CN1487891A - 车载侵入检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，该车载侵入检测装置构造成：如反射波的输出电平在达到或超过一个第一输出电平后，在一预定时间内达到或超过一个比第一输出电平高的第二输出电平，则不把该反射波识别为表示侵入。

Description

车载侵入检测装置
技术领域
本发明涉及一种使用无线电波或超声波防止非法侵入车辆的车载侵入检测装置，特别涉及一种构造成可有效防止错误检测的车载侵入检测装置。
背景技术
图1为示出一种检测一车辆中侵入者的车载侵入检测装置的结构的简化方框图。在该图中，标号1为该车载侵入检测装置，标号2为一物体例如一侵入者。该车载侵入检测装置1包括一产生例如2.45GHz的无线电波输出的振荡器11、一发射天线12、一接收天线13和一频率转换器14，该车载侵入检测装置装在合适位置如车辆内天花板上。
在图1装置中，从天线12向物体2发射由振荡器11产生的例如为2.45GHz的输出。从物体2反射的波由接收天线13接收后在频率转换器14中与一部分发射波混合而产生一差拍信号。
工作时，如在车辆内检测到一移动物体，则该车载侵入检测装置把该物体检测为一侵入者。检测移动物体时使用多普勒效应。假设物体2在移动，此时，由于多普勒效应反射波的频率稍稍漂移。当发射频率为例如f0时，反射频率为f0+Δ。这里，漂移量Δ由下式计算。
Δ＝反射频率-发射频率＝(2v/c)f0...(1)
v：物体2与传感器之间的相对速度
c：光速
从式(1)可知，Δ的值与发射波频率f0相比极小。例如，当发射频率为2.45GHz时，Δ的数量级为几十Hz。由于很难直接测量漂移量Δ，因此测量发射波与接收波之间的差拍，并输出一等于漂移量Δ的频率的信号。
但是，在图1所示车载侵入检测装置的情况下，如该装置本身受到作用在车身上的冲击的晃动，例如当足球击打车身或车身受到一阵风的晃动时，所造成的相对运动会被错误识别成出现报警条件，从而即使反射物体不移动也会发出警报。而且，在足球击打车身、车身暂时变形然后恢复原状，或车主洗车过程中车的发动机罩发生暂时变形时，车载侵入检测装置会由于车身的这一变形而发生晃动，造成车载侵入检测装置与反射物体之间的相对运动；这也会造成误报警。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种车载侵入检测装置，它不会把上述各例所述与偷盗无关的车身晃动错误识别成发生侵入。
为解决上述问题，作为第一种装置，本发明提供一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的输出电平在达到或超过一个第一输出电平后，在一预定时间内达到了或超过了一个比第一输出电平高的第二输出电平，则不把该反射波识别为(认定为)表示侵入。
一般来说，由击打车身的足球之类物体造成的冲击力猛然晃动车身。因此，此时产生的所接收信号输出的上升时间比有人侵入时短得多。鉴于此，第一电平和比第一电平高的第二电平设定成用作信号输出电平，当该输出从第一电平上升到第二电平所花时间比预定时间短时，可确定该事件并非由有人侵入或其他非法行为造成。从而避免发生错误检测。
作为第二种装置，本发明提供一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的比预定电平高的输出电平未持续一段预定时间，则不把该反射波识别为表示侵入。
当车身受阵风的晃动或当受到外部作用发生某种振动时，车身受到的冲击在短时间内便会归于消失。鉴于此，如该接收装置的超过表明侵入的预定电平的输出不持续该段预定时间，则可确定该事件并非由有人侵入或其他非法行为造成，从而避免错误检测。
作为第三种装置，本发明提供一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，该车载侵入检测装置设定成：如反射波的频率在一预定频率范围之外，则不把该反射波识别为表示侵入。
接收装置检测到有人侵入时产生的输出频率的范围不宽，而是落入较有限的频率范围内。因此，当接收装置的输出频率在表明检测到有人侵入的该预定频率范围之外时，可确定该输出不表明有人侵入。从而可避免错误检测。
本发明第四种装置的特征在于，如果第一、第二和第三装置中规定的任一避免错误检测的条件得到满足，则可确定该检测为错误检测。
本发明第五种装置的特征在于，如果第一和第二装置中规定的避免错误检测的条件都得到满足，则可确定该检测为错误检测。
本发明第六种装置的特征在于，如果第二和第三装置中规定的避免错误检测的条件都得到满足，则可确定该检测为错误检测。
通过将第四、第五和第六种装置中的这些避免错误检测的条件以各种方式组合就可获得一能有效防止由各种外部冲击造成的错误检测的车载侵入检测装置。
本发明还提供一种装有第一、第二和第三种装置中任一装置的车辆。按照这种车辆，在避免错误检测的同时可有效检测到盗车企图。
附图说明
图1为示出现有车载侵入检测装置的结构的简化方框图；
图2为示出本发明一实施例的车载侵入检测装置的结构的方框图；
图3为示出本发明第一实施例的车载侵入检测装置的工作原理的波形图；
图4为说明本发明第一实施例的车载侵入检测装置的工作情况的流程图；
图5为示出本发明第二实施例的车载侵入检测装置的工作原理的波形图；
图6为说明本发明第二实施例的车载侵入检测装置的工作情况的流程图；
图7为示出本发明第三实施例车的载侵入检测装置的工作原理的波形图；以及
图8为说明本发明第三实施例的车载侵入检测装置的工作情况的流程图。
具体实施方式
图2为示出本发明一实施例的车载侵入检测装置的电路结构的方框图。在该图中，标号20为振荡电路，22为发射电路，24为用于接收反射波的接收电路，26为用于混合发射波和接收波而产生一差拍信号的混合电路，28为用于放大混合电路的输出的放大电路，30为供电电路。
此外，在图2中，标号40为一接收放大电路28的输出、分析该信号、检测车辆遭侵入的微计算机。微计算机40的输出经一驱动电路42传到一警报ECU(电子控制装置)44，该警报ECU产生一表明出现警报条件的警报输出。该警报ECU可构造成专用于该车载侵入检测装置而工作，但通常该ECU也可带有根据从一般传感器、包括从门传感器收到的信号表示警报条件的机能。
在图2中，由虚线围成的方框一般构作成一装在车辆内合适位置如天花板上的传感器50。或者，该传感器也可装在车辆内地图灯(阅读灯)旁。此外，微计算机40和驱动电路42也可与该传感器制成一体。
图3为说明本发明第一实施例的车载侵入检测装置的工作原理的信号波形图；该图示出从放大电路28输出的差拍信号和在微计算机40中整流的全波的信号波形。
当车辆受足球之类物体击打时，该冲击造成短时车辆发生变形，并短时终止。因此，在这种情况下，由混合电路26产生的差拍波的强度具有一旦识别到该差拍波存在就迅速上升到最大值后又迅速下降的倾向。另一方面，当检测到有人侵入车辆时，所产生的差拍波的强度随着侵入者的移动而上升得较慢。因此，当检测到差拍波信号迅速上升时，可确定该差拍信号不是侵入者试图盗车的结果而只是车辆受外部冲击的结果。
因此，在图3所示的差拍波信号波形(传感器信号)中，把一据其可识别存在侵入的阈值设为电平1(在该例中为200mV)，而把一大于电平1但小于最大值的电平设为第二电平(在该例中为800mV)；然后，测量从输出超过电平1到输出达到电平2的时间ΔT。如果AT小于一预定时间t，则可确定该差拍信号是由冲击造成的而不是由非法侵入造成的。足以区分由冲击造成的输出波动与由侵入造成的输出波动的该预定时间t的值通过各种实验加以选择。当ΔT等于或大于如此选择的预定时间时，可确定检测到一试图非法侵入的人。这可防止由与偷盗无关的车身晃动错误触发的报警。电平1可设定成比上述阈值高，但应选择成比电平2足够小。把检测到侵入时发生的较高值选为电平2。
图4为微计算机40执行上述防错误识别原理时的处理程序流程图。以预定时间间隔反复执行图4所示的处理程序。首先，在步骤S1进行A/D输入处理，以把从放大电路28输入的模拟信号转换成数字信号，之后进行全波整流。然后，在步骤S2确定输入信号的值是否等于或大于第一电平。在该实施例中，第一电平取为200mV。
如在步骤S2的回答为否(NO)，即如果该值小于据其可识别发生差拍信号的强度，则计数器值在步骤S3初始化(成0)，且该过程终止，从而准备下一处理周期。另一方面，如在步骤S2的回答为是(YES)，即如果该值达到据其可识别发生差拍信号的强度，则计数器值在步骤S4加1。
然后，在步骤S5确定差拍信号的电平是否等于或大于第二电平。在该实施例中，第二电平取为800mV。如果在步骤S5的回答为否，该过程终止，以准备下一处理周期。这样，如果信号大于电平1但小于电平2，计数器在步骤S4与该信号取样周期同步地递加并测量时间ΔT。
当信号输出超过电平2从而在步骤S5的回答为是时，该过程进到下一步骤S6，在步骤S6确定计数器值即ΔT是否达到预定时间t，例如50ms。
如果在步骤S6回答为是，即如果差拍信号强度从电平1升到电平2所花的时间小于t(50ms)，则可确定该事件的发生只是由外部冲击造成，从而在步骤S7警报禁止标记设为打开(ON)。当警报禁止标记打开时，微计算机40不把该事件识别为发生侵入，因此即使输出信号超过阈值也不输出报警信号。
如果在步骤S6的回答为否，该强度从电平1升到电平2所花的时间足够长，则可确定该事件的发生是由非法侵入造成的；因此，微计算机40将之识别为报警条件并按照与图4不同的处理流程输出一报警信号。
上述第一实施例适用于当检测到异常情况时信号迅速上升和当输出信号强度的变动很大、例如在由击打车身的足球之类物体造成突然振动时防止错误检测。
图5为说明本发明第二实施例工作原理的差拍信号波形图，图6为当微计算机40执行该实施例时的工作流程图。如图5所示，在该实施例中，当输出信号超过据其可识别报警条件的阈值(例如第一电平200mV)时测量持续时间ΔT1；当ΔT1的值不大于预定时间t1时，不把该事件视为发生非法侵入，从而不发出警报。另一方面，如超过预定电平的信号的持续时间超过预定时间t1，则把该事件作为发生非法侵入而发出警报。
此时利用如下事实来防止错误检测：在阵风造成车身晃动或车主洗车时造成车的发动机罩变形时，报警条件检测信号在较短时间内终止；而在有人侵入时，表示警报条件的输出信号较慢并持续较长时间。
下面结合图6的流程图说明该实施例的处理程序。首先，在步骤S10进行A/D输入转换处理。接着，在步骤S11确定信号强度是否等于或大于阈值(电平1)如200mV。如果在步骤S11的回答为是，即如果该信号输出超过据其检测出现警报条件的阈值，则计数器CT2值在步骤S12递增，从而准备进行下一信号取样周期。在下一信号取样周期中，如果信号输出再次超过200mV，则计数器再次递增。这样，计数器CT2的内容表示出了信号等于或大于200mV的持续时间。
如果在步骤S11的回答为否，即如果该信号小于200mV，则表明未出现警报条件，从而信号电平小于阈值，或表明信号输出如图5中时段(期间)A所示位于一信号与下一信号之间的中间点。因此，在本实施例中，用一计数器CT1对信号输出位于阈值之下的时间进行计数，当该计数器读数表明一时间不大于预定时间例如300ms或以下时，则可确定它之前和之后的信号属于由出现警报条件产生的一串连续信号。如果计数器读数超过300ms，即如果时段A大于300ms，则它之前和之后的信号被识别为各由不同警报条件产生的信号，计数器CT2然后清零。
更具体地，计数器CT1在步骤S13递增，并在步骤S14确定计数器CT1的值是否超过300ms。如果在步骤S14计数器CT1的读数超过300ms(在步骤S14中为是)，该时段之前和之后的信号如上所述不被视为属于一串连续信号。因此，如果计数器CT2的值在下一步骤S15中等于或小于500ms(在步骤S15中为是)，则警报禁止标记在步骤S16中设为打开，以禁止警报输出。此外，相应的计数器在步骤S17和S18中清零。
另一方面，如果计数器CT2在步骤S15中的计数已超过500ms，这意味着表示警报条件的信号输出时间已超过500ms，但该信号目前中断；因此该过程跳过警报禁止标记打开的步骤S16而进到步骤S17和S18，相应的计数器CT1和CT2在步骤S17和S18被初始化成零，从而准备进行下一取样周期。
如果在步骤S14计数器CT1的值小于300ms，则可确定图5波形图中该时段之前和之后的信号属于由某种警报条件产生的一串连续信号；因此，在步骤S19证实计数器CT2的值不为0(步骤S19中为否)，计数器CT2的值在步骤S20递加，以对该信号的持续时间进行计数。另一方面，如果计数器CT2的值在步骤S19中为0(在步骤S19中为是)，则计数器CT1在步骤S21中设成初始值，由此准备进行下一个取样周期。
可以看出，在上述过程中通过检查输出超过阈值的时间是否连续持续预定时间(500ms)来进行控制。
在本实施例中，如果可被视为由相同警报条件产生的一串连续信号的持续时间例如超过500ms，则把该事件视为发生非法侵入，而如该持续时间不超过500ms，则该事件不被视为发生非法侵入而不发出警报。这可防止作用在车身上的即时冲击被该车载侵入检测装置错误识别为发生非法侵入。
本实施例适用于在警报条件的持续时间比有人侵入的情况下短时和在信号强度不很大时，例如当警报条件检测信号由车身受阵风的晃动或洗车过程中人为造成车的发动机罩变形产生时，防止错误检测。
图7为说明本发明第三实施例的工作原理的输入信号波形图。在此实施例中，通过识别由人的非法侵入产生的信号的频率范围来防止错误检测；即，当所产生的信号在该频率范围之外时，即使该信号的强度超过阈值一即可确定发生侵入的最小值，也不将该信号确定为表示侵入。
为此，在从信号超过阈值电平1(例如200mV)的时刻到信号达到其值显示出足够强度的电平2的时刻的时段中计算输入信号的频率，如果该频率的值不大于如被超过就可确定该信号由人的移动产生的下限(例如3Hz)，则可确定该信号不是由侵入产生的。从而防止错误检测。
下面结合图8流程图说明根据第三实施例的微计算机40的处理流程。首先，在步骤S30对输入信号进行A/D转换处理。然后，在步骤S31确定输入信号电平是否超过200mV的阈值(电平1)。
如果在步骤S31的回答为是，计算输入信号的频率(步骤S32)。接着在步骤S33确定输入信号电平是否达到电平2即800mv；如果达到(在步骤S33中为是)，则在步骤S34确定此时信号频率是否等于或小于3Hz。
如果在步骤S34的回答为是，由于该信号不能被视为由有人侵入产生，在步骤S35警报禁止标记设为打开。另一方面。如在步骤S33或步骤S34回答为否，则立即终止该过程，以准备下一个信号取样周期。
另一方面，如果在步骤S31回答为否，用来检测相邻信号是否属于一串连续信号的计数器CT1递加(步骤S36)。然后，在步骤S37确定计数器CT1的值是否等于或大于300ms。如果在步骤S37为是，则相邻信号不能被视为属于一串连续信号；因此，在步骤S38频率计算清零，该过程终止，准备下一信号取样周期。
如果在步骤S37回答为否，由于相邻信号之间的时间间隔不比被超过时各信号不被视为属于一串连续信号的时间长，因此在步骤S39确定频率计算是否在进行中；如果在进行中(步骤S39中为是)，立即终止该过程，以准备下一个信号取样周期。如在步骤S39中为否，信号输入可被视为已中断；因此。计数器CT复位为0，从而准备进行下一个信号取样周期。
这样，可用输入信号的频率确定该信号是由非法侵入产生的还是由与偷盗无关的车辆的某种运动产生的。这用来防止误警报，提高报警可靠性。本实施例适用于区分由人的侵入产生的信号与由车辆的缓慢移动、例如当车身受阵风的晃动或车主洗车过程中车身被晃动时产生的信号。
上述各实施例可单独实施，但也可构作一装置来检查各实施例规定的所有条件，当任一条件得到满足时就不把输入信号确定为与非法侵入有关。
也可构作一种能一同检查第一和第二实施例的条件的装置，当两种条件都得到满足时就不把输入信号确定为与非法侵入有关。此时，该装置在用警报条件检测信号的上升时间定义的限制条件和用持续时间定义的限制条件两者都得到满足时，不把该事件确定为发生侵入。
可选择地，也可构作一种能一同检查第二和第三实施例的条件的装置，当两种条件都得到满足时不把输入信号确定为与非法侵入有关。此时，该装置在用警报条件检测信号的上升时间定义的限制条件和用信号频率定义的限制条件两者都得到满足时，不把该事件确定为发生侵入。
如以上结合若干实施例所述，按照本发明的车载侵入检测装置，可有效区分表示发生侵入但却由与偷盗无关的现象产生的任何信号与认为极有可能与偷盗有关的信号。因此该车载侵入检测装置可非常可靠地检测非法侵入的发生。

Claims (9)

1、一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，
该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的输出电平在达到或超过一个第一输出电平后，在一预定时间内达到或超过一个比第一输出电平高的第二输出电平，则不把该反射波识别为表示侵入。
2、一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，
该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的一个比预定电平高的输出电平不持续一段预定时间，则不把该反射波识别为表示侵入。
3、一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，其中，
该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的频率在一预定频率范围之外，则不把该反射波识别为表示侵入。
4、一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，包括：
第一检测器，用来检测反射波的输出电平在达到或超过第一输出电平后，在一预定时间内达到或超过一个比第一输出电平高的第二输出电平；
第二检测器，用来检测反射波一个周期中一个比预定电平高的最大输出未持续一段预定时间，以及
第三检测器，用来检测反射波的频率在一预定频率范围之外，其中
该车载侵入检测装置设定成：当第一、第二和第三检测器中任一个检测到一信号时，不把反射波识别为表示侵入。
5、一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，包括：
第一检测器，用来检测反射波的输出电平在达到或超过一个第一输出电平后，在一预定时间内达到或超过一个比第一输出电平高的第二输出电平；和
第二检测器，用来检测反射波一个周期中比一个预定电平高的最大输出未持续一段时间，其中
该车载侵入检测装置设定成：当第一和第二检测器都检测到一信号时，不把反射波识别为表示侵入。
6、一种根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入的车载侵入检测装置，包括：
第一检测器，用来检测反射波的一个周期中一个比预定电平高的最大输出未持续一段预定时间；和
第二检测器，用来检测反射波的频率在一预定频率范围之外，其中
该车载侵入检测装置设定成：当第一和第二检测器都检测到一信号时，不把反射波识别为表示侵入。
7、一种装有一车载侵入检测装置的车辆，该车载侵入检测装置根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入，其中，
该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的输出电平在达到或超过一个第一输出电平后，在一预定时间内达到或超过一个比第一输出电平高的第二输出电平，则不把该反射波识别为表示侵入。
8、一种装有一车载侵入检测装置的车辆，该车载侵入检测装置根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入，其中，
该车载侵入检测装置设定成：如果反射波的一个比一预定电平高的输出电平未持续一段预定时间，则不把该反射波识别为表示侵入。
9、一种装有一车载侵入检测装置的车辆，该车载侵入检测装置根据在车辆内发射并从车辆内一物体反射的波检测车辆遭侵入，其中，
该车载侵入检测装置设定成：如反射波的频率在一预定频率范围之外，则不把该反射波识别为表示侵入。
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