專利名稱：汽車報(bào)警方法和報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車防盜方法和設(shè)備領(lǐng)域，更具體說是涉及基于聲音識(shí)別的汽車報(bào)警方法和報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車防盜是現(xiàn)代社會(huì)非常關(guān)注的問題，任何車的主人都不希望汽車不在自己身邊的時(shí)候被刮蹭、劃傷、毀壞甚是丟失。這樣就有了現(xiàn)在的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)，現(xiàn)有的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)有振動(dòng)感應(yīng)式、超聲波感應(yīng)式和紅外線感應(yīng)式的，應(yīng)用的技術(shù)相應(yīng)是振動(dòng)感應(yīng)器，超聲波感應(yīng)器和紅外線感應(yīng)技術(shù)。這些技術(shù)的靈敏度是勿庸置疑的。但是我們又遇到了另一個(gè)問題，就是報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)擾民的問題。很多車主都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，報(bào)警系統(tǒng)的靈敏度調(diào)的高了，誤報(bào)率也隨之變高，隨便有個(gè)卡車經(jīng)過或者陰雨天電閃雷鳴報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)叫個(gè)不停。有的人還為此招致被打擾者的報(bào)復(fù)反使愛車受損。但如果調(diào)低報(bào)警系統(tǒng)的靈敏度，低到當(dāng)旁邊通過卡車或者出現(xiàn)打雷天氣時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)不再發(fā)生誤報(bào)的程度，會(huì)出現(xiàn)這樣的不希望出現(xiàn)的后果一般的小的擦劃刮蹭都不會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，那么失去了感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)越性，也不能保證愛車的安全。所以對(duì)現(xiàn)有的報(bào)警系統(tǒng)而言，提高靈敏度和降低誤報(bào)率之間形成互相制約的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種同時(shí)滿足高靈敏度和低誤報(bào)率兩方面要求的非?？煽康钠噲?bào)警方法，并且還提供一種實(shí)現(xiàn)此種方法的汽車報(bào)警系統(tǒng)。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
一種汽車報(bào)警方法，包括下列步驟(1)在車體的至少一個(gè)部位分別安裝傳聲器；(2)設(shè)置一個(gè)與各個(gè)傳聲器相連接的聲音信號(hào)處理單元；(3)根據(jù)與車體各個(gè)部位受到的不同碰觸相對(duì)應(yīng)的各個(gè)傳聲器的聲音信息(當(dāng)需要對(duì)單一傳聲器識(shí)別時(shí)指該傳聲器的聲音信息，當(dāng)需要對(duì)多個(gè)傳聲器組合識(shí)別時(shí)指多個(gè)傳聲器的多聲道信息組)，建立車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；(4)在聲音信號(hào)處理單元里預(yù)存上述的車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；(5)設(shè)置一個(gè)受聲音信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)控制的報(bào)警電路；(6)采集各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)；(7)由聲音信號(hào)處理單元將從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與步驟(4)所預(yù)存的車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)、分析和識(shí)別，如果從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所預(yù)存的各個(gè)識(shí)別模型都不相匹配，則判斷車體未受到碰觸，返回步驟(6)；(8)否則，觸發(fā)報(bào)警電路。
上述的汽車報(bào)警方法，最好還在聲音信號(hào)處理單元里預(yù)存干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；并且在步驟(7)之后，最好還包括下列步驟由聲音信號(hào)處理單元將從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所預(yù)存的干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫庫相比對(duì)，如果存在相匹配的干擾聲音識(shí)別模型，則判斷車體未受到碰觸，返回步驟(6)。
本說明里的“相匹配”，并非一定指的是從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)100％匹配，而是根據(jù)使用者對(duì)系統(tǒng)靈敏度的調(diào)節(jié)設(shè)置啟動(dòng)報(bào)警的匹配概率，從而建立判斷“相匹配”和“不相匹配”的標(biāo)準(zhǔn)。
采用本發(fā)明的汽車報(bào)警方法，傳聲器最好為剛性接觸傳聲器。從安裝方式上言，剛性接觸傳聲器可以通過帶有螺紋1的探針2固定在汽車上。從類別上言，剛性接觸傳聲器可以為壓電陶瓷或駐極體麥克風(fēng)傳聲器，也可以是其他類型的剛性接觸傳聲器。
本發(fā)明還提供了一種采用上述汽車報(bào)警方法的汽車報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分別安裝在至少一個(gè)部位的傳聲器，與各個(gè)傳聲器相連接的聲音信號(hào)處理單元，受聲音信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)控制的報(bào)警電路；其中的聲音信號(hào)處理單元存儲(chǔ)車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫，并能夠?qū)⒉杉降母鱾€(gè)傳聲器的聲音信號(hào)與所存儲(chǔ)的車體碰觸識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比對(duì)、分析和識(shí)別，判斷車體是否受到碰觸。
上述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，最好還存儲(chǔ)有干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫，聲音信號(hào)處理單元還能夠?qū)母鱾€(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所存儲(chǔ)的干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比較，判斷此種聲音信號(hào)是否是由于干擾所致。
本發(fā)明的汽車報(bào)警系統(tǒng)，最好選用剛性接觸傳聲器。從安裝方式上言，剛性接觸傳聲器可以通過帶有螺紋1的探針2固定在汽車上。從類別上言，剛性接觸傳聲器可以為壓電陶瓷或駐極體麥克風(fēng)傳聲器，也可以是其他類型的剛性接觸傳聲器。
本發(fā)明的汽車報(bào)警系統(tǒng)，聲音信號(hào)處理單元最好采用數(shù)字信號(hào)處理器及其外圍電路，也可以采用微處理器及其外圍電路。聲音信號(hào)處理單元所采用的數(shù)字信號(hào)處理器或微處理器可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。
本發(fā)明還可以帶有一個(gè)用于報(bào)警的微處理器，它能夠接收來自聲音信號(hào)處理單元的判斷結(jié)果，并將判斷結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的報(bào)警控制信號(hào)，通過報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。用于報(bào)警的微處理器上最好還連接有遙控器接收端，微處理器根據(jù)遙控器接收端輸入的指令，控制報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)、開鎖或解鎖。
本發(fā)明的汽車報(bào)警系統(tǒng)，除了如前所述可以采用雙處理器或多處理器協(xié)同工作的方式外，還可以采用數(shù)字信號(hào)處理器或微處理器單機(jī)工作方式，該單機(jī)除了具有聲音識(shí)別和報(bào)警功能外，還連接有遙控器接收端，能夠接收遙控器接收端輸入的指令，控制報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)、開鎖或解鎖。
本發(fā)明具有以下有益效果1.在車體的各個(gè)部位安裝了剛性接觸探頭，當(dāng)有外界能量引發(fā)聲音信號(hào)時(shí)，由聲音信號(hào)處理單元對(duì)來自各個(gè)探頭的聲音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和判斷，能夠精確地識(shí)別和判斷出聲音信號(hào)是否是受到外界其他物體觸碰所發(fā)出的聲音，從而在保證報(bào)警靈敏性的同時(shí)，大大降低了誤報(bào)率；2.本發(fā)明可采用DSP和單片機(jī)雙處理器結(jié)構(gòu)，由單片機(jī)作為主機(jī)，控制報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)、開開鎖和解鎖，并根據(jù)DSP發(fā)送的識(shí)別信號(hào)控制報(bào)警，此種結(jié)構(gòu)具有響應(yīng)速度快，報(bào)警控制靈活可靠的特點(diǎn)；3.本發(fā)明的汽車報(bào)警系統(tǒng)，傳聲器只需要安裝在車體外殼內(nèi)，不需要像超聲波探頭、紅外線探頭等安裝于車體表面，不會(huì)影響車體外觀而且受外界環(huán)境干擾小。
4.本發(fā)明采用的傳聲器可以由壓電陶瓷片或駐極體傳聲器配合其他元件制成，成本相對(duì)與現(xiàn)有的超聲波探頭、紅外線探頭低廉。


圖1本發(fā)明的實(shí)施例1采用的聲音識(shí)別汽車報(bào)警系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2本發(fā)明的實(shí)施例2采用的聲音識(shí)別汽車報(bào)警系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖；圖3本發(fā)明的以壓電陶瓷片作為聲能轉(zhuǎn)化的剛性接觸傳聲器；圖4本發(fā)明的以駐極體麥克風(fēng)作為聲能轉(zhuǎn)化的剛性接觸傳聲器；圖5本發(fā)明的聲音識(shí)別汽車報(bào)警系統(tǒng)的第一種控制軟件流程圖；圖6本發(fā)明的聲音識(shí)別汽車報(bào)警系統(tǒng)的第二種控制軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式
我們都知道聲音是一種振動(dòng)沿著介質(zhì)傳播而且在不同的介質(zhì)傳輸?shù)乃俣仁遣煌?，我們還知道當(dāng)物體之間因碰撞、摩擦等方式接觸的時(shí)候會(huì)發(fā)出聲音，這種聲音是有相互碰撞、摩擦的兩個(gè)物體發(fā)出的，聲音的頻率和音色由發(fā)生振動(dòng)的物體的材質(zhì)、體積、形狀等等固有因素決定。也就是說當(dāng)被敲擊物體的材質(zhì)、體積、形狀等形態(tài)因素一定的情況下被敲擊所發(fā)出的聲音是有一定特殊性質(zhì)的有一定的規(guī)律可尋的。根據(jù)這個(gè)原理把被碰撞或者刮蹭等與外界接觸的汽車或汽車的某個(gè)部件看做被碰觸的物體，在車體的不同部位上安裝靠近或剛性接觸汽車各個(gè)部位的多個(gè)傳聲器，利用靠近或剛性接觸汽車各個(gè)部件的傳聲器接收汽車受到外界能量輸入時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)，并將聲音信號(hào)傳送到聲音識(shí)別系統(tǒng)中，由聲音識(shí)別系統(tǒng)將聲音信號(hào)與數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)各個(gè)部件受到外界碰觸時(shí)，各個(gè)傳聲器所可能發(fā)出的各種多聲道聲音識(shí)別模型進(jìn)行比對(duì)，從而判斷該聲音是否是該部件受到外界其他物體觸碰所發(fā)出的聲音，從而決定是否給報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出指令。
因?yàn)槁曇粼诮橘|(zhì)中是向四面八方傳播的，如果聲源距離整個(gè)車體有一定的距離(如卡車從附近經(jīng)過或打雷等情況，即不是由于與車體直接碰觸所產(chǎn)生的聲音)外界的聲音傳到車體內(nèi)的各個(gè)傳聲器中，各個(gè)傳聲器所收到的聲音信號(hào)即使有所差別但是也不會(huì)很明顯，因?yàn)橄鄬?duì)各個(gè)傳聲器與聲源的距離而言，各個(gè)傳聲器與音源的距離是相差無幾的。而如果車體或車體的某個(gè)部件與外界物體觸碰所發(fā)出的聲音傳到車體內(nèi)各個(gè)傳聲器中，各個(gè)傳聲器所收到的信號(hào)就會(huì)有明顯的差異，尤其當(dāng)被觸碰部件與某個(gè)傳聲器剛性接觸時(shí)，由于聲音未經(jīng)過其他介質(zhì)(空氣)間的傳遞更加明顯強(qiáng)于其他傳聲器所收到的聲音信號(hào)。通過對(duì)這種差異的認(rèn)識(shí)配合之前聲音識(shí)別系統(tǒng)的綜合分析能夠得出準(zhǔn)確率更高的報(bào)警判斷。
當(dāng)車體安裝多個(gè)傳聲器時(shí)，車體某部位收到外界觸碰所發(fā)出的聲音都會(huì)被各個(gè)傳聲器接收到，各個(gè)傳聲器得到的聲音信號(hào)組成一個(gè)多聲道的立體聲信息組，就成為車體該部位受到該觸碰時(shí)的多聲道聲音信息組(當(dāng)只采用一個(gè)傳聲器時(shí)，可以認(rèn)為是單聲道聲音信息)。根據(jù)此種信息組所構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫，利用如隱馬爾可夫模型之類的識(shí)別模型建立車體碰觸聲音識(shí)別模型庫，信息組數(shù)據(jù)庫和識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫的建立取決于車型以及安裝在車體上的傳聲器分布位置，車型以及傳聲器在車體上的分布確定后，經(jīng)過試驗(yàn)而得到數(shù)據(jù)庫的信息組數(shù)據(jù)。
隱馬爾可夫模型由兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的隨機(jī)過程共同描述聲音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征，是目前聲音識(shí)別的主流算法。此外，還存在基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的聲音識(shí)別算法，例如，由李鵬懷，徐佩霞發(fā)表在計(jì)算機(jī)工程，31(16)162-164的論文“基于DSP的嵌入式語音識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)”，提供了一種聲音識(shí)別(也稱為語音識(shí)別)方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例采用的是隱馬爾可夫模型。
例如對(duì)于某種型號(hào)的一輛普通轎車，分別在左前門(一聲道)、前風(fēng)擋玻璃(二聲道)和后備箱蓋(三聲道)三處安裝傳聲器時(shí)，當(dāng)車體后備箱蓋受到觸碰(車體的后備箱蓋由外形和材質(zhì)決等的固有頻率大約是4000赫茲)，后備箱處安裝的傳聲器得到的聲音音量為50分貝，前風(fēng)擋玻璃處安裝的傳聲器收到的聲音信號(hào)為大約為10分貝4000赫茲左右，左前門安裝的傳聲器收到的聲音信號(hào)大約為7分貝4000赫茲左右，那么當(dāng)該車后備箱部位受到該觸碰的多聲道聲音信息組的參數(shù)就為一聲道7分貝4000赫茲，二聲道10分貝4000赫茲，三聲道50分貝4000赫茲。又如，當(dāng)左前門受到碰觸時(shí)(車體的左前門由外形和材質(zhì)決等的固有頻率大約是5400赫茲)，左前門處安裝的傳聲器得到的聲音音量為40分貝，前風(fēng)擋玻璃處安裝的傳聲器收到的聲音信號(hào)為大約為12分貝5400赫茲左右，車體的后備箱蓋處安裝的傳聲器收到的聲音信號(hào)為大約為8分貝5400赫茲左右，那么當(dāng)該車的左前門處受到該觸碰的多聲道聲音信息組的參數(shù)就為一聲道40分貝5400赫茲，二聲道8分貝5400赫茲，三聲道12分貝5400赫茲。通過隱馬爾可夫模型由兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的隨機(jī)過程共同描述聲音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征算法，根據(jù)此種多聲道聲音信息組，建立車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1
目前的聲音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)用于安全保護(hù)、防盜、火災(zāi)中的火點(diǎn)定位、糧食儲(chǔ)藏中的蟲情預(yù)報(bào)，以及戰(zhàn)場上的戰(zhàn)場發(fā)聲目標(biāo)識(shí)別中。當(dāng)前，已經(jīng)出現(xiàn)一些聲音識(shí)別芯片，例如，AP7003-2芯片內(nèi)有12個(gè)存儲(chǔ)體，每個(gè)存儲(chǔ)體可存儲(chǔ)1種聲音信息。在進(jìn)行聲音識(shí)別之前，先通過鍵盤選擇存儲(chǔ)體，將不同的聲音信息錄入并經(jīng)內(nèi)部處理后，以不同的數(shù)字特征信號(hào)保存于存儲(chǔ)體中。錄音結(jié)束后便可轉(zhuǎn)換到識(shí)別模式。進(jìn)行聲音識(shí)別時(shí)，芯片內(nèi)的程序?qū)⑤斎氲穆曇籼卣髋c存儲(chǔ)體中的進(jìn)行比較，如果聲音特征相匹配，芯片相應(yīng)的輸出口便輸出高電平。
目前，常以單片機(jī)(MCU)或DSP作為硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的聲音識(shí)別。這類聲音識(shí)別主要為孤立聲音片斷識(shí)別，基于隱含馬爾科夫統(tǒng)計(jì)模型(HMM)框架的識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)是用戶無需經(jīng)過訓(xùn)練可以直接使用，并且具良好的穩(wěn)定性，使用該方法需要預(yù)先采集聲料庫，以便訓(xùn)練出相應(yīng)的識(shí)別模型。本實(shí)施例采用基于HMM模型的聲音識(shí)別方法，利用DSP實(shí)現(xiàn)聲音識(shí)別。事實(shí)上，也可以直接采用現(xiàn)有的聲音識(shí)別芯片實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
在本實(shí)施例中，選用壓電陶瓷片作為聲能轉(zhuǎn)化的剛性接觸傳聲器，將幾個(gè)傳聲器的探針分別與汽車門鎖部件、后備箱鎖部件和發(fā)動(dòng)機(jī)蓋等部件剛性鏈接；使用屏蔽線與聲音信號(hào)處理單元連接，以防信號(hào)傳遞過程中收到外界的干擾。
本實(shí)施例的聲音識(shí)別汽車報(bào)警系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示，它由兩個(gè)獨(dú)立的單元組成聲音信號(hào)處理單元和報(bào)警控制單元。
本實(shí)施例中的聲音信號(hào)處理單元由DSP、快閃存儲(chǔ)器(FLASH)、編解碼器(CODEC)組成如圖。其中DSP是整個(gè)聲音信號(hào)處理單元的核心，負(fù)責(zé)聲音識(shí)別、聲音編解碼，以及FLASH的讀寫控制。DSP的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)算速度快、內(nèi)存空間大、數(shù)據(jù)交換速度快，可用來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法，提高識(shí)別率，減小反應(yīng)延時(shí)，得到較高的識(shí)別性能。DSP芯片選用Analog Devices公司的AD2186L，它具有如下特點(diǎn)①運(yùn)算速度達(dá)40MIPS，且均為高效的單調(diào)周期指令；②提供了40K字節(jié)的片內(nèi)RAM，其中8K字(16Bit/字)為數(shù)據(jù)RAM，8K字(24Bit/字)為程序RAM，最大可達(dá)4兆字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或程序；③3.3V工作電壓，具有多種省電模式。AD2186L既能完成與聲音信號(hào)算是相關(guān)的算法，又適合使用蓄電池作能源的汽車報(bào)警系統(tǒng)。FLASH為美國ATMEL公司的AT29LV040A(40M Bit)，它作為系統(tǒng)的存儲(chǔ)器，主要用于存放以下內(nèi)容聲音識(shí)別所需的參數(shù)，特定部件碰撞發(fā)聲的碼本數(shù)據(jù)，DSP系統(tǒng)的應(yīng)用程序和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。CODEC選用美國TI公司的TLV320AC37，用來進(jìn)行A/D、D/A變換、編碼和解碼。進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前，還需要對(duì)各個(gè)傳聲器生成的聲音信號(hào)進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理，包括前置放大、增益控制、帶限濾波。
本實(shí)施例中的報(bào)警控制單元主要由微處理器和報(bào)警電路構(gòu)成，微處理器選用8051單片機(jī)、無線編碼遙控器接收端選用汽車報(bào)警系統(tǒng)常用的64位無線編碼遙控器的接收端、電源管理電路和報(bào)警電路組成。單片機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的系統(tǒng)控制。單片機(jī)作為主控芯片，根據(jù)無線編碼遙控器接收端輸入的指令，分別完成聲音識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)、開鎖和解鎖；控制DSP進(jìn)行聲音識(shí)別；將識(shí)別結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的報(bào)警控制信號(hào)，通過報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。單片機(jī)與DSP之間通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行協(xié)議通訊。
本實(shí)施例的控制軟件流程圖如圖5所示?？扉W存儲(chǔ)器里存儲(chǔ)有控制系統(tǒng)運(yùn)行的程序，還存儲(chǔ)有車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫，也可稱為多聲道聲音信息組識(shí)別模型。該模型數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)的聲音識(shí)別模型是在車型確定和傳聲器分布以及安裝方式確定后，進(jìn)行測試，根據(jù)所獲得的各個(gè)傳聲器相應(yīng)于各種不同碰觸而接收到的聲音信息而訓(xùn)練得出的。
當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)首先從快閃存儲(chǔ)器(FLASH)加載程序，初始化DSP，進(jìn)入聲音識(shí)別狀態(tài)，由編解碼器(CODEC)通過A/D轉(zhuǎn)換采集各個(gè)傳聲器聲音信號(hào)，數(shù)字化的聲音信號(hào)被送入DSP，由DSP對(duì)從各個(gè)傳聲器的數(shù)字化聲音信號(hào)進(jìn)行特征提取，并與快閃存儲(chǔ)器里預(yù)存的車體碰觸聲音信息識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)、分析和識(shí)別，判斷從各個(gè)傳聲器所輸入的聲音信號(hào)組是否與閃存里存儲(chǔ)的識(shí)別模型相匹配，繼而判斷車體或某個(gè)部件是否受到碰觸。如果車體碰觸多聲道聲音信息組識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫里沒有與之相匹配的聲音信息，則認(rèn)為車體沒有受到碰觸。否則，判斷聲音是與車體觸碰產(chǎn)生的，則發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警控制信號(hào)，在報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)的過程中，若收到解除指令則立刻終止報(bào)警信號(hào)；若識(shí)別結(jié)果為聲音不是與車體觸碰產(chǎn)生的，則不發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)識(shí)別下一條聲音信息。若收到開鎖指令，則單片機(jī)控制電源管理電路切換DSP和FLASH電源，單片機(jī)本身也進(jìn)入休眠狀態(tài)。直至收到鎖車指令，喚醒單片機(jī)，再由單片機(jī)控制恢復(fù)DSP和FLASH供電，重新開始工作。
有關(guān)報(bào)警系統(tǒng)的聲音識(shí)別方面，最好能采用如圖6所示的融合了更多識(shí)別信息的控制軟件流程圖，除了將從各個(gè)部位的傳聲器采集的聲音信號(hào)與車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比對(duì)外，還將從各個(gè)傳聲器采集的聲音信號(hào)進(jìn)行特征提取后，與閃存里預(yù)存的雷電、卡車等干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比對(duì)(該數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)的干擾聲音識(shí)別模型是在車型確定和傳聲器分布和安裝方式確定后，根據(jù)環(huán)境模擬測試獲得的干擾聲音信息數(shù)據(jù)訓(xùn)練得出的)，如果存在相匹配的干擾聲音識(shí)別模型，則認(rèn)為車體未受到碰觸，不觸發(fā)報(bào)警電路。
本實(shí)施例里的“相匹配”，并非一定指的是從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)100％匹配，而是根據(jù)使用者對(duì)系統(tǒng)靈敏度的調(diào)節(jié)設(shè)置啟動(dòng)報(bào)警的匹配概率，從而建立判斷“相匹配”和“不相匹配”的標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)施例采用壓電陶瓷片作為聲能轉(zhuǎn)化的剛性接觸傳聲器。如圖3所示，探針2通過螺紋1與車輛某部件固定以達(dá)到剛性接觸的目的，探針2通過彈簧片3導(dǎo)向和固定，該汽車部件產(chǎn)生發(fā)聲振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)通過探針2傳遞給壓電陶瓷片9，壓電陶瓷片9將聲能轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過屏蔽信號(hào)線纜5傳遞到聲音識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)。壓電陶瓷片被殼體8包裹保護(hù)著。
另外，本發(fā)明還提供了一種以駐極體麥克風(fēng)作為聲能轉(zhuǎn)化的剛性接觸傳聲器。如圖4所示探針2通過螺紋1與車輛某部件固定以達(dá)到剛性接觸的目的，探針2通過彈簧片3導(dǎo)向和固定，該汽車部件產(chǎn)生發(fā)聲振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)通過探針2傳遞給共鳴彈片6在共鳴殼體4中產(chǎn)生共鳴，共鳴聲音通過駐極體麥克風(fēng)7轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過屏蔽信號(hào)線纜5傳遞到聲音識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)。
能實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的傳聲器，雖然最好采用如上所述的剛性接觸傳聲器，但還可以采用其他的傳聲器，只要能夠在靠近車體部件的位置上感知聲音即可，例如，麥克風(fēng)的安裝形式采用的是非接觸式安裝，而非采用如上所述的剛性接觸安裝，也能夠感應(yīng)聲音。
實(shí)施例二在實(shí)施例一里，聲音信號(hào)處理單元的核心是DSP，事實(shí)上，還可以由能夠滿足本發(fā)明功能要求的單片機(jī)作為聲音信號(hào)處理單元的核心。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是快閃存儲(chǔ)器，也可以是其他類型的存儲(chǔ)器。此外，除了如本實(shí)施例一采用DSP和單片機(jī)雙處理器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明外，還可以采用多處理器協(xié)同工作的方式，也可以采用單一微處理器的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如圖2所示。此時(shí)，單一微處理器作為報(bào)警系統(tǒng)的核心，進(jìn)行聲音信號(hào)的采集、識(shí)別和報(bào)警控制，完成實(shí)施例一中的聲音信號(hào)處理單元和報(bào)警控制單元的功能。
在本實(shí)施例里，系統(tǒng)的控制軟件流程與實(shí)施例一相似，在此只是簡單介紹一些。當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)首先從快閃存儲(chǔ)器(FLASH)加載程序，初始化微處理器，進(jìn)入聲音識(shí)別狀態(tài)，等待聲音信號(hào)處理單元的識(shí)別結(jié)果，若識(shí)別結(jié)果為聲音是與車體觸碰產(chǎn)生的，則觸發(fā)報(bào)警電路，在報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)的過程中，若收到解除指令則立刻終止報(bào)警；若識(shí)別結(jié)果為聲音不是與車體觸碰產(chǎn)生的，則不發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)識(shí)別下一條聲音信息。若收到開鎖指令，則微處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)。直至收到鎖車指令，喚醒微處理器，微處理器重新開始工作。
需要說明的是，本發(fā)明屬于一種組合發(fā)明，是一種在技術(shù)應(yīng)用上具有創(chuàng)新性的發(fā)明創(chuàng)造，其中所涉及剛性接觸傳聲器、聲音信號(hào)處理單元、報(bào)警控制單元等，都屬于已有技術(shù)并且已有多種形式和應(yīng)用。在此不對(duì)電路的細(xì)部特征再作敘述。這里以本發(fā)明的實(shí)施例為中心展開了詳細(xì)的說明，所描述的優(yōu)選方式或某些特性的具體體現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)理解為本說明書僅僅是通過給出實(shí)施例的方式來描述本發(fā)明，實(shí)際上在組成、構(gòu)造和使用的某些細(xì)節(jié)上會(huì)有所變化，包括部件的組合和組配，這些變形和應(yīng)用都應(yīng)該屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車報(bào)警方法，包括下列步驟(1)在車體的至少一個(gè)部位分別安裝傳聲器；(2)設(shè)置一個(gè)與各個(gè)傳聲器相連接的聲音信號(hào)處理單元；(3)根據(jù)與車體各個(gè)部位受到的不同碰觸相對(duì)應(yīng)的各個(gè)傳聲器的聲音信息，建立車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；(4)在聲音信號(hào)處理單元里預(yù)存車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；(5)設(shè)置一個(gè)受聲音信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)控制的報(bào)警電路；(6)采集各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)；(7)由聲音信號(hào)處理單元將從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與步驟(4)所預(yù)存的車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)、分析和識(shí)別，如果從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所預(yù)存的各個(gè)車體碰觸聲音識(shí)別模型都不相匹配，則判斷車體未受到碰觸，返回步驟(6)；(8)否則，觸發(fā)報(bào)警電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車報(bào)警方法，其特征在于，在聲音信號(hào)處理單元里預(yù)存根據(jù)干擾聲音信息所建立的干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；在執(zhí)行步驟(7)之后，還包括下列步驟由聲音信號(hào)處理單元將從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所預(yù)存的干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比對(duì)，如果存在相匹配的干擾聲音識(shí)別模型，則判斷車體未受到碰觸，返回步驟(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的汽車報(bào)警方法，其特征在于，所述傳聲器為剛性接觸傳聲器；所述剛性接觸傳聲器包括帶有螺紋(1)的探針(2)，所述剛性接觸傳聲器通過帶有螺紋(1)的探針(2)固定在汽車上；所述剛性接觸傳聲器的聲電轉(zhuǎn)換部件為壓電陶瓷或駐極體麥克風(fēng)。
4.一種汽車報(bào)警系統(tǒng)，包括分別安裝在至少一個(gè)部位的傳聲器，與各個(gè)傳聲器相連接的聲音信號(hào)處理單元，受聲音信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)控制的報(bào)警電路；其中的聲音信號(hào)處理單元存儲(chǔ)有車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫，并能夠?qū)⒉杉降母鱾€(gè)傳聲器的聲音信號(hào)與所存儲(chǔ)的車體碰觸識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比對(duì)、分析和識(shí)別，判斷車體是否受到碰觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音信號(hào)處理單元存儲(chǔ)有干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)母鱾€(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所存儲(chǔ)的干擾聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫相比較，判斷此種聲音信號(hào)是否是由于干擾所致。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述傳聲器為剛性接觸傳聲器；所述剛性接觸傳聲器包括帶有螺紋(1)的探針(2)，所述剛性接觸傳聲器通過帶有螺紋(1)的探針(2)固定在汽車上；所述剛性接觸傳聲器的聲電轉(zhuǎn)換部件為壓電陶瓷或駐極體麥克風(fēng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任意一項(xiàng)所述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音信號(hào)處理單元由至少一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器及其外圍電路或由至少一個(gè)微處理器及其外圍電路構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車報(bào)警系統(tǒng)還包括用于報(bào)警的微處理器，所述用于報(bào)警的微處理器能夠接收來自聲音信號(hào)處理單元的判斷結(jié)果，并將判斷結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的報(bào)警控制信號(hào)，通過報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述用于報(bào)警的微處理器還連接有遙控器接收端，并能夠根據(jù)遙控器接收端輸入的指令，控制報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)、開鎖或解鎖。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的汽車報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置有一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器及其外圍電路或設(shè)置有一個(gè)微處理器，用于聲音識(shí)別和報(bào)警；所述數(shù)字信號(hào)處理器或微處理器還連接有遙控器接收端，能夠根據(jù)遙控器接收端輸入的指令，控制報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)、開鎖或解鎖。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聲音識(shí)別汽車報(bào)警方法在車體的多個(gè)部位分別安裝傳聲器；設(shè)置一個(gè)與各個(gè)傳聲器相連接的聲音信號(hào)處理單元；根據(jù)與車體各個(gè)部位受到的不同碰觸相對(duì)應(yīng)的各個(gè)傳聲器的聲音信息組，建立車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；在聲音信號(hào)處理單元里預(yù)存車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫；設(shè)置一個(gè)受聲音信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)控制的報(bào)警電路；采集各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)；由聲音信號(hào)處理單元將從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所預(yù)存的車體碰觸聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)、分析和識(shí)別，如果從各個(gè)傳聲器輸入的聲音信號(hào)與所預(yù)存的各個(gè)聲音識(shí)別模型都不相匹配，則返回并繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，否則，觸發(fā)報(bào)警電路。本發(fā)明還提供一種采用此種報(bào)警方法的汽車報(bào)警系統(tǒng)。本發(fā)明能夠同時(shí)滿足高靈敏度和低誤報(bào)率兩方面要求，造價(jià)低廉，而且使用非?？煽?。
文檔編號(hào)B60R25/10GK1887621SQ20061001488
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者凌子龍 申請(qǐng)人:凌子龍