基于敲击识别的电子设备出门提醒系统的制作方法

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种基于敲击识别的电子设备出门提醒系统。

背景技术：

人们日常生活中，有一些需要随身携带的东西，比如钥匙、手机、钱包等，在频繁出门过程中，由于紧张匆忙，难免发生出门时忘带随身物品的情况，一时的疏忽，却带来很大的麻烦。现需要一种出门时进行电子设备监测系统，在用户出门忘记携带随身东西时发出提醒。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于敲击识别的电子设备出门提醒系统，在用户出门忘记携带随身物品时发出提醒，并进一步根据用户的敲击回应，唤醒相应物品发出提醒信息，引导用户找寻。

本发明提出的一种基于敲击识别的电子设备出门提醒系统，包括监测装置、人体检测装置、电子设备、语音输出装置、敲击检测装置，监测装置与电子设备进行无线通信，敲击检测装置检测敲击信息发送监测装置，在门内侧设置人体检测装置，检测门内人体信号并发送监测装置，其特征是建立电子设备与敲击信息对应列表；当人体检测装置检测到门内人体信号，判断用户从内出门；在出门过程中，如果监测装置未监测到出门电子设备，通过语音装置发出提醒信息；如果敲击检测装置检测到用户敲击信息，监测装置通过敲击信息确定所述列表中对应的电子设备，唤醒该电子设备发出提醒信息，引导用户找寻。

本发明建立电子设备ID信息与敲击信息列表，根据敲击信息确定列表中电子设备，当用户出门忘带随身电子设备时，发出提醒信息，通过用户的敲击确定电子设备，并唤醒该电子设备发出提醒，方便用户找寻。

本发明可以通过敲击方式组合信息，增加可识别的敲击个数，下面结合实施例，详细描述本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明一实施例的系统结构框图。

图2是麦克风采集的敲击声音曲线图。

图3是本发明敲击区位与振动传感器阵列示意图。

图4是本发明一实施例的布置图。

图5是一种出门电子设备监测提醒方法流程图。

图6是另一种出门电子设备监测提醒方法流程图。

具体实施方式

在图1所示的一种实施例结构框图中，包括监测装置、人体检测装置、电子设备、敲击检测装置和语音输出装置，监测装置包括第一微处理器、第一无线通信单元和敲击识别单元，电子设备包括第二微处理器、第二无线通信单元和提醒单元，监测装置和电子设备通过无线通信单元进行通信连接，监测装置通过有线或无线方式控制语音输出装置发出提醒信息，并通过无线方式唤醒电子设备中提醒单元发出提醒信息。

电子设备包括智能钥匙、有源门禁卡、智能手机，或与机械钥匙、钱包等关联的电子终端。电子设备和监测装置之间是一种近距离无线通信，包括Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee、NFC等，当监测装置与电子设备之间的间距处于通信范围，自动进行无线连接通信，包括电子设备向监测装置发送加密信息，监测装置对加密信息进行匹配验证等过程。

电子设备还可以是智能手机，通过手机中应用程序，控制处于监测范围的手机通过蓝牙与监测装置进行信息传递。

人体检测装置设置在门内侧，检测门内人体信号，通过有线或无线方式发送监测装置；所述人体检测装置是触摸感应器，设置在门内侧的门把手上，当触摸感应器感应到用户触摸信号，判断用户欲出门。

所述人体检测装置还可以是设置在门口的红外感应器、光电感应器、超声波发射接收器、激光发射接收器、摄像头中任一种，通过缩小检测范围，使其只能检测到站在门口开门的门内人体信号。

敲击检测装置通过振动传感器检测与其贴合的门或门口或墙面传递的敲击振动信息，并发送监测装置。振动传感器包括加速度传感器、麦克风等，加速度传感器通过检测振动冲击力带来的加速度变化检测敲击信息，加速度传感器作为振动传感器已经广为应用。

此外，敲击检测装置还可以通过麦克风采集声音，根据声音功率的突变判断敲击的发生，比如在图2所示的敲击声音采集曲线中，当麦克风采集的瞬间声音功率QV1大于该时段前后背景噪声的平均功率PV1，判断发生一次敲击，其中，瞬间是敲击一下的时长t，小于500毫秒，两次敲击之间的间隔时长T大于敲击时长t。

进一步，在系统中设置门测装置，检测门的开关状态，通过有线或无线方式把检测信息发送监测装置；监测装置根据开门时门内人体检测信号判断用户进出门。

门测装置包括智能门锁、门磁，或接触传感器等其它装置，比如RFID射频装置，在门或门框上设置RFID标签，在门框或门上设置RFID阅读器，当门关闭，两者贴近，RFID阅读器接收到RFID标签反馈信号，当门打开，两者远离，RFID阅读器接收不到RFID标签信号，通过RFID阅读器是否接收到RFID标签信号，判断门的开关状态。门测装置还可以是一个触点开关，当门关闭，触点接通（或断开），当门打开，触点断开（或接通），根据触点的接通断开，判断门的开关状态。当门打开时，门内人体检测装置检测到人体信号，判断用户出门，当门打开时，门内人体检测装置未检测到人体信号，判断用户进门。

在图4所示的一种实施例布置图中，门测装置1的一部分布置在门2上，另一部分布置在门框3上，以监测门2和门框3的开关状态，人体检测装置4设置在内侧门框3上，敲击检测装置5与监测装置6设置门框3上，监测装置6接收门测装置1检测的开门信息和敲击检测装置5检测的敲击信息以及人体检测装置4检测的人体信号，并与电子设备7进行无线通信，以监测电子设备7状态信息。

监测装置6可以设置在门2上，也可以设置在门框3上，还可以根据采用的技术方案，比如室内定位技术，在屋内其它位置设置多个监测装置监测电子设备，扩大监测装置的监测范围。

在图5所示的一种出门电子设备监测提醒方法流程图中，在门内侧设置人体检测装置，根据门内人体信号判断用户出门，通过出门过程中电子设备监测信息，识别出门电子设备，在监测到用户未携带出门电子设备时进行提醒，并进一步根据用户回应的敲击信息，唤醒该电子设备发出提醒，具体过程如下：

（1）建立电子设备ID信息与敲击信息对应列表；

（2）监测装置监测电子设备状态；

（3）人体检测装置检测门内人体信号发送监测装置；

（4）敲击检测装置检测敲击信息发送监测装置；

（5）判断是否检测到门内人体信号，如果是，判断用户从内出门，进入下一步，如果否，转入步骤（2）；

（6）是否监测到出门电子设备，如果是，转入步骤（2），如果否，进入下一步；

（7）控制语音装置发出提醒信息；

（8）是否检测到用户敲击信息，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（6）；

（9）监测装置通过敲击信息确定列表中电子设备，唤醒其发出提醒信息，转入步骤（2）。

在图6所示的另一种出门电子设备监测提醒方法流程图中，通过设置门测装置检测门的开关信息，监测装置根据开门检测和门内人体信号检测，判断用户出门，具体过程如下：

（1）建立电子设备ID信息与敲击信息对应列表；

（2）监测装置监测电子设备状态；

（3）门测装置监测门的开关；

（4）人体检测装置检测门内人体信号发送监测装置；

（5）敲击检测装置检测敲击信息发送监测装置；

（6）判断门是否打开，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（2）；

（7）是否检测到门内人体信号，如果是，判断用户从内出门，进入下一步，如果否，判断从外进门，转入步骤（2）；

（8）是否监测到出门电子设备，如果是，转入步骤（2），如果否，进入下一步；

（9）控制语音装置发出提醒信息；

（10）是否检测到用户敲击信息，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（12）；

（11）监测装置通过敲击信息确定列表中电子设备，唤醒其发出提醒信息，转入步骤（2）；

（12）是否检测到关门信号，如果是，转入步骤（2），如果否，转入步骤（8）。

所述电子设备状态包括电子设备的室内位置，或电子设备距监测装置的距离，或监测装置监测的电子设备信号强度，或电子设备运动信息中的至少一种，可以单项采用，也可多项综合采用。

所述室内位置是采用无线通讯方法，对电子设备在室内空间中的位置进行定位，室内无线定位技术方法不同，其定位精度各有差异，优选RFID定位技术，利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，实现电子设备识别和定位，它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围大、成本较低。

所述距离可以根据信号强度与距离关系推断，比如采用蓝牙技术，可以根据监测装置接收的蓝牙信号强度RSSI值与距离的关系，判断电子设备距离监测装置的距离。蓝牙信号强度在0~3米范围对距离变化十分灵敏。

在系统工作过程中，人体检测装置检测人体信号，门测装置监测门的开关信号，并发送监测装置，监测装置根据人体检测信号，判断用户出门，同时，监测装置监测电子设备信息状态，以检测到人体信号或开门信号时间为节点，根据出门过程中的电子设备监测信息识别出门电子设备。

进出门过程包括从检测到门内人体信号或开门信号前（比如前5、10秒钟），到检测到门内人体信号或开门信号的出门前一时段过程，或从检测到门内人体信号或开门信号到其后（比如其后3、5秒钟）的出门后一时段过程，或从检测到门内人体信号或开门信号前到检测到门内人体信号或开门信号后的出门全时段过程。进出门过程以检测到门内人体信号或开门信号为中心，其前后时段长短因电子设备的状态变化情况而不同，如果电子设备移动慢，其状态变化缓慢，出门前后的过程就长，如果电子设备移动快，其状态变化快，监测装置可以很快识别到出门电子设备，其进出门前后的过程就短。

用户出门通常是携带电子设备到门口，可以通过设置开门区域识别出门电子设备。开门区域是在门口设置的一个用户开门时站立的位置范围，如距门口小于0.5~3米的范围区域，包括电子设备室内位置处于门口设定区域的位置范围，或距门口的距离小于设定阈值的距离范围，也可以是信号强度范围，包括在门口监测的电子设备信号强度大于设定阈值或统计值的信号强度范围。

所述统计值是通过统计一个时期的检测到门内人体信号或开门信号时的信号强度建立，包括在门口监测的电子设备信号强度最小值，或信号强度中心值的修正值，比如平均值减去一个设定值，处于开门区域电子设备是在门口监测的电子设备信号强度大于统计值。统计值相对于设定值，可以更好适应不同用户的携带习惯和不同应用场景，比如，蓝牙信号强度易受环境影响，包括用户家庭环境、用户携带习惯，根据统计方法建立的处于开门区域的判断条件，反映了场景综合特点，适用性更强。

此外，还可以通过出门过程中电子设备的状态变化识别出门电子设备，比如放置在门口附近的电子设备。电子设备状态变化是电子设备被携带的信息特征，如果电子设备的状态变化发生在出门过程，可以判断该电子设备是被用户携带的出门电子设备。所述电子设备状态发生变化包括电子设备室内位置发生变化，或电子设备距监测装置距离发生变化，或监测装置监测的电子设备信号强度发生变化，或电子设备运动变化中的任一种。所述运动变化包括电子设备由运动到静止或由静止到运动，运动变化可以根据电子设备状态变化判别，或是在电子设备中设置运动传感器，包括加速度计、或陀螺仪，监测电子设备运动信息。

所述电子设备状态发生变化也可以是出门过程中的电子设备惯性状态发生变化。电子设备的惯性状态是在检测到门内人体信号或开门信号前保持或具有的一种状态，可以是一种静置不变的状态，比如放置在屋内的电子设备，也可以是一种持续变化的状态，比如被携带的处于运动的电子设备。惯性状态是区分检测到门内人体信号或开门信号前后状态的一种划分，是相对于检测到门内人体信号或开门信号时的历史状态。

对于屋内被携带的电子设备，其开门前的惯性状态是处于运动的变化状态，当用户站立在门口开门时，该电子设备的变化状态转为检测到门内人体信号或开门信号时的变化暂停状态，监测装置识别出门过程中状态由变化到变化暂停的电子设备是出门电子设备。

对于屋内放置的电子设备，其在检测到门内人体信号或开门信号前的惯性状态是处于静置不变状态，在出门过程中被用户拿取，该电子设备的状态有静置不变转为被携带的变化状态，监测装置识别出门过程中状态由静置到变化的电子设备是出门电子设备。进一步，检测到门内人体信号或开门信号时，电子设备状态变化暂停。

电子设备状态变化暂停是处于开门时的电子设备特征，暂停在开门时。状态变化与变化暂停是出门过程中电子设备的两种相对状态，状态变化是监测数据差的绝对值大于设定阈值，变化暂停是监测数据差的绝对值小于设定阈值，变化暂停可以是一种变化幅度较小的状态，也可以是静置状态。

所述静置状态电子设备包括电子设备室内位置不变化，或电子设备距监测装置距离不变化，或监测装置监测的电子设备信号强度不变化，或电子设备不运动中的任一种。

对于屋内放置的电子设备，监测装置可以监测记录开门前，该电子设备的一个最新静置状态数据，与开门时的电子设备监测数据对比分析，通过出门过程中的监测数据变化，识别出门电子设备。

对用户携带的处于运动状态的屋内电子设备，监测装置可以监测记录该电子设备最新一次状态变化时间，如果该时间与开门时间差小于设定阈值，或者状态变化持续到开门时暂停，可以判断该电子设备是出门电子设备。

通过电子设备的状态变化和开门区域结合，可以更加准确识别出门电子设备。

当检测到门内人体信号或开门信号时，判断用户出门，在出门过程中，如果监测装置未监测到用户携带出门电子设备，控制门口语音装置，发出提醒信息，当用户回应敲击，监测装置通过敲击信息确定列表中与该信息对应的电子设备，控制其中的提醒单元发出提醒信息，引导用户找寻。

所述敲击信息是用户敲击的次数或敲击频率，建立敲击次数或敲击频率与电子设备对应关系，通过敲击次数或敲击频率确定电子设备。

所述敲击信息是用户敲击的次数，建立敲击次数与电子设备对应关系，通过敲击次数确定电子设备。比如敲击1下对应一个电子设备，敲击2下对应一个电子设备，敲击3下对应一个电子设备等等。

所述敲击信息是用户敲击的频率，建立敲击频率与电子设备对应关系，通过敲击频率确定电子设备。敲击频率是单位时间内的敲击次数，或是两次敲击之间的时间间隔，敲击频率反映敲击者的敲击特点，有的人敲击速度快，有的敲击速度慢，通过快慢识别列表中不同用户电子设备。

在敲击检测装置中设置振动传感器阵列，所述敲击信息是敲击检测装置检测的用户敲击区位，进一步，建立敲击区位与电子设备对应关系，通过敲击区位确定电子设备，建立敲击区位与电子设备对应关系，通过敲击区位确定电子设备。在图3所示的是由n1、n2两个振动传感器组成的阵列，可以分出A、B、C三个敲击区位，在A区的敲击，n1振动传感器检测的振动能量大于n2振动传感器检测的振动能量，两者能量之差n1-n2大于设定阈值k，在C区的敲击，n2振动传感器检测的振动能量大于n1振动传感器检测的振动能量，两者能量之差n2-n1大于设定阈值k，在B区的敲击，n1和n2两个振动振动传感器检测的振动能量之差的绝对值小于设定阈值k。

根据振动传感器检测的能量不同，结合传感器个数和具体的阵列分布，可以划分不同的敲击区域，上述2个振动传感器组成的阵列只能区分上下方向的区位，不能区分左右区位，如果由4个振动传感器组成的阵列，可以同时区分上下和左右等更多的敲击区位。

进一步，把敲击次数、敲击频率、敲击区位进行组合，建立敲击组合信息与电子设备对应关系，通过敲击组合信息确定电子设备。

比如敲击的次数与敲击频率进行组合，同样的2次敲击，可以有快敲和慢敲两种方式的区别，同样的3次敲击，可以有先快后慢和先慢后快两种方式的区别，等等。

再如敲击次数与敲击区位的组合，同样的敲击次数发生在不同的敲击区位，可以区分不同的电子设备，同样的敲击频率发生在不同的敲击区位也可以区分不同的电子设备。

更进一步，敲击次数、敲击频率与敲击区位的结合，可以区分更多的电子设备。

需要说明的是，为了方便应用，敲击次数不可过多，敲击频率应在快慢两种之间，敲击区位应尽可能大，区别应明显，避免敲击时发生错位的可能。

建立电子设备ID信息与对应名称列表，电子设备的对应名称可以是用户携带的物品名称，根据电子设备信息关联对应物品，监测装置通过语音输出装置提示未携带的物品名称。

当系统设定用户出门携带一个电子设备时，所述监测装置监测用户未携带出门电子设备是监测装置在用户出门过程中未监测到出门电子设备，在系统设定用户出门携带多个电子设备时，所述监测装置监测用户未携带出门电子设备是监测装置在用户出门过程中监测到的出门电子设备个数少于设定数。

所述语音输出装置是扬声器，播放语音内容。

进一步，所述语音装置中设置语音转换器，把文字信息转换成语音播放。

电子设备中的提醒单元包括震动器或轰鸣器或LED灯，发出震动或声音或闪烁等提醒信息。

进一步，当发出提醒信息的电子设备状态发生变化，说明该电子设备被携带，停止提醒。停止提醒的方法可以是监测装置监测到电子设备的状态发生变化，通过无线方式控制电子设备停止提醒，还可以是电子设备通过自身状态判断，比如当扫描的监测装置的信号强度发生变化，或通过自身的运动传感器，重力加速度计、陀螺仪等检测到运动信息，判断被携带，自动停止提醒。

此外，还可以通过内置无线通信模块的其它智能家居，如智能WIFI、智能电视、智能温控器、智能开关等等，与电子设备进行短距离通信，并把通信信息发送监测装置，以扩大监测装置的覆盖范围。

进一步，系统还包括联网单元，如WIFI模块，连接系统到网络服务器或智能手机等外围设备，通过外围设备可以对系统进行无线信息传递。

本发明是基于家门通常处于关闭状态，也就是说在用户进出时才开门，然后关闭。

对于相反情况，比如办公室，门通常处于打开状态，在用户离开时关闭，可以把人体检测装置设置门外侧，比如在门外侧把手上设置触摸感应器，当检测到门外人体触摸信号，判断用户要出门。或是反向安装门测装置，把门测装置一部分安在门上，另一部分安在与开门状态的门接触的地方，如墙上，通过两者离开，判断用户要关门，两者贴近，判断用户开门，监测装置设置在门框上，监测电子设备信息状态。