CN102874212B - 一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，提供一种能够准确判断汽车玻璃是否被敲碎、小偷是否进入车内进行盗窃、主动防盗、充分利用3G技术和报警方式多样的一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统。嵌入式计算机分别与按键、话筒、显示器、摄像头、存储器、GPS定位器、防盗车门锁、防盗发动机锁、被动红外探测器、异动检测器、频谱分析仪和3G无线信号收发机连接；异动检测器与振动传感器连接；滤波器分别与频谱分析仪和玻璃破碎探测器连接；3G无线信号收发机分别与3G手机和110报警台无线连接，3G手机与110报警台无线连接。本发明主要用于汽车防盗系统，也可以用于银行等金融领域的防盗系统。<b/>

Description

一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统

技术领域

本发明属于汽车防盗安全监控技术领域，具体涉及一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统。

背景技术

随着经济的发展，汽车已经进入千家万户，成为了人们日常生活中出行必不可少的代步工具。然而，随之而来的汽车盗窃问题也越来越严重。现在的一些小偷非常猖獗，驾驶员只要一不留心将车停在人烟稀少的地方，车内物品就有可能被一些不法份子盗走，而且其车内盗取的方式一般都是将车窗打破。因为现在的汽车已普及电子防盗系统，靠开锁盗取已不现实。而且这种开锁防盗技术只有在周围有人时才管用，因为它只起到声音警告作用，如果没人听到，那等于形同虚设。现在的汽车防盗监控系统，大都存在如下的一些不足：

(1)、现有的汽车防盗监控系统不能判断汽车玻璃是否已经被小偷敲碎，小偷是否在敲碎汽车玻璃后进入车内进行盗窃。在车主的车以及车上的财务受到较大损失的情况下，却不能把汽车玻璃被敲碎的情况和车内物品被盗情况告诉车主，不能够主动采取防盗措施。

(2)、没有考虑到小偷必须首先进入到车内，才能够盗窃车内的东西或盗走汽车，现有的汽车防盗监控系统都没有对小偷是否已经进入车内进行判断，缺少主动防盗功能。

(3)、现有的3G技术在汽车防盗监控系统中的应用没有被充分挖掘。

(4)、现有的汽车无线通信网络报警信息的发送方式较为单一。

(5)、在汽车被盗后，通过短信命令控制汽车熄火、断油等操作，由于这些动作都必须在发动机启动的情况下才能够实施，缺少主动防盗功能，如果在小偷开车过程中，发动机突然熄火，可能造成严重的交通事故。

在中国专利授权公告号CN201923068U，授权公告日是2011年08月10日，名称为“汽车GPS防盗、监控、导航系统”的方案中公开了一种汽车GPS防盗、监控、导航系统。它包括通过移动通讯网络信号相互连接的管理平台、具有蓝牙功能的用户手机以及终端车台,终端车台包括相互连接的GPS模块、CPU模块、蓝牙模块,以及与CPU模块连接的移动通讯模块,终端车台与用户手机之间还通过蓝牙方式连接。不足之处是，当小偷敲碎汽车玻璃到车内进行盗窃时，这种汽车GPS防盗、监控、导航系统，在车主的车以及车上的财务受到较大损失的情况下，却不能把汽车玻璃破碎情况和车内物品被盗情况告诉车主，并不能够主动采取防盗措施。

在中国专利授权公告号CN201923068U，授权公告日是2011年08月10日，名称为“汽车远程监控防盗系统”的方案中公开了一种汽车远程监控防盗系统。它包括相互无线连接的前端控制器和移动终端,所述前端控制器安装于车内或车身,并包括可摄取车内或车身周围图像的摄像模块以及与摄像模块连接并将摄像模块摄取的图像调制为射频载波的通信模块,所述移动终端包括可接收射频载波并将射频载波解调为图像数据的调频通信模块,所述移动终端还包括可播放图像数据的显示模块。不足之处是，这种汽车远程监控防盗系统只采用摄像方式来拍照防盗，当小偷敲碎汽车玻璃到车内进行盗窃时，这种汽车远程监控防盗系统，在车主的车以及车上的财务受到较大损失的情况下，却不能把汽车玻璃破碎情况和车内物品被盗情况告诉车主，并不能够主动采取防盗措施。

发明内容

本发明是为了解决现有汽车防盗监控系统存在不能把汽车玻璃破碎情况和车内物品被盗情况告诉车主，并不能够主动采取防盗措施的不足，提供一种能够准确判断汽车玻璃是否被敲碎、小偷是否进入车内进行盗窃、主动防盗、充分利用3G技术和报警方式多样的一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，包括设在车内的嵌入式计算机、按键、话筒、显示器、摄像头、存储器、GPS定位器、防盗车门锁、防盗发动机锁、被动红外探测器、异动检测器、振动传感器、频谱分析仪、滤波器、玻璃破碎探测器和3G无线信号收发机；所述的嵌入式计算机分别与按键、话筒、显示器、摄像头、存储器、GPS定位器、防盗车门锁、防盗发动机锁、被动红外探测器、异动检测器、频谱分析仪和3G无线信号收发机连接；所述的异动检测器与振动传感器连接；所述的滤波器分别与频谱分析仪和玻璃破碎探测器连接；所述的3G无线信号收发机分别与设在车外的3G手机和110报警台无线连接，所述的3G手机与110报警台无线连接。

该基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，是通过玻璃破碎探测器在车内采集车窗被敲破的声音与频率来启动汽车防盗监控系统进行防盗。因为汽车玻璃被敲碎会有个固有的频率段和特有是声音。玻璃破碎探测器是专门用来探测玻璃破碎功能的一种探测器，通过玻璃破碎探测器采集此频率段与此特有声音来触发防盗监控系统。频谱分析仪主要用来对滤波器传来的玻璃破碎声频率进行分析，把分析后的结果再传给嵌入式计算机进行处理，达到高效准确精度要求，减少误报的可能性。嵌入式计算机预先写入程序。通过显示器，可以预先用按键在玻璃破碎探测器内设定好汽车玻璃破碎声音的固有频率段，并把玻璃破碎探测器放入到靠近汽车玻璃的附近，这样采集到的效果较好，准确性好。滤波器可以过滤掉不允许采集到的频率段，减少频谱分析仪的工作量，嵌入式计算机和频谱分析仪的处理效率，达到反应迅速准确的要求。话筒获取车内的声音，包括小偷说话的声音、翻东西的声音，汽车周围的声音等，并把这些声音传送给嵌入式计算机。摄像头对进入车内的小偷进行拍照记录，摄像头同时还对被打破的汽车玻璃进行拍照记录，并把这些记录传送给嵌入式计算机。被动红外探测器是依靠人体发出的红外线进行工作的，当被动红外探测器在接收到人体红外辐射温度发生变化时，就产生报警信号，并把报警信号传送给嵌入式计算机。在振动传感器检测到汽车玻璃振动时候，异动检测器对振动传感器传来的振动信息进行异动判断，如果是汽车玻璃破碎的声音，则异动检测器把信息传送给嵌入式计算机。

嵌入式计算机把从摄像头、被动红外探测器、异动检测器和频谱分析仪得到的信息与预设的信息进行对比分析，当对比分析的结果和预设的结果符合时候，就通过3G无线信号收发机把车辆被盗信息告诉3G手机车主和110报警台。并告诉小偷的具体位置。车主在确认汽车玻璃被敲碎，而且小偷正在盗窃的时候，就可以马上进行报警，110报警台在得到确认报警信号后，就可以立即出警。同时，嵌入式计算机发出防盗车门锁和防盗发动机锁指令锁住车门和发动机，防止小偷从车内开门或开走汽车。该基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，能够准确判断汽车玻璃是否被敲碎、小偷是否进入车内进行盗窃，具备主动防盗、充分利用3G技术和报警方式多样，具备较好的防盗作用。

作为优选，所述的嵌入式计算机与设在车内的喇叭连接。车主可以通过3G手机对小偷发出警告，告诉小偷已被监控，并已经报警，正有警察赶来抓捕小偷。在小偷听到喇叭中的发出警告声，让小偷知道自己被监控，放弃盗窃念头，尽可能减小车主的损失。

作为优选，所述的嵌入式计算机与设在车内的报警驱动电路连接，所述的报警驱动电路与设在车上的报警器连接。发出报警声音，让周围的人知道有人在盗窃车内物品，使得让周围附近的人赶过来赶走小偷，尽可能减小车主的损失。同时也让警察在附近的警察知道被盗车辆的具体位置，对抓捕小偷提供较好的时机。

本发明能够到达如下效果：

(1)、通过从摄像头、被动红外探测器、异动检测器和频谱分析仪得到的信息与预设的信息进行对比分析，能够准确判断汽车玻璃是否被敲碎，杜绝误报。

(2)、通过被动红外探测器检测人体温度、车内摄像头拍照等可方便的判断小偷是否进入车内进行盗窃。

(3)、采用防盗车门锁和防盗发动机锁的锁定来主动防盗，把损失减小到较小。

(4)、通过3G网络对汽车防盗监控系统进行监控报警，充分利用3G技术在汽车防盗监控中的作用。

(5)、采用自动报警和人工再次确认报警相结合的方式进行报警，报警方式多样化。

(6)、用GPS定位器定位汽车的具体位置，用显示器辅助按键对玻璃破碎探测器的探测频率段进行设置，功能多样丰富。

附图说明

图1是本发明的一种电路原理结构框图。

图2是本发明实施例的第一种使用过程的流程图。

图3是本发明实施例的第二种使用过程的流程图。

图4是本发明实施例的第三种使用过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例：一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，如图1所示，该实施例为一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，包括设在车内的嵌入式计算机1、按键2、喇叭3、话筒4、显示器5、摄像头6、存储器8、GPS定位器9、防盗车门锁10、防盗发动机锁11、被动红外探测器12、异动检测器13、振动传感器14、报警驱动电路15、报警器16、频谱分析仪17、滤波器18、玻璃破碎探测器19和3G无线信号收发机20，还包括设在车外的3G手机21和110报警台22。

嵌入式计算机1分别与按键2、喇叭3、话筒4、显示器5、摄像头6、存储器8、GPS定位器9、防盗车门锁10、防盗发动机锁11、被动红外探测器12、异动检测器13、频谱分析仪17和3G无线信号收发机20连接。异动检测器13与振动传感器14连接。报警驱动电路15与设在车上的报警器16连接。滤波器分别与频谱分析仪17和玻璃破碎探测器19连接。3G无线信号收发机20分别与3G手机21和110报警台22无线连接，3G手机21与110报警台22无线连接。

车主停好车后，车主就可以用按键打开这种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，这种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统的打开不需要密码，只需按下按键就可以打开，而关闭时候需要密码，这样方便使用。

车主在可以借助显示器通过按键预先设置好玻璃破碎探测器的启动频率范围，玻璃破碎时会产生10k～15k的高频声音信号，该高频声音信号可使压电传感器的压电元件产生正压电效应。因而压电陶瓷片可对玻璃破碎信号进行有效检测，并对10kHz以下的声音有较强的抑制作用，从而检测玻璃是否发生破碎。玻璃破碎声发射频率的高低、强度的大小同玻璃的厚度、材料有关。石英材质的汽车玻璃在25℃、湿度25％时的破碎频率为12kHz。预先设置玻璃破碎探测器的启动频率范围，减少误报。

预先设置好话筒启动的启动条件。

预先设置好被动红外探测器探测的温度变化范围，被动红外探测器避免正对玻璃门窗，可以避免强光对被动红外探测器的干扰和避免门窗外复杂的环境干扰，比如人群流动、车辆等。本实施例把被动红外探测器安装在车内的车顶与玻璃连接的附近，避免阳光干扰和环境干扰。

预先设置好摄像头启动的驱动条件。

预先设置好振动传感器能感受汽车玻璃破碎振动的频率参量范围，预先设置好3G无线信号收发机发送的3G手机号码和110报警台号码。

实施例的第一种使用过程：

如图2所示，开始，玻璃破碎探测器并不工作，当小偷敲碎汽车玻璃时候，玻璃破碎探测器被汽车玻璃破碎的声音频率触动后，随即玻璃破碎探测器被驱动，

玻璃破碎探测器把汽车玻璃破碎的高频声音信号转换成电信号后，把该电信号传递给滤波器进行滤波，滤波器过滤掉不需要的电信号，得到一个比较纯正的电信号。再把这个纯正的电信号传递到频谱分析仪进行频谱分析，包括该电信号的功率，频率，失真等进行分析，判断玻璃是否破碎。如果该电信号与汽车玻璃破碎声音频率传来的电信号不相匹配，则认为汽车玻璃完好。如果该电信号与汽车玻璃破碎声音频率传来的电信号相匹配，则认为汽车玻璃已经被小偷敲碎。当频谱分析仪分析后确认汽车玻璃已经被小偷敲碎，那么，嵌入式计算机马上调动被动红外探测器、话筒、摄像头和振动传感器进行工作。

被动红外探测器判断车内是否有人体温度变化，当被动红外探测器探测到车内有人体温度变化，就把人体温度变化的电信号传递给嵌入式计算机。

在话筒里，话筒是否听到玻璃碎片掉落的声音或盗贼的声音，如果话筒听到玻璃碎片掉落的声音或盗贼的声音，就把这个声音的电信号传递给嵌入式计算机。

启动摄像头，摄像头是否看到玻璃破碎或有小偷进入车内，如果摄像头看到玻璃破碎或有小偷进入车内，那么，摄像头就把拍摄到的车窗图片发送到嵌入式计算机；如果摄像头拍到玻璃破碎完好，则结束。

振动传感器是否感受到玻璃破碎的振动，判断车内是否有异动，并且，振动传感器把玻璃破碎振动所产生的电信号传递给异动检测器，异动检测器对振动传感器发来的电信号进行进一步的确认检测，减小误报。如果异动检测器检测到的结果为汽车玻璃破碎振动声的频率或者是车内有人翻动物品的声音频率、或者车内有人呼吸的声音频率。那么异动检测器就把所检测到的电信号传递给嵌入式计算机。

嵌入式计算机对被动红外探测器、话筒、摄像头和振动传感器传来的上述各项电信号与预先设置的电信号进行对比分析，确认以上四项是否都成立，如果以上四项都成立，那么，嵌入式计算机就分别对报警器、防盗车门锁、防盗发动机锁、喇叭和3G无线信号收发机发出工作的指令，随即报警器启动、防盗车门锁启动、防盗发动机锁启动、喇叭启动和3G无线信号收发机启动，开始工作，并把所操作的数据信号存储到存储器中。

报警器发出报警声音，如果汽车附近有人，就能够在听到声音后，立即赶过来查看是否有人在进行盗窃活动，同时，报警器发出的报警声音也能够对小偷起到震慑作用，进行震慑警报声的主动防盗，让小偷害怕被发现，而自动放弃继续作案的可能性。

防盗车门锁是阻止小偷打破玻璃后用手从车内打开车门，防盗发动机锁是阻止小偷把车开走，进行主动防盗，减少车主损失。

喇叭播放对小偷的提示声，告诉小偷放弃盗窃，并且喇叭还播放车主通过3G手机发来的警告声或劝说声音，同播放110报警台发送的报警声。在小偷知道自己已经被监控后，可能主动放弃继续盗窃，减少车主的损失。

3G无线信号收发机把汽车被盗的信号发送到车主的3G手机上和110报警台上，并打开摄像头、喇叭和话筒的音频视频连接功能。车主的3G手机收到防盗信号后，车主确认是否有人在盗窃。

车主和和报警台都可用通过摄像头看见汽车玻璃和车内情况，并可以通过喇叭和话筒对小偷进行对话。

车主可以通过3G手机和车内的摄像头以及车内的喇叭和话筒，全方位的了解自己的汽车当前的情况，车主确认是否有人在盗窃，如果车主确认自己的汽车的确正在被小偷盗窃，那么车主就可以马上向110报警台报案。3G无线信号收发机同时向110报警台报警，并发送被盗汽车的GPS定位的具体位置。110报警台收到自动报警信号后，再根据110报警台收到的车主报案情况，决定是否出警。决定是否需要出警的标准为110报警台是否同时收到车主和自动报警台发来的报警，如果110报警台同时收到车主和自动报警台发来的报警，那么就立即出警。这样做的目的在于，减小误报，减小不必要的出警。

实施例的第二种使用过程和实施例的第一种使用过程差不多，如图3所示，不同在于，由玻璃破碎探测器被驱动来启动整个基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，变成为由玻璃破碎探测器被驱动和振动传感器被驱动共同来启动整个基于声音识别技术的汽车防盗监控系统。玻璃被打破并且车内有异动时候才启动整个汽车防盗监控系统，而且在车内有人体温度变化、话筒听到玻璃碎片掉落的声音或盗贼的声音、摄像头看到玻璃破碎或有小偷进入车内这以上三项是否都成立时，才启动整个汽车防盗监控系统。由两个条件引起的整个基于声音识别技术的汽车防盗监控系统的全面启动。这种实施方式能够减小误报率，提高报警的谨慎性。

实施例的第三种使用过程和实施例的第一种使用过程差不多，如图4所示，不同在于，由玻璃破碎探测器被驱动来启动整个基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，变成为由玻璃破碎探测器被驱动、话筒启动、被动红外探测器启动、摄像头启动和振动传感器被驱动来共同启动整个基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，而且只要求话筒是否听到玻璃破碎的声音，而不要求盗贼的声音，是因为盗贼说话的音乐与玻璃破碎的声音频率不同，没有听到玻璃破碎的声音时候话筒不启动，能够省电，同时也减小误报。振动传感器被驱动后，需要进行异动检测后，才能把振动传感器检测到的电信号到嵌入式计算机。在以上五项都成立的情况下，才启动整个基于声音识别技术的汽车防盗监控系统。这种使用过程误报率很低。

本发明实施例的使用过程还可以有多种使用过程，但都是基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，误报率很低。

Claims (1)

1.一种基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，其特征在于，包括设在车内的嵌入式计算机(1)、按键(2)、喇叭(3)、话筒(4)、显示器(5)、摄像头(6)、存储器(8)、GPS定位器(9)、防盗车门锁(10)、防盗发动机锁(11)、被动红外探测器(12)、异动检测器(13)、振动传感器(14)、报警驱动电路(15)、频谱分析仪(17)、滤波器(18)、玻璃破碎探测器(19)和3G无线信号收发机(20)；

还包括设在车外的3G手机(21)和110报警台(22)，以及设在车上的报警器(16)；

所述的嵌入式计算机(1)分别与按键(2)、喇叭(3)、话筒(4)、显示器(5)、摄像头(6)、存储器(8)、GPS定位器(9)、防盗车门锁(10)、防盗发动机锁(11)、被动红外探测器(12)、异动检测器(13)、报警驱动电路(15)、频谱分析仪(17)和3G无线信号收发机(20)连接；

所述的异动检测器(13)与振动传感器(14)连接；

所述的报警驱动电路(15)与报警器(16)连接；

所述的滤波器分别与频谱分析仪(17)和玻璃破碎探测器(19)连接；

所述的3G无线信号收发机(20)分别与3G手机(21)和110报警台(22)无线连接，所述的3G手机(21)与110报警台(22)无线连接；

把被动红外探测器安装在车内的车顶与玻璃连接的车顶上，让被动红外探测器避免正对玻璃门窗；

基于声音识别技术的汽车防盗监控系统的使用过程：

车主停好车后，车主用按键打开基于声音识别技术的汽车防盗监控系统，基于声音识别技术的汽车防盗监控系统的打开不需要密码，只需按下按键就可打开，而关闭时候需要密码；

车主借助显示器通过按键预先设置好玻璃破碎探测器的启动频率范围；

预先设置好话筒启动的启动条件；

预先设置好被动红外探测器探测的温度变化范围；

预先设置好摄像头启动的驱动条件；

预先设置好振动传感器能感受汽车玻璃破碎振动的频率参量范围；

预先设置好3G无线信号收发机发送的3G手机号码和110报警台号码；

开始，玻璃破碎探测器并不工作，当小偷敲碎汽车玻璃时，玻璃破碎探测器被汽车玻璃破碎的声音频率触动后，随即玻璃破碎探测器被驱动，玻璃破碎探测器把汽车玻璃破碎的高频声音信号转换成电信号后传递给滤波器进行滤波得到一个纯正的电信号，再把这个纯正的电信号传递到频谱分析仪进行频谱分析来判断玻璃是否破碎；如果该电信号与汽车玻璃破碎声音频率传来的电信号不相匹配，则认为汽车玻璃完好，如果该电信号与汽车玻璃破碎声音频率传来的电信号相匹配，则认为汽车玻璃已经被小偷敲碎；当频谱分析仪分析后确认汽车玻璃已经被小偷敲碎，那么嵌入式计算机马上调动被动红外探测器、话筒、摄像头和振动传感器进行工作；

当被动红外探测器探测到车内有人体温度变化，就把人体温度变化的电信号传递给嵌入式计算机；

如果话筒听到玻璃碎片掉落的声音或盗贼的声音，就把声音的电信号传递给嵌入式计算机；

如果摄像头看到玻璃破碎或有小偷进入车内，摄像头就把拍摄到的车窗图片发送到嵌入式计算机，如果摄像头拍到玻璃破碎完好，则结束；

振动传感器把玻璃破碎振动所产生的电信号传递给异动检测器，异动检测器对振动传感器发来的电信号进行进一步的确认检测，如果异动检测器检测到的结果为汽车玻璃破碎振动声的频率或者是车内有人翻动物品的声音频率、或者车内有人呼吸的声音频率；那么异动检测器就把所检测到的电信号传递给嵌入式计算机；

嵌入式计算机对被动红外探测器、话筒、摄像头和振动传感器传来的各项电信号与预先设置的电信号进行对比分析，确认以上四项是否都成立，如果以上四项都成立，那么嵌入式计算机就分别对报警器、防盗车门锁、防盗发动机锁、喇叭和3G无线信号收发机发出工作的指令，随即报警器启动、防盗车门锁启动、防盗发动机锁启动、喇叭启动和3G无线信号收发机启动，并把所操作的数据信号存储到存储器中；

报警器发出报警声音；

喇叭播放对小偷的提示声，告诉小偷放弃盗窃，并且喇叭还播放车主通过3G手机发来的警告声或劝说声音，同时播放110报警台发送的报警声；

3G无线信号收发机把汽车被盗的信号发送到车主的3G手机上和110报警台上，并打开摄像头、喇叭和话筒的音频视频连接功能；车主的3G手机收到防盗信号后，车主确认是否有人在盗窃；

车主和报警台都可用通过摄像头看见汽车玻璃和车内情况，并可通过喇叭和话筒对小偷进行对话；

车主可通过3G手机和车内的摄像头以及车内的喇叭和话筒来确认是否有人在盗窃，如果车主确认自己的汽车的确正在被小偷盗窃，车主就可马上向110报警台报案；3G无线信号收发机同时向110报警台报警，并发送被盗汽车的GPS定位的具体位置；如果110报警台同时收到车主和自动报警台发来的报警，那么就立即出警。