CN106056846A - 一种适用于户外帐篷的智能服务盒子 - Google Patents

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叶雨鑫
方阳
肖洪东
周秋润
丁杰
胡凌燕
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Abstract

一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，包括太阳能充电供电模块、STM32核心板模块、4G远程通信模块、红外摄像模块、GPS定位模块、温湿度测量模块以及危险预警模块。本发明轻盈便携、使用方便、自主供能、功能多样，以太阳能为能源，节能环保。让用户无需再购买其他多功能帐篷就能享受高品质的野外出行，完善的危险预警模块也大大提高了出行的安全性。

Description

一种适用于户外帐篷的智能服务盒子
技术领域
本发明涉及一种适用于户外帐篷的智能服务盒子。
背景技术
随着人们对高质量健康生活需求的提高，野外出行越来越成为人们业余休闲活动的主流。在野外活动中，为了方便人们能随时随地的休息，帐篷通常是必不可少的。然而，普通的帐篷已经渐渐无法满足外出的人们对高科技生活的需求,包括远程监控、自主报警的等。在这个“互联网+”的时代，人们自然希望有一款产品能让他们在外出时依旧享受各种科技带来的便捷，同时还能保障外出的安全性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以与普通帐篷组合的户外智能服务盒子。它集成了全方位获取周围环境信息、接收和发送位置信息、4G远程通信、危险情况预警和太阳能充电供电功能。能让普通的帐篷变成多功能智能帐篷。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述适用于户外帐篷的智能服务盒子结构包括STM32核心板模块、红外摄像功能模块、GPS定位功能模块、温湿度测量功能模块、4G远程通信功能模块、预警功能模块、太阳能充电供电模块；
所述STM32核心板和4G通信模块均固定于所述智能盒子的内侧底部；4G模块信号输入输出端与STM32核心板信号输入输出端对应连接，将手机APP发送的指令传递到STM32核心板，实现对应功能；STM32核心板再将反馈信息传递给4G模块，再反馈到用户手机APP；所述4G模块还能实现在各种恶劣情况下的通讯；由于4G网络覆盖面积广，响应速度快，通信质量好，即使用户在极端情况下，仍能保证对外界的通讯和求救。
所述红外摄像功能模块由红外摄像头和控制红外摄像头旋转的舵机组成；
所述红外摄像头位于所述智能盒子外部正中，摄像头镜头水平向外；所述舵机位于盒子内部正中且转轴连接所述红外摄像头；所述红外摄像头信号输出端连接STM32核心板的信号输入端；所述STM32核心板的输出端连接舵机的输入端；用户通过手机APP控制舵机转轴旋转速度，以获得周围360度全方位的图像信息，并将红外摄像头拍摄到的画面显示在手机APP上；同时，红外摄像头还能向左和向右微调，以获得某一方位的具体图像信息。
所述温湿度测量模块中温度测量功能和湿度测量功能由温湿度传感器完成，所述温湿度传感器固定于所述智能盒子外部；所述温湿度传感器信号输出端与所述STM32核心板的信号输入端相连，传递采集到的周围环境温湿度信息。
所述预警功能模块由温湿度传感器、超声波传感器、红外摄像头、蜂鸣器和报警灯组成，包括异常温湿度预警，超声波预警和图像处理预警；所述超声波传感器位于智能盒子前方外侧；所述蜂鸣器位于智能盒子前方内侧，且开有圆形网孔口；所述报警灯位于智能盒子顶部的小孔内；所述超声波传感器信号输出端连接STM32核心板信号输入端，所述报警灯和蜂鸣器输入端连接STM32核心板输出端；温湿度传感器监测到异常温湿度信息或者有物体接近超声波传感器时，就会传递预警信号到STM32核心板，控制蜂鸣器蜂鸣以及报警灯闪烁。
所述红外摄像头信号输出端连接STM32核心板信号输入端，所述STM32核心板的输出端连接蜂鸣器和报警灯的输入端；STM32核心板中会预设几种常见危险物种作为识别目标，提取“识别目标样本”的特征，然后将红外摄像头采集到的图像与这些特征进行匹配；当匹配成功时，便触发报警模块，使蜂鸣器蜂鸣、报警灯闪烁。
所述太阳能充电供电模块由太阳能电池板、太阳能追踪器和储能电池构成；太阳能追踪器和太阳能电池板位于智能盒子外部，储能电池位于智能盒子内侧底部。太阳能电池板电能输出端连接所述储能电池的电能输入端，而所述储能电池电能输出端连接STM32核心板以及各功能模块；工作时，太阳能追踪器能实现对光照的追踪，以提高充电效率；太阳能电池板则将采集到的太阳能转化为电能储存在储能电池中，储能电池实现对各模块的电能供应。
所述 GPS定位功能模块的GPS定位器固定于所述智能盒子的内部侧壁，所述GPS定位器信号输出端与所述STM32核心板信号输入端相连，传递位置信息。
本发明具有以下优势:让普通帐篷用户无需购买新的智能帐篷，只需将智能盒子与普通帐篷进行组装即可；可旋转的红外摄像头能全方位的观察外界的情况，温湿度传感器能感知周围的环境信息；4G通信模块能让户外爱好者在4G基站覆盖范围内任何恶劣的环境中进行通信，而不用担心信号问题；温湿度异常预警、有其他危险动物靠近时就会触发的超声波预警以及图像处理预警能够最大程度的保障野外宿营者的人身安全；太阳能追踪器能让太阳能电池板最大限度的获取太阳能，为智能盒子提供持续、稳定的电能供应；智能盒子有良好的技术封装性，同时轻巧、易携带，能为外出露营带来很多便捷。
附图说明
图1为本发明所涉一种适用于户外帐篷的智能服务盒子的工作流程图；
图2是本发明所涉一种适用于户外帐篷的智能服务盒子的结构图；
图中，1．红外摄像头、2．舵机、3温湿度传感器、4报警灯、5蜂鸣器、6超声波传感器、7．GPS定位功能模块、8．储能电池、9．STM32核心板、10．4G模块、11．太阳能电池板、12．太阳能追踪器、13．盒子主体、14．可折叠三角支架。
具体实施方式
下面通过附图，并结合实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如附图1、2所示，一种适用于户外帐篷的智能服务盒子。包括太阳能充电供电模块、4G远程通信模块、STM32核心板、红外摄像功能模块、GPS定位功能模块、温湿度测量模块、预警功能模块。
所述太阳能充电供电模块由太阳能电池板 （11）、太阳能追踪器（12）和储能电池（7）组成。太阳能追踪器（12）由两个光敏电阻构成，由于太阳的位置是在缓慢变化的，为了更高效的获取太阳能，每隔半小时太阳能追踪器会探测一次光照强度，并微调太阳能电池板（11）的角度，以获得最大限度的太阳能，实现太阳能追踪。太阳能电池板（11）输出端连接储能电池（8）输入端，将收集到的太阳能转化为电能储存在储能电池中。储能电池（8）输出端则连接各器件的供电输入端，维持各器件正常工作。
所述4G远程通信模块由4G模块（10）和手机APP组成。所述4G模块（10）固定于智能盒子底部，通过4G网络与手机APP间交换信息。同时，4G模块（10）信号输入输出端与STM32核心板（9）信号输入输出端对应连接，将手机APP发送的指令传递到STM32核心板（9），实现对应功能；STM32核心板（9）将反馈信息传递给4G模块（10），再反馈到用户手机APP。4G通信模块还能在各种恶劣环境中实现与外界的信息交换。
所述红外摄像功能模块由红外摄像头（1）和舵机（2）组成。其中，所述红外摄像头（1）位于智能盒子外部正中，摄像头探头水平向外；所述舵机（2）位于智能盒子内部正中，舵机（2）转轴与红外摄像头（1）相连。所述红外摄像头（1）的信号输出端连接STM32核心板（9）的信号输入端，STM32核心板（9）的输出端连接舵机（2）的输入端。用户可通过手机APP控制红外摄像头（1）旋转速度，以获得周围360度全方位的图像信息。同时，还可以任意微调摄像头的转动，以获得某一个方位的具体图像信息。STM32核心板（9）再将这些图像信息反馈到用户手机APP上。
所述GPS定位功能模块由GPS定位器（7）组成。所述GPS定位器（7）固定于智能盒子侧壁，其信号输出端连接STM32核心板（9）信号输入端，传递位置信息。
所述温湿度测量模块由温湿度传感器（3）组成。所述温湿度传感器（3）位于智能盒子外侧，兼具温度测量功能和湿度测量功能。温湿度传感器（3）信号输出端连接STM32核心板（9）信号输入端，传递温湿度信息。
所述预警功能模块由温湿度传感器（3）、超声波传感器（6）、红外摄像头（1）、报警灯（4）和蜂鸣器（5）组成。所述超声波传感器（6）位于智能盒子前方外侧；所述蜂鸣器（5）位于智能盒子前方内侧，且开有圆形网孔口；所述报警灯（4）位于智能盒子顶部的小孔内。所述超声波传感器（6）信号输出端连接STM32核心板（9）信号输入端，所述报警灯（4）和蜂鸣器（5）输入端连接STM32核心板（9）输出端。温湿度传感器（3）监测到异常温湿度信息或者有物体接近超声波传感器（6）时，就会传递预警信号到STM32核心板（9），控制蜂鸣器（5）蜂鸣以及报警灯（4）闪烁。
所述预警功能模块中的图像处理预警模块由红外摄像头（1）组成。STM32核心板（9）中会预设几种常见危险物种作为识别目标，提取“识别目标样本”的特征，然后将红外摄像头（1）采集到的图像与这些特征进行匹配。当匹配成功时，便触发报警模块，使蜂鸣器（5）蜂鸣、报警灯（4）闪烁。
综上所述，本发明通过将多种功能封装到盒子中，使普通帐篷变成多功能智能帐篷。4G远程通信模块便于用户与外界交换信息以及特殊情况下应急求助；红外摄像模块和温湿度测量模块能方便用户全方位的了解周围环境信息；温湿度预警模块、超声波预警模块和图像处理预警模块组成的危险预警模块有效的提高了用户的人身安全；太阳能充电供电模块还能为户外智能服务盒子提供稳定的电能供应。用安卓手机下载对应APP就能实现对这些功能的使用，简单而便捷，同时也使得用户野外出行的安全性得到极大的提升。

Claims (7)

1.一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，其特征在于：所述适用于户外帐篷的智能服务盒子结构包括STM32核心板模块、红外摄像功能模块、GPS定位功能模块、温湿度测量功能模块、4G远程通信功能模块、预警功能模块、太阳能充电供电模块；所述STM32核心板和4G通信模块均固定于所述智能盒子的内侧底部；4G模块信号输入输出端与STM32核心板信号输入输出端对应连接，将手机APP发送的指令传递到STM32核心板，实现对应功能；STM32核心板再将反馈信息传递给4G模块，再反馈到用户手机APP；所述4G模块还能实现在各种恶劣情况下的通讯；由于4G网络覆盖面积广，响应速度快，通信质量好，即使用户在极端情况下，仍能保证对外界的通讯和求救。
2.根据权利要求1所述的一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，其特征在于：所述红外摄像功能模块由红外摄像头和控制红外摄像头旋转的舵机组成；
所述红外摄像头位于所述智能盒子外部正中，摄像头镜头水平向外；所述舵机位于盒子内部正中且转轴连接所述红外摄像头；所述红外摄像头信号输出端连接STM32核心板的信号输入端；所述STM32核心板的输出端连接舵机的输入端；用户通过手机APP控制舵机转轴旋转速度，以获得周围360度全方位的图像信息，并将红外摄像头拍摄到的画面显示在手机APP上；同时，红外摄像头还能向左和向右微调，以获得某一方位的具体图像信息。
3.根据权利要求1所述的一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，其特征在于：所述温湿度测量模块中温度测量功能和湿度测量功能由温湿度传感器完成，所述温湿度传感器固定于所述智能盒子外部；所述温湿度传感器信号输出端与所述STM32核心板的信号输入端相连，传递采集到的周围环境温湿度信息。
4.根据权利要求1所述的一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，其特征在于：所述预警功能模块由温湿度传感器、超声波传感器、红外摄像头、蜂鸣器和报警灯组成，包括异常温湿度预警，超声波预警和图像处理预警；所述超声波传感器位于智能盒子前方外侧；所述蜂鸣器位于智能盒子前方内侧，且开有圆形网孔口；所述报警灯位于智能盒子顶部的小孔内；所述超声波传感器信号输出端连接STM32核心板信号输入端，所述报警灯和蜂鸣器输入端连接STM32核心板输出端；温湿度传感器监测到异常温湿度信息或者有物体接近超声波传感器时，就会传递预警信号到STM32核心板，控制蜂鸣器蜂鸣以及报警灯闪烁；
所述红外摄像头信号输出端连接STM32核心板信号输入端，所述STM32核心板的输出端连接蜂鸣器和报警灯的输入端；STM32核心板中会预设几种常见危险物种作为识别目标，提取“识别目标样本”的特征，然后将红外摄像头采集到的图像与这些特征进行匹配；当匹配成功时，便触发报警模块，使蜂鸣器蜂鸣、报警灯闪烁。
5.根据权利要求1所述的一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，其特征在于：所述太阳能充电供电模块由太阳能电池板、太阳能追踪器和储能电池构成；太阳能追踪器和太阳能电池板位于智能盒子外部，储能电池位于智能盒子内侧底部。
6.太阳能电池板电能输出端连接所述储能电池的电能输入端，而所述储能电池电能输出端连接STM32核心板以及各功能模块；工作时，太阳能追踪器能实现对光照的追踪，以提高充电效率；太阳能电池板则将采集到的太阳能转化为电能储存在储能电池中，储能电池实现对各模块的电能供应。
7.根据权利要求1所述的一种适用于户外帐篷的智能服务盒子，其特征在于：所述 GPS定位功能模块的GPS定位器固定于所述智能盒子的内部侧壁，所述GPS定位器信号输出端与所述STM32核心板信号输入端相连，传递位置信息。
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