专利名称：无钥双向感应防盗系统及其信号处理方法
技术领域：
本发明涉及公共安全防盗领域，尤其涉及机动车辆相关的无钥双向感应 防盗系统，及该系统的信号处理方法。
背景技术：
以汽车为例，智能门禁的发展目前主要有两个阶段。
应用较为为普遍的是RKE (Remote Keyless Entry,远程无钥匙门禁)， 这种门禁系统类似于普通的遥控技术。在汽车内安装有门禁主机，而车主则 持有遥控器，遥控器与门禁主机之间通过无线信号进行连接，当车主走近汽 车，也即在门禁主机的无线信号的有效通信范围内时，通过手动操纵该遥控 器的开关按钮发送信号给该门禁主机，门禁主机便可导通相关电路打开车门。 反之，通过操纵遥控器的开关按钮，可令门禁主机关闭车门从而达到防盗的 目的。
另一种门禁为PKE (Passive Keyless Entry,被动无钥匙门禁，有时也 简称无钥防盗系统)，目前在高档轿车中广泛应用，其工作原理是遥控器长 时间发送信号给车内门禁主机，门禁主机据该信号确定遥控器的距离，当遥 控器离开该车超过一定距离如2米时，主机无法侦测到该遥控器的信号，从 而设定防盗状态，而当遥控器靠近该车且进行一定范围内时，则对遥控器的 信号进行鉴权验证，确定是否属于合法用户，若是，则自动解除该车的防盗 状态，使该车实现智能化的锁定和开启的过程。更智能化的，还可通过操作 该遥控器上的一个按钮实现该车的启动操作，整个过程无需钥匙参与。目前 这种产品正越来越大众化，无疑具有取代RKE成为主流的趋势。
在目前的PKE中，遥控器与门禁主机之间的信号协作方式是通过遥控器长时间发送信号给门禁主机进一步处理而实现的，这样的协作方式使彼此之 间缺少信号交互，单向的信号发送方式也会造成一些不便，当两者通信由于 某一方电路原因不畅通时，无法判断何者发生故障，更无法相互通知等。此 外，单向信号传输显然不应成为汽车门禁系统的唯一选项。
此外，汽车门禁中，往往需要将远距离智能手动遥控与近距离智能感应 操控相结合，前者理论上要求距离越远越好，但是随之便必然要求大功率的 信号发射，而后者则仅需要较小的功率即可实现。这时便出现了矛盾的现象， 即如果两者都使用大功率，则智能感应距离会增大，遥控器在较远的距离便
可使车主自动打开，防盗作用降低甚至形同虚设；如果两者都使用小功率， 那么遥控距离便降低。如何克服这对矛盾一直是本领域内普遍的技术障碍。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种无钥双向感应防盗系统，以解决其中远 距离手动遥控和近距离智能感应两种技术要素之间的矛盾，以提高系统的智 能化程度。
本发明的另 一 目的在于提供与上述无钥双向感应防盗系统相应的信号处 理方法。
为实现该目的，本发明釆取如下技术方案
本发明一种无钥双向感应防盗系统，包括装设在车内的门禁主机和以无 线方式与该门禁主机电连接的控制器，所述控制器包括
遥控开关电路，提供操作按键供用户手动进行开关设置；
中央处理器，获取该开关设置的信息产生包含该信息的第一信号，以及 解码处理来自门禁主机的信息；
高频收发处理电路，通过第二链路与所述门禁主机进行信息交互以传输 预设的第二信号，同时传输所述第一信号至所述遥控收发单元，以及处理来自门禁主机的信息；
遥控收发单元，在高频收发处理电路与所述门禁主机之间建立第一链路 进行信息交互以传输所述第 一信号；
所述门禁主机，以感应第二信号与否或以第 一信号所包含的开关设置信 息为依据，设定或解除其防盗功能。
该系统还包括告警单元，其与中央处理器电性连接，中央处理器将该控 制器与门禁主机之间的信号交互信息以信号形式发送给该告警单元，告警单 元以声、光、振任意形式之一或其组合表达该信号。
该告警单元包括
音频电路，用于受控产生声音效果； 振动电路，用于受控产生振动效果； 显示电路，用于受控产生光示效果。
所述高频收发处理电路所采用的频率范围为315MHz至786MHz之间。 该系统包括一存储单元，用于存储控制器与门禁主机之间的加密信息。 所述遥控收发单元包括
天线，用于发射或接收控制器与门禁主机之间信号； 发射放大电路，用于放大来自所述高频收发处理电路的信号并传输至该 天线进行发射；
接收放大电路，用于放大来自所述天线的信号并传输至该高频收发处理 电路。
本发明一种无钥双向感应防盗系统的信号处理方法，用于处理该防盗系 统的控制器和门禁主机之间的信号协作关系，其特征在于，该方法包括两部 分的处理过程
其一，提供预设在控制器上的操作按键供用户进行开关设置，当用户对 其操作时，产生一对应该设置结果的低频的第一信号，通过第一链路发送给所述门禁主机以设定或解除其防盗功能，控制器通过该第一链路与门禁主机
进行信息交互；
其二，控制器或门禁主机任意之一或两者同时通过第二链路向对方辐射 高频的第二信号，门禁主机检测不到该控制器的第二信号或检测不到控制器 对门禁主机自身的第二信号做出信号反馈时，设定进入防盗状态，否则解除 该防盗状态。
在所述过程二中，当控制器检测不到该门禁主机的第二信号或4企测不到 门禁主机对控制器自身的第二信号做出信号反馈时，以声、光、振任意形式 之一或其组合进行告警。
在所述过程二中，控制器经第二链路获取或接收门禁主机的状态信息并 据以告警。
所述第二信号所采用的频率范围为315MHz至768MHz之间。 与现有技术相比，本发明具有如下优点
首先，通过高频收发处理电路将控制器与门禁之间用两个链路进行分别 通信，既可以釆用低功率实现两者之间的智能感应以设定或解除防盗状态， 又可以通过采用较高功率实现远距离的手动遥控以设定或解除防盗状态，使 这两种功能不再成为矛盾；
其次，控制器与门禁主机之间双向交互的通信方式，使两者之间可以互 相检测彼此的工作状态，从而可以报告持有人，以及对此一工作状态做出自 动反应等，提高了智能化程度和可靠性。
图1为本发明的电路原理框图2为本发明的控制器的实物立体结构图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明
请参阅图1,本发明的无钥双向感应防盗系统由控制器和门禁主机8两 部分构成，其中门禁主机8装设在汽车上，对汽车的防盗功能进行综合管理， 包括车门控制、点火启动控制、防盗报警等，以及其它与此类似或相关的功 能。关于防盗系统本身的技术方案多见于国内外专利数据库，其实现的相应 功能也已为相关用户及本领域内普通技术人员所公知，由于本发明的主要改 进之处集中在控制器，以及控制器与门禁主机8的通信方式，因而，对门禁 主机8其它公知特征将不行赘述。
图1中除门禁主机8外，其余为控制器的组成部分，该控制器包括遥控 开关电路2、中央处理器l、存储单元6、高频收发处理电路3、遥控收发单 元4以及告警单元5。
所述遥控开关电路2，与中央处理器l电性连接，如同市面上大众化产 品一样，提供"开/关"、"查寻"、"设置"等操作按键21, 22， 23 (参阅图2)， 或者可以将"开/关"键分离为"开"和"关"两个按键，这些按键的设置非 常灵活，可视具体的功能要求在遥控开关电路2中进行适应性的设计，但是 其中涉及开关的按键是构成该控制器的必要元素。至于"查寻"，用于发送信 号使汽车发出声响及发光以达到查找车辆的目的，以及"设置"，用于设置控 制器各按键的各种参数，诸如此类的按键则是非必需的。不管遥控开关电路 2具有的操作按键的数量几何，在接受用户操作后，均会产生信号以发送给 所述中央处理器1做进一步的处理。
中央处理器1可以根据遥控开关电路2发送来的信号进行判别，并进而 根据判别结果产生对应于不同操作按键的不同信号，该类信号将^J^送给门 禁主机8使用。为说明的简便，其中对应所述"开/关"操作按键而产生的信 号称为第一信号，其它类似的如对应所述"查寻"、"设置"等操作按键而产生的信号的后续传输过程也与所述第一信号相同。
所述的高频收发处理电路3,其受控于该中央处理器1,中央处理器1
通过发送信号控制高频收发处理电路3发射、接收等幅高频信号，同理，为
描述的简便，将这个等幅高频信号称为第二信号。中央处理器l还将所述由
遥控开关电路2作用而产生的第一信号传递给该高频收发处理电路3，高频 收发处理电路3继而演绎该第一信号，也即将该第一信号以自身形式通过输 出端口输出给所述遥控收发单元4。该高频收发处理电路3所采用的频率范 围适宜在315MHz至768MHz之间。
所述的遥控收发单元4，包括天线43、发射放大电路41和接收放大电路 42,来自该高频收发处理电路3的所述第一信号首先经过发射放大电路41 进行信号放大、调相、滤波(均为可选步骤)等操作，继而通过该天线43 向空中辐射，在有效范围内，便可将信号传输给所述门禁主机8中相应的接 收电路(未图示)，完成第一信号从控制器至该门禁主机8的传输过程，门禁 主机8进而通过识别该第一信号所包含的设置信息，如"开"或"关"两种 不同状态，对应地进行防盗功能的设定或解除，使车门打开或关闭。
除了以上述从控制器至门禁主机8传输第一信号的正向传输过程，所述 门禁主机8也通过其发射电路(未图示)经空中逆向传输信号给该控制器， 其主要用于传输门禁主机8当前状态信息，或者作为对所述第一信号的回馈 的信息等。此类信息经控制器的天线43后，进入所述接收放大电路42进行 滤波、调相及放大(均为可选步骤)等处理后，经高频收发处理电路3到达 中央处理器1,中央处理器1进而依据该类信息控制告警单元5动作以通知 用户。
由此可知，通过控制器的遥控收发单元4与所述门禁主机8的交互操作， 建立起了两者之间的第一链路71，第一链路71协助用户完成手动遥控以设 定或解除防盗状态的功能，而且，还保障了控制器与门禁主机8之间的互相监控。
为了实现控制器与门禁主机8之间的智能感应功能，在控制器与门禁主
机8之间还存在第二链路72,前述控制器的高频收发处理电路3所产生的第 二信号经过该第二链路72与门禁主机8进行交互，同理，门禁主机8也设有 相应的用于处理该第二信号的电路(未图示)。
该等幅高频的第二信号从空中辐射，当该信号进入门禁主机8所能接收 的范围如2米时，该门禁主机8识别到该信号后，便可解除对防盗功能的设 定，而当门禁主机8感应不到该信号时，则将自动设定防盗功能，使汽车进 入锁定状态，以达到防盗的目的。同理，门禁主机8也可沿第二链路72逆向 发送相关的监控信息、状态信息给所述控制器的高频收发处理电路3,以如 经第一链路71 —样与控制器之间进行信息交互。
无论通过高频收发处理电路3进行所述第一信号和第二信号的发射，在 考虑安全因素的前提下，均需对所传输的信号进行加密处理，因而，所述中 央处理器1与所述存储单元6电性连接，该存储单元6用于存储相关的加密 信息，中央处理器1才艮据该加密信息对第一信号和第二信号进行加密处理， 当到达门禁主机8时则由门禁主机8对其进行解密、鉴权、— 验证等处理，最 终达到仅允许具有合法用户身份的控制器操作该门禁主机8的目的。
通过该高频收发处理电路3传输的第二信号，具有传输效率高、抗干扰 性低等优点，可保证控制器与门禁主机8之间的灵敏感应，而且可以通过使 用较低功率将该第二信号的可感应范围约束在较短的距离内，这样可以保证 车主接近时门禁主机8自动解除锁定，而车主视线范围之外时则自动设定防 盗功能。而通过该遥控收发单元4进行传输的第一信号，则具有通过增强功 率而加大传输距离的特点，用户可以采用控制器在较远的距离如3公里的范 围内与门禁主机8进行通信，从而达到实时监控该汽车的目的。
这种将信号进行双向感应的设计，还将使控制器在有效范围如3公里内具有了实时监控的功能，可通过所述告警单元5解读门禁主机8所传输来的信息。
所述告警单元5，受控于所述中央处理器1，对中央处理器1的控制信号 进行响应，中央处理器1的控制信号则主要来源于对来自门禁主机8的信号 的读取，而告警单元5的响应形式可以为声、光、振中任意一项或任意组合。
具体而言，该告警单元5包括音频电路51、显示电路52和振动电路53， 均分别直接与中央处理器1电性连接，分别用于实现声响、光示、振动等提 示效果。本发明提出如下一些实现形式
所述音频电路51通过中央处理器1根据需要告警的种类调取相应的预存 在存储单元6中的音频文件至音频电路51进行功率放大后直接播放，或者， 中央处理器1根据实际需要直接产生供音频电路51放大播放的信号给该音频 电路51等。
所述显示电路52可以采用液晶显示屏(LCD)、 LED、 0LED、 TFT等公知 电子设备或元器件，由中央处理器1运用程序逻辑控制显示电路52进行不同 的显示以令用户识别不同的状态信息或监控信息，如采用LCD时，则用户将 能以文字或图像的方式获得更为直观、精准的数据表示。
所述振动电路53的原理如同音频电路51, —般仅为接收中央处理器1 的控制信号起提醒用户注意的目的。
上述各种告警的方式本身实际上多见于公知技术，在市面的产品中的应 用也较为普遍，因此对其不行赘述。本发明的巧妙之处在于告警单元5及其 告警方式不仅局限于对该控制器单向操作后的结果做出表达，而且，还可以 同时对来自门禁主机8和控制器自身的双向操作结果及相关的监控信息、状 态信息等做出表达。
需要指出的是，所述中央处理器可采用单片机(MCU)实现，或者采用或 结合其它如FPGA、 DSP等数字芯片实现，可灵活运用。综上所述，本发明运用了科学的双向信号传输的方法，使汽车防盗系统 进一步实现无钥双向感应防盗的功能，而且不仅保证了通过高功率遥控汽车 功能的实现，而且保证了高安全性自动感应开锁的实现，技术上安全可靠， 便于推广应用。
尽管本发明中未罗列更多的具体实施方式
，但是，申请人深信本领域内 普通技术人员均可明白，任何对本发明各个技术特征进行简单的替换以完成 实现相同技术效果的行为，均应视为不超脱本发明的发明精神的。此外，尽 管本发明主要是用于实现无钥双向感应防盗系统，但出于用户爱好或者使用
可靠性的考虑而在本发明的控制器上如图2所示增加传统的汽车钥匙9,则 也应视为不超脱本发明的发明精神而落入本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1、一种无钥双向感应防盗系统，包括装设在车内的门禁主机和以无线方式与该门禁主机电连接的控制器，其特征在于，所述控制器包括遥控开关电路，提供操作按键供用户手动进行开关设置；中央处理器，获取该开关设置的信息产生包含该信息的第一信号，以及解码处理来自门禁主机的信息；高频收发处理电路，通过第二链路与所述门禁主机进行信息交互以传输预设的第二信号，同时传输所述第一信号至所述遥控收发单元，以及处理来自门禁主机的信息；遥控收发单元，在高频收发处理电路与所述门禁主机之间建立第一链路进行信息交互以传输所述第一信号；所述门禁主机，以感应第二信号与否或以第一信号所包含的开关设置信息为依据，设定或解除其防盗功能。
2、 根据权利要求1所述的无钥双向感应防盗系统，其特征在于该系统 还包括告警单元，其与中央处理器电性连接，中央处理器将该控制器与门禁 主机之间的信号交互信息以信号形式发送给该告警单元，告警单元以声、光、 振任意形式之一或其组合表达该信号。
3、 根据权利要求2所述的无钥双向感应防盗系统，其特征在于，该告警 单元包括音频电路，用于受控产生声音效果； 振动电路，用于受控产生振动效果； 显示电路，用于受控产生光示效果。
4、 根据权利要求1至3中任意一项所述的无钥双向感应防盗系统，其特征在于所述高频收发处理电路所采用的频率范围为315MHz至786MHz之间。
5、 根据权利要求4所述的无钥双向感应防盗系统，其特征在于该系统 包括一存储单元，用于存储控制器与门禁主机之间的加密信息。
6、 根据权利要求5所述的无钥双向感应防盗系统，其特征在于，所述遥 控收发单元包括天线，用于发射或接收控制器与门禁主机之间信号； 发射放大电路，用于放大来自所述高频收发处理电路的信号并传输至该 天线进行发射；接收放大电路，用于放大来自所述天线的信号并传输至该高频收发处理 电路。
7、 一种无钥双向感应防盗系统的信号处理方法，用于处理该防盗系统的 控制器和门禁主机之间的信号协作关系，其特征在于，该方法包括两部分的 处理过程其一，提供预设在控制器上的操作按键供用户进行开关设置，当用户对 其操作时，产生一对应该设置结果的低频的第一信号，通过第一链路发送给 所述门禁主机以设定或解除其防盗功能，控制器通过该第一链路与门禁主机 进行信息交互；其二，控制器或门禁主机任意之一或两者同时通过第二链路向对方辐射 高频的第二信号，门禁主机检测不到该控制器的第二信号或;^测不到控制器 对门禁主机自身的第二信号做出信号反馈时，设定进入防盗状态，否则解除 该防盗状态。
8、 根据权利要求7所述的信号处理方法，其特征在于，在所述过程二中， 当控制器检测不到该门禁主机的第二信号或检测不到门禁主机对控制器自身 的第二信号做出信号反馈时，以声、光、振任意形式之一或其组合进行告警。
9、 根据权利要求7或8所述的信号处理方法，其特征在于，在所述过程 二中，控制器经第二链路获取或接收门禁主机的状态信息并据以告警。
10、 根据权利要求7或8所述的信号处理方法，其特征在于，所述第二 信号所采用的频率范围为315MHz至768MHz之间。
全文摘要
本发明涉及一种无钥双向感应防盗系统及其信号处理方法，所述系统包括门禁主机和控制器，所述控制器包括遥控开关电路，供用户手动进行开关设置；中央处理器，获取该开关设置的信息产生包含该信息的第一信号及处理来自门禁主机的信息；高频收发处理电路，通过第二链路与所述门禁主机进行信息交互并传输预设的第二信号，同时传输所述第一信号至所述遥控收发单元，及处理来自门禁主机的信息；遥控收发单元，建立与所述门禁主机之间的第一链路以进行信息交互以传输所述第一信号；所述门禁主机，以感应第二信号与否或以第一信号所包含的开关设置信息为依据，设定或解除其防盗功能。本发明运用了科学的双向信号传输的方法，实现了更安全的功能。
文档编号G07C9/00GK101447099SQ20081022040
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者李植滔 申请人:广东铁将军防盗设备有限公司