一种无线防丢器的搜索方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本发明涉及无线防丢器，尤其涉及一种无线防丢器的搜索方法。
[【背景技术】]
[0002]利用2.4G无线通信技术实现的电子防丢器产品，包括蓝牙4.0防丢器，现在已经非常普遍。电子防丢器，内置无线收发单元，以一定的时间周期和防丢主机进行无线通信。防丢主机通过无线通信的通断，判断物体是否在电磁场有效区域内；通过无线信号的强度，估算防丢器离主机的距离。
[0003]申请号为CN201410014958.6的发明公开了一种基于TOF无线测距的防遗失物品的搜索方法，设置一个以上的同需要防遗失物品相绑定的防丢器子机，所有的防丢器子机通过无线方式同一个防丢器母机无线连接，而防丢器母机同使用者携带的手机或者平板终端通过蓝牙方式无线连接，其中防丢器母机负责计算防丢器子机和防丢器母机的距离，并通过蓝牙方式将距离信息传达给手机或者平板终端用以显示和进一步处理信息，这样就能避免现有技术中的具有通信距离短和带来估算的距离信息很容易受到周围外来影响而导致失效的缺陷。
[0004]现有防丢器以及相同原理的类似产品，通过信号强度来估算主机与防丢器的距离，但通常所采用的2.4GHz频段的无线信号，受人体干扰比较严重，人体会吸收阻挡大部分的无线信号，导致主机与防丢器之间有人体阻拦和没有人体阻拦时，信号强度相差可达30d无线防丢器的搜索方法以上，距离判断失去衡量参考。而且知道了距离范围，主机也无法知道防丢器所处的方向。一种驰达公司开发的基于TI CC2540的低功耗蓝牙寻物防丢器，具有可调节的距离为O — 30米，在直径30米的范围内，如果仅仅知道距离，不知道防丢器的大致方向，会给寻找防丢器带来很大的困难。
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【发明内容】
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[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种不仅能够获知防丢器的距离值，还能判断防丢器所在位置方向的无线防丢器的搜索方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种无线防丢器的搜索方法，搜索过程包括以下步骤:
[0007]101、在寻找模式下，使用者持主机平放在身体前方，主机靠近身体，并转体一圈；
[0008]102、在转体一圈的过程中，主机持续接收来自防丢器的信号，检测每次信号的信号强度，形成一组数据记录；
[0009]103、寻找数据记录中强度最小的信号，此信号为使用者持主机背对防丢器时的数据，该数据在数据记录序列中的索引值为i ;
[0010]104、数据记录的个数为n，防丢器位置相对于使用者正前方为基准方向的夹角α=(i/n)X360° +180。；
[0011]105、主机显示防丢器距离估算值以及防丢器的方向。
[0012]以上所述的无线防丢器的搜索方法，包括以下步骤:
[0013]201、使用者通过主机触摸屏界面控制主机进入寻找模式，主机在收到防丢器发来的数据报文后，在回复信息中通知防丢器进入寻找模式；
[0014]202、防丢器进入寻找模式后，提高给主机的发送数据的频率，转入快速发送状态，并在发送数据包里回复已经进入寻找模式；
[0015]203、主机收到防丢器已经进入寻找模式的报文后，通过显示屏的界面显示通知使用者。
[0016]以上所述的无线防丢器的搜索方法，包括以下步骤:
[0017]对步骤102中对转体一圈获得的数据记录进行平滑滤波，同时去除数据记录序列头部和尾部冗余的数据记录后，进行步骤103。
[0018]以上所述的无线防丢器的搜索方法，包括以下步骤:
[0019]获取转体一圈过程中数据记录序列中的最高信号强度值S，最高信号强度值s的索引值为k;k= (i+n/2)M0D η ;根据s值，通过查表获得对应的距离估算值；其中MOD为求模。
[0020]本发明无线防丢器的搜索方法的主机能够通过判断防丢器离主机的距离估值和方向，方便使用者更快的寻找佩带防丢器的物体。
[【附图说明】]
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0022]图1是本发明实施例无线防丢器的搜索系统框图。
[0023]图2是本发明实施例转体一周所测信号强度测试图。
[0024]图3是本发明实施例持手机寻找防丢器示意图。
【具体实施方式】
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[0025]本发明实施例无线防丢器的搜索方法使用带蓝牙4.0的智能手机做为无线主机，防丢器具有蓝牙4.0低功耗协议的无线收发装置。智能手机通过手机端应用软件对蓝牙防丢器进彳丁控制。
[0026]—般情况下，防丢器与主机之间以固定的时间间隔进行无线通信，由防丢器发送一个数据包，主机收到后立即进行回复。主机和防丢器均可以通过无线通信的是否成功，判断相互是否在有效距离之内。通信是瞬间完成的，如I秒钟进行一次通信，通信所需时间是lms，其余999ms都是没有通信的时间。在没有进行通信时，防丢器和主机均可进入到休眠模式。休眠模式下，防丢器除了用于下次通信时间唤醒的器件外，其余功能模块均处于关闭状态。主机除了用于下次同步通信时间唤醒的功能模块外，其余功能可处于挂起状态。
[0027]使用者需要寻找防丢器时，通过以下步骤来完成:
[0028]本系统中所描述的智能手机，是一般的大众手机，只需要有蓝牙通信功能，不需要其它特别的硬件装置。确定方向和靠的是人的转体和软件计算。
[0029]操作通过手机界面控制手机进入防丢器寻找模式，手机在收到防丢器发来的数据报文后，控制蓝牙接口设备给予回复，在回复信息中通知防丢器进入寻找模式。
[0030]防丢器进入寻找模式后，调短给手机的发送数据周期，如平时手机和防丢器的通信间隔为ls，进入寻找模式后变为10ms。，变为快速发送状态，并在发送数据包里回复已经进入寻找模式。
[0031]手机收到防丢器已经进入寻找模式的报文后，通过显示屏的界面显示通知使用者。
[0032]使用者持手机平放在身体正前方，手机靠近身体，以均匀速度顺时针转体一圈，然后通过触摸屏输入命令使主机进入计算状态。转体一圈的耗时没有限制，无线通信发送周期为毫秒级，转体速度的不均匀会对计算结果带来误差。使用电子罗盘可以让数据更准确，但增加了对手机型号的限制，很多手机没有电子罗盘，手机配制电子罗盘可以做为本发明智能手机的优选方案。
[0033]在转体一圈的过程中，手机持续接收来自防丢器的信号，并检测每次信号的信号强度，形成一组数据记录。
[0034]手机通过转体过程中的数据记录，计算防丢器的位置。包括防丢器距离估算值和防丢器位置与使用者正前方(智能手机的长轴或短轴)为基准方向的方向角，通过用户界面显示给使用者。
[0035]手机软件计算防丢器位置的方法:
[0036]对转体一圈的信号强度数据序列A进行平滑滤波，排除个别的极端数据，记录滤波后的数据序列为B。平滑滤波采用窗口平均值滤波方法。
[0037]去除数据序列头部和尾部使用者处于静止的部分。使用者处于静止时，信号强度不变或者小范围漂移。在数据序列没有开始大幅变化前的数据丢弃，在转体后数据停下来没有变化的数据也丢弃。判决“大幅变化”的阈值由测试经验得出。去除静止部分数据后的序列记为C，C序列里所包含的数据个数记为η。
[0038]寻找数据序列C的最小值m，m即为使用者持手机背对防丢器时的数据，记录m在数据序列里的索引值为i。
[0039]防丢器和使用者正前方的顺时针夹角α为(i/n)X360° +180°。
[0040]由计算式(i+2/n)M0D n，(MOD为求模)，使用者正对防丢器时手机获得数据记录的索引值为k，在序列C里取k对应的信号强度值S。s是没有人体遮挡时的数据，用于估算距离是最准确的。通过查表的方法，由s值查找对应的距离估算值。所查的表由测试经验值得出。
[0041]本发明以上实施例当防丢器离开使用者视线范围时，使用者可以通过搜索得到佩带防丢器的物体的方位和距离估值。便于查找佩带防丢器的室内物品或户外儿童和宠物时。
【主权项】
1.一种无线防丢器的搜索方法，其特征在于，搜索过程包括以下步骤: 101、在寻找模式下，使用者持主机平放在身体前方，主机靠近身体，并转体一圈； 102、在转体一圈的过程中，主机持续接收来自防丢器的信号，检测每次信号的信号强度，形成一组数据记录； 103、寻找数据记录中强度最小的信号，此信号为使用者持主机背对防丢器时的数据，该数据在数据记录序列中的索引值为i ; 104、数据记录的个数为n，防丢器位置相对于使用者正前方为基准方向的夹角α=(i/n)X360° +180。； 105、主机显示防丢器距离估算值以及防丢器的方向。2.根据权利要求1所述的无线防丢器的搜索方法，其特征在于，包括以下步骤: 201、使用者通过主机触摸屏界面控制主机进入寻找模式，主机在收到防丢器发来的数据报文后，在回复信息中通知防丢器进入寻找模式； 202、防丢器进入寻找模式后，提高给主机的发送数据的频率，转入快速发送状态，并在发送数据包里回复已经进入寻找模式； 203、主机收到防丢器已经进入寻找模式的报文后，通过显示屏的界面显示通知使用者。3.根据权利要求1所述的无线防丢器的搜索方法，其特征在于，包括以下步骤: 对步骤102中对转体一圈获得的数据记录进行平滑滤波，同时去除数据记录序列头部和尾部冗余的数据记录后，进行步骤103。4.根据权利要求1所述的无线防丢器的搜索方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取转体一圈过程中数据记录序列中的最高信号强度值S，最高信号强度值s的索引值为k ;k = (i+n/2)MOD η ;根据s值，通过查表获得对应的距离估算值；其中MOD为求模。
【专利摘要】本发明公开了一种无线防丢器的搜索方法，搜索过程包括以下步骤：在寻找模式下，使用者持主机平放在身体前方，主机靠近身体，并转体一圈；在转体一圈的过程中，主机持续接收来自防丢器的信号，检测每次信号的信号强度，形成一组数据记录；寻找数据记录中强度最小的信号，此信号为使用者持主机背对防丢器时的数据，该数据在数据记录序列中的索引值为i；数据记录的个数为n，防丢器位置相对于使用者正前方为基准方向的夹角α＝(i/n)×360°+180°；主机显示防丢器距离估算值以及防丢器的方向。本发明的主机能够通过判断防丢器离主机的距离估值和方向，方便使用者更快的寻找佩带防丢器的物体。
【IPC分类】G01S11/06, G08B21/24, G01S3/20
【公开号】CN105118249
【申请号】CN201510482412
【发明人】刁尚华
【申请人】深圳市爱的扣扣科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月3日