一种超声防丢追踪器的使用方法

技术领域

本发明涉及一种超声防丢追踪器的使用方法，属于防丢追踪器技术领域。

背景技术

2021年4月21日，苹果在2021春季新品发布会上推出了一款全新的防丢追踪器(AirTag)，不同于传统的蓝牙防丢追踪器，增加了近距离精确查找功能：苹果在AirTag中内置了UWB模块，通过AirTag中的UWB模块与手机中的UWB模块交互，实现测距，获得距离信息；而为了获得指向信息，苹果调用了手机的摄像头与传感器，利用局部视觉里程计算法与IMU，配合UWB获得的距离信息，实现坐标点的估算，从而获得指向，实现了可视化的近距离查找。

相对于传统蓝牙防丢追踪器，例如：华为于2022年推出的HaiweiTag，就是一种经典的蓝牙防丢追踪器，其搭载的蓝牙模块与手机蓝牙配对后，能够根据蓝牙信号强弱判断距离远近，从而给出距离近/远的结果，然后利用蜂鸣器提示寻找。传统蓝牙防丢追踪器的缺点显而易见，并不能向用户提供一个可视化的方向及距离，用户无法判断防丢追踪器在何方，近距离查找能力差。

虽然苹果的防丢追踪器能够给出可视化的信息，但是也并非尽善尽美，首先，为了实现测距，需要在Tag和手机中分别搭载UWB模块，Tag成本大幅上升，其次，如果对摄像头进行遮挡或使用虚假背景，即无法得到精确的指向信息，最后，如果用户携带手机不作移动，完全无法获得指向信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声防丢追踪器的使用方法，该使用方法解决了现有技术中蓝牙防丢追踪器无法给出精确距离和指向的问题，还解决了基于UWB模块测距价格昂贵的问题，且无需移动即可获得指向信息。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超声防丢追踪器的使用方法，所述方法包括以下步骤：

防丢追踪器发出广播信号；

智能设备扫描广播信号，发现防丢追踪器后，发出查找激活信号；

智能设备打开扬声器和麦克风，启动超声精确查找，防丢追踪器收到查找激活信号后，打开超声发射单元和超声接收单元，响应智能设备，获得距离信息和指向信息，其中，所述扬声器、麦克风、超声发射单元和超声接收单元中的一种或多种的数目为至少2个；

所述智能设备根据距离信息和指向信息为用户提供可视化查找界面。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1.上述方案中，所述超声精确查找方法包括以下步骤：

扬声器发出第一超声定位信号，麦克风收到第一超声定位信号，超声接收单元收到第一超声定位信号，超声发射单元发出第二超声定位信号，超声接收单元收到第二超声定位信号，麦克风收到第二超声定位信号，其中，至少一个麦克风既收到第一超声定位信号，又收到了第二超声定位信号；

超声发射单元发出第三超声定位信号，至少两个麦克风收到第三超声定位信号。

2.上述方案中，获得指向信息后，所述智能设备的电子罗盘记录指向信息时刻的度数，转动智能设备或沿指向移动时，根据记录度数更新指向信息。

3.上述方案中，所述防丢追踪器的广播信号为蓝牙广播信号，所述智能设备根据蓝牙信号强度输出距离判断结果。

4.上述方案中，当接收不到超声信号或超声数据失信时，显示蓝牙距离判断结果。

5.上述方案中，查找防丢追踪器前，防丢追踪器绑定智能设备，所述绑定方法包括以下步骤：

防丢追踪器发出携带有唯一表示信息的信号；

智能设备接收信号，识别防丢追踪器，录入防丢追踪器唯一表示信息，并将智能设备唯一表示信息输入防丢追踪器。

6.上述方案中，所述智能设备发出触发信号，防丢追踪器收到触发信号后激活提示功能，其中，触发信号的激发受用户指令、距离阈值或指向角度中的一种或多种控制。

7.上述方案中，所述防丢追踪器的提示功能为蜂鸣提示、光提示、振动提示中的一种或多种。

8.上述方案中，当所述智能设备的IMU检测到智能设备不移动，而距离信息/指向信息变化时，所述智能设备输出：防丢追踪器移动中。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行如权利要求1～9中任一项所述的方法。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明一种超声防丢追踪器的查找方法，创造性地将超声发射单元和超声接收单元植入防丢追踪器中，利用超声发射单元和超声接收单元配合大部分智能设备自带的麦克风和扬声器即能实现测距测角，从而给出距离和指向信息，实现近距离精确查找功能，等同替代AirTag的精确查找；同时，超声发射单元和超声接收单元(麦克风和扬声器)价格低廉，成本低，且用户无需携带手机进行移动即能完成定位，十分便捷。

2、本发明一种超声防丢追踪器的查找方法，通过电子罗盘记录指向信息，可以在智能设备转动或沿指向移动的情况下，无需智能设备继续进行超声定位获取指向的步骤，即可快速输出智能设备移动后的指向信息，既能降低功耗，又能提高获取效率。

3、本发明一种超声防丢追踪器的查找方法，通过蓝牙信号强度判断距离，并在超声信号不佳时输出蓝牙距离判断结果，弥补防丢追踪器处于相对封闭环境中，超声查找失准的问题。

4、本发明一种超声防丢追踪器的查找方法，不同于现有的蜂鸣提示，增加了无光环境下便于查找的光提示功能，增加了特殊环境下便于查找的振动提示功能。

5、本发明一种超声防丢追踪器的查找方法，通过综合用户指令输入、距离超出/进入阈值、指向正对防丢追踪器等条件与提示功能的结合，可以实现主动提示、接近提示、正对提示、丢失提醒等功能，提高了防丢追踪器的智能化程度和使用便捷性。

6、本发明一种超声防丢追踪器的查找方法，通过距离信息/指向信息与智能设备IMU的配合，实现对防丢追踪器的跟踪，便于用户了解防丢追踪器状态。

附图说明

附图1为本发明一种超声防丢追踪器的使用方法的指向信息获取示意图；

附图2为电子罗盘接力指向信息的示意图；

附图3为通过距离阈值触发提示的示意图。

具体实施方式

实施例1：一种超声防丢追踪器的使用方法，包括以下步骤：

绑定配对：

S1：防丢追踪器发出携带有唯一表示信息的信号。

S2：智能设备(如手机)收到信号后，识别出防丢追踪器，并将该防丢追踪器的唯一表示信息录入手机，同时，将手机的唯一表示信息输入防丢追踪器中，实现绑定。

其中，防丢追踪器的唯一表示信息可通过蓝牙广播的方式发出。

其中，在手机显示界面上，为用户提供防丢追踪器的专用界面，供用户命名、管理、查找、解绑防丢追踪器。

精确查找：

S1：防丢追踪器发出蓝牙广播信号，当绑定配对完成后，广播信号中可以不携带防丢追踪器唯一表示信息，而是用与绑定的智能设备约定的信息作标识区分。

S2：手机打开蓝牙扫描广播信号，发现绑定的防丢追踪器后，发出查找激活蓝牙信号。为了避免其它防丢追踪器的干扰及保密效果，非本手机绑定的防丢追踪器不会在防丢追踪器的专用界面上显示出来。

S3：手机打开扬声器和两个麦克风，启动预写入的超声精确查找算法，而防丢追踪器在收到激活信号后，也打开配置的超声发射单元和超声接收单元，响应智能设备。

获得距离信息的方法为：

扬声器发出第一超声定位信号，麦克风收到第一超声定位信号，超声接收单元收到第一超声定位信号，超声发射单元发出第二超声定位信号，超声接收单元收到第二超声定位信号，麦克风收到第二超声定位信号，其中，至少一个麦克风既收到第一超声定位信号，又收到了第二超声定位信号。

具体算法参照我司过往公开专利CN112698311A，这里不再赘述。

获得指向信息的方法为：

超声发射单元发出第三超声定位信号，至少两个麦克风收到第三超声定位信号。

具体算法参照我司过往公开专利CN112098929A，这里不再赘述。

参照附图1，可以测角算法获得的角度为α，这里取指向角度θ＝90°-α，实际上，实际θ并不等于90°-α，但是查找时，由于防丢追踪器的大小相对于手机与防丢追踪器的距离是成十倍、甚至几十倍的关系，随着距离的拉远，θ是不断趋近于90°-α的。

S4：手机根据距离信息和指向信息为用户提供可视化查找界面，用户携带手机根据指引信息接近防丢追踪器，直至找到防丢追踪器。

在接近过中，周期性或持续性获取距离信息和指向信息。

主动提示：

用户在查找过程中，可以随时输入指令控制手机发出触发信号，防丢追踪器收到触发信号后，激活配置于防丢追踪器中的蜂鸣器，发出蜂鸣提示，配合查找功能快速指引用户找到防丢追踪器。

这里，蜂鸣器可以为超声发射单元，在发出超声的同时发出可听声。

实施例2：一种超声防丢追踪器的使用方法，包括以下步骤：

绑定配对：

S1：防丢追踪器发出携带有唯一表示信息的信号。

S2：智能设备(如手机)收到信号后，识别出防丢追踪器，并将该防丢追踪器的唯一表示信息录入手机，同时，将手机的唯一表示信息输入防丢追踪器中，实现绑定。

其中，防丢追踪器的唯一表示信息可通过内置NFC，使用手机与防丢追踪器的NFC模块接近，实现信息传递。

其中，在手机显示界面上，为用户提供防丢追踪器的专用界面，供用户命名、管理、查找、解绑防丢追踪器。

精确查找：

S1：防丢追踪器发出蓝牙广播信号，当绑定配对完成后，广播信号中可以不携带防丢追踪器唯一表示信息，而是用与绑定的智能设备约定的信息作标识区分。

S2：手机打开蓝牙扫描广播信号，发现绑定的防丢追踪器后，发出查找激活蓝牙信号。为了避免其它防丢追踪器的干扰及保密效果，非本手机绑定的防丢追踪器不会在防丢追踪器的专用界面上显示出来。

S3：手机打开扬声器和两个麦克风，启动预写入的超声精确查找算法，而防丢追踪器在收到激活信号后，也打开配置的超声发射单元和超声接收单元，响应智能设备。

获得距离信息的方法为：

扬声器发出第一超声定位信号，麦克风收到第一超声定位信号，超声接收单元收到第一超声定位信号，超声发射单元发出第二超声定位信号，超声接收单元收到第二超声定位信号，麦克风收到第二超声定位信号，其中，至少一个麦克风既收到第一超声定位信号，又收到了第二超声定位信号。

具体算法参照我司过往公开专利CN112698311A，这里不再赘述。

获得指向信息的方法为：

超声发射单元发出第三超声定位信号，至少两个麦克风收到第三超声定位信号。

具体算法参照我司过往公开专利CN112098929A，这里不再赘述。

参照附图1，可以测角算法获得的角度为α，这里取指向角度θ＝90°-α，实际上，实际θ并不等于90°-α，但是查找时，由于防丢追踪器的大小相对于手机与防丢追踪器的距离是成十倍、甚至几十倍的关系，随着距离的拉远，θ是不断趋近于90°-α的。

为了降低防丢追踪器功能，进一步延长防丢追踪器的单个电池的使用寿命，获得指向信息后，通过手机自带的电子罗盘记录该时刻指向信息对应的度数，参照附图2，一般情况下，用户会转动手机将指手机正对防丢追踪器方向，此时，置信电子罗盘记录度数，使指向信息趋向手机中轴线，并在直线接近防丢追踪器的过程中，减少甚至无需通过超声获得指向信息进行更新，除非手机自带的IMU发现手机出现了偏离接近直线方向的横向位移(这个位移阈值可自由设计，但一般来说，位移20cm左右的距离值即可重启超声定位的指向信息获取功能，而位移值可通过加速度的积分再积分估得)。

S4：手机根据距离信息和指向信息为用户提供可视化查找界面，用户携带手机根据指引信息接近防丢追踪器，直至找到防丢追踪器。

在接近过中，周期性或持续性获取距离信息和指向信息。

主动提示：

用户在查找过程中，一旦距离值小于提前设定的距离阈值，参照附图3，手机发出触发信号，防丢追踪器收到触发信号后，激活配置于防丢追踪器中的蜂鸣器，发出蜂鸣提示，配合查找功能快速指引用户找到防丢追踪器。

这里，蜂鸣器可以为超声发射单元，在发出超声的同时发出可听声。

而在黑暗环境中，还可以同时激活配置于防丢追踪器中的发光组件，发出光提示。

实施例3：一种超声防丢追踪器的使用方法，包括以下步骤：

绑定配对：

S1：防丢追踪器发出携带有唯一表示信息的信号。

S2：智能设备(如手机)收到信号后，识别出防丢追踪器，并将该防丢追踪器的唯一表示信息录入手机，同时，将手机的唯一表示信息输入防丢追踪器中，实现绑定。

其中，防丢追踪器的唯一表示信息可通过蓝牙广播的方式发出。

其中，在手机显示界面上，为用户提供防丢追踪器的专用界面，供用户命名、管理、查找、解绑防丢追踪器。

精确查找：

S1：防丢追踪器发出蓝牙广播信号，当绑定配对完成后，广播信号中可以不携带防丢追踪器唯一表示信息，而是用与绑定的智能设备约定的信息作标识区分。

S2：手机打开蓝牙扫描广播信号，发现绑定的防丢追踪器后，发出查找激活蓝牙信号。为了避免其它防丢追踪器的干扰及保密效果，非本手机绑定的防丢追踪器不会在防丢追踪器的专用界面上显示出来。

S3：手机打开扬声器和两个麦克风，启动预写入的超声精确查找算法，而防丢追踪器在收到激活信号后，也打开配置的超声发射单元和超声接收单元，响应智能设备。

获得距离信息的方法为：

扬声器发出第一超声定位信号，麦克风收到第一超声定位信号，超声接收单元收到第一超声定位信号，超声发射单元发出第二超声定位信号，超声接收单元收到第二超声定位信号，麦克风收到第二超声定位信号，其中，至少一个麦克风既收到第一超声定位信号，又收到了第二超声定位信号。

具体算法参照我司过往公开专利CN112698311A，这里不再赘述。

获得指向信息的方法为：

超声发射单元发出第三超声定位信号，至少两个麦克风收到第三超声定位信号。

具体算法参照我司过往公开专利CN112098929A，这里不再赘述。

参照附图1，可以测角算法获得的角度为α，这里取指向角度θ＝90°-α，实际上，实际θ并不等于90°-α，但是查找时，由于防丢追踪器的大小相对于手机与防丢追踪器的距离是成十倍、甚至几十倍的关系，随着距离的拉远，θ是不断趋近于90°-α的。

为了降低防丢追踪器功能，进一步延长防丢追踪器的单个电池的使用寿命，获得指向信息后，通过手机自带的电子罗盘记录该时刻指向信息对应的度数，参照附图2，一般情况下，用户会转动手机将指手机正对防丢追踪器方向，此时，置信电子罗盘记录度数，使指向信息趋向手机中轴线，并在直线接近防丢追踪器的过程中，减少甚至无需通过超声获得指向信息进行更新，除非手机自带的IMU发现手机出现了偏离接近直线方向的横向位移(这个位移阈值可自由设计，但一般来说，位移20cm左右的距离值即可重启超声定位的指向信息获取功能，而位移值可通过加速度的积分再积分估得)。

S4：手机根据距离信息和指向信息为用户提供可视化查找界面，用户携带手机根据指引信息接近防丢追踪器，直至找到防丢追踪器。

在接近过中，周期性或持续性获取距离信息和指向信息。

蓝牙辅助：

防丢追踪器在实际使用过程中，可能会被落在封闭环境中，由于超声的穿透性较弱，此时，超声信号差甚至消失，难以获得距离信息和指向信息，实现精确查找。

为了解决超声在该种情况下的弊端，一旦发现上述情况后，手机开始判断防丢追踪器蓝牙广播信号的强度，根据信号的强弱判断出距离并输出结果至显示界面，替代超声的精确指引界面。

这里，预先测试不同强度对应的距离，在获得强度后能够直接输出距离值，为了尽可能的模拟真实使用环境，对防丢追踪器做遮挡测试，将有遮挡下的测试结果录入手机。

主动提示：

用户在查找过程中，一旦距离值小于提前设定的距离阈值，参照附图3，手机发出触发信号，防丢追踪器收到触发信号后，激活配置于防丢追踪器中的蜂鸣器，发出蜂鸣提示，配合查找功能快速指引用户找到防丢追踪器。

这里，蜂鸣器可以为超声发射单元，在发出超声的同时发出可听声。

而对于声音敏感性差的人而言，还可以同时激活配置于防丢追踪器中的振动组件，发出振动提示。

实施例4：基于实施例1～3，为了进一步优化用户体验，调用手机IMU检测手机运动状态，当手机不运动，而距离信息或指向信息变化时，手机在可视化界面输出：防丢追踪器移动中。

实施例5：一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行如实施例1～4中任一项所述的方法。

上述方案中，创造性地将超声发射单元和超声接收单元植入防丢追踪器中，利用超声发射单元和超声接收单元配合大部分智能设备自带的麦克风和扬声器即能实现测距测角，从而给出距离和指向信息，实现近距离精确查找功能，等同替代AirTag的精确查找；同时，超声发射单元和超声接收单元(麦克风和扬声器)价格低廉，成本低，且用户无需携带手机进行移动即能完成定位，十分便捷。

另外，通过电子罗盘记录指向信息，可以在智能设备转动或沿指向移动的情况下，无需智能设备继续进行超声定位获取指向的步骤，即可快速输出智能设备移动后的指向信息，既能降低功耗，又能提高获取效率。

另外，通过蓝牙信号强度判断距离，并在超声信号不佳时输出蓝牙距离判断结果，弥补防丢追踪器处于相对封闭环境中，超声查找失准的问题。

另外，不同于现有的蜂鸣提示，增加了无光环境下便于查找的光提示功能，增加了特殊环境下便于查找的振动提示功能。

另外，通过综合用户指令输入、距离超出/进入阈值、指向正对防丢追踪器等条件与提示功能的结合，可以实现主动提示、接近提示、正对提示、丢失提醒等功能，提高了防丢追踪器的智能化程度和使用便捷性。

另外，通过距离信息/指向信息与智能设备IMU的配合，实现对防丢追踪器的跟踪，便于用户了解防丢追踪器状态。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。