CN110122966A - 一种北斗智能太阳帽及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种北斗智能太阳帽及系统，该北斗智能太阳帽，包括太阳帽本体、智能设备和电源模块；智能设备包括：控制器和分别均与所述控制器连接的存储模块、定位模块、无线传输模块、语音合成模块和骨传导模块；当所述定位模块采集的数据在预设范围内时，所述控制器控制所述语音合成模块将所述预设范围对应的景点文本信息，转换为音频数据，并通过所述骨传导模块播放；所述无线传输模块用于与服务终端和/或移动客户终端通讯连接。该北斗智能太阳帽在提供遮阴的同时，可以为游客提供景点导游词自主播报功能，且方便景区管理人员可以实时在服务终端上了解到游客分布情况，从而对景区游客流量进行实时的控制。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制和旅游领域，特别涉及一种北斗智能太阳帽及系统。
背景技术
随着旅游业的快速发展，以及人民生活水平的不断提高，旅游成了很多人节假日出行的选择，由于旅游业具有时效性的特点，导致了法定假日热点景区人满为患以及景区管理上困难的问题。在一些自然风景区，还有可能发生人员失踪等事故。与此同时，游客在这种环境下也很难得到很好的旅游体验。
同时，随着大数据、云计算、人工智能等高新技术的普及，建立智慧景区势在必行。智慧景区的建设将极大改善景区的管理水平、游客的旅游体验。从而推动整个旅游业的向前发展。
因此，如何改变目前杂乱无序的旅游环境，提供一种协助景点管理并且提高游客体验的设备，是同行从业人员研究的热题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种北斗智能太阳帽，可以为游客提供景点导游词自主播报功能，且方便景区管理人员可以实时在服务终端上了解到游客分布情况，从而对景区游客流量进行实时的控制。
本发明实施例提供一种北斗智能太阳帽，包括：太阳帽本体、智能设备和电源模块；所述智能设备和电源模块位于所述太阳帽本体上；所述电源模块与所述智能设备连接，用于为所述智能设备供电；
所述智能设备包括：控制器和分别均与所述控制器连接的存储模块、定位模块、无线传输模块、语音合成模块和骨传导模块；
所述存储模块用于存储位置信息及与所述位置信息相对应的景点文本信息；
当所述定位模块采集的数据在预设范围内时，所述控制器控制所述语音合成模块将所述预设范围对应的景点文本信息，转换为音频数据，并通过所述骨传导模块播放；
所述无线传输模块用于与服务终端和/或移动客户终端通讯连接。
在一个实施例中，所述智能设备还包括与所述控制器连接的显示屏；
所述显示屏用于显示所述定位模块采集的位置数据、与所述位置数据对应的景点名称及控制按键。
在一个实施例中，所述显示屏为OLED显示屏、LCD显示屏或液晶显示屏。
在一个实施例中，所述智能设备还包括与所述控制器连接的温度传感器；
当所述温度传感器采集的温度参数高于预设阈值时，所述控制器控制所述语音合成模块播放高温提醒。
在一个实施例中，所述温度传感器为单线数字温度传感器DS18B20。
在一个实施例中，所述电源模块包括：可充电电池及与其连接的充电模块；
所述充电模块设有如下一种或多种：
miniUSB型接口、MIcrousb接口、Type-c接口、30pin接口和lightning接口。
在一个实施例中，所述语音合成模块为SYN6288中文语音合成芯片。
在一个实施例中，所述控制器与存储模块一体设置，为STM32系列单片机；所述单片机上设有存储器。
在一个实施例中，所述智能设备还包括：照明手电筒及求救按键。
第二方面，本发明实施例还提供一种北斗智能太阳帽系统，包括：如上述实施例的任一项所述的北斗智能太阳帽、移动客户终端和服务终端；
所述移动客户终端包括：
接收模块，用于接收所述无线传输模块发送的定位数据；
计步传感器，用于获取手持所述移动客户终端晃动的频率；
分析模块，用于根据所述定位数据和晃动的频率，分析确定与所述移动端客户终端所匹配的用户的步数；
调用模块，用于调用并显示所述移动客户终端上的第三方地图应用程序；
所述服务终端，用于获取所述北斗智能太阳帽的定位数据，并根据数学模型分析游客旅游行为。
本发明的优点在于，与现有技术相比，本发明提出的技术方案，基于太阳帽的遮阴功能，让游客可以不用盲目的跟着队伍，可以在旅行的过程中充分的享受个人旅行；另外，该太阳帽小巧便于佩戴，样式多样满足不同类型的游客；骨传导模块，可使游客无需佩戴耳机；当游客到达一定的地理位置后，通过太阳帽的骨传导功能，自动播放语音介绍景点服务；实现了为游客提供景点导游词自主播报，不影响彼此语音交流；也方便景区管理人员可以实时在服务终端上了解到游客分布情况，从而对景区游客流量进行实时的控制，改变目前杂乱无序的旅游环境，一方面协助景点管理，另一方面也提高了游客体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明中提供的北斗智能太阳帽的结构图。
图2为本发明中提供的北斗智能太阳帽的智能设备2的结构框图。
图3为本发明中提供的DS18B20内部结构示意图。
图4为本发明中提供的控制器的结构示意图。
图5为本发明中提供的定位模块结构示意图。
图6为本发明中提供的北斗智能太阳帽系统的结构图。
图7为本发明中提供的系统信息传输示意图。
图8为本发明中提供的为北斗智能导游太阳帽发送数据的示意图。
图9为本发明中提供的移动终端接收数据的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1-2所示，本发明提供一种北斗智能太阳帽，包括：包括太阳帽本体1、智能设备2和电源模块3；其中：智能设备2和电源模块3位于太阳帽本体1上；该太阳帽本体1，带有帽檐，具有阴天遮风，晴天遮阳的功能，可以是多种材质，比如全棉、涤纶、T\C、CVC、尼龙、皮、绒、草类、PVC、不织布等制成。该太阳帽本体1上具有封装层，用于放置或安装智能设备2和电源模块3；只要不影响佩戴体验均可，本发明对智能设备2和电源模块3在太阳帽本体1上的具体位置不做限定。
上述电源模块3与智能设备2连接，用于为智能设备2供电；该智能设备2包括：控制器21和分别均与控制器21连接的存储模块22、定位模块23、无线传输模块24、语音合成模块25和骨传导模块26；
存储模块22用于存储位置信息及与该位置信息相对应的景点文本信息；
当定位模块23采集的数据在预设范围内时，控制器21控制语音合成模块25将该预设范围对应的景点文本信息，转换为音频数据，并通过骨传导模块26播放；
上述预设范围，可根据该景区内具体景点大小，设置范围大小；比如，以参观天坛公园为例，圜丘坛直径接近55m，距离圜丘坛中心60m～100m时，都可以将其归为预设的播报范围。
并且，上述无线传输模块可用于与服务终端或移动客户终端通讯连接，也可以同时与服务终端或移动客户终端通讯连接。
本实施例中，基于太阳帽的遮阴功能，让游客可以不用盲目的跟着队伍，可以在旅行的过程中充分的享受个人旅行；另外，该太阳帽小巧便于佩戴，样式多样满足不同类型的游客；骨传导模块，可使游客无需佩戴耳机；当游客到达一定的地理位置后，通过太阳帽的骨传导功能，自动播放语音介绍景点服务；实现了为游客提供景点导游词自主播报，不影响彼此语音交流；也方便景区管理人员可以实时在服务终端上了解到游客分布情况，从而对景区游客流量进行实时的控制，改变目前杂乱无序的旅游环境，一方面协助景点管理，另一方面也提高了游客体验。
在一个实施例中，该智能设备2还可以设有与控制器21连接的显示屏27，用于显示定位模块23采集的定位信息；及该定位信息对应的景点名称，并可显示相应的控制按钮；比如，当游客听完语音播放的介绍后，再想重复听，只需点击显示屏27上的重复播放按钮即可。进一步地，还可以显示电源模块的耗电信息及状态信息等。
其中，该显示屏，可以是OLED显示屏、LCD显示屏或液晶显示屏；其中OLED显示屏，是指有机电激发光二极管由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板，尤其适合于太阳帽的圆形轮廓；用简单驱动电路即可达到发光、制程简单、视角范围大；响应速度快，图像稳定；亮度高、色彩丰富、分辨率高。驱动电压低、能耗低，可与低容量的电池、集成电路等相匹配。
另外，为了便于游客了解环境温度，智能设备中，还可以设有温度传感器28，用于实时获取环境的温度参数，并进一步可通过显示屏27显示。比如当温度传感器28采集的温度参数高于35℃时，通过语音合成模块25及骨传导模块26，提醒游客注意高温避暑。
温度传感器28可选用DS18B20数字温度器，参照图3所示DS18B20是一种的单线数字温度传感器。温度测量范围较大，可以测量-55℃～+125℃，能够选择使用的端口为9～12。还可以转变精度，温度的最小数值可达0.0625℃，测量温度与16位数字扩展符号串行输出。
在一个实施例中，上述控制器21与存储模块22可一体设置，比如可以选择STM32系列单片机，参照图4所示，其专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz，单周期乘法和硬件除法。
片上集成32-512KB的Flash存储器或6-64KB的SRAM存储器；2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压，上电复位(POR)、掉电复位(PDR)和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL，带校准用于RTC的32kHz的晶振。
在一个实施例中，上述定位模块，可以选用UM220-IIIN北斗/GPS模块，如图5所示。其采用和芯星通完全自主知识产权的低功耗GNSS SoC芯片——HumbirdTM，是目前市场上尺寸最小的完全国产化的北斗GPS模块，该产品集成度高、易于应用，非常适合小尺寸要求的北斗模块。
具体比如选用SIMCom的凑型产品——SIM900A,它属于双频GSM/GPRS模块，完全采用SMT封装形式，其性能稳定，外观精巧，性价比高，能满足多种需求。SIM900A采用工业标准接口，工作频率为GSM/GPRS900/1800MHz，可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。另外，SIM900A的尺寸大小为24*24*3mm，尤其适用于太阳帽的紧凑型产品设计。
在一个实施例中，无线传输模块24，可以包括下述一项或多项：
WIFI模块、公众移动通信网通信模块、蓝牙模块和近场通信模块。
公众移动通信网通信模块可以是各种制式的2G、3G、4G、5G通信模块，近场通信模块可以是NFC(Near Field Communication)模块等。
在一个实施例中，上述语音合成模块25为SYN6288中文语音合成芯片；该芯片可将对景点的文字介绍，转换为语音。
该SYN6288中文语音合成芯片是一款中高端语音合成芯片，SYN6288通过异步串口接收待合成的文本，实现文本到声音(TTS)的转换。具有清晰、自然、准确的中文语音合成效果：可合成任意的中文文本，支持英文字母的合成。智能的文本分析处理算法，可正确识别数值、号码、时间日期及常用的度量衡符号。很强的多音字处理和中文姓氏处理能力。芯片内固化有常见语音提示音，支持16级音量调整。产品由SSOP贴片封装形式，体积业内最小：芯片各项指标，当应用于本发明提供的太阳帽时，均满足室外严酷环境下的应用。
在一个实施例中，骨传导模块26，为骨传导耳机，相对于通过振膜产生声波的经典声音传导方式，骨传导省去了许多声波传递的步骤，能在嘈杂的环境中实现清晰的声音还原，而且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人。应用在太阳帽上时，利用骨传导技术受话，紧贴骨头，声波直接通过骨头传至听神经，因此可以开放双耳，不伤害鼓膜，也能进一步提高游客的体验。
在一个实施例中，上述电源模块3包括可充电电池及充电模块，其中，可充电电池选用锂电池，充电管理模块可实现充电与保护功能。该充电模块，可设有一种或多种接口，miniUSB型接口、MIcrousb接口、Type-c接口、30pin接口和lightning接口等。比如当带有miniUSB型接口母座时，可以直接用手机充电器来做输入给锂电池充电。
该充电模块输入电压为5V，充电截止电压：4.2V，充电电流1000mA，电池过放保护电压2.5V，电池过流保护电流3A，可用于电压为3.6-3.7V等18650、聚合物等锂电池的充放电保护，单个或者多个并联同样可以用。
本发明提供的北斗智能太阳帽，以导游太阳帽为载体，通过景区租赁或免费发放的方式发放给游客。景区管理人员可以实时在服务终端上了解到游客分布情况，从而对景区游客流量进行实时的控制。另外，导游太阳帽还可以为游客提供景点导游词自主播报功能，当游客到达一定的地理位置后，通过太阳帽的骨传导功能，自动播放语音介绍景点。
比如在某些自然旅游风景区，当游客靠近某些危险的地方后，控制器根据定位模块获取的定位信息，通过语音合成模块及骨传导耳机，自动为游客发出危险警告，与此同时；也可以通过无线传输模块，发送到服务终端，景区管理人员也能接收到危险警告。
此外，该太阳帽还有一些应急功能，比如在黑暗条件下实现较长时间的照明。在游客遇到人生危险后可以通过太阳帽发送应急求救信号等。服务终端通过保存游客的定位信息，利用BP神经网络、蚁群算法等智能算法构建数学模型，来分析游客旅游行为，景区可以基于数据的分析的结果来改善景点的景观设置，开发热点的旅游路线，采取合适的措施来改善冷门的状况，提高景点的服务和管理水平，进而推动整个旅游业的向前发展。
第二方面，本发明还提供了一种北斗智能太阳帽系统，参照图6所示，包括上述任一项实施例所述的北斗智能太阳帽61、移动客户终端62和服务终端63；
其中，所述移动客户终端62包括：
接收模块，用于接收所述无线传输模块发送的定位数据；
计步传感器，用于获取手持所述移动客户终端晃动的频率；
分析模块，用于根据所述定位数据和晃动的频率，分析确定与所述移动端客户终端所匹配的用户的步数；
调用模块，用于调用并显示所述移动客户终端上的第三方地图应用程序；
所述服务终端，用于获取所述北斗智能太阳帽的定位数据，并根据数学模型分析游客旅游行为。
参照图7所示，为系统信息传输示意图；多个北斗智能太阳帽，分别连接各自使用者的移动终端；服务终端获取北斗智能太阳帽的定位数据，并根据数学模型进行分析、挖掘游客旅游行为。为旅客提供不拥堵的旅游路径、旅游景点播报、提供安全警告信息等。为景区作好规划旅游路线、景区建设、景区管理等。
下面通过一个实施例来说明北斗智能太阳帽系统的工作过程。
第一步：游客拿到该北斗智能太阳帽后，打开北斗智能导游太阳帽，单片机接收北斗传感器的信息。
第二步：OLED模块显示当前位置与距离目标点位置。
第三步：单片机通过蓝牙向手机APP发送数据，如图8所示，为北斗智能导游太阳帽发送数据的示意图。
第四步：中文语音合成模块和骨传导模块指引游客。
第五步：参照图9所示，用户查看手机APP数据，进行旅游观光。
第六步：服务终端获取北斗智能太阳帽的定位数据，并根据数学模型进行分析、挖掘游客旅游行为。为旅客提供不拥堵的旅游路径、旅游景点播报、提供安全警告信息等。为景区作好规划旅游路线、景区建设、景区管理等。
本实施例中，采用可穿戴太阳帽，将部分传感器、北斗模块巧妙地结合起来，多功能合一，可以准确有效地采集位置信息数据。北斗智能导游太阳帽不仅可以给游客介绍景点信息，引导游客正确合理的旅游出行，还可以保障游客的安全，危险时刻自动报警。并且移动终端，配合开发的APP程序，使用低功耗的蓝牙通信，调用手机安装的电子地图，比如百度地图、高德地图或是腾讯地图等；记录游客的位置，显示距离，并记录游客运动的步数；同时服务终端根据获取的游客定位信息，可用于为景区作好规划旅游路线、景区建设、景区管理等。
该北斗智能太阳帽不仅仅能做到普通太阳帽的功能，通过语音合成模块不断播报景点相关的信息(历史、人文等)，改善了游客的参观体验，提高了游客的人文素养；并将位置信息通过无线传输模块发送给服务终端，服务终端根据接收来自所有租赁或免费发放智能太阳帽的游客的定位信息，利用BP神经网络、蚁群算法等智能算法构建数学模型，来分析游客旅游行为，景区可以基于数据的分析的结果来改善景点的景观设置，开发热点旅游路线的同时，采取合适的措施改善冷门的状况，提高景点的服务和管理水平。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种北斗智能太阳帽，其特征在于，包括太阳帽本体(1)、智能设备(2)和电源模块(3)；所述智能设备(2)和电源模块(3)位于所述太阳帽本体(1)上；所述电源模块(3)与所述智能设备(2)连接，用于为所述智能设备(2)供电；
所述智能设备(2)包括：控制器(21)和分别均与所述控制器(21)连接的存储模块(22)、定位模块(23)、无线传输模块(24)、语音合成模块(25)和骨传导模块(26)；
所述存储模块(22)用于存储位置信息及与所述位置信息相对应的景点文本信息；
当所述定位模块(23)采集的数据在预设范围内时，所述控制器(21)控制所述语音合成模块(25)将所述预设范围对应的景点文本信息，转换为音频数据，并通过所述骨传导模块(26)播放；
所述无线传输模块(24)用于与服务终端和/或移动客户终端通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述智能设备(2)还包括与所述控制器(21)连接的显示屏(27)；
所述显示屏(27)用于显示所述定位模块(23)采集的位置数据、与所述位置数据对应的景点名称及控制按键。
3.根据权利要求2所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述显示屏(27)为OLED显示屏、LCD显示屏或液晶显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述智能设备(2)还包括与所述控制器(21)连接的温度传感器(28)；
当所述温度传感器(28)采集的温度参数高于预设阈值时，所述控制器(21)控制所述语音合成模块(25)播放高温提醒。
5.根据权利要求4所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述温度传感器(28)为单线数字温度传感器DS18B20。
6.根据权利要求1所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述电源模块(3)包括：可充电电池及与其连接的充电模块；
所述充电模块设有如下一种或多种：
miniUSB型接口、MIcrousb接口、Type-c接口、30pin接口和lightning接口。
7.根据权利要求1所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述语音合成模块(25)为SYN6288中文语音合成芯片。
8.根据权利要求1所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述控制器(21)与存储模块(22)一体设置，为STM32系列单片机；所述单片机上设有存储器。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种北斗智能太阳帽，其特征在于，所述智能设备(2)还包括：照明手电筒及求救按键。
10.一种北斗智能太阳帽系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的北斗智能太阳帽(61)、移动客户终端(62)和服务终端(63)；
所述移动客户终端(62)包括：
接收模块，用于接收所述无线传输模块发送的定位数据；
计步传感器，用于获取手持所述移动客户终端晃动的频率；
分析模块，用于根据所述定位数据和晃动的频率，分析确定与所述移动端客户终端所匹配的用户的步数；
调用模块，用于调用并显示所述移动客户终端上的第三方地图应用程序；
所述服务终端(63)，用于获取所述北斗智能太阳帽(61)的定位数据，并根据数学模型分析游客旅游行为。
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2019
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