CN114468520A - 一种智能背包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能背包，包括电子锁、蓝牙模块、处理器模块、摄像头模块、扬声器模块、电源模块、天气模块、备忘录模块和感知模块，电子锁用于背包开口锁定，蓝牙模块用于与移动设备无线连接，处理器模块用于与移动设备进行数据信息交换，摄像头模块用于采集人物头像，确定是否为本人，天气模块用于读取移动设备内的天气情况，并将信息发送至处理器模块，备忘录模块用于读取移动设备内的备忘录信息，并将信息发送至处理器模块，感知模块用于感知背包是否被提用，被提用时，发送信号至处理器模块，处理器模块将天气信息以及备忘录信息通过扬声器模块播放出来。本发明能够提醒用户需要携带的物品，告知出行天气，出行更加舒心。

Description

一种智能背包

技术领域

本发明涉及智能穿戴设备的技术领域，尤其涉及一种智能背包。

背景技术

目前市面上各种背包外观美丽，背带舒适，也有一些智能背包具有报警等功能。但是还没有智能背包可以提醒人们出行时东西是否忘记携带、出门天气是否良好等。而且，随着现代生活日益紧张，人们上下班十分匆忙，常常为了赶时间而忘记携带一些重要物品就匆匆出门，在等到了目的地后才发现有些物品没有带而造成不必要的麻烦。

另外，现在的人们大都生活在楼层非常高的公寓中，经常会出现好不容易等电梯下了楼后才发现外边还在下雨，而不得不返回家中拿雨具这种尴尬情况。同时，随着手机设备的普及，越来越多的人们开始变成“低头族”，在出行时常常由于忘记道路安全而酿成悲剧。

基于上述问题，我们设计出了一种智能背包来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能背包。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能背包，包括：

电子锁，所述电子锁用于背包开口锁定；

蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与移动设备无线连接；

处理器模块，所述处理器模块用于与移动设备进行数据信息交换，控制背包内各模块运行；

摄像头模块，所述摄像头模块用于采集人物头像，图像发送至所述处理器模块进行比对，确定是否为本人；

扬声器模块，所述扬声器模块用于对所述处理器模块发出的指令进行语音播报；

电源模块，所述电源模块用于供电；

天气模块，所述天气模块用于读取移动设备内的天气情况，并将信息发送至所述处理器模块；

备忘录模块，所述备忘录模块用于读取移动设备内的备忘录信息，并将信息发送至所述处理器模块；

以及感知模块，所述感知模块用于感知背包是否被提用，被提用时，发送信号至所述处理器模块，所述处理器模块将天气信息以及备忘录信息通过所述扬声器模块播放出来。

本发明进一步设置为，所述感知模块为重力感知模块，所述重力感知模块测得背包受力发生变化时，发送信号至所述处理器模块。

本发明进一步设置为，还包括GPS模块，所述GPS模块用于对背包的位置进行定位。

本发明进一步设置为，还包括避障模块，所述避障模块用于探测人的前方是否有障碍物，所述避障模块与所述处理器模块连接，所述处理器模块接收移动设备的导航信息，人的前方出现障碍物时，实时更新路径，绕过障碍物。

本发明进一步设置为，所述摄像头模块采集到人物头像若为本人，将此图片发送至所述处理器模块，作为下一次比对图像。

本发明进一步设置为，所述摄像头模块可采集放入背包内的物品信息，用于与备忘录内的信息进行对比，重新确定备忘录上要携带的物品。

本发明进一步设置为，所述处理器模块为树莓派处理器。

本发明进一步设置为，还包括图像处理模块，所述图像处理模块对收到的图像信息进行解析、对图像进行降噪、设置灰度的处理。

本发明进一步设置为，所述摄像头模块采集到用户表情后，所述处理器模块对用户表情进行识别，控制所述扬声器模块发出相对应的语音。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够实现物品携带提醒功能、天气预警功能、根据天气预测提醒用户携带相应的雨具；本发明还具有避障功能，用户在行走的过程中玩手机，通过语音提醒客户注意路上安全，对用户进行导航，使得用户行走在安全的道路上，减少事故的发生率。另外，背包上的 GPS模块，可在背包丢失后，对背包进行定位追踪，有效防治背包的遗失。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

本发明公开了一种智能背包。

智能背包包括电子锁、蓝牙模块、处理器模块、摄像头模块、扬声器模块、电源模块、天气模块、备忘录模块以及感知模块。

实际使用中，用户与处理器模块通过自然语言处理技术实现交互，准确识别出人类语音，从而作出相应的回答，并从扬声器模块播报出来。

蓝牙模块用于与移动设备无线连接，移动设备一般为智能手机，通过蓝牙模块，建立智能手机与处理器模块的连接，实现数据信息的交换。

具体的，电子锁用于背包开口锁定，电子锁由处理器模块控制打开。电子锁为现有技术，在此不进行过多的阐述。

在本发明中，摄像头模块与处理器模块电连接，用于采集人物头像，初次使用背包时，录入用户头像信息，用户头像信息存储在处理器模块中，用作用户头像比对图像。

之后，通过语音智能交互，确定打开背包时，摄像头模块对用户头像采集，并发送至处理器模块中进行比对，确定是否为本人；若是，则解除电子锁的锁定，打开背包。背包使用更加安全，保护用户的隐私。

同时，摄像头模块采集到人物头像若为用户本人，将此图片发送至处理器模块，作为下一次比对图像，则在用户图像比对时，图像比对更加迅速和准确。

另外，可通过连接的智能手机，直接输入指令至处理器模块，打开背包。

扬声器模块与处理器模块电连接，用于对处理器模块发出的指令进行语音播报。

电源模块为蓄电池，用于背包内各设备供电。背包上形成有输入接口和输出接口，输入接口用于对电源模块进行充电，输出模块用于对智能手机或笔记本电脑充电。

在本发明中，天气模块与处理器模块电连接，用于读取移动设备内的天气情况，并将信息发送至处理器模块，天气模块在当天通过扬声器模块播放至少一次的天气情况播报，当天气情况发生改变时，会再次发出语音播报。

在本发明中，备忘录模块与处理器模块电连接，用于读取移动设备内的备忘录信息，并将信息发送至处理器模块，会通过扬声器模块播放出门要携带的物品。

实际使用中，可通过摄像头模块采集已放入背包内的物品信息，用于与备忘录内的信息进行对比，重新确定备忘录上要携带的物品，减少用户的工作量。

在本发明中，背包还包括图像处理模块，图像处理模块对收到的物品图像信息进行解析、对图像进行降噪、设置灰度的处理。

同时，用户在备忘录中设置需要携带的物品信息构成的背包物品列表时，若需要携带的物品非常规的物品，则用户需要对物品进行拍照，然后在APP备忘录模块中录入对应物品并填写物品的名称，同时上传物品不同角度的图片至图像处理模块，以便于后期进行物品识别和差异比对服务。

感知模块与处理器模块电连接，用于感知背包是否被提用，被提用时，发送信号至处理器模块，处理器模块将天气信息以及备忘录信息通过扬声器模块播放出来。

具体的，感知模块为重力感知模块，重力感知模块测得背包受力发生变化时，发送信号至处理器模块。

另外，在本发明中，背包还包括GPS模块，GPS模块用于对背包的位置进行定位。可通过GPS实时定位背包的位置，有效防止背包的遗失。

同时，使用者为小孩子时，可通过背包查看小孩子的位置，使得家长能及时知道小孩子的位置情况，对小孩子的安全起到一定的保障。

用户在行走的过程中玩手机，处理器模块通过扬声器模块对用户发出警告，能够有效避免安全事故的发生。

在本发明中，背包具有表情识别功能，摄像头模块采集到用户表情后，将用户表情图像发送至处理器模块，处理器模块对用户表情进行识别处理，并控制扬声器模块发出相对应的语音。

初始状态下，用户表情呈现喜怒哀乐时，处理器模块控制扬声器模块发出相应的语音。背包通过蓝牙连接智能设备时，可通过智能设备对每个表情对应的语音作出自定义设置。

另外，在本发明中，背包还包括避障模块，避障模块用于探测用户的前方是否有障碍物。避障模块与处理器模块电连接，处理器模块接收移动设备的导航信息，用户的前方出现障碍物时，实时更新路径，绕过障碍物，有效避免事故的发生。

背包上还可设置指南针，用户在行走时，尤其是在野外行走时，可通过指南针辨识方向，以避免用户在野外迷失方向。指南针可优选电子指南针，该电子指南针与控制电路连接并由背包电源供电，该电子指南针将检测到的方向数据传输到控制电路中，经控制电路处理后传输到用户手机APP中。这样，用户可通过用户手机APP中显示的指南针的指向寻找方向，或者将指南针的指向与用户手机中的地图APP 配合使用，对用户的前进方向进行引导，以避免用户在户外活动中偏离目的地。

背包上还可设置温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均与处理器模块连接。

其中，温度传感器对温度进行检测，并将检测到的温度数据传输到处理器模块中，经处理器模块处理后传输到用户手机APP中进行显示。湿度传感器对湿度进行检测，并将检测到的湿度数据传输到处理器模块中，经处理器模块处理后传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在户外活动中，可以直接通过用户手机APP读取获知行走环境的温度和湿度，从而可根据温、湿度进行相应的调整。

在本发明中，处理器模块为树莓派处理器，扬声器模块为精灵喇叭，摄像头模块为精灵摄像头。将预先准备好的应用程序写入到树莓派中，直接用精灵喇叭中输入语音，采集语音素材后根据预先设定的算法来识别语音，用精灵摄像头拍摄照片，采集图像后根据预先设定的算法来识别图像。

根据预先准备好的图像来对比采集到的图像，根据预先设定的图像算法，识别图像采集到的图像。将图像识别的结果转化为模拟语音信号，再通过扬声器输出，达到图片识别的作用。

本发明中，背包采用的3D打印技术，产品的整体外形连接处较少，美观大方，且材料坚固耐用，有利于环保，降低了产品的损耗率。

背包采用树莓派作为运行平台，使用起来方便快捷，且购买该平台的费用低，能耗低，降低了使用门槛；背包的程序代码部分采用C 和python开发，有较好的移植性，能无缝移植到其他的类似平台上继续运行。

使用过程中，通过声明socket通信并绑定IP；定义模型，加载参数；接受图片并保存，读取图片并进行目标检测，目标区域进行归一化并进行表情识别，socket通信发送检测结果。

本发明的具体实施原理是：

本发明能够实现物品携带提醒功能、天气预警功能、根据天气预测提醒用户携带相应的雨具；本发明还具有避障功能，用户在行走的过程中玩手机，通过语音提醒客户注意路上安全，对用户进行导航，使得用户行走在安全的道路上，减少事故的发生率。另外，背包上的 GPS模块，可在背包丢失后，对背包进行定位追踪，有效防治背包的遗失。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能背包，其特征在于，包括：

电子锁，所述电子锁用于背包开口锁定；

蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与移动设备无线连接；

处理器模块，所述处理器模块用于与移动设备进行数据信息交换，控制背包内各模块运行；

摄像头模块，所述摄像头模块用于采集人物头像，图像发送至所述处理器模块进行比对，确定是否为本人；

扬声器模块，所述扬声器模块用于对所述处理器模块发出的指令进行语音播报；

电源模块，所述电源模块用于供电；

天气模块，所述天气模块用于读取移动设备内的天气情况，并将信息发送至所述处理器模块；

备忘录模块，所述备忘录模块用于读取移动设备内的备忘录信息，并将信息发送至所述处理器模块；

以及感知模块，所述感知模块用于感知背包是否被提用，被提用时，发送信号至所述处理器模块，所述处理器模块将天气信息以及备忘录信息通过所述扬声器模块播放出来。

2.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，所述感知模块为重力感知模块，所述重力感知模块测得背包受力发生变化时，发送信号至所述处理器模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，还包括GPS模块，所述GPS模块用于对背包的位置进行定位。

4.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，还包括避障模块，所述避障模块用于探测人的前方是否有障碍物，所述避障模块与所述处理器模块连接，所述处理器模块接收移动设备的导航信息，人的前方出现障碍物时，实时更新路径，绕过障碍物。

5.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，所述摄像头模块采集到人物头像若为本人，将此图片发送至所述处理器模块，作为下一次比对图像。

6.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，所述摄像头模块可采集放入背包内的物品信息，用于与备忘录内的信息进行对比，重新确定备忘录上要携带的物品。

7.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，所述处理器模块为树莓派处理器。

8.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，还包括图像处理模块，所述图像处理模块对收到的图像信息进行解析、对图像进行降噪、设置灰度的处理。

9.根据权利要求1所述的一种智能背包，其特征在于，所述摄像头模块采集到用户表情后，所述处理器模块对用户表情进行识别，控制所述扬声器模块发出相对应的语音。