一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括控制器、超聲波發(fā)射器（4）和至少三個超聲波接收器（3），超聲波發(fā)射器（4）和超聲波接收器（3）分別固定在汽車行駛方向的左右兩側(cè)，且平行安裝于汽車底盤（1）下，多個超聲波接收器（3）沿汽車行駛方向縱向排列，超聲波發(fā)射器（4）和超聲波接收器（3）與控制器相連，控制器與車載電腦進(jìn)行通信。本發(fā)明通過檢測超聲波信號的接收情況來判斷汽車的移動情況，從而判斷停車后的汽車是否被盜竊并控制報警，系統(tǒng)成本低，能耗小，防盜性能好，易實現(xiàn)；不受汽車停放位置的影響，適用性強，抗干擾性強。
【專利說明】一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車防盜系統(tǒng)，特別是涉及一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和高科技的飛速發(fā)展，在日常工作和生活中，汽車已成為人們理想的交通工具。但隨之而來的機動車輛被盜的案件也逐漸增多，造成了駕駛員經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)的損失。為了減少汽車被盜事件的發(fā)生率，給擁有汽車的用戶提供安全保障，研制一種簡單可靠、操作方便，能在發(fā)現(xiàn)不正常情況下發(fā)出防盜警報的安全系統(tǒng)具有實際意義。
[0003]現(xiàn)有的防盜系統(tǒng)，主要是在汽車停放時，采取電子防盜器進(jìn)行防盜。目前的汽車電子防盜器主要原理是通過檢測震動來判斷是否有人盜竊。例如，當(dāng)震動傳感器檢測到汽車震動超過閾值時，就認(rèn)為有人盜竊車輛，繼而發(fā)出警報。這種方式常常會把周圍的震動誤以為是盜竊而發(fā)出警報，誤報率較高，車主很容易受此困擾。進(jìn)一步的，還有一些安全系數(shù)較高的放到系統(tǒng)，如臉部識別，指紋識別等，但這種防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，能耗也很高，并不適合汽車使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、能耗小、防盜性能好、易實現(xiàn)的汽車超聲波防盜系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)能有效保證發(fā)射的超聲波信號被超聲波接收器正常接收；能智能的將超聲波接收器第一次接收的超聲波信號強度作為初始狀態(tài)進(jìn)行保存，便于對后續(xù)接收的超聲波信號強度進(jìn)行比較判斷，不受汽車停放位置的影響，適用性強，且抗干擾能力強。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)，它包括控制器、超聲波發(fā)射器和至少三個超聲波接收器，超聲波發(fā)射器和超聲波接收器與控制器相連，控制器與車載電腦通過有線或無線方式進(jìn)行通信，控制器用于在啟動防盜系統(tǒng)時根據(jù)超聲波發(fā)射器發(fā)射的信號 和超聲波接收器的信號接收結(jié)果，判斷汽車的狀態(tài)并將該狀態(tài)傳送給車載電腦，該狀態(tài)包括正常狀態(tài)和異常狀態(tài)。
[0006]超聲波發(fā)射器和各超聲波接收器分別固定在汽車行駛方向的左右兩側(cè)，且平行安裝于汽車底盤下，多個超聲波接收器沿汽車行駛方向縱向排列，超聲波發(fā)射器通過超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲波信號，超聲波接收器通過超聲波接收頭接收超聲波信號。
[0007]進(jìn)一步的,所述的超聲波發(fā)射頭和超聲波接收頭均與地面平行,超聲波發(fā)射頭和超聲波接收頭對向設(shè)置。
[0008]作為優(yōu)選的,超聲波發(fā)射頭和超聲波接收頭均與地面成一定夾角,超聲波發(fā)射頭、超聲波接收頭和地面三者之間構(gòu)成“V”字形。
[0009]進(jìn)一步的，該汽車防盜系統(tǒng)還包括至少一個報警器，報警器與車載電腦相連，用于在異常狀態(tài)時發(fā)出報警信號。
[0010]一種汽車超聲波防盜方法，它包括如下步驟: S1:用戶鎖上車后，車載電腦向控制器發(fā)送命令，啟動防盜系統(tǒng)；
52:控制器控制超聲波發(fā)射器通過超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲波；
53:發(fā)射出去的超聲波被各個超聲波接收器的超聲波接收頭接收；
54:控制器判斷各個超聲波接收器是否是第一次接收超聲波信號，若是，則進(jìn)入S5，否貝丨J，進(jìn)入S6 ；
55:控制器將各個超聲波接收器第一次接收的信號強度情況作為初始狀態(tài)存于存儲器中，返回至S2 ；
S6:控制器將各個超聲波接收器此次接收的超聲波信號強度與初始狀態(tài)進(jìn)行對比，判斷此次接收的超聲波信號強度與初始狀態(tài)是否相同，若相同，則判定汽車處于正常狀態(tài)，進(jìn)入S2，否則，判定汽車處于異常狀態(tài)，通過車載電腦控制報警器進(jìn)行報警。
[0011]步驟S3所述的超聲波被各個超聲波接收器的超聲波接收頭接收，具體包括如下情況:①超聲波直接被各個超聲波接收器的超聲波接收頭接收超聲波經(jīng)過地面反射后，被各個超聲波接收器的超聲波接收頭接收。
[0012]具體的，控制器控制超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波的時間間隔周期T固定。
[0013]作為優(yōu)選的，所述步驟S6還包括:控制器每隔nT時間后，對各個超聲波接收器多次接收的超聲波信號取平均值，并將該平均值作為實際接收狀態(tài)，將該實際接收狀態(tài)與初始狀態(tài)進(jìn)行對比，判斷實際接收狀態(tài)與初始狀態(tài)是否相同，若相同，則判定汽車處于正常狀態(tài)，進(jìn)入S2，否則，判定汽車處于異常狀態(tài)，通過車載電腦控制報警器進(jìn)行報警，其中η=1，2,3,......No
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
(1)通過檢測超聲波信號的接收情況來判斷汽車的移動情況，從而判斷停車后的汽車是否被盜竊，系統(tǒng)成本低，能耗小，易實現(xiàn)；
(2)能通過報警器及時的進(jìn)行報警，防盜性能好，大大減小了汽車被盜的可能；
(3)超聲波發(fā)射頭的和超聲波接收頭均與地面平行，完成超聲波信號的對射，能有效保證超聲波信號的正常接收；作為優(yōu)選的，超聲波發(fā)射頭、超聲波接收頭與地面三者之間構(gòu)成“V”字形，即使汽車底盤有阻擋超聲波信號正常接收的其他設(shè)備，也能有效保證發(fā)射的超聲波信號經(jīng)地面反彈后，正常的被超聲波接收頭接收；
(4)能智能的將超聲波接收器第一次接收的超聲波信號強度作為初始狀態(tài)進(jìn)行保存，便于對后續(xù)接收的超聲波信號強度進(jìn)行比較判斷，不受汽車停放位置的影響，不受地面反射強弱的影響，適用性強；
(5)控制器將超聲波接收器多次接收的超聲波信號強度取平均值作為實際接收狀態(tài)，再與初始狀態(tài)進(jìn)行比較，判斷汽車的狀態(tài)，這樣能避免因個別超聲波接收器損壞而出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象，抗干擾性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為汽車底盤的仰視示意圖；
圖3為汽車后視示意圖，其中a圖為超聲波接收器與超聲波發(fā)射器對向設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖，b圖為超聲波接收器、超聲波發(fā)射器與地面成夾角的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為發(fā)明的方法流程圖；
圖中，1-汽車底盤，2 -汽車輪胎，3-超聲波接收器，3.1-超聲波接收器A，3.2-超聲波接收器B，3.3-超聲波接收器C，4-超聲波發(fā)射器。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0017]如圖1所示，一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)，它包括控制器、超聲波發(fā)射器4、至少三個超聲波接收器3和報警器，超聲波發(fā)射器4和超聲波接收器3均與控制器相連，控制器與車載電腦通過有線或無線方式進(jìn)行通信，控制器可由超低耗的單片機構(gòu)成，用于在啟動防盜系統(tǒng)時根據(jù)超聲波發(fā)射器4發(fā)射的信號和超聲波接收器3的信號接收結(jié)果，判斷汽車的狀態(tài)并將該狀態(tài)傳送給車載電腦，該狀態(tài)包括正常狀態(tài)和異常狀態(tài)。所述的報警器至少有一個，報警器與車載電腦相連，用于在異常狀態(tài)時發(fā)出報警信號。報警器可以采用聲光報警器，多個報警器可以安裝在汽車的車蓋、車門等地方。
[0018]如圖2所示，超聲波發(fā)射器4和各超聲波接收器3分別固定在汽車行駛方向的左右兩側(cè)，且平行安裝于汽車底盤I下，多個超聲波接收器3沿汽車行駛方向縱向排列，超聲波發(fā)射器4通過超聲波發(fā)射頭5發(fā)射超聲波信號，超聲波接收器3通過超聲波接收頭6接收超聲波信號。
[0019]具體的，可以將超聲波發(fā)射頭5和超聲波接收頭6設(shè)置成與地面平行，超聲波發(fā)射頭5和超聲波接收頭6對向設(shè)置，超聲波發(fā)射頭5發(fā)射的信號直接被超聲波接收頭6接收，如圖3中的a圖。
[0020]因為汽車底盤I下經(jīng)常會有較多的設(shè)備，如果超聲波發(fā)射頭5和超聲波接收頭6對向放置，發(fā)射出來的信號可能會被汽車底盤I下的其他設(shè)備阻隔，導(dǎo)致無法正常接收。作為優(yōu)選的，將超聲波發(fā)射頭5和超聲波接收頭6均與地面成一定夾角，超聲波發(fā)射頭5、超聲波接收頭6和地面三者之間構(gòu)成“V”字形，保證從超聲波發(fā)射器4發(fā)射出來的超聲波信號經(jīng)過地面反射后能被超聲波接收器3正常接收，如圖3所示的b圖。
[0021]所述的超聲波接收器3至少有三個，例如，本發(fā)明采用縱向排列的超聲波接收器A3.1、超聲波接收器B3.2和超聲波接收器C3.3來接收超聲波發(fā)射器4發(fā)射的超聲波信號，超聲波接收器B3.2位于超聲波接收器A3.1和超聲波接收器C3.3之間，超聲波接收器B3.2與超聲波發(fā)射器4處于同一水平線，相較于超聲波接收器A3.1和超聲波接收器C3.3，超聲波接收器B3.2與超聲波發(fā)射器4之間的位置最近，在汽車正常狀態(tài)下，處于超聲波信號反彈中心，它接收的超聲波信號最強。
[0022]如圖4所示，一種汽車超聲波防盜方法，它包括如下步驟:
S1:用戶鎖上車后，車載電腦向控制器發(fā)送命令，啟動防盜系統(tǒng)。
[0023]S2:控制器控制超聲波發(fā)射器4通過超聲波發(fā)射頭5發(fā)射超聲波。
[0024]S3:發(fā)射出去的超聲波分別被超聲波接收器A3.1、超聲波接收器B3.2和超聲波接收器C3.3的超聲波接收頭接收。
[0025]若超聲波發(fā)射頭5與各個超聲波接收頭6是對向設(shè)置，如圖3中的a圖，則發(fā)射的超聲波直接被各個超聲波接收器3的超聲波接收頭6接收；若超聲波發(fā)射頭5、超聲波接收頭6和地面三者之間構(gòu)成“V”字形，則發(fā)射的超聲波經(jīng)過地面反射后，再由各個超聲波接收器3的超聲波接收頭6接收。作為優(yōu)選的，此處具體考慮超聲波經(jīng)地面反射后被超聲波接收頭6接收的情形。
[0026]由于超聲波接收器B3.2離超聲波發(fā)射器4最近，在汽車正常狀態(tài)下，處于超聲波信號反彈中心，它接收的超聲波信號最強，而超聲波接收器A3.1和超聲波接收器C3.3接收到的超聲波信號相對較弱。
[0027]S4:控制器判斷超聲波接收器A3.1、超聲波接收器B3.2和超聲波接收器C3.3是否是第一次接收超聲波信號，若是，則進(jìn)入S5，否則，進(jìn)入S6。
[0028]S5:控制器將超聲波接收器A3.1、超聲波接收器B3.2和超聲波接收器C3.3第一次接收的信號強度情況作為初始狀態(tài)存于存儲器中，返回至S2。
[0029]S6:控制器將超聲波接收器A3.1、超聲波接收器B3.2和超聲波接收器C3.3此次接收的超聲波信號強度與初始狀態(tài)進(jìn)行對比，判斷此次接收的超聲波信號強度與初始狀態(tài)是否相同，若相同，則判定汽車處于正常狀態(tài)，進(jìn)入S2，否則，判定汽車處于異常狀態(tài)，則可以認(rèn)為有人盜車，通過車載電腦控制報警器進(jìn)行報警。
[0030]例如，汽車被盜時，盜車人啟動車輛行進(jìn)或者非法拖車。由于超聲波發(fā)射器4發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過地面反彈到各個超聲波接收器3需要時間，在這個時間內(nèi)汽車必然已向前運動了一小段距離，因此，此時超聲波接收器C3.3處于超聲波信號反彈中心，接收到的超聲波信號將最強，超聲波接收器B3.2接收的超聲波信號相對會較弱，超聲波接收器A3.1接收的超聲波信號將最弱。這個信號狀態(tài)與初始狀態(tài)是不同的，控制器則會判定汽車處于異常狀態(tài)，認(rèn)為有人盜竊，通知車載電腦，車載電腦控制報警器進(jìn)行報警。
[0031]在每次啟動防盜系統(tǒng)后，控制器之所以要記錄初始狀態(tài)，是因為汽車每次停放的位置會有所不同，不同位置的地面狀態(tài)也會不同，有的地面反彈信號強，有的反彈信號弱，而地面的不平也會使信號反彈后，超聲波信號反彈中心有所變化。而記錄了初始狀態(tài)后，只要比較后續(xù)接收的超聲波信號狀態(tài)與初始狀態(tài)，就可以準(zhǔn)確無誤的判斷汽車狀態(tài)了，避免誤判事件的發(fā)生。
[0032]具體的，控制器控制超聲波發(fā)射器4每隔一段時間T發(fā)射一次超聲波信號，時間間隔T為一秒。
[0033]因為超聲波發(fā)射器4和超聲波接收器A3.1、超聲波接收器B3.2和超聲波接收器C3.3離地面近，長期工作有可能導(dǎo)致個別超聲波接收器有所損壞。作為優(yōu)選的，為了加強抗干擾性，所述步驟S6優(yōu)選為:控制器每隔nT時間后，n=l，2，3，……N，如每隔五秒，對超聲波接收器A3.1五次接收的超聲波信號取平均值，對超聲波接收器B3.2五次接收的超聲波信號取平均值，對超聲波接收器C3.3五次接收的超聲波信號取平均值，并將各個平均值作為實際接收狀態(tài)，將該實際接收狀態(tài)與初始狀態(tài)進(jìn)行對比，判斷實際接收狀態(tài)與初始狀態(tài)是否相同，若相同，則判定汽車處于正常狀態(tài)，進(jìn)入S2，否則，判定汽車處于異常狀態(tài)，通過車載電腦控制報警器進(jìn)行報警 。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)，其特征在于:它包括控制器、超聲波發(fā)射器(4)和至少三個超聲波接收器(3)，超聲波發(fā)射器(4)和超聲波接收器(3)分別與控制器相連，控制器與車載電腦通過有線或無線方式進(jìn)行通信，控制器用于在啟動防盜系統(tǒng)時根據(jù)超聲波發(fā)射器(4)發(fā)射的信號和超聲波接收器(3)的信號接收結(jié)果，判斷汽車的狀態(tài)并將該狀態(tài)傳送給車載電腦，該狀態(tài)包括正常狀態(tài)和異常狀態(tài)； 超聲波發(fā)射器(4)和各超聲波接收器(3)分別固定在汽車行駛方向的左右兩側(cè)，且平行安裝于汽車底盤(I)下，多個超聲波接收器(3 )沿汽車行駛方向縱向排列，超聲波發(fā)射器(4)通過超聲波發(fā)射頭(5 )發(fā)射超聲波信號，超聲波接收器(3 )通過超聲波接收頭(6 )接收超聲波信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)，其特征在于:所述的超聲波發(fā)射頭(5 )和超聲波接收頭(6 )均與地面平行，超聲波發(fā)射頭(5 )和超聲波接收頭(6 )對向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)，其特征在于:所述的超聲波發(fā)射頭(5)和超聲波接收頭(6)均與地面成一定夾角，超聲波發(fā)射頭(5)、超聲波接收頭(6)和地面三者之間構(gòu)成“V”字形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車超聲波防盜系統(tǒng)，其特征在于:所述的汽車防盜系統(tǒng)還包括至少一個報警器，報警器與車載電腦相連，用于在異常狀態(tài)時發(fā)出報警信號。
5.一種汽車超聲波防盜方法，其特征在于:它包括如下步驟: 51:用戶鎖上車后，車載電腦向控制器發(fā)送命令，啟動防盜系統(tǒng)； 52:控制器控制超聲波發(fā)射器(4)通過超聲波發(fā)射頭(5)發(fā)射超聲波； 53:發(fā)射出去的超聲波被各個超聲波接收器(3)的超聲波接收頭(6)接收； 54:控制器判斷各個超聲波接收器(3)是否是第一次接收超聲波信號，若是，則進(jìn)入S5，否則，進(jìn)入S6 ； 55:控制器將各個超聲波接收器(3)第一次接收的信號強度情況作為初始狀態(tài)存于存儲器中，返回至S2; 56:控制器將各個超聲波接收器(3)此次接收的超聲波信號強度與初始狀態(tài)進(jìn)行對t匕，判斷此次接收的超聲波信號強度與初始狀態(tài)是否相同，若相同，則判定汽車處于正常狀態(tài)，進(jìn)入S2，否則，判定汽車處于異常狀態(tài)，通過車載電腦控制報警器進(jìn)行報警。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車超聲波防盜方法，其特征在于:步驟S3所述的超聲波被各個超聲波接收器(3)的超聲波接收頭(6)接收，具體包括如下情況:①超聲波直接被各個超聲波接收器(3)的超聲波接收頭(6)接收；②超聲波經(jīng)過地面反射后，被各個超聲波接收器(3)的超聲波接收頭(6)接收。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車超聲波防盜方法，其特征在于:控制器控制超聲波發(fā)射器(4)發(fā)射超聲波的時間間隔周期T固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車超聲波防盜方法，其特征在于:所述步驟S6還包括:控制器每隔nT時間后，對各個超聲波接收器(3)多次接收的超聲波信號取平均值，并將該平均值作為實際接收狀態(tài)，將該實際接收狀態(tài)與初始狀態(tài)進(jìn)行對比，判斷實際接收狀態(tài)與初始狀態(tài)是否相同，若相同，則判定汽車處于正常狀態(tài)，進(jìn)入S2，否則，判定汽車處于異常狀態(tài)，通過車載電腦控制報警器進(jìn)行報警，其中η=1，2，3，……N。
【文檔編號】B60R25/10GK103481858SQ201310468877
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】唐連滿 申請人:成都西可科技有限公司