CN102289916A - 基于射频识别的车内物品携带提醒方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于射频识别的车内物品携带提醒方法及装置，方法步骤如下：1)为车内的物品建立信息库，将信息库内物品与无线射频标签建立关联，获取当前的车上物品集合；2)建立日历，为每一个日历建立关联的日历物品集合；3)触发日历事件后将日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合；4)将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒；装置包括车内物品管理单元(1)、日历管理单元(2)、提醒物品查找单元(3)和提醒单元(4)。本发明可实时识别车内物品并根据日历向用户提醒以往物品、减少物品遗忘的烦恼和耗费的时间成本，具有使用方便、智能程度高的优点。

Description

基于射频识别的车内物品携带提醒方法及装置

技术领域

本发明涉及智能汽车技术领域，具体涉及一种基于射频识别的车内物品携带提醒方法及装置。

背景技术

射频识别(RFID即Radio Frequency Identification)，俗称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，射频信号标签可以和标签读取器传送和接收相关数据，随着电子标签的成本日趋降低、储存能力日趋增大、性能日趋稳定、相关标准日趋成熟，采用电子标签标识和管理人们日程生活中的物品已经可行。

随着计算机应用技术的不断发展，在智能汽车领域逐渐形成了一个独立的分支，汽车的特点是系统运行的硬件环境资源有限；汽车的位置，速度等信息是不断变化的；在环境复杂的车内寻找物品需要花费很多力气；当用户发现遗忘了物品再开车回去拿的成本很高；汽车不同于仓库，对于同一项日程，用户带上汽车的物品经常不同，因此不能满足用户日程安排的需求，不能够根据具体的物品来判断，往往导致物品容易被遗忘，从而增加了因为遗忘物品而带来的无形的损失，给工作和生活都带来了不变。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可实时识别车内物品并根据日历向用户提醒以往物品、减少物品遗忘的烦恼和耗费的时间成本、使用方便、智能程度高的基于射频识别的车内物品携带提醒方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于射频识别的车内物品携带提醒方法，实施步骤如下：

1)为车内的物品建立信息库，将信息库内的每一件物品与一个无线射频标签建立关联，然后将无线射频标签附着于与其对应的物品上，通过无线射频标签获取当前的车上物品集合；

2)建立日历，为每一个日历建立关联的日历物品集合；

3)当触发日历事件后，将日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合；

4)将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒。

作为本发明方法的进一步改进：

所述获取车上物品集合时，当车辆发动机开启时，定期向无线射频标签发送开启信号，然后根据无线射频标签信息获取其在信息库内的对应的物品，从而获取车上物品集合；当车辆发动机熄火时，向无线射频标签发送关闭信号。

所述步骤1)中为车内的物品建立信息库时对所有物品进行分类，并对同一分类的物品根据物品本身属性建立层次结构的本体树模型，且为每一种属性建立关联的计算规则；所述步骤3)中遍历查找匹配物品前预先设置第一阈值，然后根据日历物品集合中每一个当前物品的类别在车上物品集合中查找同类物品，然后根据各个属性的计算规则计算出两个物品的相似度，如果找到相似度大于第一阈值的物品，则判定查找匹配物品成功。

所述步骤3)之前首先建立情境信息与物品的情境物品关联表，所述情境信息包括时间、天气、地理位置、道路状况、汽车行驶状况、车内状况、提醒设备可用信息、用户生命体征和用户个人信息中至少一种信息，所述步骤3)中遍历查找匹配物品时，首先通过传感器获取当前的情境信息，然后查找情境物品关联表，获取当前情境信息对应的情境物品集合，所述步骤3)中当触发日历事件后，将情境物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合。

所述步骤3)中遍历查找匹配物品前预先设置第二阈值，然后根据情境物品集合中每一个当前物品的类别在车上物品集合中查找同类物品，然后根据各个属性的计算规则计算出两个物品的相似度，如果找到相似度大于第二阈值的物品，则判定查找匹配物品成功。

所述建立情境物品关联表时，一并为每一种情境信息关联一种向用户发出提醒的提醒方式；所述步骤4)中根据所述步骤3)中获得的当前情境信息获取对应的提醒方式，并根据该提醒方式向用户发出提醒。

此外，本发明还提供一种基于射频识别的车内物品携带提醒装置，它包括车内物品管理单元、日历管理单元、提醒物品查找单元和提醒单元，所述车内物品管理单元包括附着于各车内物品的无线射频标签和用于根据无线射频标签发送的射频信号获取车上物品集合的车上物品信息维护模块，所述日历管理单元包括用于建立带有日历物品集合日历的日历维护模块和用于根据日历信息触发日历事件的日历触发模块，所述车上物品信息维护模块将车上物品集合输出给提醒物品查找单元，所述日历触发模块触发日历事件并将日历物品集合输出给提醒物品查找单元，所述提醒物品查找单元根据日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合后输出给提醒单元，所述提醒单元用于将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒。

作为本发明装置的进一步改进：

所述无线射频标签为有源式无线射频标签，所述车上物品信息维护模块包括依次相连的用于读取射频信号的无线射频标签读取器、用于控制无线射频标签的开启和关闭的无线射频标签控制器和用于根据射频信号获取车上物品集合的标签物品映射器，所述标签物品映射器与所述提醒物品查找单元相连，所述无线射频标签控制器与一个用于检测车辆发动机状态的发动机检测模块相连，所述无线射频标签控制器根据所述车辆发动机状态控制无线射频标签的开启和关闭。

本发明进一步还包括情境信息管理单元，所述情境信息管理单元包括相互连接的用于维护情境物品关联表的情境维护模块和用于采集当前情境信息的情境信息采集模块，所述情境维护模块与提醒物品查找单元、提醒单元相连。

本发明的方法具有下述优点：本发明通过基于射频识别实现对车内物品的管理，并结合日历对日历中包含而未出现在车上的遗忘物品进行提醒，充分利用了射频信号可以穿透覆盖物的特性，可实时识别车内物品并根据日历向用户提醒以往物品、减少物品遗忘的烦恼和耗费的时间成本，具有使用方便、智能程度高的优点。本发明的装置由于具有与方法对应的结构，因此也具有与方法对应的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程示意图。

图2为本发明实施例中XX旅行包的本体树模型结构示意图。

图3为本发明实施例中YY旅行包的本体树模型结构示意图。

图4为本发明实施例的结构示意图。

图例说明：1、车内物品管理单元；11、无线射频标签；12、车上物品信息维护模块；121、无线射频标签读取器；122、无线射频标签控制器；123、标签物品映射器；124、发动机检测模块；2、日历管理单元；21、日历维护模块；22、日历触发模块；3、提醒物品查找单元；4、提醒单元；5、情境信息管理单元；51、情境维护模块；52、情境信息采集模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的基于射频识别的车内物品携带提醒方法的实施步骤如下：

1)为车内的物品建立信息库，将信息库内的每一件物品与一个无线射频标签建立关联，然后将无线射频标签附着于与其对应的物品上，通过无线射频标签获取当前的车上物品集合；

2)建立日历，为每一个日历建立关联的日历物品集合；

3)当触发日历事件后，将日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合；

4)将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒。

为车内的物品建立信息库时，可参照不同行业的标准，采用层次结构的本体树的形式储存各种抽象的物品的描述信息，描述信息包括产品名称，用途，适用场合，适用人群等属性，每一项属性包括对应的元描述，元描述描述了属性的数据类型(数值型，字符型，类别型)和计算规则，通过计算规则可以将两个物品之间的相似度映射到0-1的区间上。用户日程的历史记录储存在数据库中，通过按时间段，用户，地点分别进行统计，得出在当前时间，用户，地点下的最常使用的日程模板，所述日程模板包括日程的内容，目的地点，以及需要携带的典型的抽象物品；用户通过车载触摸屏添加日程，在推荐的日程模板中选择符合的模板，对日程的信息进行修改后选择保存，管理模块将当前时间，地点，用户信息自动添加到日程中，并保存至数据库；用户可以通过车载触摸屏编辑和删除一个日程。因此，建立日历既可以使手工建立的形式，也可以是通过模板或者其他触发规则自动生成日历。

获取车上物品集合时，当车辆发动机开启时，定期向无线射频标签发送开启信号，然后根据无线射频标签信息获取其在信息库内的对应的物品，从而获取车上物品集合；当车辆发动机熄火时，向无线射频标签发送关闭信号。通过定期向无线射频标签发送开启信号，并在车辆发动机熄火时，向无线射频标签发送关闭信号，可以有效降低无线射频标签的用电损耗，提高无线射频标签内部电池的使用寿命。本实施例中，物品的信息库还存储有物品的本体描述信息，包括名称、型号、类别、厂商、用途、适用场合、适用人群以及具体物品的详细参数等，物品的本体描述信息符合OWL标准的本体格式，采用OWL文件流形式发送。

其中，步骤1)中为车内的物品建立信息库时对所有物品进行分类，并对同一分类的物品根据物品本身属性建立层次结构的本体树模型，且为每一种属性建立关联的计算规则；步骤3)中遍历查找匹配物品前预先设置第一阈值，然后根据日历物品集合中每一个当前物品的类别在车上物品集合中查找同类物品，然后根据各个属性的计算规则计算出两个物品的相似度，如果找到相似度大于第一阈值的物品，则判定查找匹配物品成功。通过分类查找相似物品，可以减少由于遗忘物品而取物品所带来的代价，更加智能化、人性化，可以有效提高匹配效率。本实施例中根据物品本身属性建立层次结构的本体树模型时，获取物品信息库中的描述信息和计算规则，并通过描述信息和计算规则建立本体树模型。例如针对XX旅行包建立的本体树模型如图2所示，类别属于箱包类的旅行包子类，属性包括载重为5kg，长度490mm，材质为帆布，每一个属性包含一个计算规则，例如载重属性的计算规则为“if(c＞＝v)return 1；else return 0；”、长度属性的计算规则为“return 1-|c-v|/(c+v)；”、材质属性的计算规则为“return 1-2*dis(c，v)/(length(c)+length(v))；”等。其中，载重属性的计算规则属于布尔型规则，如果本旅行包载重c大于需求的旅行包载重v，则返回1，表示可以选用，反之返回0，表示不能选用；长度属性的计算规则属于数值型规则，本旅行包长度c与需求的旅行包长度v越接近，则越好，返回值规约到0至1区间内；材质属性的计算规则属于字符型规则，c为本旅行包材质的词汇描述，v是需求旅行包的材质的词汇描述，dis(c，v)是两个词汇的Lowenstein编辑距离，length(c)为词汇的长度，两个词汇越相似则越好，返回值规约到0至1区间内。

如果日历物品集合中存在XX旅行包，则遍历车上物品集合查找XX旅行包的匹配物品时，首先查找XX旅行包本体树模型的最高类别结点“箱包”，然后在“箱包”中查找各项属性的相似度大于第一阈值的物品。本实施例中，通过计算规则计算两个物品的相似度Sim_e(e₁，e₂)的表达式为：

${\mathrm{Sim}}_e(e_1,e_2)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_i\mathrm{Sim}({\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2)}{(n_1+n_2)/2}$

其中，e₁和e₂分别为两个物品对应的本体树模型，ω₁和ω₂分别为本体树模型中对应属性的描述字段，n₁和n₂分别为两个本体树模型属性条目个数，Sim(ω₁，ω₂)根据对应属性的元描述的规则进行相似度计算，不同属性的元描述的规则不同，计算得到的相似度返回值分为布尔型和数值型两种，返回值要求规约到0至1区间上。例如考虑一个YY旅行包的本体模型如图3所示。当需求物品为如图2所示的XX旅行包时，将XX旅行包与YY旅行包进行相似度计算的过程如下：

1)载重：c＝4，v＝5；c＜v；return 0；

2)长度：c＝500，v＝490；1-|c-v|/(c+v)＝0.99；

3)材质：c＝”牛津布”，v＝”帆布”；dis(c，v)＝2；length(c)＝3；length(v)＝2；1-2*dis(c，v)/(length(c)+length(v))＝0.2；

4)滚轮：没有该项属性；

5)其中，XX旅行包的属性项数n₁＝3，YY旅行包的属性项数n₂＝4，综合每个属性的相似度，除以属性总数并规约到0至1区间上，求得需求物品为XX旅行包时，对于YY旅行包的相似度为0.34。

本实施例中，步骤3)之前首先建立情境信息与物品的情境物品关联表，情境信息包括时间、天气、地理位置、道路状况、汽车行驶状况、车内状况、提醒设备可用信息、用户生命体征和用户个人信息中至少一种信息，步骤3)中遍历查找匹配物品时，首先通过传感器获取当前的情境信息，然后查找情境物品关联表，获取当前情境信息对应的情境物品集合，所述步骤3)中当触发日历事件后，将情境物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合。通过设置情境信息，可以自动根据当前的情境信息来获取与情境信息关联的物品，并自动将其加入查找范围，提醒更加智能化，人性化。本实施例中，情境信息如下表所示：

步骤3)中遍历查找匹配物品前预先设置第二阈值，然后根据情境物品集合中每一个当前物品的类别在车上物品集合中查找同类物品，然后根据各个属性的计算规则计算出两个物品的相似度，如果找到相似度大于第二阈值的物品，则判定查找匹配物品成功。通过情境信息设置与第一阈值不同的第二阈值，可以方便调整情境信息关联物品的权重，设置更加灵活，适应性更好。本实施例中，第二阈值为0.6。

本实施例中，建立情境物品关联表时，一并为每一种情境信息关联一种向用户发出提醒的提醒方式；步骤4)中根据步骤3)中获得的当前情境信息获取对应的提醒方式，并根据该提醒方式向用户发出提醒。通过情境模式可以采用不同提醒方式，亲和力更好，可以有效吸引操作人员的注意力，并确保驾驶安全，从而达到最有效的提醒效果。提醒单元4的提醒方式是通过车载电脑进行提示，因此提醒方式也依赖于车载电脑的硬件结构，包括声音提示、语音提示和弹出窗口提示等，此外也可以采用不依赖于车载电脑的其他提醒方式进行提醒。

如图4所示，本发明实施例中的基于射频识别的车内物品携带提醒装置包括车内物品管理单元1、日历管理单元2、提醒物品查找单元3和提醒单元4，车内物品管理单元1包括附着于各车内物品的无线射频标签11和用于根据无线射频标签11发送的射频信号获取车上物品集合的车上物品信息维护模块12，日历管理单元2包括用于建立带有日历物品集合日历的日历维护模块21和用于根据日历信息触发日历事件的日历触发模块22，车上物品信息维护模块12将车上物品集合输出给提醒物品查找单元3，日历触发模块22触发日历事件并将日历物品集合输出给提醒物品查找单元3，提醒物品查找单元3根据日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合后输出给提醒单元4，提醒单元4用于将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒。

无线射频标签11为有源式无线射频标签，车上物品信息维护模块12包括依次相连的用于读取射频信号的无线射频标签读取器121、用于控制无线射频标签11的开启和关闭的无线射频标签控制器122和用于根据射频信号获取车上物品集合的标签物品映射器123，标签物品映射器123与提醒物品查找单元3相连，无线射频标签控制器122与一个用于检测车辆发动机状态的发动机检测模块124相连，无线射频标签控制器122根据车辆发动机状态控制无线射频标签11的开启和关闭。本实施例中，无线射频标签11为有源式RFID标签，无线射频标签11主要由单片机和nRF2401射频收发芯片组成，nRF2401射频收发芯片采用2.45G国际通用频段，采用防冲撞机制，按照预先设置的时间间隔，采用OWL文件流的形式发送物品的本体描述信息，信号覆盖车内，并能穿透一般覆盖物。无线射频标签控制器122为无线射频标签读取器121内置的功能模块，无线射频标签读取器121通过串口总线与标签物品映射器123相连，标签物品映射器123、提醒物品查找单元3均采用车辆上的上位机软件实现，此外也可以采用例如单片机、DSP或者ARM处理器等硬件实现，其原理相同。

由于无线射频标签11与车上的物品一一对应，因此数量较多，根据OWL文件标记的起始标记和终结标记，对无线射频标签读取器121发来的数据进行分段，重构出每个物品的本体描述的OWL文件，并标记最近一次接收到该物品信息的时间TS_i，当前时间为TN，当TN-TS_i＜ε时，认为物品在车内，本实施方案中ε为30秒，即如果30秒内没有收到物品发送的OWL文件流，则判定该物品已经被携带离开本车辆。

本实施例还包括情境信息管理单元5，情境信息管理单元5包括相互连接的用于维护情境物品关联表的情境维护模块51和用于采集当前情境信息的情境信息采集模块52，情境维护模块51与提醒物品查找单元3、提醒单元4相连。

本实施例中，情境信息采集模块52通过CAN总线连接到车载电脑，此外还包括GPS导航模块、WiFi模块、和用户RFID读取器。情境信息采集模块52通过CAN总线连接到车载电脑，通过车辆自身的传感器获取时间、汽车行驶状况(速度、加速度和前车车距)、车内状况(车内环境音量)，通过GPS导航模块和WiFi模块获取地理位置、天气(当前天气和未来天气)、道路状况；根据车载电脑的硬件环境获取输出设备可用信息(是否有音频输出设备和显示设备)；通过用户RFID读取器读取用户携带的RFID标签获取用户生命体征和用户个人信息(用户的名称、年龄、性别、职业、疾病等)。本实施例中，提醒单元4基于车载电脑实现，可发出声音提示、语音提示和弹出窗口提示等，且情境信息和提醒方式之间的关系如下表所示：

其中，carStereo代表车辆音箱播放状态、car_volume代表车辆音量、moduleTextToSpeech代表车载电脑语音系统、car_speed为车辆速度、carDisplay_status代表车载电脑显示器的输出状态，这些信息都可以通过车载电脑的总线接口获取。本实施例中提醒方式所关联的情景信息仅仅是为了说明可以根据不同情境信息可以采用不同的提醒方式，不同提醒方式所关联的情境信息和用于携带情境物品集合的情境信息的具体表达式形式既可以相同，也可以不同。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于射频识别的车内物品携带提醒方法，其特征在于其实施步骤如下：

1)为车内的物品建立信息库，将信息库内的每一件物品与一个无线射频标签建立关联，然后将无线射频标签附着于与其对应的物品上，通过无线射频标签获取当前的车上物品集合；

2)建立日历，为每一个日历建立关联的日历物品集合；

3)当触发日历事件后，将日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合；

4)将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒。

2.根据权利要求1所述的基于射频识别的车内物品携带提醒方法，其特征在于：所述获取车上物品集合时，当车辆发动机开启时，定期向无线射频标签发送开启信号，然后根据无线射频标签信息获取其在信息库内的对应的物品，从而获取车上物品集合；当车辆发动机熄火时，向无线射频标签发送关闭信号。

3.根据权利要求1所述的基于射频识别的车内物品携带提醒方法，其特征在于：所述步骤1)中为车内的物品建立信息库时对所有物品进行分类，并对同一分类的物品根据物品本身属性建立层次结构的本体树模型，且为每一种属性建立关联的计算规则；所述步骤3)中遍历查找匹配物品前预先设置第一阈值，然后根据日历物品集合中每一个当前物品的类别在车上物品集合中查找同类物品，然后根据各个属性的计算规则计算出两个物品的相似度，如果找到相似度大于第一阈值的物品，则判定查找匹配物品成功。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于射频识别的车内物品携带提醒方法，其特征在于：所述步骤3)之前首先建立情境信息与物品的情境物品关联表，所述情境信息包括时间、天气、地理位置、道路状况、汽车行驶状况、车内状况、提醒设备可用信息、用户生命体征和用户个人信息中至少一种信息，所述步骤3)中遍历查找匹配物品时，首先通过传感器获取当前的情境信息，然后查找情境物品关联表，获取当前情境信息对应的情境物品集合，所述步骤3)中当触发日历事件后，将情境物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合。

5.根据权利要求4所述的基于射频识别的车内物品携带提醒方法，其特征在于：所述步骤3)中遍历查找匹配物品前预先设置第二阈值，然后根据情境物品集合中每一个当前物品的类别在车上物品集合中查找同类物品，然后根据各个属性的计算规则计算出两个物品的相似度，如果找到相似度大于第二阈值的物品，则判定查找匹配物品成功。

6.根据权利要求5所述的基于射频识别的车内物品携带提醒方法，其特征在于：所述建立情境物品关联表时，一并为每一种情境信息关联一种向用户发出提醒的提醒方式；所述步骤4)中根据所述步骤3)中获得的当前情境信息获取对应的提醒方式，并根据该提醒方式向用户发出提醒。

7.一种基于射频识别的车内物品携带提醒装置，其特征在于：它包括车内物品管理单元(1)、日历管理单元(2)、提醒物品查找单元(3)和提醒单元(4)，所述车内物品管理单元(1)包括附着于各车内物品的无线射频标签(11)和用于根据无线射频标签(11)发送的射频信号获取车上物品集合的车上物品信息维护模块(12)，所述日历管理单元(2)包括用于建立带有日历物品集合日历的日历维护模块(21)和用于根据日历信息触发日历事件的日历触发模块(22)，所述车上物品信息维护模块(12)将车上物品集合输出给提醒物品查找单元(3)，所述日历触发模块(22)触发日历事件并将日历物品集合输出给提醒物品查找单元(3)，所述提醒物品查找单元(3)根据日历物品集合中的每一件物品在车上物品集合中遍历查找匹配物品，将所有查找匹配物品失败的物品添加至提醒物品集合后输出给提醒单元(4)，所述提醒单元(4)用于将提醒物品集合的物品信息向用户发出提醒。

8.根据权利要求7所述的基于射频识别的车内物品携带提醒装置，其特征在于：所述无线射频标签(11)为有源式无线射频标签，所述车上物品信息维护模块(12)包括依次相连的用于读取射频信号的无线射频标签读取器(121)、用于控制无线射频标签(11)的开启和关闭的无线射频标签控制器(122)和用于根据射频信号获取车上物品集合的标签物品映射器(123)，所述标签物品映射器(123)与所述提醒物品查找单元(3)相连，所述无线射频标签控制器(122)与一个用于检测车辆发动机状态的发动机检测模块(124)相连，所述无线射频标签控制器(122)根据所述车辆发动机状态控制无线射频标签(11)的开启和关闭。

9.根据权利要求7或8所述的基于射频识别的车内物品携带提醒装置，其特征在于：它还包括情境信息管理单元(5)，所述情境信息管理单元(5)包括相互连接的用于维护情境物品关联表的情境维护模块(51)和用于采集当前情境信息的情境信息采集模块(52)，所述情境维护模块(51)与提醒物品查找单元(3)、提醒单元(4)相连。

Images