一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监护系统领域，特别是涉及大规模少儿集体活动和半封闭式场地集体活动时的监控、自动预警和定位追踪，可以广泛应用于少儿集体活动监控，有效预防少儿走失和被拐骗等意外发生。
技术背景
[0002]随着我国计划生育工作的扎实推进和经济的飞速发展，少儿的教育尤其是独立生活适应能力和集体生活中的协调沟通能力的培养越来越受到社会和家长的重视。参加规模较大的集体活动和进行半封闭式半开放式的野外生存训练已经成为锻炼孩子上述能力的有效手段。但大规模的集体活动和半封闭式的野外训练也给少儿活动的管理和监控带来了困难。目前市面上的产品和公布的该领域的少儿定位跟踪类专利，存在两方面的问题。一是，功能上虽有定位跟踪，但这些定位追踪大都是在发现少儿已经走失或者监护人主动查询时才上报少儿地理位置信息。事实上，本实用新型可以通过系统参数配置模块的USB接口预设少儿活动的边界，当少儿接近或者已经越出预设活动边界情况时既能在少儿侧语音提醒少儿，还能自动轮呼远端监护人并发送少儿的经玮度信息给远端监护人。二是，目前这些市面上的产品和专利，没有或者很少提出类似产品的功耗问题，事实上，手环等便携式产品的功耗问题非常重要，直接决定产品的使用时间和能否实用。本实用新型充分考虑接收状态时的接收和比较边界运算所耗功率远小于发射状态时的发射功率，亦即发射功率占用了系统总功率的绝大部分，因此，该手环默认采用接收采集模式，只有检测到少儿经玮度位置参数越界或接收到监护人查询指令时才转为发射模式。
【发明内容】
[0003]本实用新型提出了一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，当少儿活动的地理位置接近或越出预设范围时，不仅在少儿侧本地进行语音提示，还轮拨预置的一组监护人电话号码，读取预先存储在存储器模块中的语音段播放给监护人，并将此时少儿的经玮度信息传送给监护人手机终端。同时，手环还支持对少儿经玮度位置参数的远程查询。该手环默认采用接收模式，只有检测到少儿经玮度位置参数越界或接收到监护人查询指令时才转为发射模式。
[0004]本实用新型通过以下技术方案实现:本实用新型提供一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，包括供电模块、微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块。所述供电模块分别与微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块连接进行供电；所述微处理器模块与定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块连接；所述移动通信模块与远端监护人手机终端通过陆地蜂窝移动通信系统连接。
[0005]进一步，本实用新型所述供电模块包括纽扣电池组和电源管理子模块。纽扣电池组作为便携式可穿戴装置的供电来源，电源管理子模块用于可提供多组不同标准的输出电源供不同模块器件对供电不同的要求。
[0006]进一步，本实用新型所述处理器模块采用低功耗单片机。用于为所述腕表接收初始化配置参数、时序管理、接收数据采集模块的数据信号、数值计算和产生控制信号等。
[0007]进一步，本实用新型所述定位模块采用GPS/GPRS模块。用于采集少儿所在的经玮度地理信号，解出这些地理信息参数后并将之送给处理器模块处理。
[0008]进一步，本实用新型所述存储模块采用语音存储芯片。用于录制存储呼叫监护人时需要播放的报警语音。
[0009]进一步，本实用新型所述本地语音预警模块采用数字音频功放模块。
[0010]进一步，本实用新型所述移动通信模块采用GPS/GPRS模块。用于当少儿的经玮度地理参数异常时呼叫其监护人进行报警，接收监护人的查询指令并上传少儿的经玮度地理参数数据给监护人。
[0011]进一步，本实用新型所述系统参数配置模块采用USB接口。用于离线配置该手环的初始化参数，包括监护人电话、报警语音录制、活动场所边界参数。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0013]图1是本实用新型系统示意框图。
具体实施例
[0014]如图1所示，本实用新型提供一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，包括供电模块、微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块，所述供电模块分别与微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块连接进行供电；所述微处理器模块与定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块连接；所述移动通信模块与远端监护人手机终端通过陆地蜂窝移动通信系统连接。
[0015]本实用新型提供一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其总体目标是通过检测少儿活动范围是否接近或者已经越出指定活动区域边界，实现及时准确的报警，并支持本地语音提示和地理位置定位追踪。系统由于制成可穿戴式手环，其体积和功耗均符合嵌入式设备的特点。供电采用纽扣电池形式供电，系统设计贯穿低功耗设计理念，除了在器件选型上采用低功耗器件，工作模式也是采用默认情况下为低功耗采集与接收GPS信号和监护人查询指令状态。只有检测到少儿经玮度位置参数越界或接收到监护人查询指令时才转为发射模式，从而降低功耗，延长手环工作时间。
[0016]所述系统参数配置模块采用USB接口连接到上位机，该模块用于离线状态下进行系统初始化配置，包括预置监护人电话号码、录制并存储拨通电话后需要播放的语音段、预设少儿的活动区域边界。
[0017]所述供电模块采用纽扣电池组供电和电源管理电路，用于管理不同器件和电路模块的不同电源要求。
[0018]所述处理器模块采用低功耗单片机MSP430F149，该款单片机系TI公司出产的一款16位低功耗高性能单片机，具有丰富的算术运算和片上外设资源。
[0019]所述定位模块采用GPS/GPRS模块SIM908，是SIMCom公司推出的一款集成GPS导航技术的四频GSM/GPRS模块，可以接收到卫星的定位数据后计算出少儿的经玮度参数，并通过串口供低功耗单片机读取。
[0020]所述存储模块采用语音存储芯片⑶25Q16，用于存储预先录制好的语音报警信息，在险情出现时供低功耗单片机读取并经移动通信模块传输至指定的监护人。
[0021]所述本地语音预警模块采用数字音频功放模块TAS5707。该模块能将低功耗单片机读出的预先存于存取器模块的数字语音段变成了直接能推动喇叭的功率信号。而且外围电路简单。
[0022]所述移动通信模块采用GPS/GPRS模块SM908，与上述定位模块系同一物理模块，用于出现少儿越界或者监护人需要查询少儿信息时，将预警信息和参数上传给监护人。
【主权项】
1.一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于，包括供电模块、微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块；所述供电模块分别与微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块连接进行供电；所述微处理器模块与定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块连接；所述移动通信模块与远端监护人手机终端通过陆地蜂窝移动通信系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述供电模块采用纽扣电池组供电。
3.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述微处理器模块采用低功耗单片机。
4.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述定位模块采用GPS/GPRS模块。
5.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述存储模块采用语音存储芯片。
6.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述本地语音预警模块采用数字音频功放模块。
7.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述移动通信模块采用GPS/GPRS模块。
8.根据权利要求1所述的一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，其特征在于所述系统参数配置模块采用USB接口。
【专利摘要】为及时准确掌握大规模少儿集体活动时少儿的活动范围，有效预防少儿走失和被拐骗等意外发生。本实用新型提供一种具有边界预警功能的少儿活动定位追踪手环，包括供电模块、微处理器模块、定位模块、存储模块、本地语音预警模块、移动通信模块及系统参数配置模块。该装置能通过系统参数配置模块预设活动场所的活动范围和预置若干监护人电话号码，在检测出少儿即将或者已经越出预设活动范围边界时，既能在少儿本地侧进行语音提示，也能自动拨打预置好的若干监护人电话号码，播放预先录制好的报警语音段，同时发送少儿所处最新的经纬度地理信息。此外，该手环还支持监护人发送查询指令对少儿所处地理位置进行远程查询。
【IPC分类】G08B21-02
【公开号】CN204576752
【申请号】CN201520318967
【发明人】钱莹晶, 张仁民, 周群, 廖新, 王浩
【申请人】怀化学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月18日