一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表及控制方法 |
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| 申请号 | CN201610647248.6 | 申请日 | 2016-08-09 | 公开(公告)号 | CN106094502A | 公开(公告)日 | 2016-11-09 |
| 申请人 | 西安高泰电子科技有限公司; | 发明人 | 黄兆煜; 顾人益; 蔺大鹏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种快捷式迷路找家的多功能 指针 式智能 手表 及控制方法，涉及智能手表技术领域，用以解决 现有技术 中存在迷路找家智能产品在移动通讯网络外的地方无法使用的问题。该手表包括： 控制器 、 定位 模 块 、地磁 传感器 和指针装置；定位模块，用于采集目的地的 位置 信息，并将目的地的位置信息存储在控制器中；还用于采集当前位置的位置信息，并将当前位置的位置信息发送给控制器；地 磁传感器 ，用于采集当前位置的方向信息，并将当前位置的方向信息发送给控制器；控制器，用于根据目的地的位置信息、当前位置的位置信息、当前位置的方向信息和预先存储在控制器中的GIS地理信息，控制指针装置指示目的地的方向。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表，其特征在于，包括：控制器(101)、定位模块(102)、地磁传感器(103)和指针装置； |
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| 说明书全文 | 一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表及控制方法技术领域[0001] 本发明涉及智能手表技术领域，更具体的涉及一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表及控制方法。 背景技术[0002] 人口老年化是目前社会关注的热点问题，特别是老人迷路现象已日益得到家庭和社会的关注。同时，随着科学技术的不断发展、人们生活水平的持续提高和经济贸易活动的活跃，出门、出国、商务、旅游和户外活动日益频繁。到一个新国家、新地方和新城市常会发生一些迷路的现象。 [0003] 目前，社会上推出的相关穿戴式智能产品主要为GPS定位+移动通讯网络+数字显示+充电电池的组合模式，但是，这类产品的使用依赖于移动通讯网络，在远离城市移动通讯网络外的地方无法使用，给使用者带来不便。 [0004] 综上所述，现有技术中的迷路找家智能产品，存在依赖于移动通讯网络，在移动通讯网络外的地方无法使用的问题。 发明内容[0005] 本发明实施例提供一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表及控制方法，用以解决现有技术中的迷路找家智能产品，存在依赖于移动通讯网络，在移动通讯网络外的地方无法使用的问题。 [0008] 所述地磁传感器，用于采集当前位置的方向信息，并且将所述当前位置的方向信息发送给所述控制器； [0009] 所述控制器，用于根据所述目的地的位置信息、所述当前位置的位置信息、所述当前位置的方向信息和预先存储在所述控制器内部的存储器中的GIS地理信息，控制所述指针装置指示目的地的方向。 [0010] 较佳地，所述手表还包括陀螺仪，用于修正所述当前位置的方向信息，得到修正后的当前位置的方向信息； [0011] 所述控制器，还用于根据所述目的地的位置信息和所述当前位置的位置信息，确定一条目的地与当前位置之间的直线；还用于根据所述GIS地理信息，确定所述直线与地理轴线的夹角、所述直线与地磁轴线的夹角、以及所述直线与修正后的当前位置的方向信息形成的夹角；还用于根据所述直线与地理轴线的夹角，所述直线与地磁轴线的夹角，以及所述直线与修正后的当前位置的方向信息形成的夹角，控制所述指针装置指示目的地的方向。 [0012] 较佳地，所述指针装置包括：电机、变速箱和指针，所述控制器与所述电机电连接，所述电机通过所述变速箱与所述指针连接；并且所述电机采用步进电机，所述电机的数量为多个。 [0013] 较佳地，所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机，所述变速箱包括第一变速箱、第二变速箱和第三变速箱，所述指针包括时钟指针、指南针指针和时区指针； [0014] 所述控制器分别与所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机电连接； [0015] 所述第一电机通过所述第一变速箱与所述时钟指针连接，所述第二电机通过所述第二变速箱与所述指南针指针连接，所述第三电机通过所述第三变速箱与所述时区指针连接。 [0017] 较佳地，所述手表还包括：按键，所述按键与所述控制器连接；并且所述按键的数量至少为一个。 [0019] 较佳地，所述手表还包括：表盘，所述表盘包括中心表盘，以及设置在所述中心表盘上的辅助表盘。 [0020] 本发明实施例提供一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制方法，包括： [0021] 采集目的地的位置信息； [0022] 采集当前位置的位置信息； [0023] 采集当前位置的方向信息； [0024] 获取GIS地理信息； [0025] 根据所述目的地的位置信息、所述当前位置的位置信息、所述当前位置的方向信息和所述GIS地理信息，确定目的地的方向。 [0026] 较佳地，所述手表的控制方法还包括：获取修正后的当前位置的方向信息； [0027] 所述根据所述目的地的位置信息、所述当前位置的位置信息、所述当前位置的方向信息和所述GIS地理信息，确定目的地的方向，包括： [0028] 根据所述目的地的位置信息和所述当前位置的位置信息，确定一条目的地与当前位置之间的直线； [0029] 根据所述GIS地理信息，确定所述直线与地理轴线的夹角、所述直线与地磁轴线的夹角、以及所述直线与所述修正后的当前位置的方向信息形成的夹角； [0030] 根据所述直线与地理轴线的夹角，所述直线与地磁轴线的夹角，以及所述直线与所述修正后的当前位置的方向信息形成的夹角，确定目的地的方向。 [0031] 本发明实施例中，提供一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表及控制方法，该手表中的控制器通过定位模块和地磁传感器获得家的位置信息、当前位置信息和当前位置方向信息，并控制指针装置指示家的方向，解决了现有技术中的迷路找家智能产品在移动通讯网络外的地方无法使用的问题，并且不通过移动网络的有偿服务平台，降低了管理费用；进一步，相对于显示屏的显示方式，指针设置给视力不佳的中老年人阅读带来了方便；进一步，电源通过电源开关为定位模块、地磁传感器模供电，节约了能量，降低了功耗。附图说明 [0032] 图1为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的原理框图。 [0033] 图2为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的表盘结构图。 [0034] 图3为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制方法流程图。 [0035] 图4-1为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制器电路原理图。 [0036] 图4-2为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的定位模块电路原理图。 [0037] 图4-3为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的地磁传感器电路原理图。 [0038] 图4-4为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的电机电路原理图。 [0039] 图4-5为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的按键电路原理图。 [0040] 图4-6为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的电源电路原理图。 [0041] 图4-7为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的电源开关电路原理图。 [0042] 附图标记说明： [0043] 101-控制器，102-定位模块，103-地磁传感器，104-电机，104-1-第一电机，104-2-第二电机，104-3-第三电机，105-变速箱，105-1-第一变速箱，105-2-第二变速箱，105-3-第三变速箱，106-指针，106-1-时钟指针，106-2-指南针指针，106-3-时区指针，107-按键，108-电源，109-电源开关。 具体实施方式[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。 [0045] 图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的原理框图。如图1所示，本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表至少包括：控制器101、定位模块102、地磁传感器103和指针装置。 [0046] 具体地，定位模块102，用于采集目的地的位置信息，并且将目的地的位置信息存储在控制器101内部的存储器中；还用于采集当前位置的位置信息，并且述当前位置的位置信息发送给控制器101；地磁传感器103，用于采集当前位置的方向信息，并且将当前位置的方向信息发送给控制器101；控制器101，用于根据目的地的位置信息、当前位置的位置信息、当前位置的方向信息和预先存储在控制器101内部的存储器中的GIS地理信息，控制所述指针装置指示目的地的方向。 [0047] 较佳地，快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表还包括陀螺仪，用于修正当前位置的方向信息，得到修正后的当前位置的方向信息；进一步，控制器101，还用于根据目的地的位置信息和当前位置的位置信息，确定一条目的地与当前位置之间的直线；还用于根据GIS地理信息，确定直线与地理轴线的夹角、直线与地磁轴线的夹角、以及直线与修正后的当前位置的方向信息形成的夹角；还用于根据直线与地理轴线的夹角，直线与地磁轴线的夹角，以及直线与修正后的当前位置的方向信息形成的夹角，控制指针装置指示目的地的方向。 [0049] 需要说明的是，指针装置包括：电机104、变速箱105和指针106，控制器101与电机104电连接，电机104通过变速箱105与指针106连接；并且电机104采用步进电机，电机104的数量为多个。 [0050] 本发明实施例提供的指针装置的数量为三个的实例，具体如下： [0051] 指针装置包括时钟指针装置、指南针指针装置和时区指针装置；时钟指针装置包括：与控制器101电连接的第一电机104-1，第一电机104-1通过第一变速箱105-1与时钟指针106-1连接；指南针指针装置包括：与控制器101电连接的第二电机104-2，第二电机104-2通过第二变速箱105-2与指南针指针106-2连接；时区指针装置包括：与控制器101电连接的第三电机104-3，第三电机104-3通过第三变速箱105-3与时区指针106-3连接。 [0052] 需要说明的是，时钟指针装置，用于通过时钟指针106-1实时显示时间信息。指南针指针装置在开启找家功能时，用于通过指南针指针106-2指示家(目的地)的方向，指引迷路者找到家(目的地)的位置；指南针指针装置在没有开启找家功能时，指南针指针106-2只是用于指南功能，在当前位置指南。时区指针装置，用于通过时区指针106-3指示当前位置所在的时区信息。 [0053] 需要说明的是，时钟指针装置包括时针指针装置和分针指针装置，其结构类似于指南针指针装置和时区指针装置。 [0054] 需要说明的是，相对于显示屏的显示方式，指针设置给视力不佳的中老年人阅读带来了方便。 [0055] 较佳地，本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表还包括：按键107，按键107与控制器101连接；并且按键107的数量至少为一个。 [0056] 图2为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的表盘结构图，如图2所示，中心表盘的侧面分布有按键101。本发明实施例提供了按键101的数量为五个的实例，具体如下： [0057] 按键101包括按键A、按键B、按键C、按键D和按键E；通过按键A、按键B、按键C、按键D和按键E进行用户操作，通过按键A、按键C、按键D和按键E进行生产维修操作，通过多键分层控制实现用户一键一功能的快捷操作，将用户操作、生产调整和维修设置分层处理，使用户可以通过快速、便捷的操作实现各项功能的使用。 [0058] 需要说明的是，按键A、按键B、按键C、按键D和按键E多键分层一键一功能的快捷操作说明如下： [0059] 用户操作层 [0060] 按键A为时间指示调整键，短按A键启动：时钟指针106-1的分针转到12位，上下午同步于时区24小时；按B键调整时间：短按一次一步(1度)，长按快走；短按A键确认或60秒无操作自动退出。 [0061] 按键B为启动键，短按B键启动指南针指针106-2，再按B键退出或工作60秒自动退出；长按B键3秒，显示电源107的能量，5秒后退出。 [0062] 按键C为HOME(家)指示键，短按C键启动找家功能，指南针指针106-2在零位摆动接收GPS定位信号，60秒后开始指示HOME(家)位置，短按C键退出。 [0063] 按键D为HOME(家)确认键，短按D键启动，指南针指针106-2在6点位摆动接收GPS定位信号；60秒后，当接收到定位信号，指南针指针106-2在6点位停止摆动回到零位；当接收不到定位信号，指南针指针106-2继续在6点位摆动，按D键退出回到零位。(此功能需在客户购买、换电池后设置)。 [0064] 按键E为时区设置键，短按E键启动(时区指针106-2转一圈)；B键调整：短按一次半小时；再按E键确认，或60秒无操作自动退出。 [0065] (2)生产维修层 [0066] 按键A为时间指示调整键(时、分指针零位调整)，长按A键3秒启动，时、分针自动回到零位(上电不归零)；零位正确，短按A键确认；零位不正确，按B键调整：短按一次一步(一度)，长按快走，短按A键确认(或60秒无操作自动退出)。 [0067] 按键C为HOME(家)指示键，长按C键3秒启动GPS校时(双时区同步)，中心分针在零位(12点位)摆动接收GPS定信号；60秒后，接收到校时信号时，指针在零位停止摆动并指示校正后的时间；接收不到校时信号时，指针继续在零位摆动，短按A键退出回到原时间。 [0068] 按键D为HOME(家)确认键(指南针零位调整)，长按D键3秒启动(针转一圈)；按B键调整：短按一次一步(1度)，长按快走；再短按D键确认(或60秒无操作自动退出)。 [0069] 按键E为时区设置键(时区指针零位调整)，长按E键3秒启动指针自动回到零位；(上电不归零)；零位正确，短按E键确认；零位不正确，按B键调整：短按一次一步(1度)，长按快走，短按E键确认(或60秒无操作自动退出)。 [0070] 较佳地，本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表还包括：电源108和电源开关109；电源108和电源开关109均与控制器101连接；电源108通过电源开关109分别与定位模块102、地磁传感器103和指针装置连接。 [0071] 需要说明的是，电源108还通过电源开关109分别与电机104和变速箱105连接，为电机104和变速箱105供电。 [0072] 需要说明的是，电源108通过电源开关109给定位模块101、地磁传感器模块102、电机104和变速箱105供电，使平时处于断电撞他以实现省电的目的，节约了能量，降低了功耗。 [0074] 本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表还包括表盘，如图2所示，本发明实施例提供的表盘的数量为三个的实例，具体如下： [0075] 表盘包括中心表盘，以及设置在中心表盘上的辅助表盘。中心表盘为时钟表盘，时钟表盘上设置有时间刻度，时钟指针106-1(时针、分针)在时钟表盘上指示时间刻度；设置在时钟表盘中心位与6点位之间的辅助表盘为指南针表盘，指南针表盘上设置有方位刻度，指南针指针106-2在指南针表盘上指示方位或家(目的地)方位；设置在时钟表盘中心位与6点位之间的辅助表盘为时区表盘，时区表盘上设置有时区刻度，时区指针106-3在时区表盘上指示时区刻度。 [0076] 需要说明的是，由于电机104的数量至少为一个，因此，与电机对应的表盘的数量也至少为一个，并且分布分布在中心表盘的3、6、9、12等各时位和中心位之间，由控制器驱动指针指示时间、家方位、指南、时区、能量等。 [0077] 需要说明的是，中心表盘的侧面设置有表带，方便携带。 [0078] 图3为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制方法流程图。如图3所示，一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制方法，包括以下步骤： [0079] 步骤S101：采集目的地的位置信息。 [0080] 需要说明的是，本发明中通过定位模块采集目的地的位置信息，并将采集的目的地的位置信息发送给控制器，并存储在控制器的存储器中。 [0081] 步骤S102：采集当前位置的位置信息。 [0082] 需要说明的是，本发明中通过定位模块采集当前位置的位置信息，并将采集的当前位置的位置信息发送给控制器。 [0083] 步骤S103：采集当前位置的方向信息。 [0084] 需要说明的是，本发明中通过地磁传感器采集当前位置的方向信息(即东南西北方向信息)，并将采集的当前位置的方向信息发送给处理器。 [0085] 步骤S104：获取GIS地理信息。 [0086] 需要说明的是，预先将GIS地理信息存储在控制器的存储器中。 [0087] 步骤S105：根据目的地的位置信息、当前位置的位置信息、当前位置的方向信息和GIS地理信息，确定目的地的方向。 [0088] 需要说明的是，根据目的地的位置信息和当前位置的位置信息确定目的地和当前位置之间的相对距离，根据目的地的位置信息、当前位置的位置信息、当前位置的方向信息和GIS地理信息确定目的地和当前位置之间的相对方向。 [0089] 需要说明的是，快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制方法还包括：获取修正后的当前位置的方向信息。 [0090] 在步骤105中，根据目的地的位置信息、当前位置的位置信息、当前位置的方向信息和GIS地理信息，确定目的地的方向，包括：根据目的地的位置信息和当前位置的位置信息，确定一条目的地与当前位置之间的直线；根据GIS地理信息，确定直线与地理轴线的夹角、直线与地磁轴线的夹角、以及直线与所述修正后的当前位置的方向信息形成的夹角；根据直线与地理轴线的夹角，直线与地磁轴线的夹角，以及直线与修正后的当前位置的方向信息形成的夹角，确定目的地的方向。 [0091] 基于一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表，本发明还可以实现时钟功能、指南针功能和时区功能等，即通过多指针装置实现智能手表的多功能化、模块化、客户个性化需求，指针显示內容可以根据客户需求调整应用软件和硬件，使手表具有UTC时间校整、双时区、自动/手动能量显示、时间精度误差自动补偿功能，并且通过在控制器上预留蓝牙、温度传感器、红外传感器模块接口，使手表的功能跟丰富。其中，时钟控制方法、指南针控制方法和时区控制方法，具体如下： [0092] 时钟功能：控制器根据当前位置的位置信息，控制时钟指针装置实现时钟功能。 [0093] 指南针功能：控制器根据当前位置的位置信息和当前位置的方向信息，控制指南针指针装置实现指南针功能。 [0094] 时区功能：控制器根据当前位置的位置信息、当前位置的方向信息和GIS地理信息，控制时区指针装置实现时区功能。 [0095] 图4-1为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的控制器电路原理图。图4-2为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的定位模块电路原理图。图4-3为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的地磁传感器电路原理图。图4-4为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的电机电路原理图。图4-5为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的按键电路原理图。图4-6为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的电源电路原理图。图4-7为本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的电源开关电路原理图。结合图1、图2、图3、图4-1、图4-2、图4-3、图4-4、图4-5、图4-6和图4-7，本发明实施例提供了一种基于快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表的具体电路结构包括： [0096] 器件选型：控制器101采用STM32L51K8U6型号的芯片；定位模块102采用CAM-M8系列定位芯片；地磁传感器103采用LSM9DS1型号的9轴传感器模块；电机104采用步进电机；电源108采用3V锂电池，电源开关109采用TPS22960模块。 [0097] STM32L51K8U6芯片采用32.768KHZ的晶振。 [0098] CAM-M8芯片中的引脚TXD、引脚RXD和引脚RESET_N分别与STM32L51K8U6芯片中的引脚PA10、引脚PA9和引脚PA12连接；其中，STM32L51K8U6芯片中的引脚PA10、引脚PA9和引脚PA12分别配置为引脚RXD、引脚TXD和引脚RESET。 [0099] LSM9DS1模块中的引脚SCL和引脚SDA分别与STM32L51K8U6芯片中的引脚PB6和引脚PB7连接，并且LSM9DS1模块中的引脚SCL和引脚SDA分别接有4.7K的上拉电阻；其中，STM32L51K8U6芯片中的引脚PB6和引脚PB7分别配置为引脚SCL和引脚SDA。 [0100] 步进电机M1与TVS二极管并联，其引脚MO10和引脚MO11分别与STM32L51K8U6芯片中的引脚PB5和引脚PB4连接；步进电机M2与TVS二极管并联，其引脚MO20和引脚MO21分别与STM32L51K8U6芯片中的引脚PB3和引脚PA15连接；步进电机M3与TVS二极管并联，其引脚MO30和引脚MO31分别与STM32L51K8U6芯片中的引脚PA12和引脚PA8连接。 [0101] 按键SW1、按键SW2、按键SW3、按键SW4和按键SW5分别串接200欧电阻后与STM32L51K8U6芯片中的引脚PA3、引脚PA4、引脚PA5、引脚PA6和引脚PA7连接。 [0102] 电池BATTERY两端并接有0.1UF电容和10UF电容；电池BATTERY的电源端VCC与STM32L51K8U6芯片中的所有供电端连接；电池BATTERY的电源端VCC与TPS22960模块的输入端Vin1和Vin2连接，STM32L51K8U6芯片中的引脚PB1和引脚PB2分别与TPS22960模块的控制端ON1和ON2连接；TPS22960模块的输出端Vout1和Vout2分别与LSM9DS1模块中供电端和CAM-M8芯片中的供电端连接。 [0103] 综上所述，本发明实施例提供的一种快捷式迷路找家的多功能指针式智能手表及控制方法，该手表中的控制器通过定位模块和地磁传感器获得家的位置信息、当前位置信息和当前位置方向信息，并控制指针装置指示家的方向，解决了现有技术中的迷路找家智能产品在移动通讯网络外的地方无法使用的问题，并且不通过移动网络的有偿服务平台，降低了管理费用；进一步，相对于显示屏的显示方式，指针设置给视力不佳的中老年人阅读带来了方便；进一步，电源通过电源开关为定位模块、地磁传感器模供电，节约了能量，降低了功耗；多个按键的设置，实现了分层控制和一键一功能；多个按键与多个指针在控制器软件的控制下可实现多功能化智能手表。 |
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