CN204631660U - 可监控温湿度及重量的行李箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可监控温湿度及重量的行李箱；属于人们日常生活中主要应用在旅行中的行李箱结构的技术领域。包括嵌置了控制电路的功能盒，电子秤式提手和位于箱内呈星形均匀分布的温湿度传感器；该控制电路分别与电子秤式提手和温湿度传感器电性连接；采用这样的技术方案可按照使用者的需求监测行李箱的温度、湿度及重量的各种指标，测量箱子内部的温湿度情况，保证用户箱内物品的存放，最后显现在用户手机APP上；给使用者带来了极大的方便；具有携带方便，使用简单，功能齐全及方便实用的特点。

Description

可监控温湿度及重量的行李箱

技术领域

本实用新型涉及一种可监控温湿度及重量的行李箱；属于人们日常生活中应备装置的结构的技术领域，具体说属于人们日常生活中主要应用在旅行中的行李箱结构的技术领域。

背景技术

目前，市面上的旅行箱包，多为一个包括了拉杆，提手，滚轮等简单装置的箱体，出门时能装的下足够多的东西并且方便携带就足够了。但随着人们生活水平的提高，需求的加大，简单的旅行箱包已经不能满足出行的需要；人们需要具有多种功能的旅行箱包陪伴他们的旅行。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可监控温湿度及重量的行李箱，以满足旅行者具有更高的出行质量的目的。

为达到所述的目的本实用新型的技术方案是：

一种可监控温湿度及重量的行李箱，包括箱体，提手，箱锁和脚轮；所述的箱体上设置有功能盒和移动电源；该功能盒内嵌置有控制电路；所述的提手为电子秤式提手；所述的箱锁为TSA电子锁；所述的脚轮为可由马达电驱动的电子脚轮；所述的箱体内壁上呈星形均匀分布的结构分别设置有复数个温度传感器和复数个湿度传感器或所述的箱体内壁上呈星形均匀分布的结构设置有复数个温湿度传感器；所述的控制电路通过线路分别与该移动电源，该马达，该电子脚轮，该TSA电子锁及该温度传感器和该湿度传感器或该温湿度传感器电性连接。

该箱体内设置的温度传感器和湿度传感器为呈单双间隔设置的结构。

该箱体内设置的温度传感器为奇数个；该箱体内设置的湿度传感器为偶数个。

该箱体内设置的温湿度传感器的个数为奇数个。

该功能盒为密闭的刚性结构；包括上盒盖，下盒体，控制电路线路板和电池；该控制电路线路板位于并固定在该下盒体内部空间内；该上盒盖上设置有显示装置；该电池位于该下盒体内。

该控制电路包括微处理器或单片机，稳压电源，锂电池和锂电池管理模块，WIFI模块，温湿度传感器，称重模块和应力传感器，GPS模块和GPS天线，SIM卡和GSM/GPRS模块，蓝牙模块，FLASH存储器，视频处理模块，脚轮驱动模块及PM2.5传感器和看门狗时钟；

所述的微处理器或单片机通过异步串口与该WIFI模块，该锂电池管理模块双向电性连接；所述的微处理器或单片机通过控制总线与该GSM/GPRS模块，蓝牙模块和FLASH存储器双向电性连接；所述的微处理器或单片机通过数据总线与该GSM/GPRS模块，蓝牙模块和FLASH存储器双向数据交换；

所述的微处理器或单片机通过串行接口与连接了应力传感器的称重模块，连接了GPS天线的GPS模块，温度传感器和湿度传感器，视频处理模块，脚轮驱动模块及PM2.5传感器和看门狗时钟单向电性连接；

该稳压电源通过电源转换分别与该WIFI模块，GPS模块，温度传感器和湿度传感器，连接了应力传感器的称重模块，视频处理模块，脚轮驱动模块，PM2.5传感器和看门狗时钟电性连接；该WIFI模块电性连接2.4G或5G外部天线；

该稳压电源通过电源转换分别与该锂电池管理模块，该FLASH存储器，该GSM/GPRS模块和蓝牙模块电性连接；该蓝牙模块电性连接2.4G或5G外部天线；该GSM/GPRS模块电性连接900/1800MHz外部天线；

该锂电池管理模块电性连接无线充电互感器和该稳压电源；该锂电池电性连接对外充电互感器；

所述的SIM卡与该GSM/GPRS模块电性连接。

该控制电路中包括温湿度检测电路；该温湿度检测电路包括温湿度变送器M31和单片机IC1；

该温湿度变送器M31为含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，引出四脚；该M31第1脚接VDD，以单线制串口输出串行数字信号的M31第2脚与IC1的P1.0连接；该M31第4脚接地；

该单片机IC1的DVSS接地，DVCC接VDD；P1.0与5千欧电阻R12的一端连接，R12的另一端连接50微法的极性电容C14的正极、10千欧电阻R11的一端及VDD，R11的另一端连接1微法的电容C13的一端和IC1的复位端；C13的另一端接地；C14的负极接地。

该以单线制串口输出串行数字信号的一次完整的数据传输为40bit,高位先出，约4ms；

该40bit的数据格式依次为：8bit湿度整数数据+8bit湿度数据小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度数据小数数据+8bit校验和；

该数据传输正确时校验和等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度数据小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度数据小数数据”所得结果的末8位。

该电子秤式提手上设置有变形受力块，该变形受力块的变形部位贴有应力电阻；

该控制电路中设置有可监测到应力传感器应力电阻发生变化的称重模块；该称重模块包括应力传感器，模数转换单元和单片机；

形成当提起箱子提手时，提手两端的应力传感器的应力电阻发生变化使应力传感器的桥式电路间产生压差，经由模数转换单元输入差分电路，再由模数转换单元转换为数字信号，该数字信号触发单片机启动称重数据传输，该单片机向模数转换单元发送24个脉冲信号形成24位数据；该单片机通过蓝牙再将24位数据发送给手机显示的结构。

该控制电路通过手机APP进行数据交换。

采用本实用新型的技术方案由于在行李箱中嵌入了可接收温湿度传感器及应力传感器电信号的微处理装置，可按照使用者的需求监测行李箱的温度、湿度及重量的各种指标，测量箱子内部的温湿度情况，保证用户箱内物品的存放。箱内嵌入式微处理器中的温湿度传感器，通过热敏电阻根据温度的变化而随之改变阻值的原理，从而改变电流，再经过电路板上的IC进行处理，把模拟信号改变成数字信号，最后显现在用户手机APP上；给使用者带来了极大的方便；具有携带方便，使用简单，功能齐全及方便实用的优点。

附图说明

图1为本实用新型行李箱的整体结构示意图；

图2为图1内嵌了控制电路的功能盒结构分解示意图；

图3为本实用新型控制电路原理逻辑结构示意图；

图4为图3控制电路中温湿度检测电路原理图；

图5为温湿度采集数据转换示意图；

图6为温湿度采集数据切换示意图；

图7为温湿度采集数据数字0信号表示方法示意图；

图8为温湿度采集数据数字1信号表示方法示意图。

图中标号说明

1、箱体

2、电子秤式提手

3、移动电源

4、TSA电子锁

5、功能盒

51、上盒盖

52、下盒体

53、控制电路线路板

54、电池

6、电子脚轮

7、马达。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案详细说明如下，以利全面的了解。

如图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7和图8所示；一种可监控温湿度及重量的行李箱，包括箱体，提手，箱锁和脚轮；其中所述的箱体1上设置有功能盒5和移动电源3(即锂电池)；将行李箱嵌入式微处理器装置安装在箱包内侧，依靠蓝牙、GPRS、WIFI等途径将信息传送给手机。假如有些用户离开时忘记拿包，手机APP专用软件会及时告诉用户。该功能盒5内嵌置有控制电路；所述的提手为电子秤式提手2；当箱子装满物品，用户提起行李箱便可在配对手机上显示重量，并可根据航空管理规定提示是否超重。重量单位可设定为公斤(kg)、磅(lb)、盎司(oz)等，并可随时转换。

所述的箱锁为TSA电子锁4；TSA是(U.S.Transportation SecurityAdministration的缩写，意为美国运输安全管理局)认证的锁，可使用海关专用的钥匙打开。

所述的脚轮为可由马达7电驱动的电子脚轮6；所述的箱体1内壁上呈星形均匀分布的结构分别设置有复数个温度传感器和复数个湿度传感器或所述的箱体1内壁上呈星形均匀分布的结构设置有复数个温湿度传感器(例如DHT11温湿度传感器)；所谓的星形均匀分布为在箱体1内空间的温湿度传感器成立体五角星形或立体三角形对应设置的空间分布结构；这种空间分布结构可较佳的监控行李箱内的温湿度，并能在行李箱填满物品或任何特殊情况下时保证箱内各点温湿度监控的位置没有盲点。所述的控制电路通过电子线路分别与该移动电源3，该马达7，该电子脚轮6，该TSA电子锁4及该温度传感器和该湿度传感器或该温湿度传感器电性连接。

该箱体1内设置的温度传感器和湿度传感器为呈单双间隔设置的结构，单间隔设置即温度传感器和湿度传感器呈一个温度传感器和一个湿度传感器间隔设置；双间隔设置即温度传感器和湿度传感器呈两个温度传感器和一个湿度传感器间隔设置。

该箱体1内设置的温度传感器为奇数个；该箱体1内设置的湿度传感器为偶数个。该箱体1内设置的温湿度传感器的个数为奇数个。

该功能盒5为密闭的刚性结构；包括上盒盖51，下盒体52，控制电路线路板53和电池54；该控制电路线路板53位于并固定在该下盒体52内部空间内；该上盒盖51上设置有显示装置；该电池54位于该下盒体52内。行李箱设有显示屏及按键，只有一个电源开关，所有显示信息及设置项均通过配对手机以蓝牙传输。手机APP能够显示箱子的温湿度、GPS位置、报警信息等，并可设定箱子的各项功能、参数、选项。还可遥控行李箱行走。

如图3，该控制电路包括微处理器或单片机，稳压电源，锂电池和锂电池管理模块，WIFI模块，温湿度传感器，称重模块和应力传感器，GPS模块和GPS天线，SIM卡和GSM/GPRS模块，蓝牙模块，FLASH存储器，视频处理模块，脚轮驱动模块及PM2.5传感器和看门狗时钟；

所述的微处理器或单片机通过异步串口与该WIFI模块，该锂电池管理模块双向电性连接；所述的微处理器或单片机通过控制总线与该GSM/GPRS模块，蓝牙模块和FLASH存储器双向电性连接；所述的微处理器或单片机通过数据总线与该GSM/GPRS模块，蓝牙模块和FLASH存储器双向数据交换；

所述的微处理器或单片机通过串行接口与连接了应力传感器的称重模块，连接了GPS天线的GPS模块，温度传感器和湿度传感器，视频处理模块，脚轮驱动模块及PM2.5传感器和看门狗时钟单向电性连接；

该稳压电源通过电源转换分别与该WIFI模块，GPS模块，温度传感器和湿度传感器，连接了应力传感器的称重模块，视频处理模块，脚轮驱动模块，PM2.5传感器和看门狗时钟电性连接；该WIFI模块电性连接2.4G或5G外部天线；

GPRS分组交换技术，具有“永远在线”、“自如切换”、“高速传输”等优点，能全面提升移动数据通信服务，使网络服务更丰富、功能更强大，实现与手机APP的24小时连接。嵌入式微处理器芯片具备GPS终端、传输网络和监控平台，GPS可以提供箱包定位、防盗、移动路线监控及呼叫指挥等功能，当用户的物品出现意外时，APP会随时跟踪提醒，协助警察破案，减少损失。自动搜索WIFI功能为用户节省流量费用，实现与手机APP的24小时连接。

该稳压电源通过电源转换分别与该锂电池管理模块，该FLASH存储器，该GSM/GPRS模块和蓝牙模块电性连接；该蓝牙模块电性连接2.4G或5G外部天线；该GSM/GPRS模块电性连接900/1800MHz外部天线；

该锂电池管理模块电性连接无线充电互感器和该稳压电源；该锂电池电性连接对外充电互感器；

所述的SIM卡与该GSM/GPRS模块电性连接。

如图4，该控制电路中包括温湿度检测电路；该温湿度检测电路包括温湿度变送器M31和单片机IC1；

该温湿度变送器M31为含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，引出四脚；该M31第1脚接VDD，以单线制串口输出串行数字信号的M31第2脚与IC1的P1.0连接；该M31第4脚接地；

该单片机IC1的DVSS接地，DVCC接VDD；P1.0与5千欧电阻R12的一端连接，R12的另一端连接50微法的极性电容C14的正极、10千欧电阻R11的一端及VDD，R11的另一端连接1微法的电容C13的一端和IC1的复位端；C13的另一端接地；C14的负极接地。

当行李箱在身边时，配对手机可随时通过蓝牙查看箱子的温湿度数值。也可在托运行李箱到达目的地后，通过手机蓝牙查看行程中的温湿度记录，并可以时间对应表格或时间轴曲线方式显示。其检测时间的间隔可提前设定。

如图4，温湿度的检测电路包括温湿度变送器M31、单片机IC1。温湿度变送器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。其内部包括一个电阻式感湿元件、一个NTC测温元件和一个8位单片机。传感器检测到的信号经内部单片机进行模数转换及系数校准后，以单线制串口(M31第2脚)输出串行数字信号。信号经串口扩展芯片IC3传送给单片机IC1，单片机IC1再通过蓝牙传送给手机显示。

该以单线制串口输出串行数字信号的一次完整的数据传输为40bit，高位先出，约4ms；

该40bit的数据格式依次为：8bit湿度整数数据+8bit湿度数据小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度数据小数数据+8bit校验和；

该数据传输正确时校验和等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度数据小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度数据小数数据”所得结果的末8位。

如图5，单片机IC1的21脚发送一次开始信号后，温湿度变送器M31从低功耗模式转换到高速模式，等待主机开始信号结束后，M31发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集，可选择读取部分数据。在低速从模式下，M31接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，M31不会主动进行温湿度采集。采集数据后转换到低速模式。

如图5总线空闲状态为高电平，单片机IC1的21脚把总线拉低等待M31响应，总线拉低必须大于18毫秒，保证M31能检测到起始信号。M31接收到单片机IC1的开始信号后，等待开始信号结束，然后发送80us低电平响应信号。单片机IC1发送开始信号结束后，延时等待20-40us后，读取M31的响应信号，单片机IC1发送开始信号后，切换到输入模式，总线由上拉电阻R12拉高。

如图6总线为低电平，说明M31发送响应信号，发送响应信号后，再把总线拉高80us，准备发送数据，每一bit数据都以50us低电平时隙开始，高电平的长短确定了数据位是0还是1。格式见图7和图8所示。当最后一bit数据传送完毕后，M31拉低总线50us，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

数字0信号表示方法如图7所示；数字1信号表示方法如图8所示。

如图1，图2和图3所示，该电子秤式提手2上设置有变形受力块，该变形受力块的变形部位贴有应力电阻；

该控制电路中设置有可监测到应力传感器应力电阻发生变化的称重模块；该称重模块包括应力传感器，模数转换单元和单片机；

形成当提起箱子提手时，提手两端的应力传感器的应力电阻发生变化使应力传感器的桥式电路间产生压差，经由模数转换单元输入差分电路，再由模数转换单元转换为数字信号，该数字信号触发单片机启动称重数据传输，该单片机向模数转换单元发送24个脉冲信号形成24位数据；该单片机通过蓝牙再将24位数据发送给手机显示的结构。

综上，该称重电路包括一对应力传感器、模数转换、单片机等组成。当提起箱子提手时，提手两端的应力传感器的应力电阻发生变化，使应力传感器的桥式电路间产生压差，由模数转换单元的7脚8脚和9脚10脚输入差分电路，再由模数转换单元转换为数字信号。模数转换单元片内稳压器通过2脚、PNP晶体管及分压电阻为传感器及A/D(模数)转换电路通过稳定的低噪音模拟电源。当转换完成模数转换单元的12脚(DOUT)变为低电平，此信号触发单片机启动称重数据传输，单片机的5脚向模数转换单元发送24个脉冲信号，在每个脉冲的上升沿，单片机的第6脚从模数转换单元的12脚读出1位数据，直至24个脉冲完成，共读出24位数据，高位在前。单片机再将数据通过蓝牙发送给手机显示。

该控制电路通过手机APP进行数据交换。

本实用新型具有以下优点：

电子称重-行李超重是许多搭乘飞机的用户常常遇到的问题，本行李箱用户只需提起它的把手，其内置的称重传感器就能够开始对行李箱进行自动称重，非常方便。

无线充电技术-通过无线充电互感器，完成整个智能箱设备的电力供给，保证智能箱设备功能的正常使用。

有线充电技术-出门旅行携带电子设备是很正常的事情，但为设备充电确实是个不容忽视的问题。行李箱嵌入式微处理器拥有一个大容量的锂电池，能够为智能手机、平板和笔记本充电，并且支持同时给两台设备充电，该电池能够为普通的智能手机至少充电6次。

温、湿度传感器技术-测量箱子内部的温湿度情况，保证用户箱内物品的存放。箱内嵌入式微处理器中的温湿度传感器，通过热敏电阻根据温度的变化而随之改变阻值的原理，从而改变电流，再经过电路板上的IC进行处理，把模拟信号改变成数字信号，最后显现在用户手机APP。

PM2.5检测技术-带红外感应功能，便携式DPS颗粒物采样系统，可以感应到外界环境变化并随时显示在用户的手机上。

蓝牙4.0技术-拥有蓝牙模板，可与手机设备直接建立连接，实现蓝牙连接功能。

震动传感-此功能对依靠电池电源的移动式设备至关重要，通过行走时工作，停止时休息来降低组件闲置时的能耗，能够将电池寿命延长两倍或三倍。

电源管理技术-此管理系统可对电池电压电流的情况，进行即时的监控，并将电源有效分配给智能箱系统的不同组件。

安全报警-行李箱还内置了蓝牙距离感应器，当箱子超出设定的范围后，蓝牙模块通过信息传输，向手机软件发送安全警报信息，并根据预定的信息类型向用户反馈结果，实施报警。

Claims (10)

1.一种可监控温湿度及重量的行李箱，包括箱体，提手，箱锁和脚轮；其特征在于所述的箱体(1)上设置有功能盒(5)和移动电源(3)；该功能盒(5)内嵌置有控制电路；所述的提手为电子秤式提手(2)；所述的箱锁为TSA电子锁(4)；所述的脚轮为可由马达(7)电驱动的电子脚轮(6)；所述的箱体(1)内壁上呈星形均匀分布的结构分别设置有复数个温度传感器和复数个湿度传感器或所述的箱体(1)内壁上呈星形均匀分布的结构设置有复数个温湿度传感器；所述的控制电路通过线路分别与该移动电源(3)，该马达(7)，该电子脚轮(6)，该TSA电子锁(4)及该温度传感器和该湿度传感器或该温湿度传感器电性连接。

2.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该箱体(1)内设置的温度传感器和湿度传感器为呈单双间隔设置的结构。

3.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该箱体(1)内设置的温度传感器为奇数个；该箱体(1)内设置的湿度传感器为偶数个。

4.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该箱体(1)内设置的温湿度传感器的个数为奇数个。

5.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该功能盒(5)为密闭的刚性结构；包括上盒盖(51)，下盒体(52)，控制电路线路板(53)和电池(54)；该控制电路线路板(53)位于并固定在该下盒体(52)内部空间内；该上盒盖(51)上设置有显示装置；该电池(54)位于该下盒体(52)内。

6.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该控制电路包括微处理器，稳压电源，锂电池和锂电池管理模块，WIFI模块，温湿度传感器，称重模块和应力传感器，GPS模块和GPS天线，SIM卡和GSM/GPRS模块，蓝牙模块，FLASH存储器，视频处理模块，脚轮驱动模块及PM2.5传感器和看门狗时钟；

所述的微处理器通过异步串口与该WIFI模块，该锂电池管理模块双向电性连接；所述的微处理器通过控制总线与该GSM/GPRS模块，蓝牙模块和FLASH 存储器双向电性连接；所述的微处理器通过数据总线与该GSM/GPRS模块，蓝牙模块和FLASH存储器双向数据交换；

所述的微处理器通过串行接口与连接了应力传感器的称重模块，连接了GPS天线的GPS模块，温度传感器和湿度传感器，视频处理模块，脚轮驱动模块及PM2.5传感器和看门狗时钟单向电性连接；

该稳压电源通过电源转换分别与该WIFI模块，GPS模块，温度传感器和湿度传感器，连接了应力传感器的称重模块，视频处理模块，脚轮驱动模块，PM2.5传感器和看门狗时钟电性连接；该WIFI模块电性连接2.4G或5G外部天线；

该稳压电源通过电源转换分别与该锂电池管理模块，该FLASH存储器，该GSM/GPRS模块和蓝牙模块电性连接；该蓝牙模块电性连接2.4G或5G外部天线；该GSM/GPRS模块电性连接900/1800MHz外部天线；

该锂电池管理模块电性连接无线充电互感器和该稳压电源；该锂电池电性连接对外充电互感器；

所述的SIM卡与该GSM/GPRS模块电性连接。

7.如权利要求1或4任一所述的行李箱，其特征在于该控制电路中包括温湿度检测电路；该温湿度检测电路包括温湿度变送器M31和单片机IC1；

该温湿度变送器M31为含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，引出四脚；该M31第1脚接VDD，以单线制串口输出串行数字信号的M31第2脚与IC1的P1.0连接；该M31第4脚接地；

该单片机IC1的DVSS接地，DVCC接VDD；P1.0与5千欧电阻R12的一端连接，R12的另一端连接50微法的极性电容C14的正极、10千欧电阻R11的一端及VDD，R11的另一端连接1微法的电容C13的一端和IC1的复位端；C13的另一端接地；C14的负极接地。

8.如权利要求7所述的行李箱，其特征在于该以单线制串口输出串行数字信号的一次完整的数据传输为40bit,高位先出，用时4ms；

该40bit的数据格式依次为：8bit湿度整数数据+8bit湿度数据小数数据+8bit 温度整数数据+8bit温度数据小数数据+8bit校验和；

该数据传输正确时校验和等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度数据小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度数据小数数据”所得结果的末8位。

9.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该电子秤式提手(2)上设置有变形受力块，该变形受力块的变形部位贴有应力电阻；

该控制电路中设置有可监测到应力传感器应力电阻发生变化的称重模块；该称重模块包括应力传感器，模数转换单元和单片机；

形成当提起箱子提手时，提手两端的应力传感器的应力电阻发生变化使应力传感器的桥式电路间产生压差，经由模数转换单元输入差分电路，再由模数转换单元转换为数字信号，该数字信号触发单片机启动称重数据传输，该单片机向模数转换单元发送24个脉冲信号形成24位数据；该单片机通过蓝牙再将24位数据发送给手机显示的结构。

10.如权利要求1所述的行李箱，其特征在于该控制电路通过手机APP进行数据交换。