CN105150998A - 车载智能玻璃破碎防盗报警设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备及其控制方法，通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态。如果引擎是关的，就启动玻璃破碎检测器，如果引擎是开的，就不启动玻璃破碎检测器，以免因为收音机等的声音而引起误报警，强盗砸碎玻璃，会产生特殊频率的声音，玻璃破碎检测器，会通过简易的DSP/CPU处理器，通过MIC收集周边的声音，并通过A/D转换成数字信号，检测分析玻璃破碎频率的声音，如果频率范围是在玻璃破碎声音频段，则启动蜂鸣器或者通过无线通信的方式报警，本发明可以更精确的获得汽车的引擎状态，并且根据引擎状态更准确、灵敏的进行防盗的监测。

Description

车载智能玻璃破碎防盗报警设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及车载防盗装置及方法领域，特别是涉及一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备及其控制方法。

背景技术

目前，汽车引擎的开关状态可以通过以下两种方式得到，一种就是通过OBDII接口得到，其中，OBD为车载诊断系统，一种是通过OBDII的供电电压变化来检测。通过OBDII口得到引擎开关状态可以准确的得到引擎的开关，换言之，不产生误判。但是，不是所有的汽车都可以从OBDII口得到引擎开关信息的。而且，由于各个产家的定义不同，从OBDII的接口中能否得到引擎开关的状态的引脚名也可能不一样。通过电压检测的方法，虽然简便，但是有可能有误检测。因此，必须获得更加智能的方法来检测引擎的开关状态并对汽车防盗进行监测。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备及其控制方法，具有可靠性高、判断精确、灵敏度高等优点，同时在车载防盗装置及方法的应用及普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备，其包括：震动传感器、麦克风、OBD系统接口、微控制单元、滤波器、A/D转换器、蜂鸣器或无线报警器，

所述微控制单元分别与所述A/D转换器、所述震动传感器、所述蜂鸣器和所述无线报警器相连接，

所述OBD系统接口分别与所述微控制单元和所述A/D转换器相连接，用于收集周边声音的所述麦克风通过放大器与所述滤波器相连接，所述滤波器与所述A/D转换器相连接。

在本发明一个较佳实施例中，微控制单元包括数字信号处理器和中央处理器。

在本发明一个较佳实施例中，所述无线报警器包括声音警报器和灯光警报器。

在本发明一个较佳实施例中，所述OBD系统接口为OBDII接口。

一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其步骤包括：

设置玻璃破碎频率的阈值范围、A/D转换器的采样频率和能量差阈值；

通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态；

如果引擎是开的，则不启动玻璃破碎检测器；

如果引擎是关的，则启动玻璃破碎检测器、麦克风和震动传感器；

通过麦克风收集汽车周边的音频，然后利用放大器得到放大音频；

A/D转换器按照设定的采样频率对放大音频进行采样和转换，并将得到的数字信号通过滤波器输入到微控制单元；

将采样后的数字信号均分为2部分，并且将这2部分的信号重叠一起，以使得滤波器只对采样后的一半的数字信号进行检测；

微控制单元检测分析得到的数字信号的频率，如果数字信号的频率范围是在阈值范围内，则启动蜂鸣器或者通过无线通信的方式报警；

在微控制单元检测分析数字信号频率的同时，利用震动传感器检测汽车的状态，如果检测到汽车震动，就解除或者不发出警报。

在本发明一个较佳实施例中，在检测分析得到数字信号频率的同时，获取滤波后的数字信号的能量与滤波前的数字信号的能量的差值；微控制单元将差值和阈值进行比较，判断是否有玻璃破碎；当差值小于能量差阈值时，则没有玻璃破碎；如果差值大于或等于能量差阈值时，则有玻璃破碎。

在本发明一个较佳实施例中，利用放大器得到放大音频时，对输入声音增益进行动态调节，如果输入值变小，则提高放大器的倍数，反之则减低放大器的倍数。

在本发明一个较佳实施例中，所述通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态的具体步骤包括：

微控制单元通过OBDII接口获取并记录所有的可能是引擎开关状态的引脚的电压变化，同时利用汽车供电电压检测引擎开关的状态；

当引擎开关的状态变化与引脚的电压变化一致时，记录引脚的信息，并将这个引脚作为引擎开关的状态检测；

如果没有检测到一致的引脚，则直接利用汽车供电电压检测引擎开关的状态。

在本发明一个较佳实施例中，所述通过汽车供电电压检测引擎开关的状态的具体步骤包括：

（1）微控制单元通过A/D转化器每秒读取一次汽车的电源电压；

（2）按照时间的顺序，将读取的电源电压进行数据存储；

（3）采用记忆算法，计算并记录汽车发动机的点火电压和熄火电压：

（3.1）选择任意时间的电压与其前面三秒的电压、其前面五秒的电压作比较；

（3.2）如果所述任意时间的电压、其前面三秒的电压和其前面五秒电压都大超过0.8v，则发动机处于点火状态；

（3.3）把所述任意时间的电压之前的二十个电压点做平均值记录为发动机熄火时候的电压；

（3.4）把所述任意时间的电压之后的二十个电压点做平均值记录为发动机点火时候的电压，并记录发动机点火时的电压差；

（4）利用汽车发动机的点火电压、熄火电压和当前的电源电压，对当前汽车发动机的状态进行判断：

（4.1）把当前的电源电压与所述熄火电压做比较；

（4.2）如果当前的电源电压小于所述熄火电压加上所述点火时的电压差的百分之二十五，则判定当前时间为发动机熄火状态；

（4.3）如果不满足熄火状态的条件，即判断为发动机处于点火状态。

本发明的有益效果是：可以更精确的获得汽车的引擎状态，并且根据引擎状态更准确、灵敏的进行防盗的监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的车载智能玻璃破碎防盗报警设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备，其包括：震动传感器、麦克风、OBDII接口、微控制单元、A/D转换器、蜂鸣器或无线报警器，微控制单元包括数字信号处理器和中央处理器，所述无线报警器包括声音警报器和灯光警报器。

所述微控制单元分别与所述A/D转换器、所述震动传感器、所述蜂鸣器和所述无线报警器相连接。

所述OBDII接口分别与所述微控制单元和所述A/D转换器相连接，用于收集周边声音的所述麦克风通过放大器与所述滤波器相连接，所述滤波器与所述A/D转换器相连接。

通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态。如果引擎是关的，就启动玻璃破碎检测器。如果引擎是开的，就不启动玻璃破碎检测器，以免因为收音机等的声音而引起误报警。强盗砸碎玻璃，会产生特殊频率的声音。玻璃破碎检测器，会通过简易的DSP/CPU处理器，通过MIC收集周边的声音，并通过A/D转换成数字信号，检测分析玻璃破碎频率的声音。如果频率范围是在玻璃破碎声音频段，则启动蜂鸣器或者通过无线通信的方式报警。

一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其步骤包括：

设置玻璃破碎频率的阈值范围为10KHz-15KHz和A/D转换器的采样频率。

通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态：

如果引擎是开的，则不启动玻璃破碎检测器；

如果引擎是关的，则启动玻璃破碎检测器、麦克风和震动传感器。

通过麦克风收集汽车周边的音频，然后利用放大器得到放大音频。

A/D转换器按照设定的采样频率对放大音频进行采样和转换，并将得到的数字信号通过滤波器输入到微控制单元,利用放大器得到放大音频时，对输入声音增益进行动态调节，如果输入值变小，则提高放大器的倍数，反之则减低放大器的倍数。

微控制单元检测分析得到的数字信号的频率：

（a）如果数字信号的频率范围是在阈值范围内，则启动蜂鸣器或者通过无线通信的方式报警；采样后的数字信号会将10K-12.5KHz及12.5K到15KHz的信号重叠一起。这时我们只需要用高通IIR滤波器来检测10到12.5KHz的频率的功率即可检测出是否有玻璃破碎的声音，采样用25KHz的话，12.5KHz的左右正负对称，重叠，分成两段是为了降低采样频率，从而节省CPU计算量。

（b）在检测分析得到数字信号频率的同时，获取滤波后的数字信号的能量与滤波前的数字信号的能量的差值；微控制单元将差值和阈值进行比较，判断是否有玻璃破碎；当差值小于能量差阈值时，则没有玻璃破碎；如果差值大于或等于能量差阈值时，则有玻璃破碎。这样可以使微小玻璃破碎声也可以检测出来，即可以更准确的检测出玻璃破碎声音，提高检测灵敏度，减低误检率。

在微控制单元检测分析数字信号频率的同时，利用震动传感器检测汽车的状态，如果检测到汽车震动，就解除或者不发出警报，这样可以避免开车过程中由于误检测而得出误警报。

所述通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态的具体步骤包括：

微控制单元通过OBDII接口获取并记录所有的可能是引擎开关状态的引脚的电压变化，同时利用汽车供电电压检测引擎开关的状态；

当引擎开关的状态变化与引脚的电压变化一致的情况下，记录引脚的信息，并将这个引脚作为引擎开关的状态检测；

如果没有检测到一致的引脚，则直接利用汽车供电电压检测引擎开关的状态。

所述利用汽车供电电压检测引擎开关的状态的具体步骤包括：

（1）微控制单元通过A/D转化器每秒读取一次汽车的电源电压；

（2）按照时间的顺序，将读取的电源电压进行数据存储；

（3）采用记忆算法，计算并记录汽车发动机的点火电压和熄火电压：

（3.1）选择任意时间的电压与其前面三秒的电压、其前面五秒的电压作比较；

（3.2）如果所述任意时间的电压、其前面三秒的电压和其前面五秒电压都大超过0.8v，则发动机处于点火状态；

（3.3）把所述任意时间的电压之前的二十个电压点做平均值记录为发动机熄火时候的电压；

（3.4）把所述任意时间的电压之后的二十个电压点做平均值记录为发动机点火时候的电压，并记录发动机点火时的电压差；

（4）利用汽车发动机的点火电压、熄火电压和当前的电源电压，对当前汽车发动机的状态进行判断：

（4.1）把当前的电源电压与所述熄火电压做比较；

（4.2）如果当前的电源电压小于所述熄火电压加上所述点火时的电压差的百分之二十五，则判定当前时间为发动机熄火状态；

（4.3）如果不满足熄火状态的条件，即判断为发动机处于点火状态。

本发明车载智能玻璃破碎防盗报警设备及其控制方法的有益效果是：可以更精确的获得汽车的引擎状态，并且根据引擎状态更准确、灵敏的进行防盗的监测。。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备，其特征在于，包括：震动传感器、麦克风、OBD系统接口、微控制单元、滤波器、A/D转换器、蜂鸣器或无线报警器，

所述微控制单元分别与所述A/D转换器、所述震动传感器、所述蜂鸣器和所述无线报警器相连接，

所述OBD系统接口分别与所述微控制单元和所述A/D转换器相连接，用于收集周边声音的所述麦克风通过放大器与所述滤波器相连接，所述滤波器与所述A/D转换器相连接。

2.根据权利要求1所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备，其特征在于，微控制单元包括数字信号处理器和中央处理器。

3.根据权利要求1所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备，其特征在于，所述无线报警器包括声音警报器和灯光警报器。

4.根据权利要求1所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备，其特征在于，所述OBD系统接口为OBDII接口。

5.一种车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其特征在于，步骤包括：

设置玻璃破碎频率的阈值范围、A/D转换器的采样频率和能量差阈值；

通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态；

如果引擎是开的，则不启动玻璃破碎检测器；

如果引擎是关的，则启动玻璃破碎检测器、麦克风和震动传感器；

通过麦克风收集汽车周边的音频，然后利用放大器得到放大音频；

A/D转换器按照设定的采样频率对放大音频进行采样和转换，并将得到的数字信号通过滤波器输入到微控制单元；

将采样后的数字信号均分为2部分，并且将这2部分的信号重叠一起，以使得滤波器只对采样后的一半的数字信号进行检测；

微控制单元检测分析得到的数字信号的频率，如果数字信号的频率范围是在阈值范围内，则启动蜂鸣器或者通过无线通信的方式报警；

在微控制单元检测分析数字信号频率的同时，利用震动传感器检测汽车的状态，如果检测到汽车震动，就解除或者不发出警报。

6.根据权利要求1所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其特征在于，在检测分析得到数字信号频率的同时，获取滤波后的数字信号的能量与滤波前的数字信号的能量的差值；微控制单元将差值和阈值进行比较，判断是否有玻璃破碎；当差值小于能量差阈值时，则没有玻璃破碎；如果差值大于或等于能量差阈值时，则有玻璃破碎。

7.根据权利要求1所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其特征在于，利用放大器得到放大音频时，对输入声音增益进行动态调节，如果输入值变小，则提高放大器的倍数，反之则减低放大器的倍数。

8.根据权利要求1所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其特征在于，所述通过OBDII接口或者供给电压判断汽车引擎的开关状态的具体步骤包括：

微控制单元通过OBDII接口获取并记录所有的可能是引擎开关状态的引脚的电压变化，同时利用汽车供电电压检测引擎开关的状态；

当引擎开关的状态变化与引脚的电压变化一致时，记录引脚的信息，并将这个引脚作为引擎开关的状态检测；

如果没有检测到一致的引脚，则直接利用汽车供电电压检测引擎开关的状态。

9.根据权利要求4所述的车载智能玻璃破碎防盗报警设备的控制方法，其特征在于，所述通过汽车供电电压检测引擎开关的状态的具体步骤包括：

（1）微控制单元通过A/D转化器每秒读取一次汽车的电源电压；

（2）按照时间的顺序，将读取的电源电压进行数据存储；

（3）采用记忆算法，计算并记录汽车发动机的点火电压和熄火电压：

（3.1）选择任意时间的电压与其前面三秒的电压、其前面五秒的电压作比较；

（3.2）如果所述任意时间的电压、其前面三秒的电压和其前面五秒电压都大超过0.8v，则发动机处于点火状态；

（3.3）把所述任意时间的电压之前的二十个电压点做平均值记录为发动机熄火时候的电压；

（3.4）把所述任意时间的电压之后的二十个电压点做平均值记录为发动机点火时候的电压，并记录发动机点火时的电压差；

（4）利用汽车发动机的点火电压、熄火电压和当前的电源电压，对当前汽车发动机的状态进行判断：

（4.1）把当前的电源电压与所述熄火电压做比较；

（4.2）如果当前的电源电压小于所述熄火电压加上所述点火时的电压差的百分之二十五，则判定当前时间为发动机熄火状态；

（4.3）如果不满足熄火状态的条件，即判断为发动机处于点火状态。