野外蚊虫驱避系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种野外蚊虫驱避系统及方法，应用于可穿戴设备中，该方法包括步骤：通过超声波传感器探测蚊虫产生的声波并根据声波的信号方向识别蚊虫的飞来方向；根据蚊虫的飞来方向驱动转向电机控制激光发射器实时瞄准蚊虫；根据声波的信号强度控制激光发射器发射激光射杀蚊虫；当声波的信号强度大于预设强度阈值时，根据蚊虫的飞来方向产生一条指引野外人员避让蚊虫的路径指引信息，并通过扬声器播放路径指引信息；当声波的信号强度小于等于预设强度阈值时，控制鼓风机沿蚊虫的飞来方向喷射冲击气流将蚊虫从野外人员身边趋离。本发明所述野外蚊虫驱避系统及方法能够有效趋避野外蚊虫，避免蚊虫叮咬对野外人员身体造成伤害。
【专利说明】
野外蚊虫驱避系统及方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及生命健康领域，尤其涉及一种野外蚊虫驱避系统及方法。
【背景技术】
[0002] 野外人员经常在野外活动或工作，特别是部队和武警有很多时候需要在野外进行 训练或作战，由于野外的植物密度很高并且存在一定的湿度和温度，因此在野外训练的时 候往往会有大量的蚊虫，被蚊虫叮咬导致皮肤红肿、发痒，甚至还可能因此导致感染，从而 对参与野外训练或作战的人员的身体健康造成了威胁，不利于野外作战或工作人员野外生 存。然而，人们试图完全杀灭蚊虫几乎是一个不可能完成的任务，人们要做的只是尽量避免 蚊虫的叮咬。目前，一般都采用蚊虫驱避剂来驱赶蚊虫，由于野外地域广阔而且通风性强， 蚊虫驱避剂挥发的气味浓度较小，因此驱蚊效果并不显著，仍然不能有效避免野外人员被 蚊虫叮咬的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于提供一种野外蚊虫驱避系统及方法，旨在解决现有技术不 能有效驱赶野外蚊虫而影响野外人员身体健康的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种野外蚊虫驱避系统，应用于可穿戴设备中，所 述可穿戴设备包括超声波传感器、转向电机、激光发射器、扬声器以及鼓风机，所述野外蚊 虫驱避系统包括:蚊虫瞄准模块，用于通过所述超声波传感器探测蚊虫产生的声波并根据 声波的信号方向识别出蚊虫的飞来方向，以及根据所述蚊虫的飞来方向驱动转向电机控制 所述激光发射器实时瞄准蚊虫;蚊虫射杀模块，用于根据所述声波的信号强度控制所述激 光发射器发射激光射杀蚊虫;蚊虫避让模块，用于判断所述声波的信号强度是否大于预设 强度阈值，当所述声波的信号强度大于预设强度阈值时，根据所述蚊虫的飞来方向产生一 条指引野外人员避让蚊虫的路径指引信息，以及通过所述扬声器播放所述路径指引信息； 蚊虫趋离模块，用于当所述声波的信号强度小于等于预设强度阈值时，控制所述鼓风机沿 所述蚊虫的飞来方向喷射冲击气流将所述蚊虫从野外人员身边趋离。
[0005] 优选的，所述激光发射器发射出的激光强度根据所述声波的信号强度进行调节， 其中：当所述声波的信号强度越大时，所述激光发射器发射出的激光强度就越强；当所述声 波的信号强度越小时，所述激光发射器发射出的激光强度就越弱。
[0006] 优选的，所述蚊虫瞄准模块还用于根据所述蚊虫的飞来方向产生方向指令，以及 根据所述方向指令驱动所述转向电机控制所述激光发射器实时转向至所述蚊虫的飞来方 向。
[0007] 优选的，所述蚊虫产生的声波为蚊虫振翅产生的声波或者蚊虫发出声音产生的声 波。
[0008] 优选的，所述路径指引信息包括与所述蚊虫的飞来方向相反的避让方向以及避让 路径信息。
[0009]为实现上述目的，本发明还提供了一种野外蚊虫驱避方法，应用于可穿戴设备中， 所述可穿戴设备包括超声波传感器、转向电机、激光发射器、扬声器以及鼓风机，所述野外 蚊虫驱避方法包括步骤:通过所述超声波传感器探测蚊虫产生的声波并根据声波的信号方 向识别出蚊虫的飞来方向；根据所述蚊虫的飞来方向驱动所述转向电机控制激光发射器实 时瞄准蚊虫;根据所述声波的信号强度控制所述激光发射器发射激光射杀蚊虫;判断所述 声波的信号强度是否大于预设强度阈值；当所述声波的信号强度大于预设强度阈值时，根 据所述蚊虫的飞来方向产生一条指引野外人员避让蚊虫的路径指引信息，并通过所述扬声 器播放所述路径指引信息；当所述声波的信号强度小于等于预设强度阈值时，控制所述鼓 风机沿所述蚊虫的飞来方向喷射冲击气流将所述蚊虫从野外人员身边趋离。
[0010]优选的，所述激光发射器发射出的激光强度根据声波的信号强度进行调节，其中： 当声波的信号强度越大时，所述激光发射器发射出的激光强度就越强；当声波的信号强度 越小时，所述激光发射器发射出的激光强度就越弱。
[0011]优选的，所述根据所述声波的信号强度控制所述激光发射器发射激光射杀蚊虫的 步骤包括:根据所述蚊虫的飞来方向产生方向指令，并根据所述方向指令驱动所述转向电 机控制所述激光发射器实时转向至蚊虫的飞来方向。
[0012] 优选的，所述蚊虫产生的声波为蚊虫振翅产生的声波或者蚊虫发出声音产生的声 波。
[0013] 优选的，所述路径指引信息包括与所述蚊虫的飞来方向相反的避让方向以及避让 路径信息。
[0014] 相较于现有技术，本发明所述野外蚊虫驱避系统及方法采用上述技术方案，达到 了如下技术效果:采用超声波传感器能够准确定位出蚊虫的飞来方向，再利用激光发射器 实时瞄准蚊虫并进行激光射杀；当蚊虫未被激光射杀彻底时，利用鼓风机的冲击气流将蚊 虫进行驱离；当大量蚊虫袭击野外人员时，产生路径指引信息来引导野外人员快速避让蚊 虫，从而能够有效趋避野外蚊虫，避免蚊虫叮咬对野外人员身体造成的伤害。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明野外蚊虫驱避系统优选实施例的应用环境示意图；
[0016] 图2是本发明野外蚊虫驱避方法优选实施例的流程图。
[0017] 本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0018] 为更进一步阐述本发明为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图 及较佳实施例，对本发明的【具体实施方式】、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，此 处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019] 参照图1所示，图1是本发明野外蚊虫驱避系统优选实施例的应用环境示意图。在 本实施例中，所述野外蚊虫驱避系统10安装并运行于可穿戴设备1中，所述可穿戴设备1还 包括，但不仅限于，超声波传感器11、转向电机12、激光发射器13、扬声器14、鼓风机15、存储 器16、微处理器17、太阳能电池板18以及蓄电池19。所述超声波传感器11、转向电机12、激光 发射器13、扬声器14、鼓风机15和存储器16均通过数据总线（图1中采用双箭头" 〇，，标 示)连接至所述微处理器17上，并能通过微处理器17与所述野外蚊虫驱避系统10进行信息 交互。所述超声波传感器11、转向电机12、激光发射器13、扬声器14、鼓风机15、存储器16、微 处理器17和太阳能电池板18分别通过导电线（图1中采用端点箭头标示)连接至所述蓄 电池19上。在本实施例中，所述可穿戴设备1可以为穿戴在野外人员身上的头盔或太阳帽 等。
[0020] 所述超声波传感器11用于探测蚊虫产生的声波，并将所述蚊虫产生的声波发送至 微处理器17。在本实施例中，所述声波可以是蚊虫振翅产生的声波或者蚊虫发出声音产生 的声波。所述超声波传感器11为一种现有技术中的高灵敏度超声波感测装置，能够有效地 探测蚊虫产生的声波信号。
[0021] 所述转向电机12为一种可以进行360度自由转向的驱动装置，用于驱动激光发射 器13转向并瞄准蚊虫飞来方向，所述激光发射器13用于发射激光对蚊虫进行电击射杀。在 本实施例中，所述激光发射器13发射的激光强度可以根据蚊虫产生的声波的信号强度进行 调节，当所述声波的信号强度越大，所述激光发射器13发射的激光强度就越强，当所述声波 的信号强度越小，所述激光发射器13发射的激光强度就越弱，从而使激光发射器13发射出 的激光对蚊虫足够大的杀伤能力。
[0022] 所述扬声器14用于播放指引野外人员避让蚊虫的路径指引信息，以供野外人员指 引路径避让大量蚊虫，避免大量蚊虫对野外人员身体造成伤害。所述路径指引信息包括与 蚊虫的飞来方向相反的避让方向以及避让路径信息。
[0023] 所述鼓风机15用于鼓入外界空气并产生冲击气流对蚊虫进行喷射将蚊虫从野外 人员身边趋离，以防止蚊虫叮咬野外人员。在本实施例中，所述鼓风机15为一种袖珍型鼓风 装置，包括吸风主机、进风口和出风口。所述吸风主机用于从进风口鼓入外界空气产生冲击 气流。所述进风口呈喇叭形状，用于鼓入外界空气至所述吸风主机;所述出风口呈圆柱型管 状，用于将吸风主机产生的冲击气流进行聚集发射，从而形成高压冲击气流将蚊虫从野外 人员身边冲离。
[0024] 所述存储器16可以为一种只读存储单元R0M，电可擦写存储单元EEPR0M或快闪存 储单元FLASH等存储单元，用于存储构成所述野外蚊虫驱避系统10的程序指令代码。所述微 处理器17可以为中央处理器(CPU)、微控制单元(M⑶）、数据处理芯片、或者具有数据处理功 能的信息处理单元，用于执行所述野外蚊虫驱避系统10。
[0025] 所述太阳能电池板18用于收集太阳能，将收集的太阳能转化为电能并存储在所述 蓄电池19中。所述蓄电池19用于为超声波传感器11、转向电机12、激光发射器13、鼓风机15、 存储器16和微处理器17提供工作电能。
[0026] 在本实施例中，所述野外蚊虫驱避系统10包括，但不仅局限于，蚊虫瞄准模块101、 蚊虫射杀模块102、蚊虫避让模块103以及蚊虫趋离模块104。本发明所称的模块是指一种能 够被所述可穿戴设备1的微处理器17执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序指令 段，其存储在所述可穿戴设备1的存储器16中。
[0027] 所述蚊虫瞄准模块101用于通过超声波传感器11探测蚊虫产生的声波并根据声波 的信号方向识别出蚊虫的飞来方向，以及根据蚊虫的飞来方向驱动转向电机12控制激光发 射器13实时瞄准蚊虫。在本实施例中，所述蚊虫瞄准模块101根据蚊虫的飞来方向产生方向 指令，并通过该方向指令驱动转向电机12控制激光发射器13实时转向至蚊虫的飞来方向。
[0028] 所述蚊虫射杀模块102用于根据所述声波的信号强度控制激光发射器13发射激光 射杀蚊虫。如果所述声波的信号强度较大，说明蚊虫较大或者数量较多，则需要较大强度的 激光才能射死蚊虫，蚊虫射杀模块102控制所述激光发射器13发射出较大强度的激光来杀 死飞来的蚊虫;如果所述声波的信号强度较小，说明蚊虫较小或者数量较小，则较小强度的 激光即可射死蚊虫，蚊虫射杀模块102控制所述激光发射器13发射出较小强度的激光，既可 杀死飞来的蚊虫又能节约电能。
[0029] 所述蚊虫避让模块103用于判断声波的信号强度是否大于预设强度阈值（例如 50dB)，以及当声波的信号强度大于预设强度阈值时根据蚊虫的飞来方向产生一条指引野 外人员避让蚊虫的路径指引信息，并通过扬声器14播放该路径指引信息。所述路径指引信 息包括与蚊虫的飞来方向相反的避让方向以及避让路径信息。由于野外蚊虫数量比较多且 体积较大，因此有些蚊虫很难被激光完全射杀死。在本实施例中，蚊虫避让模块103通过检 测声波的信号强度是否大于预设强度阈值来确认没有被射杀死的蚊虫数量多少是否会对 野外人员身体造成严重伤害，以进一步确保有效趋避蚊虫，避免蚊虫对野外人员身体造成 伤害。当声波的信号强度大于预设强度阈值时，说明没有被射杀死的蚊虫数量较多或蚊虫 体积较大，蚊虫避让模块103根据蚊虫的飞来方向产生一条指引野外人员避让蚊虫的路径 指引信息，并通过扬声器14播放该路径指引信息，以供野外人员指引路径避让蚊虫，从而有 效趋避蚊虫，避免蚊虫叮咬对野外人员身体造成的伤害。
[0030] 所述蚊虫趋离模块104用于当声波的信号强度不大于(小于等于)预设强度阈值时 控制鼓风机15沿蚊虫的飞来方向喷射冲击气流将蚊虫从野外人员身边趋离。在本实施例 中，当声波的信号强度不大于预设强度阈值时，说明没有被射杀死的蚊虫数量较小或蚊虫 体积较小，蚊虫趋离模块104控制鼓风机15沿蚊虫的飞来方向喷射出冲击气流将蚊虫从野 外人员身边趋离，以防止蚊虫叮咬野外人员，从而有效避免蚊虫叮咬对野外人员身体造成 的伤害。
[0031] 本发明还提供了一种野外蚊虫驱避方法，应用于可穿戴设备1中，能够有效趋避蚊 虫而避免蚊虫对野外人员身体造成伤害。如图2所示，图2是本发明野外蚊虫驱避方法优选 实施例的流程图。在本实施例中，参考图1所示，所述野外蚊虫驱避方法包括如下步骤：
[0032] 步骤S21，通过超声波传感器探测蚊虫产生的声波，并根据声波的信号方向识别出 蚊虫的飞来方向；具体地，蚊虫瞄准模块101通过超声波传感器11探测蚊虫产生的声波并根 据声波的信号方向识别出蚊虫的飞来方向。在本实施例中，所述声波是蚊虫振翅产生的声 波或者蚊虫发出声音产生的声波。
[0033] 步骤S22,根据蚊虫的飞来方向驱动转向电机控制激光发射器实时瞄准蚊虫;具体 地，蚊虫瞄准模块101根据蚊虫的飞来方向驱动转向电机12控制激光发射器13实时瞄准蚊 虫，该步骤S22包括如下步骤:蚊虫瞄准模块101根据蚊虫的飞来方向产生方向指令，并通过 该方向指令驱动转向电机12控制激光发射器13实时转向至蚊虫的飞来方向。
[0034] 步骤S23,根据声波的信号强度控制激光发射器发射激光射杀蚊虫;具体地，蚊虫 射杀模块102根据声波的信号强度控制激光发射器13发射激光射杀蚊虫。在本实施例中，如 果所述声波的信号强度较大，说明蚊虫较大或者数量较多，则需要较大强度的激光才能射 死蚊虫，蚊虫射杀模块102控制所述激光发射器13发射出较大强度的激光来杀死飞来的蚊 虫;如果所述声波的信号强度较小，说明蚊虫较小或者数量较小，则较小强度的激光即可射 死蚊虫，蚊虫射杀模块102控制所述激光发射器13发射出较小强度的激光，既可杀死飞来的 蚊虫又能节约电能。
[0035]步骤S24,判断声波的信号强度是否大于预设强度阈值;具体地，蚊虫避让模块103 判断声波的信号强度是否大于预设强度阈值。由于野外蚊虫数量比较多且体积较大，因此 有些蚊虫很难被激光完全射杀死。在本实施例中，蚊虫避让模块103通过检测声波的信号强 度是否大于预设强度阈值来确认没有被射杀死的蚊虫数量多少是否会对野外人员身体造 成严重伤害，以进一步确保有效趋避蚊虫，避免蚊虫对野外人员身体造成伤害。若声波的信 号强度大于预设强度阈值，则流程进入步骤S25;若声波的信号强度不大于（即小于等于)预 设强度阈值，则流程进入步骤S26。
[0036] 步骤S25,根据蚊虫的飞来方向产生一条指引野外人员避让蚊虫的路径指引信息， 并通过扬声器播放路径指引信息；在本实施例中，所述路径指引信息包括与蚊虫的飞来方 向相反的避让方向以及避让路径信息。当声波的信号强度大于预设强度阈值时，说明没有 被射杀死的蚊虫数量较多或蚊虫体积较大，蚊虫避让模块103根据蚊虫的飞来方向产生一 条指引野外人员避让蚊虫的路径指引信息(例如蚊虫的飞来方向相反的路径方向），并通过 扬声器14播放该路径指引信息，以供野外人员指引路径避让蚊虫，从而有效趋避蚊虫，避免 蚊虫叮咬对野外人员身体造成的伤害。
[0037] 步骤S26,控制鼓风机沿蚊虫的飞来方向喷射冲击气流将蚊虫从野外人员身边驱 离以防止蚊虫叮咬;在本实施例中，当声波的信号强度不大于预设强度阈值时，说明没有被 射杀死的蚊虫数量较小或蚊虫体积较小，蚊虫趋离模块104控制鼓风机15沿蚊虫的飞来方 向射出冲击气流将蚊虫从野外人员身边趋离以防止蚊虫叮咬野外人员，从而能够有效避免 蚊虫叮咬对野外人员身体造成的伤害。
[0038] 本发明所述野外蚊虫驱避系统及方法采用超声波传感器准确定位出蚊虫的飞来 方向后，利用激光发射器实时瞄准蚊虫并进行激光射杀；当蚊虫未被激光射杀彻底时，利用 鼓风机的冲击气流将蚊虫进行驱离；当大量蚊虫袭击野外人员时，产生路径指引信息来引 导野外人员快速避让蚊虫，从而能够有效趋避野外蚊虫，避免蚊虫叮咬对野外人员身体造 成的伤害。
[0039]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种野外蚊虫驱避系统，应用于可穿戴设备中，其特征在于，所述可穿戴设备包括超 声波传感器、转向电机、激光发射器、扬声器以及鼓风机，所述野外蚊虫驱避系统包括： 蚊虫瞄准模块，用于通过所述超声波传感器探测蚊虫产生的声波并根据声波的信号方 向识别出蚊虫的飞来方向，以及根据所述蚊虫的飞来方向驱动转向电机控制所述激光发射 器实时瞄准蚊虫； 蚊虫射杀模块，用于根据所述声波的信号强度控制所述激光发射器发射激光射杀蚊 虫； 蚊虫避让模块，用于判断所述声波的信号强度是否大于预设强度阈值，当所述声波的 信号强度大于预设强度阈值时，根据所述蚊虫的飞来方向产生一条指引野外人员避让蚊虫 的路径指引信息，以及通过所述扬声器播放所述路径指引信息； 蚊虫趋离模块，用于当所述声波的信号强度小于等于预设强度阈值时，控制所述鼓风 机沿所述蚊虫的飞来方向喷射冲击气流将所述蚊虫从野外人员身边趋离。2. 如权利要求1所述的野外蚊虫驱避系统，其特征在于，所述激光发射器发射出的激光 强度根据所述声波的信号强度进行调节，其中：当所述声波的信号强度越大时，所述激光发 射器发射出的激光强度就越强；当所述声波的信号强度越小时，所述激光发射器发射出的 激光强度就越弱。3. 如权利要求1所述的野外蚊虫驱避系统，其特征在于，所述蚊虫瞄准模块还用于根据 所述蚊虫的飞来方向产生方向指令，以及根据所述方向指令驱动所述转向电机控制所述激 光发射器实时转向至所述蚊虫的飞来方向。4. 如权利要求1所述的野外蚊虫驱避系统，其特征在于，所述蚊虫产生的声波为蚊虫振 翅产生的声波或者蚊虫发出声音产生的声波。5. 如权利要求1所述的野外蚊虫驱避系统，其特征在于，所述路径指引信息包括与所述 蚊虫的飞来方向相反的避让方向以及避让路径信息。6. -种野外蚊虫驱避方法，应用于可穿戴设备中，其特征在于，所述可穿戴设备包括超 声波传感器、转向电机、激光发射器、扬声器以及鼓风机，所述野外蚊虫驱避方法包括步骤： 通过所述超声波传感器探测蚊虫产生的声波并根据声波的信号方向识别出蚊虫的飞 来方向； 根据所述蚊虫的飞来方向驱动所述转向电机控制激光发射器实时瞄准蚊虫； 根据所述声波的信号强度控制所述激光发射器发射激光射杀蚊虫； 判断所述声波的信号强度是否大于预设强度阈值； 当所述声波的信号强度大于预设强度阈值时，根据所述蚊虫的飞来方向产生一条指引 野外人员避让蚊虫的路径指引信息，并通过所述扬声器播放所述路径指引信息； 当所述声波的信号强度小于等于预设强度阈值时，控制所述鼓风机沿所述蚊虫的飞来 方向喷射冲击气流将所述蚊虫从野外人员身边趋离。7. 如权利要求6所述的野外蚊虫驱避方法，其特征在于，所述激光发射器发射出的激光 强度根据所述声波的信号强度进行调节，其中：当所述声波的信号强度越大时，所述激光发 射器发射出的激光强度就越强；当所述声波的信号强度越小时，所述激光发射器发射出的 激光强度就越弱。8. 如权利要求6所述的野外蚊虫驱避方法，其特征在于，所述根据所述声波的信号强度 控制所述激光发射器发射激光射杀蚊虫的步骤包括： 根据所述蚊虫的飞来方向产生方向指令，并根据所述方向指令驱动所述转向电机控制 所述激光发射器实时转向至所述蚊虫的飞来方向。9. 如权利要求6所述的野外蚊虫驱避方法，其特征在于，所述蚊虫产生的声波为蚊虫振 翅产生的声波或者蚊虫发出声音产生的声波。10. 如权利要求6所述的野外蚊虫驱避方法，其特征在于，所述路径指引信息包括与所 述蚊虫的飞来方向相反的避让方向以及避让路径信息。
【文档编号】A01M3/00GK106070142SQ201610519717
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月2日
【发明人】张贯京, 葛新科, 陈兴明, 高伟明, 张红治, 李慧玲
【申请人】深圳市易特科信息技术有限公司