CN205656313U - 一种户外运动辅助设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于通信技术领域,具体提供了一种户外运动辅助设备,通过手持杆和支撑杆,以及安装在内部的电池及通信模块,可以定时将用户的位置发送出去,实现位置坐标的播报,该位置坐标被其他的对讲机用户或者监测基站接收,从而获取到用户的大致移动路径,当用户发生意外时,通过路径可以在最短的时间内定位到离意外发生地最近的位置,减少搜救时间,避免发生意外。同时,作为一款户外运动的设备,通过特殊的结构设计,在使用的过程中具有发电功能,从而大大提高了设备的续航能力,对户外生存具有重要的意义;位置坐标是GPS坐标或者北斗坐标,或者是二者的结合,提高了定位精度,保证了设备的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于通信技术领域,涉及一种户外运动辅助设备。
背景技术
随着社会的发展,城镇化的程度越来越高,人们对自然的向往程度越来越高,户外运动的群体也越来越大。随着越来越多的胆大、喜欢探险的年轻人加入到户外群体,户外运动的安全性也面临越来越多的挑战,近年来,户外意外与救援的情况也越来越多,一方面是户外运动者的安全意识低,没有足够的经验,另一方面,是由于对户外运动的危险性准备不足,没有足够的设备去应对意外情况的发生。
针对这种情况,本实用新型提供了一种户外运动辅助设备,包括手持杆和支撑杆,还包括电源模块、通信模块和充电模块;通过手持杆和支撑杆,以及安装在内部的电池及通信模块,可以定时将用户的位置发送出去,实现位置坐标的播报,该位置坐标被其他的对讲机用户或者监测基站接收,从而获取到用户的大致移动路径,当用户发生意外时,通过路径可以在最短的时间内定位到离意外发生地最近的位置,减少搜救时间,避免发生意外。同时,作为一款户外运动的设备,通过特殊的结构设计,在使用的过程中具有发电功能,从而大大提高了设备的续航能力,对户外生存具有重要的意义;位置坐标是GPS坐标或者北斗坐标,或者是二者的结合,提高了定位精度,保证了设备的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种户外运动辅助设备,在使用的过程中具备自发电功能,提高户外设备的续航能力,同时,定时向外发射位置信息,使得其他用户或者监测站可以及时获取用户丢失地点,减少搜救时间,避免意外发生。
为此,本实用新型提供了一种户外运动辅助设备,包括手持杆和支撑杆,还包括电源模块、通信模块和充电模块;
所述的电源模块,固定在支撑杆的内部,包括电池和电源管理电路板,电池与电源管理电路板对应电气连接,用于给通信模块供电;
所述的通信模块,固定在支撑杆的内部,包括用户获取当前位置坐标的位置获取单元、处理相关数据信息的MCU单元和用于将位置信息发送出去的发射单元,发射单元和位置获取单元分别与MCU单元对应电气连接。
所述的充电模块与电源管理电路板对应电气连接,用于给电池充电。
上述一种户外运动辅助设备,所述的充电模块包括滑动件、弹性构件、助力杆、传动杆、棘轮、固定件和发电机;所述的滑动件套接在支撑杆的底部,可沿支撑杆轴向滑动;在所述的滑动件与支撑杆之间安装有一个弹性构件,弹性构件一端固定在滑动件上,另外一端固定在助力杆上;所述的助力杆的一端绕在棘轮的中心轴上,在弹性构件的作用下,助力杆可以绕棘轮的中心轴转动;所述的助力杆上设置有一个轴承,所述的传动杆的一端绕在该轴承上,可绕该轴承转动,传动杆的另外一端卡在棘轮的齿轮上;所述的固定件用于支撑棘轮,所述的棘轮可以绕固定件旋转;所述的固定件固定在支撑杆的内部。
上述一种户外运动辅助设备,所述的充电模块包括滑动件、环形弹簧、磁铁、线圈;滑动件套装在手持杆和支撑杆之间,用于固定手持杆和支撑杆;磁铁的一端固定在手持杆的底部,环形弹簧套在磁铁上,一端固定在手持杆的底部;线圈固定缠绕在支撑杆的内壁上,与电源管理电路板对应电气连接。
上述一种户外运动辅助设备,所述的位置获取单元为GPS模组,获取的位置信息为GPS坐标。
上述一种户外运动辅助设备,所述的位置获取单元为北斗导航模组,获取的位置信息为北斗导航坐标。
上述一种户外运动辅助设备,所述的发射单元为射频发射电路,通信频段为100MHZ-500MHZ范围。
上述一种户外运动辅助设备,所述的发射单元为GSM模组。
上述一种户外运动辅助设备,所述的充电模块上有USB充电接口,所述的USB充电接口与电源管理单元对应电气连接,可用于给电池充电或者利用电池对外充电。
一种上述登山设备的使用方法,包括以下步骤:
S1,使用设备辅助登山,启动充电模块,给电池充电;
S2,定时启动位置获取模块,获取当前位置,并将数据通过通信模块发送出去,实现位置坐标的播报。通过这种位置播报,其他的对讲机用户或者监测基站可以接收到用户的移动路径,这样,当用户发生意外时,可以在最短的时间内定位到最近的意外地点,为救援争取时间,避免发生意外。
本实用新型的有益效果是:通过手持杆和支撑杆,以及安装在内部的电池及通信模块,可以定时将用户的位置发送出去,实现位置坐标的播报,该位置坐标被其他的对讲机用户或者监测基站接收,从而获取到用户的大致移动路径,当用户发生意外时,通过路径可以在最短的时间内定位到离意外发生地最近的位置,减少搜救时间,避免发生意外。同时,作为一款户外运动的设备,通过特殊的结构设计,在使用的过程中具有发电功能,从而大大提高了设备的续航能力,对户外生存具有重要的意义;位置坐标是GPS坐标或者北斗坐标,或者是二者的结合,提高了定位精度,保证了设备的可靠性。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
如图1是本实用新型第一种实施例的结构示意图;
如图2是本实用新型第一种实施例滑动件与发电机的结构连接示意图;
如图3是本实用新型第一种实施例中通信模块的结构示意图;
如图4是本实用新型第二种实施例的结构示意图;
如图5是本实用新型第二种实施例的内部透视结构示意图;
如图6是本实用新型第二种实施例的拆解示意图;
如图7是本实用新型第二种实施例中通信模块的结构示意图;
附图标记:1、手持杆;2、支撑杆;3、滑动件;4、电池;5、电源管理电路;6、通信模块;7、发电机;8、弹性构件;9、固定件;10、棘轮;11、助力杆;12、传动杆;61、射频单元;62、MCU单元;63、GPS单元;64、GSM单元;13、环形弹簧;14、永磁铁;15、线圈。
具体实施方式
实施例
1
如图1所示,是本实用新型第一种实施例的结构示意图,一种户外运动辅助设备,可进行自发电的登山拐杖,包括手持杆1和与手持杆1固定连接用于支持的支撑杆2,还包括安装在支撑杆3底部的滑动件3。滑动件3通过弹性构件8连接在支撑杆2的底部,通过压缩弹性构件8,使得滑动件3可以沿着支撑杆2轴向滑动,滑动距离范围为1cm到10cm之间,这里设置为3cm。弹性构件8的另一端固定有一个发电机7,通过周期性的压缩和放松弹性构件8,可以启动发电机7,从而使发电机7运转对外输出电能。所述的发电机7安装在支撑杆2的内部腔体内,在支撑杆2的腔体内,有与发电机7相连接的电源管理电路5,其作用是将由发电机7输出的电能转化为可供其他设备使用的形式。在支撑杆2的腔体内,还有电池4和通信模块6;电池4为可充电锂电池,固定在腔体内,与电源管理电路5对应电气连接,同时,用于给通信模块6进行供电。
用户在登山的过程中,借助于辅助设备,通过手持杆1向下压,在支撑杆2上的滑动件3着地后,压缩滑动件3与支撑杆2之间的弹性构件8,给发电机7施加能量,从而使得发电机7进行发电;电量通过电源管理电路5被输入到锂电池6,从而供给通信模块6进行信息传输。用户不断的使用登山拐杖,则不断地向锂电池充电,从而使得拐杖可以不断的使用,而不需要担心电量的问题。
如图2是本实施例滑动件3与发电机7的结构连接示意图。滑动件3与发电机7之间通过若干连接结构件进行连接,具体包括弹性构件8、固定件9、棘轮10、助力杆11和传动杆12。弹性构件8的一端固定在滑动件3上,另外一端固定到助力杆11上。助力杆11安装在棘轮10的中心转轴上,可以绕棘轮10的转轴转动一定角度;传动杆12位于助力杆11上,可绕助力杆11小角度转动。棘轮10的中心轴安装在固定件9上,可以绕固定件9转动。棘轮10的中心轴与发电机7的中心轴固定,在棘轮10转动时,带动发电机7转轴转动。工作时,滑动件3通过压缩弹性构件8,使助力杆11逆时针转动,此时,位于助力杆11上的传动杆12在重力作用下会与棘轮10上的齿轮卡合,推动棘轮10转动逆时针转动,从而带动发电机7转动;当滑动件3松开时,弹性构件8失去压力作用而回弹,带动助力杆11顺时针转动,由于棘轮10的作用,传动杆12回弹,并不对棘轮10产生过大的阻尼作用,棘轮10在惯性作用下,继续逆时针旋转。周期性的推动和松开滑动件3,可以使得发电机7不断工作产生电能,通过导线输入到电源管理电路5,最终用于给锂电池充电。
由于通过上述发电机7产生的电能为交流电,同时是及其微弱的,因此,需要电源管理电路5对电能尽心处理后方可对锂电池进行充电。产生的交流电首先通过整流电路转化为直流电,再通过升压处理电路,将其转化为可供锂电池使用的电能。电能处理芯片选用由德州仪器提供了BQ25504,该芯片主要用于微弱电能收集和转化,在本实施例中特别适用。根据BQ25504芯片的数据手册,可以获取到芯片的典型应用电路,通过数据手册的说明进行电路设计和使用,对于本领域技术人员而言,是可以轻易实现的技术。同时,相关的弱电能搜集文档中,也有相关的电路,属于公知技术。
通信模块6这里采用射频通信模块,如图3是通信模块的结构示意图,包括射频单元61、MCU单元62和GPS单元63,射频单元61使用以RDA公司的1846S为主要芯片的射频电路;1846S在现行的模拟对讲机中使用广泛,其相关的电路有诸多的公开资料,这里不再进行描述;在实际的设计中,也可以采用成熟的1846S模块设计。MCU单元采用由意法半导体公司生产的STM32F103单元机作为主控处理器设计,该款单片机有丰富的片内外设资源,可以节约很多的外部电路。GPS单元63采用市场上成熟的APM2.5NEO-6M模块,通过APM2.5NEO-6M模块的设计文档以及处理器的芯片手册,可以轻易的获取GPS坐标信息,并通过射频单元61将位置坐标发送出去,对于所属技术领域的技术人员而言,是可以轻而易举获取的技术,这里不再进行描述。通信模块6的供电由电池4提供。
实施例
2
如图4所示是本实用新型第二种实施例的示意图,一种户外运动辅助设备,包括手持杆1、支撑杆2和滑动件3。滑动件3位于手持杆1和支撑杆2之间,如图5所示是该设备的内部透视结构示意图,在手持杆1的底部固定有一个环形弹簧13和一块圆柱形的永磁铁14,环形弹簧13的直径大于永磁铁14的直径,环形弹簧13套在永磁铁14上,与永磁铁14同轴,二者不接触。永磁铁14可伸入到支撑杆2的内部,当永磁铁14伸入支撑杆2的内部时,环形弹簧13将被压缩。在支撑杆2的内部侧壁上,有环绕的线圈15,线圈15通过导线连接到支撑杆2内部的电源管理模块5上。在支撑杆2的内部,安装有电池4,该电池4为可充电电池,电池4与电源管理模块5对应电气连接;在支撑杆2外部位于电源管理模块5的位置上,有USB接口,USB接口用于给锂电池充电。在支撑杆2内部靠近底部的位置上,固定有通信模块6,通信模块6与电源管理模块5对应电气连接。滑动件3套在手持杆1和支撑杆2之间,连接手持杆1和支撑杆2。
如图6是该设备的拆解示意图,在手持杆1的底部侧面上有第一突起101,该突起使得手持杆1在该位置处的直径要大于手持杆1的平均直径;在支撑杆2的顶部侧面有第二突起201,该突起使得支撑杆2在该位置处的直径要大于支撑杆2的平均直径;滑动件3是一个中空的结构,两端开口直径略小于内腔的直径,其中,两端开口直径与手持杆1和支撑杆的平均直径相同,内腔直径与第一突起101及第二突起201相同,安装时,将滑动件3卡在环形弹簧13处,通过螺丝固定,即将手持杆1和支撑杆2固定在一起。
用户在登山的过程中,借助于辅助设备,通过手持杆1向下压,在支撑杆2着地后,环形弹簧13受力压缩,从而使得永磁铁14进入到线圈15的中心,引起线圈15附近磁场的变化,即线圈15中的磁通量发生变化,从而在线圈15产生感应电流。在设备不断的被使用的过程中,永磁铁14在线圈15中间来回移动,从而在线圈15中不断产生感应电流;感应电流输入到电源管理模块5进行处理后,给锂电池充电。
为了保证设备使用的舒适性,这里弹簧的长度设置为5CM,根据电磁感应原理,感应电流的产生实则是闭合线圈中磁通量的变化,因此,在默认状态下,永磁铁14与线圈15的位置不重叠。当然,如果想要获取更大的电能,可以使永磁铁14和线圈15的长度更长,同时增加环形弹簧13的长度,使得每次压力作用获得更大的磁通量变化。
由于通过上述方式产生的电能为交流电,同时是及其微弱的,因此,需要电源管理电路5对电能尽心处理后方可对锂电池进行充电。产生的交流电首先通过整流电路转化为直流电,再通过升压处理电路,将其转化为可供锂电池使用的电能。电能处理芯片选用由德州仪器提供了BQ25504,该芯片主要用于微弱电能收集和转化,在本实施例中特别适用。根据BQ25504芯片的数据手册,可以获取到芯片的典型应用电路,通过数据手册的说明进行电路设计和使用,对于本领域技术人员而言,是可以轻易实现的技术。同时,相关的弱电能搜集文档中,也有相关的电路,属于公知技术。
通信模块6这里采用射频通信模块,包括射频单元61、MCU单元62和GPS单元63,同图3所示,射频单元61使用以RDA公司的1846S为主要芯片的射频电路;1846S在现行的模拟对讲机中使用广泛,其相关的电路有诸多的公开资料,这里不再进行描述;在实际的设计中,也可以采用成熟的1846S模块设计。MCU单元采用由意法半导体公司生产的STM32F103单元机作为主控处理器设计,该款单片机有丰富的片内外设资源,可以节约很多的外部电路。GPS单元63采用市场上成熟的APM2.5NEO-6M模块,通过APM2.5NEO-6M模块的设计文档以及处理器的芯片手册,可以轻易的获取GPS坐标信息,并通过射频单元61将位置坐标发送出去,对于所属技术领域的技术人员而言,是可以轻而易举获取的技术,这里不再进行描述。通信模块6的供电由电池4提供。
实施例
3
在上述实施例的基础上,进一步的,通信模块6这里采用GSM通信的方式,如图7是通信模块的结构示意图,包括GSM单元64、MCU单元62和GPS单元63。GSM单元64采用外购的成熟模块SIM900A,通过其使用手册,通过MCU单元62的串口及IO口,将数据和设置通过串口及AT指令发送至GSM单元61,即可实现对信息的控制和发送。MCU单元62采用由意法半导体公司生产的STM32F103单元机作为主控处理器设计,该款单片机有丰富的片内外设资源,可以节约很多的外部电路。GPS单元63采用市场上成熟的APM2.5NEO-6M模块,通过APM2.5NEO-6M模块的设计文档以及处理器的芯片手册,可以轻易的获取GPS坐标信息,并通过射频单元61将位置坐标发送出去,对于所属技术领域的技术人员而言,是可以轻而易举获取的技术,这里不再进行描述。通信模块6的供电由电池4提供。
以上实施例只是基于本实用新型思路的优选实施方式,并不构成对本实用新型的任何限制,显然,基于本实用新型思路,还可以有其他的变化及替代,这些均在本实用新型的保护之列。
Claims (8)
1.一种户外运动辅助设备,包括手持杆和支撑杆,其特征在于:还包括电源模块、通信模块和充电模块;
所述的电源模块,固定在支撑杆的内部,包括电池和电源管理电路板,电池与电源管理电路板对应电气连接,用于给通信模块供电;
所述的通信模块,固定在支撑杆的内部,包括用户获取当前位置坐标的位置获取单元、处理相关数据信息的MCU单元和用于将位置信息发送出去的发射单元,发射单元和位置获取单元分别与MCU单元对应电气连接;
所述的充电模块与电源管理电路板对应电气连接,用于给电池充电。
2.根据权利要求1所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的充电模块包括滑动件、弹性构件、助力杆、传动杆、棘轮、固定件和发电机;所述的滑动件套接在支撑杆的底部,可沿支撑杆轴向滑动;在所述的滑动件与支撑杆之间安装有一个弹性构件,弹性构件一端固定在滑动件上,另外一端固定在助力杆上;所述的助力杆的一端绕在棘轮的中心轴上,在弹性构件的作用下,助力杆可以绕棘轮的中心轴转动;所述的助力杆上设置有一个轴承,所述的传动杆的一端绕在该轴承上,可绕该轴承转动,传动杆的另外一端卡在棘轮的齿轮上;所述的固定件用于支撑棘轮,所述的棘轮可以绕固定件旋转;所述的固定件固定在支撑杆的内部。
3.根据权利要求1所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的充电模块包括滑动件、环形弹簧、磁铁、线圈;滑动件套装在手持杆和支撑杆之间,用于固定手持杆和支撑杆;磁铁的一端固定在手持杆的底部,环形弹簧套在磁铁上,一端固定在手持杆的底部;线圈固定缠绕在支撑杆的内壁上,与电源管理电路板对应电气连接。
4.根据权利要求1所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的位置获取单元为GPS模组,获取的位置信息为GPS坐标。
5.根据权利要求1所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的位置获取单元为北斗导航模组,获取的位置信息为北斗导航坐标。
6.根据权利要求1所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的发射单元为射频发射电路,通信频段为100MHZ-500MHZ范围。
7.根据权利要求1所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的发射单元为GSM模组。
8.根据权利要求1-3任意一条权利要求所述的一种户外运动辅助设备,其特征在于:所述的充电模块上有USB充电接口,所述的USB充电接口与电源管理单元对应电气连接,可用于给电池充电或者利用电池对外充电。
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CN201620337269.3U CN205656313U (zh) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | 一种户外运动辅助设备 |
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