CN213547849U - 一种穿戴状态感受器 - Google Patents

Abstract

一种穿戴状态感受器，包括压触开关、第一信号发送单元，所述压触开关用于在感受压力时使能第一信号发送单元，所述第一信号发送单元与第二组件无线连接，所述第一信号发送单元在被使能之后向第二组件发送第一信号，所述第二组件包括网络接收单元、蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元。通过上述方案，能够达到只有随身穿戴穿戴状态感受器的情况下，第二组件才进行远场定位方式与近场定位方式的切换的技术效果，避免了第二组件不断主动扫描近场定位信号带来的高耗电问题，同时也解决了远离近场定位信号过程中信号不稳定的问题。

Description

一种穿戴状态感受器

技术领域

本实用新型涉及通信及定位技术领域，尤其涉及一种辅助定位模式切换的穿戴状态感受器。

背景技术

目前中国社会逐渐步入老龄化社会，老人养老问题日趋严重，失智老人在家中或者从养老院回家的途中走失的情况时有发生，要怎么解决老人在家中无人照顾，失智老人走失的情况是当今社会要解决的一大问题。同样地目前教育资源缺乏，给学校的管理工作造成了很大的难度，在校内特别是对幼儿园、小学等低龄儿童的管理。由于这些孩子的自我管理意识还不健全，经常会出现学生到处乱跑，而老师来不及照看的情况，一旦发生安全问题将给学校和家庭带来重大的影响；而在校外，孩子回家的路上，学校和家长无法监管的“真空地带”也会出现很多问题，其中针对青少年的侵害问题比较突出。中小学生意外伤害与潜在危险处处存在，恶性事件时有发生。为了解决上述问题，针对老人和在校学生的定位设备主要有定位器、定位手环、电话手表等，这些定位设备基本上都是基于卫星定位技术+移动通信技术或基于蓝牙定位技术+WIFI技术。基于卫星定位技术+移动通信技术是将卫星接收到的位置信息通过公网传送到监护人的手机APP上，从而达到老人和学生定位的目的。另外一种基于蓝牙定位技术+WIFI技术是在养老院和校园内安装上蓝牙定位信标，描绘出养老院或学校的“地图”，老人和学生佩戴定位设备如定位手环等，老人和学生在养老院或校内任何位置都可以准确的通过信标定位出所在的位置，在通过园区部署的WIFI网络将定位信息传送到校内的定位平台，从而达到确定老人和学生位置的准确信息。

在现有技术中，关于实现不同定位切换的技术方案，如CN201510273112 是采用复杂模型确认切换规则，CN201410802103是不断搜索蓝牙信号，搜索到才开启切换的技术方案。都无法解决根据情景智能切换定位方式的问题。

发明内容

为此，需要提供一种新型的便于远场定位与近场定位切换的具体设备；

为实现上述目的，发明人提供了一种穿戴状态感受器，包括压触开关、第一信号发送单元，所述压触开关用于在感受压力时使能第一信号发送单元，所述第一信号发送单元与第二组件无线连接，所述第一信号发送单元在被使能之后向第二组件发送第一信号，所述第二组件包括网络接收单元、蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元；所述网络接收单元与蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元使能连接，所述网络接收单元在接受到第一信号后使能蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元。

具体地，所述感受器还还包括固定部，所述固定部为别针、夹片或卡扣。

具体地，所述第二组件为穿戴式电子设备。

通过上述方案，能够达到只有随身穿戴穿戴状态感受器的情况下，第二组件才进行远场定位方式与近场定位方式的切换的技术效果，避免了第二组件不断主动扫描近场定位信号带来的高耗电问题，同时也解决了远离近场定位信号过程中信号不稳定的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式所述的多重定位切换管理方法流程图；

图2为本实用新型一实施方式所述的多重定位切换管理装置组件图；

图3为本实用新型一实施方式所述的多重定位切换管理终端电路图；

图4为本实用新型一实施方式所述的定位终端和背包夹开关结构示意图。

附图标记说明

10、第一组件；

20、第二组件；

1、压触开关；

2、固定部。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

本文将介绍一种多重定位切换管理方法，包括如下步骤，S100检测第一组件的穿戴状态信息，S102检测第二组件是否在近场定位信号范围内，进行如下判断：S104若检测到第一组件的穿戴状态为穿戴中，则第二组件切换为远场定位模式，若第一组件的穿戴状态为非穿戴，且第二组件位于近场定位信号范围内，则第二组件切换为近场定位模式。其中第一组件的穿戴状态信息为穿戴在生物体上的信息，可以通过检测生物信号来实现，也可以通过压力感应开关或人体感应开关、红外感应开关等方式实现。这里的近场定位信号指的现有技术中有效距离短大致在10米到几十米的中短距离通信信号，如蓝牙、WIFi或LoRa通讯模式等等，利用这些信号实现定位的原理本方案将不再赘述。与近场定位信号对应的，本文所指的远场定位信号指的有效范围在几百米、上千米的可以用作定位的信号，如3G、4G、5G通信信号、北斗、 GPS导航信号等等。在本实施例中，从实用的角度出发，近场定位信号只能固定在有限的场合，如学校、家等室内环境。用户在应用本方法的时候，只需要在离开近场定位信号的时候携带上第一组件，检测到第一组件的被穿戴状态，第二组件才进行定位模式的切换，第二组件优选为为常穿戴式电子设备如儿童手表、老人电话等等。而第一组件可以与出门就必要携带，到室内环境中常会放下的物品结合，如书包、公文包、钥匙扣、大衣等等。携带第一组件时候就切换到室外(远场)定位模式，放下第一组件就切换回来，期间两种定位模块就能够交替进入休眠，不需要不断搜索信号，达到了很好的降低功耗的技术效果。

具体的实施例中，当第二组件切换为近场定位模式时，近场通信模块就会被从休眠中唤醒，扫描附近的近场定位信号，并与之组网。通过休眠进场通信模块、唤醒并扫描组网，能够达到降低功耗的技术效果。

另外的一些实施例中，值得一提的是，实现本方法的做法，可以是将第一组件与第二组件直接通信，第二组件的处理器接受第一组件的信号、唤醒其休眠的通信模块、进行信号的搜索。而还可以是通过各室内场景中的第三设备提供处理器，第三设备分别与第一组件、第二组件连接，再由各室内场景中的第三设备执行判断步骤S104。同样能够达到降低第二组件功耗的技术效果，从而降低整体的能耗。同时通过提供第三方设备，形成中心化的处理模式，还能够满足更多模块的拓展需求，例如在各室内场景中再部署RFID模块辅助判断等等。

在图2所示的实施例中，还将介绍一种多重定位切换管理系统，包括第一组件10、第二组件20，所述第一组件用于根据自身的被穿戴情况发送穿戴状态信息，所述第二组件用于检测近场定位信号，还用于接收第一组件发送的穿戴状态信息；所述第二组件还用于在接收到第一组件发送的穿戴状态信息为穿戴中时，切换为远场定位模式，在接收到第一组件发送的穿戴状态信息为非穿戴，且第二组件位于近场定位信号范围内时，切换为近场定位模式。具体的实现方式可以通过第一组件与第二组件网络连接，第二组件内置的近场定位模块电路、远场定位模块电路根据穿戴状态信号开启或关闭即可。其他一些具体的实施例中，所述第二组件具体用于在切换为近场定位模式时，扫描附近的近场定位信号，并与之组网。用户在应用本方法的时候，只需要在离开近场定位信号的时候携带上第一组件，检测到第一组件的被穿戴状态，第二组件才进行定位模式的切换，第二组件优选为为常穿戴式电子设备如儿童手表、老人电话等等。而第一组件可以与出门就必要携带，到室内环境中常会放下的物品结合，如书包、公文包、钥匙扣、大衣等等。携带第一组件时候就切换到室外(远场)定位模式，放下第一组件就切换回来，期间两种定位模块就能够交替进入休眠，不需要不断搜索信号，达到了很好的降低功耗的技术效果。

其他一些进一步的实施例中，多重定位切换管理系统还可以包括设置在室内场景中的处理器，通过各室内场景中的第三设备提供处理器，第三设备的处理器分别与第一组件、第二组件连接，再由各室内场景中的第三设备执行判断步骤S104。同样能够达到降低第二组件功耗的技术效果，从而降低整体的能耗。同时通过提供第三方设备，形成中心化的处理模式，还能够满足更多模块的拓展需求，例如所述多重定位切换系统还可以八廓在各室内场景中再部署RFID模块辅助判断等等。

在图3所示的实施例中，我们提供了一种第一组件的应用实例，如第一组件为穿戴状态感受器，包括压触开关1、第一信号发送单元，所述压触开关用于在感受压力时使能第一信号发送单元，如图中所示的蓝牙芯片，所述第一信号发送单元与第二组件无线连接，所述第一信号发送单元在被使能之后向第二组件发送第一信号，所述第二组件包括网络接收单元、蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元；所述网络接收单元与蓝牙定位单元或 WIFi定位单元或LoRa定位单元使能连接，所述网络接收单元在接受到第一信号后使能蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元。

进一步地实施例中，我们可以看到穿戴状态感受器的样貌的实例，所述感受器还包括固定部2，所述固定部为别针、夹片或卡扣。同样我们以校园学生定位场景为例，其他类似的场景不一一说明。

学生在家背上背包上学，戴上定位终端并把背包夹开关夹在背包的背带上，背包夹开关的按压开关被肩膀压迫打开开关，背包夹内的蓝牙模块发出开启指令给定位终端，定位终端的蓝牙模块收到开启信号后控制CPU触发电源模块，关闭休眠模式进入校外模式，校外模式开启后，定位终端通过集成的卫星模块收取定位信号，并通过集成的NB-IOT模块将定位信号实时地发给家长手机安装的APP上，APP同时将学生的校外定位信息传到学校部署的定位管理系统平台上，告诉系统，该学生准备上学了。这时候就建立起了家校的无盲点的定位管理模式。学生到达校门口的时候，校门口安装的电子标签扫描器扫描到定位终端内的电子标签，确定该学生到达学校，定位管理系统平台发出指令，告知学生家长的APP，该生已经到校，同时将学生佩戴的定位终端切换成校内模式。在此期间根据家里出发的时间和到校的时间计算出到校时间的长短与以前的统计数据做对比，如果出现时间偏差过大，或者校门口的电子标签扫描器在统计出来应该要到校的时间内还没有到校，系统会通过平台通知家长的APP，告知上学的时间出现异常，如果有发生什么意外，学校和家长能及时的掌握情况，以免耽误学生走失施救的黄金时间。在校内，学生定位终端已经通过扫描校门口的电子标签扫描器切换成校内模式，校内部署蓝牙信标装置，学生定位终端收到不同位置的信标信号，再通过学校部署的LORA网关或者WIFI网关(校内二者部其一)，将信标信息上传到定位管理系统平台上，通过接收到不同位置的蓝牙信标的场强信息和方向角信息，计算出学生的位置并在3D地图上显示出来。在定位管理系统平台上设置特定的学生不能去的地点，如建筑物楼顶、学校厨房等会发生危险的地方，如果学生靠近这些危险点的蓝牙信标，定位终端内置的报警器会发出报警，并将报警信息上传到定位管理平台，通知老师第一时间的制止危险的发生。当学生进入教室的时候，通过扫描教室门口的电子标签扫描器，告知定位系统平台，学生已经到达教室，平台将学生的定位终端切换到教室模式，定位终端系统进入休眠模式，节省定位终端的用电量。同样地，当学生下课出教室的时候，通过教室门口的电子标签扫描器扫描到学生定位终端的信息，通过定位管理系统平台唤醒定位终端，将工作模式切换成校内模式。学生放学的时候，通过校园门口的电子标签扫描器扫描到定位终端信息，通过定位管理系统平台将学生的定位终端切换成校外模式，与来学校的时候一样，通过卫星信号定位，并将定位信号通过NB-IOT模块上传到家长手机APP上和学校定位管理系统上。同样地，定位系统平台通过数据统计计算出一般回家的用时，如果超出时长，系统就会发出提醒，以便家长和老师第一时间知道并做出判断。

本实例中多重定位切换管理终端的工作原理如图3所示，工作原理简述如下：

多重定位切换管理终端(下称定位终端)核心电路主要分为四部分：MCU 主芯片采用ST公司极低功耗的STM32LO732芯片，该芯片基于ARM Cortex-M3内核的STM32系列低功耗处理器，内置的UART串口足够满足芯片数据传输需求。定位部分：卫星定位采用SONY公司的CXD5603GF，蓝牙定位采用CSR1024芯片；通信部分：LORA通信采用SX1278芯片，WiFi 通信采用高通的QCA9331芯片，NB-IOT通信采用Hi2110芯片；各种通信模块及定位模块通过射频切换开关组连接到2根贴片天线上，共用2根天线工作；定位终端的结构内盖板测贴有电子标签，整个定位终端的电池供电通过低功耗电源管理电路单元进行控制。当定位终端工作在园区内模式时，MCU 通过控制低功耗电源管理单元将卫星定位电路单元和NB-IOT电路单元关闭，当定位终端工作在园区外模式时，MCU通过控制低功耗电源管理单元将 LORA电路单元WIFI单元和蓝牙电路单元关闭，从而达到极低功耗的目的，提高整个定位终端的工作时长。

本方案的定位终端和背包夹开关结构示意图如图4所示，定位终端结构如图a部分所示，定位终端正面有配置一个SOS按键，当学生在校内或者在校外回家的路上，遇到危险的时候，可以长按SOS按键，定位终端模块将救助信息及时上传的定位管理系统平台上和家长的手机APP上，以便学生得到最快的施救。背包夹开关装置结构如图b部分所示，有夹体和按压开关以及内部蓝牙模块组成，将背包夹夹在学生背包的背带上，按压开关朝向肩膀内侧，当背上背包的时候，按压下按压开关，触发里面的蓝牙模块向学生定位终端发出解除休眠模式指令，学生定位终端进入校外模式工作状态。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种穿戴状态感受器，其特征在于，包括压触开关、第一信号发送单元，所述压触开关用于在感受压力时使能第一信号发送单元，所述第一信号发送单元与第二组件无线连接，所述第一信号发送单元在被使能之后向第二组件发送第一信号，所述第二组件包括网络接收单元、蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元；所述网络接收单元与蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元使能连接，所述网络接收单元在接受到第一信号后使能蓝牙定位单元或WIFi定位单元或LoRa定位单元。

2.根据权利要求1所述的穿戴状态感受器，其特征在于，所述感受器还包括固定部，所述固定部为别针、夹片或卡扣。

3.根据权利要求1所述的穿戴状态感受器，其特征在于，所述第二组件为穿戴式电子设备。

Images