专利名称：一种超声波感应式汽车防盗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一种超声波感应式汽车防盗装置，特别涉及到 一种采用超 声波探测器探测车内状态的超声波感应式汽车防盗装置。
背景技术：
许多调查表明，在当今的汽车使用环境中，车主最担心的是爱车被盗。 现在市面上传统的汽车防盗装置大多数使用振动式探测器探测车辆是否受 振动或车门是否被打开来进行报警的，由于振动式探测器容易受环境干扰而 误报，容易造成车主麻痹的思想，在真的发生盗情的时候不能起应有的防盗 作用，另一方面，传统的汽车防盗装置大多只使用报警喇叭作警报信号，而 且警报的声音接近，声音传输的范围小，车主离开较远就无法有效通知车主， 在误报时也对周围产生噪音干扰，所以并不理想。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明主要目的是提供一种采用超声 波探测器探测车内状态的超声波感应式汽车防盗装置，本装置能够主动探测 车内超声波的变化量，以判断车辆是否被非法进入或玻璃被打碎，当车辆被非 法进入或玻璃被打碎能及时主动发出报警信号通知车主，且基本不会产生误 报警。
本发明的另一目的在于，即使汽车电瓶供电电路或电瓶没电时都能正常 工作的超声波感应式汽车防盗装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 一种超声波感应式汽车防
盗装置，安装在汽车室内空间，其特征在于包括一个汽车防盗主机、与防 盗主机电连接的至少一个超声波探测器、与主机电连接的至少一个报警装置， 当驾乘人员离开汽车并开启本装置后，各个超声波探测器分别扫描其对应位 置的超声波反射值并储存于主机内，如果有人进入车内或汽车的玻璃被打碎， 均会引起对应位置的超声波反射值的改变，这个异常信号被主机接收后能马 上作出反应驱动至少一个报警装置发出警报。 所述报警装置具有一个是高分贝报警喇叭。
所述报警装置具有一个是能够连接到车主电话的GSM或CDMA移动通信装置。
所述防盗装置还包括一个由发射器和接收器组成的无线遥控器用来控制 防盗装置防盗功能的开启与关闭。
所述防盗装置还设有一备用电源。
本发明的积极效果由于车辆在人员离开锁车后是一个密闭的空间，对
超声波的反射是基本固定不变的，此时超声波探测器接收到反射回来的超声 波电压值基本是没有变化的，当车门非正常打开，人体进入车内或玻璃被破 坏后，改变了超声波的反射距离，产生异常信号给主机，通过主机驱动报警 装置发出警报通知车主，此报警方式相对采用振动式探测器探测车辆是否受
振动或车门是否被打开来进行报警，不会产生误报警，且采用GSM或CDMA移 动通信装置作为报警装置，可以远距离报警，即使车主远离汽车也能得到报 警信息，大大降低汽车被盗的可能性。
作为本发明的进一步改进，在防盗装置上设置备用电源，即使盗贼切断
汽车电瓶线路或者汽车电瓶电能耗尽时，后备电源102仍然可以为本超声波 感应式汽车防盗装置提供电能继续工作。
图1为本发明超声波感应式汽车防盗装置实施环境示意图； 图2为本发明超声波感应式汽车防盗装置原理方框图3为有人进入车内时超声波探测器的电压变化示意图4为汽车玻璃被打碎时超声波探测器的电压变化示意图5为超声波车内探测器结构框图6为超声波发射电路原理图7为超声波接收检测电路原理图8为无线遥控器的发射器结构框图9为无线遥控器的接收器结构框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明超声波感应式汽车防盗装置的具体实施方式
作进
一步的详细说明；
为了更好的理解本发明的技术内容，现以一种效果较好的实施方 式来说明，其中图1为本发明超声波感应式汽车防盗装置实施环境示意图， 图2为本发明超声波感应式汽车防盗装置原理方框图。超声波感应式汽车防 盗装置隐藏安装在汽车500的内部空间内，其中超声波感应式汽车防盗装置 包括防盗主机101 ,防盗主机101分别通过电线与超声波探测器201、 202、 203连接，并且防盗主机101还与安装在发动机舱503内的高分贝报警喇叭 302电器连接，其中超声波探测器201安装在驾驶舱501用作驾驶舱501空间 的主动探测，超声波探测器202安装在乘客舱502用作乘客舱502空间的主 动探测，超声波探测器203安装在行里箱504用作行里箱504空间的主动探
测。 .
当车辆500开启防盗后，防盗主机101进入防盗状态，防盗主机101会 分别读取超声波探测器201、 202、 203的正常状态值N并分别记录在防盗主 机101内，当有人非法进入车内、打碎玻璃或强行打开行里箱的时候会引起 相应的超声波探测器201、 202、 203的N值改变从而产生一个触发信号A，触 发信号A被送送到防盗主机101，防盗主机101控制高分贝报警喇叭302发出 警报，同时防盗主机101会给一个信号B给GSM或CDMA无线通信模块301，
通过GSM或CDMA无线通信模块301把警报无线传送给车辆500车主指定的电 话，实现及时通知车主的功能。
上述的超声波探测器201安装在驾驶舱501用作驾驶舱501空间的主动 探测，超声波探测器201会不断地发射超声波和不断地接收相应反射回来的 超声波，由于车辆500在人员离开锁车后是一个密闭的空间，对超声波的反 射是基本固定不变的，此时超声波探测器201接收到反射回来的超声波电压 值为N，如图3、图4 。当超声波探测器201接收到反射回来的超声波电压值 N减小时，如图4，当减小值AU2超过预定的值时可确定为玻璃被打碎，当超 声波探测器201接收到反射回来的超声波电压值N增加时，如图3,当增加值 △U1超过预定的值时可确定为有人非法进入车内，无论那种异常情况均会引 起超声波探测器201产生一个触发信号A，触发信号A被送送到防盗主机101 ， 防盗主机101控制高分贝报警喇叭302发出警报，同时防盗主机101会给一 个信号B给GSM或CDMA无线通信模块301，通过GSM或CDMA无线通信模块 301把警报无线传送给车辆500车主指定的电话，实现及时通知车主的功能。
超声波探测器202安装在乘客舱502用作乘客舱502空间的主动探测， 工作过程及原理和超声波探测器201的相同。
超声波探测器203安装在行里箱504用作行里箱504空间的主动探测， 由于车辆500的行里箱是一个密闭的空间，对超声波的反射是基本固定不变 的，此时超声波探测器203接收到反射回来的超声波电压值为N，如图4 。 当超声波探测器203接收到反射回来的超声波电压值N减小时，如图4,当减 小值AU2超过预定的值时可确定为行里箱被打非法打开，超声波探测器203 产生一个触发信号A，触发信号A被送送到防盗主机lOl，防盗主机101控制 高分贝报警喇叭302发出警报，同时防盗主机101会给一个信号B给GSM或 CDMA无线通信模块301,通过GSM或CDMA无线通信模块301把警报无线传送 给车辆500车主指定的电话，实现及时通知车主的功能。
上述的超声波探测器201、 202、 203为超声波收发一体探测传感器，其 参数为
工作频率:40KHz 灵敏度:min.-65V/u bar 方向:50deg 探测范围0.7to 18m 工作温度:-30to+85 。C
其工作频率在人听觉范围以外，看不见听不到，不容易被人发现，探测
范围及工作温度均适合汽车发动机舱以外使用。另外本超声波感应式汽车防 盗装置还包括一后备电源102 ，后备电源102用电线连接到防盗主机101， 即使盗贼切断汽车电瓶线路或者汽车电瓶电能耗尽时，备电源102仍然可以 为本超声波感应式汽车防盗装置提供电能继续工作。本超声波感应式汽车防 盗装置还包括一无线遥控器103，用来开启与关闭防盗主机101，实现车主身
份的识别。
车内超声波探测器201、 202、 203.......结构及工作原理
硬件组成及工作原理
如图5所示，探测器主要由超声波发射电路和超声波检测接收电路及单片 机系统三部分组成。采用AT89S51单片机来实现对CX20106A接收芯片和 超声波转换模块的控制。其中，图6为超声波发射电路原理图单片机 AT89S51通过软件在P1.0引脚产生频率为38KHZ的方波脉冲，经反相器 U4AA， U4BA， U4CA， U4DA， U4EA来控制超声波发射器T发送出38KHZ 的超声波。图7为超声波接收检测电路原理图采用集成电路CX20106A， 这是一款红外线检波接收的专用芯片，其载波频率38KHz与测距超声波频率 40KHz较为接近，可以利用它作为超声波检测电路。实验证明其具有很高的 灵敏度和较强的抗干扰能力。当R接收到发射器T的信号后传入集成电路 CX20106A的1脚进行放大整形，检波后经集成电路CX20106A的7脚输出
低电平，当R未收到发射器T的信号时，集成电路CX20106A的7脚输出高 电平，适当改变C4的大小，可改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。 系统工作原理单片机AT89S51通过软件在P1.0引脚产生频率为38KHZ 的方波脉冲，经反相器U4AA, U4BA， U4CA， U4DA， U4EA来控制超声波 发射器T发送出38KHZ的超声波。然后单片机不停的检测INTO引脚，当INTO 引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。所计的数据就是 超声波所经历的时间，通过换算就可以得到探测器与障碍物之间的距离，当 车内没有活动的人或者车窗等车内状态不变的时候，这个数值是不变的，当 有人进入车内时，会使探测器与障碍物之间的距离縮小，单片机AT89S51输 出电压上升，当有人破坏车窗时，会使探测器与障碍物之间的距离增大，单 片机AT89S51输出电压会下降，当这个上升或下降的数值达到预设的数值 时，这样就可以确认检测到车辆的异常情况，输出异常信号高电平A。 防盗主机101由一个单片机IC1控制和处理数据，超声波探测器的输入口分 别对应单片机IC1的PO. 0-PO. 7八个I/O 口，防盗主机101在防盗状态下， 防盗主机101会分别读取超声波探测器201、 202、 203的正常状态值N并分 别记录在防盗主机101内，当有人非法进入车内、打碎玻璃或强行打开行里 箱的时候会引起相应的超声波探测器201、 202、 203的N值改变从而产生一 个触发信号A，触发信号A被传送到防盗主机101的单片机IC1的PO. 0-P0. 7 任一个I/O 口，单片机IC1即启动报警程序，单片机IC1通过I/O 口 Pl. 1输 出一个高电平,控制一个继电器接通高分贝报警喇叭302发出警报，同时单片 机IC1的通信串口给一串数据B给GSM或CDMA无线通信模块301,无线通信 模块301是常用的GSM或CDMA模块，可以实现拨号、通话、发短信等功能，当
模块收到包含拨号电话号码,报警代码等数据B时，就会按照数据B内的信息 向指定的电话发出报警信号.实现通过GSM或CDMA无线通信模块301把警报 无线传送给车辆车主指定的电话，实现及时通知车主的功能
图8、图9为无线遥控器结构框图，包括发射器部分和接收器部分，遥控 系统采用KEELOQ滚动码，KEELOQ是由美国Microchip微芯公司推出的滚 动编码及解码器，采用高保密性的KEELOQ滚动码算法，使数据传输具有极 高的保密性，每次传输的代码都是唯一的。同一遥控器(无线配件)发送重复码 的概率在KEELOQ技术下可保证18年不重复(每天按10次左右)，以此来 防止密码被破译的问题。针对固定码编码量少的瓶颈和数据极易被破译的劣 势，由于滚动码编码方式，每次发送的码都不相同，所以具有高度安全性(传 统的固定码遥控极易被复制或扫描)。当发射器按下按键时，滚动编码芯片会 产生一个唯一的代码，这个代码通过无线发射电路发送到接收器的接收电路 里，这个代码被解码器译码后确认是否指定的合法的遥控器，如果是的就输 出一个高电平到防盗主机101单片机IC1的PI. 4 I/O 口 ，此时单片机IC1就 会启动防盗程序进入防盗状态，当发射器再次按下按键时，接收器的滚动编 码芯片作相应的解码确认后输出一个低电平到防盗主机101单片机IC1的 PI. 4 1/0口，此时单片机IC1就会退出防盗程序关闭防盗状态，实现遥控防 盗主机101是否进入防盗状态。
权利要求
1.一种超声波感应式汽车防盗装置，安装在汽车室内空间，其特征在于包括一个汽车防盗主机、与防盗主机电连接的至少一个超声波探测器、与主机电连接的至少一个报警装置，当驾乘人员离开汽车并开启本装置后，各个超声波探测器分别扫描其对应位置的超声波反射值并储存于主机内，如果有人进入车内或汽车的玻璃被打碎，均会引起对应位置的超声波反射值的改变，这个异常信号被主机接收后能马上作出反应驱动至少一个报警装置发出警报。
2. 根据权利要求l所述的超声波感应式汽车防盗装置，其特征在于所述报警装置具有一个是高分贝报警喇叭。
3. 根据权利要求1所述的超声波感应式汽车防盗装置，其特征在于所 述报警装置具有一个是能够连接到车主电话的GSM或CDMA移动通信装置。
4. 根据权利要求1所述的超声波感应式汽车防盗装置，其特征在于所 述防盗装置还包括一个由发射器和接收器组成的无线遥控器用来控制防盗装 置防盗功能的开启与关闭。
5. 根据权利要求l所述的超声波感应式汽车防盗装置，其特征在于所述防盗装置还设有一备用电源。
全文摘要
本发明涉及一种超声波感应式汽车防盗装置，包括一个汽车防盗主机、与防盗主机电连接的至少一个超声波探测器、与主机电连接的至少一个报警装置，当驾乘人员离开汽车并开启本装置后，各个超声波探测器分别扫描其对应位置的超声波反射值并储存于主机内，如果有人进入车内或汽车的玻璃被打碎，均会引起对应位置的超声波反射值的改变，主机接收这个异常信号后马上作出反应驱动报警装置发出警报，该报警装置具有一个是高分贝报警喇叭以及一个是能够连接到车主电话的GSM或CDMA移动通信装置。本发明还包括一个无线遥控器用来控制防盗装置防盗功能的开启与关闭。采用该结构的超声波感应式汽车防盗装置，基本不产生误报警，且可实现远程报警。
文档编号B60R25/00GK101337532SQ20081003016
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月15日 优先权日2008年8月15日
发明者秦国权 申请人:佛山市顺德区骏达电子有限公司