CN110422304A - 一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置 - Google Patents

一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，跟随式救生系统包括呼救器和浮动单元，呼救单元至少包括微型单片机、第一北斗定位模块、第一电源部、呼救按钮和第一通讯模块，微型单片机分别与第一北斗定位模块、第一电源部、呼救按钮和第一通讯模块电性连接；浮动单元至少包括机载单片机、第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部，机载单片机分别与第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部电性连接，且第二通讯模块与第一通讯模块连接；本发明使得用户在发生危险的时候可以基于呼救器快速完成求救信息发出，并由跟随的浮动单元基于求救信息完成快速救援反应。

Description

一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置
技术领域
本发明属于救生设备领域，尤其涉及一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置。
背景技术
游泳是一种全身性运动，不但可以减肥，还可以提高人们的心肺功能。虽然游泳有诸多的好处，但是水域毕竟是一个特殊的环境，游泳时难免会出现突发状况，比如手脚抽筋，体力不支等等，而常常因为这些突发情况不能自救而造成溺水。为了保证安全不得不穿游泳衣或者游泳圈，这样会增大游泳时的阻力并且携带也十分不方便。
发明内容
本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种能够在用户游泳时保持特定距离跟随于用户的救生系统和装置，并在用户发出求救信号后快速运动至用户身边的救生系统和装置。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，所述跟随式救生系统包括呼救单元和浮动单元，所述呼救单元至少包括微型单片机、第一北斗定位模块、第一电源部、呼救按钮和第一通讯模块，所述微型单片机分别与所述第一北斗定位模块、第一电源部、呼救按钮和第一通讯模块电性连接；所述浮动单元至少包括机载单片机、第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部，所述机载单片机分别与所述第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部电性连接，且所述第二通讯模块与所述第一通讯模块无线连接；当所述微型单片机接收到呼救按钮触发的电频信号时，所述驱动系统被配置为基于第一北斗定位模块采集的第一位置信息、第二北斗定位模块采集的第二位置信息和电子罗盘采集的方位数据驱动所述浮动单元运动至第一位置信息处。
通过本发明技术方案中呼救单元和浮动单元中各功能模块的结构设计，使得用户在发生危险的时候可以基于呼救单元快速完成求救信息发出，并由跟随的浮动单元基于求救信息完成快速救援反应，从而避免了传统依靠声音求救带来的救援不确定性风险，即是所求必有所答。
根据一个优选的实施方式，所述驱动系统被配置为当所述浮动单元距离所述呼救单元距离大于第一预设距离时，驱动所述浮动单元以第一预设速度运动至距呼救单元第二预设距离位置处。
通过以该模式进行驱动系统配置，实现了浮动单元与用户间基于距离位置信息的阶段性跟随。即当浮动单元间隔用户大于某设定距离后，驱动系统启动，并移动靠近至距用户预设距离值的位置处，通过浮动单元的阶段性跟随模式设置，使得本浮动单元上驱动系统不必时刻处于启动或工作状态，极大程度上降低了电能损耗，从而提高了本浮动单元的续航时间或续航里程，从而有利于本装置的使用推广。
根据一个优选的实施方式，所述驱动系统被配置为当所述浮动单元距离所述呼救单元距离大于第一预设距离时，驱动所述浮动单元以呼救单元远离浮动单元的速度为速度向呼救单元方向运动。
通过以该模式进行驱动系统配置，实现了浮动单元在跟随用户时，能够时刻保持两者间处于第一预设距离。即当两者处于大于该第一预设距离时，浮动单元以匹配用户远离的速度为移动速度跟随用户移动。从而使得浮动单元能够时刻处于最佳反应位置处，有利于对用户进行实时救援。
根据一个优选的实施方式，所述驱动系统被配置为在机载单片机接收到呼救信号时，驱动所述浮动单元以满负荷功率运动至所述第一位置信息处。即是，当浮动单元接收到由呼救单元发出的求救信号时，驱动系统将以满功率状态运动至用户位置处，以保证救援的及时和有效性。
根据一个优选的实施方式，所述浮动单元搭载与浮动装置之上，且所述浮动装置为船型结构，且在船体底部沿船体龙骨方向设置有用于给用户抓附或着力的拉座。
通过将拉座设置于浮动装置底部，避免了用户在借由浮动装置提供浮力或支撑力时将浮动装置碰翻，从而避免了损坏浮动装置上各功能部件的问题。
根据一个优选的实施方式，所述呼救单元搭载于呼救器之上，所述呼救器为手表式佩戴结构。通过将所述呼救单元设置手表式佩戴结构，有助于用户在发生紧急情况时能完成快速呼救动作。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：通过本发明技术方案中呼救单元和浮动单元中各功能模块及其结构结构设计，使得用户在发生危险的时候可以基于呼救单元快速完成求救信息发出，并由跟随的浮动单元基于求救信息完成快速救援反应，从而避免了传统依靠声音求救带来的救援不确定性风险，且本装置的智能化设计使得救生率大大提高。
附图说明
图1是本发明的跟随式救生系统的各功能模块间连接关系示意图；
图2是本发明跟随式救生装置的结构示意图；
图3是本发明跟随式救生装置中浮动装置的剖视图；
其中，1-螺旋桨驱动轴安装座，2-螺旋桨，3-螺旋桨驱动轴，4-偏转固定管，5-偏转驱动电机，6-偏转齿盘，7-驱动电机，8-电池，9-机载单片机，10-浮板，11-北斗定位模块安装支架，12-第二北斗定位模块，13-拉座，14-稳流座，15-传动轴，16-电子设备安装舱，17-腕带，18-呼救器，19-第一北斗定位模块，20-呼救按钮。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
实施例1：
参考图1所示，图中示出了一种基于北斗导航的跟随式救生系统。所述跟随式救生系统及，所述跟随式救生系统包括呼救单元和浮动单元。所述呼救单元与所述浮动单元为分离式设计。所述呼救单元用户完成用户在紧急状况时的呼救及定位。所述浮动单元用于在紧急状态时实现对用户的浮力支撑或施救。
优选地，所述呼救单元至少包括微型单片机、第一北斗定位模块19、第一电源部、呼救按钮20和第一通讯模块，所述微型单片机分别与所述第一北斗定位模块19、第一电源部、呼救按钮20和第一通讯模块电性连接。所述第一北斗定位模块19用于完成对呼救单元或用户所处处的位置信息采集。呼救按钮20用于完成用户在紧急状况时的呼救信号的触发。所述微型单片机用于完成对第一北斗定位模块19及呼救按钮20发送的信号进行数据采集。所述第一通讯模块用于完成呼救单元与浮动单元间的数据通讯。
优选地，所述浮动单元至少包括机载单片机9、第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部，所述机载单片机9分别与所述第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部电性连接，且所述第二通讯模块与所述第一通讯模块无线连接。所述第二北斗定位模块用于实现对浮动单元所处位置的位置信息进行数据采集。所述电子罗盘用于实现对所述浮动单元的方位信息数据进行采集。所述驱动系统用于为所述浮动单元提供移动动力。所述转向系统用于为所述浮动单元运动时进行转向控制。所述第二通讯模块用于实现与所述呼救单元进行数据通讯。
优选地，当所述微型单片机接收到呼救按钮20触发的电频信号时，所述驱动系统被配置为基于第一北斗定位模块12采集的第一位置信息、第二北斗定位模块12采集的第二位置信息和电子罗盘采集的方位数据驱动所述浮动单元运动至第一位置信息处，以完成对求救人的快速救援。
即是，通过本发明技术方案中呼救单元和浮动单元中各功能模块的结构设计，使得用户在发生危险的时候可以基于呼救单元快速完成求救信息发出，并由跟随的浮动单元基于求救信息完成快速救援反应，从而避免了传统依靠声音求救带来的救援不确定性风险，即是所求必有所答。
优选地，所述驱动系统被配置为当所述浮动单元距离所述呼救单元距离大于第一预设距离时，驱动所述浮动单元以第一预设速度运动至距呼救单元第二预设距离位置处。
通过以该模式进行驱动系统配置，实现了浮动单元与用户间基于距离位置信息的阶段性跟随。即当浮动单元间隔用户大于某设定距离后，驱动系统启动，并移动靠近至距用户预设距离值的位置处，通过浮动单元的阶段性跟随模式设置，使得本浮动单元上驱动系统不必时刻处于启动或工作状态，极大程度上降低了电能损耗，从而提高了本浮动单元的续航时间或续航里程，从而有利于本装置的使用推广。
优选地，所述驱动系统被配置为当所述浮动单元距离所述呼救单元距离大于第一预设距离时，驱动所述浮动单元以呼救单元远离浮动单元的速度为速度向呼救单元方向运动。
通过以该模式进行驱动系统配置，实现了浮动单元在跟随用户时，能够时刻保持两者间处于第一预设距离。即当两者处于大于该第一预设距离时，浮动单元以匹配用户远离的速度为移动速度跟随用户移动。从而使得浮动单元能够时刻处于最佳反应位置处，有利于对用户进行实时救援。
优选地，所述驱动系统被配置为在机载单片机9接收到呼救信号时，驱动所述浮动单元以满负荷功率运动至所述第一位置信息处。即是，当浮动单元接收到由呼救单元发出的求救信号时，驱动系统将以满功率状态运动至用户位置处，以保证救援的及时和有效性。
进一步地，所述浮动单元还可以基于岸边求生员操控的遥控器完成浮动单元的运动操作，以避免在呼救单元未成功发送呼救信号时，所述浮动单元仍能快速进行救援操作。
参考图2和图3所示，图2示出了一种基于北斗导航的跟随式救生装置的结构示意图。图3示出了救生装置中浮动装置的剖视图。所述救生装置用于完成对图1示出的救生系统的搭载，且所述北斗导航的跟随式救生系统不限于采用本救生装置进行搭载。
优选地，所述救生装置包括用于搭载呼救单元的呼救器18，以及用于搭载浮动单元的浮动装置。
其中，所述呼救器18为手表式佩戴结构。通过将所述呼救器18设置手表式佩戴结构，有助于用户在发生紧急情况时能完成快速呼救动作。
进一步地，所述呼救器18至少还包括腕带17。通过所述腕带17实现了将本呼救器18套接于用户手腕上的目的，以方便用户呼救。所述呼救器18中第一电源部、第一通讯模块和微型单片机设置于所述呼救器18的壳体内部。所述呼救按钮20和第一北斗定位模块19设置所述呼救器18的壳体表部。
优选地，所述浮动装置为船型结构。通过将所述浮动装置设置为船型结构有助于所述浮动装置能够在水面上进行快速的移动。
优选地，船型结构的浮动装置的尾部设有用于充当驱动系统的螺旋桨驱动轴安装座1、螺旋桨2、螺旋桨驱动轴3、偏转固定管4、驱动电机7和传动轴15。所述偏转固定管4贯穿于浮动装置的浮板10。所述偏转固定管4顶部设有驱动电机7，用于为浮动装置的移动提供动力。所述偏转固定管4的底部设有螺旋桨驱动轴安装座1。所述螺旋桨驱动轴3安插于所述螺旋桨驱动轴安装座1之上，所述驱动电机7经传动轴15与所述螺旋桨驱动轴3相接，以完成动力传动。且所述螺旋桨驱动轴3另一端安装有螺旋桨2。
进一步，所述浮板10末端上方还设有用于充当转向系统的偏转驱动电机5和偏转齿盘6。所述偏转齿盘6套接于所述偏转固定管4的外侧，并于所述偏转固定管4刚性连接。所述偏转驱动电机5经传动结构与所述偏转齿盘6外侧齿条相接，以带动所述偏转齿盘6转动，从而实现带动所述偏转固定管4转动，以实现带动所述浮动装置转向功能。
进一步地，电子罗盘、第二通讯模块、机载单片机10以及用于充当第二电源部的电池8设置于浮板10上的电子设备安装舱16中，以提供各电子设备的安全性。
优选地，所述浮板前端顶部设有北斗定位模块安装支架11，所述第二北斗定位模块12设置于所述北斗定位模块安装支架11顶部。
优选地，所述浮板10或船体结构底部设有稳流座14，以保持浮板10或船体结构平衡，避免侧翻。
进一步地，在船体结构底部沿船体结构龙骨方向设置有用于给用户抓附或着力的拉座13。
通过将拉座13设置于浮动装置底部，避免了用户在借由浮动装置提供浮力或支撑力时将浮动装置碰翻，从而避免了损坏浮动装置上各功能部件的问题。
通过本发明技术方案中呼救器和浮动单元中各功能模块及其结构结构设计，使得用户在发生危险的时候可以基于呼救器快速完成求救信息发出，并由跟随的浮动单元基于求救信息完成快速救援反应，从而避免了传统依靠声音求救带来的救援不确定性风险。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，其特征在于，所述跟随式救生系统包括呼救单元和浮动单元，
所述呼救单元至少包括微型单片机、第一北斗定位模块、第一电源部、呼救按钮和第一通讯模块，所述微型单片机分别与所述第一北斗定位模块、第一电源部、呼救按钮和第一通讯模块电性连接；
所述浮动单元至少包括机载单片机、第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部，所述机载单片机分别与所述第二北斗定位模块、电子罗盘、驱动系统、转向系统、第二通讯模块和第二电源部电性连接，且所述第二通讯模块与所述第一通讯模块无线连接；
当所述微型单片机接收到呼救按钮触发的电频信号时，所述驱动系统被配置为基于第一北斗定位模块采集的第一位置信息、第二北斗定位模块采集的第二位置信息和电子罗盘采集的方位数据驱动所述浮动单元运动至第一位置信息处。
2.如权利要求1所述的一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，其特征在于，所述驱动系统被配置为当所述浮动单元距离所述呼救单元距离大于第一预设距离时，驱动所述浮动单元以第一预设速度运动至距呼救单元第二预设距离位置处。
3.如权利要求1所述的一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，其特征在于，所述驱动系统被配置为当所述浮动单元距离所述呼救单元距离大于第一预设距离时，驱动所述浮动单元以呼救单元远离浮动单元的速度为速度向呼救单元方向运动。
4.如权利要求1所述的一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，其特征在于，所述驱动系统被配置为在机载单片机接收到呼救信号时，驱动所述浮动单元以满负荷功率运动至所述第一位置信息处。
5.如权利要求1所述的一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，其特征在于，所述浮动单元搭载与浮动装置之上，且所述浮动装置为船型结构，且在船体底部沿船体龙骨方向设置有用于给用户抓附或着力的拉座。
6.如权利要求1所述的一种基于北斗导航的跟随式救生系统及其装置，其特征在于，所述呼救单元搭载于呼救器之上，所述呼救器为手表式佩戴结构。
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