本發(fā)明屬于應用電子領域，具體為一種基于MEMS陀螺儀的智能防盜報警偵測方法及裝置。

背景技術：

外出旅行時，人們通常會攜帶許多行李及貴重物品，這些物品一旦丟失，將會給旅行者帶來很大的麻煩甚至造成無法彌補的損失?，F(xiàn)在市場上的防盜產品有許多品種，但用于旅行中物品的防盜則沒有可靠的產品，這是由于旅行時候物品處于運動與靜止的交替狀態(tài),車輛行進時物品也隨之運動，并伴有顛簸與震動，因此難于判斷預警。市場常見的幾種報警器如：震動報警器、防丟器、光電報警器、GPS定位等均不能對旅行物品進行有效、準確、及時的報警，效果不好。

震動報警器，利用報警器上震動檢測元件檢測震動報警，當盜賊盜取被布防的靜止物件時，檢測元件會檢測到震動而報警，但當被布防物件處于運動的狀態(tài)時候，由于物件始終存在震動，則一直會不斷的誤報警，無法使用。

光電報警器，當盜賊打開旅行者箱、包時，箱包內的光敏元件暴露在光線下時就會發(fā)出報警，但是當不法分子直接將箱、包盜走，或者在光線較差的車廂內打開箱、包，光敏元件報警器就可能失效。

利用防丟器防盜，目前市場上的防丟器主要是利用藍牙與手機終端連接，當藍牙連接中斷時發(fā)出報警，但藍牙連接穩(wěn)定性受距離及周圍環(huán)境空間影響較大，經常會產生誤報警。例如在火車上去個廁所，由于廁所隔板的影響就可能會導致連接中斷而誤報警。另一方面如果盜賊盜取箱包后跑出十幾米后才報警，則物品可能被轉移，同時滯后的報警對于追回物品會造成很多困難與麻煩。據(jù)許多使用者反應，當手機App處于后臺或者鎖屏狀態(tài)時，經常會出現(xiàn)不報警的情況。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種基于MEMS陀螺儀的智能防盜報警偵測方法及裝置。該偵測方法是用三軸MEMS陀螺儀檢測物件各方向旋轉的角速度，進而計算出短時間內物件轉動的角度變化量，當角度變化量大于預設的安全角度值時，判定發(fā)生警情。該裝置的報警原理采用上述偵測方法，由主機與分機兩部分組成，該主機放在行李中，當行李被盜竊時，其能夠及時向旅行者發(fā)出警報；在正常情況下，防盜裝置則不會向旅行者發(fā)出誤報。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種基于MEMS陀螺儀智能防盜報警偵測方法，包括步驟：

1. 通過三軸MEMS陀螺儀檢測被布防物件各個方向的旋轉角速度；

2.微處理器接收各方向的角速度數(shù)據(jù)并計算預設間隔時間內的對應旋轉角度變化量，并與預設的安全角度值進行比較判別；

3.當預設間隔時間內某方向對應的旋轉角度變化量大于預設的安全角度值時，判定發(fā)生警情，則微處理器向聲音報警模塊發(fā)出報警指令，觸發(fā)聲音報警。 即檢測到被布防物件預設間隔時間內任意方向對應的旋轉角轉動角度大于預設的安全角度值時，微處理器發(fā)出報警指令；

4. 預設的安全角度值，通常在0～90度之間確定，作為判定基準；

5. 預設間隔時間通常在0～5秒之間確定。

本發(fā)明同時提出一種基于MEMS陀螺儀智能防盜報警偵測方法的裝置，包括：主機（報警檢測器）與分機（遙控器）。

主機，其特征在于：該機具有睡眠、間斷發(fā)射、間斷接收狀態(tài)，包括：

無線信號收發(fā)模塊（203），用于與該分機進行高速數(shù)據(jù)收發(fā)；

三軸MEMS陀螺儀模塊（201），用于檢測被布防物品的各個方向的旋轉角速度，并將相關數(shù)據(jù)信號發(fā)送給微處理器（204）；

微處理器（204），用于接收MEMS陀螺儀檢測的各軸的角速度數(shù)據(jù)及計算預設間隔時間內的對應旋轉角度變化量, 與預設的安全角度值進行比較判別,當預設間隔時間內某對應的角度變化量大于預設的安全角度值時，則微處理器向聲音報警模塊發(fā)出報警指令，觸發(fā)聲音報警；同時也向無線信號收發(fā)模塊（203）發(fā)出報警指令，發(fā)出報警信號給分機，啟動分機聲音報警。任意軸預設間隔時間內對應角度變化量大于預設的安全角度值時，微處理器均發(fā)出報警指令；

聲音報警模塊（202），用于接收微處理器（204）的報警指令后發(fā)出警報聲或在電壓過低時候發(fā)出報警聲音提示；

電源（206），用于為主機的三軸MEMS陀螺儀（201）、微處理器（204）、無線信號收發(fā)模塊（203）、聲音報警模塊（202）提供電力；

電源開關（205），主機較長時間不使用時候，斷開電源。

分機,其特征在于：該分機具間斷發(fā)射、間斷接收狀態(tài)，包括：

無線信號收發(fā)模塊（301），用于與主機進行高速數(shù)據(jù)收發(fā)；

指令控制模塊（303），用于手動發(fā)送控制指令給微處理器（304）；

微處理器（304），用于控制無線信號收發(fā)模塊（301）間斷發(fā)射狀態(tài)與間斷接收狀態(tài)的轉換和根據(jù)所述指令控制模塊（303）發(fā)出的控制指令，打開或關閉主機的布防或撤防功能、聲音報警功能及執(zhí)行遙控報警功能；

聲音報警模塊（302），用于接收微處理器（304）的報警指令后發(fā)出警報聲或在電壓過低時候發(fā)出報警聲音提示；

電源(306)，用于為分機的微處理器（304）、無線信號收發(fā)模塊（301）、聲音報警模塊（302）指令控制模塊（303）提供電力；

電源開關(305)，分機較長時間不使用時候，斷開電源。

本發(fā)明與已有技術相比，其效果是積極和明顯的。

本發(fā)明提出的一種基于MEMS陀螺儀智能防盜報警偵測方法的裝置，利用三軸MEMS陀螺儀來檢測裝置的各個方向的角速度，并通過計算預設間隔時間內的對應旋轉角度變化量, 與預設的安全角度值進行比較判別是否報警，徹底避免了交通工具運動狀態(tài)的變化對防盜報警裝置的影響。交通工具顛簸、轉向、爬坡，下坡均不會觸發(fā)誤報警；被布防的置于行李架上的物件由于旅客放置行李觸碰而引起的小幅度平移及擺動亦不會導致誤報警；一旦物件被翻轉或轉動超過較大的角度（如：45度）,則可判斷物件處于被盜的極高風險，會立刻觸發(fā)報警，從而可以立刻采取措施避免物件被盜。從物件被非正常移動開始到報警時間不會超過3秒，非常及時，物件被盜的報警率非常高與準確，而誤報率非常低，同時由于主機與分機采用無線通訊，避免了環(huán)境空間變化對通訊穩(wěn)定性的影響，可以實現(xiàn)較遠距離的雙向報警與控制。因此是一種全新有效的智能防盜報警盜裝置。可以大大提高旅行的質量，旅行疲勞時候盡可以放心休息，不必擔心行李被盜。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明提供的一種基于MEMS陀螺儀智能防盜報警偵測方法示意流程圖。

圖2 為本發(fā)明主機的方框圖。

圖3 為本發(fā)明分機的方框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實

施例及數(shù)據(jù)僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種一種基于MEMS陀螺儀智能防盜報警偵測方法示意流程圖，該流程包括如下步驟：

101. 通過三軸MEMS陀螺儀檢測被布防物件各個方向的旋轉角速度；

102. 微處理器接收各方向的角速度數(shù)據(jù)并計算預設間隔時間內的對應旋轉角度變化量，與預設的安全角度值進行比較判別；

103. 當預設間隔時間內某方向對應的旋轉角度變化量大于預設的安全角度值時，判定發(fā)生警情，則微處理器向聲音報警模塊發(fā)出報警指令，觸發(fā)聲音報警；

上述預設的安全角度值，通常在0～90度之間確定，比如選45度作為判定基準；

上述預設間隔時間通常在0～5秒之間確定，比如選1.5秒；

上述的旋轉角度變化量可以通過積分法獲得：

積分法：設定t2是當前時刻，設定t1是當前時刻前某時刻，用t2-t1時間段的角速度對時間積分獲得角度變化量。

通過上述預設的安全角度值、預設間隔時間的選定，我們就可以判斷當被布防的物件1.5秒內任方向轉動的角度超過45度時，物件即處于被盜的高風險狀態(tài)，判定發(fā)生警情。

如圖2、圖3是一種基于基于MEMS陀螺儀智能防盜報警偵測方法的防盜報警裝置的方框圖，包括主機和分機。

圖2為主機的主要組成部分，201為三軸MEMS陀螺儀，202為聲音報警，203為無線信號收發(fā)模塊，204為微處理器，205為電源開關，206為電源。

微處理器204，采用一個8位的微處理器，主要完成收發(fā)控制、數(shù)據(jù)編譯碼、報警聲音輸出、電壓檢測及對轉動信號的檢測計算等功能。

無線信號收發(fā)模塊203接收發(fā)射合一，工作頻率為國際通用數(shù)傳頻段433MHz,FSK調制，采用DDS+PLL頻率合成技術，發(fā)射功率+10dbm,工作電壓2.7V,接收待機狀態(tài)為8uA,數(shù)傳速率可達20Kbit/s，用來接收分機發(fā)來的布防\撤防信號、遙控報警信號、靜音信號及用來發(fā)射報警信號給分機，實現(xiàn)雙向報警。

三軸MEMS陀螺儀201，用來測定被布防行李的旋轉角速度，并將數(shù)據(jù)傳送給微處理器204，微處理器204計算預設間隔時間1.5秒內對應旋轉軸的旋轉角度變化量，并與預設的安全角度值45度進行比較，當變化量大于預設安全角度值45度時候發(fā)出報警指令報警。

實現(xiàn)無線通信：微處理器204與無線信號收發(fā)模塊203之間有多條信號線，CS是控制無線信號收發(fā)模塊203的信道轉換控制端。DIN是無線信號收發(fā)模塊203的數(shù)據(jù)輸入端。DOUT是無線信號收發(fā)模塊203的數(shù)據(jù)輸出端。PWR_UP是無線信號收發(fā)模塊的工作控制端，PWR_UP加高/低電平，無線信號收發(fā)模塊203進入工作狀態(tài)/節(jié)電待機狀態(tài)。TXEN是無線信號收發(fā)模塊的接收和發(fā)射轉換控制端，高/低電平分別控制模塊工作在發(fā)射狀態(tài)/接收狀態(tài)。

開機初始化：通電后微處理器204復位，輸出控制電平使無線信號收發(fā)模塊203工作在接收狀態(tài)，主機處于撤防狀態(tài)。

布防/撤防功能：收到分機布防信號，進入防盜警戒狀態(tài)，120秒內無旋轉角度報警信號，進入睡眠，在睡眠狀態(tài)下若有旋轉角度報警信號，則發(fā)信號給聲音報警模塊（202），觸發(fā)主機聲音報警，同時發(fā)信號給分機，觸發(fā)分機聲音報警，同時分機轉為間斷發(fā)射狀態(tài)，主機轉為間斷接收狀態(tài)。當收到分機遙控撤防信號，防盜警戒狀態(tài)解除，關閉聲音報警。

靜音功能：布防狀態(tài)下收到分機靜音遙控信號，發(fā)生報警時候主機不發(fā)出聲音，僅僅發(fā)出信號給分機，觸發(fā)分機聲音報警。

電源缺電報警：當電源205電壓低于3V時，聲音報警202發(fā)出缺電報警聲音提示，然后主機轉入撤防狀態(tài)，并間斷發(fā)缺電報警信號給分機。

圖3為分機的主要組成部分， 302為聲音報警，301為無線信號收發(fā)模塊，303為指令控制、304為微處理器，305為電源開關，306為電源。

微處理器304，采用一個8位的微處理器，主要完成收發(fā)控制、數(shù)據(jù)編譯碼、報警聲音輸出、指令控制、電壓檢測等功能。

無線信號收發(fā)模塊301接收發(fā)射合一，工作頻率為國際通用數(shù)傳頻段433MHz,FSK調制，采用DDS+PLL頻率合成技術，發(fā)射功率+10dbm,工作電壓2.7V,接收待機狀態(tài)為8uA,數(shù)傳速率可達20Kbit/s，用來接收主機發(fā)來的報警信號、及用來發(fā)射布防、撤防、靜音、遙控報警信號給主機。

實現(xiàn)無線通信：微處理器304與無線信號收發(fā)模塊301之間有多條信號線，CS是控制無線信號收發(fā)模塊301的信道轉換控制端。DIN是無線信號收發(fā)模塊301的數(shù)據(jù)輸入端。DOUT是無線信號收發(fā)模塊301的數(shù)據(jù)輸出端。PWR_UP是無線信號收發(fā)模塊的工作控制端，PWR_UP加高/低電平，無線信號收發(fā)模塊301進入工作狀態(tài)/節(jié)電待機狀態(tài)。TXEN是無線信號收發(fā)模塊的接收和發(fā)射轉換控制端，高/低電平分別控制模塊工作在發(fā)射狀態(tài)/接收狀態(tài)。

開機初始化：通電后微處理器304自動復位，通過比較器檢測電源306電壓，若電壓正常且無指令控制303操作時，微處理器304進入睡眠狀態(tài)。

遙控報警：按指令控制303中的K1鍵，微處理器304輸出控制電壓使無線信號收發(fā)模塊發(fā)射報警編碼信息給主機，主機收到信號后，觸發(fā)主機聲音報警。

遙控布防：按指令控制303中的K2鍵，分機發(fā)射布防信息編碼，然后進入接收狀態(tài)，主機收到分機布防信號，進入防盜警戒狀態(tài)，接到主機回復的確認信息，聲音報警302輸出對應的聲音提示，。

遙控撤防：按指令控制303中的K3鍵，分機發(fā)射撤防信息編碼，然后進入接收狀態(tài)，主機收到分機撤防信號，解除布防狀態(tài)，接到主機回復的確認信息，聲音報警302輸出對應的聲音提示，然后進入睡眠狀態(tài)。

遙控關閉主機聲音報警功能：布防完成后，按指令控制303中的K4鍵, 分機發(fā)射靜音信息編碼，主機收到分機靜音遙控信號，發(fā)生報警時候主機不發(fā)出聲音，僅僅發(fā)出信號給分機，觸發(fā)分機報警。

電源缺電報警：當電源306電壓低于3V時，聲音報警302發(fā)出缺電報警聲音提示，并自動發(fā)出撤防信息編碼，將主機布防撤銷防止誤報警。

以上裝置非常適合旅行時行李的防盜報警，使用時將主機置于行李中，行李安置好后，用分機遙控布防，主機收到信號后布防并回復信號給分機，分機發(fā)出聲音提示布防成功。主機布防成功后開始檢測行李的狀態(tài)，當檢測到行李1.5秒內有大于45度的任意方向的轉動后，主機發(fā)出報警聲音并發(fā)信號給分機，觸發(fā)分機聲音報警。布防后如果想解除，按分機撤防按鈕即可，主機收到信號后解除布防，同時回復分機信號，分機收到確認信號發(fā)出聲音提示，提示撤防成功。在晚間布防后為了避免影響其他旅客，布防后可以按分機靜音按鈕，發(fā)生報警時主機不發(fā)出聲音，僅分機發(fā)出報警聲音。如遇緊急情況，可按分機遙控報警按鈕，立刻遙控主機發(fā)出聲音報警。此裝置布防后，不論在火車、汽車在行進中，或是停車時，當行李被盜竊時，均可以在2～3秒內發(fā)出有效報警，徹底避免交通工具運動狀態(tài)的變化對防盜報警裝置的影響，交通工具顛簸、轉向、爬坡、下坡均不會觸發(fā)誤報警；被布防的置于行李架上的物件由于旅客放置行李觸碰而引起的小幅度平移及擺動亦不會導致誤報警；一旦物件被翻轉或轉動超過較大的角度（如45度）,則可判斷物件處于被盜的極高風險，會立刻觸發(fā)報警，從而可以立刻采取措施避免物件被盜。從物件被非正常移動開始到報警時間不會超過3秒 ,非常及時，可以有效的防止行李被盜。同時由于本裝置采用的判別方法是基于行李0～2秒內被轉動的角度超過45度報警，交通工具特別是汽車的顛簸、轉向均不可能在0～2秒有內超過此角度的變化，因此交通工具的顛簸、轉向、爬坡、下坡均不會引起誤報警;另外行李在行李架上，由于其他乘客放置行李觸碰，會導致小幅的轉動與位移，但由此引起的轉動角度，不會超過45度，亦不會引起誤報警。因此本裝置的報警及時性與準確性非常高，非常適合旅行時使用，長途旅行乘坐火車疲勞時，可以放心的睡覺，不用擔心?？空緯r行李被盜或被其他乘客誤拿，使旅行變得輕松。

最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，

盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可

以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。

凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、縮減功能、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。