具有内置安全系统的便携设备
阅读说明:本技术 具有内置安全系统的便携设备 (Portable device with built-in security system ) 是由 M·尼特尔 S·约瑟夫 于 2018-02-16 设计创作,主要内容包括:一种具有内置安全系统的便携设备,包括安全单元10,安全单元10具有容纳在集成单元中的部件,其中所述部件包括具有光传感器2的摄像头1、速度传感器4、距离传感器9、GPS追踪器8、用于发送和接收数字数据的转发器7、微控制器15和与微控制器15、摄像头1、速度传感器4、距离传感器9、GPS跟踪器8和转发器7电连通的可再充电电源5,以监控便携设备的位置和内容物,并向用户提供实时反馈。(A portable device with a built-in security system comprising a security unit 10, the security unit 10 having components housed in an integrated unit, wherein the components include a camera 1 with a light sensor 2, a speed sensor 4, a distance sensor 9, a GPS tracker 8, a transponder 7 for sending and receiving digital data, a microcontroller 15 and a rechargeable power supply 5 in electrical communication with the microcontroller 15, the camera 1, the speed sensor 4, the distance sensor 9, the GPS tracker 8 and the transponder 7 to monitor the location and contents of the portable device and provide real-time feedback to a user.)
本申请是申请号为201880012272.X,申请日为2018年2月16日,发明名称为“具有内置安全系统的便携设备”的分案申请。
本申请要求2017年2月16日提交的美国临时申请序列号62/459,950的权益,该临时申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明一般涉及具有至少一个内置嵌入式安全单元的便携设备,所述安全单元用于监控其中的内容物。更具体地,本发明涉及具有安全系统的便携设备,用于实时并安全地监控其中的所有物。
背景技术
每个人都想知道当他们的行李在机场检查时行李会发生什么。由于安全规定,运输安全管理局(“TSA”)必须能够打开和检查您的行李箱,行李箱大部分时间都不在您面前,物品可能放错地方或被盗。包裹搬运工也可能检测您的行李箱、窃取您的贵重物品,或者将行李箱扔到房间内,从而虐待您的手提箱。即使你的手提包上有锁,窃贼也很容易打破锁。
旅行时另一个大问题是丢失行李。到达新的旅行目的地并且您的手提箱在运输途中丢失是一件不方便的事。
Mercado的美国公开号2015/0136552公开了一种行李跟踪和监视系统设备,具有可更换的拉链拉头和内部保持紧固构件。可更换的拉链拉手具有触摸传感器、电源系统、GPS和用于与保持紧固件通信的系统。紧固构件包括摄像头、GPS、触摸传感器、电源系统和用于与拉链拉头通信的系统。
Petricoin Jr.的美国专利No.8,964,037公开了一种安装在手提箱内部的电池供电的摄像头。安全系统包括开关中心、摄像头、用于存储数据的控制器、运动检测器、触摸传感器、运动传感器和位于手提箱表面内各个位置的重量传感器。
DiBella等人的美国专利公开号2015/0337565是一种可以添加到行李箱的安全设备。
在现有技术中已知存在带有摄像头的行李箱件,但是这些摄像头中的大多数是可拆卸的并且不允许用户一直查看他们的行李箱和内容物并且不断地监视它们。
本发明通过提供具有内置安全系统的便携设备解决了这些问题。该系统包括安全单元,该安全单元具有容纳在嵌入便携设备的集成单元中的所有部件。这些部件包括带光传感器的摄像头、速度传感器、距离传感器、GPS跟踪器、微控制器、转发器和为用户提供其便携设备和其中内容物状态的实时图像的可再充电电源。
本发明设备的目的是保护人们的财物免遭盗窃并保护他们的财物安全。具有内置安全系统的便携设备(包括便携包,例如行李箱、手提包、背包、公文包、高尔夫球袋等)的用户可以随时从任何个人数字助理或计算机查看照摄像头以查看谁打开行李或其他便携设备并拿走他们的财物的镜头。
本发明的一个目的是威慑盗窃并使窃贼在打开包之前三思。
本发明的另一个目的是让包裹处理人员知道正在被观看时更加谨慎地处理您的行李。
本发明的另一个目的是跟踪您的行李和/或内容物以监控是否有任何物品被盗。
本发明的还一个目的是为用户提供一个监控系统和警报系统,以便在他们的便携包打开时提醒用户并允许他们看到打开便携包的人。
另一个目的是提供一种乐器盒,其内部和外部都具有内置安全单元,以监控存储在其中的乐器的位置和状态。
本发明的另一个目的是提供一种背包,其在背包的内部和外部具有内置的安全单元,以监控背包和其中的内容物的位置和状态。
本发明的又一个目的是提供一种在背包内部和外部都具有内置安全单元的背包,其中外部安全单元有助于防止欺凌,因为当背包背在背上时它从后面向用户提供图像。
本发明的另一个目的是提供一种公文包,其在公文包内部和外部都具有内置安全单元,以监控公文包及其中的内容物的位置和状态。
本发明的另一个目的是提供一种高尔夫球袋,其在公文包内部和外部都具有内置安全单元,以监控高尔夫球袋及其中的内容物的位置和状态。
发明内容
在本发明中,这些目的以及其他显而易见的目的通常由便携设备实现,该便携设备包括至少一个内置的不可拆卸的嵌入式安全单元,用于监控便携设备的内容物。
每个安全单元包括摄像头、可再充电电源、灯、速度和距离传感器、微控制器和扬声器/接收器。至少一个安全单元内置并嵌入便携包的外表面中,并且至少一个安全单元内置并嵌入便携包的内表面中。这允许用户访问便携包内部和外部的视图。
内置安全单元具有转发器,用于向中央处理器发送和接收数字数据,以及在该单元外部存储数字数据。
本发明设备使用WiFi和/或蓝牙连接来与诸如移动电话的遥控和/或个人数字助理(PDA)通信。遥控允许用户打开或关闭传感器、摄像头、警报和消息。PDA设备也可以用于打开或关闭传感器、摄像头、警报和消息。
用户可以使用PDA访问基于网络的平台,该平台允许用户跟踪便携设备并监控其中的内容物。该系统通过光传感器检测便携设备何时被打开,以及通过距离传感器检测该设备何时从用户被移开不希望的距离并编程以向便携设备的所有者发送警报。
当参考附图考虑本发明的优选实施例的详细描述时,本发明的其他目的、特征和优点将是显而易见的,附图应当被解释为说明性而非限制性的意义。
附图说明
图1示出了根据本发明的嵌入式摄像头;图1A是处于关闭位置的便携设备和根据本发明的嵌入式安全单元的外部视图的图示;图1B是处于打开位置的便携设备和根据本发明的嵌入式安全单元的内部视图的图示;
图2A是本发明的实施例的图示,其中具有内置安全系统的便携设备是处于打开位置的乐器盒;图2B是本实施例处于关闭位置的图;
图3是本发明实施例的示意图,其中带有内置安全系统的便携设备是背包;
图4A是本发明的实施例的图示,其中具有内置安全系统的便携设备是处于打开位置的公文包;图4B是本实施例处于关闭位置的图;
图5是本发明实施例的示意图,其中带有内置安全系统的便携设备是高尔夫球袋;以及
图6是根据本发明的安全监控系统的示意图。
具体实施方式
本发明描述了具有内置安全单元的便携设备。安全单元使用户能够监控其便携设备的状态、位置和内容物。本发明设备的部件如下所示用附图标记表示并在附图中示出:
1-摄像头;
2-摄像头上的光传感器;
3-防碎/防弹玻璃盖住摄像头透镜;
4-速度传感器;
5-可再充电电源;
6-USB充电端口;
7-转发器;
8-GPS跟踪器;
9-距离传感器;
10-安全单元;
11-安全数字存储卡;
12-扬声器/接收器;
13-安全单元的硬塑料外表面;
14-太阳能电池板;
15-微控制器;
16-摄像头透镜;
17-遥控;
18-个人数字助理(PDA);
19-中央处理器(远程);
20-便携包的外表面
25-便携包的内腔;和
30-便携包的内表面。
如图1所示,安全单元10具有以下部件:具有光传感器2的摄像头1,速度传感器4,距离传感器9,GPS追踪器8,用于发送和接收数字数据的转发器7,与微控制器15、摄像头1、速度传感器4、距离传感器9、GPS跟踪器8和转发器7电联通的可再充电电源5。
本发明的安全单元的主要部件是具有光传感器2的摄像头1。通常,当便携包处于打开位置时,光传感器感测光的变化并被触发以打开安全单元10中的摄像头1。当便携包关闭时,内部暗,触发光传感器关闭摄像头。具有光传感器的实施例用于安全单元嵌入便携设备的内表面和外表面的两种情况。
摄像头本身不能从嵌入便携包中的安全单元中取出。摄像头的尺寸优选是一角硬币或更小,尺寸与移动设备中使用的摄像头相似。电源的大小基本相同。摄像头可以隐藏或处于平面视图中。通常,外部单元中的摄像头是为了阻止潜在的窃贼,而内部单元是隐藏的或不太可见的。摄像头1的透镜16由防碎并防弹玻璃3覆盖。镜头16也是防水和防雾的。透镜16也可以是红外线透镜和夜视透镜。
摄像头本身具有360度全景视图,类似于机动车后部内置用于在后退时查看周围环境的摄像头。由于摄像头本身的宽视野,用户无需控制角度或重新定位摄像头。对摄像头的唯一控制是打开或关闭它以捕获照片或流式视频。目前市场上的任何数量的隐藏/无线摄像头都可以用于本发明,只要它们是内置的并不可移动的。摄像头的构造和尺寸取决于便携设备,并且可以变化。可用于安全单元的摄像头包括Lentenda Mini Remote SPYCamera for Iphone Android Ipad Pc MiniWifi Ip Wireless Spy SurveillanceCamera Remote Cam。
如图1所示,安全单元10的所有部件都容纳在集成单元内,该集成单元具有覆盖在摄像头透镜16上的防碎且防弹玻璃3以及硬塑料外表面13。内置的硬塑料外壳围绕安全单元进行保护,并嵌入便携包中。优选地,硬塑料外壳是细长的,小于1/2英寸,整个安全单元大约为4英寸×3英寸。
本发明中使用的传感器包括光传感器、速度传感器、距离传感器、并且在手提箱实施例中包括高度传感器。虽然这些是本发明中使用的优选传感器,但是可以使用实现相同功能的其他传感器或设备。通常,传感器是一种换能器,但主要区别在于换能器是能够将能量从一种形式转换为另一种形式的设备,而传感器是能够检测物理量并将数据转换为电信号的设备。
通常,光传感器是用于检测光的电子设备。几种类型的光传感器是已知的并且可以用在本发明中。光电管或光电阻器是一种小型传感器,当光线照射在其上时会改变其电阻。CCD(电荷耦合设备)传输带电信号,通常在于数码摄像头和夜视设备中。光电倍增管检测光并将其倍增。
已知运动检测器传感器用于高级安全系统并包括被动红外(PIR)运动检测器。这些传感器“看到”入侵者身体热量发出的红外能量。当入侵者走进探测器的视野时,传感器检测到红外能量的急剧增加。这些传感器可以集成到安全单元中。
在便携包是行李箱或手提箱的实施例中,安全单元还包括高度传感器。通常基于大气压的测量来确定海拔高度。海拔越高,压力越低。气压计和陀螺仪用于气压测量。高度传感器优选是预编程的,这样一旦便携包达到5000英尺的高度,就会关闭摄像头。然后可以将摄像头编程为在某些高度打开和关闭。在飞行中存放时,没有人会在超过10,000英尺时打开行李,如果摄像头关闭,电源电池的使用寿命将会得到节约。
速度传感器4是预编程的,因此一旦便携包达到每小时150英里的速度,就会关闭摄像头。安全单元可包括加速度计以确定速度。
将距离传感器9预编程以跟踪便携包所需的距离,并与GPS跟踪器8结合使用,以监控便携包的位置。当达到所选距离时,通过文本消息或作为个人数字助理设备上的ping发送警报。
距离传感器可以是超声波传感器,该超声波传感器通过使用声波来测量到物体的距离。它通过发出特定频率的声波并听取声波反弹来测量距离。通过记录产生的声波和弹回的声波之间的经过时间,可以计算声纳传感器和物体之间的距离。超声波传感器发出高频声音脉冲,然后计算声音回声反射回来所需的时间。传感器在其正面有2个开口。一个开口发射超声波(如微型扬声器),另一个接收它们(如微型麦克风)。
激光传感器用于检测小物体或精确位置的地方。将它们设计为全光束传感器,后向反射传感器或漫反射传感器。激光由相同波长的光波组成,具有固定的相位比(一致性)。
本发明还包括全球定位系统(GPS)传感器。GPS传感器是具有天线的接收器,其使用基于卫星的导航系统,其具有在围绕地球轨道的多个卫星的网络,以提供位置、速度和定时信息。轨道的布置使得在地球上的任何时间,任何地方,至少有四颗卫星在天空中“可见”。GPS接收器定位这些卫星中的四个或更多,计算出到每个卫星的距离,并使用此信息推断出自己的位置。通常,GPS本身不需要互联网连接,但如果在智能手机中使用它,由于需要访问地理地图数据而需要互联网连接。
转发器7发送和接收从安全单元收集的数字数据。转发器7将数字数据发送到远程中央处理器19,其中用户可以通过个人数字助理设备18访问中央处理器19以查看所发送的数字数据。转发器是一种无线通信、监控或控制设备,可以拾取并自动响应输入信号。这个术语是单词反射器(fransmitter)和应答器(responder)的缩写。转发器可以是无源的也可以是有源的。
可再充电电源5可以从各种源中选择,包括可再充电电池,例如锂或NiCd,或太阳能供电。
电源通过有线连接或无线连接与摄像头1、速度传感器4、距离传感器9、GPS跟踪器8和转发器7电连通。
安全单元还包括用于可再充电电源的充电端口6。
在替代实施例中,太阳能电池板14位于便携包的外表面20上并且与可再充电电源5电连通。
本发明包括用于与转发器7通信的安全单元的遥控。取决于距离以及所使用的设备是否已与安全设备配对,通过Wi-Fi或蓝牙进行通信。
根据本发明的便携设备包括具有打开和关闭位置的便携包。图1A示出了作为具有外表面20的关闭位置的手提箱/行李箱的便携包。本发明的安全单元10内置并嵌入在该外表面20上。安全单元在外表面20上齐平,并且优选地肉眼可见,以充当对潜在窃贼的威慑。安全单元10可以在外表面20上的任何位置上,优选位于便携设备顶部靠近手柄。
在替代实施例中,太阳能电池板14位于外表面上,用于对电源5再充电。
图1B示出了处于打开位置的便携包。内腔25示出具有内表面30。本发明的安全单元10内置并嵌入在该内表面30上。最多五个安全单元10可以内置并嵌入行李箱或手提箱的内表面30中。
在本发明的所有实施例中,至少一个安全单元10内置并嵌入便携包的外表面20中,并且至少一个安全单元10内置并嵌入便携包的内表面30中。
微处理器通常没有RAM、ROM和IO引脚。它通常使用其引脚作为总线连接外围设备,如RAM、ROM、串行端口、数字和模拟IO。由于这个原因,它可以在板级扩展。微控制器是“一体化”的,处理器、RAM、IO都在一个芯片上,因此你不能(说)增加可用RAM的数量或IO端口的数量。控制总线是内部的,不适用于电路板设计人员。通常,这意味着微处理器通常能够构建在比微控制器更大的通用应用中。微控制器通常用于更专用的应用,例如在本发明中使用的应用。但是,在某些应用中,可以使用微处理器。
本发明的微控制器具有以下特性:通常为8至32位、以低于200MHz的速度运行、使用很少的电量、提供电流来操作LED、是与传感器和电机有用的接口、限制RAM和闪存存储。
便携设备的安全单元还包括安全数字(SD)存储卡11。安全数字存储卡11优选地具有4GB到32GB之间的容量。SD卡的大小通常是一角硬币,可以预编程,以便在激活摄像头时拍摄一系列照片。用户可以具有选择拍摄的照片数量或连续照片或视频直到移动停止并关闭摄像头的选项。
扬声器/接收器12存在于安全单元上。该扬声器可用于发出警报以防止潜在的窃贼窃取内容物或便携包本身。便携包的所有者还可以将预先录制的声音例如“立即放下”或“我能看到你”发送到便携包,以再次防止潜在的窃贼窃取便携包或其中的内容物。当便携包在飞机上时,出于安全原因,该功能将被禁用。
在备选实施例中,可以合并多个安全单元,特别是在可以打开设备的地方。例如,如图1A所示,如果行李箱件具有双开口,则可以在侧面构建一个摄像头,在前面构建一个摄像头。优选至少两个摄像头,因为行李箱可以在这两个地方打开。在行李箱实施例中,可以在便携包的内表面中内置多达五个摄像头,以便最大程度地观看。安全单元的位置将是前面一个、后面一个、每侧一个、内侧中间一个。
图2A是本发明的实施例的图示,其中具有内置安全系统的便携设备是处于打开位置的乐器盒。安全单元10位于物件的中间。该单元的摄像头1是可见的。图2B是处于关闭位置的该实施例,示出了外表面上的安全单元10,具有肉眼可见的摄像头1。物件的所有者可以对系统进行编程,使得如果打开物件,可以从扬声器中流出尖锐的音乐,足以在20英尺以外听到。
图3是本发明实施例的示意图,其中带有内置安全系统的便携设备是背包。背包本身可以有坚固的背部,并由防弹材料制成。如图所示,多个安全单元10内置在背包的背面和侧面上的整个区域。示出了摄像头5和用于电源的充电USB端口6。未示出但包括在该实施例中的是内表面上的安全单元10。
在便携包是背包的情况下,安全单元也可用于防止欺凌。青少年学生可以监控他们的数字设备,观察安全单元中的摄像头,看看是否有人从后面接近。就像他们的脑后有眼睛一样。
图4A是本发明的实施例的图示,其中具有内置安全系统的便携设备是处于打开位置的公文包。安全单元10位于物件的中间。该单元的摄像头1是可见的。图4B是处于关闭位置的该实施例,示出了外表面上的安全单元10,具有肉眼可见的摄像头1。示出了摄像头5和用于电源的充电USB端口6。
在便携包是手提包或钱包的实施例中,安全单元可以内置于如其他实施例中所描述的内表面和外表面。
图5是本发明实施例的示意图,其中带有内置安全系统的便携设备是高尔夫球袋。一个或多个安全单元可以内置在高尔夫球袋中。如图5所示,在高尔夫球袋的顶部有安全单元10,一个位于前袋上、一个位于侧袋上、一个位于袋子的底部。每个单元为用户提供不同的透视图。它使得所有者不仅能够在他们离开袋子以便使用洗手间或甚至在高尔夫球场本身时监控高尔夫球袋和内容物。
一旦打开手提箱,灯会触发摄像头上的光传感器以激活摄像头以开始拍摄照片/视频。使用遥控设备,用户可以自动打开摄像头,无论是全部还是仅选定数字。摄像头也可以由相应的传感器激活。安全单元中的摄像头可以手动设置或设置为由光传感器激活。
便携包外侧的摄像头可以一直打开,具体取决于用户的需求。
本发明包括遥控17,其可以根据需要打开和关闭安全单元部件。例如,在便携包是行李箱或手提箱的情况下,用户可以将安全单元设置为当飞机加速或处于某个高度时或当GPS跟踪器显示其存储在飞机下时自动关闭。
有不打开这些传感器的选择。这对于随身便携的行李箱很重要,因为许多物品是从头顶舱室盗取的,特别是当所有者无法将这些行李保持在他们附近时。
在图6的示意图中示出了本发明的安全系统。遥控17可以通过蓝牙与便携设备的安全单元10配对,或者如果太远则可以通过WiFi连接。遥控可用于根据用户的需要打开和关闭摄像头、传感器和警报。
最初意味着“无线保真度”的Wi-Fi主要是将一个或多个设备连接到互联网或创建可以链接多个设备的本地无线网络。这取决于中央基站(或多个站)发出的网络信号足够强足够宽,足以覆盖办公室或家庭、咖啡店甚至机场。它发出可能被认为是全球无形互联网“光线”的东西,其范围内的任何笔记本电脑、智能手机或平板电脑可以点击进入以便上网。蓝牙的范围要短得多,通常在10到30英尺左右。它很少涉及上网,并且不依赖于任何中央设备,如路由器。它几乎总是用于以一些有用的方式将两个设备连接在一起。
类似移动电话,W-Fi网络利用无线电波在网络上传输信息。计算机或PDA包括无线适配器,用于转换发送到无线电信号的数据。该相同信号将通过天线发送到已知为路由器的解码器。如前所述,将来自安全单元10的数字输出发送到远程中央处理器19以存储图像。所有者通过基于网络的平台访问这些图像。本发明的摄像头与网络平台通信,其中用户可以实时监控便携设备的处理和打开或存储的图像。本发明具有蓝牙和Wi-Fi功能,以通过基于网络的平台始终从摄像头馈送活动以供查看。
可以使用PDA18或可以访问因特网的任何设备来使用基于网络的平台从安全单元10访问摄像头馈送。存在用户登录用于查看来自摄像头的馈送。
一旦用户登录到平台,用户就可以执行许多功能。该平台使用户能够从便携包中的安全单元查看每个摄像头馈送。它还使用户能够打开或关闭安全单元部件,类似于远程控制功能。例如,用户可以根据需要在便携包的任何安全单元10中选择性地打开或关闭摄像头或传感器。
该平台还使用户能够向便携设备本身上的扬声器/接收器12发出警报或消息。用户可以发送警报或预先录制的语音消息或命令。
该平台允许根据本发明的便携设备的用户能够在他们选择时一直查看他们的包。
用户可以查看和录制镜头多达一定的时间。除非另有说明,否则安全单元中的摄像头会不断录制并能够保存一定数量的镜头,通常最长可达4天。4天后,除非将镜头备份到其他设备,否则它会自动清除已保存的镜头。但是,用户可以返回并查看镜头,然后记录他们选择的任何镜头并保存。
如果用户的便携设备被打开,用户还会在他们的数字设备上收到警报。如果需要,如果便携设备被打开,用户还可以设置警报以离开。在本发明的所有实施例中,允许用户跟踪他们的便携设备。
以下示例表明如何使用本发明的设备:
示例1
一个人开车去大西洋城,把行李箱放在车里。汽车已锁上,但该人知道有人可能会闯进汽车,但他们不想把49磅的行李箱放在浴室里。他们激活本发明的安全单元以开启摄像头记录并启动GPS跟踪。他们还将距离传感器激活为“如果我的行李箱移动超过10英尺则PING我”。用户可根据需要选择10英尺、100英尺、1,000英尺。
如果窃贼盗取了行李箱但没有打开它,当假设行李箱应该锁在自己的箱里时,用户仍然会收到警报/ping告知自己的行李箱移动了。他们不仅知道它被盗取了,而且视频记录了窃贼去了哪里。然后当窃贼打开行李箱时,他正被录像下来。如果需要,该数字数据全部被发送到中央处理器以供用户实时访问。语音警示或警报可以通过扬声器12发送到便携设备广播“你为什么打开我的行李箱?”或“这是向警察报告的”。
虽然已经用优选实施例的示例描述了本发明,但是本发明包括其他变型。例如本发明的安全单元可以内置并集成在机动车辆、船或甚至宠物便携箱的内部和外部。
已经提供了对本发明的各种和优选实施例的前述描述仅用于说明的目的,并且应当理解,在不脱离如下述权利要求中阐述的本发明的范围和精神的情况下,可以做出许多修改、变化和改变。
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