【正文】 爾開關(guān)器件的局部信息融合 4 利用熱釋電紅外傳感器對(duì)人體入侵進(jìn)行監(jiān)測(cè) (1)熱釋電紅外傳感器的基本原理 由于電石、酒石酸鉀鈉 (羅謝爾鹽 )、 鈦 酸鋇等晶體受熱產(chǎn)生溫度變化時(shí)，其原子排列將發(fā)生變化，晶體自發(fā)極化，在其兩表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng) 。 R1用于器件的保護(hù)。 (3)A3210E 的汽車防盜應(yīng)用方案 單個(gè)霍爾開關(guān)器件的原理圖如圖 所示。封裝形式有貼片式和單列直插式兩種，應(yīng) 用溫度范圍 40～ +85oC。由于存在EH，半導(dǎo)體片兩側(cè)面間出現(xiàn)電位差 UH，稱為霍耳電勢(shì)。平面。如果這個(gè)絕對(duì)值之和超過(guò)設(shè)定的數(shù)字閉值，微處理器就可以進(jìn)行報(bào)警。然后，將信號(hào)送入微處理器的 A/D 端口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。首先，將 XFILT、YFILT引腳的濾波電容 CX, CY設(shè)定為 F，這樣輸出的數(shù)字、模擬信號(hào)的帶寬全都限制在 200Hz 以下，再將 ADXL202 輸出的帶寬為 200Hz 的數(shù)字和模擬信號(hào)分別經(jīng)過(guò)低通濾波和高通濾波，就可以獲得傾斜、振動(dòng)監(jiān)測(cè)所需帶寬的信號(hào)。從 XOUT、 YOUT輸出的數(shù)字信號(hào)直接輸入微處理器的計(jì)數(shù)器定時(shí)器端口，以便進(jìn)行重力加速度的測(cè)量，從而可以得出車體傾角的變化。采用何種輸出方法，需根據(jù)具體的使用條件進(jìn)行確定。計(jì)算公式為 ： A(g)=(T1 /T2－ )／ % () 信號(hào)示意圖如圖 所示 ： 圖 數(shù)字輸出加速度的計(jì)算方法 利用模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以直接應(yīng)用從 XFILT、 YFILT引腳輸出的模擬信號(hào) 。 ADXL202E 采用 LCC8 ( 8 pins Leadless Chip Carrier)封裝，體積僅為 5 mm 5mm 2mm，其封裝和引腳如圖 所示 圖 ADXL202E 封裝引腳結(jié)構(gòu)圖 (1)利用 ADXL202E 進(jìn)行振動(dòng)與傾角測(cè)量的基本原理 ADXL202E 是 Analog Device 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的低成本、低功耗、單芯片集成雙軸加速度傳感器。由于加速度傳感器 ADXL202E 能夠測(cè)量 0～ 5kHz，177。 E 圖 為開關(guān)電源，采用電源管理芯片, 不但能為傳感器及其信號(hào)處理電路提供高精度的電源電壓，而且微處理器通過(guò)向其 SD 引腳輸入高低電平控制電源輸出的開閉，進(jìn)而可以控制整個(gè)模塊的開啟與關(guān)閉。 B 圖 為模塊電源輸入接口。 微波多普勒傳感器采用 Agilis通訊技術(shù)公司的 HB100微波運(yùn)動(dòng)傳感器模塊。 若將發(fā)射波與反射波混頻，取出頻差，即可檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 由于波源或觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而出現(xiàn)的觀測(cè)頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象被稱為多普勒效應(yīng)。 1 利用微波多普勒傳感器對(duì)入侵范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè) 微波是電磁波輻射的一種形式，在電磁波譜中微波就介于無(wú)線電波和紅外線之間，頻率為 300MHz 到 300GHz，相應(yīng)波長(zhǎng) 1mm到 1 m.。 圖 汽車防盜系統(tǒng)電源二次降壓的實(shí)現(xiàn) ADP3330 的 輸 入 電 壓 范 圍 在 到 12V 之 間 ， 有 , ,3V,SV,12V,15V 九種固定輸出電壓型號(hào)， 25oC 時(shí)負(fù)載誤差小于%，溫 度 于 %,輸出電流可達(dá) 200mA.，能夠滿足各個(gè)傳感器組的輸入電源的要求 。 (5)輸入電容的選擇 ： 在 IN 引腳和 GND引腳之間、盡量貼近器件的位置處，設(shè)置一個(gè)鋁電解電容作為輸入電容， 100μ F就足以 實(shí)現(xiàn)旁路電容的作用。 可以得到 R2的計(jì)算阻值約為 ，并根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品型號(hào)，確定 R2的阻值為學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ，則根據(jù)公式 ()可得最終輸出電壓為 。而 LM2576HV 系列除 了 最高輸入電壓可達(dá) 60V外，其封裝形式及所需外接器件種類、數(shù)量與 LM2576 系列中其他類別芯片均相同，這樣就能夠適應(yīng)汽車系統(tǒng)電源變化的需求。 4%。 1 防盜系統(tǒng)電壓的一次降壓 由于汽車目前采用 12V、 24V、 42V 電源 系統(tǒng)，防盜系統(tǒng)所需求的電壓為 5V及 ，我們通過(guò)采取二次降壓的辦法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的轉(zhuǎn)換。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 統(tǒng)工作不可靠。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時(shí)間要比直接用硬件實(shí)現(xiàn)來(lái)得長(zhǎng)，而且占用 CPU的時(shí)間 (比如延時(shí)程序 )。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好的基礎(chǔ) 。 監(jiān)測(cè)模塊由多種傳感器組組成，用于汽車防盜信息的采集 。并且在分別提取來(lái)自每個(gè)傳感器的特征向量的基礎(chǔ)上進(jìn)行融合處理，最后基于聯(lián)合 特征向量做出屬性判決。這兩種串行結(jié)構(gòu)框圖見圖 。由于微波多普勒傳感器可以確定移動(dòng)物體的距離，并且該傳感器在理論上可測(cè)量范圍為 360 度。監(jiān)測(cè)模塊中的各個(gè)傳感器組分別提取各自監(jiān)測(cè)目標(biāo)的特征向量，然后在本地進(jìn)行監(jiān)測(cè)目標(biāo)的屬性判決。最后，由 SN將它的檢測(cè) YN與 UN1，融合做出判決 UN，即 U0。 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 檢測(cè)級(jí)融合的分散式結(jié)構(gòu) 圖 檢測(cè)級(jí)融合的并行結(jié)構(gòu) 并行式結(jié)構(gòu)的分布檢測(cè)系統(tǒng)如圖 所示。 分散式空間結(jié)構(gòu)的分布檢測(cè)系統(tǒng)如圖 。 4 信息融合的結(jié)構(gòu)模型 結(jié)構(gòu)模型從信息融合的組成出發(fā)，主要說(shuō)明信息融合系統(tǒng)的軟、硬件組成，相關(guān)數(shù)據(jù)流，系統(tǒng)與外部環(huán)境的人機(jī)界面等要素的構(gòu)成。 (4)態(tài)勢(shì)評(píng)估和威脅估計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)這種數(shù)據(jù)級(jí)的信息融合，所有傳感器必須是同類型的。然后融合這些特征向量并基于獲得的聯(lián)合特征向量來(lái)產(chǎn)生身份估計(jì)。目標(biāo)識(shí)別亦稱屬性分類或身分估計(jì)，這個(gè)層次的信息融合有三種 方法，即決策級(jí)融合、特征級(jí)融合和數(shù)據(jù)級(jí)融合。由于這種結(jié)構(gòu)要同時(shí)處理檢測(cè)報(bào)告和狀態(tài)估計(jì)，并進(jìn)行優(yōu)化組合，它需要復(fù)雜的處理邏輯。 在集中式多傳感器跟蹤系統(tǒng)中，首先按對(duì)目標(biāo)觀測(cè)的時(shí)間先后對(duì)測(cè)量點(diǎn)跡進(jìn)行時(shí)間融合，然后對(duì)各個(gè)傳感器在同一時(shí)刻對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行空間融合，它包括了多傳感器綜合跟蹤與狀態(tài)估計(jì)全過(guò)程。通過(guò)對(duì)傳感器信息的最優(yōu)局部處理和融合可以減小性能損失。分散的信號(hào)處理方式可以增加計(jì)算容量。通常有兩種信號(hào)處理形式 ： 一是硬判決融合，即融合中心處理 0、 1 形式的局部判決 。 (1)檢測(cè)級(jí)融合。使用多 傳感器，由于其信息的互補(bǔ)性、準(zhǔn)確性和精確性，可大大地提高系統(tǒng)的反應(yīng)能力。多傳感器協(xié)調(diào)使用可獲取環(huán)境或物體的各種特征信息，通過(guò)融合可得到多特征、高層次的描述，即得到任何一種單一傳感器很難獲取或無(wú)法獲取的信息。對(duì)這些冗余信息進(jìn)行融合可在總體上降低信息的不確定性。信息融合的目標(biāo)是基于各傳感器分離觀測(cè)目標(biāo)，通過(guò)對(duì)信息的優(yōu)化組合導(dǎo)出更多的有效信息。采用這種方法，即使各個(gè)傳感器所提供的信息有一定的誤差和不確定性，但通過(guò)對(duì)它們提供的信息進(jìn)行有效的綜合，可以比任何單一傳感器獲取的信息更可靠、更完整。 二、多傳感器信息融合汽車防盜系統(tǒng)的模型構(gòu)建 （ 一 ）多傳感器信息融合技術(shù)概述 1 多傳感器信息融合基本原理 多傳感器信息融合是指協(xié)同使用多種傳感器，并將各種傳感信息有效地結(jié)合起來(lái)，形成高性能感知系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)環(huán)境的一致性描述的過(guò)程。 同時(shí)，車主還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)防盜系統(tǒng)進(jìn)行控制。 在獲得傳感信息后，監(jiān)測(cè)模塊將采集到的信息送至微處理器，微處理器利用數(shù)據(jù)融合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以判定汽車的狀態(tài)。生產(chǎn)廠家多采用擴(kuò)大報(bào)警置信區(qū)間的方法減少漏報(bào)警的發(fā)生，報(bào)警器的誤報(bào)率居高不下 。該系統(tǒng)除正常通訊功能外，當(dāng)受到異常開啟車門或起動(dòng)等現(xiàn)象時(shí)，會(huì)按照預(yù)設(shè)的報(bào)警電話語(yǔ)音提示警情報(bào)警。使用該裝置的優(yōu)點(diǎn)是被盜車輛尋回率高，便于跟蹤、控制車輛。 (4)GPS 網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)。 (3)芯片式數(shù)碼防盜器。雙向可視的電子防盜系統(tǒng)相比單向的更為直觀，能讓車主知道汽車的實(shí)時(shí)情況，當(dāng)汽車有異 動(dòng)警報(bào)時(shí)，遙控器上的顯示器會(huì)顯示汽車的狀況，但缺點(diǎn)是有效范圍只在 200 米 內(nèi) 。但它們卻能拖延偷車賊作案的時(shí)間卻是事實(shí)，一般偷車賊要用幾十秒甚至幾分鐘才能撬開。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，安裝簡(jiǎn)便 。 目前國(guó)際上通用的汽車防盜的核心思想是防止“汽車整車”被盜 ： 也就是說(shuō)即使盜賊將車門打開進(jìn)入車內(nèi)，卻仍然無(wú)法將車開走。為了使警報(bào)聲有別于環(huán)境中的背景聲，汽車 警報(bào)器的音量常常高達(dá) 125分貝 。 雖然絕大多數(shù)汽 車都裝有汽車防盜器，但是抽樣調(diào)查顯示 ： 在失竊的汽車中，一半以上都是裝有汽車防盜系統(tǒng)的 。 關(guān)鍵詞 ： 汽車防盜；信息融合；傳感器； 微處理器 ； 執(zhí)行器 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 【 Abstract】 We developed a car theft deterrent system based on multisensor fusion technology by utilizing the superiority of the theory in order to enhance the reliability and reduce the false alarms for the system. First, some investigations in the car theft deterrent domain had been finished both here and abroad and many car lost modes had been analyzed too. Then the antitheft structure model was the selections of the system39。 在構(gòu)建的防盜模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟件、硬件。 第十一周至第十二周：指導(dǎo)教師集體評(píng)出每個(gè)學(xué)生的成績(jī)，并填寫有關(guān)表格。 （ 2）學(xué)生提交論文初稿，指導(dǎo)老師審閱后提出修改意見。學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 分類號(hào)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 編號(hào)： 2020+202080501016 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 基于多傳感器信息融合技術(shù)的 汽車防盜系統(tǒng)研究 A CAR THEFT DETERRENT SYSTEM RESEARCH BASED ON MULTISENSOR FUSION TECHNOLOGY 申請(qǐng)學(xué)位： 工學(xué) 學(xué)士 院 系： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師 （職稱） 二零零 八 年 五月二十六 日 學(xué)院 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于多傳感器信息融合技術(shù)的 汽車防盜系統(tǒng)研究 申請(qǐng)人： 導(dǎo) 師 : 二零零八 年五月 二 十六日 學(xué)院 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 院（系）： 姓名 學(xué)號(hào) 畢業(yè)屆別 2020 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 基于多傳感器信息融合技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)研究 指導(dǎo)教師 學(xué)歷 職稱 所學(xué)專業(yè) 具體要求： 進(jìn)度安排： 一、 2020～ 2020 學(xué)年第一學(xué)期 第一至第三周：安排落實(shí)指導(dǎo)老師，教師上報(bào)論文選題。共完成以下幾項(xiàng)工作： （ 1）學(xué)生將論文寫作提綱送交指導(dǎo)老師審閱，指導(dǎo)老師認(rèn)真進(jìn)行指導(dǎo)，并填寫畢業(yè)論文任務(wù)書。 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第十一周：進(jìn)行論文答辯。本文研究制定了應(yīng)用于該防盜系統(tǒng)的各種傳感器、微處理器、執(zhí)行器件以及系統(tǒng)附屬的多種電子元器件的選擇方案 。同時(shí)，本文還將“單樣本 KS非參數(shù)檢驗(yàn)法”和統(tǒng)計(jì)學(xué)工具軟件“ SPSS”應(yīng)用于汽車防盜監(jiān)測(cè)模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程，使汽車防盜的可靠性能夠在一定程度上得以控制。但是 在汽車給 人們的生活帶來(lái)了方便 的同時(shí) ，汽車的使用也給人們提出了一大難題 ——汽車防盜。 另外，現(xiàn)今的汽車防盜警報(bào)器多 使用 的是 語(yǔ)音報(bào)警。因此，設(shè)計(jì)新一代的更為可靠、環(huán)保的汽車防盜系統(tǒng)是汽車制造業(yè)發(fā)展一種必然趨勢(shì)。 機(jī)械式防盜器是市面上最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)的一種，主要分為方向盤鎖和排擋鎖兩大類，其原理是將方向盤和控制踏板鎖住，使汽車無(wú)法開動(dòng)。這種防盜器很難抵擋住利用鋼鋸等重型工具的盜竊方式。單向的電子防盜系統(tǒng)的主要功能是 ： 無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李艙或車門的開啟，還是車輛被碰撞，或者是有人闖進(jìn)車廂，警報(bào)器都會(huì)發(fā)出警報(bào)引起車主及他人的注意。而且，這種防盜器經(jīng)常會(huì)有誤報(bào)警的情形發(fā)生，產(chǎn)生擾民噪聲，人們對(duì)此也習(xí)以為常，使其防盜效果大減。數(shù)字化的密碼重碼率極低，而且要用密碼鑰匙接觸車上的密碼鎖才能開鎖。另外，該裝置在夜間車主熟睡的時(shí)候或車主不在車旁的時(shí)候，能夠自動(dòng)識(shí)別警情并提 醒車主。車載電話是兼顧行車安全且 又方便時(shí)尚的產(chǎn)品，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝置而廣泛應(yīng)用在智能防盜功能方面。 一、基于信息融合技術(shù)汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 多方調(diào)研結(jié)果表明現(xiàn)有的汽車防盜系統(tǒng)存在著一些共同的缺欠 ： 由于只被動(dòng)地 側(cè)重于汽車遇警情況的處理，對(duì)報(bào)警器判定