摩託車用藍牙通訊電臺及其實現方法與流程
2023-10-17 20:36:44 5
本發明涉及摩託車通訊技術，特別涉及一種摩託車用藍牙通訊電臺及其實現方法。
背景技術：
摩託車是常用的交通工具，相對汽車具有體積小、使用靈活方便、通過性強的優點，現在使用多輛摩託車組隊出行，進行旅遊或探險已成為一種時尚的休閒活動；當使用摩託車組隊行駛時，各摩託車之間的通訊聯絡是非常重要的，因為摩託車時速比較快，行駛時遇到不同的路況容易拉開距離，如果不能實時通訊，就容易發生掉隊的情況；另外，如果不能實現較遠距離(一般要求在5-10公裡以上)的實時通訊也不能滿足實際使用的要求；雖然現在手機使用比較方便，但是對於不少的偏遠地區，手機的信號往往比較弱或還沒有覆蓋，所以手機通訊的可靠性並不理想，不能滿足摩託車出行的使用要求。
現在用於摩託車通訊的設備，主要是一般的手持對講機，以及與手持對講機配合使用，可實現無需手持對講的摩託車藍牙無線適配器，這兩者一般是結合使用，現有的摩託車藍牙無線適配器固定在摩託車架上或安裝在摩託頭盔上，其與對講機是有線連接進行對講，同時與手機通過藍牙無線通訊，一種使用形式如圖1所示，喇叭(耳機)藏在頭盔耳邊內部，藍牙無線適配器裝在頭盔外部，接聽電話和其他操作都在藍牙無線適配器上的操作鍵完成，麥克風(咪頭)是設置在靠近使用者嘴部的位置，手持對講機通過連接線插入藍牙無線適配器上的插口連接使用。藍牙無線適配器的主要功能是藍牙連接手機，實現手機的語音無線輸入至耳機，同時手持對講機的語音有線輸入至耳機，藍牙無線適配器並不能控制手持對講機，手持對講機是通過另外有線連接的PTT鍵(Push-To-Talk鍵，就是按講鍵，一按就可以通話)來進行控制；這種通訊方式的主要缺陷是藍牙無線適配器與對講機為有線連接，連接線加上控制線掛在頭盔和身上，有時為了能在摩託車手把上操作，將使用者身上的線再連接到摩託車手把上，這樣在使用者身上分布了多條電線，安裝及使用都極為不便，稍不注意就出現線鬆脫或不小心拉斷電線的情況，造成設備故障，在長途旅行時存在較大的安全隱患；對於藍牙無線適配器裝在頭盔外部的情形，由於控制鍵位於藍牙無線適配器上，如果在行駛過程中需要開關、調節音量等操作，勢必需要單手離開手把移到頭盔進行操作，這樣嚴重影響行車的安全性。另外，由於對講功能主要通過手持對講機實現，手持對講機的功率一般小於5W，有效通訊距離一般不超過5公裡，通訊距離較短，不能滿足摩託車長途使用的要求(一般要求有效通訊距離超過30公裡)
目前摩託車通訊還有一種方式是將汽車用車載電臺稍加改裝來實現，汽車用車載電臺的功率較大，通訊距離較遠，但由於這種車載電臺主要是設計為安裝在汽車車內使用，所以並不需要考慮較高的三防(防水、防震、防塵)要求，體積大，對可操作性也沒有較高的要求；摩託車用的車載電臺在使用方式和安裝環境實質上是存在較高的設計要求的；例如：摩託車要求將通訊設備可安裝在車身外部，與外界環境直接接觸，因而其通訊設備必須具有很好的三防性能(防水、防震、防塵)；另外，由於與汽車的駕駛方式完全不同，摩託車駕駛員的手不能離開車把，所以設備的控制必須具有較便捷的操作性；摩託車上的貯物空間較小，要求相關設備體積小，儘可能安裝在車身上，無需佔用貯物空間；還有，摩託車高速行駛過程中，外界的風噪聲、發動機聲等幹擾音比較多，所以通話必須要在頭盔裡進行，設備一般都要求有藍牙適配器。汽車用車載電臺的體積大，三防性能相對較差，也不能滿足摩託車上特別的操作要求，一般並不具備頭盔通話方面的相關結構及功能；所以，直接將汽車用車載電臺作為摩託車用通訊電臺具有非常多的問題及缺陷，實際使用效果不好。
綜上所述，研發一種專用於摩託車的可以實現較遠距離通訊，同時又方便安裝、使用，具有較好耐用性的摩託車通訊設備具有重要的現實意義。
技術實現要素：
為解決現有技術所存在的技術問題，本發明的目的在於提供一種結構簡單、合理，通訊距離遠，使用便捷、可靠，耐用性好的專用於摩託車上的藍牙通訊電臺。
本發明的另一目的在於提供上述摩託車用藍牙通訊電臺的實現方法。
本發明的目的通過下述技術方案實現：一種摩託車用藍牙通訊電臺，包括電臺主機、握把快捷鍵模塊和設置在頭盔上的頭盔藍牙適配器，握把快捷鍵模塊與電臺主機有線連接，對電臺主機進行控制，電臺主機內設置有主控藍牙適配器，電臺主機與頭盔藍牙適配器無線連接，將電臺主機的信號傳送至頭盔藍牙適配器，頭盔藍牙適配器與手機無線連接，使電臺主機與手機建立無線連接，控制手機信號傳送至頭盔藍牙適配器。
所述電臺主機內設有相連接的無線電臺和主控藍牙適配器，通過主控藍牙適配器與頭盔藍牙適配器無線連接。
所述電臺主機固定安裝在摩託車身上，優選固定安裝在摩託車手把中間部位，便於駕駛員觀看及操控；電臺主機固定安裝在摩託車手把中間部位的固定結構包括弧形固定塊、中間連接塊、主機連接塊，所述主機連接塊固定轉接在主機的底面，所述中間連接塊一側與主機連接塊可轉動地固定鉸接，中間連接塊的另一側設置有凹槽，弧形固定塊相對應也設置有凹槽，中間連接塊與主機連接塊的凹槽相對設置，並通過螺絲連接固定，將電臺主機固定在摩託車手把中間的橫杆上，橫杆穿過相對凹槽形成的孔中。通過這種固定結構固定的電臺主機不僅安裝方便、鬆緊度可調整，而且電臺主機還可根據使用要求靈活地轉動到需要的視角再固緊，適應性良好。
電臺主機的的外殼包括主機座及面蓋，面蓋通過螺絲固定在主機座上，面蓋與主機座之間設置有密封墊；所述面蓋上設置有控制按鍵及顯示屏，所述控制按鍵及顯示屏都採用密封式結構，具體為全部的控制按鍵的底面整體覆蓋一層防水膠層，各控制按鍵通過防水膠層按壓各按鍵觸點，這樣即可實現密封的效果；對於顯示屏，則在面蓋開口處用粘膠密封粘結一透明的表層，其下側再設置顯示屏，這樣即可對顯示屏進行密封，達到防水、防塵效果；所述主機座側面或底部設置有連接線出入口，所述連接線出入口都設置有膠套包裹連接線；上述結構的設置可以確保電臺主機具有較好的防水、防塵效果，達到IPX67設計等級。
所述主機座採用鋁合金材料製備，並在其底部設置有直向散熱槽；直向散熱槽不僅明顯增大了主機的散熱面積，有利於散熱；而且散熱槽的設置方向正對摩託車的前進方向，因而可以利用摩託車前進方向的氣流進行散熱，避免主機的溫度過高產生故障。
所述電臺主機設置有電源接頭，直接與摩託車電池連接，由摩託車電池直接供電，避免一般的對講設備需要充電的麻煩，而且避免充電池電量用完造成設備不能使用的問題。
所述電臺主機可與高增益的車載天線饋線連接，所述車載天線可根據不同車型安裝在適合的位置，高增益的車載天線可大幅提高通信效率。
所述電臺主機內底部還設置有內置喇叭供外放收聽，實現不同的使用方式。
所述頭盔藍牙適配器設有藍牙電路、喇叭、麥克風和電源開關按鍵，藍牙電路分別與喇叭、麥克風連接，電源開關按鍵及麥克風均通過矽膠導管套延伸外露在頭盔前面，方便按鍵開機和通話時使用者口部能對著麥克風。本頭盔藍牙適配器結構設計首次採用矽膠導管套的結構(一般都是使用金屬軟管來引接咪頭的)，因為外露部分會受碰撞彎折和雨水等影響，用矽膠包裹了麥克風開關電路部分達到防水防撞的效果，彎折後矽膠能自行恢復到原來位置確保麥克風都能對準到口部，而金屬軟管則沒有自動恢復效果，每次變型後都要手動擺回對上，操作比較麻煩。另外，頭盔藍牙適配器結構非常簡單，只有電源開關按鍵需要在使用時開啟，再沒有其他按鍵操作，當開啟後駕駛員就不用再去操作頭盔部分了，避免了駕駛時手要離開手把的危險性(一般的藍牙適配是要在頭盔上進行開關機、音量控制等頻繁操作，手不可避免需要離開手把，這樣極易造成交通事故)。
所述頭盔藍牙適配器可設置為右耳機組，右耳機組包括藍牙電路、右聲道喇叭、麥克風和電源開關按鍵，與右耳機組相對應設置有左耳機組，所述左耳機組包括左聲道喇叭、供電的鋰電池、充電接口以及充電保護板。左耳機組與右耳機組組成頭盔藍牙耳機，安裝在頭盔內部。
所述握把快捷鍵模塊包括PTT鍵和手機鍵，安裝在摩託車手把上便於使用者手指觸碰到的位置；所述握把快捷鍵模塊有線連接電臺主機，可通過電臺主機供電，無需在握把快捷鍵模塊內另外設置電池供電。
所述PTT鍵與手機鍵分別設置在兩塊電路板上，兩塊電路板相對形成一定夾角(一般為120°～150°)設置，使握把快捷鍵模塊在整體上形成弧面按鍵，沒有突兀的凸起，在設計上適合人體工學，實際使用中不易磕碰到使用者，避免了單塊板形式因伸展過長妨礙對車把上原來的其他按鍵的操作；而且使用者的手指弧形移動即可分別按壓PTT鍵與手機鍵，操控方便精確，安全可靠。
上述摩託車用藍牙通訊電臺的實現方法，包括以下步驟：
S1、初始化，電臺主機上電，打開頭盔藍牙適配器的電源開關按鍵，配對主控藍牙適配器與頭盔藍牙適配器，將電臺主機的信號傳送至頭盔藍牙適配器；
S2、按壓電源開關按鍵將頭盔藍牙適配器斷電後再重啟，打開手機的藍牙開關，將手機藍牙與頭盔藍牙適配器配對，使手機信號傳送至頭盔藍牙適配器；
S3、通過頭盔藍牙適配器，使電臺主機與手機建立無線連接，電臺主機控制手機信號傳送至頭盔藍牙適配器；
S4、手機來電時，通過握把快捷鍵模塊中的手機鍵控制電臺主機接通/掛斷電話，通過頭盔藍牙適配器的麥克風及喇叭實現與對方通話；
S5、當需要使用對講功能時，按下快捷鍵模塊中的PTT鍵，通過電臺主機及頭盔藍牙適配器的麥克風及喇叭實現一對一或一對多通話。
在電臺主機上設置有音量調節開關，通過所述音量調節開關可以調整頭盔藍牙適配器的喇叭播放手機通話或/和對講通話的音量大小。
本發明的作用原理是：本摩託車用藍牙通訊電臺及其實現方法，主要是採用雙藍牙模塊，分別設置於電臺主機及頭盔上，通過雙藍牙將電臺主機、頭盔藍牙適配器、手機三者無線連接，利用與電臺主機相連接的快捷鍵模塊即可方便地控制遠程對講及手機通話。由於電臺主機、頭盔藍牙適配器、手機三者相互間都是無線連接，而且在頭盔上僅設置開機按鍵而沒有任何其它按鍵，同時快捷鍵模塊設置在手把上方便手指操作的位置，所以在行車時使用者可完全擺脫連接線的纏繞，同時手無需離開手把即可方便、安全地操控遠程對講和手機通話。
與現有技術相比，本發明具有如下優點及有益效果：
1、使用安全；使用本發明摩託車用藍牙通訊電臺，無需在駕駛者身上設置任何連接線，可以使駕駛者可完全擺脫連接線的纏繞，使用過程中可完全避免現有技術中存在的連接線容易鬆脫或不小心拉斷，造成設備故障的情況，從根本上杜絕行駛時存在的安全隱患；同時，控制設備的快捷鍵設置在手把上方便手指操作的位置，操作時使用者的手無需離開手把即可方便、安全地操控遠程對講和手機通話，可有效地保證駕駛安全，避免交通事故的發生。
2、操作簡單、方便；本摩託車用藍牙通訊電臺的操作僅需要打開電臺主機及頭盔藍牙適配器的電源進行藍牙配對，與及與手機的藍牙進行配對即可正常使用；在操控時也僅需對電臺主機上的控制按鍵進行操作即可對對講及手機通話進行控制，特別是在行駛時僅通過控制快捷鍵即可實現最重要的對講和手機通話功能，操作非常簡易、便捷。
3、對講性能好；本摩託車用藍牙通訊電臺的基礎組件就是無線電臺，與汽車用的車載電臺性能相同，其功率一般為25W～50W，有效通訊距離超過30公裡，甚至可以達到100公裡以上，所以與一般的手持對講機相比，通訊距離顯著增加，良好的對講性能可以較好地滿足摩託車長途旅行的使用要求，使用的可靠性也明顯提高。
4、具有較好的三防性能；本摩託車用藍牙通訊電臺的每一組成部分都針對摩託車外置使用的情況進行了結構上的密封設計，如電臺主機及快捷鍵模塊的鍵位密封結構、用矽膠導管連接麥克風和開關按鍵、用矽膠包裹了麥克風開關電路等，都是為了使本產品具有良好的三防性能(達到IPX67設計等級)，以滿足在惡劣的氣候環境下的使用要求。
5、結構人性化；本摩託車用藍牙通訊電臺的結構在設計上充分考慮了人體工學的要求，並結合考慮了實際使用中可能出現的問題，對結構進行了全面優化設計，如：握把快捷鍵模塊採用全弧面按鍵，內置兩塊電路板以形成弧面按鍵，避免了單塊電路板因伸展過長妨礙原來摩託車把手上其他按鍵的操作，提供了駕駛的安全性和操作的便捷性；又如：採用矽膠導管連接麥克風和開關按鍵部分，彎折後矽膠能自行恢復到原來位置以確保麥克風能對準到駕駛員的口部，克服了現有使用金屬軟管來連接麥克風，由於外露部分會受碰撞彎折和雨水等影響，金屬軟管容易變形從而導致麥克風不能自動歸位到駕駛員的臉頰邊，影響語音信號採集的問題；又如：將設置在頭盔上的組件輕量化，可減輕頭盔的重量，減少使用者負擔，同時將頭盔上的不可見的按鍵儘量減少(僅餘一個電源開關按鍵)，讓使用者減少摸索操作的可能性，從而提高了操控的準確性和易用性。
附圖說明
圖1是現有技術的結構示意圖。
圖2是本發明摩託車用藍牙通訊電臺的安裝示意圖。
圖3是圖2所示摩託車用藍牙通訊電臺的結構示意圖。
圖4是圖2所示摩託車用藍牙通訊電臺的電臺主機的結構示意圖。
圖5是圖4所示電臺主機另一角度的結構示意圖。
圖6是圖4所示電臺主機的面板示意圖。
圖7是圖2所示摩託車用藍牙通訊電臺的快捷鍵模塊的結構示意圖。
圖8是圖7所示快捷鍵模塊的側面示意圖。
圖9是圖2所示摩託車用藍牙通訊電臺的頭盔藍牙耳機的結構示意圖。
圖10是圖9所示頭盔藍牙耳機的右耳機組的示意圖。
圖11是圖9所示頭盔藍牙耳機的左耳機組的示意圖。
具體實施方式
下面將結合實施例和說明書附圖，對本發明作進一步詳細的說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例
圖2～圖11示出了本發明的具體實施方式，由圖2可見，本摩託車用藍牙通訊電臺，包括電臺主機、握把快捷鍵模塊和設置在頭盔上的頭盔藍牙適配器、手機，電臺主機設置在摩託車的手把中部，握把快捷鍵模塊設置在手把上，握把快捷鍵模塊與電臺主機有線連接，電臺主機與設置在摩託車尾的車載天線相連接；由圖3可更具體見到，所述電臺主機內設有相連接的無線電臺和主控藍牙適配器，通過主控藍牙適配器與頭盔藍牙適配器無線連接，將電臺主機的信號傳送至頭盔藍牙適配器；所述握把快捷鍵模塊包括PTT鍵和手機鍵，通過有線方式連接至電臺主機，對電臺主機進行控制，頭盔藍牙適配器與手機無線連接，使電臺主機與手機建立無線連接，控制手機信號傳送至頭盔藍牙適配器。
所述電臺主機固定安裝在摩託車手把中間部位，便於駕駛員觀看及操控；如圖4、圖5所示，電臺主機1固定安裝在摩託車手把中間部位的固定結構包括弧形固定塊11、中間連接塊12、主機連接塊13，所述主機連接塊13固定轉接在主機1的底面，所述中間連接塊12一側與主機連接塊13可轉動地固定鉸接，中間連接塊12的另一側設置有凹槽，弧形固定塊11相對應也設置有凹槽，中間連接塊12與主機連接塊13的凹槽相對設置，並通過螺絲14連接固定，將電臺主機固定在摩託車手把中間的橫杆15上，橫杆15穿過相對凹槽形成的孔中。通過這種固定結構固定的電臺主機不僅安裝方便、鬆緊度可調整，而且電臺主機還可根據使用要求靈活地轉動到需要的視角再固緊，適應性良好。
電臺主機的的外殼包括主機座10及面蓋16，面蓋16通過螺絲固定在主機座10上，面蓋與主機座之間設置有密封墊(圖中不可見)；所述面蓋16上設置有控制按鍵18及顯示屏17，所述控制按鍵18及顯示屏17都採用密封式結構，具體為全部的控制按鍵的底面整體覆蓋一層防水膠層(圖中不可見)，各控制按鍵通過防水膠層按壓各按鍵觸點，這樣即可實現密封的效果；對於顯示屏，則在面蓋開口處用粘膠密封粘結一透明的表層，其下側再設置顯示屏，這樣即可對顯示屏進行密封，達到防水、防塵效果；電臺主機的面板如圖6所示，包括液晶顯示屏17，左邊是藍牙操作區，中右是無線電操作區；左右分別有藍牙部分和無線電部分的工作狀態LED變色指示燈；所述主機座側面或底部設置有連接線出入口，所述連接線出入口都設置有膠套包裹連接線；上述結構的設置可以確保電臺主機具有較好的防水、防塵效果，達到IPX67設計等級。
所述主機座採用鋁合金材料製備，並在其底部設置有直向散熱槽19(見圖5)；直向散熱槽19不僅明顯增大了主機的散熱面積，有利於散熱；而且散熱槽的設置方向正對摩託車的前進方向，因而可以利用摩託車前進方向的氣流進行散熱，避免主機的溫度過高產生故障。
所述電臺主機設置有電源接頭，直接與摩託車電池連接，由摩託車電池直接供電，避免一般的對講設備需要充電的麻煩，而且避免充電池電量用完造成設備不能使用的問題。
所述電臺主機與高增益的車載天線饋線連接，高增益的車載天線可大幅提高通信效率。
所述電臺主機內底部還設置有內置喇叭供外放收聽，實現不同的使用方式。
所述握把快捷鍵模塊見圖7、圖8，包括PTT鍵21和手機鍵22，安裝在摩託車手把上便於使用者手指觸碰到的位置；所述握把快捷鍵模塊有線連接電臺主機，可通過電臺主機供電，無需在握把快捷鍵模塊內另外設置電池供電，
所述PTT鍵與手機鍵分別設置在兩塊電路板上，兩塊電路板相對形成一定夾角(一般為120°～150°)設置，使握把快捷鍵模塊在整體上形成弧面按鍵2，如圖8所示，沒有突兀的凸起，在設計上適合人體工學，實際使用中不易磕碰到使用者，避免了單塊板形式因伸展過長妨礙對車把上原來的其他按鍵的操作；而且使用者的手指弧形移動即可分別按壓PTT鍵與手機鍵，操控方便精確，安全可靠。
所述頭盔藍牙適配器設有藍牙電路、喇叭、麥克風和電源開關按鍵，藍牙電路分別與喇叭、麥克風連接；如圖9、10所示，電源開關按鍵31及麥克風32均通過矽膠導管套34延伸外露在頭盔前面，方便按鍵開機和通話時使用者口部能對著麥克風。本頭盔藍牙適配器結構設計首次採用矽膠導管套的結構(一般都是使用金屬軟管來引接咪頭的)，因為外露部分會受碰撞彎折和雨水等影響，用矽膠包裹了麥克風開關電路部分達到防水防撞的效果，彎折後矽膠能自行恢復到原來位置確保麥克風都能對準到口部，而金屬軟管則沒有自動恢復效果，每次變型後都要手動擺回對上，操作比較麻煩。另外，頭盔藍牙適配器結構非常簡單，只有電源開關按鍵需要在使用時開啟，再沒有其他按鍵操作，當開啟後駕駛員就不用再去操作頭盔部分了，避免了駕駛時手要離開手把的危險性(一般的藍牙適配是要在頭盔上進行開關機、音量控制等頻繁操作，手不可避免需要離開手把，這樣極易造成交通事故)。
所述頭盔藍牙適配器可設置為右耳機組，見圖9、圖10，右耳機組包括藍牙電路(圖中不可見)、右聲道喇叭33、麥克風32和電源開關按鍵31，與右耳機組相對應設置有左耳機組，見圖9、圖11，所述左耳機組包括左聲道喇叭35、供電的鋰電池、充電接口以及充電保護板(圖中不可見)。左耳機組與右耳機組組成頭盔藍牙耳機，安裝在頭盔內部。
上述摩託車用藍牙通訊電臺的實現方法，包括以下步驟：
S1、初始化，電臺主機上電，打開頭盔藍牙適配器的電源開關按鍵，配對主控藍牙適配器與頭盔藍牙適配器，將電臺主機的信號傳送至頭盔藍牙適配器；
S2、按壓電源開關按鍵將頭盔藍牙適配器斷電後再重啟，打開手機的藍牙開關，將手機藍牙與頭盔藍牙適配器配對，使手機信號傳送至頭盔藍牙適配器；
S3、通過頭盔藍牙適配器，使電臺主機與手機建立無線連接，電臺主機控制手機信號傳送至頭盔藍牙適配器；
S4、手機來電時，通過握把快捷鍵模塊中的手機鍵控制電臺主機接通/掛斷電話，通過頭盔藍牙適配器的麥克風及喇叭實現與對方通話；
S5、當需要使用對講功能時，按下快捷鍵模塊中的PTT鍵，通過電臺主機及頭盔藍牙適配器的麥克風及喇叭實現一對一或一對多通話。
在電臺主機上設置有音量調節開關，通過所述音量調節開關可以調整頭盔藍牙適配器的喇叭播放手機通話或/和對講通話的音量大小。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。