一種汽車智能報警系統的製作方法

2023-10-31 11:40:07 1

專利名稱：一種汽車智能報警系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車報警系統，特別是一種採用GSM技術的汽車報警系統。
背景技術：
汽車報警產品根據技術和針對對象的不同，已經歷了幾個階段的發展。第 一階段的產品主要是機械鎖，屬於最原始的防盜產品；第二階段是電子防盜鎖， 其密碼採用紅外線輸送，容易被截碼或破解密碼；第三階段是智能化的防盜產 品，如數碼防盜鎖、指紋防盜鎖等，它比以前的產品有了較大進步，但由於防 盜的主動性不夠強，車主對車輛的狀態不能及時了解；第四階段是採用GPS衛 星定位技術和GSM技術，為車主提供全方位的主動式服務。由於GPS是一個網 絡系統，需要監控中心的服務人員為車主提供24小時不間斷的全天候服務，所 以安裝、服務費用也較高，普通家庭少有應用。

發明內容
針對上述汽車報警產品的不足，本發明的目的是提供一種汽車智能報警系 統，使其智能性、安全性和方便性更高，同時降低使用成本。
本發明為實現上述目的採用的技術方案是 一種汽車智能報警系統，由鍵
盤電路l、輔助控制中心2、主控制中心4、三軸加速度信號探測電路5、 GSM通 訊模塊6、電壓調整電路7及電源電路8組成；主控制中心4與輔助控制中心2、 三軸加速度信號探測電路5和GSM通訊模塊6相連接，輔助控制中心2又與鍵 盤電路l相連接，電壓調整電路7的輸入端與電源電路8相連接，輸出端與各 電路及模塊及主控制中心4和輔助控制中心2相連接，主控制中心4內設有主 控制程序，輔助控制中心2內設有輔助控制程序。
所述的主控制中心4的控制器為MC9S12單片機；輔助控制中心2的控制器 為SPCE061A單片機；三軸加速度信號探測電路5的核心器件為三軸加速度傳感 器。
所述的輔助控制中心2存儲用戶設置的個人信息，包括手機號碼、個人密碼、報警簡訊的格式及自定義的報警等級，所述的輔助控制程序對輸入的手機
號碼進行優先級排序並保存在輔助控制中心2內。
所述的一種汽車智能報警系統還包括為用戶提供語音菜單提示的揚聲器電 路3，其與輔助控制中心2相連接。
一種汽車智能報警系統的工作方法為三軸加速度信號探測電路5採集車 體的振動信號並傳給所述的主控制中心4，主控制中心4按以下步驟對振動信號
進行分析和處理第一步接收三軸加速度信號探測電路5輸入的振動信號；
第二步使輔助控制中心2和GSM通訊模塊6上電；
第三步:對振動信號進行數字濾波；
第四步對振動信號進行各軸方向分析，確定車體的受力方向；
第五步分析信號幅值；
第六步分析信號頻率；
第七步判斷危險等級，推斷異常狀況類型；
第八步取輔助控制中心2存儲的個人信息；
第九步:查看危險等級是否在自定義的報警等級內，若是則進行下一步，
若不是則結束活動；
第十步GSM通訊模塊6給優先級最高的手機號碼發送報警簡訊並打電話， 若用戶拒接或接聽，GSM通訊模塊6會接收到確認信號並結束報警，若GSM通訊 模塊6沒有接收到確認信號，則給優先級第二的手機號碼發送報警簡訊並打電 話，若所有的手機號碼都撥打一遍仍沒有接收到確認信號，則重新給優先級最 高的手機號碼發送報警簡訊並打電話，依此循環，直至GSM通訊模塊6接收到 確認信號為止。
所述的危險等級和自定義的報警等級均分為6級，l級的危險程度最高，6 級的危險程度最低，自定義的報警等級代表只有在危險等級不低於自定義的報 警等級時系統才進行報警。
所述的報警簡訊的格式包括危險等級、異常狀況類型、總受力方向、三軸振動信號的方向和最高幅值、信號頻率和持續時間，用戶自行設置報警簡訊的 格式。
所述的異常狀況類型包括撞擊、車體慢滑動和爆胎。
所述的個人信息可通過發送手機簡訊的方式進行修改，由GSM通訊模塊6 接收用戶發送的修改信息，主控制中心4讀取所述的修改信息並傳給輔助控制 中心2，輔助控制中心2對所述的修改信息進行處理。
本發明的有益效果是系統通過GSM通訊模塊向用戶提供包括危險等級、 異常狀況類型、持續時間等詳細的車體信息，提高了相應報警產品的智能性和 安全性；用戶可根據車體信息及時採取適當措施，還可通過手機簡訊更改個人 信息，與傳統的汽車報警系統相比，應用起來更加方便，更加人性化；相應報 警產品無需特別安裝，也不需設定監控中心和服務機構，節省了使用成本，適 合廣大普通用戶使用。


以下通過附圖及具體實施例對本發明進行詳細說明。 圖l是本發明的系統結構框圖； 圖2是主控制中心4的電路圖； 圖3是輔助控制中心2的電路圖4是鍵盤電路1的電路圖； 圖5是揚聲器電路3的電路圖； 圖6是三軸加速度信號探測電路5的電路圖； .圖7是電壓調整電路7的電路圖； 圖8是主控制程序流程圖9是主控制程序定義的參考方向示意圖10是主控制程序判斷異常狀況危險等級方法的示意圖11是通過發送手機簡訊修改個人信息的流程圖。
具體實施例方式
實施例1如圖1所示， 一種汽車智能報警系統，由鍵盤電路l、輔助控制中心2、主 控制中心4、三軸加速度信號探測電路5、 GSM通訊模塊6、電壓調整電路7及 電源電路8組成；主控制中心4與輔助控制中心2、三軸加速度信號探測電路5 和GSM通訊模塊6相連接，輔助控制中心2又與鍵盤電路1相連接，電壓調整 電路7的輸入端與電源電路8相連接，輸出端與各電路及模塊及主控制中心4 和輔助控制中心2相連接。該系統還可設有揚聲器電路3，其與輔助控制中心2 相連接。主控制中心4內設有主控制程序，輔助控制中心2內設有輔助控制程 序。其中，主控制中心4的控制器可採用MC9S12單片機；輔助控制中心2的控 制器可採用SPCE061A單片機；三軸加速度信號探測電路5的核心器件為三軸加 速度傳感器，它採集車體在X、 Y、 Z三個軸向上的振動信號。
如圖3所示的輔助控制中心2的I/O 口 10A0 I0A7與圖4所示的鍵盤電路 1的10A0 I0A7相連接，用於接收用戶通過鍵盤電路1輸入的個人信息，個人 信息包括手機號碼、密碼、報警簡訊的格式及自定義的報警等級，輔助控制程 序根據手機號碼的輸入順序對其進行優先級排序，越先輸入的優先級越高。報 警簡訊的格式包括危險等級、異常狀況類型、總受力方向、三軸振動信號的方 向和最高幅值、信號頻率和持續時間，用戶自行設置報警簡訊的格式。自定義 的報警等級共有6級，l級的危險程度最高，6級的危險程度最低，當車體發生 異常狀況時，主控制程序和輔助控制程序判斷出異常狀況的危險等級，當危險 等級不低於自定義的報警等級時，該報警系統才進行報警。輔助控制中心2的 I/O 口 10B0 I0B7與圖2所示的主控制中心4的I/O 口 PA0 PA7相連接，用於 兩者之間進行個人信息的交互。輔助控制中心2的數模轉換模塊的數字輸出通 道DAC1與圖5所示的揚聲器電路3相連接，揚聲器電路3輸出語音提示信號， 在用戶設置個人信息時為用戶提供操作提示。主控制中心4通過圖7所示的電 壓調整電路7內的開關三極體與輔助控制中心2和GSM通訊模塊6的電源端相 連接，用於對二者實行上電控制。主控制中心4的增強型定時捕捉模塊ECT模 塊的PT0通道與輔助控制中心2的I/O 口 I0B8相連接，用於對輔助控制中心2 進行啟動控制。圖6所示的三軸加速度信號探測電路5的信號輸出端Xout、Yout、Zout與主控制中心4的A/D轉換模塊的模擬量輸入通道ANOO、 ANOl、 AN02相連 接，用於向主控制中心4傳送汽車狀態變化所產生的振動信號。主控制中心4 通過串行口與GSM通訊模塊6相連接，控制GSM通訊模塊6收發報警簡訊並打 電話。電源電路8為系統各部分提供穩壓直流電源，總電源採用7. 2V的電池供 電，電壓調整電路7中用一片電壓調整晶片將電池的7. 2V電壓轉換為5V電壓， 用以給主控制中心4供電，再用一片電壓調整晶片將轉換所得的5V電壓轉換為 3.3'「電壓，用以給鍵盤電路l、輔助控制中心2、揚聲器電路3和三軸加速度信 號択測電路5供電，GSM通訊模塊6直接採用7. 2V電壓供電。
實施例2
實施例1所述的智能報警系統的工作方法是三軸加速度信號探測電路5
採集車體的振動信號，如圖8所示，主控制中心4的主控制程序按以下步驟對
振動信號進行分析和處理
第一步接收三軸加速度信號探測電路5輸入的振動信號。
第二步通過給電壓調整電路7內的開關三極體的基極施加高電平來使輔
助控制中心2和GSM通訊模塊6上電。
第三步對振動信號進行數字濾波，消除附加在信號中的各種幹擾。 第四步對振動信號進行各軸方向分析，確定車體的受力方向。主控制程
序定義了26個方向，圖9給出了 19個方向的示意圖，第20至26個方向的定 義與19同理。主控制程序根據振動信號的特徵選取其中的一個方向作為車體受 力方向，例如當振動信號在X、 Y、 Z軸的初始幅值均為正值時，則確定車體 受力方向是與X、 Y、 Z軸正方向均成45。角的方向，即圖中的方向19，當振動 信號在X、 Y軸的初始幅值為正值，在Z軸軸向上的幅值為零時，則確定車體受 力方向是在X、 Y軸確定的平面上且與X、 Y軸正向均成45。角的方向，即圖中 的方向7，同理確定其他情況下車體的受力方向。
第五步分析信號幅值。
第六步分析信號頻率。'
第七步判斷危險等級，推斷異常狀況類型。其危險等級的判斷方法是如圖10所示，以x軸為例，首先按圖中所示方法劃定矩形，並求矩形面積的平 均值，圖10中的靜態電壓初值由三軸加速度信號探測電路5自動生成。對Y、 Z 軸同理，將三個平均值的最大值與危險等級定量劃分標準相比較，由此確定車 體發生的異常狀況的危險等紐。推斷異常狀況類型的方法為若X、 Y、 Z軸任 意軸向的振動信號的振幅均較小甚至為零，振動信號的頻率較低，且持續時間 較長，則判斷異常狀況為車體慢滑動；若X、 Y、 Z軸任意軸向的振動信號的振 幅較大，振動信號的頻率較低，且持續時間較短，則判斷異常狀況為車體爆胎； 其他情況均判斷為車體被撞擊。且撞擊又分為四種，當X、 Y、 Z軸任意軸向的 振動信號的最大頻率在5fe—300Hz範圍內時，則判斷異常狀況為汽車、人體等 相對柔軟的物體造成的低頻撞擊；在300Hz""400Hz範圍內時，則判斷異常狀況 為汽車、人體等相對柔軟的物體造成的高頻撞擊；在400Hz—500Hz範圍內時， 則判斷異常狀況為石塊、利器等堅硬物體造成的低頻撞擊；在500Hz—lkHz範 圍內時，則判斷異常狀況為石塊、利器等堅硬物體造成的高頻撞擊。
第八步取輔助控制中心2內的個人信息，包括個人的手機號碼及自定義 的報警等級和報警簡訊的格式；
第九步查看危險等級是否在自定義的報警等級範圍內，若是則進行下一 步，若不是則結束活動；
第十步GSM通訊模塊6給優先級最高的手機號碼發送報警簡訊並打電話， 若用戶拒接或接聽，GSM通訊模塊6會接收到確認信號並結束報警，若GSM通訊 模塊6沒有接收到確認信號，則給優先級第二的手機號碼發送報警簡訊並打電 話，若所有的手機號碼都撥打一遍仍沒有接收到確認信號，則重新給優先級最 高的手機號碼發送報警簡訊並打電話，依此循環，直至GSM通訊模塊6接收到 確認信號為止。
用戶可以通過發送手機簡訊的方式更改個人信息，如圖11所示，本系統實 現此功能的工作流程是-
第一步GSM通訊模塊6上電並接收用戶發送的修改信息；
第二步主控制中心4查看GSM通訊模塊6內是否有信息，若沒有信息則使GSM通訊模塊6進入上電待命狀態，並查看5分鐘內GSM通訊模塊6內是否 有信息，若沒有則使GSM通訊模塊6斷電，並査看輔助控制中心2是否處於上 電狀態，若不是則使GSM通訊模塊6保持斷電狀態5分鐘，若是則使輔助控制 中心2斷電並使GSM通訊模塊6保持斷電狀態5分鐘；若査到GSM通訊模塊6 內有信息或5分鐘內有信息，則進行下一步；
第三步主控制中心4査看信息是否是設置信息，若不是設置信息則刪除 該信息，若是設置信息則驗證密碼是否正確，若不正確則刪除該信息，若正確 則按格式讀取該信息並進行下一步；.
第四步主控制中心4使輔助控制中心2上電，將設置信息發給輔助控制
中心2;
第五步輔助控制中心2處理設置信息；
第六步主控制中心4刪除GSM通訊模塊6內的設置信息。
其中，"設置信息"是指符合固定格式的信息，GSM通訊模塊6有可能會收
到錯發的簡訊或垃圾簡訊，其接收到的信息必須符合系統設置的固定格式才能 被識別為設置信息。
出於省電考慮，在無異常情況或用戶不進行個人設置時，輔助控制中心2 處於斷電狀態，系統處於正常工作狀態。當有異常情況發生或GSM通訊模塊6 收到用戶發來的修改個人信息的簡訊時，主控制中心4會立即給輔助控制中心2 上電，活動結束後，輔助控制中心2會再次斷電。
同理，GSM通訊模塊6被設置為當系統處於上電狀態時，如果有異常情況 發生或GSM通訊模塊6收到了新信息，GSM通訊模塊6會立即進行相應操作，如 果在5分鐘之內無任何異常情況發生，也沒有收到任何新信息，GSM通訊模塊6 會自動斷電5分鐘後再自動上電，依此循環。如有異常情況發生時，GSM通訊模 塊6正處於斷電狀態，則主控制中心4立即使其上電。
權利要求
1、一種汽車智能報警系統，其特徵是它由鍵盤電路(1)、輔助控制中心(2)、主控制中心(4)、三軸加速度信號探測電路(5)、GSM通訊模塊(6)、電壓調整電路(7)及電源電路(8)組成；主控制中心(4)與輔助控制中心(2)、三軸加速度信號探測電路(5)和GSM通訊模塊(6)相連接，輔助控制中心(2)又與鍵盤電路(1)相連接，電壓調整電路(7)的輸入端與電源電路(8)相連接，輸出端與各電路及模塊及主控制中心(4)和輔助控制中心(2)相連接，主控制中心(4)內設有主控制程序，輔助控制中心(2)內設有輔助控制程序。
2、 根據權利要求1所述的一種汽車智能報警系統，其特徵是所述的主控 制中心(4)的控制器為MC9S12單片機；輔助控制中心(2)的控制器為SPCE061A 單片機；三軸加速度信號探測電路(5)的核心器件為三軸加速度傳感器。
3、 根據權利要求1所述的一種汽車智能報警系統，其特徵是浙述的輔助 控制中心(2)存儲用戶設置的個人信息，包括手機號碼、個人密碼、報警簡訊 的格式及自定義的報警等級，所述的輔助控制程序對輸入的手機號碼進行優先 級排序並保存在輔助控制中心(2)內。
4、 根據權利要求1所述的一種汽車智能報警系統，其特徵是它還包括為 用戶提供語音菜單提示的揚聲器電路(3)，其與輔助控制中心(2)相連接。
5、 一種汽車智能報警系統的工作方法，其特徵是三軸加速度信號探測電 路(5)採集車體的振動信號並傳給所述的主控制中心(4)，主控制中心(4) 按以下步驟對振動信號進行分析和處理第一步接收三軸加速度信號探測電路(5)輸入的振動信號； 第二步使輔助控制中心(2)和GSM通訊模塊(6)上電； 第三步對振動信號進行數字濾波；第四步對振動信號進行各軸方向分析，確定車體的受力方向； 第五步分析信號幅值； 第六步分析信號頻率；第七步判斷危險等級，推斷異常狀況類型；第八步取輔助控制中心(2)存儲的個人信息；第九步査看危險等級是否在自定義的報警等級內，若是則進行下一步，若不是則結束活動；第十步GSM通訊模塊(6)給優先級最高的手機號碼發送報警簡訊並打電話，若用戶拒接或接聽，GSM通訊模塊(6)會接收到確認信號並結束報警，若 GSM通訊模塊(6)沒有接收到確認信號，則給優先級第二的手機號碼發送報警 簡訊並打電話，若所有的手機號碼都撥打一遍仍沒有接收到確認信號，則重新 ^優先級最高的手機號碼發送報警簡訊並打電話，依此循環，直至GSM通訊模 塊(6)接收到確認信號為止。
6、 根據權利要求5所述的一種汽車智能報警系統的工作方法，其特徵是 所述的危險等級和自定義的報警等級均分為6級，l級的危險程度最高，6級的 危險程度最低，自定義的報警等級代表只有在危險等級不低於自定義的報警等 級時系統才進行報警。
7、 根據權利要求5所述的一種汽車智能報警系統的工作方法，其特徵是 所述的報警簡訊的格式包括危險等級、異常狀況類型、總受力方向、三軸振動 信號的方向和最高幅值、信號頻率和持續時間，用戶自行設置報警簡訊的格式。
8、 根據權利要求5或7所述的一種汽車智能報警系統的工作方法，其特徵是所述的異常狀況類型包括撞擊、車體慢滑動和爆胎。
9、 根據權利要求5所述的一種汽車智能報警系統的工作方法，其特徵是所述的個人信息可通過發送手機簡訊的方式進行修改，由GSM通訊模塊(6)接 收用戶發送的修改信息，主控制中心(4)讀取所述的修改信息並傳給輔助控制 中心(2)，輔助控制中心(2)對所述的修改信息進行處理。
全文摘要
本發明涉及一種汽車智能報警系統，針對傳統報警產品的智能性、安全性、方便性不高及價格昂貴的不足，提供了一種功能更加齊全，更加人性化且使用成本低廉的汽車報警系統。該系統由電源電路、主控制中心、輔助控制中心、信號探測電路、GSM通訊模塊、鍵盤電路、揚聲器電路、電壓調整電路組成。信號探測電路能採集X軸、Y軸、Z軸三個軸向的振動信號，主控制中心通過對信號進行分析和處理，判斷車體的狀況和危險等級，並控制GSM通訊模塊向用戶發送報警簡訊並打電話，其安全性顯著提高。採用本汽車報警系統的報警產品無需特別安裝，也不需設定監控中心和服務機構，節省了使用成本，適合廣大普通用戶使用。
文檔編號B60R25/00GK101628567SQ20091001238
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月4日 優先權日2009年7月4日
發明者姚世選, 夏 李, 李寶良, 宇 苑 申請人:大連交通大學