CN103337128B - 一种防走失的无线通讯方式及其报警器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通讯器的通讯方法，包括设置多个主机及副机，每个副机获取当前位置的坐标，接收到主机发射的查询信号时发出应答信号，实现主机与下属副机的通讯连接建立；每个副机在预设置频率内没有接收到所属主机发射的查询信号则向其他主机或副机发射呼叫信号；发射呼叫信号的副机选择较强信号强度的中转主机或中转副机建立紧急连接，并将呼叫信息中转至网络服务器上；通过网络服务器或主机获得副机的信息。本发明还提供了利用上述方法通讯的报警器。本发明只要在副机的发射所能覆盖范围内有其它的主机或副机存在，则可以将当前副机的各种信息传递出去，确保每个副机使用者均能与外界联系，及时得到援助。

Description

一种防走失的无线通讯方式及其报警器

技术领域

本发明涉及通讯报警器，特别是涉及一种监控实时状态的防走失通讯方法以及报警器。

背景技术

   儿童或老人由于对于自我保护能力或对社会的分辨能力较不适应，其属于易走失人群。随着科技的发展，现已有部分儿童防走失的报警器问世，然而，现有的系统大多均为一对一方式，也即一主机对应一副机，或者一主机对应多副机，对于发生意外情况，如超出主副两机的最大通讯范围之后，其通讯将会丢失，其则失去根本性的监控以及通讯作用，对于实用性而言大打折扣。

发明内容

    为解决上述问题，本发明提供了一种防走失的稳定通讯方式，其可以确保携带者的状态得到实时稳定的通讯；本发明还提供了一种防走失的报警器，其可以使携带者随时得到及时的援助。

本发明所采取的技术方案是：

一种防走失的无线通讯方式，包括如下步骤：

a.设置多个主机及多个副机，所述的主机及副机设有唯一的识别编码，副机用以获取定位经纬度坐标，所述的主机用以连接多个下属副机并获取各下属副机发出的通讯信息；

b.每个主机每相隔一个设定的时间则向覆盖区域内的副机发射一查询信号，监控并显示多个下属副机的经纬度坐标及状态；

c.每个副机获取当前所在位置的经纬度坐标，在设置时间内等待接收所属主机发射的查询信号，接收到主机发射的查询信号时发出应答信号，实现主机与下属副机的通讯连接建立；

d.每个副机预设置多个通讯频率，若副机在预设置频率内没有接收到所属主机发射的查询信号，则根据当前时间切换至默认发射频率并向副机发射覆盖区域内的其他主机或副机发射呼叫信号；

e.设置各主机及副机为可中转设备，发射呼叫信号的副机选择较强信号强度的中转主机或中转副机建立紧急连接，若选择连接中转主机则由所述的中转主机将呼叫信息中转至网络服务器上；若选择连接中转副机则通过中转副机将呼叫信息中转至该中转副机所属的主机，由该主机将呼叫信息中转至网络服务器上，其中所述的呼叫信息包括经纬度坐标、紧急联络人信息和警告信息；

f.通过网络服务器或主机获得副机的信息。

进一步地，每个副机设置一活动范围，当副机位于活动范围之内时，检测使用者的运动状态并记录速度数据，提交记录数据至建立连接的主机或副机；当副机位置超出活动范围时，副机提交当前的呼叫信息至建立连接的主机或副机。

作为进一步描述，副机通过经纬度坐标判断副机与主机的距离，或可通过建立连接后的信号强度判断副机与建立连接的主机或副机的距离。

作为更进一步的描述，所述的步骤d还包括如下步骤：

d1.副机的每个通讯频率设置固定的守候时间，副机在守候时间内等待所属主机发射的查询信号，若超出守候时间则根据预设置的通讯频率修改通讯频率并重新等候；

d2.主机设置等待时间，所述的等待时间大于所述的守候时间，主机在等待时间后与下属副机失去连接时，向网络服务器获取失去连接的副机状态，若获取状态为空则进行报警提示并控制显示屏显示副机最近一次位置信息；其中，步骤d1与步骤d2无先后顺序。

作为进一步的描述，主机通过控制显示屏显示副机状态，副机位置超出活动范围、速度数据异常时主机进行报警提示；用户终端通过连接网络服务器查询副机状态。

作为一种优选方案，每个所述的识别编码对应唯一的延迟时间，主机自接收到应答信号或呼叫信号起，以及副机自接收到查询信号或呼叫信号起，延迟自身识别编码对应的延迟时间发射信号。

作为一种优选方案，主机向下属副机发送按键操作信号，副机返回按键检测信号，实现主机对下属副机的功能设置或副机状态查询。

一种使用上述方法的防走失报警器，包括多个主机及多个副机，所述的主机包括相互连接的主控MCU和主控无线通讯电路，所述的主机还包括分别与主控MCU连接的按键电路、网络通讯电路、显示驱动电路和报警输出电路，主机的外部设置有按键，所述的显示驱动电路连接显示屏，所述的报警输出电路连接报警器，所述的副机包括副控MCU、副控无线通讯电路和卫星定位电路，副控无线通讯电路和卫星定位电路与副控MCU连接，所述的副机还包括分别与副控MCU连接的按键检测电路、速度检测电路、振动驱动电路和声音输出电路，所述的振动驱动电路与马达连接，所述的声音输出电路与扬声器连接。

进一步地，主机的网络通讯电路通过无线网络与网络服务器通讯连接，所述的网络服务器与用户终端无线连接。

本发明的有益效果是：当一个副机远离主机时，只要在该副机的发射所能覆盖范围内有其它的主机或副机存在，可以将当前副机的各种信息，包括位置坐标和呼叫信息传递出去，其除了使用副机与所属主机的连接通讯之外，还可通过其他主机或副机建立连接，利用数据转发的方式将副机的状态信息转发出去，可以确保每个副机使用者均能与外界联系；主机可以通过显示屏显示指定副机或报警副机的当前位置和状态信息，并提供警报提示，同时主机可以对副机进行相关功能设置和控制，并能将副机提供的信息上传到网络服务器，以提供用户方便地利用手机查询副机状态和位置信息；在距离的判断上，副机可通过卫星定位方式或者无线连接的强弱判断方式进行位置的定位或距离的计算，可清晰反映副机的位置；而根据识别编码延迟时间发送信号的方法则可以确保多个副机与主机之间的通讯不相冲突。

附图说明

图1是本发明的主机查询下属副机连接状态的流程示意图；

图2是副机向所属主机发送应答信号的流程示意图；

图3是副机向其他主机或副机建立连接的流程示意图；

图4是主机的模块连接示意图；

图5是副机的模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1～图3示意性地显示了根据本发明所采用的一种实施方式的示意图。

一种防走失的无线通讯方式，包括如下步骤：

a.设置多个主机及多个副机，所述的主机及副机设有唯一的识别编码，副机用以获取定位经纬度坐标，所述的主机用以连接多个下属副机并获取各下属副机发出的通讯信息；

b.每个主机每相隔一个设定的时间则向覆盖区域内的副机发射一查询信号，监控并显示多个下属副机的经纬度坐标及状态；

c.每个副机获取当前所在位置的经纬度坐标，在设置时间内等待接收所属主机发射的查询信号，接收到主机发射的查询信号时发出应答信号，实现主机与下属副机的通讯连接建立；

d.每个副机预设置多个通讯频率，若副机在预设置频率内没有接收到所属主机发射的查询信号，则根据当前时间切换至默认发射频率并向副机发射覆盖区域内的其他主机或副机发射呼叫信号；

e.设置各主机及副机为可中转设备，当副机与主机因为距离太远或其它无线干扰导致不能连接，则副机将自动搜索附近其它主机或其它副机信号，发射呼叫信号的副机将选择较强信号强度的中转主机或中转副机建立紧急连接，若选择连接中转主机则由所述的中转主机将呼叫信息中转至网络服务器上；若选择连接中转副机则通过中转副机将呼叫信息中转至该中转副机所属的主机，由该主机将呼叫信息中转至网络服务器上，其中所述的呼叫信息包括经纬度坐标、紧急联络人信息和警告信息；

f.通过网络服务器或主机获得副机的信息。

进一步地，每个副机设置一活动范围，当副机位于活动范围之内时，主控MCU通过采集速度检测的数据, 判断使用者的运动状态并记录速度数据，达到一定数据量后通过无线通讯电路提交记录数据至建立连接的主机或副机；当副机位置超出活动范围时，副机提交当前的呼叫信息至建立连接的主机或副机, 同时副控MCU控制声音输出电路驱动扬声器发出提示声以及控制振动驱动电路对马达进行输出，用以提示使用者已经离开规定活动范围或超出主机设置的距离，尽快返回指定区域。

作为进一步描述，副机通过经纬度坐标判断副机与主机的距离，或可通过建立连接后的信号强度判断副机与建立连接的主机或副机的距离。

其中，副机优先通过卫星定位电路（如GPS定位或北斗定位）提供的位置坐标来判断使用者活动范围或与主机的距离，其判断方式如下：

主机向副机设置一个活动范围参数，如一个经纬度中心坐标以及有效活动半径，当副机在该半径外则报警，或一个电子围栏坐标（方型，对角经纬度坐标，副机在围栏内为有效活动区域），超出则报警，副控MCU定时读取卫星定位电路输出的坐标数据与设置的坐标进行对比，超出规定范围值（如副机设置的中心坐标为：纬度23.4550，经度113.0755，有效半径为0.05度，那么副机主控MCU从卫星定位电路获取的坐标与这个参数进行比对，如果当前获取的纬度大于设置纬度0.05度或小于设置纬度0.05度表示超出规定范围，同样对获取的经度也是同样方式判断。

在副机卫星定位电路不能获得有效定位坐标数据情况下（如在地下室、房间内）则由副机的无线通讯电路在接收主机发送的查询信号时同时获取当前接收的无线信号辐射强度，由于无线电波在空气中传输随距离增加而辐射能力减弱，因此距离主机越远则副机接收的信号越弱，根据这个特性在没有卫星定位的情况下可以根据所接收主机查询信号的强弱程度来判断与主机的大概距离，当信号弱到一定程度副机将主动发射一个反馈信号给主机，以确认双方连接状态并评估副机与主机大概距离。

作为更进一步的描述，所述的步骤d还包括如下步骤：d1.副机的每个通讯频率设置固定的守候时间，副机在守候时间内等待所属主机发射的查询信号，若超出守候时间则根据预设置的通讯频率修改通讯频率并重新等候；d2.主机设置等待时间，所述的等待时间大于所述的守候时间，主机在等待时间后与下属副机失去连接时，向网络服务器获取失去连接的副机状态，若获取状态为空则进行报警提示并控制显示屏显示副机最近一次位置信息；其中，步骤d1与步骤d2无先后顺序。

作为进一步的描述，主机通过控制显示屏显示副机状态，副机位置超出活动范围、速度数据异常或使用者按键呼叫时主机进行报警提示；用户终端通过连接网络服务器查询副机状态。

在正常的情况下，由主机的主控MCU内部程序控制发射电路每隔一个设定的时间发射一个查询信号，该查询信号内包含了主机识别编码、加密码序列、下次发射频率（预设置的通讯频率）、发射间隔时间标志和应答回应标志等信息，在该主机无线发射信号所覆盖的区域内的所有副机都可以接收到，副机的无线通讯电路接收到这些数据后送给主控MCU由内部程序进行解密，还原出发射信号的识别编码和相关信息，作为一种优选方案，每个所述的识别编码对应唯一的延迟时间，主机自接收到应答信号或呼叫信号起，以及副机自接收到查询信号或呼叫信号起，则延迟自身识别编码对应的延迟时间发射信号，根据编码延迟应答的目的是防止其它副机同时发射应答信号导致相互干扰而不能被主机接收，其应答信息同样包括主副机的识别编码、加密码序列、应答标志等数据信息。

若副机在经过切换每个预设置的通讯频率及守候时间后均没有收到主机的查询信息，副控MCU控制副控无线通讯电路发射一个呼叫信号，该呼叫信号包含了副机的识别编码、加密码序列、异常呼叫标志、下次守侯频率和时间，在该副机发射的无线信号覆盖区域其它主机或副机接收到该信号后，根据接收主机或副机的自身编码延迟一段时间后返回一个无线应答信号，当前的副机收到应答信号后，根据需要选择无线信号强的主机或副机再次返回一个信号确认保持有效通讯连接，同时向确认连接的主机或副机发送当前位置坐标数据，如果副机主控MCU判断当前位置坐标已经离开指定的范围或超出归属主机限制距离则还要附带紧急联络人电话、地址等信息；如果收到再次确认连接的主机是非归属主机则自动设置紧急连接通道标志,提供数据中转到远程网络服务器上；如果收到再次确认连接的是副机，同样设置紧急连接标志，提供数据中转到该副机所归属的主机后，再由主机将数据提交给远程网络服务器上。

作为一种优选方案，主机向下属副机发送按键操作信号，副机返回按键检测信号，实现主机对下属副机的功能设置或副机状态查询。而在需要帮助或遇到危险，使用者则可以按副机上的相应按键，副控MCU将获得的按键信息与当前的位置坐标一起通过无线通讯电路发送给连接的主机，以便让使用者得到及时的救援或帮助。

一种使用上述方法的防走失报警器，参照图4～图5，其包括多个主机及多个副机，所述的主机包括主控MCU和与之连接的主控无线通讯电路、按键电路、网络通讯电路、显示驱动电路和报警输出电路，主机的外部设置有按键，所述的显示驱动电路连接显示屏，主机可利用显示屏显示副机的状态，所述的报警输出电路连接报警器，所述的副机包括副控MCU和与之连接的副控无线通讯电路、卫星定位电路、按键检测电路、速度检测电路、振动驱动电路和声音输出电路，所述的振动驱动电路与马达连接，所述的声音输出电路与扬声器连接。

进一步地，主机的网络通讯电路通过无线网络与网络服务器通讯连接，所述的网络服务器与用户终端无线连接。使用者可以通过电脑或手机登陆网络服务平台远程查看指定副机的相关信息和历史数据，并可以通过网络服务平台下发指令信息给主机，对副机进行功能设置。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (9)

1.一种防走失的无线通讯方式，包括如下步骤：

a.设置多个主机及多个副机，所述的主机及副机设有唯一的识别编码，副机用以获取定位经纬度坐标，所述的主机用以连接多个下属副机并获取各下属副机发出的通讯信息；

b.每个主机每相隔一个设定的时间则向覆盖区域内的副机发射一查询信号，监控并显示多个下属副机的经纬度坐标及状态；

c.每个副机获取当前所在位置的经纬度坐标，在设置时间内等待接收所属主机发射的查询信号，接收到主机发射的查询信号时发出应答信号，实现主机与下属副机的通讯连接建立；

其特征在于，还包括如下步骤：

d.每个副机预设置多个通讯频率，若副机在预设置频率内没有接收到所属主机发射的查询信号，则根据当前时间切换至默认发射频率并向副机发射覆盖区域内的其他主机或副机发射呼叫信号；

e.设置各主机及副机为可中转设备，发射呼叫信号的副机选择较强信号强度的中转主机或中转副机建立紧急连接，若选择连接中转主机则由所述的中转主机将呼叫信息中转至网络服务器上；若选择连接中转副机则通过中转副机将呼叫信息中转至该中转副机所属的主机，由该主机将呼叫信息中转至网络服务器上，其中所述的呼叫信息包括经纬度坐标和警告信息；

f.该副机所属主机通过网络服务器或主机获得副机的信息。

2.根据权利要求1所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于：每个副机设置一活动范围，当副机位于活动范围之内时，检测使用者的运动状态并记录速度数据，提交记录数据至建立连接的主机或副机；当副机位置超出活动范围时，副机提交当前的呼叫信息至建立连接的主机或副机。

3.根据权利要求2所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于：副机通过经纬度坐标判断副机与主机的距离，或通过建立连接后的信号强度判断副机与建立连接的主机或副机的距离。

4.根据权利要求1所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于：步骤e中的呼叫信息还包括紧急联络人信息。

5.根据权利要求1所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于，所述的步骤d还包括如下步骤：d1.副机的每个通讯频率设置固定的守候时间，副机在守候时间内等待所属主机发射的查询信号，若超出守候时间则根据预设置的通讯频率修改通讯频率并重新等候；d2.主机设置等待时间，所述的等待时间大于所述的守候时间，主机在等待时间后与下属副机失去连接时，向网络服务器获取失去连接的副机状态，若获取状态为空则进行报警提示并控制显示屏显示副机最近一次位置信息；步骤d1与步骤d2无先后顺序。

6.根据权利要求1所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于：主机通过控制显示屏显示副机状态，副机位置超出活动范围、速度数据异常时主机进行报警提示；用户终端通过连接网络服务器查询副机状态。

7.根据权利要求1所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于：每个所述的识别编码对应唯一的延迟时间，主机自接收到应答信号或呼叫信号起，以及副机自接收到查询信号或呼叫信号起，延迟自身识别编码对应的延迟时间发射信号。

8.根据权利要求1所述的一种防走失的无线通讯方式，其特征在于：主机向下属副机发送按键操作信号，副机返回按键检测信号，实现主机对下属副机的功能设置或副机状态查询。

9.一种使用权利要求1所述防走失无线通讯方式的防走失报警器，包括多个主机及多个副机，所述的主机包括相互连接的主控MCU和主控无线通讯电路，所述的副机包括副控MCU、副控无线通讯电路和卫星定位电路，副控无线通讯电路和卫星定位电路与副控MCU连接，其特征在于：所述的主机还包括分别与主控MCU连接的按键电路、网络通讯电路、显示驱动电路和报警输出电路，主机的外部设置有按键，所述的显示驱动电路连接显示屏，所述的报警输出电路连接报警器，所述的副机还包括分别与副控MCU连接的按键检测电路、速度检测电路、振动驱动电路和声音输出电路，所述的振动驱动电路与马达连接，所述的声音输出电路与扬声器连接。