防止箱包遗落在汽车后备箱的装置、方法及箱包

摘要

本发明提供了一种防止箱包遗落在汽车后备箱的装置、方法及箱包，所述装置包括装设到箱包的蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传感器、GPS模块、数据存储模块以及主控模块，其中：所述数据存储模块，用于存储后备箱场景特征信号及后备箱报警信号；所述主控模块包括场景判断单元以及报警单元；所述场景判断单元用于在采样的各个模块和传感器生成的信号与后备箱场景特征信号一致时确认箱包处于后备箱；所述报警单元用于在确认所述箱包处于后备箱且所述蓝牙通信模块的信号符合后备箱报警特征信号时进行报警操作。本发明通过多个传感器信号判断箱包处于后备箱场景后，比对后备箱场景的特征信号提前产生报警信号，可有效避免箱包遗失。

说明书

技术领域

本发明涉及箱包领域，更具体地说，涉及一种防止箱包遗落在汽车后备箱 的装置、方法及箱包。

背景技术

钱包、旅行箱、单肩包、背包、医药包等(以下均简称箱包)，早已广泛 运用于我们的生活。目前，传统的箱包仅配备普通机械密码锁等简单的防盗装 置，这些箱包安全性能低、容易被盗且丢失不易寻回，这给出行的人们带来极 大的损失和不便。

为提高箱包的防盗、防遗失性能，专利号为“201220420417X”的中国实 用新型专利揭露了一种位移式防盗报警拉杆旅行箱，其通过在箱包安装发射器 和呼叫器，并在箱包与箱主人之间的距离超过预设距离时进行呼叫报警。该箱包在 一定程度上起到了防遗失报警的功能，但因其报警条件简单，无法适应所有场 景，经常发生误报警。

此外，目前市场上还有通过检测蓝牙信号强度来实现箱包防丢的方案，其 在箱包上安装蓝牙模块，并与箱包主人身上的蓝牙模块通信，从而两个蓝牙模 块之间蓝牙信号的强度对应成相应的距离远近，从而判断箱包是否丢失。此方 法同样还是停留在简单的对信号强度判断上，信号强度超过阈值就报警。对于 封闭的汽车后备箱等则很容易产生误报警，更不能够提前预判丢失风险并报 警，且容易发生误报。而且当报警发生时，主人有可能离箱包距离过远，而无 法真正找回箱包。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述箱包防丢方案误差较大的问题， 提供一种防止箱包遗落在汽车后备箱的装置、方法及箱包。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种防止箱包遗落在汽车后 备箱的装置，包括装设到箱包的蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传感器、 GPS模块、数据存储模块以及主控模块，其中：所述数据存储模块，用于存储 后备箱场景特征信号及后备箱报警信号；所述主控模块包括场景判断单元以及 报警单元；所述场景判断单元用于在采样的蓝牙通信模块、加速度传感器、陀 螺仪传感器及GPS模块的输出信号与数据存储单元中的后备箱场景特征信号 一致时确认箱包处于后备箱；所述报警单元用于在所述箱包处于后备箱且所述 蓝牙通信模块的信号符合后备箱报警特征信号时进行报警操作。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的装置中，所述装置还包括移 动通信模块，所述报警操作为向移动通信终端发送报警消息。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的装置中，所述后备箱场景特 征信号包括箱包姿态特征信号、箱包速度特征信号以及蓝牙信号强度特征信 号，所述场景判断单元在加速度传感器、陀螺仪传感器的输出信号符合箱包姿 态特征信号、GPS模块的输出信号符合箱包速度特征信号、蓝牙通信模块的输 出信号符合蓝牙信号强度特征信号时确认箱包处于后备箱。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的装置中，所述后备箱场景特 征信号包括加速度特征曲线、速度特征曲线以及蓝牙信号强度特征曲线，所述 场景判断单元包括曲线绘制子单元和曲线匹配子单元，其中：所述曲线绘制子 单元用于根据加速度传感器、陀螺仪传感器的输出信号绘制加速度曲线、根据 GPS模块的输出信号绘制速度曲线、根据蓝牙通信模块的输出信号绘制蓝牙信 号强度曲线；所述曲线匹配子单元在加速度曲线、速度曲线及蓝牙信号强度曲 线分别与加速度特征曲线、速度特征曲线以及蓝牙信号强度特征曲线匹配时确 认箱包处于后备箱。

本发明还提供一种防止箱包遗落在汽车后备箱的方法，包括以下步骤：

(a)采样的蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传感器及GPS模块的 输出信号；

(b)在所述采样的信号与存储的后备箱场景特征信号一致时确认箱包处 于后备箱；

(c)在确认所述箱包处于后备箱且采样的蓝牙通信模块的信号符合后备 箱报警特征信号时进行报警操作。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的方法中，所述步骤(c)中 的报警操作为向移动通信终端发送报警消息。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的方法中，所述后备箱场景特 征信号包括箱包姿态特征信号、箱包速度特征信号以及蓝牙信号强度特征信 号，所述步骤(b)中，在加速度传感器、陀螺仪传感器的输出信号符合箱包 姿态特征信号、GPS模块的输出信号符合箱包速度特征信号、蓝牙通信模块的 输出信号符合蓝牙信号强度特征信号时确认箱包处于后备箱。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的方法中，所述后备箱场景特 征信号包括加速度特征曲线、速度特征曲线以及蓝牙信号强度特征曲线，所述 步骤(b)包括：根据加速度传感器、陀螺仪传感器的输出信号绘制加速度曲 线、根据GPS模块的输出信号绘制速度曲线、根据蓝牙通信模块的输出信号绘 制蓝牙信号强度曲线，并在加速度曲线、速度曲线及蓝牙信号强度曲线分别与 加速度特征曲线、速度特征曲线以及蓝牙信号强度特征曲线匹配时确认箱包处 于后备箱。

在本发明所述的防止箱包遗落在汽车后备箱的方法中，所述步骤(a)中 包括：根据采样的加速度传感器、陀螺仪传感器的输出信号判断箱包是否处于 动态，并在确认箱包处于动态时提高对蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪 传感器及GPS模块的输出信号的采样频率。

本发明还提供一种箱包，包括蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传感 器、GPS模块、数据存储模块以及主控模块，其中：所述数据存储模块，用于 存储后备箱场景特征信号及后备箱报警信号；所述主控模块包括场景判断单元 以及报警单元；所述场景判断单元用于在采样的蓝牙通信模块、加速度传感器、 陀螺仪传感器及GPS模块的输出信号与数据存储单元中的后备箱场景特征信 号一致时确认箱包处于后备箱；所述报警单元用于在所述箱包处于后备箱且所 述蓝牙通信模块的信号符合后备箱报警特征信号时进行报警操作。

本发明的防止箱包遗落在汽车后备箱的装置、方法及箱包，通过多个传感 器信号判断箱包处于后备箱场景后，比对后备箱场景的特征信号提前产生报警 信号，可有效避免箱包遗失。

附图说明

图1是本发明防止箱包遗落在汽车后备箱的装置实施例的示意图。

图2是图1中的场景判断单元的一个实例的示意图。

图3是蓝牙信号强度曲线示意图。

图4是箱包放入后备箱的加速度曲线示意图。

图5是箱包加速度曲线示意图。

图6是本发明防止箱包遗落在汽车后备箱的方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明一种防止箱包遗落在汽车后备箱的装置实施例的示 意图，用于实现箱包在汽车后备箱场景的遗落报警。本实施例中的防止箱包遗 落在汽车后备箱的装置包括蓝牙通信模块11、加速度传感器12、陀螺仪传感器 13、GPS模块14、数据存储模块15以及主控模块16。上述蓝牙通信模块11、加 速度传感器12、陀螺仪传感器13、GPS模块14、数据存储模块15以及主控模块 16可集成到一个外壳内，并装设到箱包中；上述传感器和模块也可直接装设到 箱包的夹层内。

数据存储模块15用于存储后备箱场景特征信号及后备箱报警信号。上述后 备箱场景信号为箱包放置到汽车后备箱过程中蓝牙通信模块11、加速度传感器 12、陀螺仪传感器13、GPS模块14的输出的标准信号。具体地，可通过多次将 箱包放置到汽车后备箱，同时采集各个模块和传感器的输出信号，排除干扰后 获得标准信号。当然，数据存储模块15中存储的后备箱场景特征信号可包括多 组，分别对应不同的情况，例如不同汽车高度、箱包的不同放置方式(例如平 放、竖放等)。后备箱报警信号为箱包在汽车后备箱环境中遗落时蓝牙通信模 块11、加速度传感器12、陀螺仪传感器13、GPS模块14的输出的标准信号(如 图3、5所示)。同样地，该后备箱报警信号也可通过采集箱包遗落时各个模块 和传感器的输出信号获得。

主控模块16包括场景判断单元161以及报警单元162，该场景判断单元161 以及报警单元162可结合运行在微控制芯片中的软件实现。具体地，场景判断 单元161用于采样蓝牙通信模块11、加速度传感器12、陀螺仪传感器13及GPS 模块14的输出信号，并将该采样的输出信号与数据存储单元15中的后备箱场景 特征信号进行比较，在采样的输出信号与后备箱场景特征信号(或其中的任一 组)一致时，确认箱包处于后备箱。报警单元162用于在确认箱包处于后备箱 时进一步采样蓝牙通信模块11的输出信号，并在采样的蓝牙通信模块11的输出 信号符合数据存储单元15中的后备箱报警特征信号时进行报警(和/或预报警) 操作。

上述的防止箱包遗落在汽车后备箱的装置可包括移动通信模块，从而报警 单元162的报警操作可以为向移动通信终端发送报警消息(通过向对应的APP 发送消息或直接通过短信发送消息)。

数据存储单元15中存储的后备箱场景特征信号具体可包括箱包姿态特征 信号、箱包速度特征信号以及蓝牙信号强度特征信号，上述后备箱场景特征信 号包括了箱包放入后备箱时的动态过程以及箱包由动态进入稳态的过程。相应 地，场景判断单元161在加速度传感器12、陀螺仪传感器13的输出信号符合箱 包姿态特征信号、GPS模块14的输出信号符合箱包速度特征信号、蓝牙通信模 块11的输出信号符合蓝牙信号强度特征信号时确认箱包处于后备箱，即箱包被 放置到汽车后备箱中。

特别地，上述后备箱场景特征信号可以曲线的形式存储在数据存储单元 15，例如包括加速度特征曲线(如图4所示，图中AccX、AccY、AccZ分别为 三个方向的加速度的曲线)、速度特征曲线以及蓝牙信号强度特征曲线(如图 3所示)，而场景判断单元161则进一步包括曲线绘制子单元1611和曲线匹配子 单元1612，其中曲线绘制子单元1611用于根据加速度传感器12、陀螺仪传感器 13的输出信号绘制加速度曲线、根据GPS模块14的输出信号绘制速度曲线、根 据蓝牙通信模块11的输出信号绘制蓝牙信号强度曲线；曲线匹配子单元1612 在曲线绘制子单元1611绘制的加速度曲线、速度曲线及蓝牙信号强度曲线分别 与数据存储单元15中存储的加速度特征曲线、速度特征曲线以及蓝牙信号强度 特征曲线匹配时，确认箱包处于后备箱。

以下结合图3、4描述场景判断单元161进行箱包场景判断的过程：(1)首 先采样加速度传感器和陀螺仪传感器的输出信号，并利用数字滤波算法对加速 度传感器采集的数据滤波，得到相应曲线；若该曲线表明箱包具有由动态到静 态变化、箱体翻转动作或上下方向移动的动作以及之后进入平稳放置的状态， 则确认箱包放置平稳(即特征曲线与图4所示的箱包姿态特征信号曲线匹配)； (2)利用数字滤波算法对实时采样的蓝牙信号强度进行数字滤波，并得到相 应的曲线，并在检测到箱包运动的特征点A点时，确认箱包放置在一个蓝牙信 号受屏蔽影响的空间内(即特征曲线与图3中的中的蓝牙信号强度特征曲线中 的A点位置曲线匹配)；(3)通过实时采集GPS模块14的输出信号得到箱包的 运动速度，以及通过加速度传感器输出信号得到箱子的加速度变化曲线，判断 出箱包被携带在汽车上；(4)在上述(1)～(3)项均出现时，场景判断单元 161确认箱包存放在汽车后备箱中。

以下结合图3、5描述报警单元162进行报警操作的过程：(1)根据GPS模 块14、加速度传感器12、陀螺仪传感器13的输出信号确认箱包由运动状态到静 止状态；(2)利用数字滤波算法对采样的蓝牙信号强度进行数字滤波，得到 特征曲线，若特征曲线中出现了如图3所示的蓝牙信号强度从B点到C点的信号 强度骤降，则表示箱包主人从汽车上下车；(3)在(2)的基础上，若根据加 速度传感器12和陀螺仪传感器13的采样值，检测到箱包处于静止状态，则进入 (4)；若根据加速度传感器12和陀螺仪传感器13的采样值，检测到箱包开始 加速运行，则进行报警操作，例如使移动通信终端的APP产生振动和声音提醒 箱包主人；(4)根据蓝牙信号强度减弱确认出箱包主人在运动并远离，在蓝 牙信号强度减弱到小于图3中的阈值D点时进行报警操作。

上述防止箱包遗落在汽车后备箱的装置通过分析蓝牙信号强度，并根据加 速度传感器、陀螺仪传感器、GPS模块的输出信号绘制行李箱运动轨迹的过程 曲线，得出在箱包被放入汽车后备箱、拿出后备箱、忘记从后备箱中取出的典 型场景数据模型的特征点，可提前发现危险预警点、提前预报。本发明通过陀 螺仪传感器和加速度传感器判断箱体稳态和动态，实时跟踪以上多个传感器的 曲线变化，从而准确的找出预报点并预报遗落风险(例如发送预报警/提醒消 息)。

如图6所示，是本发明一种防止箱包遗落在汽车后备箱的方法实施例的示 意图，该方法包括以下步骤：

步骤S61：采样的蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传感器及GPS模 块的输出信号。

在该步骤中，可根据采样的加速度传感器、陀螺仪传感器的输出信号判断 箱包是否处于动态，并在确认箱包处于动态时提高对蓝牙通信模块、加速度传 感器、陀螺仪传感器及GPS模块的输出信号的采样频率。

步骤S62：将采样的各个模块和传感器的输出信号与预存的后备箱场景特 征信号进行比较，在两者匹配时确认箱包处于后备箱并执行步骤S63，否则返 回步骤S61继续进行信号采样。

上述预存的后备箱场景特征信号具体可包括箱包姿态特征信号、箱包速度 特征信号以及蓝牙信号强度特征信号。该步骤中，在加速度传感器、陀螺仪传 感器的输出信号符合箱包姿态特征信号、GPS模块的输出信号符合箱包速度特 征信号、蓝牙通信模块的输出信号符合蓝牙信号强度特征信号时确认箱包处于 后备箱。

特别地，上述后备箱场景特征信号可以为加速度特征曲线、速度特征曲线 以及蓝牙信号强度特征曲线。此时该步骤可包括：根据加速度传感器、陀螺仪 传感器的输出信号绘制加速度曲线、根据GPS模块的输出信号绘制速度曲线、 根据蓝牙通信模块的输出信号绘制蓝牙信号强度曲线；在加速度曲线、速度曲 线及蓝牙信号强度曲线分别与加速度特征曲线、速度特征曲线以及蓝牙信号强 度特征曲线匹配时确认箱包处于后备箱。

步骤S63：继续采样蓝牙通信模块的输出信号。

步骤S64：判断采样的蓝牙信号的强度是否符合预存的后备箱报警特征信 号，并在符合时执行步骤S65，否则返回步骤S63。

步骤S65：进行报警操作。该报警操作具体可以为向移动通信终端发送报 警消息，使移动通信终端产生声、光、振动等报警信号。

本发明还提供一种箱包，包括蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传感 器、GPS模块、数据存储模块以及主控模块，其中：数据存储模块用于存储后 备箱场景特征信号及后备箱报警信号；主控模块包括场景判断单元以及报警单 元；所述场景判断单元用于在采样的蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪传 感器及GPS模块的输出信号与数据存储单元中的后备箱场景特征信号一致时 确认箱包处于后备箱；报警单元用于在箱包处于后备箱且所述蓝牙通信模块的 信号符合后备箱报警特征信号时进行报警操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求的保护范围为准。