CN105329210B - 一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法 - Google Patents

一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统，主要包括：车载智能终端设备、三轴重力感应传感器、定位模块、摄像头、通讯模块、车辆远程智能防盗监测平台等。本发明涉及的车辆智能防盗系统，可使车主实时监控车辆状态，及时、准确地了解车辆情况，还可通过车辆防盗App控制车辆。本发明安全可靠，与车辆的兼容性好，具有在车辆防盗领域应用的前景。

Description

一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法
技术领域
本发明涉及一种车辆智能防盗系统的方法，具体涉及一种以车辆异常震动为基础构建的智能防盗系统的方法。
背景技术
随着经济的发展，汽车已成为人们生活中很重要的交通工具，为避免车辆被偷，许多车主都会在车上装设防盗器，现有技术的防盗器多为单向防盗器，当车辆受到破坏时，只有声光报警，车主可在听到警示声音后，立刻赶往车辆停放处，检视车辆，给车主造成许多不便。尤其是当停车处离车主有一段距离时，更是给车主造成极大的困扰。
现有车辆防盗技术一般是被动防盗，在车上安装震动传感器，在车辆非正常震动的时候发出声光警报，这种防盗设备有明显的缺陷：1、容易被破解；2、防盗器的安装需要破坏车辆原有电路，导致车辆安全隐患；3、雷电天气时，雷声会触动报警装置，易发生误报现象；4、在停车地点较远时，车主不能及时、准确地了解车辆情况，也不能对车辆进行远程控制；5、车辆被盗后不易跟踪，不利于找回车辆。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统，所述车辆智能防盗系统包括：车载智能终端设备、三轴重力感应传感器、定位模块、摄像头、通讯模块、声光报警装置、车辆远程智能防盗监测平台、智能手机、车辆防盗App。
所述车载智能终端设备是搭载安卓系统，具有显示屏的智能设备。
所述三轴重力感应传感器安装于车载智能终端的集成电路(IC)上。
所述定位模块具有实时记录车辆位置坐标的功能，车辆锁定时开启定位模块，并将初始坐标数据传输至所述车载智能终端。
可选地，所述定位模块为GPS或北斗导航系统。
所述摄像头，安装在车辆后方，可360°旋转拍摄，含红外设备，记录初始影像时，若发现四周有人活动则自动旋转至无人区域拍摄，以获得更准确的参照物。
所述通讯模块为无线网络通信，包括但不限于，WiFi、3G/4G/5G、蓝牙、Zigbee。优选为Zigbee与3G/4G/5G相结合，所述智能手机与所述车载智能终端设置有Zigbee无线传输的接口，所述Zigbee的传输距离在150米以内，在超出所述Zigbee的传输范围后，所述智能手机自动转变为3G/4G/5G通讯方式与所述车载智能终端进行无线网络通信。Zigbee无线传输的优点为能耗低、传输速率快、节省移动数据流量、数据传输精确。
所述车辆远程智能防盗监测平台同时监控多辆汽车，实时监控车辆状态并及时与相关人员建立通信联系。
所述智能手机由车主控制，并安装车辆防盗App。
本发明还提供一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，具体步骤如下：
车辆锁定时，车载智能终端设备接收到锁定信息，经由通讯模块发送指令到车主的智能手机和车辆远程智能防盗监测平台，所述智能手机上安装有相应的车辆防盗App，所述App启动并进入安防状态，接收所述车载智能终端设备发送的车辆锁定初始状态信息并存储在所述智能手机端，所述App进入安防静默状态，在后台自动运行；所述车辆远程智能防盗监测平台同时存储接收到的所述车辆锁定初始状态信息。
当车辆被异常震动时，所述车载智能终端集成电路(IC)自带的三轴重力感应传感器监测到异常震动数据，所述三轴重力感应传感器将监测到的异常震动数据传输给所述智能终端的MCU，所述MCU接收到所述异常震动数据，所述异常震动数据经处理后，经由通讯模块向外界传输。
所述异常震动数据的传输方向有两种：第一种传输方向是，所述MCU向所述车辆远程智能防盗监测平台传输所述异常震动数据，所述车辆远程智能防盗监测平台接收到所述异常震动数据后，将其存储，向所述车载智能终端发出指令，所述车载智能终端向所述车辆远程智能防盗监测平台发送车辆实时状态信息，所述车辆远程智能防盗监测平台将收到的所述车辆实时状态信息与所述车辆锁定初始状态信息相对比，若未发现异常，则重复获取车辆实时状态信息直至所述MCU发送的震动数据恢复正常，若发现异常，则启动声光报警装置，并向车主的手机发送车辆异常信息，可通过向车主手机内安装的App发送信息或直接发送短信的方式实现。第二种传输方向是，所述MCU向用户的智能手机传输所述异常震动数据，所述智能手机接收到所述异常震动数据后，向所述车载智能终端发出指令，所述车载智能终端向所述智能手机发送车辆实时状态信息，所述智能手机将收到的所述车辆实时状态信息与所述车辆锁定初始状态信息相对比，若未发现异常，则重复获取车辆实时状态信息直至所述MCU发送的震动数据恢复正常，若发现异常，则启动声光报警装置，并在手机上发出震动和/或提示音提醒车主车辆异常。车主可在手机侧选择两种传输方向中的一种。
车主在得知车辆异常震动后，通过所述手机App向车载智能终端发出指令，切断油路、关闭发动机。
所述车辆锁定初始状态信息包括但不限于，车辆锁定时，所述定位模块确定的车辆初始坐标、所述摄像头记录的车辆周围的初始影像。同样，所述车辆实时状态信息包括但不限于，所述定位模块确定的车辆实时坐标、所述摄像头记录的车辆周围的实时影像。
车辆锁定初始状态的信息经过车载智能终端的压缩、加密处理，即减少数据流量又保障了信息安全。
所述三轴感应传感器测量车辆异常震动的方法为，所述三轴感应传感器调用集成电路上的数字时钟，在预设时间内，车辆向某一方向位移是否大于预设阈值，若不大于则返回初始状态，若大于则所述三轴感应传感器判定车辆震动异常，输出异常震动数据。
进一步的，所述三轴传感器在判定车辆震动异常时，不输出异常震动数据，继续测量车辆在第二预定时间内的位移是否大于第二预设阈值，若不大于则返回初始状态，若大于则根据车主对车辆敏感性的设定，所述三轴传感器输出异常震动数据或进入第三判定模式；所述第三判定模式为不输出异常震动数据，测量车辆在第三预定时间内的位移大于第三预设阈值，输出异常震动数据。
所述预设时间、预设阈值为所述车载智能终端默认设置值，可根据不同的车况调整设置值。同样的，所述第二预定时间、第三预定时间、第二预设阈值、第三预设阈值也为所述车载智能终端默认设置值，也可根据不同的车况调整设置值。
可选的，为保证车辆不被狂风、暴雨、雷电影响而造成误判，本发明的车辆智能防盗系统还包括一个风雨雷电检测模块。所述风雨雷电检测模块包括声音传感器、信号特征处理器、特征比较器。所述特征比较器存储有风声、雨声、雷声的特征数据。
所述风雨雷电检测模块的运行方法为：所述声音传感器检测到声音信号，将声音信号转化为数据信息传递给所述信号特征处理器，所述信号特征处理器将数据特征去除直流分量、滤波等，并发送处理后的数据至特征比较器，所述特征比较器将收到的数据与所存储的风声、雨声、雷声特征数据对比，若判断所述声音信号是风声和/或雨声和/或雷声，则发送信号至所述车载智能终端MCU，否则返回初始值；所述车载智能终端MCU接收到风雨雷电检测模块发送的信号后，返回初始状态。
本发明涉及的一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统，由三轴重力感应传感器实时监测车辆的震动状态，具有可调的灵敏度，满足不同用户的需求。车主可通过车辆远程智能防盗监测平台监控车辆状态，并能与车辆实时通信，及时、准确地了解车辆情况。本发明涉及的车辆智能防盗系统主要包括网络平台、车载终端、车载外设、通讯模块，在应用时无需破坏车辆原有电路，保障了原厂车辆的安全性。本发明涉及的车辆智能防盗系统增加了风雨雷电检测模块，狂风暴雨雷电天气时，仍可正常工作，不会发生误报现象。本发明涉及的车辆智能防盗系统还具有远程控制车辆的功能，在车辆被盗或疑似被盗时，车主可通过车辆防盗App控制切断油路、关闭发动机。本发明涉及的车辆智能防盗系统安全可靠，与车辆的兼容性好，具有在车辆防盗领域应用的前景。
附图说明
图1为本发明实施例1的部分功能实现过程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
实施例1
一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，具体步骤如下：
如图1所示，车辆锁定时，车载智能终端设备接收到锁定信息，2G网络模块经由UART与车主的智能手机和车辆远程智能防盗监测平台建立TCP连接，并发送指令，智能终端的MCU通过GPIO1检测汽车是否已熄火，如果汽车熄火，则向智能手机反馈信息，所述智能手机上安装有相应的车辆防盗App，所述App启动并进入安防状态，接收所述车载智能终端设备发送的车辆锁定初始状态信息并存储在所述智能手机端，所述App进入安防静默状态，在后台自动运行；所述车辆远程智能防盗监测平台同时存储接收到的所述车辆锁定初始状态信息；所述智能终端的MCU进入低功耗模式。
MCU通过I2C来设置三轴重力感应器，当车辆被异常震动时，所述车载智能终端集成电路(IC)自带的三轴重力感应传感器监测到异常震动数据，所述三轴重力感应传感器将监测到的异常震动数据，唤醒所述智能终端的MCU，并通过GPIO2输出向其输出一个脉冲，所述MCU接收到所述脉冲，处理后经由通讯模块向外界传输。
所述MCU向用户的智能手机传输所述异常震动数据，所述智能手机接收到所述异常震动数据后，向所述车载智能终端发出指令，所述车载智能终端向所述智能手机发送车辆实时状态信息，所述智能手机将收到的所述车辆实时状态信息与所述车辆锁定初始状态信息相对比，若未发现异常，则重复获取车辆实时状态信息直至所述MCU发送的震动数据恢复正常，若发现异常，则启动声光报警装置，并在手机上发出震动和/或提示音提醒车主车辆异常。车主在得知车辆异常震动后，通过所述手机App向车载智能终端发出指令，切断油路、关闭发动机。
实施例2
一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统，所述车辆智能防盗系统包括：车载智能终端设备、三轴重力感应传感器、定位模块、摄像头、通讯模块、声光报警装置、车辆远程智能防盗监测平台、智能手机、车辆防盗App。
所述车载智能终端设备是搭载安卓系统，具有显示屏的智能设备。所述三轴重力感应传感器安装于车载智能终端的集成电路(IC)上。所述定位模块具有实时记录车辆位置坐标的功能，车辆锁定时开启定位模块，并将初始坐标数据传输至所述车载智能终端。所述定位模块为GPS导航系统。所述摄像头，安装在车辆后方，可360°旋转拍摄，含红外设备，记录初始影像时，若发现四周有人活动则自动旋转至无人区域拍摄，以获得更准确的参照物。所述通讯模块为Zigbee与3G/4G/5G相结合的无线网络通信，所述智能手机与所述车载智能终端设置有Zigbee无线传输的接口，所述Zigbee的传输距离在150米以内，在超出所述Zigbee的传输范围后，所述智能手机自动转变为3G/4G/5G通讯方式与所述车载智能终端进行无线网络通信。Zigbee无线传输的优点为能耗低、传输速率快、节省移动数据流量、数据传输精确。
所述车辆远程智能防盗监测平台同时监控多辆汽车，实时监控车辆状态并及时与相关人员建立通信联系。所述智能手机由车主控制，并安装车辆防盗App。
实施例3
本实施例与实施例2的区别是增加了一个风雨雷电检测模块，其目的是保证车辆不被狂风、暴雨、雷电影响而造成误判。所述风雨雷电检测模块包括声音传感器、信号特征处理器、特征比较器。所述特征比较器存储有风声、雨声、雷声的特征数据。
所述风雨雷电检测模块的运行方法为：所述声音传感器检测到声音信号，将声音信号转化为数据信息传递给所述信号特征处理器，所述信号特征处理器将数据特征去除直流分量、滤波等，并发送处理后的数据至特征比较器，所述特征比较器将收到的数据与所存储的风声、雨声、雷声特征数据对比，若判断所述声音信号是风声和/或雨声和/或雷声，则发送信号至所述车载智能终端MCU，否则返回初始值；所述车载智能终端MCU接收到风雨雷电检测模块发送的信号后，返回初始状态。
实施例4
三轴感应传感器测量车辆异常震动的方法为，所述三轴感应传感器调用集成电路上的数字时钟，在预设时间内，车辆向某一方向位移是否大于预设阈值，若不大于则返回初始状态，若大于则所述三轴感应传感器判定车辆震动异常，不输出异常震动数据，继续测量车辆在第二预定时间内的位移是否大于第二预设阈值，若不大于则返回初始状态，若大于则根据车主对车辆敏感性的设定，所述三轴传感器输出异常震动数据或进入第三判定模式；所述第三判定模式为不输出异常震动数据，测量车辆在第三预定时间内的位移大于第三预设阈值，输出异常震动数据。

Claims (7)

1.一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统包括，车载智能终端设备、三轴重力感应传感器、定位模块、摄像头、通讯模块、声光报警装置、车辆远程智能防盗监测平台、智能手机、车辆防盗App；
所述车载智能终端设备是搭载安卓系统，具有显示屏的智能设备；
所述三轴重力感应传感器安装于车载智能终端的集成电路IC上；
所述定位模块具有实时记录车辆位置坐标的功能，车辆锁定时开启定位模块，并将初始坐标数据传输至所述车载智能终端；
所述摄像头，安装在车辆后方，可360°旋转拍摄，含红外设备，记录初始影像时，若发现四周有人活动则自动旋转至无人区域拍摄，以获得更准确的参照物；
所述通讯模块为无线网络通信，选自WiFi、3G/4G/5G、蓝牙、Zigbee；
所述车辆远程智能防盗监测平台同时监控多辆汽车，实时监控车辆状态并及时与相关人员建立通信联系；
所述智能手机由车主控制，并安装车辆防盗App；
具体步骤如下：
车辆锁定时，车载智能终端设备接收到锁定信息，经由通讯模块发送指令到车主的智能手机和车辆远程智能防盗监测平台，所述智能手机上安装有相应的车辆防盗App，所述App启动并进入安防状态，接收所述车载智能终端设备发送的车辆锁定初始状态信息并存储在所述智能手机端，所述App进入安防静默状态，在后台自动运行；所述车辆远程智能防盗监测平台同时存储接收到的所述车辆锁定初始状态信息；
当车辆被异常震动时，所述车载智能终端集成电路IC自带的三轴重力感应传感器监测到异常震动数据，所述三轴重力感应传感器将监测到的异常震动数据传输给所述智能终端的MCU，所述MCU接收到所述异常震动数据，所述异常震动数据经处理后，经由通讯模块向外界传输；
所述异常震动数据的传输方向有两种：第一种传输方向是，所述MCU向所述车辆远程智能防盗监测平台传输所述异常震动数据，所述车辆远程智能防盗监测平台接收到所述异常震动数据后，将其存储，向所述车载智能终端发出指令，所述车载智能终端向所述车辆远程智能防盗监测平台发送车辆实时状态信息，所述车辆远程智能防盗监测平台将收到的所述车辆实时状态信息与所述车辆锁定初始状态信息相对比，若未发现异常，则重复获取车辆实时状态信息直至所述MCU发送的震动数据恢复正常，若发现异常，则启动声光报警装置，并向车主的手机发送车辆异常信息；第二种传输方向是，所述MCU向用户的智能手机传输所述异常震动数据，所述智能手机接收到所述异常震动数据后，向所述车载智能终端发出指令，所述车载智能终端向所述智能手机发送车辆实时状态信息，所述智能手机将收到的所述车辆实时状态信息与所述车辆锁定初始状态信息相对比，若未发现异常，则重复获取车辆实时状态信息直至所述MCU发送的震动数据恢复正常，若发现异常，则启动声光报警装置，并在手机上发出震动和/或提示音提醒车主车辆异常；车主可在手机侧选择两种传输方向中的一种；
车主在得知车辆异常震动后，通过所述手机App向车载智能终端发出指令，切断油路、关闭发动机；
所述车辆锁定初始状态信息包括，车辆锁定时，所述定位模块确定的车辆初始坐标、所述摄像头记录的车辆周围的初始影像；同样，所述车辆实时状态信息包括，所述定位模块确定的车辆实时坐标、所述摄像头记录的车辆周围的实时影像；
车辆锁定初始状态的信息经过车载智能终端的压缩、加密处理，即减少数据流量又保障了信息安全；
所述三轴感应传感器测量车辆异常震动的方法为，所述三轴感应传感器调用集成电路上的数字时钟，在预设时间内，车辆向某一方向位移是否大于预设阈值，若不大于则返回初始状态，若大于则所述三轴感应传感器判定车辆震动异常，输出异常震动数据。
2.根据权利要求1所述一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述定位模块为GPS或北斗导航系统。
3.根据权利要求1所述一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述通讯模块为Zigbee与3G/4G/5G相结合，所述智能手机与所述车载智能终端设置有Zigbee无线传输的接口，所述Zigbee的传输距离在150米以内，在超出所述Zigbee的传输范围后，所述智能手机自动转变为3G/4G/5G通讯方式与所述车载智能终端进行无线网络通信。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述车辆智能防盗系统还包括一个风雨雷电检测模块，所述风雨雷电检测模块包括声音传感器、信号特征处理器、特征比较器，所述特征比较器存储有风声、雨声、雷声的特征数据；
所述风雨雷电检测模块的运行方法为：所述声音传感器检测到声音信号，将声音信号转化为数据信息传递给所述信号特征处理器，所述信号特征处理器将数据特征去除直流分量、滤波等，并发送处理后的数据至特征比较器，所述特征比较器将收到的数据与所存储的风声、雨声、雷声特征数据对比，若判断所述声音信号是风声和/或雨声和/或雷声，则发送信号至所述车载智能终端MCU，否则返回初始值；所述车载智能终端MCU接收到风雨雷电检测模块发送的信号后，返回初始状态。
5.根据权利要求1所述一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述向车主的手机发送车辆异常信息的方式为，向车主手机内安装的App发送信息或直接发送短信。
6.根据权利要求1所述一种基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述三轴感应传感器测量车辆异常震动的方法中，当所述三轴传感器在判定车辆震动异常时，不输出异常震动数据，继续测量车辆在第二预定时间内的位移是否大于第二预设阈值，若不大于则返回初始状态，若大于则根据车主对车辆敏感性的设定，所述三轴传感器输出异常震动数据或进入第三判定模式；所述第三判定模式为不输出异常震动数据，测量车辆在第三预定时间内的位移大于第三预设阈值，输出异常震动数据；
所述预设时间、预设阈值、第二预定时间、第三预定时间、第二预设阈值、第三预设阈值为所述车载智能终端默认设置值。
7.根据权利要求6所述基于异常震动监测的车辆智能防盗系统的方法，其特征在于：所述预设时间、预设阈值、第二预定时间、第三预定时间、第二预设阈值、第三预设阈值根据不同的车况调整设置值。
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