CN205143867U - 智能背包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种背包，尤其涉及一种智能背包。为避免人们在户外活动中因迷失方向而遇到危险、甚至发生意外，并减轻出行的负担，本实用新型提出一种智能背包，背包本体上设置有控制电路、背包电源和用于指示方向的指南针，控制电路包括微处理器、电源管理模块、充电模块、存储模块以及数据传输模块，电源管理模块与微处理器连接对背包电源进行管理，使背包电源供电；充电模块包括充电互感器和对外充电互感器，实现双向充电；存储模块与微处理器连接用于存储数据；数据传输模块与微处理器连接进行数据交换；背包电源为控制电路供电。使用这样的智能背包，既提高了户外活动的安全性，可以在用户的电子产品电量不足时为其充电。

Description

智能背包

技术领域

本实用新型涉及一种背包，尤其涉及一种既可以指示方向，又可以对外部用电设备进行充电的智能背包。

背景技术

对于旅游爱好者或者其他的野外工作人员来说，由于他们常常在户外活动尤其是深山中时，很容易因迷失方向而遇到危险，甚至发生意外。另外，由于在户外活动中，经常会遇到手机、相机等电子产品的电量不足的情况，而在野外有很难找到电源，为避免随身携带的电子产品尤其是手机断电，人们在出行时，不得不随身携带多种充电设备，增加了很多额外的负担。

实用新型内容

为避免人们在户外活动中因迷失方向而遇到危险、甚至发生意外，并减轻出行的负担，本实用新型提出一种智能背包，包括背包本体，所述背包本体上设置有控制电路、背包电源和用于指示方向的指南针，所述控制电路包括微处理器、电源管理模块、充电模块、存储模块以及数据传输模块，所述电源管理模块与所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的供电指令对所述背包电源进行管理，使所述背包电源供电；所述充电模块包括充电互感器和对外充电互感器，所述充电互感器与外部电源连接对所述背包电源进行充电，所述对外充电互感器连接外部用电设备和所述背包电源，使所述背包电源对所述外部用电设备进行充电；所述存储模块与所述微处理器连接，用于存储数据；所述数据传输模块与所述微处理器连接进行数据交换；所述背包电源为所述控制电路供电。

使用这样的智能背包，用户在户外活动中，可通过指南针指示方向，避免用户因迷失方向而遇到危险甚至发生意外；当用户携带的电子产品比如手机、相机等电量不足时，可使用背包电源为其充电，避免用户携带的电子产品尤其是手机断电。

优选地，所述数据传输模块包括WIFI模块、GPS模块、GSM/GPRS模块以及蓝牙模块，所述WIFI模块和所述GPS模块通过串行接口与所述微处理器连接进行数据交换；所述GSM/GPRS模块和所述蓝牙模块通过数据总线和控制总线与所述微处理器连接进行数据交换，且所述GSM/GPRS模块与SIM卡电性连接。这样，在当智能背包处于WIFI网络环境中时，可通过WIFI模块的自动搜索WIFI功能连接到网络中，节约流量费用。GPS可提供智能背包定位、防盗、移动路线监控及呼叫指挥等功能，当智能背包出现意外或用户走失或失联时，可使用手机APP对该智能背包进行实时跟踪，及时找到该智能背包和走失或失联人员。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、功能强大，实现与手机APP的24小时连接。当智能背包与用户之间的距离超出设定的范围后，蓝牙模块通过信息传输，向用户手机APP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，进一步提高了智能背包的使用安全性。

优选地，所述存储模块包括SD存储设备和Flash存储器，且所述SD存储设备与所述微处理器电性连接并向所述微处理器传输数据，所述Flash存储器与所述微处理器通过控制总线双向电性连接进行数据交换。这样，采用SD存储设备可存储大量数据，比如用户资料以及用户在使用过程中存储的音频或视频数据；采用Flash存储器存储微处理器实时处理产生的数据及用户发出的命令数据，存取速度快，且在突然掉电时，可长期保存相关数据及命令。

优选地，所述指南针为电子指南针，该电子指南针与所述微处理器连接，并将检测到的方向数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户可通过显示模块或用户手机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。

优选地，所述背包本体上设置有应力传感器，该应力传感器与所述微处理器连接，并将检测到的应力数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户可通过应力传感器可对背包本体1内的物品的信息进行实时监测，及时获知其置于智能背包中的物品的状态发生变化。

优选地，所述背包本体上设置有气压传感器，该气压传感器与所述微处理器连接，并将检测到的气压数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后得出该智能背包所处的海拔高度并传输到显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在进行户外活动尤其是登山时，可通过显示模块或用户手机APP直观地读出其所处的海拔高度，便于用户根据其自身情况确定是否继续攀登，避免用户因攀登过高导致身体承受不了而发生意外，提高户外活动尤其是登山的安全性。

优选地，所述背包本体上设置有温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和所述湿度传感器均与所述微处理器连接；所述温度传感器将检测到的温度数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示；所述湿度传感器将检测到的湿度数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在户外活动中，可以直接通过显示模块或用户手机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。

优选地，所述背包本体上设置有提手，该提手上设置有称重模块，且该称重模块与所述微处理器连接，并将检测到的重量数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在提起智能背包的提手时，即可通过显示模块或用户手机APP直接读出背包本体及置于背包本体内的物品的重量，方便快捷。

优选地，所述背包本体上设置有扬声器，该扬声器与所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的播放指令播放音频数据。这样，既方便用户根据需要播放相应的音频数据，又方便用户及时接收到由手机APP发送来的语音信号，并根据接收到的语音信号进行相应的调整。

优选地，所述背包本体上设置有照明设备，该照明设备与所述微处理器连接，并配备有照明开关。这样，在户外活动中，用户可根据需要使用照明设备，避免因视线不好而发生意外，提高户外活动的安全性。

附图说明

图1为本实用新型智能背包的结构示意图；

图2为图1所示的智能背包的控制电路的逻辑框图；

图3为图2所示的控制电路中的监测电路原理图；

图4为图2所示的控制电路中的GPRS模块与SIM卡连接的电路原理图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型智能背包包括背包本体1，且背包本体1的上部设置有提手11，以便于用户提起智能背包或者将智能背包挂置在壁钩上。在背包本体1上设置有指南针、控制电路和背包电源，且背包电源为控制电路供电。这样，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显示模块或用户手机APP中。这样，用户可通过显示模块或用户手机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。

如图2和3所示，控制电路包括微处理器U3、电源管理模块、充电模块、存储模块以及数据传输模块。其中，微处理器U3可选用单片机，微处理器U3与电子指南针连接对电子指南针检测到的方向数据进行处理，并在处理完成后发送到用户手机中，以配合用户手机中的地图APP进行方向指示。

电源管理模块与微处理器U3连接，并根据微处理器U3发出供电指令控制背包电源对相应的模块或元器件进行供电，且电源管理模块根据各个模块或元器件的需要对背包电源的输出进行转换处理。比如，在用户使用背包时，通过用户手机APP发出开启命令，该开启命令发送到微处理器U3中后，微处理器U3会根据该开启命令向电源管理模块发出供电指令，电源管理模块在接收到该供电指令后根据电子指南针的工作需要对背包电源的输出进行转换处理，使背包电源根据需要输出稳定的电压、电流对电子指南针进行供电，从而使电子指南针开始工作，对用户的行走方向进行实时监测。当选用锂电池作为智能背包的背包电源时，相应的选用锂电管理模块作为电源管理模块对锂电池进行管理。

充电模块包括充电互感器和对外充电互感器。其中，充电互感器用来连接外部电源对背包电源进行充电，对外充电互感器用来连接背包电源和外部用电设备，比如手机，使背包电源在手机电量不足时对手机进行充电，从而实现背包电源的双向充电。优选地，采用无线充电互感器连接外部电源和背包电源，这样，可通过外部电源对背包电源进行无线充电，充电方便，且用户不必时刻携带充电用的电源线，减轻出行负担。在对背包电源充电时，可优选太阳能充电，这样，不仅可以节约能源，降低使用成本，而且在户外找不到充电电源时也可以对背包电源进行充电，充电方便。

存储模块包括SD存储设备和Flash存储器。其中，SD存储设备与微处理器U3电性连接，并与微处理器U3进行数据交换，用来存储用户的资料数据，比如，用户的个人信息、用户存储的音频数据和/或视频数据等。当然，也可以存储微处理器U3的处理结果。SD存储设备存储数据时容量大、性能高且安全。Flash存储器通过控制总线与微处理器U3双向电性连接，和微处理器U3进行数据交换并存储数据，Flash存储器数据存取效率高，且在掉电时能够长期保存存储的数据。

数据传输模块包括WIFI模块、GPS模块和GPS天线、GSM/GPRS模块和SIM卡，以及蓝牙模块。其中，WIFI模块通过串行接口与微处理器U3连接，这样，当智能背包处于WIFI网络环境中时，智能背包可通过WIFI模块的自动搜索WIFI功能连接到网络中，节约流量费用。WIFI模块电性连接有2.4G或5G的外部天线。连接有GPS天线的GPS模块通过串行接口与微处理器U3连接进行数据交换，这样，当该智能背包从一个地方移动到另一个地方时，可通过GPS模块对其进行定位、移动线路监控以及呼叫指挥。也就是说，当智能背包发生意外被盗或者用户在户外活动中走失或者失联时，可使用用户手机APP对智能背包进行实时跟踪，以及时找到智能背包和走失或失联人员。GSM/GPRS模块与SIM卡电性连接，如图4所示，且GSM/GPRS模块通过数据总线与微处理器U3连接进行数据交换，这样，在智能背包发生意外被盗时，用户或警察可通过SIM卡对智能背包进行识别确认。GSM/GPRS模块电性连接有900/1800MHz外部天线。蓝牙模块通过数据总线与微处理器U3连接进行数据交换，且蓝牙模块电性连接有2.4G或5G的外部天线。当智能背包与用户之间的距离超出设定的范围后，蓝牙模块通过信息传输，向用户手机APP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。

智能背包的背包本体1的底部设置有应力传感器，该应力传感器设置与微处理器U3连接，并将检测到的应力数据传输到微处理器中，经微处理器处理后传输到显示模块或用户手机APP中。这样，应力传感器可对背包本体1内的物品的信息进行实时监测，当应力传感器监测到的物品信息发生变化时，用户即可通过手机APP中显示的信息变化得知其置于智能背包中的物品的状态发生变化，比如可能被他人取走等。

智能背包的背包本体1上设置有气压传感器，对智能背包所处环境的气压进行实时监测。气压传感器与微处理器U3连接，并将监测到的气压数据传输到微处理器U3中，经微处理器U3处理后得到智能背包所处位置的海拔高度。微处理器U3将该海拔高度传输到显示模块或通过数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在户外活动尤其是登山时，可通过显示模块或用户手机APP直观地读出其所处的海拔高度，便于用户根据其自身情况确定是否继续攀登，避免用户因攀登过高导致身体承受不了而发生意外，提高户外活动尤其是登山的安全性。

智能背包的背包本体1上设置有温度传感器和湿度传感器，该温度传感器和湿度传感器均与微处理器U3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微处理器U3中，经微处理器U3处理后传输到显示模块或通过数据传输模块传输到用户手机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微处理器U3中，经微处理器U3处理后传输到显示模块或通过数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在户外活动中，可以直接通过显示模块或用户手机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。

如图1所示，智能背包的提手11上设置有称重模块，该称重模块与微处理器U3电性连接。当用户通过提手11提起智能背包时，称重模块对背包本体1及置于背包本体1内的物品进行称重，并将称重获取的重量数据转换成电信号发送到微处理器U3中，经微处理器U3处理后传输到显示模块或通过数据模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在提起智能背包的提手11时，即可通过显示模块或用户手机APP直接读出背包本体1及置于背包本体1内的物品的重量，方便快捷。

智能背包的背包本体1上设置有扬声器，该扬声器与微处理器U3连接。当用户通过显示模块或用户手机APP发送播放命令时，微处理器U3根据播放命令向电源管理系统发送供电指令，使背包电源为扬声器供电，并向扬声器发送播放指令，使扬声器播放存储在SD存储设备中的音频数据；当通过手机APP对该智能背包进行呼叫指挥时，该扬声器可播放由手机APP发送来的语音信号，实现呼叫指挥。

智能背包的背包本体1上设置有照明设备2，该照明设备2与微处理器U3连接，并在背包本体1上设置有照明开关21，如图1所示。这样，用户在昏暗环境中行走时，可通过照明开关21向微处理器U3发出照明开启命令，微处理器U3根据该照明开启命令向电源管理模块发出供电指令，使背包电源向照明设备2供电，开启照明设备2。这样，在户外活动中，用户可根据需要使用照明设备2，避免因视线不好而发生意外，提高户外活动的安全性。当然，当用户与智能背包之间存在一定距离，不便于通过照明开关2开启照明设备2时，还可以通过用户手机APP向微处理器U3发送照明开启命令，开启照明设备2，方便用户进行远距离操作。优选地，照明设备2可选用LED灯，以节约照明耗能。

Claims (10)

1.一种智能背包，包括背包本体，其特征在于，所述背包本体上设置有控制电路、背包电源和用于指示方向的指南针，所述控制电路包括微处理器、电源管理模块、充电模块、存储模块以及数据传输模块，所述电源管理模块与所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的供电指令对所述背包电源进行管理，使所述背包电源供电；所述充电模块包括充电互感器和对外充电互感器，所述充电互感器与外部电源连接对所述背包电源进行充电，所述对外充电互感器连接外部用电设备和所述背包电源，使所述背包电源对所述外部用电设备进行充电；所述存储模块与所述微处理器连接，用于存储数据；所述数据传输模块与所述微处理器连接进行数据交换；所述背包电源为所述控制电路供电。

2.根据权利要求1所述的智能背包，其特征在于，所述数据传输模块包括WIFI模块、GPS模块、GSM/GPRS模块以及蓝牙模块，所述WIFI模块和所述GPS模块通过串行接口与所述微处理器连接进行数据交换；所述GSM/GPRS模块和所述蓝牙模块通过数据总线和控制总线与所述微处理器连接进行数据交换，且所述GSM/GPRS模块与SIM卡电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的智能背包，其特征在于，所述存储模块包括SD存储设备和Flash存储器，且所述SD存储设备与所述微处理器电性连接并向所述微处理器传输数据，所述Flash存储器与所述微处理器通过控制总线双向电性连接进行数据交换。

4.根据权利要求3所述的智能背包，其特征在于，所述指南针为电子指南针，该电子指南针与所述微处理器连接，并将检测到的方向数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。

5.根据权利要求4所述的智能背包，其特征在于，所述背包本体上设置有应力传感器，该应力传感器与所述微处理器连接，并将检测到的应力数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。

6.根据权利要求4所述的智能背包，其特征在于，所述背包本体上设置有气压传感器，该气压传感器与所述微处理器连接，并将检测到的气压数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后得出该智能背包所处的海拔高度并传输到显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。

7.根据权利要求4所述的智能背包，其特征在于，所述背包本体上设置有温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和所述湿度传感器均与所述微处理器连接；所述温度传感器将检测到的温度数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示；所述湿度传感器将检测到的湿度数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。

8.根据权利要求4所述的智能背包，其特征在于，所述背包本体上设置有提手，该提手上设置有称重模块，且该称重模块与所述微处理器连接，并将检测到的重量数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。

9.根据权利要求4所述的智能背包，其特征在于，所述背包本体上设置有扬声器，该扬声器与所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的播放指令播放音频数据。

10.根据权利要求4所述的智能背包，其特征在于，所述背包本体上设置有照明设备，该照明设备与所述微处理器连接，并配备有照明开关。