一种基于毫米波雷达和车载TBOX的车辆防盗系统、方法与流程

一种基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统、方法
技术领域
1.本发明属于车辆防盗技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统、方法。


背景技术：

2.随着汽车产业的发展，现在的汽车越来越多，随之而来的车辆被盗的事件也越来越多。
3.申请号为cn202010721822.4的专利公开了一种挖掘机防盗系统及方法，其利用图像探测采集模块来采集车身周围的图像信息，进行防盗监测，但一般适用于野外较少人员走动的地方，而当其应用于城市中人员较为密集的地方时，往往容易因为人员的频繁走动而误触发。而且该专利中用于采集信息的雷达和摄像头较多，往往需要更高的设备成本。
4.因此，设计一种低成本、可有效监测车辆停车期间状态，保障车辆及车主财产安全的防盗系统和防盗方法成为了制造商急需克服的难题。


技术实现要素：

5.为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统、方法。
6.本发明所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：
7.本发明中基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统，包括毫米波雷达，设置于车辆内部，用于实时监测车辆内部是否有行动的物体；毫米波雷达监测子系统，设于所述毫米波雷达内，用于根据毫米波雷达监测的信息计算行动物体的物理特征信息；以及车载tbox报警子系统，与所述毫米波雷达监测子系统通过can总线连接，用于根据毫米波雷达监测子系统反馈的物理特征信息判断行动物体的动作是否属于偷盗行为，并对偷盗行为进行报警或反馈。
8.进一步地，所述毫米波雷达监测子系统包括：监测微控制器模块、监测电源管理芯片模块和射频信号收发芯片模块；其中，所述射频信号收发芯片模块用于调制发射毫米波，接收回波信号，并通过mipi信号将接收到的信息传输给监测微控制器模块；所述监测微控制器模块用于根据接收到的信息进行逻辑运算和分析处理，计算出行动物体的物理特征信息。
9.进一步地，所述毫米波雷达对应设置于车辆的主驾驶位和副驾驶位上。
10.进一步地，所述车载tbox报警子系统包括报警微控制器模块、无线通讯模块和报警电源管理芯片模块；其中，所述报警微控制器模块用于根据接收到的物理特征信息，判断行动物体的动作是否属于偷盗行为；所述无线通讯模块用于对报警微控制器模块反馈的偷盗行为信息进行异常状态报警或告知车主。
11.本发明中基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗方法，包括以下步骤：
12.监测：在锁车状态下，毫米波雷达通过射频信号收发芯片模块的控制实时监测车
辆内部的状态，确认车辆内部是否有行动的物体；
13.计算：监测微控制器模块根据毫米波雷达监测的信息，计算出行动物体的物理特征信息；
14.判断：将计算得出的物理特征信息通过can总线发送至报警微控制器模块中，利用报警微控制器模块判断行动物体的动作是否属于偷盗行为；
15.报警：无线通信模块根据报警微控制器模块反馈的偷盗行为信息，进行异常状态报警或告知车主。
16.进一步地，在计算步骤中，计算得出行动物体的物理特征信息包括行动物体的距离、速度和方位角。
17.进一步地，在计算步骤中，通过毫米波雷达接收天线接收到的调频连续波进行一维和二维傅里叶变换，分别计算出行动物体的距离和速度信息，再通过毫米波雷达两接收天线间的距离计算出行动物体的方位角信息。
18.进一步地，在判断步骤中，判断行动物体的动作是否属于偷盗行为包括：监测所述行动物体在车内的活动持续时间；若活动持续时间大于预设时长，则判断所述行动物体的动作属于偷盗行为。
19.进一步地，在判断步骤中，判断行动物体的动作是否属于偷盗行为还包括：监测所述行动物体在车内的行动范围；若行动范围大于预设范围，则判断所述行动物体的动作属于偷盗行为。
20.进一步地，在报警步骤中，偷盗行为信息通过无线通信模块以4g信号的方式拨通报警电话，或是以短信方式告知车主车辆的异常情况。
21.综上所述，本发明至少具有以下有益之处：
22.1、本发明利用毫米波雷达来监测车辆内部的状态，由于毫米波雷达体积小、质量轻、空间分辨率高、频带宽、抗干扰力强、反隐形能力强、隐蔽性好等特点，因此本发明监测方式相较于现有技术中利用多个超声波雷达和摄像头结合监测车辆周围状态的方式而言，不仅可有效的提高监测的精度和准确度，避免车辆周围因人员走动而误监测，而且可有效的防止偷盗者发现，节约监测系统的设备成本。
23.2、本发明利用多重逻辑运算来计算和分析行动物体的行为，可进一步有效的提高监测的准确度，避免误监测或误报警的情况。
附图说明
24.图1是本发明实施例中基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统的原理框图；
25.图2是本发明实施例中毫米波雷达监测子系统的原理框图；
26.图3是本发明实施例中车载tbox报警子系统的原理框图。
具体实施方式
27.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
28.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保
护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅附图1，一较佳实施例中，本发明基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统，包括毫米波雷达，设置于车辆内部，用于实时监测车辆内部是否有行动的物体；毫米波雷达监测子系统，设于毫米波雷达内，用于根据毫米波雷达监测的信息计算行动物体的物理特征信息；以及车载tbox报警子系统，与毫米波雷达监测子系统通过can总线连接，用于根据毫米波雷达监测子系统反馈的物理特征信息判断行动物体的动作是否属于偷盗行为，并对偷盗行为进行报警或反馈。
30.毫米波雷达发射、接收调频连续波，实时监测车辆内部是否有行动的物体，优选地，毫米波雷达对应设置于车辆的主驾驶位和副驾驶位上，因为为满足驾驶者使用的便利性，汽车一般将储物设计布局在主驾驶位或邻近主驾驶位的副驾驶位上，驾驶者也一般会将贵重的物品放置在邻近主驾驶位和副驾驶位的储物设计中，因此，只要在这两个位置上设置用于监测的毫米波雷达，即可满足车辆基本的监测防盗需求，但不局限于此，如为了进一步提高汽车的安全性，或迎合驾驶者优先在后排位置处放置物品的储物习惯，也可在汽车的后排座位加设毫米波雷达进行监测。由于毫米波雷达体积小、质量轻、空间分辨率高、频带宽、抗干扰力强、反隐形能力强、隐蔽性好等特点，因此，相较于现有技术中采用超声波雷达和摄像头相结合采集车辆周围信息的监测方式而言，本发明中利用毫米波雷达监测车辆内部状态的方式不仅可有效的提高监测的精度和准确度，防止偷盗者发现，而且可有效的降低监测设备成本。
31.请参阅附图2，毫米波雷达监测子系统包括：监测微控制器模块、监测电源管理芯片模块和射频信号收发芯片模块；其中，射频信号收发芯片模块用于调制发射毫米波，接收回波信号，并通过mipi信号将接收到的信息传输给监测微控制器模块；监测微控制器模块用于根据接收到的信息进行逻辑运算和分析处理，计算出行动物体的物理特征信息；监测电源管理芯片单元用于监测子系统中电能的变换、分配、检测和其他的电能管理。
32.请参阅附图3，车载tbox报警子系统包括报警微控制器模块、无线通讯模块和报警电源管理芯片模块；其中，报警微控制器模块用于根据接收到的物理特征信息，判断行动物体的动作是否属于偷盗行为；无线通讯模块用于对报警微控制器模块反馈的偷盗行为信息进行异常状态报警或告知车主；报警电源管理芯片模块用于报警子系统中电能的变换、分配、检测和其他的电能管理。
33.本发明中基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗方法，包括以下步骤：
34.监测：在锁车状态下，毫米波雷达通过射频信号收发芯片模块的控制实时监测车辆内部的状态，确认车辆内部是否有行动的物体。
35.计算：监测微控制器模块根据毫米波雷达监测的信息，计算出行动物体的物理特征信息；在该过程中，计算得出行动物体的物理特征信息包括行动物体的距离、速度和方位角，具体地，通过毫米波雷达接收天线接收到的调频连续波进行一维和二维傅里叶变换，分别计算出行动物体的距离和速度信息，再通过毫米波雷达两接收天线间的距离计算出行动物体的方位角信息。
36.判断：将计算得出的物理特征信息通过can总线发送至报警微控制器模块中，利用
报警微控制器模块判断行动物体的动作是否属于偷盗行为；判断行动物体的动作是否属于偷盗行为包括：监测行动物体在车内的活动持续时间，若行动物体在车内的活动持续时间大于预设时长，则判断行动物体的动作属于偷盗行为。例如：行动物体活动持续的预设时长≤60s，当其在车内的活动持续时间大于60s时，则判断行动物体的动作属于偷盗行为。为进一步保证判断的准确性，判断行动物体的动作是否属于偷盗行为还包括：监测行动物体在车内的行动范围，若行动范围大于预设范围，则判断行动物体的动作属于偷盗行为。例如：行动物体的行动的范围预设在无储物设计的主驾驶位和副驾驶位上，当其行动的范围超过限定的范围时，则判断行动物体的动作属于偷盗行为。以上两个判断标准可根据实际的需要单独执行或同时执行，当需要更高的判断准确性时，可选择同时执行两个判断标准；当需要更高的判断效率时，可选择单独执行其中的一个判断标准，但优先选择活动持续时间进行判断。
37.报警：无线通信模块根据报警微控制器模块反馈的偷盗行为信息，进行异常状态报警或告知车主；在此过程中，偷盗行为信息通过无线通信模块以4g信号的方式拨通报警电话，或是以短信方式告知车主车辆的异常情况。以上两种报警方式也可同时进行，以提高防盗的安全性。
38.从上述实施例的技术方案可以看出，本发明提供了一种基于毫米波雷达和车载tbox的车辆防盗系统，不仅可有效的提高监测的精度和准确度，避免车辆周围因人员走动而误监测，而且可有效的防止偷盗者发现，节约监测系统的设备成本。同时，本发明还提供了一种适用于该车辆防盗系统的车辆防盗方法，可有效的保障车辆及车主的财产安全。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。