一種戶外運動輔助設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于通信技術領域，具體提供了一種戶外運動輔助設備，通過手持桿和支撐桿，以及安裝在內部的電池及通信模塊，可以定時將用戶的位置發送出去，實現位置坐標的播報，該位置坐標被其他的對講機用戶或者監測基站接收，從而獲取到用戶的大致移動路徑，當用戶發生意外時，通過路徑可以在最短的時間內定位到離意外發生地最近的位置，減少搜救時間，避免發生意外。同時，作為一款戶外運動的設備，通過特殊的結構設計，在使用的過程中具有發電功能，從而大大提高了設備的續航能力，對戶外生存具有重要的意義；位置坐標是GPS坐標或者北斗坐標，或者是二者的結合，提高了定位精度，保證了設備的可靠性。
【專利說明】
一種戶外運動輔助設備
技術領域
[0001]本實用新型屬于通信技術領域，涉及一種戶外運動輔助設備。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，城鎮化的程度越來越高，人們對自然的向往程度越來越高，戶外運動的群體也越來越大。隨著越來越多的膽大、喜歡探險的年輕人加入到戶外群體，戶外運動的安全性也面臨越來越多的挑戰，近年來，戶外意外與救援的情況也越來越多，一方面是戶外運動者的安全意識低，沒有足夠的經驗，另一方面，是由于對戶外運動的危險性準備不足，沒有足夠的設備去應對意外情況的發生。
[0003]針對這種情況，本實用新型提供了一種戶外運動輔助設備，包括手持桿和支撐桿，還包括電源模塊、通信模塊和充電模塊;通過手持桿和支撐桿，以及安裝在內部的電池及通信模塊，可以定時將用戶的位置發送出去，實現位置坐標的播報，該位置坐標被其他的對講機用戶或者監測基站接收，從而獲取到用戶的大致移動路徑，當用戶發生意外時，通過路徑可以在最短的時間內定位到離意外發生地最近的位置，減少搜救時間，避免發生意外。同時，作為一款戶外運動的設備，通過特殊的結構設計，在使用的過程中具有發電功能，從而大大提高了設備的續航能力，對戶外生存具有重要的意義;位置坐標是GPS坐標或者北斗坐標，或者是二者的結合，提高了定位精度，保證了設備的可靠性。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種戶外運動輔助設備，在使用的過程中具備自發電功能，提高戶外設備的續航能力，同時，定時向外發射位置信息，使得其他用戶或者監測站可以及時獲取用戶丟失地點，減少搜救時間，避免意外發生。
[0005]為此，本實用新型提供了一種戶外運動輔助設備，包括手持桿和支撐桿，還包括電源模塊、通信模塊和充電模塊；
[0006]所述的電源模塊，固定在支撐桿的內部，包括電池和電源管理電路板，電池與電源管理電路板對應電氣連接，用于給通信模塊供電；
[0007]所述的通信模塊，固定在支撐桿的內部，包括用戶獲取當前位置坐標的位置獲取單元、處理相關數據信息的MCU單元和用于將位置信息發送出去的發射單元，發射單元和位置獲取單元分別與MCU單元對應電氣連接。
[0008]所述的充電模塊與電源管理電路板對應電氣連接，用于給電池充電。
[0009]上述一種戶外運動輔助設備，所述的充電模塊包括滑動件、彈性構件、助力桿、傳動桿、棘輪、固定件和發電機;所述的滑動件套接在支撐桿的底部，可沿支撐桿軸向滑動;在所述的滑動件與支撐桿之間安裝有一個彈性構件，彈性構件一端固定在滑動件上，另外一端固定在助力桿上;所述的助力桿的一端繞在棘輪的中心軸上，在彈性構件的作用下，助力桿可以繞棘輪的中心軸轉動;所述的助力桿上設置有一個軸承，所述的傳動桿的一端繞在該軸承上，可繞該軸承轉動，傳動桿的另外一端卡在棘輪的齒輪上;所述的固定件用于支撐棘輪，所述的棘輪可以繞固定件旋轉;所述的固定件固定在支撐桿的內部。
[0010]上述一種戶外運動輔助設備，所述的充電模塊包括滑動件、環形彈簧、磁鐵、線圈；滑動件套裝在手持桿和支撐桿之間，用于固定手持桿和支撐桿;磁鐵的一端固定在手持桿的底部，環形彈簧套在磁鐵上，一端固定在手持桿的底部；線圈固定纏繞在支撐桿的內壁上，與電源管理電路板對應電氣連接。
[0011]上述一種戶外運動輔助設備，所述的位置獲取單元為GPS模組，獲取的位置信息為GPS坐標。
[0012]上述一種戶外運動輔助設備，所述的位置獲取單元為北斗導航模組，獲取的位置信息為北斗導航坐標。
[0013]上述一種戶外運動輔助設備，所述的發射單元為射頻發射電路，通信頻段為100MHZ-500MHZ范圍。
[0014]上述一種戶外運動輔助設備，所述的發射單元為GSM模組。
[0015]上述一種戶外運動輔助設備，所述的充電模塊上有USB充電接口，所述的USB充電接口與電源管理單元對應電氣連接，可用于給電池充電或者利用電池對外充電。
[0016]—種上述登山設備的使用方法，包括以下步驟:
[0017]SI，使用設備輔助登山，啟動充電模塊，給電池充電；
[0018]S2，定時啟動位置獲取模塊，獲取當前位置，并將數據通過通信模塊發送出去，實現位置坐標的播報。通過這種位置播報，其他的對講機用戶或者監測基站可以接收到用戶的移動路徑，這樣，當用戶發生意外時，可以在最短的時間內定位到最近的意外地點，為救援爭取時間，避免發生意外。
[0019]本實用新型的有益效果是:通過手持桿和支撐桿，以及安裝在內部的電池及通信模塊，可以定時將用戶的位置發送出去，實現位置坐標的播報，該位置坐標被其他的對講機用戶或者監測基站接收，從而獲取到用戶的大致移動路徑，當用戶發生意外時，通過路徑可以在最短的時間內定位到離意外發生地最近的位置，減少搜救時間，避免發生意外。同時，作為一款戶外運動的設備，通過特殊的結構設計，在使用的過程中具有發電功能，從而大大提高了設備的續航能力，對戶外生存具有重要的意義;位置坐標是GPS坐標或者北斗坐標，或者是二者的結合，提高了定位精度，保證了設備的可靠性。
[0020]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0021]如圖1是本實用新型第一種實施例的結構示意圖；
[0022]如圖2是本實用新型第一種實施例滑動件與發電機的結構連接示意圖；
[0023]如圖3是本實用新型第一種實施例中通信模塊的結構示意圖；
[0024]如圖4是本實用新型第二種實施例的結構示意圖；
[0025]如圖5是本實用新型第二種實施例的內部透視結構示意圖；
[0026]如圖6是本實用新型第二種實施例的拆解示意圖；
[0027]如圖7是本實用新型第二種實施例中通信模塊的結構示意圖；
[0028]附圖標記:1、手持桿;2、支撐桿;3、滑動件;4、電池;5、電源管理電路;6、通信模塊；
7、發電機;8、彈性構件;9、固定件；10、棘輪;11、助力桿；12、傳動桿;61、射頻單元;62、MCU單元;63、6?5單元;64、651單元;13、環形彈簧;14、永磁鐵;15、線圈。
【具體實施方式】
[0029]實施例1
[0030]如圖1所示，是本實用新型第一種實施例的結構示意圖，一種戶外運動輔助設備，可進行自發電的登山拐杖，包括手持桿I和與手持桿I固定連接用于支持的支撐桿2，還包括安裝在支撐桿3底部的滑動件3。滑動件3通過彈性構件8連接在支撐桿2的底部，通過壓縮彈性構件8，使得滑動件3可以沿著支撐桿2軸向滑動，滑動距離范圍為Icm到1cm之間，這里設置為3cm。彈性構件8的另一端固定有一個發電機7，通過周期性的壓縮和放松彈性構件8，可以啟動發電機7，從而使發電機7運轉對外輸出電能。所述的發電機7安裝在支撐桿2的內部腔體內，在支撐桿2的腔體內，有與發電機7相連接的電源管理電路5，其作用是將由發電機7輸出的電能轉化為可供其他設備使用的形式。在支撐桿2的腔體內，還有電池4和通信模塊6;電池4為可充電鋰電池，固定在腔體內，與電源管理電路5對應電氣連接，同時，用于給通信模塊6進行供電。
[0031]用戶在登山的過程中，借助于輔助設備，通過手持桿I向下壓，在支撐桿2上的滑動件3著地后，壓縮滑動件3與支撐桿2之間的彈性構件8，給發電機7施加能量，從而使得發電機7進行發電；電量通過電源管理電路5被輸入到鋰電池6，從而供給通信模塊6進行信息傳輸。用戶不斷的使用登山拐杖，則不斷地向鋰電池充電，從而使得拐杖可以不斷的使用，而不需要擔心電量的問題。
[0032]如圖2是本實施例滑動件3與發電機7的結構連接示意圖。滑動件3與發電機7之間通過若干連接結構件進行連接，具體包括彈性構件8、固定件9、棘輪10、助力桿11和傳動桿12。彈性構件8的一端固定在滑動件3上，另外一端固定到助力桿11上。助力桿11安裝在棘輪10的中心轉軸上，可以繞棘輪10的轉軸轉動一定角度;傳動桿12位于助力桿11上，可繞助力桿11小角度轉動。棘輪1的中心軸安裝在固定件9上，可以繞固定件9轉動。棘輪1的中心軸與發電機7的中心軸固定，在棘輪10轉動時，帶動發電機7轉軸轉動。工作時，滑動件3通過壓縮彈性構件8，使助力桿11逆時針轉動，此時，位于助力桿11上的傳動桿12在重力作用下會與棘輪10上的齒輪卡合，推動棘輪10轉動逆時針轉動，從而帶動發電機7轉動；當滑動件3松開時，彈性構件8失去壓力作用而回彈，帶動助力桿11順時針轉動，由于棘輪10的作用，傳動桿12回彈，并不對棘輪10產生過大的阻尼作用，棘輪10在慣性作用下，繼續逆時針旋轉。周期性的推動和松開滑動件3，可以使得發電機7不斷工作產生電能，通過導線輸入到電源管理電路5，最終用于給鋰電池充電。
[0033]由于通過上述發電機7產生的電能為交流電，同時是及其微弱的，因此，需要電源管理電路5對電能盡心處理后方可對鋰電池進行充電。產生的交流電首先通過整流電路轉化為直流電，再通過升壓處理電路，將其轉化為可供鋰電池使用的電能。電能處理芯片選用由德州儀器提供了 BQ25504，該芯片主要用于微弱電能收集和轉化，在本實施例中特別適用。根據BQ25504芯片的數據手冊，可以獲取到芯片的典型應用電路，通過數據手冊的說明進行電路設計和使用，對于本領域技術人員而言，是可以輕易實現的技術。同時，相關的弱電能搜集文檔中，也有相關的電路，屬于公知技術。
[0034]通信模塊6這里采用射頻通信模塊，如圖3是通信模塊的結構示意圖，包括射頻單元61、MCU單元62和GPS單元63，射頻單元61使用以RDA公司的1846S為主要芯片的射頻電路；1846S在現行的模擬對講機中使用廣泛，其相關的電路有諸多的公開資料，這里不再進行描述;在實際的設計中，也可以采用成熟的1846S模塊設計。MCU單元采用由意法半導體公司生產的STM32F103單元機作為主控處理器設計，該款單片機有豐富的片內外設資源，可以節約很多的外部電路。GPS單元63采用市場上成熟的APM2.5NE0-6M模塊，通過APM2.5NE0-6M模塊的設計文檔以及處理器的芯片手冊，可以輕易的獲取GPS坐標信息，并通過射頻單元61將位置坐標發送出去，對于所屬技術領域的技術人員而言，是可以輕而易舉獲取的技術，這里不再進行描述。通信模塊6的供電由電池4提供。
[0035]實施例2
[0036]如圖4所示是本實用新型第二種實施例的示意圖，一種戶外運動輔助設備，包括手持桿1、支撐桿2和滑動件3。滑動件3位于手持桿I和支撐桿2之間，如圖5所示是該設備的內部透視結構示意圖，在手持桿I的底部固定有一個環形彈簧13和一塊圓柱形的永磁鐵14，環形彈簧13的直徑大于永磁鐵14的直徑，環形彈簧13套在永磁鐵14上，與永磁鐵14同軸，二者不接觸。永磁鐵14可伸入到支撐桿2的內部，當永磁鐵14伸入支撐桿2的內部時，環形彈簧13將被壓縮。在支撐桿2的內部側壁上，有環繞的線圈15，線圈15通過導線連接到支撐桿2內部的電源管理模塊5上。在支撐桿2的內部，安裝有電池4，該電池4為可充電電池，電池4與電源管理模塊5對應電氣連接;在支撐桿2外部位于電源管理模塊5的位置上，有USB接口，USB接口用于給鋰電池充電。在支撐桿2內部靠近底部的位置上，固定有通信模塊6，通信模塊6與電源管理模塊5對應電氣連接。滑動件3套在手持桿I和支撐桿2之間，連接手持桿I和支撐桿2。
[0037]如圖6是該設備的拆解示意圖，在手持桿I的底部側面上有第一突起101，該突起使得手持桿I在該位置處的直徑要大于手持桿I的平均直徑;在支撐桿2的頂部側面有第二突起201，該突起使得支撐桿2在該位置處的直徑要大于支撐桿2的平均直徑;滑動件3是一個中空的結構，兩端開口直徑略小于內腔的直徑，其中，兩端開口直徑與手持桿I和支撐桿的平均直徑相同，內腔直徑與第一突起101及第二突起201相同，安裝時，將滑動件3卡在環形彈簧13處，通過螺絲固定，即將手持桿I和支撐桿2固定在一起。
[0038]用戶在登山的過程中，借助于輔助設備，通過手持桿I向下壓，在支撐桿2著地后，環形彈簧13受力壓縮，從而使得永磁鐵14進入到線圈15的中心，引起線圈15附近磁場的變化，即線圈15中的磁通量發生變化，從而在線圈15產生感應電流。在設備不斷的被使用的過程中，永磁鐵14在線圈15中間來回移動，從而在線圈15中不斷產生感應電流;感應電流輸入到電源管理模塊5進行處理后，給鋰電池充電。
[0039]為了保證設備使用的舒適性，這里彈簧的長度設置為5CM，根據電磁感應原理，感應電流的產生實則是閉合線圈中磁通量的變化，因此，在默認狀態下，永磁鐵14與線圈15的位置不重疊。當然，如果想要獲取更大的電能，可以使永磁鐵14和線圈15的長度更長，同時增加環形彈簧13的長度，使得每次壓力作用獲得更大的磁通量變化。
[0040]由于通過上述方式產生的電能為交流電，同時是及其微弱的，因此，需要電源管理電路5對電能盡心處理后方可對鋰電池進行充電。產生的交流電首先通過整流電路轉化為直流電，再通過升壓處理電路，將其轉化為可供鋰電池使用的電能。電能處理芯片選用由德州儀器提供了 BQ25504，該芯片主要用于微弱電能收集和轉化，在本實施例中特別適用。根據BQ25504芯片的數據手冊，可以獲取到芯片的典型應用電路，通過數據手冊的說明進行電路設計和使用，對于本領域技術人員而言，是可以輕易實現的技術。同時，相關的弱電能搜集文檔中，也有相關的電路，屬于公知技術。
[0041 ]通信模塊6這里采用射頻通信模塊，包括射頻單元61、M⑶單元62和GPS單元63，同圖3所示，射頻單元61使用以RDA公司的1846S為主要芯片的射頻電路；1846S在現行的模擬對講機中使用廣泛，其相關的電路有諸多的公開資料，這里不再進行描述;在實際的設計中，也可以采用成熟的1846S模塊設計。MCU單元采用由意法半導體公司生產的STM32F103單元機作為主控處理器設計，該款單片機有豐富的片內外設資源，可以節約很多的外部電路。GPS單元63采用市場上成熟的APM2.5NE0-6M模塊，通過APM2.5NE0-6M模塊的設計文檔以及處理器的芯片手冊，可以輕易的獲取GPS坐標信息，并通過射頻單元61將位置坐標發送出去，對于所屬技術領域的技術人員而言，是可以輕而易舉獲取的技術，這里不再進行描述。通信模塊6的供電由電池4提供。
[0042]實施例3
[0043]在上述實施例的基礎上，進一步的，通信模塊6這里采用GSM通信的方式，如圖7是通信模塊的結構示意圖，包括GSM單元64、MCU單元62和GPS單元63 ASM單元64采用外購的成熟模塊S頂900A，通過其使用手冊，通過M⑶單元62的串口及1口，將數據和設置通過串口及AT指令發送至GSM單元61，即可實現對信息的控制和發送。M⑶單元62采用由意法半導體公司生產的STM32F103單元機作為主控處理器設計，該款單片機有豐富的片內外設資源，可以節約很多的外部電路。GPS單元63采用市場上成熟的APM2.5NE0-6M模塊，通過APM2.5NE0-6M模塊的設計文檔以及處理器的芯片手冊，可以輕易的獲取GPS坐標信息，并通過射頻單元61將位置坐標發送出去，對于所屬技術領域的技術人員而言，是可以輕而易舉獲取的技術，這里不再進行描述。通信模塊6的供電由電池4提供。
[0044]以上實施例只是基于本實用新型思路的優選實施方式，并不構成對本實用新型的任何限制，顯然，基于本實用新型思路，還可以有其他的變化及替代，這些均在本實用新型的保護之列。
【主權項】
1.一種戶外運動輔助設備，包括手持桿和支撐桿，其特征在于:還包括電源模塊、通信模塊和充電模塊； 所述的電源模塊，固定在支撐桿的內部，包括電池和電源管理電路板，電池與電源管理電路板對應電氣連接，用于給通信模塊供電； 所述的通信模塊，固定在支撐桿的內部，包括用戶獲取當前位置坐標的位置獲取單元、處理相關數據信息的MCU單元和用于將位置信息發送出去的發射單元，發射單元和位置獲取單元分別與MCU單元對應電氣連接； 所述的充電模塊與電源管理電路板對應電氣連接，用于給電池充電。2.根據權利要求1所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的充電模塊包括滑動件、彈性構件、助力桿、傳動桿、棘輪、固定件和發電機;所述的滑動件套接在支撐桿的底部，可沿支撐桿軸向滑動;在所述的滑動件與支撐桿之間安裝有一個彈性構件，彈性構件一端固定在滑動件上，另外一端固定在助力桿上;所述的助力桿的一端繞在棘輪的中心軸上，在彈性構件的作用下，助力桿可以繞棘輪的中心軸轉動;所述的助力桿上設置有一個軸承，所述的傳動桿的一端繞在該軸承上，可繞該軸承轉動，傳動桿的另外一端卡在棘輪的齒輪上;所述的固定件用于支撐棘輪，所述的棘輪可以繞固定件旋轉;所述的固定件固定在支撐桿的內部。3.根據權利要求1所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的充電模塊包括滑動件、環形彈簧、磁鐵、線圈；滑動件套裝在手持桿和支撐桿之間，用于固定手持桿和支撐桿;磁鐵的一端固定在手持桿的底部，環形彈簧套在磁鐵上，一端固定在手持桿的底部;線圈固定纏繞在支撐桿的內壁上，與電源管理電路板對應電氣連接。4.根據權利要求1所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的位置獲取單元為GPS模組，獲取的位置信息為GPS坐標。5.根據權利要求1所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的位置獲取單元為北斗導航模組，獲取的位置信息為北斗導航坐標。6.根據權利要求1所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的發射單元為射頻發射電路，通信頻段為100MHZ-500MHZ范圍。7.根據權利要求1所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的發射單元為GSM模組。8.根據權利要求1-3任意一條權利要求所述的一種戶外運動輔助設備，其特征在于:所述的充電模塊上有USB充電接口，所述的USB充電接口與電源管理單元對應電氣連接，可用于給電池充電或者利用電池對外充電。
【文檔編號】A45B3/00GK205656313SQ201620337269
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月21日 公開號201620337269.3, CN 201620337269, CN 205656313 U, CN 205656313U, CN-U-205656313, CN201620337269, CN201620337269.3, CN205656313 U, CN205656313U
【發明人】石強, 安凱, 邵明緒, 胡震文, 李凱文
【申請人】西安拓奇電子科技有限公司, 北京小米移動軟件有限公司