入侵检测技术原理(一种基于超声波多普勒效应的车载入侵监测系统的设计)

前言

超音波入侵系统是借由超音波来感应车内动静,进而触发车上防盗器的一个装置。

应用的范围:

车窗未闭的提示

小偷的入侵报警

将宠物或是小孩留置于车上时的报警

市面上超音波sensor分类

1.开放型(open type) :室内或低湿度

2.密闭型(enclosed type) :室外或环境较差

3.脉冲传送型(pulse transit type) :脉冲驱动可大距离传送

4.宽频带型(wide bandwidth type) :适用频率漂移较多的场合

5.振荡内建型(buillt-in crystal type) :内置振荡回路

6高频型(high frequency type) :频率高,指向性明显

使用sensor的规格

超声波sensor的规格

入侵检测技术

超声波发射探头的发射角和接收探头的接收角

发射角和接收角

实车安装示意图

系统由控制主机、超声波发射探头和接收探头组成,发射和接收探头相对安装在车内。

实车安装示意图

检测原理

利用声波在空气中传播特性,声波在流动空气中传播会产生多普勒效应,会导致超声波的频率发生变化。

假设发射探头产生的超声波频率为;

声波在空气中的传播速度为,1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s;

车窗打开时,车厢内的空间流动速度为;

则超声波探头接收到的超声波频率为:

频率差约为:

如果车厢密闭,而且没有扰动,则没有频率的变化;

如果车厢未密闭,或者有小偷、遗留的小孩或宠物的扰动而导致了空间的流动,则接收端的超声波频率会发生变化;

通过检测这一变化,则可以判断是否有入侵,并即时做出报警。

原理图

超音波入侵检测的原理图

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