ما هي الوظيفة الأساسية لوحدة المستشعر بالموجات فوق الصوتية في الأحذية الذكية؟ تعزيز السلامة واكتشاف العوائق

الوظيفة الأساسية لوحدة المستشعر بالموجات فوق الصوتية هي العمل كأداة الإدراك المركزية للكشف عن البيئة. من خلال إصدار موجات صوتية عالية التردد بنشاط وتحليل الصدى العائد، تقوم الوحدة بحساب المسافة الدقيقة بين مرتدي الحذاء والأشياء المادية. تتيح هذه القدرة للحذاء مراقبة المسار في الوقت الفعلي وتقديم توجيهات سلامة فورية للمستخدم.

الفكرة الأساسية يحول هذا المستشعر الأحذية العادية إلى مساعد تنقل ذكي من خلال استخدام حسابات وقت الطيران للكشف عن العوائق - بغض النظر عن ظروف الإضاءة - ومنع الاصطدامات من خلال مراقبة المسافة في الوقت الفعلي.

آليات الإدراك

لفهم سبب كون هذه الوحدة هي "الدعم الأساسي للأجهزة" للأحذية الذكية، يجب أن تفهم كيف تعالج بيانات البيئة.

مبدأ التشغيل

يعمل المستشعر على مبدأ انعكاس الموجات الصوتية. يصدر نبضات صوتية عالية التردد تنتشر للخارج من الحذاء.

حساب وقت الطيران

بمجرد أن تصطدم هذه الموجات الصوتية بجسم ما، فإنها تنعكس عائدة إلى المستشعر. تقيس الوحدة "وقت الطيران" - المدة الزمنية الدقيقة التي استغرقتها الموجة للانطلاق والعودة.

تحديد المسافة

من خلال تحليل تأخير الوقت هذا، يحسب النظام المسافة الدقيقة إلى العائق. هذا يحول بيانات الإشارة المجردة إلى إحداثيات مكانية ملموسة وقابلة للتنفيذ لمرتدي الحذاء.

القدرات التشغيلية

لا يقوم مستشعر الموجات فوق الصوتية بقياس المسافة فحسب؛ بل يفسر بنشاط تعقيد سطح المشي.

مراقبة المسار في الوقت الفعلي

يوفر المستشعر مسحًا مستمرًا وديناميكيًا للبيئة. مع تحرك مرتدي الحذاء، يقوم المستشعر بتحديث بياناته على الفور ليعكس التغييرات في المسار.

اكتشاف الأشياء التي يصعب رؤيتها

على عكس أدوات التنقل التقليدية (مثل العصي) التي تعتمد على الاتصال الجسدي، يحدد هذا المستشعر العوائق المنخفضة أو المعلقة. هذه مخاطر قد يتم تفويتها بخلاف ذلك ولكن يتم اكتشافها بفعالية من خلال المسح الرأسي والأفقي الواسع للمستشعر.

توجيه السلامة بدون اتصال

الهدف النهائي لجمع البيانات هذا هو السلامة. عند اكتشاف عائق ضمن نطاق حرج، يقوم النظام بتشغيل آليات التغذية الراجعة - مثل المزججات أو الهزازات. يوفر هذا إشارة "توقف" أو "حذر" لمرتدي الحذاء دون أن يلمس الخطر.

فهم القيود التشغيلية

بينما يعد مستشعر الموجات فوق الصوتية أداة اكتشاف قوية، إلا أنه يخضع لمبادئ فيزيائية محددة تحدد أداءه.

الاعتماد على انعكاس الصوت

يعتمد النظام بالكامل على انعكاس الموجات الصوتية. لكي يسجل المستشعر عائقًا، يجب أن يكون الجسم قادرًا على عكس النبضة عالية التردد عائدة إلى الحذاء.

المرونة البيئية مقابل الفيزياء

يشير النص إلى أن هذه المستشعرات تمتلك "مرونة بيئية عالية"، خاصة فيما يتعلق بالضوء المحيط. نظرًا لأنها تستخدم الصوت بدلاً من البصريات، فإنها تعمل بشكل مثالي في الظلام الدامس أو ضوء الشمس الساطع. ومع ذلك، فهي تختلف عن الكاميرات المرئية؛ فهي "ترى" الهيكل والمسافة، وليس اللون أو النص.

اتخاذ القرار الصحيح لهدفك

عند تقييم تقنية الأحذية الذكية، يساعد فهم الفائدة المحددة لوحدة الموجات فوق الصوتية في توضيح تطبيقها.

إذا كان تركيزك الأساسي هو السلامة للمكفوفين وضعاف البصر: توفر قدرة المستشعر على اكتشاف العوائق المعلقة أو المنخفضة طبقة حماية لا تستطيع العصي البيضاء التقليدية توفيرها.
إذا كان تركيزك الأساسي هو المتانة الهندسية: هذه الوحدة مثالية للبيئات ذات الإضاءة غير المتوقعة، حيث لا يتأثر اكتشافها بدون اتصال بوقت اليوم أو الظلال.

تعمل وحدة المستشعر بالموجات فوق الصوتية كعيون للحذاء، لتحل محل الاعتماد البصري بدقة صوتية لضمان التنقل الآمن والمستقل.

جدول الملخص:

الميزة	الوصف	الفائدة
طريقة الكشف	انعكاس الموجات الصوتية عالية التردد	يعمل في جميع ظروف الإضاءة (الظلام أو ضوء الشمس الساطع)
الحساب الأساسي	قياس وقت الطيران (ToF)	يوفر مسافة دقيقة للمخاطر المادية
نطاق المسح	الكشف الأفقي والرأسي	يكتشف العوائق المنخفضة والمعلقة
تشغيل التغذية الراجعة	عتبات المسافة في الوقت الفعلي	ينبه مرتدي الحذاء عبر الاهتزاز أو الصوت قبل الاصطدام

الشراكة مع 3515 لحلول الأحذية المتطورة

بصفتنا شركة تصنيع واسعة النطاق تخدم الموزعين العالميين وأصحاب العلامات التجارية، فإن 3515 تجمع بين الحرفية التقليدية والابتكار الحديث. تغطي قدرات الإنتاج الشاملة لدينا جميع أنواع الأحذية، من سلسلة أحذية السلامة الرائدة لدينا والأحذية التكتيكية إلى أحذية التدريب الاحترافية والأحذية الرسمية.

هل تتطلع إلى دمج التكنولوجيا الذكية أو توسيع نطاق إنتاج الأحذية بالجملة؟ نقدم الموثوقية والخبرة اللازمة لتلبية متطلبات السوق المتنوعة. اتصل بنا اليوم لاستكشاف كيف يمكن لتميزنا في التصنيع أن يضيف قيمة لعلامتك التجارية ويؤمن سلسلة التوريد الخاصة بك.

المراجع

Anita B. Dombale. Smart Shoes for Blind People. DOI: 10.22214/ijraset.2023.57058

تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .

القائمة