CN107366841A - 手电筒 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种手电筒，包括外壳，天线；射频模块；按键；照明光源；电池；主板；该主板包括：卫星信号处理电路，与射频模块连接，用于协调卫星资源，完成针对多种卫星通信信号转接和信息融合；按键逻辑电路，与按键连接，响应于按键动作触发控制指令；灯光数控电路，分别与照明光源和按键逻辑电路连接，接收按键逻辑电路的控制指令并控制照明光源完成照明输出；电源管理电路，与电池连接并为天线、射频模块、照明光源和主板分配适配的电源。手电筒、阅读灯、警示灯、大容量充电电源、火种、汽车启动器、破窗器、卫星定位仪跟踪器、应急求救仪等多种设备的功能集成在一个手电筒结构中，便于携带，功能强大。
Description
技术领域
本申请涉及卫星通信领域，尤其涉及一种手电筒。
背景技术
随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始尝试户外探险运动，例如极限登山、深度自驾等等。由于户外探险活动的特殊性，需要参与者在开始活动前要精心策划，携带足够的供给和应急处理工具，才能保证户外活动的顺利进行。当户外活动危及参与者生命安全时，有些工具甚至是应急救援的必然保障。
户外活动中，手电筒、灯光、手机充电电源、火种等都是经常用到的必须工具。如果使用车辆的户外活动，还必须面对车辆电瓶缺电无法启动的特殊情况，需要配置车辆应急启动器。遇到被困车内的紧急情况时，破窗器也是重要应急工具。在沙漠、海洋、深山、原始深林等户外探险爱好者的目的地，更需要卫星定位设备和卫星通信设备有效的将探险者在遇险地点的位置、状态等信息及时传递给救援中心。传统的户外工具，上述这些功能都是各自实现的。实际情况下，用户需要携带多个工具及其附件，非常容易丢失和遗漏。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种手电筒，用以解决现有技术中户外应急工具各自分散独立，种类较多，不便于携带的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种手电筒，包括：外壳；天线，接收和发送卫星通信信号；射频模块，与所述天线连接，对接收和发送的卫星通信信号进行处理；按键，设置在所述外壳的外表面，用于触发控制指令使所述手电筒在集成的多种功能之间进行切换；照明光源；电池，为所述手电筒内部的用电器件提供可分配的电源；主板，所述主板包括：卫星信号处理电路，与所述射频模块连接，用于协调卫星资源，完成针对多种卫星通信信号转接和信息融合；按键逻辑电路，与所述按键连接，响应于按键动作触发控制指令；灯光数控电路，分别与所述照明光源和按键逻辑电路连接，接收按键逻辑电路的控制指令并控制所述照明光源完成照明输出；电源管理电路，与所述电池连接并为所述天线、射频模块、照明光源和主板分配适配的电源。
在一个实施例中，所述手电筒还包括：外设接口，与所述电源管理电路连接，用于向外接设备供电或者接受外接设备的供电，所述外设接口进一步包括：
移动电源充电入口、移动电源供电出口、汽车启动器接驳口、蓝牙接口和USB接口中的任意一个或多个。
优选的，所述汽车启动器接驳口可接入汽车启动器电缆，并向所述汽车启动器电缆出口提供12V/6A输出，以便实现汽车启动功能。
在一个实施例中，所述手电筒可通过所述按键切换到自定义光源状态；所述主板还包括：蓝牙管理电路，分别与所述灯光数控电路和蓝牙接口连接，在所述自定义光源状态下通过所述蓝牙接口接受其他终端设备安装的应用程序的控制指令并通过所述灯光数控电路完成编程灯光显示。
优选的，在所述自定义光源状态下通过蓝牙接口接收根据文字内容转换的莫尔斯编码，灯光数控电路根据所述文字内容的莫尔斯编码控制照明光源进行闪动。
优选的，在照明状态下，所述手电筒可通过所述按键切换不同的照明功能；按键逻辑电路将按键的触发信号转换成控制指令传输至灯光数控电路，灯光数控电路根据控制指令控制照明光源在手电照明、阅读灯照明、闪烁警示灯和SOS呼救灯之间进行切换。
优选的，所述手电筒还包括指示灯，所述手电筒可通过所述按键切换到卫星定位状态；在卫星定位状态下，卫星信号处理电路通过射频模块和天线搜索卫星信号，同时通过指示灯显示搜索状态。
优选的，所述手电筒可通过所述按键切换到报警求援状态；在报警求援状态下，按键逻辑电路自动生成SOS灯光指令送给灯光数控电路，控制照明光源按照莫尔斯求救信号闪动；卫星信号处理电路按照固定时间间隔使用卫星通信信道向管理服务平台发送包含所述手电筒当前位置和状态信息的报警信号。
优选的，所述照明光源进一步包括：一组正向手电筒光源，用于实现手电照明和阅读灯照明功能；一组侧边光源，与所述正向手电筒光源配合实现闪烁警示灯和SOS呼救灯功能。
优选的，所述卫星信号处理电路、按键逻辑电路和灯光数控电路被集成为一块片上系统。
本申请实施例的有益效果包括：本申请实施例将手电筒、阅读灯、警示灯、大容量充电电源、火种、汽车启动器、破窗器、卫星定位仪跟踪器、应急求救仪等多种设备的功能集成在一个手电筒结构中，便于携带，功能强大。
附图说明
通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本申请实施例提供的手电筒的原理框图；
图2是本申请实施例提供的手电筒的原理框图；
图3是本申请实施例提供的手电筒的原理框图。
具体实施方式
以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请实施例提供的手电筒，将手电筒、阅读灯、警示灯、移动电源、汽车启动器、破窗器、火种等功能集成在一起，便于携带、小巧轻便、功能强大。考虑到越来越多的户外活动和应急救援需求，我们还在该手电筒中集成了卫星定位和卫星通信功能。还提供了安装在终端设备的应用程序，为用户提供个人位置和状态查询，通过蓝牙技术对手电筒进行控制等功能。
图1是本申请实施例提供的手电筒的原理框图，包括外壳10、天线11、射频模块12、按键13、照明光源14、电池15和主板16。
外壳10属于手电筒的结构件之一，结构件还包括内部分区支撑件、手电光源聚焦附件等。天线11接收和发送卫星通信信号；射频模块12与天线11连接，对接收和发送的卫星通信信号进行处理；本申请实施例的手电筒支持全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)、北斗卫星无线电导航系统(Radio Navigation Satellite System，RNSS)、伽利略卫星导航系统(GALILEO)等卫星导航定位系统，卫星通信可采用北斗卫星无线电测定系统(Radio Determination Satellite Service，RDSS)信道、舒拉亚(Thuraya)卫星通信信道、全球星(Globalstar)卫星通信信道、美国轨道通信公司(Orbcomm)卫星通信信道等。
照明光源14用于照明输出，电池15为所述户外工具内部的用电器件提供可分配的电源。按键13设置在外壳10的外表面，用于触发控制指令使手电筒在集成的多种功能之间进行切换。主板16包括卫星信号处理电路160、按键逻辑电路161、灯光数控电路162和电源管理电路163。卫星信号处理电路160与射频模块11连接，与射频模块11和天线10共同实现手电筒的卫星定位和通信功能。卫星信号处理电路160用于协调卫星资源，利用多进多出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术完成针对多种卫星通信信号的转接和信息融合。按键逻辑电路161与按键13连接，响应于按键动作触发控制指令，使手电筒在集成的照明、卫星定位通信、报警求援等功能之间进行切换，根据不同的按键动作触发对应的控制指令，从而切换至不同功能。例如，检测到连续两次按键操作时切换至卫星定位通信功能，检测到按键的长按操作时切换到报警求援功能。灯光数控电路162，分别与照明光源14和按键逻辑电路161连接，接收按键逻辑电路161的控制指令并控制照明光源14完成照明输出。电源管理电路163与电池15连接，为天线11、射频模块12、照明光源14和主板16分配适配的电源。
手电筒工作时，可通过按键13切换使用功能。按键13是手电筒外壳10表面的唯一控制键，不同的按键操作可以将手电筒切换至不同功能的工作状态，不仅使该手电筒的结构更加简单，而且便于用户的单手操作。
切换到照明功能后，手电筒还可以根据不同的按键操作在不同的照明功能之间进行切换，包括手电照明、阅读灯照明、闪烁警示灯、SOS呼救灯等。用户的按键动作经数字化后进入按键逻辑电路161，按键逻辑电路161将触发信号转换成对应的控制指令传输至灯光数控电路162。灯光数控电路162根据控制指令控制照明光源14完成手电照明、阅读灯照明、闪烁警示灯、SOS呼救灯等光源输出。
当手电筒切换到卫星定位通信功能时，卫星信号处理电路160开始工作，通过天线11和射频模块12搜索卫星信号，利用MIMO技术完成针对多种卫星通信信号的转接和信息融合。在一个实施例中，该手电筒进一步包括指示灯，在通过天线11和射频模块12搜索卫星信号时，通过指示灯的闪烁来表示搜索状态。
当手电筒切换到报警求援状态时，按键逻辑电路161自动生成SOS灯光指令送给灯光数控电路162，照明光源14开始交替按照莫尔斯求救信号闪动。同时卫星信号处理电路160按照固定时间间隔使用卫星通信信道向远程管理服务平台发送包含手电筒当前位置和状态信息的报警信号，直至用户重新按键切换至其他状态或者手电筒的电池15电量耗尽。
在一个实施例中，如图2所示，该手电筒进一步包括外设接口17。外设接口17与电源管理电路163连接，用于向外接设备供电或者接受外接设备的供电。外设接口17可进一步包括移动电源充电入口、移动电源供电出口、汽车启动器接驳口、蓝牙接口和USB接口中的任意一个或多个。其中，汽车启动器接驳口接入专用的汽车启动电缆后，电源管理电路163就利用电池15向汽车启动器接驳口提供12V/6A输出，从而能够实现汽车启动功能。电池15充放电部分使用成熟的移动电源充放电方案。当需要使用火种时，将专用USB打火机插入手电筒的USB接口充电，充电3分钟即可保证打火100次。
在一个实施例中，如图3所示，手电筒的主板16还包括蓝牙管理电路164。蓝牙管理电路164分别与灯光数控电路162和外设接口17的蓝牙接口连接。手电筒在照明状态下除了具有手电照明、阅读灯照明、闪烁警示灯、SOS呼救灯等光源输出之外，还具有自定义光源照明输出。在照明状态下，可通过按键13在各种照明输出之间进行切换。在自定义光源状态下，手电筒通过蓝牙接口接受其他终端设备安装的应用程序的控制指令并通过灯光数控电路162来控制照明光源14完成编程灯光显示。当切换到自定义光源状态时，手电筒可以通过蓝牙接口接受外接设备应用程序的控制并完成自定义编程灯光显示，还可以通过该应用程序将输入的文字内容转换成莫尔斯编码，通过蓝牙接口传送至手电筒，手电筒可以在自定义光源状态下根据上述文字内容的莫尔斯编码进行闪动，通过莫尔斯编码来展现文字内容。
本申请上述实施例中，照明光源14进一步包括一组正向手电筒光源和一组侧边光源。正向手电筒光源用于实现手电照明和阅读灯照明功能，侧边光源用于与正向手电筒光源配合实现闪烁警示灯和SOS呼救灯功能。
本申请实施例的主控电路板上，灯光数控电路162、卫星信号处理电路160、按键逻辑电路161以及蓝牙管理电路164可集成在一块片上系统上，使用全数字可配置信号处理片上系统(DSoC)技术，该片上系统芯片功能强大，使用90纳米工艺，四核CPU引擎，主频工作在2.5GHz，保证信息处理的快速、高效、准确。
电源管理电路163使用开关电源技术，为手电筒内部提供各种电压和功率的电源。本申请实施例可使用一块10000mAh大容量新型动力锂电池，并采用2种快速充电标准，最快可0.5小时内可充满，该电池最大放电电流可达200mA，保证卫星信号发射时的放电能力，手电筒的照明、卫星信号收发、汽车启动供电都使用该电池供电。
本申请实施例将手电筒、阅读灯、警示灯、大容量充电电源、火种、汽车启动器、破窗器、卫星定位仪跟踪器、应急求救仪等多种设备的功能集成在一个手电筒结构中，便于携带，功能强大。结合数字LED技术、高能动力电池技术、卫星定位技术、MIMO技术与整体结构成型技术，并且通过整体重新设计，而不是简单部件堆砌，可以极大提升手电筒的功能集成度，实现了将多种设备的功能集成在一个手电筒结构中。本申请实施例采用数控LED光源技术，所有手电筒上的光源在灯光数控电路的驱动下，可以按照数字化编程控制光源的亮、灭和照度。该技术可以轻松实现根据指令控制LED光源完成手电照明、阅读灯照明、闪烁警示灯、SOS呼救灯等光源输出功能。用户还可以通过终端设备的应用程序，将文字内容转换成莫尔斯编码，经蓝牙接口送至手电筒，手电筒可以在自定义光源照明的模式下根据上述文字内容的莫尔斯编码进行闪动，从而实现特殊情境下的紧急求援呼救。本申请实施例的手电筒不包含人机交互显控部分，而是由用户的终端设备承担。终端设备上运行该手电筒对应的应用程序，从而能够从终端设备控制该手电筒。终端设备可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，车载控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种手电筒，其特征在于，包括：
外壳；
天线，接收和发送卫星通信信号；
射频模块，与所述天线连接，对接收和发送的卫星通信信号进行处理；
按键，设置在所述外壳的外表面，用于触发控制指令使所述手电筒在集成的多种功能之间进行切换；
照明光源；
电池，为所述手电筒内部的用电器件提供可分配的电源；
主板，所述主板包括：
卫星信号处理电路，与所述射频模块连接，用于协调卫星资源，完成针对多种卫星通信信号转接和信息融合；
按键逻辑电路，与所述按键连接，响应于按键动作触发控制指令；
灯光数控电路，分别与所述照明光源和按键逻辑电路连接，接收按键逻辑电路的控制指令并控制所述照明光源完成照明输出；
电源管理电路，与所述电池连接并为所述天线、射频模块、照明光源和主板分配适配的电源。
2.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述手电筒还包括：
外设接口，与所述电源管理电路连接，用于向外接设备供电或者接受外接设备的供电，所述外设接口进一步包括：
移动电源充电入口、移动电源供电出口、汽车启动器接驳口、蓝牙接口和USB接口中的任意一个或多个。
3.根据权利要求2所述的手电筒，其特征在于，所述汽车启动器接驳口可接入汽车启动器电缆，并向所述汽车启动器电缆出口提供12V/6A输出，以便实现汽车启动功能。
4.根据权利要求2所述的手电筒，其特征在于，所述手电筒可通过所述按键切换到自定义光源状态；所述主板还包括：
蓝牙管理电路，分别与所述灯光数控电路和蓝牙接口连接，在所述自定义光源状态下通过所述蓝牙接口接受其他终端设备安装的应用程序的控制指令并通过所述灯光数控电路完成编程灯光显示。
5.根据权利要求4所述的手电筒，其特征在于，在所述自定义光源状态下通过蓝牙接口接收根据文字内容转换的莫尔斯编码，灯光数控电路根据所述文字内容的莫尔斯编码控制照明光源进行闪动。
6.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，在照明状态下，所述手电筒可通过所述按键切换不同的照明功能；
按键逻辑电路将按键的触发信号转换成控制指令传输至灯光数控电路，灯光数控电路根据控制指令控制照明光源在手电照明、阅读灯照明、闪烁警示灯和SOS呼救灯之间进行切换。
7.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述手电筒还包括指示灯，所述手电筒可通过所述按键切换到卫星定位状态；
在卫星定位状态下，卫星信号处理电路通过射频模块和天线搜索卫星信号，同时通过指示灯显示搜索状态。
8.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述手电筒可通过所述按键切换到报警求援状态；
在报警求援状态下，按键逻辑电路自动生成SOS灯光指令送给灯光数控电路，控制照明光源按照莫尔斯求救信号闪动；卫星信号处理电路按照固定时间间隔使用卫星通信信道向管理服务平台发送包含所述手电筒当前位置和状态信息的报警信号。
9.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述照明光源进一步包括：
一组正向手电筒光源，用于实现手电照明和阅读灯照明功能；
一组侧边光源，与所述正向手电筒光源配合实现闪烁警示灯和SOS呼救灯功能。
10.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述卫星信号处理电路、按键逻辑电路和灯光数控电路被集成为一块片上系统。
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