CN107116964B - 一种汽车车轮防盗检测方法和装置 - Google Patents

一种汽车车轮防盗检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种汽车车轮防盗检测方法和装置,涉及汽车电子领域,用于检测汽车车轮的盗窃场景中汽车的倾斜信号;该检测方法包括:启动车轮防盗检测系统,初始化加速度传感器和单片机,收集加速度信号值,对加速度信号值降噪处理,将加速度信号转化为角度信号,存储产生的角度信号,计算摇车信号值,比较摇车信号值和汽车静止阈值,根据判断结果计算汽车角度变化值,比较汽车角度变化值与角度报警阈值,根据判断结果比较汽车角速度与静止角速度阈值,根据判断结果使警报器报警。该汽车车轮防盗检测方法和装置具有系统鲁棒性好,滤波效果好,处理运算开销小,实时性高,适合低性能、低功耗的廉价处理芯片运行的优点,适用于集成在低成本的汽车安全监视系统。

Description

一种汽车车轮防盗检测方法和装置
技术领域
本发明涉及汽车电子领域,尤其涉及一种汽车车轮防盗检测方法和装置,用于汽车防盗监测。
背景技术
据公安部交管局统计,截至2015年底,我国机动车保有量达2.79亿辆,其中汽车1.72亿辆;目前,汽车已经是人们日常生活中日趋平常的交通工具,汽车类盗窃犯罪也成了社会持续关注的焦点。其中,汽车车轮偷窃是一种常见的犯罪行为,已经成为威胁个人财产安全的重要因素。目前,汽车防盗技术主要包括机械式防盗器、芯片式防盗器、电子式防盗装置、GPS卫星定位汽车防盗系统网络式防盗器等。机械式防盗器一般采用一些机械的方式在固定方向盘或者车轮,阻碍车体的运转,进而达到汽车防盗的效果;芯片式防盗器一般采用机电的方式锁死发动机或者油路等,而使得发动机无法正常工作,最终达到防盗的效果;电子式防盗装置是结合电子识别与遥控技术而实现的,让车锁变的更加智能化;GPS卫星定位汽车防盗系统网络式防盗器是采用追踪的方式来实现防盗。这些防盗技术主要针对汽车整体的偷窃犯罪,而对于汽车组件,如车轮的偷窃鲜有涉及。
在汽车车轮偷盗场景中,窃贼必然会将车一侧抬起,以便卸载车轮。当车体被抬起时,摇晃信号受多方面因素影响,如传感器位置和冲击力作用点等。当车体摇晃时,其产生的信号也将影响摇晃信号的检测。另外,传感器自身也会产生一些噪声,如何滤除传感器的噪声,避开车体摇晃等干扰信号,有效地检测到敲击信号是一个有挑战性的问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种运算开销小,实时性高,抗干扰能领强,系统工作稳定的汽车车轮防盗检测方法和装置。
为实现上述目的,本发明提供了一种汽车车轮防盗检测方法,包括使用加速度传感器和单片机,其特征在于,包括:
步骤100所述加速度传感器收集汽车的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号,所述单片机收集来自于加速度传感器的数据,并对数据进行处理,停车后,自动启动车轮防盗检测系统,开始进行汽车倾斜信号检测;
步骤200初始化所述加速度传感器和所述单片机,初始化过程包括对系统时钟、数据采集控制定时器和通讯资源的设置;在初始化完成时,系统启动定时器并开始数据采集;数据的读取采用资源抢占式进行调配,其他资源采用循环扫描的方式;程序中采用软中断的方式保证数据加载与业务工作的同步;
步骤300读取所述加速度传感器收集的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的所述加速度信号值;
步骤400对步骤300中收集到的三个方向加速度信号进行降噪处理;
步骤500将步骤400降噪处理后的加速度信号转化为角度信号;
步骤600存储步骤500中产生的角度信号值;
步骤700根据步骤600中得到的角度信号值计算摇车信号值;
步骤710如果步骤700中计算得到的摇车信号值小于汽车静止阈值,则进入步骤800,如果摇车信号值大于汽车静止阈值,则返回步骤300;
步骤800根据步骤600存储的所述摇车信号值计算汽车角度变化值;
步骤810比较步骤800中得到的汽车角度变化值与角度报警阈值,如果汽车角度变化值大于角度报警阈值,则进入步骤820,如果汽车角度变化值大于角度报警阈值,则返回步骤300;
步骤820根据步骤810得到的角度变化量计算汽车角速度并比较汽车角速度与静止角速度阈值,如果汽车角速度大于静止角速度阈值,则进入步骤900,如果汽车角速度大于静止角速度阈值,则返回步骤300;
步骤900警报器报警。
进一步地,所述单片机的型号为MSP430芯片。
进一步地,所述加速度传感器与所述单片机集成在同一块印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)中,并安装于汽车内侧顶部且与监视模块通讯连接;所述单片机通过SPI总线读取所述加速度传感器内的加速度数据信号;将加速度传感器和单片机安装在汽车内侧顶部的优点为:能够获得准确的加速度数据。
进一步地,所述加速度传感器的水平前后方向与汽车的两侧车窗平行,以保证采集信号的强度。
进一步地,所述步骤400中对加速度信号降噪处理的方式为中值滤波和阈值滤波,中值滤波能够有效地将原始信号中存在的单独脉冲信号噪声信号滤除,运算需求小;阈值滤波能够滤除跳变信号;中值滤波仅需要存储两个数值,而阈值滤波仅需要存储一个数据,存储开销小,而且整个运算过程仅需要进行几个加法运算开销,运算量小,目前没有找到其他滤波方式,在有相同的运算开销情况下,能够达到相同的滤波效果,而且为了有效降低收重新信号检测方法所用装置的成本,任何对于单片机存储空间与运算开销的节省都有重要意义。
进一步地,步骤500将水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号值转化为水平前后方向的角度信号值和水平左右方向的角度信号值,转化公式分别为:
Ax=180×arctan(x/z)÷π (1)
Ay=180×arctan(y/z)÷π (2)
公式1和公式2中,x为水平前后方向的加速度信号值,y为水平左右方向的加速度信号值,z为垂直于水平面方向的加速度值;Ax为水平前后方向的角度信号值,Ay为水平左右方向的角度信号值,由于本发明中收集的原始数据是加速度信号值,而目标信号值为汽车车体倾斜角度信号,因此通过公式1和公式2将加速度信号值。
进一步地,步骤600以移动窗口式存储的步骤500中产生的水平前后方向和水平左右方向的各80个角度信号值,在第一采集时刻,当前存储的信号为第一角度信号、第二角度信号、第三角度信号……第七十九角度信号、第八十角度信号,并依照第一角度信号到第八十角度信号的顺序依次从前向后排列形成序列;在第二采集时刻,步骤500产生第八十一角度信号,此时,所述第一角度信号至第八十角度信号依序向前移动一位,第一角度信号离开存储序列,第八十一角度信号进入序列的第八十个位置,所述第二采集时刻与所述第一采集时刻的差值为1个角度信号计算周期。
进一步地,步骤700中所述摇车信号值的计算方式为,根据步骤600中存储的80个汽车水平左右方向角度信号值,以相邻的10个角度信号为一组,将80个汽车水平左右方向角度信号值分为8组,通过以下公式3进行计算:
其中,S为摇车信号值,A为水平左右方向的角度信号值,j为求和公式中角度信号的索引值;每组数据计算出一个摇车信号,8组信号根据公式计算后得到8个摇车信号值。
进一步地,步骤710中比较步骤700中计算的所述摇车信号值和汽车静止阈值,所述汽车静止阈值代表汽车静止时产生的摇车信号值,即汽车受到比静止阈值代表的摇车信号值更小的晃动时,才会进入步骤800;汽车静止阈值为经验值,不同车型有所不同,常设为100。
进一步地,步骤800中根据步骤600存储的所述角度信号值计算所述角度均值,计算方式为均值滤波,为了减小运算开销,计算分为两步,第一步为:
公式4中,At为角度均值,A为水平左右方向的角度信号值,为了得到稳定的角度信号,本发明中采用了均值滤波器进行滤波;使用公式4则是均值滤波的公式;均值滤波运算开销小,适用于汽车车轮防盗检测的装置;但是,均值滤波的公式4算法开销较大,影响系统的实时性,故在本发明中仅通过公式4计算一次,以得到第一个均值滤波得到的角度值,之后采用公式5计算角度均值,滤波器的运算开销将被大大减小。
在公式4中对步骤600存储的80个汽车水平左右方向所述角度信号值进行一次预处理,以后的均值运算都使用公式5进行计算,以减少计算开销,保证系统实时性,
公式5中,At1和At2为不同时刻的角度均值,i为当前角度信号标识,i-n为当前信号前的第n个信号,在公式5中,n=79;公式5的含义为:将公式4计算得到的角度均值,加上新得到角度信号除以均值常量,减去最初得到角度信号除以均值常量,相当于一个滑动窗口;
通过公式6计算角度变化值,公式6为:
Ac=At-As (6)
公式6中,Ac为角度变化值,At为角度均值,As为系统启动时刻记录下的角度均值。
进一步地,根据步骤810中的方法比较步骤800中得到的角度变化值与角度报警阈值,角度报警阈值代表的汽车正常停放状态的角度信号噪声,越小的角度报警阈值对非盗车情况的角度变化信号的抑制能力越强,说明产生比非盗车情况的角度变化信号噪声更大的角度变化值时,才会进入步骤820。
进一步地,步骤820根据步骤800得到的角度变化量计算汽车角速度,计算公式为:
公式7中,ω为汽车的角速度,Aa为角度报警阈值,As为系统启动时刻记录下的步骤(800)的角度均值,所述角速度信号值是汽车角度的变化速度。
在本发明的较佳实施方式中,提供了一种汽车车轮防盗检测装置,包括加速度传感器和单片机,所述加速度传感器收集的汽车的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号作为三个方向的加速度信号,其特征在于,包括读取模块,降噪模块,角度信号转化模块,存储模块,第一计算模块,第一比较模块,第二计算模块,第二比较模块,第三检测模块和报警模块;所述读取模块读取所述加速度传感器收集的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的所述加速度信号值;所述降噪模块对所述读取模块读取所述加速度传感器收集的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的所述加速度信号值进行降噪处理;所述角度信号转化模块将所述降噪模块降噪处理后的加速度信号转化为角度信号值;所述存储模块存储所述合并处理模块中产生的角度信号值;所述第一计算模块计算所述存储模块存储的所述角度信号值得到摇车信号值;所述第一比较模块比较所述第一计算模块得到的所述摇车信号值与汽车静止阈值;所述第二计算模块计算根据所述存储模块存储的所述角度信号值计算角度变化值;所述第二比较模块比较所述第二计算模块计算得到的角度变化值与角度报警阈值;所述第三比较模块根据所述第二计算模块计算得到的角度变化值计算汽车的角速度,并比较所述角速度与静止角速度阈值;所述报警模块录制汽车所在环境情况。
本发明的有益效果是:
1、该汽车车轮防盗检测方法和装置的工作实时性高,系统以40Hz的频率采集信号,在受冲击信号出现的第一个采样周期即可实现检测,即相应速度小于25ms。
2、该汽车车轮防盗检测方法和装置的系统鲁棒性强,本发明的通过设置多重滤波,能够有效地滤除传感器噪声,对摇晃信号进行单独提取和滤出,增加系统稳定性。
3、该汽车车轮防盗检测方法灵活性强,根据汽车的角度信号,实时监测汽车车体角度的变化,一旦变化值超过静止阈值,且角度变化速度大于车胎漏气情况下静止角速度阈值。
4、该汽车车轮防盗检测方法易于移植,能够容易地移植到其他嵌入式系统中,实现受冲击信号的检测。
5、该汽车车轮防盗检测方法对系统运算要求较小,功耗低,器件便宜,基于汽车车轮防盗检测方法的装置在市场中更具有竞争性。
6、适用于集成在低成本的汽车安全监视系统中,也可单独构成汽车车轮防盗系统。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明一个优选实施例的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,一种汽车车轮防盗检测方法,使用加速度传感器和单片机,其步骤如下:
步骤100加速度传感器收集汽车的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号,单片机收集来自于加速度传感器的数据,并对数据进行处理,停车后,自动启动车轮防盗检测系统,开始进行汽车倾斜信号检测。
步骤200初始化加速度传感器和MSP430芯片系统的单片机,设置信号采集频率为40Hz,初始化过程包括对系统时钟、数据采集控制定时器和通讯资源的设置;在初始化完成时,系统启动定时器并开始数据采集;数据的读取采用资源抢占式进行调配,其他资源采用循环扫描的方式;程序中采用软中断的方式保证数据加载与业务工作的同步。
步骤300读取加速度传感器收集的x、y、z三个方向上的加速度信号,x代表水平前后方向加速度信号值、y代表水平左右方向加速度信号值和z代表垂直于水平面方向加速度信号值。
步骤400通过中值滤波和阈值滤波对步骤300中收集到的三个方向加速度信号进行降噪处理,中值滤波能够有效地将原始信号中存在的单独脉冲信号噪声信号滤除,运算需求小;阈值滤波能够滤除跳变信号。
步骤500将步骤400降噪处理后的加速度信号转化为角度信号,转化公式为分别为:
Ax=180×arctan(x/z)÷π (1)
Ay=180×arctan(y/z)÷π (2)
公式1和公式2中,x为水平前后方向的加速度信号值,y为水平左右方向的加速度信号值,z为垂直于水平面方向的加速度值;Ax为水平前后方向的角度信号值,Ay为水平左右方向的角度信号值。
步骤600以移动窗口式存储的步骤500中产生的水平前后方向和水平左右方向的各80个角度信号值,在第一采集时刻,当前存储的信号为第一角度信号、第二角度信号、第三角度信号……第七十九角度信号、第八十角度信号,并依照第一角度信号到第八十角度信号的顺序依次从前向后排列形成序列;在第二采集时刻,步骤500产生第八十一角度信号,此时,第一角度信号至第八十角度信号依序向前移动一位,第一角度信号离开存储序列,第八十一角度信号进入序列的第八十个位置,第二采集时刻与第一采集时刻的差值为1个角度信号计算周期。
步骤700根据步骤600中得到的角度信号值计算摇车信号值,计算方式为,根据步骤600中存储的80个汽车水平左右方向角度信号值,以相邻的10个角度信号为一组,将80个汽车水平左右方向角度信号值分为8组,通过以下公式3进行计算:
其中,S为摇车信号值,A为水平左右方向的角度信号值,j为求和公式中角度信号的索引值;每组数据计算出一个摇车信号,8组信号根据公式计算后得到8个摇车信号值。
步骤710比较步骤700中计算的摇车信号值和汽车静止阈值,汽车静止阈值代表汽车静止时产生的摇车信号值,即汽车受到比静止阈值100更小的晃动时,则进入步骤800,如果摇车信号值大于汽车静止阈值100,则返回步骤300。
步骤800根据步骤600存储的摇车信号值计算汽车角度变化值,计算公式分为三个:
公式4中,At为角度变化值,A为角度信号值,在公式4中对步骤600存储的80个汽车水平左右方向角度信号值进行一次预处理后,使用公式5进行计算,以减少计算开销,保证系统实时性,
公式5中,At1和At2为不同时刻的角度均值,i为当前角度信号标识,i-n为当前信号前的第n个信号,在公式5中,n=79;
通过公式6计算角度变化值,公式6为:
Ac=At-As (6)
公式6中,Ac为角度变化值,At为角度均值,As为系统启动时刻记录下的角度均值。
步骤810比较步骤800中得到的汽车角度变化值与角度报警阈值0.7°,角度报警阈值代表的汽车正常停放状态的角度信号噪声,产生该角度信号噪声的原因可能为汽车轮胎漏气,越小的角度报警阈值对非盗车情况的角度变化信号的抑制能力越强,如果汽车角度变化值小于角度报警阈值0.7°,则进入步骤820,如果汽车角度变化值小于角度报警阈值0.7°,则返回步骤300。
步骤820根据步骤810得到的角度变化量计算汽车角速度并比较汽车角速度与静止角速度阈值0.2°/min,计算公式为:
公式6中,ω为汽车的角速度,Aa为角度报警阈值,As为系统启动时刻记录下的步骤(800)的角度均值,角速度信号值是汽车角度的变化速度,如果汽车角速度小于静止角速度阈值0.2°/min,静止角速度阈值则进入步骤900,如果汽车角速度大于静止角速度阈值0.2°/min,则返回步骤300。
步骤900警报器报警。
实施例2
一种汽车车轮防盗检测装置,包括加速度传感器和单片机,加速度传感器收集的汽车的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号作为三个方向的加速度信号,其特征在于,包括读取模块,降噪模块,角度信号转化模块,存储模块,第一计算模块,第一比较模块,第二计算模块,第二比较模块,第三检测模块和报警模块。
停车后,自动启动车轮防盗检测系统,开始进行汽车倾斜信号检测,读取模块读取加速度传感器收集的读取加速度传感器收集的x、y、z三个方向上的加速度信号,x代表水平前后方向加速度信号值、y代表水平左右方向加速度信号值和z代表垂直于水平面方向加速度信号值,并将加速度信号值数据传输到单片机,单片机对数据进行处理。
降噪模块通过中值滤波和阈值滤波对读取模块读取加速度传感器收集的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号值进行降噪处理,中值滤波能够有效地将原始信号中存在的单独脉冲信号噪声信号滤除,运算需求小;阈值滤波能够滤除跳变信号;
角度信号转化模块将降噪模块降噪处理后的加速度信号转化为角度信号值,转化公式为分别为:
Ax=180×arctan(x/z)÷π (1)
Ay=180×arctan(y/z)÷π (2)
公式1和公式2中,x为水平前后方向的加速度信号值,y为水平左右方向的加速度信号值,z为垂直于水平面方向的加速度值;Ax为水平前后方向的角度信号值,Ay为水平左右方向的角度信号值。
存储模块存储合并处理模块中产生的角度信号值,存储模块以移动窗口式存储的角度信号转化模块产生的水平前后方向和水平左右方向的各80个角度信号值,在第一采集时刻,当前存储的信号为第一角度信号、第二角度信号、第三角度信号……第七十九角度信号、第八十角度信号,并依照第一角度信号到第八十角度信号的顺序依次从前向后排列形成序列;在第二采集时刻,步骤500产生第八十一角度信号,此时,第一角度信号至第八十角度信号依序向前移动一位,第一角度信号离开存储序列,第八十一角度信号进入序列的第八十个位置,第二采集时刻与第一采集时刻的差值为1个角度信号计算周期。
第一计算模块计算存储模块存储的角度信号值得到摇车信号值,计算方式为,根据存储模块存储的80个汽车水平左右方向角度信号值,以相邻的10个角度信号为一组,将80个汽车水平左右方向角度信号值分为8组,通过以下公式3进行计算:
其中,S为摇车信号值,A为水平左右方向的角度信号值,j为求和公式中角度信号的索引值;每组数据计算出一个摇车信号,8组信号根据公式计算后得到8个摇车信号值。
第一比较模块比较第一计算模块得到的摇车信号值与汽车静止阈值,汽车静止阈值代表汽车静止时产生的摇车信号值,即汽车受到比静止阈值100更小的晃动时,则启动第二计算模块,如果摇车信号值大于汽车静止阈值100,则返回读取模块重新读取数据;
第二计算模块计算根据存储模块存储的角度信号值计算角度变化值,计算公式分为三个:
公式4中,At为角度变化值,A为角度信号值,在公式4中对步骤600存储的80个汽车水平左右方向角度信号值进行一次预处理后,使用公式5进行计算,以减少计算开销,保证系统实时性,
公式5中,At1和At2为不同时刻的角度均值,i为当前角度信号标识,i-n为当前信号前的第n个信号,在公式5中,n=79;
通过公式6计算角度变化值,公式6为:
Ac=At-As (6)
公式(6)中,Ac为角度变化值,At为角度均值,As为系统启动时刻记录下的角度均值。
第二比较模块比较第二计算模块计算得到的角度变化值与角度报警阈值0.7°,角度报警阈值代表的汽车正常停放状态的角度信号噪声,产生该角度信号噪声的原因可能为汽车轮胎漏气,越小的角度报警阈值对非盗车情况的角度变化信号的抑制能力越强,如果汽车角度变化值小于角度报警阈值0.7°,则启动第三比较模块,如果汽车角度变化值小于角度报警阈值0.7°,则返回读取模块重新读取数据;
第三比较模块根据第二计算模块计算得到的角度变化值计算汽车的角速度,并比较角速度与静止角速度阈值0.2°/min,计算公式为:
公式6中,ω为汽车的角速度,Aa为角度报警阈值,As为系统启动时刻记录下的步骤(800)的角度均值,角速度信号值是汽车角度的变化速度,如果汽车角速度小于静止角速度阈值0.2°/min,静止角速度阈值则启动报警模块,如果汽车角速度大于静止角速度阈值0.2°/min,则返回读取模块重新读取数据。
报警模块录制汽车所在环境情况。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种汽车车轮防盗检测方法,用于汽车防盗监测,其特征在于,包括使用加速度传感器和单片机,检测步骤包括:
步骤(100)所述加速度传感器收集汽车的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号,所述单片机收集来自于加速度传感器的数据,并对数据进行处理,停车后,自动启动车轮防盗检测系统,开始进行汽车倾斜信号检测;
步骤(200)初始化所述加速度传感器和所述单片机;
步骤(300)读取所述加速度传感器收集的水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的所述加速度信号值;
步骤(400)对步骤(300)中收集到的三个方向加速度信号进行降噪处理;
步骤(500)将步骤(400)降噪处理后的加速度信号转化为角度信号;
步骤(600)存储步骤(500)中产生的角度信号值;
步骤(700)根据步骤(600)中得到的角度信号值计算摇车信号值;
步骤(710)如果步骤(700)中计算得到的摇车信号值小于汽车静止阈值,则进入步骤(800),如果摇车信号值大于汽车静止阈值,则返回步骤(300);
步骤(800)根据步骤(600)存储的所述摇车信号值计算汽车角度均值;
步骤(810)比较步骤(800)中得到的汽车角度变化值与角度报警阈值,如果汽车角度变化值大于角度报警阈值,则进入步骤(820),如果汽车角度变化值小于角度报警阈值,则返回步骤(300);
步骤(820)根据步骤(810)得到的角度变化量计算汽车角速度并比较汽车角速度与静止角速度阈值,如果汽车角速度小于静止角速度阈值,则进入步骤(900),如果汽车角速度大于静止角速度阈值,则返回步骤(300);
步骤(900)警报器报警;
步骤(600)以移动窗口式存储的步骤(500)中产生的水平前后方向和水平左右方向的各80个角度信号值,在第一采集时刻,当前存储的信号为第一角度信号、第二角度信号、第三角度信号……第七十九角度信号、第八十角度信号,并依照第一角度信号到第八十角度信号的顺序依次从前向后排列形成序列;在第二采集时刻,步骤(500)产生第八十一角度信号,此时,所述第一角度信号至第八十角度信号依序向前移动一位,第一角度信号离开存储序列,第八十一角度信号进入序列的第八十个位置,所述第二采集时刻与所述第一采集时刻的差值为1个角度信号计算周期;
步骤(700)中所述摇车信号值的计算方式为,根据步骤(600)中存储的80个汽车水平左右方向角度信号值,以相邻的10个角度信号为一组,将80个汽车水平左右方向角度信号值分为8组,通过以下公式(3)进行计算:
其中,S为摇车信号值,A为水平左右方向的角度信号值,j为求和公式中角度信号的索引值;每组数据计算出一个摇车信号,8组信号根据公式计算后得到8个摇车信号值。
2.如权利要求1所述的汽车车轮防盗检测方法,其特征在于,所述步骤(400)中对加速度信号降噪处理的方式为中值滤波和阈值滤波,滤除单个脉冲噪声和大幅度跳变噪声。
3.如权利要求2所述的汽车车轮防盗检测方法,其特征在于,步骤(500)将水平前后方向、水平左右方向和垂直于水平面方向三个方向的加速度信号值转化为水平前后方向的角度信号值和水平左右方向的角度信号值,转化公式分别为:
Ax=180×arctan(x/z)÷π (1)
Ay=180×arctan(y/z)÷π (2)
公式1和公式2中,x为水平前后方向的加速度信号值,y为水平左右方向的加速度信号值,z为垂直于水平面方向的加速度值;Ax为水平前后方向的角度信号值,Ay为水平左右方向的角度信号值。
4.如权利要求3所述的汽车车轮防盗检测方法,其特征在于,步骤(710)中比较步骤(700)中计算的所述摇车信号值和汽车静止阈值,所述汽车静止阈值代表汽车静止时产生的摇车信号值,即汽车受到比静止阈值代表的摇车信号值更小的晃动时,才会进入步骤(800)。
5.如权利要求4所述的汽车车轮防盗检测方法,其特征在于,步骤(800)中根据步骤(600)存储的所述角度信号值计算所述角度均值,计算方式为均值滤波,计算分为两步,第一步为:
公式(4)中,At为角度均值,A为水平左右方向的角度信号值,在公式(4)中对步骤(600)存储的80个汽车水平左右方向所述角度信号值进行一次预处理,以后的均值运算使用公式(5)进行计算,
公式(5)中,At1和At2为不同时刻的角度均值,i为当前角度信号标识,i-n为当前信号前的第n个信号,在公式(5)中,n=79;通过公式(6)计算角度变化值,公式(6)为:
Ac=At-As (6)
公式(6)中,Ac为角度变化值,At为角度均值,As为系统启动时刻记录下的角度均值。
6.如权利要求5所述的汽车车轮防盗检测方法,其特征在于,根据步骤(810)中的方法比较步骤(800)中得到的角度变化值与角度报警阈值,角度报警阈值代表的汽车正常停放状态的角度信号噪声,越小的角度报警阈值对非盗车情况的角度变化信号的抑制能力越强,说明产生比非盗车情况的角度变化信号噪声更大的角度变化值时,才会进入步骤(820)。
7.如权利要求6所述的汽车车轮防盗检测方法,其特征在于,步骤(820)根据步骤(800)得到的角度变化量计算汽车角速度,计算公式为:
公式(7)中,ω为汽车的角速度,Aa为角度报警阈值,As为系统启动时刻记录下的步骤(800)的角度均值,所述角速度信号值是汽车角度的变化速度。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005062260A2 (en) * 2003-12-18 2005-07-07 The Titan Corporation Device and method for detecting operation of motor vehicles by monitored individuals
CN202071643U (zh) * 2011-04-29 2011-12-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车轮胎防盗报警系统
CN102759394A (zh) * 2011-04-26 2012-10-31 中国移动通信集团公司 检测车体震动的装置与方法
WO2014181511A1 (ja) * 2013-05-08 2014-11-13 株式会社デンソー 盗難検知システム、当該システムを構成する送信装置及び受信装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602005003569T2 (de) * 2005-08-10 2008-10-23 Rocky Lin Befestigung für eine Radabdeckung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005062260A2 (en) * 2003-12-18 2005-07-07 The Titan Corporation Device and method for detecting operation of motor vehicles by monitored individuals
CN102759394A (zh) * 2011-04-26 2012-10-31 中国移动通信集团公司 检测车体震动的装置与方法
CN202071643U (zh) * 2011-04-29 2011-12-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车轮胎防盗报警系统
WO2014181511A1 (ja) * 2013-05-08 2014-11-13 株式会社デンソー 盗難検知システム、当該システムを構成する送信装置及び受信装置

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