一种户外智能帽子设计方法

技术领域

本发明专利涉及通讯领域，具体涉及一种基于LORA组网(远距离无线电LongRange Radio)进行“点名”通讯，基于GPS进行定位，以及基于蓝牙与手机进行数据交互的装置。

背景技术

目前，集体户外运动、集体旅游、集体自驾游、公司团建成为旅游业的一股潮流。然而集体户外活动，由于人员复杂以及环境因素等方面的影响，意外事故、人员走失等情况时有发生，然而在由于环境因素的影响，使得人员施救和搜索变的复杂和困难。

近期有人提出类似多功能智能安全帽设计，然而这类设计使用场景为建筑工地或者特殊作业环境中，且由于其所涉及的传感器种类繁多以及电池容量很大，进而导致设备重量的上升，增加佩戴者负担。除此之外，此类设备通讯方式基于运营商的移动通讯网络，在移动信号较差甚至没有移动信号覆盖户外景区，此类设备就失去其使用意义。

发明内容

本发明专利涉及一种户外智能帽子设计方法。本发明基于户外遮阳帽为原型，涉及LORA组网通讯、GPS定位、蓝牙通讯技术。LORA通讯范围一般为5-10km，且不需要依附运营商的移动网络，所以非常适合户外通讯，在集体户外活动中，通过LORA组网，可以实时了解各成员的状况，如遇突发情况可及时联络，GPS定位可以让施救者立刻知道伤员或者走失人员的位置，方便救援。蓝牙通过与手机连接，在户外手机信号覆盖较差时，可以将GPS定位信息发动到手机，及时了解自己的实时位置。考虑到户外集体运动的环境因素，增加迷你太阳能充电板为电池充电，进而增加持续续航。。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种户外智能帽子设计方法，其特征在于：外部特征包括GPS天线(101)、帽体(102)、功能模块(103)、USB口(104)、迷你太阳能充电板(105)、帽舌(106)；功能特征包括中央处理器MCU(201)、串口芯片(202)、USB口(203)、电源管理芯片(204)、迷你太阳能充电板(205)、锂电池(206)、开关(207)、稳压芯片(208)、蓝牙通讯模块(209)、GPS通讯模块(210)、GPS天线(211)、LORA通讯模块(212)；

所述GPS天线(101)采用GPS天线模块，用于进行GPS通讯定位，放置于帽子的最顶端；

所述帽体(102)为普通鸭舌帽的帽体材料；

所述功能模块(103)为功能集成电路，内含中央处理器MCU、串口芯片、USB口、电源管理芯片、锂电池、开关、稳压芯片、蓝牙通讯模块、GPS通讯模块、LORA通讯模块，位于帽舌(106)和帽体(102)交界处；

所述USB口(104)为普通USB接口，主要作用是给本发明充电以及与电脑端进行数据传输；

所述迷你太阳能充电板(105)为两块迷你太阳能充电板，位于帽舌(106)上面，用于增加户外续航时间；

所述帽舌(106)为普通鸭舌帽的帽舌材料和结构；

所述中央处理器MCU(201)为可编程芯片；

所述串口芯片(202)是中央处理器(201)与USB口(203)的桥梁，用以实现电脑端和中央芯片的数据传输；

所述USB口(203)为普通USB口，通过串口芯片(202)实现电脑端与中央处理器(201)的数据传输；

所述电源管理芯片(204)用以保护电池，保证电池充满电后及时断电；

所述迷你太阳能充电板(205)为整个功能模块提供续航；

所述锂电池(206)为普通锂电池，为本发明提供电能；

所述稳压芯片(208)为整个电路模块提供稳定的电压；

所述蓝牙通讯模块(209)为集成蓝牙模块，为本发明提供蓝牙传输功能；

所述GPS通讯模块(210)为集成GPS通讯模块，为本发明提供GPS相关功能；

所述GPS天线(211)为外置GPS天线，用于GPS信号收发；

所述LORA通讯模块(212)为集成LORA通讯模块，为本发明提供LORA通讯功能。

优选的，所述GPS天线(101)位于帽体(102)顶部，用于GPS信号收发。

优选的，所述功能模块(103)位于帽舌(106)和帽体(102)交界处。

优选的，所述迷你太阳能充电板(105)为两块mini太阳能充电板，位于帽舌(106)上面，用于增加户外续航时间。

优选的，所述功能模块(103)为功能集成电路，内含中央处理器MCU、串口芯片、USB口、电源管理芯片、锂电池、开关、稳压芯片、蓝牙通讯模块、GPS通讯模块、LORA通讯模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本一种户外智能帽子设计方法增加LORA通讯功能，解决了户外集体活动因移动网络覆盖问题而通讯受限的问题，可通过LORA“点名”接收集体活动成员的动态信息以及位置信息。。

2.本一种户外智能帽子设计方法增加蓝牙功能，可实现与手机蓝牙相连进，而将户外集体活动成员的位置信息发送到手机离线地图中，可以知道自己所在的方位。

3.本一种户外智能帽子设计方法增加GPS功能，户外集体活动参与人员遇到困难时可将佩戴的本发明装置设置为求救模式，本发明设置为求救模式，定时发送(附带位置信息)求救信号，LORA主机可快速收到求救者的位置信息，方便进行精准施救。

4.本一种户外智能帽子设计方法增加迷你太阳能充电板，锂电池+迷你太阳能充电板的组合方式，即轻便又能解决户外电量续航问题。

附图说明

图1为本发明一种户外智能帽子设计方法的结构示意图；

图1中标注说明：101、GPS天线；102、帽体；103、功能模块；104、USB口；105、迷你太阳能充电板；106、帽舌。

图2为本发明一种户外智能帽子设计方法的功能结构示意图。

图2中标注说明：201、中央处理器MCU；202、串口芯片；203、USB口；204、电源管理芯片；205迷你太阳能充电板；206、锂电池；207、开关；208、稳压芯片；209蓝牙通讯模块；210、GPS通讯模块；211、GPS天线；212、LORA通讯模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，一种户外智能帽子设计方法，外部特征包括GPS天线(101)、帽体(102)、功能模块(103)、USB口(104)、迷你太阳能充电板(105)、帽舌(106)；

GPS天线(101)采用GPS天线模块，用于进行GPS通讯定位，放置于帽子的最顶端；

帽体(102)为普通鸭舌帽的帽体材料；

功能模块(103)为功能集成电路，内含中央处理器MCU、串口芯片、USB口、电源管理芯片、锂电池、开关、稳压芯片、蓝牙通讯模块、GPS通讯模块、LORA通讯模块，位于帽舌(106)和帽体(102)交界处；

USB口(104)为普通USB接口，主要作用是给本发明充电以及与电脑端进行数据传输；

迷你太阳能充电板(105)为两块迷你太阳能充电板，位于帽舌(106)上面，用于增加户外续航时间；

帽舌(106)为普通鸭舌帽的帽舌材料和结构；

具体的：帽舌(106)和帽体(102)为普通鸭舌帽的材料和结构；功能模块(103)可实现蓝牙传输、LORA远程无线通信功能、GPS定位功能，其位置位于帽舌(106)和帽体(102)位于前额的连接处；两块迷你太阳能充电板(105)位于帽舌(106)上方，在户外采集阳光为电池充电，进而增加续航；GPS天线(101)位于帽体(102)的顶端，用于GPS信号收发；USB口(104)可连接电脑进行数据传输或者充电。

实施例2

请参阅图1、2，一种户外智能帽子设计方法，功能特征包括中央处理器MCU(201)、串口芯片(202)、USB口(203)、电源管理芯片(204)、迷你太阳能充电板(205)、锂电池(206)、开关(207)、稳压芯片(208)、蓝牙通讯模块(209)、GPS通讯模块(210)、GPS天线(211)、LORA通讯模块(212)；

中央处理器MCU(201)为可编程芯片；

串口芯片(202)是中央处理器(201)与USB口(203)的桥梁，用以实现电脑端和中央芯片的数据传输；

USB口(203)为普通USB口，通过串口芯片(202)实现电脑端与中央处理器(201)的数据传输；

电源管理芯片(204)用以保护电池，保证电池充满电后及时断电；

迷你太阳能充电板(205)为整个功能模块提供续航；

锂电池(206)为普通锂电池，为本发明提供电能；

稳压芯片(208)为整个电路模块提供稳定的电压；

蓝牙通讯模块(209)为集成蓝牙模块，为本发明提供蓝牙传输功能；

GPS通讯模块(210)为集成GPS通讯模块，为本发明提供GPS相关功能；

GPS天线(211)为外置GPS天线，用于GPS信号收发；

LORA通讯模块(212)为集成LORA通讯模块，为本发明提供LORA通讯功能；

具体的：USB口(203)的数据引脚通过串口芯片(202)与中央处理器MCU(201)相连，可用数据线连接设备与其进行数据交互。USB口(203)为外部连接口，其电源引脚连接电源管理芯片(204)，然后电源管理芯片(204)与锂电池(206)相连，可用数据线对本设备进行充电。迷你太阳能充电板(205)连接到电源管理芯片(204)，然后电源管理芯片(204)连接到锂电池(206)，可实现户外有光照条件下迷你太阳能充电板(205)对锂电池(206)进行充电。电源管理芯片(204)主要功能是防止锂电池倒充电以及控制充电电流。开关(207)连接锂电池(206)和稳压芯片(208)，控制整个设备的开关。稳压芯片(208)有稳压整流的功能，其电压输出口连接中央处理器MCU(201)、蓝牙通讯模块(209)、GPS通讯模块(210)、LORA通讯模块(212)，为其提供稳定电压。中央处理器MCU(201)通过串口与蓝牙通讯模块(209)连接，控制蓝牙通讯模块的接收和发送数据，可以实现本发明与手机蓝牙的交互。中央处理器MCU(201)通过串口与GPS通讯模块(210)连接，控制GPS通讯模块，通过GPS天线(211)接收和发送数据，实现本设备的定位。中央处理器MCU(201)通过SPI连接方式与LORA通讯模块(212)连接，控制LORA设备的发送和接收数据，可将设备的信息无线发送到LORA主机端，或者接收其他LORA设备发送来的数据，进而实现LORA组网。。

工作原理：本发明一种户外智能帽子设计方法基于户外遮阳帽为原型，实用且便于携带。利用LORA组网通讯可实现集体户外活动负责人与每个成员进行实时通讯，解决了户外移动信号覆盖问题带来的联络以及施救困难。GPS定位可让使用者实时了解自己的位置所在，通过蓝牙可将GPS信号发送到手机离线地图上，亦可通过LORA将定位信息发到集体户外活动负责人手中。一旦户外人员遇到危险或者迷路，本装置设置为求救模式，定时的发送(附带位置信息)求救信号，集体户外活动负责人可快速收到求救者的位置信息。迷你太阳能充电板在白天可持续为设备电池充电，可极大的提升设备续航能力，解决了户外救援中因走失人员或者伤员救援设备电量耗尽而无法联络的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。