专利名称：机动车防盗、防劫联网报警方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车防盗、防劫联网报警的方法以及实施这种方法的设备——机动车防盗、防劫联网报警系统。
背景技术：
汽车等机动车被盗窃与被抢劫的问题日益严重，迫切需要建立功能更加完善的机动车防盗、防劫报警系统。现有技术中的报警系统都是利用车上的各种传感器触发车载安全防卫器发出报警信号，经传输系统将信号传输给监控中心(或报警中心)，按报警信号传输方式的不同，可分为两类1、全球卫星定位系统(GPS)，例如WO 93/2491美国专利，俗称“天网”，是利用人造地球卫星导航定位系统确定报警车辆的地理位置，再通过移动通讯网络(GSM)将车辆地位置信息传输给监控中心。其优点是技术先进，定位精度高，缺点主要有两点a、难以消除盲点，在高楼、树荫、立交桥附近定位精度将明显下降，在地下室等处由于无法到卫星信号导致无法定位；b、卫星系统、核心技术芯片及模块都是由美国垄断和独占的，受到政治或军事因素影响时，不能保证系统的工作安全。2、城市机动车联网监控报警系统(CAS，或CAS+陀螺仪DR+GSM)，俗称“地网”，例如中国专利申请号00112380.7，申请日2000年7月7日，公开号CN1274656A，
公开日2000年11月29日，发明创造的名称为机动车防盗、防劫联网报警方法及其系统，该申请案公开了使用网络信标站和陀螺仪随时计算车辆的精确位置，实现对车辆位置的匀速连续监控，最大限度地消除盲区，将盗警、劫警等信息通过高低层网络报警站构成的通讯网或GSM通讯网发射给报警中心。它与GPS全球定位系统的“天网”系统的最大区别就在于使用网络信标站和陀螺仪计算车辆位置，而不是使用GPS计算车辆位置，从而较好地解决了“天网”系统固有的缺陷。但是该系统仍存在以下不足a、误报警率高，监控中心(或报警中心)无法核实报警的真实性，如果接到报警就出警，则有大量的警方人力浪费在误报警的事故处理上，如果接到报警后不出警，则有可能引发司机被抢劫、被杀害等恶性事件，或者车辆被盗事件，导致上下两难，这时只能依赖于司机与监控中心对警情进行复杂的人工核实，就有可能错失良机；b、车辆代码存储在单片机中，车载报警发射机每次报警时均需将车辆代码通过通讯网发送给报警中心，增加了通讯网的通讯量；c、该系统将报警信号发送给司机的BP机，再由司机主动与报警中心复核警情，但随着生活水平的提高，目前BP机使用量越来越少，逐渐被淘汰。
发明内容
为了研制出功能更加完善的联网报警网络，本发明提出了一种全新思路的机动车防盗、防劫报警方法和系统，该系统保留了CAS和CN1274656A专利的优点，消除其不足通过无线图像监控实现监控中心对各类警情的主动复核，大大减少误报警率；同时所有警情除了可通过已建设的转发站等网络报警站发送之外，同时都可通过移动通讯网络直接发送到监控中心，无需建设新的网络报警站；监控中心自动识别警情的发送方，即报警车辆；报警信息在发送给监控中心的同时，可发送给司机或其家人的手机上。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案将车载报警发射机扩展成车载安全防卫器，将单片机改为微处理器，增加图像采集、压缩、存储和无线传输功能，通过移动通讯网络与监控中心连接。当发生劫警、盗警、事故求救等警情时，车载安全防卫器采集当前图像，通过移动通讯网络将图像传送到监控中心，监控中心就可依据现场图像采用相应动作。
本发明的机动车防盗、防劫联网报警方法包括以下步骤(1)网络信标站发射地标信号；(2)车载安全防卫器接收地标信号并传给陀螺仪，陀螺仪以该精确位置坐标作为初始数据，随时计算车辆的精确位置，并输入微处理器；(3)微处理器将车辆位置随时换算成坐标代码；(4)发生劫警、盗警、事故求救等不同警情时，触发不同的传感器，传感器将信号输入微处理器；(5)微处理器根据传感器的不同确定警情类别代码并触发报警；(6)车载安全防型器将包括瞬时的坐标代码、警情类别代码的报警信息通过网络报警站或移动通讯网发送给监控中心；(7)车载安全防卫器与监控中心建立数据连接，将当前图像传送到监控中心；(8)监控中心接到报警信息后发出警情警报，监控中心自动识别报警发送方的车载安全防卫器的无线模块号码(例如中国联通CDMA无线模块的号码是133********)，将无线模块号码和车辆相关联(无需车载安全防卫器发送车辆代码)，依据车载安全防卫器的无线模块号码从服务器的数据库中调出报警车辆的相关数据，诸如车主名、车主年龄、车主性别、车辆号码、车辆颜色、车辆类型等，与警情类别等信息同时显示在显示屏上，并将报警车辆位置动态地显示在电子地图上；(9)监控中心与车载安全防卫器建立数据连接后，既可以连续观测到机动车车厢内情况，也可以进行监听，及时采取相应动作。
步骤(6)所述的报警信息通过移动通讯网发送给监控中心有两种方式，一是报警信息以短消息方式发送给监控中心，二是使用GPRS或CDMA1X，以IP数据包方式发送给监控中心。报警信息既可以通过网络报警站，也可以直接通过移动通讯网发送到监控中心，并可作为互相备份。
步骤(7)所述的图像传送到监控中心有两种方式一是拨号方式，车载安全防卫器通过拨打监控中心的报警电话，建立数据连接，然后将图像传送到监控中心，二是使用GPRS或CDMA1X多媒体消息方式，将图像发送到监控中心。
步骤(9)所述的采取相应动作包括监控中心通过移动通讯网络或网络信标站对车载安全防卫器发送停车指令，车载安全防卫器接收到指令后，切断机动车的油路、电路，使机动车停驶，以及确认劫警后，监控中心与110中心联系，由110出警。
步骤(4)所述的盗警既可以是传感器触发，也可以采用图像识别触发，所述的图像识别包括图像全局报警识别和图像区域报警识别。车载安全防卫器连续采集图像，将当前图像与前面图像进行比较，判断两帧图像是否相同，计算出异常点如果异常点没有超过阀值(即图像报警灵敏度)则表示无异常情况，继续进行图像采集与识别；如果异常点超过阀值，则表示发生异常情况，触发盗警。
所谓图像全局报警，就是摄像头所摄像到整个区域为报警区域，车载安全防卫器自动判断图像是否发生变化，如果异常点超过预先设定的阀值，则表示在报警区域内发生异常情况，系统自动报警。
所谓区域报警是指在摄像头所摄像到区域中设定一个方形、圆形、多边形区域作为报警区域，车载安全防卫器自动判断报警区域内的图像是否发生变化，如果异常点超过预先设定的阀值，则表示在报警区域内发生异常情况，系统自动报警。例如，可以将汽车的点火钥匙孔作为一个区域，一旦有人接触钥匙孔，则自动报警。
本发明的机动车防盗、防劫联网报警方法还包括以下步骤中的一种或几种(1)发生警情后，车载安全防卫器连续采集车内图像，并经过压缩后存储到车载安全防卫器的存储器中，相当于黑匣子功能；(2)车载安全防卫器将各类报警信息通过网络报警站或移动通讯网发送给监控中心的同时，还通过移动通讯网直接发送给车主、司机或其家人的手机上。
本发明的机动车防盗、防劫联网报警方法还包括以下步骤，达到抓捕犯罪嫌疑人的目的(1)按下车载安全防卫器的嫌疑人按钮，则车载安全防卫器拍摄乘客当前一帧图像，通过移动通讯网络将拍摄的图像传送到监控中心；(2)监控中心与警方数据库系统建立连接，将乘客图像传送到警方数据库系统中，由警方数据库系统进行乘客与犯罪分子进行图像匹配；(3)如果步骤(2)的检测结果为犯罪嫌疑人，则监控中心发嫌疑人确认短消息给车载安全防卫器；(4)司机接收到监控中心嫌疑人确认短消息之后，将机动车开往公安报警点，交警方处理。
完成上述步骤的设备系统由车载安全防卫器、网络信标站、移动通讯网络与监控中心组成，机动车上安装车载安全防卫器，车载安全防卫器设有地标信号接收器、陀螺仪和各类传感器，地标信号接收器用于接收网络信标站发送的地标信号，陀螺仪用于随时计算车辆的精确位置，发生劫警、盗警、事故求救等不同警情时触发不同传感器，监控中心设有服务器、操作终端、路由器，在监控区设有网络信标站，其特征是车载安全防卫器上还设有摄像头、中央处理模块、图像采集模块、无线模块；所述的摄像头用于对机动车内部景物图像的摄取，与图像采集模块相连；所述的中央处理模块，包括微处理器、存储器，是装置的控制中枢，同时与其它各部分相连，所述的微处理器实现对图像的采集、压缩、存储以及传输，所述的存储器用于存储微处理器的程序代码、程序数据和图像数据，同时与微处理器和图像采集模块相连；摄像头的输出作为图像采集模块的输入；图像采集模块，实现对图像信号的放大、模数变换、采集、存储，与中央处理模块相连，在中央处理模块的微处理器指令控制下开始采集图像，所采集的图像数据存储到中央处理模块的存储器中；无线模块，与中央处理模块的微处理器相连，在微处理器的控制下可以发送和接收短消息，也可以向监控中心传送图像；监控中心还设有无线模块，无线模块用于接收车载安全防卫器的各类报警短消息和向车载安全防卫器发送短消息，以及接收车载安全防卫器传送来的图像；车载安全防卫器与监控中心通过移动通讯网络相连。
所述的车载安全防卫器的向监控中心传送图像，包括两种方式，一是拨号方式，通过拨打监控中心的报警电话，建立数据连接，然后将图像传送到监控中心，二是使用GPRS和CDMA1X多媒体消息方式，将图像发送到监控中心。
所述的移动通讯网络可以是GSM、GPRS、CDMAIS95(窄带CDMA)、CDMA1X(宽带CDMA)、CDMA1XEVDO、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA 2000、PHS(小灵通)、海事卫星、iDEN、Tetra(集群调度系统)通讯网络。
本发明提供了一种全新思路的报警方法和系统，保留了现有技术的优点一通过陀螺仪和信标站实现对车辆的定位，无需借助地球卫星，所以成本很低，消除了盲点，也不会受国外的技术牵制，另外消除了现有技术的不足一旦发生劫警、盗警、事故求救等警情，不仅对现场图像实施全程记录，而且监控中心可直接查看到现场情况，就可以对警情进行核实，最大程度上减少误报警次数；由于使用了移动通讯技术使得无线报警成为现实，所有警情均可通过移动通讯网络发送，无需建设转发站等网络报警站；监控中心自动识别警情的发送方，即报警车辆；报警信息在发送给监控中心的同时，可还发送给司机或其家人的手机上。本发明还可以有效抓捕在逃罪犯。由于传输网络是公众移动通讯网，因此无需自建网络，并且在全国范围内实施监控，例如目前GSM通讯网已实现国际漫游，使得应用本发明还可以做到全球范围内的监控。本发明可靠性和防破坏性强，即使犯罪分子事后破坏现场，但由于案发现场图像已传送到监控中心，为公安机关破案提供了有力的线索，社会效益和经济效益显著。
图1是本发明的工作原理方框图和应用组网图。
图2是本发明的车载安全防卫器的防盗、防劫联网报警方法的流程图。
图3是本发明的车载安全防卫器的图像防盗报警方法的流程图。
图4是本发明的车载安全防卫器的抓捕嫌疑人报警方法的流程图。
图5是本发明的监控中心的防盗、防劫报警方法的流程图。
图6、图7是两种车载安全防卫器的方框图。
图8为图6的电路原理图。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述图1是本发明的工作原理方框图和应用组网图，图中101—装有车载安全防卫器的机动车1，10N—装有车载安全防卫器的机动车N，201—移动通讯网络，202—网络信标站，301—监控中心，302—110报警中心，303—个人手机/电脑，304—厂家客户服务中心。
本发明的车载安全防卫器可以安装在各种机动车101、10N上，用于图像监视和监控。车载安全防卫器上有各类传感器，诸如振动传感、门磁、点火、打劫等，以及地标信号接收器、陀螺仪、摄像头(1)、图像采集模块(2)、中央处理模块(3)、无线模块(4)。地标信号接收器用于接收网络信标站202发送的地标信号；陀螺仪用于随时计算车辆的精确位置；摄像头(1)用于对机动车内部景物图像的摄取，与图像采集模块(2)相连；中央处理模块(3)，包括微处理器、存储器，是装置的控制中枢，同时与其它各部分相连，微处理器实现对图像的采集、压缩、存储以及传输，存储器用于存储微处理器的程序代码、程序数据和图像数据，同时与微处理器和图像采集模块(2)相连；摄像头(1)的输出作为图像采集模块(2)的输入；图像采集模块(2)，实现对图像信号的放大、模数变换、采集、存储，与中央处理模块(3)相连，在中央处理模块(3)的微处理器指令控制下开始采集图像，所采集的图像数据存储到中央处理模块(3)的存储器中；无线模块(4)，与中央处理模块(3)的微处理器相连，在微处理器的控制下可以发送和接收短消息，也可以向监控中心301传送图像。
当发生劫警、盗警、事故求救等不同警情时，车载安全防卫器触发不同的传感器，传感器将信号输入中央处理模块(3)的微处理器。微处理器根据传感器的不同确定警情类别代码并触发报警。车载安全防卫器通过移动通讯网络201不仅向监控中心301发送报警短消息(包括瞬时的坐标代码、警情类别代码的报警信息)，并且还与监控中心建立数据连接，将报警图像和声音传送到监控中心301。
网络信标站202发射地标信号，车载安全防卫器的地标信号接收器接收地标信号并传给陀螺仪，陀螺仪以该精确位置坐标作为初始数据，随时计算车辆的精确位置，并输入中央处理模块(3)的微处理器，微处理器将车辆位置随时换算成坐标代码。
移动通讯网络201既可以是GSM移动通讯网，也可以是CDMA移动通讯网，还可以是WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、PHS(小灵通)、海事卫星、iDEN、Tetra(集群调度系统)移动通讯网。监控中心301可以与110报警中心302连接，可以迅速请求110出警。总之，借助于移动通讯网，织成一张无缝的监控天网。
监控中心301由服务器、操作终端、路由器、无线模块构成，无线模块用于接收车载安全防卫器的各类报警短消息和向车载安全防卫器发送短消息，以及接收车载安全防卫器传送来的图像和声音。服务器上存储车辆数据库、报警图像、乘客图像、电子地图库，操作终端可以显示报警消息、显示报警图像、对机动车进行监听及车辆位置在电子地图上的实时跟踪，各部分通过HUB和路由器连接。
监控中心301可以通过与车载安全防卫器建立数据呼叫，或者通过短消息，既可以设置相关参数，诸如报警电话号码、图像报警灵敏度，也可以对车载安全防卫器进行操作维护，诸如在线诊断测试，还可以对车载安全防卫器软件进行在线升级。
车载安全防卫器与厂家客户服务中心304，即售后服务中心，可以对车载安全防卫器进行操作维护，包括在线诊断测试，还可以对安全防卫器软件进行在线升级。
如果将监控中心301的报警电话设置为机动车车主的个人手机的电话号码或者个人电脑303所连接电话的号码，则个人手机/电脑303能完成监控中心301相同的功能，这满足了机动车司机及家属提供了自行监控机动车状态的需求。
监控中心301或个人手机/电脑303如果获得客户授权，则可随时拨打车载安全防卫器的无线模块，进行建立数据呼叫，车载安全防卫器对呼叫方进行鉴权认证，鉴权认证通过后即可查看机动车现场图像。
图2是本发明的车载安全防卫器的防盗、防劫联网报警方法的流程图。
步骤200为开始步骤，车载安全防卫器上电。步骤201为设置车载安全防卫器各种参数，例如监控中心报警电话号码、图像格式等。步骤202为接收地标信号并传给陀螺仪。步骤203为陀螺仪以该精确位置坐标作为初始数据，随时计算车辆的精确位置，并输入微处理器。步骤204为微处理器将车辆位置随时换算成坐标代码。
在步骤205中，判断是否发生了警情。当发生劫警、盗警、事故求救等不同警情时，触发不同的传感器，传感器将信号输入微处理器，则步骤205将判断发生了警情，执行步骤206。若步骤205中为否，则直接执行步骤213。
步骤206为微处理器根据传感器的不同确定警情类别代码并触发报警。步骤207为车载安全防卫器通过移动通讯网络向监控中心发送报警短消息，包括瞬时的坐标代码、警情类别代码的报警信息。然后车载安全防卫器准备向监控中心传送机动车内的图像，图像传送到监控中心有两种方式一是拨号方式，车载安全防卫器通过拨打监控中心的报警电话，建立数据连接，然后将图像传送到监控中心，二是使用GPRS和CDMA1X多媒体消息方式，将图像发送到监控中心。步骤208为车载安全防卫器通过移动通讯网络向监控中心拨号，建立数据连接。步骤209为对拍摄的图像和声音进行压缩。压缩压缩算法可以是JPEG、Motion-JPEG、JPEG-2000、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263。步骤210为将压缩后的图像和声音传送到监控中心。步骤211为将压缩后的图像和声音存储到车载安全防卫器的存储器中，这使得车载安全防卫器具有黑匣子功能，在发生事故后，公安部门可以通过车载安全防卫器的存储器获得宝贵的第一手资料。步骤212为接受监控中心相关控制指令，及采取相应动作，例如车载安全防卫器接收到监控中心发送的停车指令后，切断机动车的油路、电路，使机动车停驶。
在步骤213中，判断车载安全防卫器是否接收到监控中心操作指令。若步骤213中为是，则执行步骤214。若步骤213中为否，则回至步骤202。步骤214为车载安全防卫器根据监控中心指令执行相应操作，既可以对相关参数进行设置，诸如报警电话号码、图像格式，也可以对车载安全防卫器进行操作维护，诸如在线诊断测试，还可以对车载安全防卫器软件进行在线升级。
车载安全防卫器的陀螺仪不断更新机动车所在位置，微处理器将位置转换成坐标代码，并通过移动通讯网络将坐标代码随同图像一道传送到监控中心。在发生各类警情时，监控中心不仅可以连续观测到机动车内图像和声音，而且可以在操作终端的电子地图上对车辆位置进行实时跟踪。这样，110出警时就可以做到有的放矢。
图3是本发明的车载安全防卫器的图像防盗报警方法的流程图。车载安全防卫器的盗警既可以是传感器触发，也可以采用图像识别触发。步骤301为设置车载安全防卫器图像防盗各种参数，诸如布防状态(布防和撤防)、阀值(报警灵敏度)、声光报警状态、报警语音等，置车载安全防卫器为盗警恢复状态。在步骤302中，判断车载安全防卫器是否处于布防状态。若步骤302中为是，则表示目前处于布防状态，执行步骤303。若步骤302中为否，则继续查询布防状态，仍执行步骤302。步骤303为拍摄一帧当前图像。步骤304为图像识别，将刚拍摄的图像与前面图像相比较，计算出异常点。步骤304所述的图像识别包括图像全局报警识别和图像区域报警识别。步骤304所述的前面图像既可以是设置布防状态时的初始图像，也可以是前一帧图像。在步骤305中，判断异常点是否超过阀值，所述的阀值就是指报警灵敏度。若步骤305中为是，则执行步骤306。
在步骤306中，判断车载安全防卫器是否处于盗警报警状态。若步骤306中为否，则置车载安全防卫器为盗警报警状态，执行步骤307。若步骤306中为是，则表示当前盗警报警状态尚未恢复，直接执行步骤309。步骤307为车载安全防卫器向监控中心发送盗警报警短消息，置车载安全防卫器为盗警报警状态。步骤308为车载安全防卫器通过移动通讯网络向监控中心拨号，建立数据连接。步骤309为对拍摄的图像和声音进行压缩。步骤310为将压缩后的图像和声音传送到监控中心。步骤311为将压缩后的图像和声音存储到车载安全防卫器的存储器中，这使得车载安全防卫器具有黑匣子功能，记录了当时盗车整个过程的图像和声音。
若步骤305中为否，则执行步骤312。在步骤312中，判断车载安全防卫器是否处于盗警报警状态。若步骤312中为是，则表示当前图像与盗警发生前的图像比较没有异常点，表示盗警已经恢复，执行步骤313。若步骤312中为否，则表示机动车内图像没有异常情况发生，回至步骤302。步骤313为向监控中心发送盗警恢复短消息，置车载安全防卫器为盗警恢复状态。步骤314为车载安全防卫器与监控中心拆除数据连接，停止图像传输。但保证至少有一帧报警图像全部传送到监控中心之后，车载安全防卫器才自动挂断电话，拆除数据连接，停止图像传输。
如果车载安全防卫器设置为允许声光报警，则当车载安全防卫器处于盗警报警状态时，进行声光报警，喇叭发出报警语音(告警音)，警示灯闪烁；当车载安全防卫器处于盗警恢复状态时，喇叭停止发出报警语音，警示灯停止闪烁。
车载安全防卫器的陀螺仪不断更新机动车所在位置，微处理器将位置转换成坐标代码，并通过移动通讯网络将坐标代码随同图像一道传送到监控中心。在发生盗警报警时，监控中心不仅可以连续观测到机动车内图像和声音，而且可以在操作终端的电子地图上对车辆位置进行实时跟踪。这样，110出警时就可以做到有的放矢。
图4是本发明的车载安全防卫器的抓捕嫌疑人报警方法的流程图。
步骤401为设置参数，即设置车载安全防卫器嫌疑人按钮状态。在步骤402中，判断是否按下嫌疑人按钮。若步骤402中为是，则执行步骤403。若步骤402中为否，则继续查询嫌疑人按钮状态，仍执行步骤402。步骤403为拍摄一帧当前图像，即拍摄当前机动车内可疑乘客的图像。步骤404为将刚拍摄的乘客图像传送至监控中心。监控中心将乘客图像传送到警方数据库系统中，由警方数据库系统进行乘客与犯罪嫌疑人图像匹配。如果匹配结果为犯罪嫌疑人，则监控中心发嫌疑人确认短消息给车载安全防卫器，否则发非嫌疑人短消息。步骤405为接收监控中心相关指令，及采取相应动作，如果司机接收到监控中心嫌疑人确认短消息，则将机动车开往公安报警点，交警方处理；如果接收到非嫌疑人短消息，则不作任何处理。
图5是本发明的监控中心的防盗、防劫报警方法的流程图。
步骤501为开始步骤。在步骤502中，判断是否接收到短消息。若步骤502中为是，则执行步骤503。若步骤502中为否，则直接执行步骤504。步骤503为根据不同短消息内容，采取相应动作。接收到的短消息依据不同警情可以分为多种劫警报警、盗警报警、火警报警、事故求救警报警等短消息。监控中心自动识别短消息发送方的车载安全防卫器的无线模块号码(例如中国联通CDMA无线模块的号码是133********)，将无线模块号码和车辆相关联(无需车载安全防卫器发送车辆编码)，从监控中心的服务器的数据库中调出报警车辆的相关数据，诸如车主名、车主年龄、车主性别、车辆号码、车辆颜色、车辆类型等等，以及车辆当前所在位置显示在监控中心的操作终端的显示屏上，同时向车载安全防卫器发送确认短消息，触发监控中心警铃，准备接收车载安全防卫器传送来的图像和声音。
在步骤504中，判断是否接受到来自车载安全防卫器的数据呼叫。若步骤504中为是，则执行步骤505。若步骤504中为否，则回至步骤502。步骤505为与车载安全防卫器建立数据连接。步骤506是接收车载安全防卫器传送来的图像和声音。如果车载安全防卫器向监控传送图像采用GPRS或CDMA1X多媒体消息方式，而不是拨号建立数据连接方式，则略去步骤504和步骤505，监控中心可直接接收车载安全防卫器传送的图像和声音。步骤507为对图像和声音进行解压缩。步骤508为在操作终端上进行图像显示和监听，并将图像和声音存储到服务器上。依据传送来的图像的包头可以判断出车载安全防卫器传送的是普通乘客图像、紧急求救的连续图像和声音、盗警、火警等警情时的连续图像和声音、嫌疑乘客图像，并针对不同情况采取不同动作。
在步骤509中，判断是否是犯罪嫌疑人警。若步骤509中为是，则执行步骤510。若步骤509中为否，则执行步骤513。步骤510为监控中心将乘客图像传送至警方数据库系统中，由警方数据库系统进行乘客与犯罪嫌疑人图像匹配。步骤511为接收警方系统指令，即匹配结果。步骤512为监控中心发相关指令给车载安全防卫器。如果匹配结果为犯罪嫌疑人，则监控中心发嫌疑人确认短消息给车载安全防卫器，司机接收到监控中心嫌疑人确认短消息之后，将机动车开往公安报警点，交警方处理。如果匹配结果为非犯罪嫌疑人，则监控中心发非嫌疑人短消息给车载安全防卫器，司机接收到非嫌疑人短消息，则不作任何处理。
步骤513为对机动车进行监视和监听。步骤514为采取相应动作。由于监控中心能直观观察到机动车内的情况，因此同样也大大减少了误报警次数。监控中心确认机动车发生警情时，一方面可通过移动通讯网络对车载安全防卫器发送停车指令，车载安全防卫器接收到指令后，切断机动车的油路、电路，使机动车停驶，另一方面立即向110报警，由110出警，最后还通知机动车车主，车主也可立即采取相应动作。
监控中心如果获得客户授权，则可随时拨打车载安全防卫器的无线模块，进行建立数据呼叫，车载安全防卫器对呼叫方进行鉴权认证，鉴权认证通过后即可连接观看车厢内图像，以及监听车厢内动静。如果建立语音连接，则只可监听车厢内动静，不能观看图像。监控中心也可以向车载安全防卫器发送控制短消息，指令车载安全防卫器向监控中心传送车厢内图像。
车载安全防卫器的陀螺仪不断更新机动车所在位置，微处理器将位置转换成坐标代码，并通过移动通讯网络将坐标代码随同图像一道传送到监控中心。在发生各类警情时，监控中心不仅可以连续观测到机动车内图像和声音，而且可以在操作终端的电子地图上对车辆位置进行实时跟踪。这样，110出警时就可以做到有的放矢。
车载安全防卫器的各类故障，例如摄像头无视频信号、陀螺仪损坏、地标信号接收器损坏，均会向监控中心发送不同类别的报警短消息。
车载安全防卫器实施例1，如图6和图8所示。图6是车载安全防卫器的框图，车载安全防卫器包括八个部分输入设备1、中央处理模块2、图像采集模块3、定位模块4、无线模块5、输出设备6、外接端口7、电源模块8。
输入设备1，包括摄像头、时钟电路和各类传感器和按钮。摄像头实现对景物图像的摄取，与图像采集模块相连。时钟电路提供微处理器时钟和图像采集时钟，同时与中央处理模块和图像采集模块相连。各类传感器包括振动传感、门磁、点火、打劫等。各类按钮包括图像传输按钮、紧急按钮、嫌疑人按钮、报警电话设置按钮、布防设置按钮、灵敏度调节按钮、声光报警启动按钮、报警语音选择按钮、图像格式选择按钮，与中央处理模块相连。图像传输按钮用于将车厢内图像传送到监控中心。嫌疑人按钮用于将可疑乘客图像传送到警方数据库，进行犯罪嫌疑人识别，有利于抓获通缉犯。布防设置按钮用于设置是否启动图像识别报警功能。灵敏度调节按钮用于设置图像自动报警判断异常点幅度的阀值。声光报警启动按钮用于设置发生警情时是否进行声光报警。报警语音选择按钮用于设置声光报警时喇叭发出的报警语音。
中央处理模块2，是装置的控制中枢，同时与其它七个部分相连。它包括微处理器、存储器、控制模块、复位电路。微处理器通过控制模块与图像采集模块相连，实现对图像的采集、压缩、存储以及传输。存储器用于存储微处理器的程序代码、程序数据和图像数据，同时与微处理器和图像采集模块相连。控制模块同时与输入设备、图像采集模块、输出设备相连，执行微处理器相关指令。复位电路实现当系统软件崩溃后自动对微处理器复位。
图像采集模块3，实现对图像信号的放大、模数变换(A/D)、采集、存储，包括视频放大电路、模数变换电路、同步分离电路。它与中央处理模块相连，在中央处理模块的微处理器指令控制下开始采集图像，中央处理模块的控制模块提供图像采集所需的时序信号，所采集的图像数据存储到中央处理模块的存储器中。
定位模块4，包括地标信号接收器和陀螺仪，与中央处理模块的微处理器相连。该模块实现对机动车的定位功能，地标信号接收器用于接收网络信标站发送的地标信号；陀螺仪用于随时计算车辆的精确位置，微处理器将车辆位置随时换算成坐标代码，然后通过无线模块将车辆坐标代码传送到监控中心。
无线模块5，与中央处理模块的微处理器相连，在微处理器的控制下，可以发送/接收短消息，也可以拨号建立数据呼叫。实现将各类报警信息以短消息方式发送，以及将图像传输到监控中心。
输出设备6，包括液晶屏、喇叭、警示灯、状态指示灯，与中央处理模块相连。液晶屏用于显示当前时间、接收到的短消息(例如显示监控中心发送的指令、显示嫌疑人确认短信息)、以及配置信息。喇叭和警示灯实现声光报警。状态指示灯用于显示装置当前的运行状态，包括正常状态、故障状态。
外接端口7，实现与外接设备的接口，包括串口和以太网口，与中央处理模块相连。通过串口和以太网口都可以实现与计算机的连接，计算机可通过串口或以太网口实现对装置的在线诊断测试、微处理器软件的在线升级。
电源模块8，给装置提供各类电源，同时与其它七个部分相连。一方面从机动车的电瓶取电，另一方面又同时提供备用电池。当从电瓶取电的同时对备用电池进行充电。当电瓶电路被破坏时，备用电池保证本装置仍能正常工作。
按下车载安全防卫器的图像传输按钮，车载安全防卫器拍摄一帧图像，通过移动通讯网络将拍摄的图像传送到监控中心，监控中心自动识别图像发送方的车载安全防卫器的无线模块号码，将图像存储到监控中心的服务器中。
按下车载安全防卫器的紧急按钮，同时进行以下三步操作a.车载安全防卫器通过移动通讯网络向监控中心发送求救报警短消息，b.车载安全防卫器通过移动通讯网络与监控中心建立数据连接，将图像和声音传送到监控中心，c.车载安全防卫器连续采集车内图像，并经过压缩后存储到车载安全防卫器的存储器中。
司机可通过车载安全防卫器的灵敏度调节按钮进行报警灵敏度设置。在最灵敏情况下，可达到1/25＝0.04秒(PAL制)或1/30＝0.033秒(NTSC制)报警。
车载安全防卫器，其图像采集模块3采集的图像格式有多种，可以是1024×768、768×544、640×480、320×200、CIF(352×288，公共中间格式)、QCIF(176×144，四分之一公共中间格式)，图像采集速率达到25帧/秒(摄像头信号为PAL制)或30帧/秒(摄像头信号为NTSC制)。用户可通过输入设备的图像格式选择按钮进行选择。
车载安全防卫器，其无线模块5可以是GSM模块，也可以是GPRS、CDMAIS95(窄带CDMA)、CDMA1X(宽带CDMA)、CDMA1XEVDO、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、PHS(小灵通)、海事卫星、iDEN、Tetra(集群调度系统)模块。
车载安全防卫器，其中央处理模块2的微处理器为嵌入式处理器(MCU/DSP)，实现图像采集控制、图像自动报警算法、图像压缩、图像传输、数据传输等功能。它可选用不同性能的模块，例如可以是MCS-51系列单片机、Motorola MPC系列、DSP。微处理器上运行的操作系统为嵌入式操作系统，例如VxWorks、Linux。微处理器实现对图像的软件压缩，压缩算法可以是JPEG、Motion-JPEG、JPEG-2000、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263。
车载安全防卫器，其中央处理模块2的存储器为快闪存储器或同步动态随机存储器，用于保存或暂存图像数据。
车载安全防卫器，通过外接端口7的串口和以太网口都可以实现与计算机的连接，计算机可对本装置进行操作维护，包括在线诊断测试和相关参数设置，包括报警电话号码、报警灵敏度、图像格式、图像压缩算法。
图8是车载安全防卫器实施例1的电路原理图，其中定位模块4与CN1274656A专利相同，在此不再描述。输入设备1，包括摄像头11、时钟电路12和各类按钮13。中央处理模块2，包括微处理器21、存储器、总线收发器25、控制模块26、复位电路27。存储器又包括引导存储器22、程序存储器23、数据存储器24。图像采集模块3，包括视频放大电路31、模数变换电路32、同步分离电路33。无线模块5，包括无线模块51和天线52。输出设备6，包括液晶屏61、喇叭62、警示灯63、状态指示灯64，以及配套电路，包括语音编解码器65、功放66、告警音电路67。外接端口7，包括串口、以太网口71，以及配套电路，包括串行接口、以太网收发器72、变压器73。以上各部分可以集成到一块或多块芯片中。
摄像头11可以是黑白摄像头，也可以是彩色摄像头，制式可以是PAL制，也可以是NTSC制。本实施例中选用PAL制的JVC TK-C1381EG。
视频放大电路31实现对摄像头11输入的视频信号的放大，电压从1V放大到5V，满足图像模数变换电路32要求，型号为MAXIM MAX404。
模数变换电路32的基准电压为5V，型号为CA3306或CA3318，分别提供6位或8位灰度级别图像，本实施例采用CA3318。模数变换电路32在控制模块26的控制下进行图像采样，采样频率由时钟电路12经控制模块26分频提供。时钟电路12采用50MHz晶振，型号为SG-8002CA-50.0000M，与控制模块26相连。例如，对于图像格式为640×400，采样频率为12.5MHz，则由控制模块26对50MHz频率进行四分频后输入到模数变换电路32的CLK管脚。
同步分离电路33实现从摄像头11输入的视频信号分离出奇偶场信号OD/EN、行场复合同步信号CSN、场同步信号VSN、色同步信号B/BP，型号为LM1881。同步分离电路33的各信号输入到控制模块26中。
控制模块26使用可编程逻辑器件，型号为ALTERA公司的EPM7256ATC144。该器件内部有5000个门、256个逻辑单元，有110个I/O脚和4个专门输入脚。控制模块26控制模数变换电路32是否进行模数变换，以及使用同步分离电路33输出的信号控制图像数据向数据存储器24的写入时序。
微处理器21采用Motorola公司的嵌入式处理器MPC860，它提供四个串行通信控制器(SCC)和两个串行管理控制器(SMC)。串行通信控制器1(SCC1)与以太网外接端口相连，串行通信控制器2(SCC2)与喇叭相连，串行管理控制器1(SMC1)与串口外接端口相连，串行管理控制器2(SMC2)与无线模块相连。微处理器21运行的操作系统是嵌入式操作系统VxWorks或Linux，实现图像采集控制、图像自动报警算法、图像压缩、图像传输、数据传输等功能。
微处理器21具有32位地址总线和数据总线，通过总线收发器25与引导存储器22、程序存储器23和数据存储器24相连。
引导存储器22是只读存储器(ROM)，容量为128Kbyte，型号为SST公司的SST39VF010；容量也可以是512Kbyte，型号为SST39VF040。
程序存储器23是快闪存储器(Flash Memory)，是一种非易失性存储器，用于存放程序代码，以及保存图像数据，容量为16M/8M/4Mbyte可选，不同容量的存储器管脚兼容，本实施例中选用Intel公司的J3系列Flash，型号为E28F128J3A。
数据存储器24是同步动态随机存储器(SDRAM)，用于暂存图像数据和程序运行中的暂存数据，容量为16Mbyte，型号为HY57V641620HGT，两片扩展成32位总线。
总线收发器25型号为PI74LPT16245。
微处理器21的串行通信控制器2(SCC2)通过语音编解码器65，并经过功放66放大，驱动喇叭62发出语音报警。语音编解码器65型号为TP3067WM，功放66型号为LM4871MM，喇叭62的阻抗为8Ω(欧姆)，功率为3W(瓦)，型号为AU2T321BU。
微处理器21的串行通信控制器1(SCC1)通过10Base-T以太网收发器72，并经过变压器73适配为RJ45以太网端口71，提供10Mbps全双工/半双工数据传输速率。10Base-T以太网收发器型号为LXT905，变压器型号为PE-68023微处理器21的串行管理控制器2(SMC2)与无线模块51相连。无线模块51采用西门子GSM手机模块MC35，通过手机天线52实现信号的收发。天线52为车载GSM双频天线，型号为CNU179B。
微处理器21的复位电路，型号为MAX706TCSA，其RESET管脚通过100欧电阻与微处理器21的PORESET管脚相连。
微处理器21运行频率为50MHz，由时钟电路12提供。时钟电路12采用50MHz晶振，型号为SG-8002CA-50.0000M，与微处理器21的EXTCLK管脚相连。
报警语音除了微处理器21通过语音编解码器65产生之外，还可以通过告警音电路67产生。告警音电路67由2片555电路ICM7555IBA组成。不同之处在于，通过微处理器21可以发出预存的各种语音，用户可选择播放有特色的音响。
控制模块26不仅与模数变换32、同步分离33相连，还与液晶屏61相连。液晶屏61型号为DG240128-01，显示的信息由微处理器21通过控制模块26写入。
控制模块26还与各种按钮13相连，将按钮的输入转换成信号提供给微处理器21，然后微处理器21根据输入信号作相应处理。按钮13包括图像传输按钮、紧急按钮、嫌疑人按钮、报警电话设置按钮、布防设置按钮、灵敏度调节按钮、声光报警启动按钮、报警语音选择按钮、图像格式选择按钮。按钮型号为通用的开关按钮、旋转按钮。
控制模块26还与警示灯63、状态指示灯64相连。当发生异常情况时，微处理器21通过控制模块26控制警示灯63的显示，发出光报警。根据系统运行情况，微处理器21通过控制模块26控制状态指示灯64的显示。警示灯63的型号为B-2233X，状态指示灯64型号为通用的发光二极管。
电源模块8提供各类电源，包括5V、3.3V、4V电压。
车载安全防卫器实施例2，如图7所示。实施例2与实施例1基本相同，不同点在于无线模块使用多媒体消息手机模块，从而将实施例1的图像采集模块与无线模块合并为多媒体消息手机模块。即车载安全防卫器包括七个部分输入设备1、中央处理模块2、多媒体消息手机模块3、定位模块4、输出设备6、外接端口7、电源模块8。其中输入设备1、中央处理模块2、定位模块4、输出设备6、外接端口7、电源模块8各部分构成、功能和实施例1相同。输入设备的摄像头的输出作为多媒体消息手机模块3的输入，多媒体消息手机模块3在中央处理模块2的控制下进行图像采集、压缩，以及向监控中心传送图像和声音。多媒体消息手机模块3既可以是适用于中国移动GSM网络的MMS手机模块，也可以是适用于中国联通CDMA网络的IMAP4手机模块。
当机动车安装上述的车载安全防卫器之后，不仅为司机和机动车的安全提供了可靠的保障，而且有利于抓获通缉犯，社会效益和经济效益显著。当深夜时候、出城区跑长途或者司机感觉乘客存在作案动机时，司机可通过按图像传输按钮主动将乘客图像通过移动通讯网络传送到监控中心，对不法分子进行心理威慑。当司机感觉到危险时，或者不法分子进行犯罪时，按紧急按钮向监控中心求救，监控中心可直观的查看到车内情况，并且通过网络信标站和陀螺仪实时获得机动车位置信息，使110出警有的放矢。当司机感觉乘客可能是通缉犯时，按嫌疑人按钮，由监控中心实时向警方数据库检索查询，如果确认是通缉犯，则可由司机直接将其送进公安报警点。如果按下布防设置按钮，则车载安全防卫器自动进行图像识别，一旦发现异常，则自动向监控中心报警。同样由于监控中心可直观的查看到车内情况，大大减少了误报的可能。各类警情的报警信息在发送给监控中心的同时，还发送给司机或其家人的手机上。
权利要求
1.一种机动车防盗、防劫联网报警方法，包括以下步骤(1)网络信标站发射地标信号；(2)车载安全防卫器接收地标信号并传给陀螺仪，陀螺仪以该精确位置坐标作为初始数据，随时计算车辆的精确位置，并输入微处理器；(3)微处理器将车辆位置随时换算成坐标代码；(4)发生劫警、盗警、事故求救等不同警情时，触发不同的传感器，传感器将信号输入微处理器；(5)微处理器根据传感器的不同确定警情类别代码并触发报警；(6)车载安全防卫器将包括瞬时的坐标代码、警情类别代码的报警信息通过网络报警站或移动通讯网发送给监控中心；(7)车载安全防卫器与监控中心建立数据连接，将当前图像传送到监控中心；(8)监控中心接到报警信息后发出警情警报，监控中心自动识别报警发送方的车载安全防卫器的无线模块号码，将无线模块号码和车辆相关联，依据车载安全防卫器的无线模块号码从服务器的数据库中调出报警车辆的相关数据，与警情类别等信息同时显示在显示屏上，并将报警车辆位置动态地显示在电子地图上；(9)监控中心与车载安全防卫器建立数据连接后，既可以连续观测到机动车车厢内情况，也可以进行监听，及时采取相应动作。
2.根据权利要求1所述的机动车防盗、防劫联网报警方法，其特征在于步骤(6)所述的报警信息通过移动通讯网发送给监控中心有两种方式，一是报警信息以短消息方式发送给监控中心，二是使用GPRS或CDMA1X，以IP数据包方式发送给监控中心。
3.根据权利要求1所述的机动车防盗、防劫联网报警方法，其特征在于步骤(7)所述的图像传送到监控中心有两种方式一是拨号方式，车载安全防卫器通过拨打监控中心的报警电话，建立数据连接，然后将图像传送到监控中心，二是使用GPRS或CDMA1X多媒体消息功能，将图像发送到监控中心。
4.根据权利要求1所述的机动车防盗、防劫联网报警方法，其特征在于步骤(4)所述的盗警既可以是传感器触发，也可以采用图像识别触发，所述的图像识别包括图像全局报警识别和图像区域报警识别。
5.根据权利要求1所述的机动车防盗、防劫联网报警方法，其特征在于还包括以下步骤中的一种或几种(1)发生警情后，车载安全防卫器连续采集车内图像，并经过压缩后存储到车载安全防卫器的存储器中；(2)车载安全防卫器将各类报警信息发送给监控中心的同时，还通过移动通讯网直接发送给车主、司机或其家人的手机上。
6.根据权利要求1所述的机动车防盗、防劫联网报警方法，其特征在于还包括以下步骤，达到抓捕犯罪嫌疑人的目的(1)按下车载安全防卫器的嫌疑人按钮，则车载安全防卫器拍摄乘客当前一帧图像，通过移动通讯网络将拍摄的图像传送到监控中心；(2)监控中心与警方数据库系统建立连接，将乘客图像传送到警方数据库系统中，由警方数据库系统进行乘客与犯罪分子进行图像匹配；(3)如果步骤(2)的检测结果为犯罪嫌疑人，则监控中心发嫌疑人确认短消息给车载安全防卫器；(4)司机接收到监控中心嫌疑人确认短消息之后，将机动车开往公安报警点，交警方处理。
7.根据权利要求4所述的机动车防盗、防劫联网报警方法，其特征在于所述的图像全局报警识别是指摄像头所摄像到整个区域为报警区域，车载安全防卫器自动判断图像是否发生变化，如果异常点超过预先设定的阀值，则表示在报警区域内发生异常情况，系统自动报警；所述的图像区域报警识别是指在摄像头所摄像到区域中设定一个方形、圆形、多边形区域作为报警区域，车载安全防卫器自动判断报警区域内的图像是否发生变化，如果异常点超过预先设定的阀值，则表示在报警区域内发生异常情况，系统自动报警。
8.一种机动车防盗、防劫联网报警系统，由车载安全防卫器、网络信标站、移动通讯网络与监控中心组成，机动车上安装车载安全防卫器，车载安全防卫器设有地标信号接收器、陀螺仪和各类传感器，地标信号接收器用于接收网络信标站发送的地标信号，陀螺仪用于随时计算车辆的精确位置，发生劫警、盗警、事故求救等不同警情时触发不同传感器，监控中心设有服务器、操作终端、路由器，在监控区设有网络信标站，其特征是车载安全防卫器上还设有摄像头、中央处理模块、图像采集模块、无线模块；所述的摄像头用于对机动车内部景物图像的摄取，与图像采集模块相连；所述的中央处理模块，包括微处理器、存储器，是装置的控制中枢，同时与其它各部分相连，所述的微处理器实现对图像的采集、压缩、存储以及传输，所述的存储器用于存储微处理器的程序代码、程序数据和图像数据，同时与微处理器和图像采集模块相连；摄像头的输出作为图像采集模块的输入；图像采集模块，实现对图像信号的放大、模数变换、采集、存储，与中央处理模块相连，在中央处理模块的微处理器指令控制下开始采集图像，所采集的图像数据存储到中央处理模块的存储器中；无线模块，与中央处理模块的微处理器相连，在微处理器的控制下可以发送和接收短消息，也可以向监控中心传送图像；监控中心还设有无线模块，无线模块用于接收车载安全防卫器的各类报警短消息和向车载安全防卫器发送短消息，以及接收车载安全防卫器传送来的图像；车载安全防卫器与监控中心通过移动通讯网络相连。
9.根据权利要求8所述的机动车防盗、防劫联网报警系统，其特征在于所述的车载安全防卫器和监控中心的无线模块可以是GSM模块，也可以是GPRS、CDMAIS95、CDMA1X、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA 2000、PHS、海事卫星、iDEN、Tetra模块，还可以是多媒体消息手机模块，则车载安全防卫器图像采集模块与无线模块合一。
10.根据权利要求8所述的机动车防盗、防劫联网报警系统，其特征在于所述的车载安全防卫器的中央处理模块的微处理器为嵌入式处理器，操作系统为嵌入式操作系统VxWorks或Linux，实现图像采集控制、图像自动报警算法、图像压缩、图像传输、数据传输等功能，车载安全防卫器的中央处理模块的存储器为快闪存储器或同步动态随机存储器，用于保存或暂存图像数据。
全文摘要
一种机动车防盗、防劫联网报警的方法的步骤发生警情时，车载安全防卫器不仅将车辆的地址代码、警情类别代码传送给监控中心外，还将图像通过移动通讯网传送到监控中心，监控中心连续观测车内图像和声音，确认警情后采取相应动作。系统设备，包括车载安全防卫器、移动通讯网络与监控中心。本发明可靠性和防破坏性强，不仅对现场图像实施全程记录，而且监控中心可直接查看到现场情况，对警情进行核实，最大程度上减少误报警次数，为机动车和机动车司机提供了一套真正有安全保障的报警联网系统，社会效益和经济效益显著。
文档编号B60R25/00GK1435337SQ02157270
公开日2003年8月13日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者陈涛 申请人:陈涛