一种可穿戴体感式导航联络装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可穿戴体感式定位导航装置，包括电源，还包括互相通讯的组合导航模块、微处理器(CPU)、自组网模块、体感指示器、GPS天线、通信天线。本发明专利技术将导航定位技术融合入可穿戴设备，可植入背包、帽子、袖带、手杖等户外用品中，具备使用便捷的优点。导航采用体感指示的方式，不依赖显示屏，更适合户外运动群体，可根据灯光闪烁/震动/语音等体感形式对用户的行进路线进行指引，通过自适应多跳通信网络实现相互联络，不依赖基站等通信基础设施，简便易行，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴体感式导航联络装置
本专利技术属于无线通信与定位领域，更具体地，涉及一种可穿戴体感式定位导航装置。
技术介绍
传统依赖手机的导航联络装置，具备以下几点不足：1.需手机运营商基站的支持才能实现，这一点在基站无法覆盖的野外地区难以实施；2.主要实现点对点联络，多点组网难度较大，若采用wifi、蓝牙等一对多方式，覆盖距离短，无法实现多跳传输，易受地形因素影响，信号不稳定；3.导航指示依赖显示屏和语音提醒，对于户外登山、骑行等驴友群体，使用体验不佳。因此需开发一种不依赖运营商基站，支持多点组网和长时续航能力的可穿戴导航指示装置。
技术实现思路
针对现有适合户外运动群体使用的导航联络装置不足的问题，本专利技术目的在于提供一种可穿戴体感式定位导航装置，包括电源，还包括互相通讯的组合导航模块、微处理器(CPU)、自组网模块、体感指示器、GPS天线、通信天线，所述电源模块用于给组合导航模块、微处理器(CPU)、自组网模块和体感指示器提供电力能源；所述组合导航模块，用于定位用户的坐标位置，明确可穿戴装置的具体运动状态，该模块将实时位置、姿态、速度信息发送给CPU，以供处理；所述微处理器(CPU)，用于处理来自组合导航、自组网模块的信息，通过比对(经纬度信息比对)目的地信息和自身位置信息，形成指引指令，控制体感指示器发出指示消息；所述自组网模块，用于将自身位置、姿态、速度信息发送给其他可穿戴设备或监控中心；或接受其它设备发送的导航指令，所述导航指令将(通过串口等数据接口)实时发送给CPU，用于导航解算；所述体感指示器，接受CPU的控制，用于为用户的行动提供路径指引；所述通信天线，用于接收和发射通信信号；所述GPS天线，用于接收卫星定位信号。优选地，所述组合导航模块采用卫星导航+MEMS(微机电)惯组方式，支持GPS、北斗、GLONASS三种卫星定位系统，接收并感知导航联络装置的位置、运动、姿态信息。具体地，所述自组网模块采用无线自适应多跳组网协议(AdHoc)，不依赖运营商基站，支持包括Zigbee、Lora(长距离广域网)在内的多种自组网通信协议。具体地，所述通信天线和GPS天线可采用陶瓷贴片或者柔性微带贴片的形式植入可穿戴设备表面。优选地，所述体感指示器包括光指示模块、震动指示模块和声音指示模块其中的一种或者两种或者三种的组合，通过光闪烁、震动、声音提醒方式实现导航指示。具体地，所述光指示模块包括内部可嵌入LED灯矩阵，所述震动指示模块包括微型震动马达，所述声音指示模块包括蜂鸣器。本专利技术的可穿戴体感式定位导航装置，将导航定位技术融合入可穿戴设备，可植入背包、帽子、袖带、手杖等户外用品中，具备使用便捷的优点。导航采用体感指示的方式，不依赖显示屏，更适合户外运动群体，可根据灯光闪烁/震动/语音等体感形式对用户的行进路线进行指引，通过自适应多跳通信网络实现相互联络，不依赖基站等通信基础设施，简便易行，成本低廉。附图说明图1为本专利技术装置的硬件原理图；图2为本专利技术装置的外观实例图；图3为本专利技术装置使用时的实施流程图。其中，1-电源、2-组合导航模块、3-CPU(微处理器)、4-自组网模块、5-体感指示器(51-光指示模块，511-第1灯，512-第,2灯，513-第3灯，514-第4灯，515-第5灯，516-第6灯，517-第7灯，518-第8灯，52-震动指示模块，521-震动马达，53-声音指示模块，531-蜂鸣器)、6-GPS天线和GPS模块、7-通信天线、8-柔性基板。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1、2所示，本专利技术的可穿戴体感式定位导航装置可植入背包、帽子、壁包、手环、手杖等可穿戴物品中，以帽子作为本专利技术装置的一种具体实施实例，其包括以下部分：包括电源、组合导航模块、CPU(微处理器)、自组网模块、体感指示器、GPS天线、通信天线，各部件之间按需要互相通讯。所述电源模块用于给组合导航、CPU(微处理器)、自组网模块和体感指示器提供电力能源。所述组合导航模块，可由GPS(全球定位系统)和MEMS(微机电)惯组组成；GPS用于解调GPS/北斗/GLONASS(格洛纳斯)信号的位置、时间数据，用于定位用户的坐标位置，MEM惯组可进行姿态等运动信息的实时解算，明确可穿戴装置的具体运动状态；所述组合导航模块可通过串口等数据接口将实时位置、姿态、速度等信息发送给CPU，以供处理。所述CPU(微处理器)，用于处理来自组合导航、自组网模块的信息，通过比对目的地信息和自身位置信息，即比对经纬度信息，形成指引指令，控制体感指示器发出指示消息。所述自组网模块采用无线自适应多跳组网协议(AdHoc)，不依赖运营商基站，支持包括Zigbee、Lora(长距离广域网)在内的多种自组网通信协议。本实施例中采用Zigbee自组网通信协议。所述自组网模块，用于将自身位置等信息发送给其他可穿戴设备或监控中心，每一导航联络装置互为中继，或接受其它设备发送的导航指令。所述导航指令将通过串口等数据接口实时发送给CPU，用于导航解算。所述体感指示器，接受CPU的控制，用于为用户的行动提供路径指引，内含光指示模块、震动指示模块和声音指示模块等体感设备。可通过光闪烁、震动、声音提醒等方式实现导航指示功能。所述光指示模块可由图2中一组嵌入帽檐的LED灯(图2中第1灯-第8灯)阵列组成，通过LED闪烁的频率快慢指示目标距离的远近，通过LED闪烁的位置，指示目标的方位。例如，闪烁快代表距离越近，闪烁慢代表距离越远，具体可自行设计；如图2中光指示模块的第1灯指示视线的右前方，第8灯指示视线的左前方。所述声音指示模块由图2中一个或多个微型纽扣式蜂鸣器组成，通过扬声器滴答的快慢或分贝值大小指示目标距离的远近，通过不同的滴答频率指示目标的方位。例如，1Hz滴答频率代表左前方，2Hz滴答频率代表右前方，4Hz频率代表前方，具体可自行设计。所述震动感指示模块可由图2中一个或多个微型震动马达组成，可通过振动的频率快慢或强弱指示目标距离的远近，可通过不同位置的微型震动马达的振动指示目标方位。所述通信天线，用于接收和发射通信信号，可采用柔性微带贴片的形式植入可穿戴设备表面。所述GPS天线，用于接收卫星定位信号，可采用陶瓷贴片或者柔性微带贴片的形式植入可穿戴设备表面。整个装置可采用图2中的柔性PCB基板进行集成，缝制入帽子内部的夹层中。如图3所示，该装置使用时的具体实施流程如下：户外使用时，有多个用户同时使用该装置，一般这多个用户(节点)分为队员(节点)和领队(节点)，步骤1.首先各部件(模块)进行上电和系统初始化，实现多个用户节点(即本专利技术的可穿戴体感式定位导航装置)的联网；步骤2.通过开关设置(物理形式设置或者程序设置均可以)选择该用户节点运行队员节点程序或领队节点程序；步骤3.若设置为运行队员节点程序(即设置为用户节点)，则判断是否收到领队节点发送的目标位置信息，如果收到目标位置信息，则比对自身的位置信息，解算出目标方位和距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴体感式导航联络装置，其特征在于，包括电源，还包括互相通讯的组合导航模块、CPU、自组网模块、体感指示器、GPS天线、通信天线，所述电源模块用于给组合导航模块、CPU、自组网模块和体感指示器提供电力能源；所述组合导航模块，用于定位用户的坐标位置；明确可穿戴装置的具体运动状态，该模块将实时位置、姿态、速度信息发送给CPU，以供处理；所述CPU，用于处理来自组合导航、自组网模块的信息，通过比对目的地信息和自身位置信息，形成指引指令，控制体感指示器发出指示消息；所述自组网模块，用于将自身位置、姿态、速度信息发送给其他可穿戴设备或监控中心，或接受其它设备发送的导航指令，所述导航指令将实时发送给CPU，用于导航解算；所述体感指示器，接受CPU的控制，用于为用户的行动提供路径指引；所述通信天线，用于接收和发射通信信号；所述GPS天线，用于接收卫星定位信号。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴体感式导航联络装置，其特征在于，包括电源，还包括互相通讯的组合导航模块、CPU、自组网模块、体感指示器、GPS天线、通信天线，所述电源模块用于给组合导航模块、CPU、自组网模块和体感指示器提供电力能源；所述组合导航模块，用于定位用户的坐标位置；明确可穿戴装置的具体运动状态，该模块将实时位置、姿态、速度信息发送给CPU，以供处理；所述CPU，用于处理来自组合导航、自组网模块的信息，通过比对目的地信息和自身位置信息，形成指引指令，控制体感指示器发出指示消息；所述自组网模块，用于将自身位置、姿态、速度信息发送给其他可穿戴设备或监控中心，或接受其它设备发送的导航指令，所述导航指令将实时发送给CPU，用于导航解算；所述体感指示器，接受CPU的控制，用于为用户的行动提供路径指引；所述通信天线，用于接收和发射通信信号；所述GPS天线，用于接收卫星定位信号。2.根据权利要求1所述的导...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华君，张紫龙，黄飞，周子鸣，刘青，李磊，邬明华，张达，黄晓龙，王建刚，李盛，费广磊，王中原，
申请(专利权)人：湖北航天飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42