，按下声呐鞋开关，声纳鞋开始工作。如果用户遇到坑洼、障碍物等路况，声呐鞋鞋底前方能够及时振动预警。如果用户身后、身侧有极速车辆靠近时，声呐鞋鞋底后面、侧面能够及时振动预警，同时声呐鞋后方设有红灯闪烁以提示车辆减速行驶。如果用户身后有坏人尾随时，声呐鞋鞋底的后面能够及时振动预警。通过预警提示，人们能够及时躲闪，避免发生意外，若有意外发生(脚底无压力超过3秒)，声呐鞋能够及时发短信、电话振铃通知家人，家人收到地理定位信息后，拨打110或120电话，使用户得到及时救助。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种安全智能声呐鞋，当人们出行遇到路面坑洼、突起，或有极速车辆靠近，或身后有人尾随时，声呐鞋能够振动预警，提醒人们及时躲闪，避免发生意外。若有意外发生，声呐鞋能够及时发短信、电话振铃通知家人，家人拨打110或120电话，使用户得到及时救助。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种安全智能声呐鞋，其组成包括：鞋本体1，所述的鞋本体1的鞋侧面设置电源开关12，所述的鞋本体1的后跟设置弧形太阳能板及供电模块2，所述的弧形太阳能板及供电模块2的下方设置指示红灯3，

所述的鞋本体1的鞋底前脚掌上设置预警震动模块ⅰ4-1，所述的预警震动模块ⅰ4-1的前方设置超声波模块ⅰ5-1，

所述的鞋本体1的鞋底中间左侧设置预警震动模块ⅱ4-2，所述的预警震动模块ⅱ4-2的右侧设置gsm通讯模块11，所述的预警震动模块ⅱ4-2的下方设置连接超声波模块ⅱ5-2，所述的超声波模块ⅱ5-2的右侧设置单片机6，所述的单片机6的下方设置gps定位模块7，

所述的鞋本体1的鞋底脚跟部设置压力传感器模块8，所述的压力传感器模块8的下方设置预警震动模块ⅲ4-3，所述的预警震动模块ⅲ4-3的下方设置超声波模块ⅲ5-3，所述的预警震动模块ⅲ4-3的左侧设置红外传感器模块9，所述的红外传感器模块9与超声波模块ⅲ5-3之间设置红灯提示模块10。

进一步的，所述的单片机6与超声波模块ⅰ5-1、超声波模块ⅱ5-2、超声波模块ⅲ5-3双向传输信号，所述的单片机6接收gps定位模块7、弧形太阳能板及供电模块2、压力传感器模块8、红外传感器模块9的信号，所述的单片机6向预警震动模块ⅰ4-1、预警震动模块ⅱ4-2、预警震动模块ⅲ4-3、gsm通讯模块11、红灯提示模块10发送控制信号；

所述的弧形太阳能板及供电模块2通过电源开关12控制供电。

进一步的，所述的单片机6的1号端连接电阻r1的一端，所述的单片机6的2号端连接电阻r2的一端，所述的单片机6的3号端连接gps定位模块7的3号端，所述的单片机6的4号端连接gps定位模块7的4号端，所述的单片机6的5号端连接电阻r3的一端，所述的单片机6的6号端连接压力传感器模块8的2号端，所述的单片机6的10号端连接gsm通讯模块11的3号端，所述的单片机6的10号端连接gsm通讯模块11的4号端，

所述的单片机6的21号端连接超声波模块ⅰ5-1的2号端，所述的单片机6的22号端连接超声波模块ⅰ5-1的3号端，

所述的单片机6的23号端连接超声波模块ⅱ5-2的2号端，所述的单片机6的24号端连接超声波模块ⅱ5-2的3号端，

所述的单片机6的25号端连接超声波模块ⅲ5-3的2号端，所述的单片机6的26号端连接超声波模块ⅲ5-3的3号端，

所述的单片机6的27号端连接红外传感器模块9的2号端。

进一步的，所述的单片机6的9号端连接电阻r4的一端与电容c1的一端，所述的电容c1的另一端连接工作电压vcc，所述的电阻r4的另一端连接电容c2的一端、电容c3的一端后接地，所述的电容c2的另一端连接晶振y1的一端与单片机6的18号端，所述的电容c3的另一端连接晶振y1的另一端与单片机6的19号端，所述的单片机6的20号端接地，

所述的单片机6的28号端串联二极管d2与电阻r6后连接工作电压vcc，所述的单片机6的40号端连接工作电压vcc。

进一步的，所述的电阻r1的另一端连接三极管q1的基极b，所述的三极管q1的发射极e连接驱动马达ⅰ的一端，所述的三极管q1的集电极c连接工作电压vcc，所述的驱动马达ⅰ配合预警震动模块ⅰ4-1使用，

所述的电阻r2的另一端连接三极管q2的基极b，所述的三极管q2的发射极e连接驱动马达ⅱ的一端，所述的三极管q2的集电极c连接工作电压vcc，所述的驱动马达ⅱ配合预警震动模块ⅱ4-2使用，

所述的电阻r3的另一端连接三极管q3的基极b，所述的三极管q3的发射极e连接驱动马达ⅲ的一端，所述的三极管q3的集电极c连接工作电压vcc，所述的驱动马达ⅲ配合预警震动模块ⅲ4-3使用。

进一步的，所述的gsm通讯模块11的1号端连接二极管d3的一端与电容c6的一端，所述的电容c6的另一端接地，所述的二极管d3的另一端接地。

进一步的，所述的工作电压vcc通过弧形太阳能板及供电模块2供电，所述的弧形太阳能板及供电模块2的vcc端连接电源开关12的一端，所述的电源开关12的另一端连接电容c4的一端、电容c5的一端、电阻r5的一端与工作电压vcc，所述的电阻r5的另一端连接发光二极管d1的一端，所述的发光二极管d1的另一端连接电容c5的另一端、电容c4的另一端与弧形太阳能板及供电模块2的gnd端。

有益效果：

1.本实用新型当人们出行时，按下声呐鞋开关，声纳鞋开始工作。如果用户遇到坑洼、障碍物等路况，声呐鞋鞋底前方能够及时振动预警。如果用户身后、身侧有极速车辆靠近时，声呐鞋鞋底后面、侧面能够及时振动预警，同时声呐鞋后方设有红灯闪烁以提示车辆减速行驶。如果用户身后有坏人尾随时，声呐鞋鞋底的后面能够及时振动预警。通过预警提示，人们能够及时躲闪，避免发生意外，若有意外发生(脚底无压力超过3秒)，声呐鞋能够及时发短信、电话振铃通知家人，家人收到地理定位信息后，拨打110或120电话，使用户得到及时救助。

2.本实用新型适用于所有人群，尤其适合低头族、儿童、老人、盲人、聋人、夜跑、高度近视等群体；户外使用，晴天，雨天均可，尤其适用于夏季暴雨天气，路面水浊水深，肉眼无法识别的路况。

3.本实用新型的声纳鞋预警电路系统镶嵌在每只鞋底，完全封闭式嵌入，橡胶底作为保护膜，做到绝缘，绝水。太阳能电池板附着在鞋后跟，再封装一层高强度塑料薄来保护太阳能电池板。

4.本实用新型的超声波探测发射角度大，方向性强，可以直接测量近距离目标，纵向分辨率高，并具备不受天气、光线、烟雾、电磁干扰等因素的影响。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的鞋底结构示意图。

附图3是本实用新型的电路连接框图。

附图4是本实用新型的超声波探测坑洼示意图。

附图5是本实用新型(a)路面平坦的反射图像(b)路面平坦的时间电流图像。

附图6是本实用新型(a)路面坑洼的反射图像(b)路面坑洼的时间电流图像。

附图7是本实用新型(a)路面障碍的反射图像(b)路面障碍的时间电流图像。

附图8是本实用新型(a)驱动马达ⅰ的电路图，(b)驱动马达ⅱ的电路图，(c)驱动马达ⅲ的电路图。

附图9是本实用新型(a)gsm通讯模块的电路图，(b)gps定位模块的电路图，(c)单片机的电路图。

附图10是本实用新型的弧形太阳能板及供电模块电路图。

附图11是本实用新型(a)红外传感器的电路图，(b)压力传感器模块的电路图。

附图12是本实用新型(a)超声波模块ⅰ的电路图，(b)超声波模块ⅱ的电路图，(c)超声波模块ⅲ的电路图。

具体实施方式：

一种安全智能声呐鞋，其组成包括：鞋本体1，所述的鞋本体1的鞋侧面设置电源开关12，所述的鞋本体1的后跟设置弧形太阳能板及供电模块2，所述的弧形太阳能板及供电模块2的下方设置指示红灯3，

所述的鞋本体1的鞋底前脚掌上设置预警震动模块ⅰ4-1，所述的预警震动模块ⅰ4-1的前方设置超声波模块ⅰ5-1，

所述的鞋本体1的鞋底中间左侧设置预警震动模块ⅱ4-2，所述的预警震动模块ⅱ4-2的右侧设置gsm通讯模块11，所述的预警震动模块ⅱ4-2的下方设置连接超声波模块ⅱ5-2，所述的超声波模块ⅱ5-2的右侧设置单片机6，所述的单片机6的下方设置gps定位模块7，所述的单片机6，

所述的鞋本体1的鞋底脚跟部设置压力传感器模块8，所述的压力传感器模块8的下方设置预警震动模块ⅲ4-3，所述的预警震动模块ⅲ4-3的下方设置超声波模块ⅲ5-3，所述的预警震动模块ⅲ4-3的左侧设置红外传感器模块9，所述的红外传感器模块9与超声波模块ⅲ5-3之间设置红灯提示模块10。

进一步的，所述的单片机6与超声波模块ⅰ5-1、超声波模块ⅱ5-2、超声波模块ⅲ5-3双向传输信号，所述的单片机6接收gps定位模块7、弧形太阳能板及供电模块2、压力传感器模块8、红外传感器模块9的信号，所述的单片机6向预警震动模块ⅰ4-1、预警震动模块ⅱ4-2、预警震动模块ⅲ4-3、gsm通讯模块11、红灯提示模块10发送控制信号；

所述的弧形太阳能板及供电模块2通过电源开关12控制供电。

进一步的，所述的单片机6的1号端连接电阻r1的一端，所述的单片机6的2号端连接电阻r2的一端，所述的单片机6的3号端连接gps定位模块7的3号端，所述的单片机6的4号端连接gps定位模块7的4号端，所述的单片机6的5号端连接电阻r3的一端，所述的单片机6的6号端连接压力传感器模块8的2号端，所述的单片机6的10号端连接gsm通讯模块11的3号端，所述的单片机6的10号端连接gsm通讯模块11的4号端，

所述的单片机6的21号端连接超声波模块ⅰ5-1的2号端，所述的单片机6的22号端连接超声波模块ⅰ5-1的3号端，

所述的单片机6的23号端连接超声波模块ⅱ5-2的2号端，所述的单片机6的24号端连接超声波模块ⅱ5-2的3号端，

所述的单片机6的25号端连接超声波模块ⅲ5-3的2号端，所述的单片机6的26号端连接超声波模块ⅲ5-3的3号端，

所述的单片机6的27号端连接红外传感器模块9的2号端。

进一步的，所述的单片机6的9号端连接电阻r4的一端与电容c1的一端，所述的电容c1的另一端连接工作电压vcc，所述的电阻r4的另一端连接电容c2的一端、电容c3的一端后接地，所述的电容c2的另一端连接晶振y1的一端与单片机6的18号端，所述的电容c3的另一端连接晶振y1的另一端与单片机6的19号端，所述的单片机6的20号端接地，

所述的单片机6的28号端串联二极管d2与电阻r6后连接工作电压vcc，所述的单片机6的40号端连接工作电压vcc。

进一步的，所述的电阻r1的另一端连接三极管q1的基极b，所述的三极管q1的发射极e连接驱动马达ⅰ的一端，所述的三极管q1的集电极c连接工作电压vcc，所述的驱动马达ⅰ配合预警震动模块ⅰ4-1使用，

所述的电阻r2的另一端连接三极管q2的基极b，所述的三极管q2的发射极e连接驱动马达ⅱ的一端，所述的三极管q2的集电极c连接工作电压vcc，所述的驱动马达ⅱ配合预警震动模块ⅱ4-2使用，

所述的电阻r3的另一端连接三极管q3的基极b，所述的三极管q3的发射极e连接驱动马达ⅲ的一端，所述的三极管q3的集电极c连接工作电压vcc，所述的驱动马达ⅲ配合预警震动模块ⅲ4-3使用。

进一步的，所述的gsm通讯模块11的1号端连接二极管d3的一端与电容c6的一端，所述的电容c6的另一端接地，所述的二极管d3的另一端接地。

进一步的，所述的工作电压vcc通过弧形太阳能板及供电模块2供电，所述的弧形太阳能板及供电模块2的vcc端连接电源开关12的一端，所述的电源开关12的另一端连接电容c4的一端、电容c5的一端、电阻r5的一端与工作电压vcc，所述的电阻r5的另一端连接发光二极管d1的一端，所述的发光二极管d1的另一端连接电容c5的另一端、电容c4的另一端与弧形太阳能板及供电模块2的gnd端。

整个系统以单片机为控制核心，当前方路面有坑洼或障碍物时，前方超声波返回信号变强，电路电流突然变大，给单片机一个高电平触发信号，单片机控制鞋底前方振动模块工作。当侧面、后方有高速车辆接近时，超声波返回信号频率变大，频率超过设定值，单片机控制鞋底对应的侧面、后方振动模块工作，同时，鞋底后方红灯闪烁，以提示车辆减速行驶。当身后有人跟踪时，红外传感器给单片机高电平，单片机控制鞋底后方振动模块工作。压力传感器模块把脚底的压力大小发送给单片机，单片机来判断用户当前状态(坐着、躺着、站着、行走)，若脚底无压力(坐着、躺着)超过3秒，判断用户遇险，单片机控制gms通信模块把gps定位模块接收的地理位置信息发短信给家人及电话振铃提示。由于鞋底电路需要密封，所以采用太阳能电池板给电路供电，且节能环保。

1.采用压力传感器模块来判断用户当前状态(坐着、躺着、站着、行走)。

2.采用超声波测距来探测前方路况(是否有坑洼、障碍物)。

3.利用超声波测速模块来探测侧面、后方路况(是否有高速运动物体接近)。

4.采用预警振动模块，每只鞋底设有三处(前、后、外侧)振动模块。

5.使用gps定位模块接收用户地理位置信息。

6.采用gms通信模块发短信、电话振铃通知家人。

7.采用红外传感器探测后方是否有人。

8.采用红灯闪烁提示后方高速行驶车辆减速。

9.采用高效太阳能电池板给电路供电。

10.采用具有绝缘绝水特性的橡胶材料密封电路。

11.鞋面设有商标logo，同时又是电路按钮开关。

声呐鞋前部装置具有测障，测坑洼功能。探测脚前方约3m左右的路面，声速约为340m/s，在来回6m距离上，接收延迟约为6/340s即17.65ms，而人的反应时间一般在0.2—0.3s之间，这段反应时间加上反射延时人大约前进了2.35m(奔跑状态)<3m，处于安全状态。由于不同的路况，反射回来的超声波强度不同，电路的电流大小不同，当单片机检测到有一个高电平触发信号时，声纳鞋振动预警。

(1)如果前方路面平坦，单位时间内返回的声波强度基本相等，电路的电流大小基本稳定，如图5所示.

(2)如果前方路面有坑洼，在坑洼处，声波返回明显延迟，其叠加到后一时刻返回的声波上，后一时刻声波强度变强，电路电流变大，如图6所示。

(3)如果前方路面有障碍物，在障碍处，声波返回明显超前，其叠加在前一时刻返回的声波上，此时声波强度变强，电路电流变大，如图7所示。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。