CN112581721A - 一种人体社交距离报警器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可穿戴设备技术领域,具体涉及一种人体社交距离报警器。包括基板、主控制器、供电模块、指示灯组、发射组件、接收组件和警报器,基板上固装有主控制器,主控制器一侧的基板上间隔设置有供电模块和指示灯组,主控制器另一侧的基板上间隔设置有发射组件、接收组件和警报器,供电模块、指示灯组、发射组件、接收组件和警报器分别与主控制器电连接。本发明所述的一种人体社交距离报警器具有易于携带、普及成本低和测量精度高的优点,通过高集成的结构,配合固定带即可佩戴在手腕上,亦可通过挂绳挂在使用者的脖颈上,易于携带移动,解决了现有的测距设备存有的不便于携带、普及成本高和测量精度低的问题,满足了人们的使用需要。
Description
技术领域
本发明涉及可穿戴设备技术领域,具体涉及一种人体社交距离报警器。
背景技术
现代社会由于人口分布集中,社会化程度高,因此人们的日常社交会与形形色色的人接触,这显著增加了传染病的传播风险,如著名的严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS),以及现在全球范围内的新冠病毒(COVID-19),都给居民健康和社会生产造成了极大的损害。按照传染病学的理论,传染病流行的三个基本环节是传染源、传播途径和易感人群,对于日常防控,保持社交距离能起到切断传播途径的效果,因此需要有相应的设备来对人们的距离进行监测,并及时提醒人们保持适当的社交距离。
现有的距离测量设备普遍体积和质量较大,不适合随身携带,而市面上现有的可穿戴设备则缺乏测距的功能,难以对社交距离进行监测,无法满足人们的使用需求;此外,现有的小型化测距设备的效果难以达到实时测距的目标,其测量精度受环境影响较大,目前大多数开发者开发测距穿戴式产品主要用蓝牙、超宽带(UWB)、NFC、红外线或雷达等技术来实现,这些方案普遍存有对方向和角度要求高,以及信号容易被人体或障碍物吸收、反射和折射的问题,导致无法精确稳定地测距;比如人体容易吸收蓝牙的信号,障碍物也会对蓝牙的信号进行反射和折射,导致蓝牙技术测距的精确度较差,测距不稳定,就算通过基站配合AOA/AOD算法也难以达到10CM级的测量精度,超宽带技术则存在角度问题,受人体和障碍物的影响,超宽带技术需要在特定的信号角度下才能保持稳定测距,且需要基站来增加精度,普及成本过高而且限制了使用场景,因此需要一种人体社交距离报警器来解决上述的不足。
发明内容
为了克服上述现有的测距设备存有的不便于携带、普及成本高和测量精度低的技术缺陷,本发明提供一种易于携带、普及成本低和测量精度高的人体社交距离报警器。
为了解决上述问题,本发明按以下技术方案予以实现的:
本发明所述的一种人体社交距离报警器,包括基板、主控制器、供电模块、指示灯组、发射组件、接收组件和警报器,其特征在于:基板上固装有主控制器,主控制器一侧的基板上间隔设置有供电模块和指示灯组,主控制器另一侧的基板上间隔设置有发射组件、接收组件和警报器,供电模块、指示灯组、发射组件、接收组件和警报器分别与主控制器电连接。
所述的主控制器为OOK射频芯片。
所述的供电模块包括线性稳压器、锂电池、充电管理芯片和充电接头,线性稳压器、锂电池、充电管理芯片和充电接头呈间隔状设置,锂电池的一侧与线性稳压器电连接,锂电池的另一侧与充电管理芯片电连接,充电管理芯片上电连接有充电接头。
所述的指示灯组包括充电指示灯、第一状态指示灯和第二状态指示灯,充电指示灯、第一状态指示灯和第二状态指示灯呈间隔状设置。
所述的发射组件包括驱动芯片和发射天线,驱动芯片与发射天线电连接。
所述的接收组件包括横向接收天线和纵向接收天线,横向接收天线和纵向接收天线呈间隔状设置。
所述的警报器为震动马达。
所述的基板上固装有外壳体,外壳体上对称状装有固定带。
所述的基板上固装有外壳体,外壳体上装有挂绳。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明所述的一种人体社交距离报警器具有易于携带、普及成本低和测量精度高的优点,通过高集成的模块化结构,将体积显著缩小,配合固定带即可佩戴在手腕上,亦可通过挂绳挂在使用者的脖颈上,易于携带和移动;本申请利用了OOK调制的近场通讯的原理,通过低频场强来控制通信距离,有效避免信号被人体吸收,减少环境障碍物对信号的反射和折射的影响,提升了测距的精确度,且无需借助基站即可实现实时测量,降低了普及成本,扩大了使用范围;当佩戴有报警器的使用者距离太近时,报警器内置的警报器即会提醒人们保持安全设计距离,防止交叉感染,对于病毒防控有重要的作用,解决了现有的测距设备存有的不便于携带、普及成本高和测量精度低的问题,满足了人们的使用需要。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的电路原理图;
图3是本发明的供电模块的结构示意图;
图4是本发明的指示灯组的结构示意图;
图5是本发明的发射组件的结构示意图;
图6是本发明的接收组件的结构示意图;
图7是本发明的实施例2的结构示意图;
图8是本发明的实施例3的结构示意图。
图中:1、基板,2、主控制器,3、供电模块,301、线性稳压器,302、锂电池,303、充电管理芯片,304、充电接头,4、指示灯组,401、充电指示灯,402、第一状态指示灯,403、第二状态指示灯,5、发射组件,501、驱动芯片,502、发射天线,6、接收组件,601、横向接收天线,602、纵向接收天线,7、警报器,8、外壳体,801、固定带,802、挂绳。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如图1~图8所示,本发明所述的一种人体社交距离报警器,包括基板1、主控制器2、供电模块3、指示灯组4、发射组件5、接收组件6和警报器7,基板1上固装有主控制器2,具体的,所述的主控制器2为OOK射频芯片(型号为CMT2110A),它利用OOK调制的原理来实现测距功能,具体为:OOK调制为振幅键控调制(ASK)的一个特例,它将调制信号的一个幅度取为0,另一个幅度取为非0,即得到OOK调制,也称为二进制开关键控,调制原理为根据发射幅度来控制发射的频率,如发射幅度高时,发射载波频率,当发射幅度低时,则不发射载波频率,OOK调制具有功耗较低的优点,用于提高可穿戴设备的续航能力。
主控制器2一侧的基板1上间隔设置有供电模块3和指示灯组4,所述的供电模块3包括线性稳压器301(型号为AMS1117-3.3)、锂电池302、充电管理芯片303(型号为SL1053)和充电接头304,线性稳压器301、锂电池302、充电管理芯片303和充电接头304呈间隔状设置,锂电池302为可充放电的电池,用于为该报警器进行供电,锂电池302的一侧与线性稳压器301电连接,线性稳压器301用于将锂电池302的输出电压稳定到一个固定的数值,作为本发明一种较佳的实施方式,所述的线性稳压器301用于输出3.3V的电压;锂电池302的另一侧与充电管理芯片303电连接,充电管理芯片303用于对锂电池302进行充电控制,在低电量时采用较高的电流以便加快充电速度,在高电量时逐渐降低电流以防止出现过冲的情况,充电管理芯片303上电连接有充电接头304,具体的,所述的充电接头304为USB通用接头,以便适配常见的家庭充电器,提高该报警器的泛用性。
供电模块3一侧的基板1上设置有指示灯组4,所述的指示灯组4包括充电指示灯401、第一状态指示灯402和第二状态指示灯403,充电指示灯401、第一状态指示灯402和第二状态指示灯403呈间隔状设置,充电指示灯401用于在充电时亮起,以显示当前为充电状态,作为本发明一种较佳的实施方式,所述的充电指示灯401为白色指示灯;第一状态指示灯402用于在报警器的间距小于设定距离时亮起,以便向用户发出警告,作为本发明一种较佳的实施方式,所述的第一状态指示灯402为红色指示灯;第二状态指示灯403用于在报警器的间距大于设定距离时亮起,以显示当前为安全社交距离,作为本发明一种较佳的实施方式,所述的第二状态指示灯403为绿色指示灯,当第二状态指示灯403点亮并持续五秒后,即会停止发光并切换到待机状态,以节省锂电池302的电量。
主控制器2另一侧的基板1上间隔设置有发射组件5、接收组件6和警报器7,作为本发明一种较佳的实施方式,所述的警报器7为震动马达,以便通过震动的方式向用户发出提醒;所述的发射组件5包括驱动芯片501(型号为SG3525)和发射天线502,驱动芯片501与发射天线502电连接,驱动芯片501用于实现脉冲宽度调制(PWM),以便将主控制器2提供的信号通过发射天线502向外输出;所述的接收组件6包括横向接收天线601和纵向接收天线602,横向接收天线601和纵向接收天线602呈间隔状设置,横向接收天线601用于接收其他报警器发射信号的X轴信号分量,纵向接收天线602用于接收其他报警器发射信号的Y轴信号分量,主控制器2通过对X轴信号分量和Y轴信号分量进行处理和换算,即可获得报警器之间的间距,有效减少了方向和角度对测距精度产生的影响。
供电模块3、指示灯组4、发射组件5、接收组件6和警报器7分别与主控制器2电连接,以便通过主控制器2来协调控制各部件的工作情况。
作为本发明较佳的实施方式,该社交距离报警器可直接放入行李包等容器中,也可配合带状或绳装物实现穿戴式应用,其实施方式包括但不限于:
实施例2
一种人体社交距离报警器,包括基板1、主控制器2、供电模块3、指示灯组4、发射组件5、接收组件6和警报器7,基板1上固装有主控制器2,主控制器2一侧的基板1上间隔设置有供电模块3和指示灯组4,主控制器2另一侧的基板1上间隔设置有发射组件5、接收组件6和警报器7,供电模块3、指示灯组4、发射组件5、接收组件6和警报器7分别与主控制器2电连接。所述的基板1上固装有外壳体8,外壳体8上对称状装有固定带801,外壳体8一侧的固定带801上设置有固定扣,外壳体8另一侧的固定带801上设置有固定孔,固定带801之间通过固定扣和固定孔的配合进行连接,以便将该社交距离报警器固定在使用者的手腕上。
实施例3
一种人体社交距离报警器,包括基板1、主控制器2、供电模块3、指示灯组4、发射组件5、接收组件6和警报器7,基板1上固装有主控制器2,主控制器2一侧的基板1上间隔设置有供电模块3和指示灯组4,主控制器2另一侧的基板1上间隔设置有发射组件5、接收组件6和警报器7,供电模块3、指示灯组4、发射组件5、接收组件6和警报器7分别与主控制器2电连接。所述的基板1上固装有外壳体8,外壳体8上装有挂绳802,以便将该社交距离报警器戴在使用者的脖颈上。
本发明所述的一种人体社交距离报警器具有易于携带、普及成本低和测量精度高的优点,通过高集成的模块化结构,将体积显著缩小,配合固定带801即可佩戴在手腕上,亦可通过挂绳802挂在使用者的脖颈上,易于携带和移动;本申请利用了OOK调制的近场通讯的原理,通过低频场强来控制通信距离,有效避免信号被人体吸收,减少环境障碍物对信号的反射和折射的影响,提升了测距的精确度,且无需借助基站即可实现实时测量,降低了普及成本,扩大了使用范围;当佩戴有报警器的使用者距离太近时,报警器内置的警报器7即会提醒,人们保持安全设计距离,防止交叉感染,对于病毒防控有重要的作用,解决了现有的测距设备存有的不便于携带、普及成本高和测量精度低的问题,满足了人们的使用需要。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种人体社交距离报警器,包括基板(1)、主控制器(2)、供电模块(3)、指示灯组(4)、发射组件(5)、接收组件(6)和警报器(7),其特征在于:基板(1)上固装有主控制器(2),主控制器(2)一侧的基板(1)上间隔设置有供电模块(3)和指示灯组(4),主控制器(2)另一侧的基板(1)上间隔设置有发射组件(5)、接收组件(6)和警报器(7),供电模块(3)、指示灯组(4)、发射组件(5)、接收组件(6)和警报器(7)分别与主控制器(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的主控制器(2)为OOK射频芯片。
3.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的供电模块(3)包括线性稳压器(301)、锂电池(302)、充电管理芯片(303)和充电接头(304),线性稳压器(301)、锂电池(302)、充电管理芯片(303)和充电接头(304)呈间隔状设置,锂电池(302)的一侧与线性稳压器(301)电连接,锂电池(302)的另一侧与充电管理芯片(303)电连接,充电管理芯片(303)上电连接有充电接头(304)。
4.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的指示灯组(4)包括充电指示灯(401)、第一状态指示灯(402)和第二状态指示灯(403),充电指示灯(401)、第一状态指示灯(402)和第二状态指示灯(403)呈间隔状设置。
5.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的发射组件(5)包括驱动芯片(501)和发射天线(502),驱动芯片(501)与发射天线(502)电连接。
6.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的接收组件(6)包括横向接收天线(601)和纵向接收天线(602),横向接收天线(601)和纵向接收天线(602)呈间隔状设置。
7.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的警报器(7)为震动马达。
8.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的基板(1)上固装有外壳体(8),外壳体(8)上对称状装有固定带(801)。
9.根据权利要求1所述的一种人体社交距离报警器,其特征在于:所述的基板(1)上固装有外壳体(8),外壳体(8)上装有挂绳(802)。
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