CN104902082A - 一种手机防盗系统及其防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手机防盗系统及其防盗方法，由超声波传感器发射超声波，并接收从标杆障碍物返回的超声波，由计时器记录超声波从发射到返回的时间值，提供给超声波传感器用来计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值；计算模块将预设的距离阈值与超声波传感器测得的所述距离值进行比较判断：当所述距离值大于距离阈值时，报警模块向手机用户发送报警提示信号；当所述距离值小于距离阈值时，报警模块不发送报警提示信号，并在间隔设定的时间后，使该超声波传感器再次发射超声波，进入下一循环过程。本发明利用超声波测距原理，手机一旦与标杆障碍物脱离一定距离就会发出报警声音，起到防盗的目的。

Description

一种手机防盗系统及其防盗方法

技术领域

本发明特别涉及一种利用超声波测距原理的手机防盗系统及其防盗方法。

背景技术

“超声波”是频率高于20000赫兹的声波。超声波的用途很广，在医学，军事，工业，农业上有很多的应用。利用超声波定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段，也就是由生物体发射不被人们听到的超声波借助空气煤质传播，由被捕捉物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质及障碍位置的方法。

超声波是由机械振动产生，可在不同介质中以不同的速度传播。而且超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测。并且超声波具有方向性好，能量集中，在传输过程中衰减较小，反射能力强等优点。

因此目前有很多利用超声波实现防盗的技术，比如现有的一种超声波防盗装置中，利用超声波探头在一个封闭的空间里发出稳定等幅的超声波，当有物体、人或其他生物移动时超声波就会发生变化，一旦发生变化讯号处理器就会处理信号并立刻通知报警器以此达到报警的目的。然而，该装置中如何设定标杆障碍物是难以解决的问题。

现有的另一种将超声波防盗应用在汽车领域的装置，通过检测超声波信号的接收情况来判断汽车的移动情况，从而判断停车后的汽车是否被盗窃并控制报警，然而难以选择合适的超声波发送间隔用于测距。

现在还有一种移动终端，可以利用超声波分析据侧模块，测试出超声波信号在移动终端与目标物之间的往返时间，并根据所述时间计算出移动终端与目标物之间的距离信息。但该技术中由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离能换器较近的小段区域内的反射波与发射波重叠，无法识别，不能测量其距离值，因而存在测量盲区，测距会有一定的误差。

发明内容

本发明的目的是利用超声波的特点，利用传播反射的原理，计算出手机与设定障碍物之间的距离，提供一种利用该超声波测距技术的手机防盗系统及其防盗方法。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种手机防盗系统，其包含：

超声波传感器，发射超声波并接收从标杆障碍物返回的超声波，根据超声波从发射到返回的时间值，计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值；

计算模块，将预设的距离阈值与超声波传感器测得的所述距离值进行比较判断；

报警模块，根据计算模块判断所述距离值大于距离阈值的结果，向手机用户发送报警提示信号。

优选地，所述手机防盗系统进一步包含第一计时器，其在发射超声波的时刻启动，开始对一个表示超声波从发射到返回的第一时间值进行记录；该计时器在收到返回的超声波时关闭，将所记录的第一时间值提供给超声波传感器进行所设距离值的测算。

优选地，所述手机防盗系统进一步包含第二计时器，其根据计算模块判断所述距离值小于距离阈值的结果而启动，开始对一个表示再次发射超声波的时间间隔的第二时间值进行记录。

优选地，所述计算模块将预设的时间间隔阈值与计时器实时记录的该第二时间值进行比较判断；所述超声波传感器根据计算模块判断所述第二时间值等于时间间隔阈值的结果，再次发射超声波。

优选地，所述手机防盗系统进一步包含存储模块，对用户设置的距离阈值和/或时间间隔阈值进行保存。

优选地，所述超声波传感器进一步包含：

超声换能器，受激后以脉冲形式发射超声波，并在发射后进入对超声波的接收状态；

处理单元，对接收到的超声波进行分析，判断接收到的超声波是否为该超声换能器所发射超声波的回声；该处理单元根据判断接收到的是所发射超声波的回声的结果，执行对所述距离值的测算；

输出级，将所述距离值的测算结果发送给计算模块。

优选地，所述标杆障碍物是处在手机周围，且与手机保持固定距离或处在可接受距离范围内的物体。

本发明的另一个技术方案是提供一种手机防盗方法，包含对以下过程的循环：

每一循环过程中，超声波传感器发射超声波，并接收从标杆障碍物返回的超声波；在发射超声波时启动计时器，对一个表示超声波从发射到返回的时间值进行记录；

所述计时器在超声波传感器收到返回的超声波时停止计时，并向超声波传感器提供所记录的时间值，由该超声波传感器计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值；

所述计算模块将预设的距离阈值与超声波传感器测得的所述距离值进行比较判断：当所述距离值大于距离阈值时，报警模块向手机用户发送报警提示信号；当所述距离值小于距离阈值时，报警模块不发送报警提示信号，并在间隔设定的时间后，使该超声波传感器再次发射超声波，进入下一循环过程。

优选地，所述超声波传感器根据公式S=C*t/2，计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值S，其中，C是常温下超声波在空气中的传播速度；t是计时器所记录的时间值。

优选地，在超声波传感器发射超声波之前，预先设置标杆障碍物为处在手机周围，且与手机保持固定距离或处在可接受距离范围内的物体。

与现有技术相比，本发明所述手机防盗系统及其防盗方法，其优点在于：本发明利用超声波测距原理来实现防盗功能，简单有效，成本低廉。本发明通过循环发射超声波，根据每次发射及接收超声波的行程时间，计算手机与标杆障碍物之间的距离。可以设置不同的标杆障碍物，手机一旦与其脱离一定距离就会发出报警声音，起到防盗的目的。

附图说明

图1是本发明手机防盗系统中超声波测距原理示意图；

图2是本发明手机防盗系统中超声波传感器的结构示意图；

图3是本发明手机防盗系统的总体结构示意图；

图4是本发明手机防盗方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的手机防盗系统，包含超声波传感器10，与其信号连接的计算模块20，与超声波传感器10和计算模块20分别信号连接的计时器50和存储模块40，以及与所述计算模块20信号连接的报警模块30。

所述手机防盗系统利用超声波测距原理，通过超声波传感器10向某一个方向发射超声波，在发射时刻的同时控制计时器50开始计时。超声波在空气中传播并在碰到标杆障碍物60后立即返回，该超声波传感器10接收到反射波时使计时器50停止计时。

一个具体示例的超声波传感器10，包含依次连接的：超声换能器11、处理单元12和输出级13。其中，超声换能器11受激后以脉冲形式发出超声波，接着超声换能器11接收状态；处理单元12对接收到的超声波脉冲进行分析，判断收到的信号是否为所发出的超声波的回声：如果不是该超声波的回声，就不进行下列计算，继续等待。

如果是该超声波的回声，处理单元12就测试超声波的行程时间，根据公式S=C*t/2，测量发射点（即相当于手机）与反射超声波的标杆障碍物60之间的距离，式中C是常温下超声波在空气中的传播速度，为一固定值；t是计时器50记录的时间。超声波传感器10的输出级13将测得的距离值发送给计算模块20；超声波传感器10测得的距离值S和/或计时器50记录的时间，还可以发送给存储模块40保存，以便各模块调取相应数值进行后续计算或向用户显示等。

存储模块40中事先存储有距离阈值SY，例如由用户通过手机的输入单元输入并发送到该存储模块40中保存。所述计算模块20将预设的该距离阈值SY与超声波传感器10测得的距离值S进行比较判断：如果距离值S大于距离阈值SY，计算模块20向报警模块30发送启动指令，报警模块30开始发出声、光等各种形式的报警信号，以提醒用户其手机已经远离用户身边。如果距离值S小于距离阈值SY，则此时报警模块30不会启动，并且在等待一个时间间隔后，由超声波传感器10再次发射超声波。

为此，存储模块40中还事先存储有时间间隔阈值TY，用于控制超声波传感器10再次发射超声波的时间间隔，例如由用户通过手机的输入单元输入并发送到该存储模块40中保存。一般建议将此阈值设得越小越好。所述计算模块20判断距离值S小于距离阈值SY时，使计时器50启动计时，当记录的时间值T等于预设的时间间隔阈值TY时，防盗系统进入超声波发射的下一循环。

计时器50可以是与超声波传感器10、计算模块20独立的外部单元，也可以是超声波传感器10或计算模块20的内置单元；记录超声波发射到返回的时间的计时器50，和再次发送超声波的时间间隔记录的计时器50，可以是同一个装置，也可以是分开的两个装置。

本发明所述手机防盗方法的一个示例中，包含以下过程：

S1：在手机设置中预置有防盗系统的开关；用户需要进行设置，使该防盗系统处于开启状态。用户还需要设置距离阈值SY和时间间隔阈值TY，存入存储模块40。

S2：需要为防盗系统设定标杆障碍物60。

可以将标杆障碍物60设置为处在手机周围且能与该手机保持固定距离或基本处在可接受距离范围内的物体，例如是用户的手、放置手机的口袋、耳机线等。然而，为避免产生测距盲区，不建议将非常贴近手机的物体（如手机套）设为标杆障碍物60。

用户可以推测手机与该标杆障碍物60的大致距离，扩大一定数值范围后作为相应的距离阈值SY。对于一些常用的标杆障碍物60，防盗系统例如可以通过手机提供距离阈值的参考数，显示给用户。还可以根据设定的标杆障碍物60，调整超声波传感器10的超声波发射方向，使其对准该标杆障碍物60。

S3：超声波传感器10发射超声波，之后接收从标杆障碍物60处返回的反射波，计算得到手机与该标杆障碍物60之间的距离值S。计时器50在超声波传感器10发射超声波的时刻启动，开始对一个初始清零的时间值t进行记录；计时器50在超声波传感器10收到反射波时停止计时，而向超声波传感器10提供所记录的时间值t用以测距。

S4：计算模块20从存储模块40获取保存的距离阈值SY，将其与从超声波传感器10测算的距离值S进行比较：当距离值S大于距离阈值SY时，执行S5；当距离值S小于距离阈值SY时，执行S6。

S5：根据距离值S大于距离阈值SY的判断结果，报警模块30发出声光等报警提示，提醒用户防盗。

S6：根据距离值S小于距离阈值SY的判断结果，报警模块30不发送报警提示。

S7：根据距离值S小于距离阈值SY的判断结果，计时器50启动，对另一个初始清零的时间值T开始记录，并实时发送至计算模块20来与存储模块40所保存的时间间隔阈值TY进行比较：当时间累计而使时间值T等于时间间隔阈值TY时，重新执行S3，再次发射超声波。

以此实现S3~S7的循环，直到用户重新设置防盗系统的开关，将防盗系统设置为关闭状态。

作为一些可替换的方案，例如S5中出现报警提示后用户发现为错误警报时，则可以在输入预设密码等方式证明其为手机用户的身份后，关闭报警提示，并重新开启防盗功能，即直接或间隔一段时间后重新执行S3来发射超声波。又例如，可以为系统设定一个以上的不同物体作为标杆障碍物，当这些标杆障碍物与手机的距离都超过为其各自设定的距离阈值时，才发送报警提示，从而减少错误警报。

综上所述，本发明所述手机防盗系统及其防盗方法，利用超声波测距原理来实现防盗功能，通过循环发射超声波，根据每次发射及接收超声波的行程时间，计算手机与标杆障碍物之间的距离。可以设置不同的标杆障碍物，手机一旦与其脱离一定距离就会发出报警声音，起到防盗的目的。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种手机防盗系统，其特征在于，包含：

超声波传感器，发射超声波并接收从标杆障碍物返回的超声波，根据超声波从发射到返回的时间值，计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值；

计算模块，将预设的距离阈值与超声波传感器测得的所述距离值进行比较判断；

报警模块，根据计算模块判断所述距离值大于距离阈值的结果，向手机用户发送报警提示信号。

2.如权利要求1所述的手机防盗系统，其特征在于，

所述手机防盗系统进一步包含第一计时器，其在发射超声波的时刻启动，开始对一个表示超声波从发射到返回的第一时间值进行记录；该计时器在收到返回的超声波时关闭，将所记录的第一时间值提供给超声波传感器进行所设距离值的测算。

3.如权利要求1或2所述的手机防盗系统，其特征在于，

所述手机防盗系统进一步包含第二计时器，其根据计算模块判断所述距离值小于距离阈值的结果而启动，开始对一个表示再次发射超声波的时间间隔的第二时间值进行记录。

4.如权利要求3所述的手机防盗系统，其特征在于，

所述计算模块将预设的时间间隔阈值与计时器实时记录的该第二时间值进行比较判断；所述超声波传感器根据计算模块判断所述第二时间值等于时间间隔阈值的结果，再次发射超声波。

5.如权利要求4所述的手机防盗系统，其特征在于，

所述手机防盗系统进一步包含存储模块，对用户设置的距离阈值和/或时间间隔阈值进行保存。

6.如权利要求1所述的手机防盗系统，其特征在于，

所述超声波传感器进一步包含：

超声换能器，受激后以脉冲形式发射超声波，并在发射后进入对超声波的接收状态；

处理单元，对接收到的超声波进行分析，判断接收到的超声波是否为该超声换能器所发射超声波的回声；该处理单元根据判断接收到的是所发射超声波的回声的结果，执行对所述距离值的测算；

输出级，将所述距离值的测算结果发送给计算模块。

7.如权利要求1所述的手机防盗系统，其特征在于，

所述标杆障碍物是处在手机周围，且与手机保持固定距离或处在可接受距离范围内的物体。

8.一种手机防盗方法，其特征在于，包含对以下过程的循环：

每一循环过程中，超声波传感器发射超声波，并接收从标杆障碍物返回的超声波；在发射超声波时启动计时器，对一个表示超声波从发射到返回的时间值进行记录；

所述计时器在超声波传感器收到返回的超声波时停止计时，并向超声波传感器提供所记录的时间值，由该超声波传感器计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值；

计算模块将预设的距离阈值与超声波传感器测得的所述距离值进行比较判断：当所述距离值大于距离阈值时，报警模块向手机用户发送报警提示信号；当所述距离值小于距离阈值时，报警模块不发送报警提示信号，并在间隔设定的时间后，使该超声波传感器再次发射超声波，进入下一循环过程。

9.如权利要求8所述的手机防盗方法，其特征在于，

所述超声波传感器根据公式S=C*t/2，计算手机发射点与标杆障碍物之间的距离值S，其中，C是常温下超声波在空气中的传播速度；t是计时器所记录的时间值。

10.如权利要求8所述的手机防盗方法，其特征在于，

在超声波传感器发射超声波之前，预先设置标杆障碍物为处在手机周围，且与手机保持固定距离或处在可接受距离范围内的物体。