TW201440000A - 距離感測警示系統 - Google Patents

Abstract

一種距離感測警示系統，係由攜帶者啟動距離感測警示裝置，並將距離感測警示裝置與可攜式電子裝置之無線傳輸模組進行配對連線，而當連線斷線或RSSI訊號過低時，則會將攜帶者的活動狀態數據及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據輸入錯誤警報過濾模組中，並與儲存模組中的儲存數據進行比對，以判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示，若判斷結果達到警示標準，則由該距離感測警示裝置發出警示通知，並再將警示訊息顯示於該可攜式電子裝置之應用程式上。

Description

距離感測警示系統

本發明係關於一種距離感測警示系統，特別是指一種能夠進一步以攜帶者的活動狀態數據、斷線前的距離數據、以及在未斷線前但是RSSI(接受訊號強度)低於預估設定值之前，進行判斷於斷線或RSSI(接受訊號強度)訊號太低的情況下，是否需要發出警示之距離感測警示系統。

藍芽裝置是一種低功率短距離無線通訊技術，可以讓內建藍芽模組的各種電子裝置(例如資訊家電、手機、電腦等)，形成一個無線個人區域網路(Personal Area Network,PAN)。一個藍芽裝置最多可以同時連結七個藍芽設備，由於其傳輸不受方向的限制，故能取代現有的紅外線裝置，同時也能解決傳統裝置間纜線過多的問題。此外，藍芽使用全球通用ISM(Industrial Scientific and Medical)頻帶中的2.402~2.480 GHz頻段，此頻帶毋須申請使用執照，且藍芽採用跳頻機制防止同頻干擾，均有助於藍芽裝置的普及。目前藍芽已是包括手機、PDA及筆記型電腦等電子裝置的基本配備。目前大多數內建藍芽之電子產品主要以藍芽Class 2為主，其最大有效發射功率為4 dBm。內建藍芽的筆記型電腦、手機等設備已日益普及，這些裝置具有體積小，攜帶方便等優點，但其最大缺點是容易遺失。這些設備遺失時，重新購買事小，但內存的隱私及重要資料則可能帶來不 利的影響。

而今，有許多廠商開發藉由訊號接收強度(RSSI)，來做為藍芽裝置是否已遠離的標準，例如若是藍芽裝置之間的訊號接收強度若是偏弱時，則表示藍芽裝置之間有可能越離越遠，若是訊號接收強度衰弱到達某一個標準時，則會提出警示通知；但由於訊號接收強度(RSSI)的不確定性很高，容易受到環境、接收模式、使用者的身體運動狀態或是使用方式的不同，會產生干擾的情況發生，例如若是攜帶者所攜帶的藍芽裝置進入具有牆面的環境時，訊號接收強度很有可能會因被阻隔而微弱，即使攜帶者與監控者只有些許距離，而一旦訊號接收強度被阻隔，也會因此發出警示聲響，但這對於監控者來說這是假警報，若是不同的使用狀態或環境，常常導致假警報發生，這對攜帶者與監控者都是非常大的困擾。

因此，若攜帶者身上裝置與監控者的可攜式電子裝置斷線或RSSI訊號過低時，能夠不直接警示，而是進一步以攜帶者的活動狀態數據及斷線或RSSI訊號過低前的距離數據，進行判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示，如此應為一最佳解決方案。

本發明即在於提供一種距離感測警示系統，係當攜帶者身上裝置與監控者的可攜式電子裝置連線斷線或RSSI訊號過低時，能夠進一步以攜帶者的活動狀態數據及斷線或RSSI訊號過低前的距離數據，進行判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示。

可達成上述距離感測警示系統，其中距離感測警示方法，其處理方法為： 1.當攜帶者啟動該距離感測警示裝置時，則能夠與該可攜式電子裝置之無線傳輸模組進行無線傳輸連線；2.而當距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之無線傳輸模組斷線或RSSI訊號過低時，則自動進行判斷是否需要進行警示；3.之後，藉由重力感測器或陀螺儀偵測攜帶者的活動狀態數據，並再偵測斷線或RSSI訊號過低前之距離感測警示裝置與該無線傳輸模組的訊號強度，以判斷出該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據；4.再將攜帶者的活動狀態數據及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據輸入錯誤警報過濾模組中，並與儲存模組中的儲存數據進行比對，以判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示；5.若判斷結果沒有達到警示標準，則不需發出警示，反之，若判斷結果達到警示標準，則由該距離感測警示裝置發出警示通知，並再將警示訊息顯示於該可攜式電子裝置之應用程式上。

更具體的說，所述無線傳輸連線係為藍芽傳輸技術。

更具體的說，所述儲存模組中的儲存數據，係為重力感測器及陀螺儀之標準數據及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之標準距離數據，因此能夠將儲存數據所偵測之數據進行比較，以做為是否應發出警示訊號之判斷標準。

更具體的說，所述儲存模組中的儲存數據更包含了多組獨立的設定數據，能夠依據攜帶者不同的活動狀態設定不同的警示標準，以於 攜帶者發生不同的活動狀態時，能夠進行不同的警示通知。

而本發明距離感測警示系統，係包含一可攜式電子裝置及一距離感測警示裝置，其中該可攜式電子裝置，係具有一無線傳輸模組，而該可攜式電子裝置內係安裝有一應用程式；而距離感測警示裝置，係包含有一中央處理模組，係用以處理該距離感測警示裝置之運作；一電源供應模組，係與該中央處理模組相連接，用以提供該距離感測警示裝置運作所需之電源；一無線電頻率收發模組，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以接收該可攜式電子裝置之無線傳輸模組所傳輸之訊號；一重力感測器，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以判斷該距離感測警示裝置之攜帶者的活動狀態；一陀螺儀，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以判斷該距離感測警示裝置之攜帶者的活動狀態；一訊號強度偵測模組，係與該中央處理模組、無線電頻率收發模組及該電源供應模組相連接，用以判斷與該無線傳輸模組之訊號強度(RSSI訊號強度)，並由該中央處理模組判斷該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離；一警示模組，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以進行警示通知；一錯誤警報過濾模組，係與該中央處理模組、無線電頻率收發模組、重力感測器、陀螺儀、訊號強度偵測模組、警示模組及該電源供應模組相連接，而該無線電頻率收發模組與該無線傳輸模組斷線或RSSI訊號過低時，該中央處理模組能夠透過該錯誤警報過濾模組，以藉由攜帶者的活動狀態及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離進行判斷是否為錯誤警報，若判斷為錯誤警報，則不進行警示，若判斷為正確警報，則由該中央處理模組傳送一警示訊號至該警示模組，以進行警示通 知；一儲存模組，係與該中央處理模組、重力感測器、陀螺儀、訊號強度偵測模組及該電源供應模組相連接，用以儲存重力感測器、陀螺儀之標準數據及偵測數據、該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之標準距離數據及判斷距離數據，以做為該中央處理模組是否應發出警示訊號之判斷標準；一錯誤警報過濾模組，係與該中央處理模組、儲存模組、警示模組及該電源供應模組相連接，而該無線電頻率收發模組與該無線傳輸模組斷線或RSSI訊號過低時，該中央處理模組能夠透過該錯誤警報過濾模組，以藉由攜帶者的活動狀態及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離進行判斷是否為錯誤警報，若判斷為錯誤警報，則不進行警示，若判斷為正確警報，則由該中央處理模組傳送一警示訊號至該警示模組，以進行警示通知。

更具體的說，所述無線傳輸模組係為藍芽4.0。

更具體的說，所述距離感測警示裝置更包含有一與該無線電頻率收發模組相連接之訊號接收天線。

更具體的說，所述警示模組係具有LED、蜂鳴器或振動器。

更具體的說，所述中央處理模組傳送警示訊號時，更會透過該無線電頻率收發模組將警示訊號傳送至可攜式電子裝置之無線傳輸模組，並將警示訊息顯示於該應用程式上。

〔本發明〕

1‧‧‧距離感測警示系統

11‧‧‧距離感測警示裝置

1101‧‧‧中央處理模組

1102‧‧‧電源供應模組

1103‧‧‧無線電頻率收發模組

1104‧‧‧訊號接收天線

1105‧‧‧重力感測器

1106‧‧‧陀螺儀

1107‧‧‧訊號強度偵測模組

1108‧‧‧警示模組

1109‧‧‧錯誤警報過濾模組

1110‧‧‧儲存模組

12‧‧‧可攜式電子裝置

121‧‧‧無線傳輸模組

122‧‧‧應用程式

第1圖係本發明距離感測警示系統之步驟流程圖。

第2A圖係本發明距離感測警示系統之外部架構示意圖。

第2B圖係本發明距離感測警示系統之架構示意圖。

第3A圖係本發明距離感測警示系統之斷線與假警報發生狀態實施例圖。

第3B圖係本發明距離感測警示系統之斷線與假警報之運算列表實施例圖。

有關於本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1圖，為本發明距離感測警示系統之步驟流程圖，由圖中可知，距離感測警示方法為：1.當攜帶者啟動該距離感測警示裝置時，則能夠與該可攜式電子裝置之無線傳輸模組進行配對連線101；2.而當距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之無線傳輸模組斷線或RSSI訊號過低時，則自動進行判斷是否需要進行警示102；3.之後，藉由重力感測器或陀螺儀偵測攜帶者的活動狀態數據，並再偵測斷線或RSSI訊號過低前之距離感測警示裝置與該無線傳輸模組的訊號強度，以判斷出該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據103；4.再將攜帶者的活動狀態數據及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據輸入錯誤警報過濾模組中，並與儲存模組中的儲存數據進行比對，以判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示104；5.若判斷結果沒有達到警示標準，則不需發出警示，反之，若判斷結果達到警示標準，則由該距離感測警示裝置發出警示通知，並 再將警示訊息顯示於該可攜式電子裝置之應用程式上105。

由第2A圖及第2B圖中可知，該距離感測警示系統1係包含有一可攜式電子裝置12及一距離感測警示裝置11，其中該可攜式電子裝置12係具有一無線傳輸模組121，於本發明中所使用的無線傳輸模組121係為藍芽4.0裝置，並以藍芽接收與傳送技術進行研究，然而在實際應用上並不限於藍芽技術。

且該可攜式電子裝置12內係安裝有一應用程式122，而該距離感測警示裝置11係具有一無線電頻率收發模組1103，因此該距離感測警示裝置11係能夠與該可攜式電子裝置12之無線傳輸模組121進行藍芽配對連線，故家長能夠將距離感測警示裝置11放小孩的身上，並藉由應用程式122知道小孩的活動狀態與是否有跌倒或走遠的情況發生；另外該無線傳輸模組121係為藍芽4.0，一方面除了低功率消耗的好處之外，使用者亦不需一直重覆充電或是更換電池。

而該距離感測警示裝置11係包含有一中央處理模組1101、一電源供應模組1102、一無線電頻率收發模組1103、一訊號接收天線1104、一重力感測器1105、一陀螺儀1106、一訊號強度偵測模組1107、一警示模組1108、一錯誤警報過濾模組1109及一儲存模組1110，其中該中央處理模組1101能夠處理該距離感測警示裝置11之運作，並藉由該電源供應模組1102提供該距離感測警示裝置11整體運作所需之電源；因此當攜帶者所攜帶的距離感測警示裝置11進行接收監控者的可攜式電子裝置12之無線傳輸模組121所傳輸訊號時，則完成該距離感測警示裝置11與該可攜式電子裝置12的藍芽連線，而當藍芽連線斷線 或RSSI訊號過低時，由於不清楚是否攜帶者是否真的遠離監控者，故由該重力感測器1105、陀螺儀1106進行偵測攜帶者的活動狀態，同時該訊號強度偵測模組1107亦會接收與該無線傳輸模組121之訊號強度，並由該中央處理模組1101判斷斷線或RSSI訊號過低前該距離感測警示裝置11與該可攜式電子裝置12之距離，而所有偵測之數據能夠儲存於儲存模組1110內；該儲存模組1110內除了偵測之數據外，更有內建多組獨立的設定數據，而不同設定數據係依據攜帶者不同的活動狀態設定不同的警示標準，以於攜帶者發生不同的活動狀態時，能夠進行不同的警示通知，例如攜帶者於走路、跑步、跌倒或是摔倒時，重力感測器1105與陀螺儀1106所顯示數據會有一定的差異，故先行設定其標準數據與標準距離數據，則能夠做為是否應發出警示訊號之判斷標準；而該中央處理模組1101能夠再將攜帶者的活動狀態數據及該距離感測警示裝置11與該可攜式電子裝置12之距離數據輸入該錯誤警報過濾模組1109中，並與儲存模組1110中的儲存數據進行比對，以判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示，若判斷結果沒有達到警示標準，則不需發出警示，反之，若判斷結果達到警示標準，則由該距離感測警示裝置11發出警示通知，並再將警示訊息顯示於該可攜式電子裝置12之應用程式122上，以通知監視者有情況發生。

由第3A圖及3B圖中可知，本發明進行實際實驗，不同的活動狀態等級搭配距離感測警示裝置11與可攜式電子裝置12的距離不同，判斷假警報的機率亦不同，例如當活動狀態等級為低時，由第3B圖中可知，藉由3軸的重力感測器(範圍為+/-4G)，進行採樣每秒8-bit的20 個樣本，其運算式如圖中所示，而結果可以看到小於1.5G的，則是代表活動狀態等級為低，而大於1.5G且小於2.5G時，則是代表活動狀態等級為中，另外當大於2.5G時，則代表活動狀態等級為高；除了活動狀態等級之外，更藉由接收信號強度(RSSI)判斷之間的距離，主是於1、3、10秒皆偵測RSSI值後，再進行平均處理，以取得一平均後的RSSI值，而RSSI值若是大於-60dbm，則表示距離為近，RSSI值若是大於-85dbm且小於-60dbm，則表示距離為中，而當RSSI值若是小於-85dbm，則表示距離為遠。

因此，藉由上述的設定結果，於第3A圖中可知，當活動狀態等級為低，且相隔距離短時，連線的斷線率應該是低，故假警報率為低；反之，當活動狀態等級越高時，而相隔距離長時，這時因活動較激烈，故連線的斷線率會偏高，因此假警報率則會較高，因此當處理這種狀態時，有可能攜帶距離感測警示裝置的小孩正在激烈活動，一旦因活動太激烈導致斷線或RSSI訊號過低時，系統判斷會判斷為假警報，因此不會警示，但當活動狀態等級偏低，但相隔距離卻越長，這時若是發生藍芽連線斷線或RSSI訊號過低時，經由判斷過後，假警報機率是低的，因此會自動開啟警示，以警示監視者有狀況發生。

另外，該距離感測警示裝置11除了能夠放置於人的身上之外，更能夠放置於物品上，並經由活動狀態數據與距離數據的設定，將能夠設定做為防盜功能，例如有人因搬動或是移動該物品時，能夠設定該距離感測警示裝置11自動開始偵測，而當該感測到有任何被搬動或移動時，則會自動通知監視者有情況發生。

另外，本發明係透過了解無線裝置的活動及距離訊號強度變 化，推算出誤鳴的可能性，也因此針對使用者個別的需求性，調整無線通訊的頻率及發射功率，並同時達到減低整體使用期間耗電的需求。

本發明所提供之一種距離感測警示系統，與其他習用技術相互比較時，優點如下：

1.本發明當攜帶者身上裝置與監控者的可攜式電子裝置連線斷線或RSSI訊號過低時，能夠進一步以攜帶者的活動狀態數據及斷線前的距離數據，進行判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示，以避免錯誤的警報干擾攜帶者與監控者。

2.本發明由於使用藍芽4.0，故功率消耗較小，且能夠長期使用，而不用短時間內一直充電或是更換電池，如此將能夠長期掌控攜帶者的狀況，而不至於因沒電連線中斷而導致警報大響。

3.本發明能夠針對不同的情況設定不同的數據資料，以用於不同情況、不同對象或是不同物品的使用，例如若是活動力較強的小孩子，則重點應放在距離遠近做為是否需要警示的重要標準，反之，若是活動力較強的老人家，則需要同時判斷活動狀態數據與距離遠近數據，以避免老人家摔倒或是走失的情發生。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (9)

1. 一種距離感測警示方法，其處理方法為：當攜帶者啟動該距離感測警示裝置時，則能夠與該可攜式電子裝置無線傳輸模組進行無線傳輸連線；而當距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之無線傳輸模組斷線或RSSI訊號過低時，則自動進行判斷是否需要進行警示；之後，藉由重力感測器或陀螺儀偵測攜帶者的活動狀態數據，並再偵測斷線或RSSI訊號過低前之距離感測警示裝置與該無線傳輸模組的訊號強度，以判斷出該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據；再將攜帶者的活動狀態數據及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離數據輸入錯誤警報過濾模組中，並與儲存模組中的儲存數據進行比對，以判斷於斷線或RSSI訊號過低的情況下是否需要發出警示；若判斷結果沒有達到警示標準，則不需發出警示，反之，若判斷結果達到警示標準，則由該距離感測警示裝置發出警示通知，並再將警示訊息顯示於該可攜式電子裝置之應用程式上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測警示方法，其中無線傳輸連線係為藍芽傳輸技術。
3. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測警示方法，其中儲存模組中的儲存數據，係為重力感測器及陀螺儀之標準數據及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之標準距離數據，因此能夠將儲存數據所偵測之數據進行比較，以做為是否應發出警示訊號之判斷標準。
4. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測警示方法，其中儲存模組中的儲 存數據更包含了多組獨立的設定數據，能夠依據攜帶者不同的活動狀態設定不同的警示標準，以於攜帶者發生不同的活動狀態時，能夠進行不同的警示通知。
5. 一種距離感測警示系統，係包含：一可攜式電子裝置，係具有一無線傳輸模組，而該可攜式電子裝置內係安裝有一應用程式；一距離感測警示裝置，係包含有：一中央處理模組，係用以處理該距離感測警示裝置之運作；一電源供應模組，係與該中央處理模組相連接，用以提供該距離感測警示裝置運作所需之電源；一無線電頻率收發模組，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以接收該可攜式電子裝置之無線傳輸模組所傳輸之訊號；一重力感測器，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以判斷該距離感測警示裝置之攜帶者的活動狀態；一陀螺儀，係與該中央處理模組及該電源供應模組相連接，用以判斷該距離感測警示裝置之攜帶者的活動狀態；一訊號強度偵測模組，係與該中央處理模組、無線電頻率收發模組及該電源供應模組相連接，用以判斷與該無線傳輸模組之訊號強度，並由該中央處理模組判斷該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離；一警示模組，係與該中央處理模組、無線電頻率收發模組及該電源供應模組相連接，用以進行警示通知； 一儲存模組，係與該中央處理模組、重力感測器、陀螺儀、訊號強度偵測模組及該電源供應模組相連接，用以儲存重力感測器、陀螺儀之標準數據及偵測數據、該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之標準距離數據及判斷距離數據，以做為該中央處理模組是否應發出警示訊號之判斷標準；一錯誤警報過濾模組，係與該中央處理模組、儲存模組、警示模組及該電源供應模組相連接，而該無線電頻率收發模組與該無線傳輸模組斷線或RSSI訊號過低時，該中央處理模組能夠透過該錯誤警報過濾模組，以藉由攜帶者的活動狀態及該距離感測警示裝置與該可攜式電子裝置之距離進行判斷是否為錯誤警報，若判斷為錯誤警報，則不進行警示，若判斷為正確警報，則由該中央處理模組傳送一警示訊號至該警示模組，以進行警示通知。
6. 如申請專利範圍第5項所述之距離感測警示系統，其中該無線傳輸模組係為藍芽4.0。
7. 如申請專利範圍第5項所述之距離感測警示系統，其中該距離感測警示裝置更包含有一與該無線電頻率收發模組相連接之訊號接收天線。
8. 如申請專利範圍第5項所述之距離感測警示系統，其中該警示模組係具有LED、蜂鳴器或振動器。
9. 如申請專利範圍第5項所述之距離感測警示系統，其中該中央處理模組傳送警示訊號時，更會透過該無線電頻率收發模組將警示訊號傳送至可攜式電子裝置之無線傳輸模組，並將警示訊息顯示於該應用程式上。