一種基于振動(dòng)傳感器開發(fā)的哨兵模式

【摘" 要】主要介紹哨兵模式功能的基本要求，著重描述整車功能、功能配置、功能架構(gòu)等。

【關(guān)鍵詞】監(jiān)控；防盜；哨兵模式

中圖分類號(hào)：U463.6" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2022 ）12-0043-04

A Sentry Mode Based on Body Vibration Sensor

YANG Tu-chao，ZHANG Chao，LAI Rui-fu，CHEN Wen-qin，REN Qiang

（Automotive Engineering Research Institute of Guangzhou Automobile Group Co.，Ltd.，Guangzhou 511434，China）

【Abstract】This paper introduce the basic requirements of sentry mode，including vehicle function description，function configuration，functional architecture，etc.

【Key words】monitoring；electronic theft prevention；sentry mode

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步和中國(guó)人均保有量不斷上升，汽車防盜問題是各個(gè)汽車主機(jī)廠商面對(duì)的主要挑戰(zhàn)之一，同時(shí)也是許多車主頭疼的一個(gè)問題。為了防止汽車盜竊問題再次發(fā)生，越來越多汽車廠家開始重視這一系列問題，由此汽車防盜系統(tǒng)開始應(yīng)運(yùn)而生。其相關(guān)產(chǎn)品設(shè)備也是越來越完善，已經(jīng)開始向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化發(fā)展。如何抓住用戶的切實(shí)需要，進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)改造再升級(jí)，將是各大生產(chǎn)廠家下一步的生產(chǎn)戰(zhàn)略布局。

本文主要介紹哨兵模式，就是如哨兵般保衛(wèi)車輛安全的一種系統(tǒng)，車身上的振動(dòng)傳感器會(huì)時(shí)刻檢測(cè)車輛受到撞擊和振動(dòng)的情況，一旦感應(yīng)到細(xì)小的碰撞或者剮蹭，哨兵模式會(huì)喚起車身網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行一系列的動(dòng)作，包括錄像、警報(bào)、警示、雙閃等，并在車內(nèi)中控屏上顯示“正在錄像”，從而趕走心虛之人。

1" 哨兵模式基本原理

用戶可通過中控屏幕按鈕、車機(jī)端語音或者移動(dòng)端APP方式開啟哨兵模式。當(dāng)哨兵模式處于開啟狀態(tài)，車輛擋位處于P擋，整車電源處于OFF狀態(tài)且電源電量SOC大于50%時(shí)，車輛則自動(dòng)進(jìn)入待命狀態(tài)，VMM系統(tǒng)處于本地模式，持續(xù)監(jiān)控車身振動(dòng)情況，在檢測(cè)到高于閾值的振動(dòng)時(shí)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)模式，在總線上發(fā)送警報(bào)。

當(dāng)哨兵模式處于開啟狀態(tài)且車輛前后保險(xiǎn)杠發(fā)生輕微剮蹭或者受到輕微敲擊時(shí)，VMM進(jìn)入警惕狀態(tài)并開始錄制視頻，將視頻保存到本地儲(chǔ)存設(shè)備。另外，VMM警惕狀態(tài)下若發(fā)生重度剮蹭或受到重度敲擊任一情況發(fā)生，則進(jìn)入警報(bào)狀態(tài)（鳴笛、播報(bào)警報(bào)音效、雙閃和錄制視頻等）。

當(dāng)車輛解鎖時(shí)VMM停止檢測(cè)并使車輛退出待命模式。當(dāng)整車電源電量SOC小于50%時(shí)VMM自動(dòng)退出檢測(cè)狀態(tài)即退出哨兵模式。

2" 哨兵模式整體控制邏輯

圖1為執(zhí)行哨兵模式的控制邏輯。

2.1" 前置條件

哨兵模式開啟，車輛處于待命狀態(tài)。車輛本地有存儲(chǔ)設(shè)備（USB或TF卡）。當(dāng)車輛前后保險(xiǎn)杠發(fā)生重度剮蹭或受到敲擊任一情況發(fā)生時(shí)，進(jìn)入警報(bào)狀態(tài)。

2.2" 錄制視頻及車內(nèi)外報(bào)警

VMM喚醒總線，并通過IBCM上電到ON擋，啟動(dòng)FAPA、ACU。FAPA發(fā)送請(qǐng)求至DCM展開后視鏡，AVM攝像頭自進(jìn)入警惕狀態(tài)起錄制視頻，QNX進(jìn)行壓縮處理，并優(yōu)先保存本地（U盤等外設(shè)），再向TSP上傳。同時(shí)，車機(jī)屏幕顯示告警信息“攝像頭正在記錄事件”，IBCM驅(qū)動(dòng)車外鳴笛警報(bào)響起一段時(shí)間，警示燈快速閃爍。

2.3" 存儲(chǔ)和上傳視頻

判斷：錄制完成后，通過T-Box向TSP上傳視頻，TSP-ACU判斷上傳成功/失敗。上傳視頻過程限制時(shí)長(zhǎng)為3min。若超過3min未上傳成功，ACU判斷上傳失敗，本次不再上傳。支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，在下次上電及網(wǎng)絡(luò)條件允許時(shí)上傳。若：①上傳成功：短信/APP提示用戶發(fā)生碰撞（警報(bào)狀態(tài)），請(qǐng)用戶通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看視頻，同時(shí)視頻已保存至車端U盤；②上傳失?。憾绦?APP提示用戶發(fā)生碰撞（警報(bào)狀態(tài)），視頻已保存至車端U盤，請(qǐng)用戶導(dǎo)出并查看。

需要注意如下問題。

1）蓄電池處于低電量狀態(tài)（SOClt;50%）時(shí)，哨兵模式不會(huì)開啟。

2）哨兵模式已進(jìn)入，若蓄電池處于低電量狀態(tài)，完成本次報(bào)警、錄制、保存、視頻上傳及通知，退出哨兵模式。

3）發(fā)送“車輛低電量，退出哨兵模式”信息至用戶手機(jī)APP。

4）U盤為哨兵模式分配的存儲(chǔ)空間不足，將按照錄制時(shí)間順序（從先到后）刪除視頻，釋放存儲(chǔ)空間。

5）IBCM上電計(jì)時(shí)機(jī)制：當(dāng)本次上ON擋達(dá)到30min仍未收到其他節(jié)點(diǎn)的下電請(qǐng)求，IBCM觸發(fā)自動(dòng)下電至OFF。

3" 功能架構(gòu)

3.1" 哨兵模式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

哨兵模式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖2。

3.2" 術(shù)語縮寫

相關(guān)術(shù)語縮寫見表1。

3.3" 各節(jié)點(diǎn)功能分配

3.3.1" VMM

1）VMM接收ACU的設(shè)置信號(hào)，能夠使能/禁用振動(dòng)監(jiān)測(cè)。

2）VMM接收TEL的設(shè)置信號(hào)，能夠使能/禁用振動(dòng)檢測(cè)。

3） VMM能夠發(fā)送當(dāng)前狀態(tài)信號(hào)（周期性，表示使能/禁用狀態(tài)）至ACU、TEL。

4）在整車OFF擋狀態(tài)下，VMM能夠接收設(shè)防狀態(tài)信號(hào)，判斷進(jìn)入檢測(cè)模式，并向ACU、IBCM發(fā)出檢測(cè)狀態(tài)信號(hào)（周期性）。

5）在整車OFF擋狀態(tài)下，VMM能夠獲取EBS發(fā)出的低電量提醒信號(hào)，退出檢測(cè)模式。

6）在整車OFF擋狀態(tài)下，VMM能夠接收IBCM發(fā)出的解鎖信號(hào)，退出檢測(cè)模式。

7）進(jìn)入檢測(cè)模式后，VMM開始計(jì)時(shí)，若無其他退出條件觸發(fā)（第5或第6條），則10天后退出檢測(cè)模式。

8）進(jìn)入檢測(cè)模式后，VMM能夠根據(jù)車輛受到的振動(dòng)，判斷等級(jí)并向IBCM、ACU發(fā)出警惕、警報(bào)狀態(tài)信號(hào)。

3.3.2" IBCM

1）IBCM能夠接收VMM發(fā)出的報(bào)警信號(hào)（警惕/警報(bào)狀態(tài)），OFF擋狀態(tài)下執(zhí)行上電到ON擋，且不啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)。

2）IBCM能夠接收VMM發(fā)出的報(bào)警信號(hào)（警報(bào)狀態(tài)），驅(qū)動(dòng)執(zhí)行鳴笛警告一段時(shí)間、燈光閃爍報(bào)警（與防盜報(bào)警相同）。

3）IBCM接收ACU發(fā)出的下電請(qǐng)求，執(zhí)行下電到OFF擋。

4）哨兵模式下上電ON擋，IBCM計(jì)時(shí)30min自動(dòng)下電OFF擋。

3.3.3" ACU

1）中控屏幕提供設(shè)置開啟/關(guān)閉哨兵模式按鈕，ACU接收EBS發(fā)出的SOC狀態(tài)信號(hào)，判斷SOCgt;70%能夠開啟哨兵模式，ACU發(fā)出使能/禁用直至VMM。

2）開啟哨兵模式時(shí)，提示用戶冬季開啟的風(fēng)險(xiǎn)。

3）ACU接收VMM發(fā)出的使能/禁用狀態(tài)信息，開啟/關(guān)閉哨兵模式按鈕顯示對(duì)應(yīng)狀態(tài)。

4）ACU接收VMM發(fā)出的警報(bào)/警惕狀態(tài)信號(hào)，在中控屏幕顯示“攝像頭正在記錄事件”，在最后一次警惕/警報(bào)狀態(tài)后保持一段時(shí)間。

5）在ON擋狀態(tài)下amp;amp;有U盤連接，ACU接收到VMM發(fā)出的警惕/警報(bào)狀態(tài)信號(hào)，立即存儲(chǔ)FAPA傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)，若喚醒后1min內(nèi)未接收到VMM發(fā)出的警惕/警報(bào)狀態(tài)信號(hào)，則存儲(chǔ)1min視頻；若喚醒后再次收到VMM發(fā)出的警惕/警報(bào)狀態(tài)信號(hào)，則在收到VMM信號(hào)時(shí)刻截取保存之前視頻為單個(gè)文件，并且在0.1s（TBD，較短時(shí)間）后立即開始保存FAPA傳輸?shù)囊曨l。直至某次收到VMM發(fā)出的警惕/警報(bào)狀態(tài)信號(hào)后1min內(nèi)未再次收到，則將該次收到VMM信號(hào)時(shí)間點(diǎn)后1min的視頻保存。

6）ACU對(duì)未完整上傳的視頻設(shè)置斷點(diǎn)續(xù)傳。

7）ACU記錄本次上電過程保存的視頻數(shù)量N1。

8）ACU記錄每段視頻錄制的時(shí)間點(diǎn)。

9）在ON擋狀態(tài)下amp;amp;有U盤連接，ACU將視頻保存至U盤。

10）ACU將視頻保存至U盤后，通過TEL向TSP上傳視頻。每個(gè)視頻上傳過程中，ACU收到TSP通過TEL下發(fā)的成功狀態(tài)返回碼，則判斷該條視頻上傳成功。上傳第一則視頻開始計(jì)時(shí)3min內(nèi)，返回碼數(shù)量等于N1，ACU判斷上傳結(jié)束；若上傳第一則視頻開始計(jì)時(shí)3min時(shí)，返回碼數(shù)量小于N1，ACU也判斷上傳結(jié)束。

11）ACU判斷若滿足（U盤已連接amp;amp;ACU判斷上傳結(jié)束amp;amp;本地存儲(chǔ)完成amp;amp;ACU中控屏幕顯示已結(jié)束）||（U盤未連接amp;amp;ACU中控屏幕顯示已結(jié)束amp;amp;用戶通知信息已發(fā)出），ACU向IBCM發(fā)出下電OFF擋請(qǐng)求。

12）若未連接U盤，ACU在收到VMM發(fā)出的警惕/警報(bào)狀態(tài)信號(hào)后，立即向TEL發(fā)送警惕、警報(bào)狀態(tài)通知信號(hào)（用戶通知信息）。

13）若已連接U盤，ACU在判斷視頻傳輸結(jié)束后，立即向TEL發(fā)送警惕、警報(bào)狀態(tài)通知信號(hào)（用戶通知信息）。

14）連接U盤情況下，用戶可以通過中控界面應(yīng)用查看、刪除視頻。

3.3.4" DCM和FAPA

1）FAPA發(fā)送至DCM，DCM展開外后視鏡。

2）ON擋狀態(tài)下，F(xiàn)APA通過AVM攝像頭錄制視頻。

3）FAPA向ACU傳輸視頻。

4）FAPA傳輸視頻圖像為四宮格樣式。

3.3.5" GWM

1）ACU向TEL發(fā)出視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過GWM路由。

2）ACU向TEL發(fā)出警惕、警報(bào)通知信號(hào)，經(jīng)過GWM路由。

3）TEL向ACU發(fā)送視頻上傳返回碼，經(jīng)過GWM路由。

4）TEL向VMM發(fā)出使能/禁用設(shè)置信號(hào)，經(jīng)過GWM路由。

5）VMM向TEL發(fā)出使能/禁用狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)過GWM路由。

3.3.6" TEL

1）TEL接收TSP的設(shè)置信號(hào)（VMM使能/禁用振動(dòng)檢測(cè)），向VMM轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置信號(hào)。

2）TEL接收VMM發(fā)出的使能/禁用狀態(tài)信號(hào)，向TSP轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)信號(hào)。

3）TEL接收ACU發(fā)出的視頻數(shù)據(jù)，并向TSP發(fā)送。

4）TEL接收TSP返回碼，并轉(zhuǎn)發(fā)給ACU。

5）TEL接收ACU發(fā)出的警惕、警報(bào)通知信號(hào)，并向TSP轉(zhuǎn)發(fā)。

3.3.7" TSP

1）TSP接收APP發(fā)出的哨兵模式開啟/關(guān)閉信號(hào)，并向TEL轉(zhuǎn)發(fā)。

2）TSP接收TEL發(fā)出的VMM使能/禁用狀態(tài)信號(hào)，并向APP轉(zhuǎn)發(fā)。

3）TSP接收TEL發(fā)出的警惕、警報(bào)通知信號(hào)，向APP發(fā)出推送（說明警惕/警報(bào)模式發(fā)生）。

4）TSP接收TEL上傳的視頻，保存每一則完整視頻并向TEL發(fā)出成功狀態(tài)返回碼。其也可以保存不完整視頻，留待斷點(diǎn)續(xù)傳。

5）TSP保存完整視頻，則發(fā)送查看視頻通知。

6）TSP保留2G存儲(chǔ)空間，用于保存哨兵模式的視頻，支持用戶通過APP在線查看或下載。

3.3.8" APP

1）用戶通過APP應(yīng)用哨兵模式界面開啟/關(guān)閉哨兵模式，向TSP發(fā)出開啟/關(guān)閉哨兵模式信號(hào)。

2）接收TSP反饋的VMM狀態(tài)信號(hào)，顯示按鍵開啟/關(guān)閉形式。

3）開啟哨兵模式時(shí)，提示用戶冬季開啟的風(fēng)險(xiǎn)。

4）接收TSP發(fā)出的警惕/警報(bào)狀態(tài)通知，推送給用戶（顯示：時(shí)間、車輛可能發(fā)生碰撞、進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)、能否查看視頻）。

5）用戶可以通過APP界面在線查看TSP的視頻。

6）用戶可以通過APP界面下載TSP的視頻。

7）用戶可以通過APP界面刪除TSP的視頻。

4" 結(jié)束語

一直以來，各類汽車頻繁遭受破車而入事件，給用戶造成了巨大損失。哨兵模式在汽車上的應(yīng)用可以減少這一類潛在的破壞、盜竊等犯罪行為，提高車輛的防盜表現(xiàn)。啟用哨兵模式后，車身振動(dòng)傳感器會(huì)監(jiān)控汽車受到的振動(dòng)情況，超過一定閾值會(huì)喚醒整車網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行一系列動(dòng)作，如觸發(fā)觸摸屏，警告其攝像頭正在進(jìn)行記錄。對(duì)于更嚴(yán)重的威脅，比如有人打破窗戶，該模式會(huì)激活汽車警報(bào)，提高中央顯示屏的亮度，播放響亮的音樂，打開雙閃，并在手機(jī)應(yīng)用上提醒車主。基于振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)的哨兵模式，可大大降低整車暗電流。

目前汽車市場(chǎng)上，哨兵模式配置的車型尚不多，國(guó)內(nèi)外眾多汽車主機(jī)廠商最近幾年也在加快對(duì)這方面應(yīng)用開發(fā)的步伐。家用車作為用戶花費(fèi)支出較高的產(chǎn)品，用戶必然會(huì)很關(guān)心汽車的防盜和安全，因此哨兵模式在汽車上的應(yīng)用，既可以提高用戶的滿意度和口碑，同時(shí)整車配置的豪華感和科技感也有所提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 肖輝明，郭慶. 汽車安全監(jiān)測(cè)與防盜系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 安防科技，2008（12）：33-36.

[2] 王小梅，王紅蕾. 基于嵌入式的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 自動(dòng)化與儀器儀表，2015（6）：187-188.

[3] 趙慧嫻. 淺談汽車智能防盜系統(tǒng)[J]. 裝備制造技術(shù)，2010（11）：90-91.

（編輯" 凌" 波）