CN101551933A - 一种激光检测报警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光检测报警方法及装置。该方法包括：步骤1，激光发射装置启动；步骤2，采集一实时数据，该实时数据是指激光发射装置自动记录的用户操作参数的一数值；步骤3，将实时数据设置为加密算法的密钥，加密算法计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间；步骤4，判断激光接收装置是否按预定接收到激光信号，如果是则表示安全，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；步骤5，报警装置发出报警。本报警方法及装置的抗干扰性强，保密性强。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种激光检测报警方法及装置。
背景技术
激光检测报警已经广泛应用到安防领域，供广大百姓使用来做防盗、监控或检测等。现有的激光检测报警方法，例如中国专利数据库公告的200620078800、200720127752、98207455，都存在有如下不足：1、由于激光发射的脉冲间隔时间恒定不变或者间隔时间变化有限，保密性差，因此易受人为干扰或容易被人破解；2、激光平均发射时间长，发射能耗大。
发明内容
本发明提供一种激光检测报警方法及装置，其克服了背景技术激光检测报警方法所存在的易受人为干扰的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
一种激光检测报警方法，该方法应用激光发射装置、激光接收装置及报警装置，该方法，它包括：
步骤1，激光发射装置启动；
步骤2，采集一实时数据，该实时数据是指激光发射装置自动记录的用户操作参数的一数值；
步骤3，将实时数据设置为加密算法的密钥，加密算法计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间；
步骤4，判断激光接收装置是否按预定接收到激光信号，如果是则表示安全，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤5，报警装置发出报警。
一较佳实施例中，该步骤1和步骤2之间还包括：
步骤11，进入测试步骤，用于调整激光发射装置或者反射镜使得激光接收装置能够接收到激光发射装置发射出的激光信号；
步骤21，进入检测步骤，用于开始发射激光信号。
一较佳实施例中，该步骤2中的用户操作参数是指用户按键进入测试的时间的毫秒值点。
一较佳实施例中，该步骤2中的用户操作参数是指用户按键进入检测的时间的毫秒值点。
一较佳实施例中，该加密算法是指DES算法。
一较佳实施例中，该方法的步骤4，它包括：
步骤41，判断激光接收装置是否接收到激光信号，如果是则执行步骤42，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤42，判断接收到激光信号的时间点和发射激光信号的时间点之间的时间差是否小于时间t，如果是则表示安全，如果不是，则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
一种激光检测报警装置，它包括：
一激光发射装置，它能够发出脉冲激光信号；
一激光接收装置，它能够接收激光信号；
一控制器，它信号连接激光发射装置和激光接收装置，其中：
该控制器能够采集一实时数据，该实时数据是指激光发射装置自动记录的用户操作参数的一数值，将实时数据设置为加密算法的密钥，加密算法计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间；
该控制器能够判断是否按预定接收到激光信号，如果是则表示安全，如果否则发出报警信号；及
一报警装置，它用于在接收到报警信号后发出报警。
一较佳实施例中，该控制器，它还包括一计时器，该计时器用于计时激光发射器上的一按键触发的时间点的毫秒值点，该控制器连接计时器并采集该毫秒值点，将该毫秒值点设为实时数据。
本技术方案与背景技术相比：本申请人巧妙地将用户操作参数(是指用户操作时的一个实时参数，例如操作时间点、操作力度等，由于该操作时间点和操作力度等都是随机的，因此实时参数也是随机数据)作为加密算法的一个密钥，再利用加密算法算出的计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，由于用户操作参数是随机的，变化无穷的，加密算法算出的计算数据更是随机的，使得脉冲间隔时间ΔTn的数值也是随机的，使得每次脉冲间隔时间ΔTn也不一致，因此他人根本无法计算出ΔTn，根本无法复制发射脉冲激发信号，无法干扰，抗干扰性强，保密性强。由于该用户操作参数是采用用户操作时间点的毫秒值点，因此采集简单、快速，装置制造成本低。由于激光发射检测报警装置的开机时间、测试时间、检测时间或特定按键触发时间都是不一样的，因此将开机时间、测试时间、检测时间或特定按键触发时间设定为用户操作参数，则容易保密，则能抗人为干扰。由于脉冲间隔时间ΔTn的数值是随机的，因此能够将间隔时间ΔTn设置得较大一点，则间隔时间较长，能耗性低，省电，延长电池使用时间，保密性强。由于该用户操作参数是由计时器自动记录的，因此无需设置人机交互界面，大大增加了保密性，大大降低了制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一较佳实施例的激光检测报警装置的方框图。
具体实施方式
一种激光检测报警装置，请查阅图1，它包括一控制器100、一激光发射装置200、一激光接收装置300、一报警装置400及一电源(例如电池或直流电源)500。该控制器100信号连接激光发射装置200、激光接收装置300和报警装置400。该电源500连接控制器100、激光发射装置200、激光接收装置300和报警装置400，以为它们提供电源。
该控制器100可采用单片机或具有单片机功能的逻辑电路，例如FPGA或者CPLD。该控制器100之上设置加密算法模块DES及计时器。
该DES算法是美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。加密算法要达到的目的(通常称为DES密码算法要求)主要为以下四点：1、提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改；2、具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握；3、DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础；4、实现经济，运行有效，并且适用于多种完全不同的应用。1977年1月，美国政府颁布：采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准(DES-Data Encryption Standard)。DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。DES算法是这样工作的：如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式(64位)作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式(64位)作为DES的输出结果。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网(如电话网)中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。这样，便保证了核心数据(如PIN、MAC等)在公共通信网中传输的安全性和可靠性。通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key，便能更进一步提高数据的保密性，这正是现在金融交易网络的流行做法。本实施例中加密算法模块采用DES算法，但并不以此为限，其它加密算法都可应用至本技术方案。
该计时器把监控功能启动时的计时或某个(或特定)按键触发时的计时作为密钥之一进行编码产生0至M之间的密码或随机码(实时数据)。也既是：该计时器能够计时激光发射器200启动的时间点的毫秒值点，或者，能够计时按键进入测试的时间点的毫秒值点，或者，能够计时按键进入检测的时间点的毫秒值点，采集该毫秒值点作为用户操作参数，作为实时数据。将实时数据设置为加密算法DES的密钥，加密算法计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间。
该激光发射装置200，它包括激光器及其开关控制电路，该开关控制电路连接激光器。该装置200之上设置有开关或按键，如激光测试按键、激光检测按键、激光调试选择开关。本实施例之中，该激光发射装置200还可用于激光指示器，例如：当激光测试按键按住，则激光器常亮；当某个开关关闭或某个按键松开，则激光器常暗。该激光调试选择开关是用来安装调试时使用，当该开关打开时，发出常亮的激光或固定占空比的激光脉冲，让使用者调试激光反射回路，以使得激光接收装置接收到激光发射装置发射出的激光信号；当该开关关闭时，进入监控状态。本实施例是采用激光测试按键和激光检测按键两个按键，但也可采用一个按键，根据按键的单复数判断按键的功能并触发相应的按键指令。
该激光接收装置300，它包括光学感应器及其接收电路，该接收电路连接光学感感应器。
该报警装置400，它用于在接收到控制器100发出的报警信号后发出报警。本实施例之中，该报警装置400可包括一发声装置，用于在收到报警信号后发出报警声音。但并不以此为限，也可采用，发光装置(用于在收到报警信号后发出报警光线)，或者，通讯装置(用于在收到报警信号后通过通讯网络，如，GPRS\GSM\INTERNET，发出报警短信给指定通讯器或指定IP)。
上述的控制器100用于：在激光器发射激光时，判断激光接收装置300是否按照以上预定时间接收到激光信号？如果是则表示激光光路没有被遮挡，也就是说没有动物、人或物体通过监控区域，则表示安全、正常；如果按照预定时间没有接收到激光信号，则表示激光光路被遮挡；当检测到遮挡，控制器就发出报警信号给报警装置，报警装置发出报警。如果在预定时间之外接收到激光信号，则说明正被其它激光器或其他光线干扰；当检测到干扰，控制器就发出报警信号给报警装置，报警装置发出报警。
根据需要，在需检测报警处，还设置有反射镜，通过多个反射镜或反光镜给所有者进行灵活的光路设计。反射镜或反光镜可设计成多种多样，要求利于调节反射光路的方向。设置反射镜，能够使得：发射装置和接收装置装接在一起，当然了，上述的控制器和报警装置也可和发射装置和接收装置连接在一起。
一种激光检测报警方法，它包括：
步骤1，激光发射装置启动，启动时计时器从0点0分0秒0毫秒开始计时(每1000毫秒加1秒，所以毫秒从000-999之间变化，是3为十进制数据)；
步骤11，进入测试步骤，用于调整反射镜使得激光接收装置能够接收到激光发射装置发射出的激光信号；也既是，用户按压激光测试按键，激光发射器发射出常亮的激光信号，然后调整发射镜，使得激光接收装置能够接收到激光发射装置发射出的常亮的激光信号；
例如，用户在00点05分12秒678毫秒按键进入测试状态，(参数T1＝678)；
步骤21，进入检测步骤，用于开始发射激光信号；也既是，调整OK后，用户按压激光检测按键；
例如，用户在00点16分56秒368毫秒按键进入检测状态，(参数T2＝368)；同时，第一个激光信号发射实时时间为00点16分56秒368毫秒，得到实时参数t1＝368；
步骤2，控制器的计时器采集实时数据，该实时数据是指激光发射装置自动记录的某按键触发的时间点的毫秒值，将实时数据设置为加密算法DES的密钥，加密算法DES计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间；
例如，该实时数据是指上述的T1或者T2，根据T1、tn参数，或者，T2、tn参数，用DES加密算法计算出计算数据。上述的DES算法的入口参数有三个：Key＝T1或T2、Data＝tn、Mode＝加密或者解密。产生加密(或解密)后的数据，然后取其从000-999之间的模数，即s1＝000-999，假设取出的s1＝555。设定常数T＝15(该常数由厂商出厂时设定)。
则下一个时间间隔为：ΔT1＝T+s1＝15+555/100＝20.50(取值范围15.00-24.99，平均为20毫秒，相当于每秒平均激光脉冲50次)
同理，第2个时间间隔ΔT1假设为18.30；
同理，第3个时间间隔ΔT2假设为24.22；
同理，第4个时间间隔ΔT3假设为16.80；
同理，第5个时间间隔ΔT4假设为19.38；
同理，第n个时间间隔ΔTn假设为……；
| 脉冲序列 | 第1个 | 第2个 | 第3个 | 第4个 | 第5个 | 第n个 |
| 间隔ΔT(毫秒) | 20.55 | 18.30 | 24.22 | 16.80 | 19.38 | ΔTn |
| 时间t(毫秒) | 368.00 | 388.55 | 406.85 | 431.07 | 447.87 | tn-1+ΔTn-1 |
步骤4，判断激光接收装置是否按预定接收到激光信号，如果是则表示安全，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤5，报警装置发出报警。
由于只有一个单片机处理，每次发出激光脉冲，激光信号就立即到达接收端(因为光的速度是最快的)，一般检测时间为如不足1毫秒，接受电路是在一直工作状态，因此如果接受到的激光信号开始时间对比刚发射的开始时间的时间差小于1毫秒，则属于正常，否则就是不正常。于是上述的方法的步骤4，它包括：
步骤41，判断激光接收装置是否接收到激光信号，如果是则执行步骤42，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤42，判断接收到激光信号的时间点和发射激光信号的时间点之间的时间差是否小于时间1毫秒，如果是则表示安全，如果不是，则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5。
另一较佳实施例中，该步骤4，它包括：
步骤41，控制器判断激光发射装置是否发送激光，如果有则执行步骤42，如果没有则执行步骤43；
步骤42，控制器判断激光接收装置是否接收到激光信号，如果接收到激光信号则表示安全，如果没有接收到激光信号则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤43，控制器判断激光接收装置是否接收到激光信号，如果接收到激光信号则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5，如果没有接收到激光信号则表示安全。
再一较佳实施例中：该方法的步骤4，它包括：
步骤41，控制器判断激光接收装置是否接收到激光信号，如果接收到激光信号则执行步骤42，如果没有接收到激光信号则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤42，控制器判断激光接收装置相邻二次激光信号接收时间的间隔是否等于T，如果是则表示安全，如果没有则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种激光检测报警方法，该方法应用激光发射装置、激光接收装置及报警装置，其特征在于：该方法，它包括：
步骤1，激光发射装置启动；
步骤2，采集一实时数据，该实时数据是指激光发射装置自动记录的用户操作参数的一数值；
步骤3，将实时数据设置为加密算法的密钥，加密算法计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间；
步骤4，判断激光接收装置是否按预定接收到激光信号，如果是则表示安全，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤5，报警装置发出报警。
2.根据权利要求1所述的一种激光检测报警方法，其特征在于：该步骤1和步骤2之间还包括：
步骤11，进入测试步骤，用于调整激光发射装置或者反射镜使得激光接收装置能够接收到激光发射装置发射出的激光信号；
步骤21，进入检测步骤，用于开始发射激光信号。
3.根据权利要求2所述的一种激光检测报警方法，其特征在于：该步骤2中的用户操作参数是指用户按键进入测试的时间的毫秒值点。
4.根据权利要求2所述的一种激光检测报警方法，其特征在于：该步骤2中的用户操作参数是指用户按键进入检测的时间的毫秒值点。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种激光检测报警方法，其特征在于：该加密算法是指DES算法。
6.根据权利要求5所述的一种激光检测报警方法，其特征在于：该方法的步骤4，它包括：
步骤41，判断激光接收装置是否接收到激光信号，如果是则执行步骤42，如果否则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5；
步骤42，判断接收到激光信号的时间点和发射激光信号的时间点之间的时间差是否小于时间t，如果是则表示安全，如果不是，则发出报警信号给报警装置，并执行步骤5。
7.一种激光检测报警装置，其特征在于：它包括：
一激光发射装置，它能够发出脉冲激光信号；
一激光接收装置，它能够接收激光信号；
一控制器，它信号连接激光发射装置和激光接收装置，其中：
该控制器能够采集一实时数据，该实时数据是指激光发射装置自动记录的用户操作参数的一数值，将实时数据设置为加密算法的密钥，加密算法计算出一计算数据，通过计算数据计算脉冲间隔时间ΔTn，将ΔTn设置为激光发射装置的脉冲间隔时间；
该控制器能够判断是否按预定接收到激光信号，如果是则表示安全，如果否则发出报警信号；及
一报警装置，它用于在接收到报警信号后发出报警。
8.根据权利要求7所述的一种激光检测报警装置，其特征在于：该控制器，它还包括一计时器，该计时器用于计时激光发射器上的一按键触发的时间点的毫秒值点，该控制器连接计时器并采集该毫秒值点，将该毫秒值点设为实时数据。
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