一种多功能儿童用头戴式装饰品的制作方法

[0001]
本实用新型涉及穿戴式电子设备技术领域，更具体地说，涉及一种多功能儿童用头戴式装饰品。


背景技术：

[0002]
随着移动终端智能化时代的到来，市面上已出现较多儿童防丢报警装置，大多是智能手环、电话手表等。前者价格便宜、但功能简单。后者电话手表比较流行，但保护小孩的功能被削弱，推出的各种社交游戏功能，容易让儿童沉迷其中；且电话手表体积较小但功耗大，待机时间短，一旦电池耗尽，通话定位功能将丧失；另外，儿童手表长时间佩戴，壳体腕带等材料容易引起儿童皮肤过敏。
[0003]
此外，目前的穿戴式防丢报警装置大多采用北斗或gps进行定位，采用蓝牙、wifi、gprs等方式进行通信，存在一些弊端：比如外出旅行时，如果儿童处于室内或受室外天气影响，gps则存在盲区，在基站信号较弱的地方，定位有偏差，无法追踪到其准确位置；另外，目前的儿童防丢报警装置大多采用按键控制，若发生紧急情况，会因为儿童操作不熟练，延误了及时报警；而且智能手环、电话手表等防丢装置一旦当儿童走丢或被拐卖时容易被人发现而丢弃，且较少具备儿童走丢时的短距离报警功能，不利于家长在第一时间意识到孩子走丢，以便及时采取措施。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种多功能儿童用头戴式装饰品，以解决现有穿戴式防丢报警装置、功耗大、待机时间短、采用北斗或gps进行定位时存在定位盲区的问题。
[0005]
为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0006]
一种多功能儿童用头戴式装饰品，包括能够与儿童头部固定的装饰部，所述装饰部包括控制电路板，所述控制电路板包括主控模块、电源模块、语音处理模块、及与nb-iot基站连接以实现通讯和定位的nb-iot通信定位模块；
[0007]
所述语音处理模块包括：
[0008]
用以进行语音命令输入的麦克风；
[0009]
对所述麦克风输入的语音命令进行拾取的拾音器；
[0010]
与所述拾音器连接对其拾取的语音命令进行识别的语音识别单元，所述语音识别单元当输入的语音指令为预设求救语音指令时发送报警信号至所述主控模块；
[0011]
所述主控模块分别与所述电源模块、所述语音处理模块和所述nb-iot通信定位模块连接，并通过所述nb-iot通信定位模块将儿童的位置信息和报警信息发送至预设关联终端。
[0012]
优选地，所述控制电路板还包括：
[0013]
与所述主控模块连接、用以提供复合定位信息的定位模块，所述定位模块包括卫
星定位单元，所述主控模块根据所述卫星定位单元的定位信息以及所述nb-iot通信定位模块获取的agps数据得到当儿童处于室外时的位置信息。
[0014]
优选地，所述定位模块还包括：
[0015]
分别与所述主控模块连接、用于获取室内定位数据的wifi单元，及用以检测运行轨迹的加速度传感器；
[0016]
所述主控模块根据所述nb-iot通信定位模块获取的agps数据、所述wifi单元获取的室内位置信息以及所述加速度传感器检测到的运行轨迹得到当儿童处于室内时的位置信息。
[0017]
优选地，所述控制电路板还包括：
[0018]
分别与所述主控模块、预设关联终端的蓝牙发送模块连接的蓝牙接收模块，所述主控模块当所述蓝牙接收模块处于断开状态时、将根据所述nb-iot通信定位模块的agps数据、所述wifi单元获取的室内位置信息和所述加速度传感器的运行轨迹信息得到的位置信息和报警信息经所述nb-iot通信定位模块发送至预设关联终端。
[0019]
优选地，所述卫星定位单元为gps卫星定位单元或北斗卫星定位单元。
[0020]
优选地，所述电源模块包括：
[0021]
太阳能板辅助充电单元和/或与外接电源连接的usb充电接口；
[0022]
与所述太阳能板辅助充电单元和/或所述usb充电接口连接的锂电池，以通过太阳能和/或外接电源进行充电。
[0023]
优选地，所述控制电路板还包括：
[0024]
与所述主控模块连接、用以在充电时显示充电指示状态的led灯。
[0025]
优选地，所述控制电路板还包括：
[0026]
与所述主控模块连接、用以存储语音识别库的存储模块，所述主控模块根据所述拾音器拾取的语音命令与存储语音识别库进行识别、当拾取的语音命令为预设求救命令时控制所述nb-iot通信定位模块发送位置信息和报警信息至预设关联终端。
[0027]
优选地，所述语音处理模块还包括：
[0028]
分别与所述主控模块连接的语音播报单元和小型喇叭，所述语音播报单元和所述小型喇叭电连接；
[0029]
所述语音识别单元当输入的语音指令为预设语音播报指令时发送语音播报信号至所述主控模块；
[0030]
所述主控模块控制所述nb-iot通信定位模块与景区服务器连接并发送儿童的位置信息，且根据接收到的景区服务器发送的与儿童位置对应的景点介绍信息分别控制所述语音播报模块和所述小型喇叭进行语音播报。
[0031]
本实用新型提供的多功能儿童用头戴式装饰品，包括能够与儿童头部固定的装饰部，装饰部包括控制电路板，控制电路板包括主控模块、电源模块、语音处理模块、及与nb-iot基站连接以实现通讯和定位的nb-iot通信定位模块；语音处理模块包括：用以进行语音命令输入的麦克风；对麦克风输入的语音命令进行拾取的拾音器；与拾音器连接对其拾取的语音命令进行识别的语音识别单元，语音识别单元当输入的语音指令为预设求救语音指令时发送报警信号至主控模块；主控模块分别与电源模块、语音处理模块和nb-iot通信定位模块连接，并根据nb-iot通信定位模块将儿童的位置信息和报警信息发送至预设关联终
端。
[0032]
与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于语音识别的nb-iot多功能儿童旅行专用头戴式装饰品，可以取得以下有益效果：
[0033]
1、头戴式装饰品改变了穿戴的形态，避免了与皮肤直接接触，具有很好的隐蔽性和趣味性，不易被不法分子察觉；
[0034]
2、通过nb-iot通信定位模块与nb-iot基站连接实现通讯和定位，主控模块根据nb-iot通信定位模块获取儿童的位置信息并经nb-iot基站和云服务器发送，预设关联终端与云服务器连接以获取儿童的位置信息。采用基于蜂窝的低功耗、广覆盖、传输远、海量连接的nb-iot(窄带物联网)通讯技术，功耗低、传输距离远且数据传输更稳定；
[0035]
3、采用语音处理模块实现操作指令的语音输入的自动识别，不需要操作按键来实现操作指令，从而简化了使用步骤，以实现儿童在紧急情况下的主动语音呼救；
[0036]
4、具有短距离丢失报警功能，当蓝牙接收模块与家长手机客户端的蓝牙发送模块超过信息传输距离时，将启动报警模块报警，家长能第一时间意识到孩子走丢，以便迅速寻找或根据接收的位置位置信息来精确定位；
[0037]
5、采用复合定位方式，以微处理器作为控制核心，在室外模式下启动卫星定位模块进行卫星定位，并采用nb-iot通讯获取agps数据辅助卫星定位；在室内模式下，先通过nb-iot基站获取粗略位置数据，再通过wifi模块获取室内定位数据，并结合加速度传感器记录的运行轨迹进行复合定位，从而实现儿童旅行时，无论在何种环境下都能够进行精准定位。
附图说明
[0038]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]
图1为本实用新型实施例提供的多功能儿童用头戴式装饰品的外观结构示意图；
[0040]
图2为本实用新型实施例提供的多功能儿童用头戴式装饰品的结构框图。
[0041]
附图中标记如下：
[0042]
装饰部1、控制电路板2、led灯3、nb-iot基站4、云服务器5、预设关联终端6；
[0043]
主控模块21、电源模块22、加速度传感器23、卫星定位单元24、蓝牙接收模块25、nb-iot通信定位模块26、wifi单元27、语音处理模块28、存储模块29；
[0044]
太阳能板辅助充电单元221、锂电池222、usb充电接口223；
[0045]
语音识别单元283、拾音器282、麦克风281、语音播报单元284、小型喇叭285。
具体实施方式
[0046]
本实用新型实施例公开了一种多功能儿童用头戴式装饰品，以解决现有穿戴式防丢报警装置、功耗大、待机时间短、采用北斗或gps进行定位时存在定位盲区的问题。
[0047]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]
请参阅图1-图2，图1为本实用新型实施例提供的多功能儿童用头戴式装饰品的外观结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的多功能儿童用头戴式装饰品的结构框图。
[0049]
在一种具体的实施方式中，本实用新型提供的多功能儿童用头戴式装饰品，包括能够与儿童头部固定的装饰部1，装饰部1包括控制电路板2；
[0050]
其中，装饰部1可设置为发卡、发箍或发带等，能够与儿童头部进行固定的装置，或者为一种能够与头盔、运动帽或其他头戴设备固定的装置，如带有发夹的装饰部1，通过发夹将其固定在运动帽上，以提高装置适用性，具体的装饰部1的结构可根据需要进行扩展，均在本实用新型的保护范围内。
[0051]
一般的，装饰部1包括外壳，在外壳内设有控制电路板2，以防止雨水等对电子元器件造成腐蚀，外壳优选为与装饰部1相匹配的壳体，如长方形壳体、方形壳体、椭圆形壳体或圆形壳体等，或花朵、蝴蝶结等壳体结构，以提高儿童喜爱度，提高经济效益，同时提高隐蔽性，在危险情况下更好的进行隐藏。该装饰部1与儿童头部固定，相对于现有技术中的智能手表防走失装置，其避免与皮肤直接接触，改变儿童防走失装置的穿戴形态，不易被不法分子察觉。
[0052]
其中，控制电路板2包括：
[0053]
主控模块21；
[0054]
分别与主控模块21连接的电源模块22、及与nb-iot基站4连接以实现通讯和定位的nb-iot通信定位模块26；
[0055]
主控模块21根据nb-iot通信定位模块26获取儿童的位置信息并经nb-iot基站4和云服务器5发送至预设关联终端6。
[0056]
主控模块21可设置为单片机、微处理器等具有数据处理及控制功能的芯片，可根据现有技术的发展水平进行选择。主控模块21与电源模块22连接，电源模块22可设置锂电池222或纽扣电池等，优选设置为锂电池222，锂电池222连接有用以进行充电的充电接口，充电接口设置为usb充电接口223，如micro usb充电接口223、type-c充电接口等。
[0057]
nb-iot(narrow band internet of things，nb-iot)通信定位模块集成通信功能和定位功能，相对于传统的gprs进行无线数据传输，功耗低、传输距离远而且数据传输更稳定，当儿童外出旅游处于封闭或偏远山区信号弱的地方时，一旦儿童走丢能确保家长及时、准确地收到报警与定位信息。nb-iot通信定位模块26与nb-iot基站4连接，nb-iot基站4用于提供移动蜂窝网络，并将信息发送至云服务器5，服务器为面向用户提供公用化互联网基础设施服务，预设关联终端6与云服务器5连接以进行数据传输，如报警信息和位置信息。优选地，nb-iot通信定位模块26可设置为stm7000c芯片。
[0058]
预设关联终端6可设置为智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等，在一种实施例中，当儿童单独一人时、可通过预设关联终端6开启位置监测功能，主控模块21可定时控制nb-iot通信定位模块26将儿童的位置信息发送至预设关联终端6，如每分钟发送一次，以实时向家长报告当前儿童的位置信息，防止儿童在独自一人时发生不测。
[0059]
其中，现有儿童防丢失装置一般通过按键输入求救命令，如设置sos开关等，当儿童处于紧急状态下可能操作不便，基于此，控制电路板2还包括与主控模块21连接的语音处
理模块28，语音处理模块28包括：
[0060]
用以进行语音命令输入的麦克风281；
[0061]
对麦克风281输入的语音命令进行拾取的拾音器282；
[0062]
与拾音器282连接对其拾取的语音命令进行识别的语音识别单元283，语音识别单元283当输入的语音指令为预设求救语音指令时发送报警信号至主控模块21；
[0063]
主控模块21控制nb-iot通信定位模块26发送位置信息和报警信息至预设关联终端6。
[0064]
麦克风281、拾音器282和语音识别单元283分别与主控模块21连接，通过语音处理模块28实现操作指令的语音输入。为了减小装饰品的功耗，语音处理模块28平时处于休眠状态，需要通过语音唤醒词来唤醒；此外，为了提高语音识别的处理效率，可以采用离线语音方案，即控制电路板2还包括：
[0065]
与主控模块21连接、用以存储语音识别库的存储模块29，主控模块21根据拾音器282拾取的语音命令与存储语音识别库进行识别、当拾取的语音命令为预设求救命令时控制nb-iot通信定位模块26发送位置信息和报警信息至预设关联终端6。
[0066]
即将语音识别库存储在电路板的存储模块29中，直接对输入的语音命令进行识别，并转化为操作指令，具体工作流程如下：
[0067]
拾音器282与语音识别模块电连接，采用麦克风281输入“寻求帮助”语音命令，被拾音器282拾取后，提交语音识别模块进行识别，并转换为操作指令发送给主控模块21，以启动nb-iot模块将复合定位的儿童地理位置和报警信息传输给手机客户端，以实现儿童在紧急情况下的主动语音呼救。
[0068]
具体的，控制电路板2还包括：
[0069]
与主控模块21连接、用以提供复合定位信息的定位模块，定位模块包括卫星定位单元24，主控模块21根据卫星定位单元24的定位信息以及nb-iot通信定位模块26获取的agps数据得到当儿童处于室外时的位置信息。
[0070]
卫星定位单元24可设置为gps卫星定位单元24或北斗卫星定位单元24，当儿童处于室外模式下，主控模块21启动卫星定位单元24进行卫星定位，并采用nb-iot通信定位模块26获取agps数据辅助卫星定位。
[0071]
和/或，定位模块还包括：
[0072]
分别与主控模块21连接、用于获取室内定位数据的wifi单元27，及用以检测运行轨迹的加速度传感器23；
[0073]
主控模块21根据nb-iot通信定位模块26获取的agps数据、wifi单元27获取的室内位置信息以及加速度传感器23检测到的运行轨迹得到当儿童处于室内时的位置信息。
[0074]
当儿童处于室内时，卫星定位单元24因建筑物遮挡定位存在误差，无法精确获得儿童的位置信息，通过nb-iot基站4获取粗略位置后，通过wifi单元27获取室内定位数据，并结合加速度传感器23记录的运行轨迹进行复合定位，从而实现儿童旅行时，无论在室内或室外模式下都能够精确定位，提高定位精度。上述通过wifi单元27获取室内位置信息、通过nb-iot通信定位模块26获取的agps数据及加速度传感器23检测到的运行轨迹进行复合定位得到儿童的位置信息为一种成熟的现有程序或算法，本实用新型的改进点在与wifi单元27、加速度传感器23和nb-iot通信定位模块26与主控模块21的连接关系。
[0075]
更进一步地，控制电路板2还包括：
[0076]
分别与主控模块21、预设关联终端6的蓝牙发送模块连接的蓝牙接收模块25，主控模块21当蓝牙接收模块25处于断开状态时、将根据nb-iot通信定位模块26的agps数据、wifi单元27获取的室内位置信息和加速度传感器23的运行轨迹信息得到的位置信息和报警信息经nb-iot通信定位模块26发送至预设关联终端6。
[0077]
蓝牙接收模块25可预设关联终端6通过蓝牙进行配对连接，通过蓝牙之间的连接或断开，来实时监测儿童是否在安全距离内。其中，蓝牙接收与发送模块均可以有不同的发射功率等级，通过发射功率等级来确定两者之间的理论通信距离。现有的发射功率等级器有class1和class2两种，其中class1为100米，class2为10米。较优选的是，选择理论通信距离为10米，即当蓝牙接收模块25超过该理论通信距离时，蓝牙处于断开状态；当未超过该理论通信距离时，蓝牙处于连接状态，由此以更进一步地对安全距离进行划分，一旦儿童超出安全距离后，可及时提醒用户。
[0078]
当蓝牙接收模块25与预设关联终端6之间处于蓝牙连接状态时，主控模块21读取蓝牙接收模块25输出数据，主控模块21不启动预设关联终端6报警；
[0079]
当蓝牙处于断开状态时，主控模块21读取蓝牙接收模块25输出数据，并将卫星定位单元24、wifi单元27、加速度传感器23和nb-iot通信定位模块26的复合定位的儿童位置信息以及报警信息，通过nb-iot通信定位模块26、nb-iot基站4和云服务传输至预设关联终端6，实现儿童短距离丢失报警以及快速、精确的定位找寻。可以理解的是，蓝牙接收和发送模块实现安全距离范围约为10米的位置定位，wifi单元27和加速度传感器23实现当儿童处于室内且安全距离超出10米的位置定位，卫星定位单元24和nb-iot通信定位模块26实现当儿童处于室外时的位置定位，由此以随着儿童和家长之间的安全距离的增加进行分级复合定位，以进一步提高定位精度。
[0080]
为了防止装置由于电池耗尽报警定位功能丧失的问题，电源模块22包括：
[0081]
太阳能板辅助充电单元221和/或与外接电源连接的usb充电接口223；
[0082]
与太阳能板辅助充电单元221和/或usb充电接口223连接的锂电池222，以通过太阳能和/或外接电源进行充电，可以防止出现电力不足而无法正常使用的情况发生，提高装置可靠性，电源模块22为主控模块21供电，并通过主控模块21为其他电子元器件供电。
[0083]
在该具体实施例中，控制电路板2还包括：
[0084]
与主控模块21连接、用以在充电时显示充电指示状态的led灯3。
[0085]
led灯3设置在装饰部1的外表面，可通过粘接的方式固定在装饰部1上，提高观感，同时实现行车避让功能。优选地，为了让儿童在夜间室外时、实现行车避让，以保证儿童的出行安全，在装饰部上设置与主控模块连接的开关，通过开关控制led灯3的触发，使得led灯3在夜晚自动闪烁，led灯3的个数可根据需要设置，led灯3优选在装饰部的周向边缘环绕设置，以形成预设图案，提高美感及趣味性。
[0086]
进一步地，语音处理模块28还包括：
[0087]
分别与主控模块21连接的语音播报单元284和小型喇叭285，语音播报单元284和小型喇叭285电连接；
[0088]
语音识别单元283当输入的语音指令为预设语音播报指令时发送语音播报信号至主控模块21；
[0089]
主控模块21控制nb-iot通信定位模块26与景区服务器连接并发送儿童的位置信息，且根据接收到的景区服务器发送的与儿童位置对应的景点介绍信息分别控制语音播报模块和小型喇叭285进行语音播报。
[0090]
如上文所述，可采用离线语音识别以进一步提高语音识别的处理效率，语音识别单元将输入的语音指令与存储语音识别库中的预存指令进行识别，当输入的语音指令为预设语音播报指令时，发送语音播报信号至主控模块21，语音识别单元根据语音识别库直接对输入的语音命令进行对比识别。
[0091]
具体的工作流程如下：
[0092]
语音播报模块与小型喇叭285电连接，采用麦克风281输入“语音播报”，通过拾音器282以及语音识别模块进行识别并转换为操作指令后，发送给主控模块21，主控模块21通过nb-iot模块与旅游景区的服务器相连，景区服务器实时获取儿童在景区的精确位置，当儿童到达特色景点时，景区服务器将下发相关景点介绍给主控模块21，主控模块21触发语音播报模块以及小型喇叭285进行语音讲解，提升了儿童的游玩体验感。
[0093]
在一种具体的实施方式中，当家长或其他监护人带儿童外出旅行时，家长打开手机预先安装好的app软件将自身手机上的蓝牙发送模块与多功能儿童用头戴式装饰品的蓝牙接收模块25配对连接，其中，蓝牙接收模块25可设置为hc-06芯片实现，主控模块21设置为微处理器，微处理器通过调用固件库函，读取蓝牙状态输出脚state的输出电平，state为高电平时，表示蓝牙连接；低电平时蓝牙断开，从而决定是否要启动报警模块报警；
[0094]
当头戴式装饰品的蓝牙接收模块25与家长手机之间超过理论通信距离(10m)时，将启动报警；与此同时，微处理器根据当前儿童处于室内或室外不同环境进行复合定位，并将最终定位的儿童精确的位置信息，通过nb-iot模块、nb-iot基站4、云服务器5传输给所述的家长手机，实现儿童短距离丢失报警以及快速、精确的定位寻找。
[0095]
上述装置，改变了现有儿童防丢失装置穿戴的形态，避免了与皮肤直接接触，具有很好的隐蔽性和趣味性，不易被不法分子察觉；具有短距离丢失报警功能，当蓝牙接收模块25与家长手机客户端的蓝牙发送模块超过信息传输距离时，将启动报警模块报警，家长能第一时间意识到孩子走丢，以便迅速寻找或根据接收的地理位置信息来精确定位；采用语音处理模块28实现操作指令的语音输入的自动识别以及特色景点内容讲解的语音播报功能，不需要操作按键来实现操作指令，从而简化操作步骤，以实现儿童在紧急情况下的主动语音呼救；采用复合定位方式，以微处理器作为控制核心，在室外模式下启动卫星定位模块进行卫星定位，并采用nb-iot通讯获取agps数据辅助卫星定位；在室内模式下，先通过nb-iot基站4获取粗略位置数据，再通过wifi模块获取室内定位数据，并结合加速度传感器23记录的运行轨迹进行复合定位，从而实现儿童旅行时，无论在何种环境下都能够进行精准定位。
[0096]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。