本發明涉及箱包技術領域，具體地說是一種基于纖維復合材料的智能箱包。

背景技術：

箱包作為人們出行的必備物品，僅僅具備了單一的儲物功能。不同箱包的區別僅在箱包體積、外形、內飾等方面做了改變，并沒有任何其他功能。隨著智能化時代的到來，人們對傳統箱包提出了更高的要求，比如機場托運時的自動稱重功能，箱包的智能定位，語音控制功能，防丟失報警功能，自動開鎖功能。同時針對箱包的自身凈重、耐用性、美觀等方面也有著更高的要求。

現有箱包為普通材料制成，笨重，抗變特性差，剛度差，容易出現可視形變；而且抗疲勞性差，容易出現老化，自振頻率底，容易出現共振現象。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于纖維復合材料的智能箱包，融合了智能硬件與纖維復合材料的優點，具備智能開鎖、智能定位、自動稱重、語音控制、開箱照明、行為統計、輕質高強、抗老化、防水、防火、防彈、防劃傷、報警等功能，解決了傳統箱包功能單一的問題，豐富了箱包的功能、簡化了用戶的使用，同時更加輕便、牢固、安全，是傳統箱包的一次顛覆性的創新，引領了智能、時尚箱包的新潮流。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種基于纖維復合材料的智能箱包，包括箱包體和提手，所述箱包體采用纖維復合材料制備而成；在所述箱包體內設置智能系統，包括：

無線通訊模塊一端連接MCU控制模塊，另一端連接移動終端，用于建立MCU控制模塊和移動終端的通信連接；

智能定位模塊包括GPS模塊和GPRS模塊，GPS模塊連接MCU控制模塊，通過GPS模塊接收箱包位置，并通過GPRS模塊連接云端服務器進行定位，將定位信息發送到云端，與云端上的信息進行互聯；

稱重單元包括壓力傳感器和AD轉換芯片，且連接MCU控制模塊，通過壓力傳感器采集重力信息，并通過AD轉換芯片將模擬信號轉化為數字信號，發送到MCU控制模塊進行重量計算；

語音控制單元連接MCU控制模塊，采集語音信號，對語音信號采集、濾波、存儲和識別后發送到MCU控制模塊；

存儲單元連接MCU控制模塊，用于存儲箱包的預設信息；

電源模塊連接MCU控制模塊，為智能系統供電。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：所述無線通訊模塊置于箱包的非屏蔽材料部位，采用wifi和/或藍牙4.0的通訊技術；

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：所述壓力傳感器設置于提手的下部，手提起箱包時，壓力傳感器用于采集手提起箱包的壓力值。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：還包括在箱包開啟處設置電子鎖，連接MCU控制模塊，接收MCU控制模塊發送的開鎖指令，進行開/關鎖動作。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：所述電子鎖包括電磁鎖、指紋鎖、RFID電子標簽的一種或幾種的組合。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：還包括蜂鳴器連接MCU控制模塊，接收MCU控制模塊發送的報警信號，用于當箱包處于異常狀態時報警。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：所述纖維復合材料包括碳纖維、芳綸纖維、石英纖維、聚酰亞胺纖維以及聚對苯撐苯并二噁唑纖維中的一種或幾種。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：纖維復合材料的成型工藝為樹脂轉移模塑成型工藝、真空導流成型工藝、熱壓罐成型工藝和模壓成型工藝中的一種或幾種。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：所述電源模塊為鋰電池，設置于箱包體內部凹槽處。

所述的基于纖維復合材料的智能箱包，其特征在于：還包括LED照明系統包括光敏傳感開關和LED照明設備，連接MCU控制模塊，接收MCU控制模塊的控制信號，實現手動或智能照明。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.本發明通過語音控制單元可以為特殊人群提供到同等的便利與更貼心的服務；

2.本發明云端服務器不局限于連接單一的智能箱包，可以同時連接多個具有標簽信息的不同箱包，通過智能箱包的組網，實現箱包群的一種物聯網。智能系統中的壓力傳感器，可以精確的反映出當前的箱包重量。

3.本發明只能部分采用GPS、GPRS模塊，通過GPS定位的經緯度信息，可以全球范圍內實現精確定位，通過GPRS模塊，在箱包丟失后，可以遠程定位和控制。

4.本發明采用智能電子鎖，可以實現指紋開鎖、手機指令開鎖、電子標簽開鎖等多種簡便易行的方式。

5.本發明智能系統內部具有光敏開關和報警單元，當箱包遭遇暴力開鎖時，通過光敏開關，會觸發報警單元進行報警，同時發布箱包位置信息給箱包主人。

6.本發明中的智能系統具備存儲單元，可以記錄箱包的重量、開鎖、定位等信息，可以預設行程安排并輔助導航，提供附近的機場、賓館、車站等信息。

7.本發明采用航天級輕質高強的纖維復合材料，使得整個箱包具有超高的強度，在最大耐受力方向上，強度約為鋼材的七倍以上，重量僅為鋼材的四分之一，具有輕質高強的作用，與普通的硬質塑料箱包相比，同尺寸的纖維箱包其質量較之輕50％以上。

8.本發明箱包的抗變特性強，剛度好，即使在極限工況下，也不會出現可視形變。

9.本發明由于采用航天級纖維復合材料，箱包的抗疲勞性極強，長期使用不會出現任何物理老化，也不會出現任何的、化學老化，且具有防水的優良特性。

10.本發明在纖維復合材料中添加了防火成份，因此箱體具有阻燃的作用，其阻燃級別達到UL 94V－0級。

11.本發明箱體微觀結構體系復雜，自震頻率高，不會出現共振現象，可以有效保護箱體內的重要易碎物品。

12.本發明箱體導熱效率低，在高溫工況下可保護箱內物品以及重要文件的安全。

13.本發明整個箱體化學特性穩定，綠色安全，符合國家倡導的“綠色環保，低碳生活”。

14.本發明箱體材料內部結構通過充分優化，主受力方向強度遠遠超過其他硬質箱體材料或軟質箱包材料，通過對材料的調整可在軍用場合使用達到防彈防刺的目的。

15.本發明箱體的制作工藝優良，采用航天級工藝制作，確保產品質量的安全。

16.本發明由于箱體采用纖維復合材料并配有智能系統制備而成，表面層為高端纖維編織布，具有低調酷炫科技感強；內部具有智能安全定位系統，具有安全便利的作用，且由于箱體本身設計美觀大方，實用性強，適合不同層次，不同年齡和性別的高端商務者使用。

附圖說明

圖1是本發明的結構連接框圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。

一種基于纖維復合材料的智能箱包，涉及箱包的智能硬件系統，新材料技術，箱包整體結構設計。產品特點是融合了智能硬件與新材料的優點，具備智能開鎖、智能定位、自動稱重、語音控制、開箱照明、行為統計、輕質高強、抗老化、防水、防火、防彈、防劃傷、報警等功能。智能硬件系統安裝于箱體內部的把手一側，外部預留USB充電接口，使用高密度鋰電池供電。采用wifi和/或藍牙4.0的無線通訊模塊進行通信，手機端可安裝智能箱包應用軟件，用于顯示箱包的系統信息。配有語音控制單元，可以實現語音的訓練、記錄、識別和控制。箱包的箱體和箱蓋采用航天級纖維經過特殊成型工藝制作而成，表面具有一層航天級輕質高強纖維復合材料。箱包的閉合方式采用鉸鏈鎖扣或拉鏈，配置電子鎖，搭配手機軟件可以提供多種方式解鎖。箱包內側邊緣處布有LED照明系統，環繞箱包一周，控制端與MCU控制模塊的輸出相連接。箱包拎手處安裝了稱重傳感器，可實現手提自動稱重，并上傳重量信息。箱包內部配備了GPS定位模塊和GPRS通信模塊，實現智能定位，防丟失，超過一定距離即可報警，丟失后可在云端服務器上通過高精度定位用以查找尋回。

如圖1所示為本發明的結構連接框圖。

包括處理器單元采用MCU控制模塊作為主控芯片。配備具有獨立功能的無線通訊模塊、GPS/GPRS模塊，分別通過串行總線與MCU控制模塊通信。發送箱包的位置信息，也可以通過GPRS指令進行丟失后的失主信息發布，報警，甚至損毀操作。電子鎖包括電磁鎖、指紋鎖、RFID電子標簽的一種或幾種的組合，通過I/O接口與MCU控制模塊連接。可以通過MCU控制模塊發送開鎖指令，讀取當前鎖的狀態。也可以通過指紋鎖或RFID電子標簽來解鎖，并顯示當前狀態。稱重處理單元通過SPI接口與MCU控制模塊通信。稱重處理單元包括：壓力傳感器和模數轉換芯片，將箱包的重量轉換為數字信號。通過稱重處理單元的SPI接口傳給MCU控制模塊，MCU控制模塊通過標定好的公式，計算出當前的箱包重量。語音控制單元，包含了語音信號的采集、濾波、特征分析、存儲、對比和識別等，實現對箱包的語音控制。LED照明系統，采用光敏傳感開關，不同的光量會在光敏傳感器上轉換成不同的電信號，傳遞給MCU控制模塊，在開箱時自動感知環境光亮度，從而決定是否打開照明系統。存儲單元通過IIC總線與MCU控制模塊通信。用于存儲箱包的預設信息，例如預設的重量、預定的行程軌跡、報警信息、開關鎖信息、低電量指示等。手機的箱包應用軟件通過wifi或藍牙4.0與無線通訊模塊通訊，信息通過串行總線連接到MCU控制模塊。用于得到箱包的當前信息，包括：當前位置、開關鎖狀態、箱包重量、預設信息、剩余電池電量、報警狀態等。同時可以控制箱包的開關鎖、報警、云端信息發布、更改存儲數據等。當箱包丟失時，手機端通過訪問云端服務器，云端服務器通過GPRS信號連接到箱包，從而得到箱包位置信息，還可以通過GPRS通信對箱包進行一定的控制和操作。蜂鳴器報警通過I/O接口與MCU控制模塊相連。用于控制箱包是否發出報警信息，便于箱包的尋回或者丟失報警。

本發明核心在于智能硬件與新材料技術對于傳統箱包的重構。箱包的智能硬件作為控制核心，包含有：智能開鎖、智能定位、自動稱重、行為統計、語音控制、開箱照明、丟失報警等功能；新材料作為箱包箱體與箱蓋的組成部分，重塑了傳統箱包，具備了輕質高強、抗老化、防水、防火、防彈、防劃傷等功能。同時，對于箱包的整體結構設計，包含有智能硬件信號的引出方式、安裝位置，供電方式的選擇，箱包內飾的設計與手機端的軟件設計。

MCU控制模塊為核心處理器。利用手機端的軟件，通過無線信號，進而控制箱包的開鎖關鎖；也可以通過指紋識別或RFID電子標簽系統，當識別的信息與之前已錄入好的信息匹配時，箱包會自動打開。

定位采用GPS與GPRS雙重定位方式實現，GPS定位模塊和GPRS模塊。針對箱包的丟失，可以通過云端服務器GPRS的指令，對箱包進行丟失定位，發布主人信息，報警，甚至損毀操作。

智能稱重，采用壓力傳感器，將重力信號轉為電信號，通過AD芯片，將模擬信號轉為數字信號，傳輸給MCU控制模塊，通過標定好的重力計算公式，計算出當前的重力信息，保存到存儲芯片中。若超過預設重量時，會通過無線信號直接發送給手機端，進行超重提醒。

語音控制，通過對箱包主人的語音采集、訓練，可以實現箱包的一對一控制，使箱包的使用更加便捷，增強了箱包的私密性和安全性。

LED照明系統，通過對周圍的環境感知，可以實現在黑暗環境或弱光條件下，箱包的開箱自動照明。

新材料技術，箱包體采用纖維復合材料制備而成，箱包的成型工藝采用航天級工藝制作。該纖維可以是碳纖維、芳綸纖維、石英纖維、聚酰亞胺纖維(PI纖維)以及聚對苯撐苯并二噁唑纖維(PBO纖維)中的一種或者幾種，可以根據箱體的最終用途自由組合。成型工藝為樹脂轉移模塑成型工藝(RTM)、真空導流成型工藝、熱壓罐成型工藝模壓成型工藝中的一種或幾種。

智能硬件的GPS、GPRS、藍牙的信號引出方式為提手處以及提手處下方的非復合材料位置部分，智能硬件的安裝位置靠近提手處，電池采用高密度鋰電池，位于箱包的箱體凹槽部位。內飾具有減震墊設計，內飾結構設計劃分了功能性收納區，如手機袋、證件袋、暗袋、電腦固定帶等功能性區域。在實際的產品生產中，按照產品的大小，用途作出合理的選擇。

箱包在作為硬質手提箱，軟質公文包、電腦包、平板電腦包使用尺寸和用途的不同，因此外觀結構以及內飾結構設計會有所調整，并且根據使用者的性別和年齡在顏色和功能劃分區域會有所不同。

外殼原件是航天級纖維和鉸鏈鎖扣或拉鏈制備而成的硬質手提箱或軟質公文包、電腦包、平板電腦包，內飾是減震墊以及進口滌綸形成的功能性收納分區。

本發明的箱包不局限于箱包的類型，基于纖維復合材料的智能箱包既可以作為商務公文包、也可以作為智能錢包、卡包、旅行包、醫藥包、單肩挎包、雙肩背包等。