一种电动车防盗系统控制方法 |
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| 申请号 | CN201610449947.X | 申请日 | 2016-06-21 | 公开(公告)号 | CN106080857A | 公开(公告)日 | 2016-11-09 |
| 申请人 | 广西科技大学; | 发明人 | 李克讷; 刘世鹏; 梁京明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 电动车 防盗 系统控制方法，主要包括：判断遥控器上是否有布防按键按下，若布防按键按下，系统进入布防状态；振动感应单元判断外界是否有振动，若有振动，振动感应单元产生振动反馈，将反馈 信号 传递给报警 电路 ，同时将反馈信号通过无线数据传输方式传递给遥控上的声光报警电路；当计时达到时钟电路的设定值时，停止报警，回到布防状态；判断是否有遥控器上的撤防按键按下，如有撤防按键按下，继电器失电，主电路导通，可以克服 现有技术 中触发点单一和振动 传感器 损坏后无法自主防御以及在无线防盗时无线遥控式防盗不能将电动车的信息同步给车主的 缺陷 ，使防盗的振动感应电路更可靠、更灵敏、更高效，同时实现电动车双向报警的功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电动车防盗系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种电动车防盗系统控制方法[0001] 技术领域[0002] 本发明涉及防盗技术领域，具体地，涉及一种电动车防盗系统控制方法。 背景技术[0003] 随着工业的发展，传统能源不断萎缩，资源难以为继。像石油这种与日常生活密切相关的能源大部分来自进口，很容易受到外界因素的影响，如第二次伊拉克战争使全球石油供应紧张，欧佩克为了维护自己的利益也不断在上调原油价格。而且我国的石油储备量并不多，所以油价波动严重，五元时代才跨出几天便迅速回到了六元时代。加之国家可持续发展战略的提出与环保意识的提升，电动车在这样的市场环境下应运而生。它以可再生能源电能作为驱动能源，电动车因为在一次性消费和后续消费的价格优势上占据了极大的优势，而且它具有方便快捷、节能环保、占地空间小以及在行驶过程中基本没有噪音污染的优势受到了工薪层、学生党和短距离出行人士的追捧，其发展前景非常广阔。 [0004] 相对于以石油为能源的汽车和摩托车等交通工具，电动车是一种低速的交通工具，这使得它更容易操控，而且在低速的行使过程中不易发生车祸，令电动车具有了较好的安全性与可靠性。加之它对能源补给的要求不像传统能源那样苛刻，必须得有加油站才行。电动车仅需要一个220V的充电插座就可以了，这样更为方便了人们的日常生活，无论开到哪里，只要有人家，就能给车充电，省去了找加油站的繁琐。随着充电技术的发展，充电桩的建设与投入，使用充电的速度得到了质的飞跃，所以电动车对于那些短距离往返的上班族和学生的首选代步工具，未来将会有更多的人成为电动车用户。 [0005] 然而，正因为越来越多的人选择了电动车这一代步工具，也给盗窃分子带来了巨大的利益诱惑。由于目前电动车绝大部分并没有到到交警部门上牌入户且防盗技术尚不完善，电动车易于得手并且销赃，电动车被盗后无法提供车辆信息，也就导致了电动车难以追回的局面。又因铅价不断攀升，越来越多的盗窃份子也将目光转向了电动车的蓄电池上，它比车更容易得手，而且目前市场上也没有专门为保护蓄电池的防盗器，使得蓄电池的被盗案件屡见不鲜。所以一个全面的、可靠的、高效的、成本符合大众消费的新型防盗系统极其符合市场的需求，课题也由此而来。 [0006] 随着电动车用户对防盗系统的要求和需求都不断的攀升，也迫使电动车防盗系统的发展俞加迅速、愈加成熟。目前国内外相对先进的有GPS全球卫星定位防盗系统、借助GSM移动通信网络防盗系统、使用GPRS（通用分组无线服务技术）网络防盗系统以及智能防盗系统等等。 [0007] 电动车防盗方法多种多样，其类型大致分为锁具防盗器、无线遥控式防盗器、机电式防盗器、网络式防盗器。目前我国使用最多的就是锁具防盗器配合无线遥控式防盗器的组合防盗方法。锁具防盗一般是用机械锁将车把或者车轮锁上进而防止车辆被偷走，尽管机械锁在多年来的发展中技术和材料不断取得突破，但是因为机械锁只能进行防盗，而不能进行报警等工作，而且机械锁具极易被撬开。特别是在液压钳下根本不堪一击，使得锁具防盗器只能在一定程度上防止偷盗和给拖延偷盗的时间。而无线遥控式防盗不能将电动车的信息同步给车主。在很多情况下，还是很容易让不法之徒得手，如在嘈杂的环境或者是雷雨的时候，电动车很容易被外界环境所触发发生报警，这时往往没人会留意电动车的情况，如果这时有人盯上那个了你的电动车，在两分钟内就能轻松得手。所以，像此类的电子式防盗还远远不能满足防盗的要求。在国外，非常多的车主会选用GPS全球定位系统来给自己的爱车进行放到保护。例如vanmoof公司推出的10 Electrified电动助力车，在制造时就将电池内置于车架之中，有效的防止了电池被盗的风险，且在车内装有GPS模块。即使被盗，也能通过互联网知道自己的车在哪，在警察的帮助下追回车辆。由于安装GPS、GSM、GPRS的一次成本要高出其他防盗方式很多，而且还需要用户支付后续服务费用，这使得大部分电动车车主不愿接受，尚不能普遍使用，所以它们在电动车的市场前景较小。 [0008] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在大部分电动车用户使用的依然是机械防盗和单向防盗模式的防盗器等无法有效保证电动车安全的防盗方式同时，电动车防盗设计时候，电动车振动感应模块容易被触发从而产生误报警，同时在无线防盗的设计时无线遥控式防盗不能将电动车的信息同步给车主等缺陷。 [0009] 发明内容[0010] 本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种电动车防盗系统控制方法，以实现的防止电动车误报警，并即时通知车主电动车是否处于被盗状态，实现双向报警的优点。 [0011] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动车防盗系统控制方法，主要包括：包括以下步骤：a．系统初始化； b．判断遥控器上是否有布防按键按下，若有布防按键按下，继电器得电，主电路断路，系统进入布防状态； c． 振动感应单元判断外界是否有振动，若有振动，则振动感应器被触发，振动感应单元产生振动反馈，将反馈信号传递给报警电路并触发时钟电路，同时将反馈信号通过无线方式传递给遥控上的声光报警电路；报警电路和声光报警电路被触发后开始报警；若振动感应单元判断外接无振动，则进行步骤e； d．当计时达到时钟电路的设定值时，停止报警，回到布防状态； e．判断是否有遥控器上的撤防按键按下，如有撤防按键按下，继电器失电，主电路导通，返回步骤a。 [0012] 进一步地，步骤a还包括当按下遥控器上的布防按键进入布防状态后，遥控器端的无线发送模块不断向控制单元的接收模块发送无线信号，当控制单元接收不到由遥控器端发送的无线信号时，触发报警电路，进行报警。进一步地，所述步骤b具体为，当按下防盗按键后，通过无线数据传输的方式将高电平信号发动到单片机P1.2口，经单片机处理后P1.0输出低电平到继电器，继电器断开。 [0013] 进一步地，所述步骤c具体为，当振动感应单元被触发时，输出高电平到单片机片P2.4口，经单片机处理后，单片机P1.1输出低电平给报警电路，单片机P2.0输出高电平给车载系统的无线发射模块，将无线数据反馈到遥控上触发声光报警电路。 [0014] 进一步地，所述步骤e，具体为当遥控按下撤防键时，通过无线数据传输的方式将高电平信号输入到单片机的P1.3口，经单片机处理后，P1.0输出高电平信号给继电器，继电器导通。 [0015] 进一步地，所述振动感应单元包括两个振动感应传感器、运算放大器、滑动变阻器和电阻，所述两个振动感应传感器均采用SW-18010P型，最高工作电压为12V，电流为0.2A，绝缘电阻仅为10Ω，工作湿度为80，工作温度为26℃，可触发使用500000~700000次；两个振动传感器任意一个被振动触发后，输出电压发生变化，经运算放大器后，产生的信号经过滤波和运算放大处理后，传递给单片机，再经单片机处理后，发出振动报警并将信息反馈到遥控器端，完成自主防御和防盗提示。 [0016] 进一步地，所述时钟电路的设定值为5S。 [0017] 进一步地，无线数据传输具体为采用DF无线数据收发模块，所述DF无线数据收发模块采用电压12V，发射频率为315HZ。 [0018] 进一步地，所述继电器采用SRD_05VDC_SL_C，设置工作电压为5V，一次线圈电压为DC5V。 [0019] 进一步地，所述报警电路包括高频蜂鸣器、晶体三极管和电阻，按下布防键后，当蓄电池保护电路以及报警测试时，P1.7输出低电平，三极管导通，从而使蜂鸣器形成一个闭合回路，蜂鸣器发出报警声音，报警电路的工作由单片机的P1.1口控制。 [0020] 本发明各实施例的，由于主要包括：系统初始化；判断遥控器上是否有撤防按键按下，若有撤防按键按下，系统进入布防状态；振动感应单元判断外界是否有振动，若有振动，振动感应单元产生振动反馈，将反馈信号传递给报警电路并触发时钟电路，同时将反馈信号通过无线数据传输方式传递给遥控上的声光报警电路；当计时达到时钟电路的设定值时，停止报警，回到布防状态；判断是否有遥控器上的撤防按键按下，如有撤防按键按下，继电器失电，主电路导通，同时设置遥控与电车的通信距离较短，当电车与遥控端的通信出现中断，电车会及时报警等步骤，从而可以克服现有技术电动车振动感应模块容易被触发从而产生误报警，有效的避免了触发点单一和防止振动传感器损坏后无法自主防御，使整个振动感应电路更可靠、更灵敏、更高效，克服在无线防盗的设计时无线遥控式防盗不能将电动车的信息同步给车主等缺陷，同时设置了遥控与电车的通信的距离，当超出了通信距离如电车被人转移，或因电车出现其他与遥控器的通信故障，如电车通信端被人蓄意破坏或遮挡时候，电车的报警电路也会报警，提醒车主，从而提高电动车防盗性能，并实现电动车双向报警的功能，进一步提高了防盗性能。 附图说明[0023] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明一种电动车防盗系统控制方法控制流程图； 图2为本发明一种电动车防盗系统控制方法振动感应单元电路图； 图3为本发明一种电动车防盗系统控制方法报警电路图。 具体实施方式[0024] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 [0025] 具体地，结合图1，电动车防盗控制方法，包括以下步骤：a．系统初始化； b．判断遥控器上是否有布防按键按下，若有布防按键按下，继电器得电，主电路断路，系统进入布防状态； c．振动感应单元判断外界是否有振动，若有振动，则振动感应器被触发，振动感应单元产生振动反馈，将反馈信号传递给报警电路并触发时钟电路，同时将反馈信号通过无线方式传递给遥控上的声光报警电路；报警电路和声光报警电路被触发后开始报警；若振动感应单元判断外接无振动，则进行步骤e； d．当计时达到时钟电路的设定值时，停止报警，回到布防状态； e．判断是否有遥控器上的撤防按键按下，如有撤防按键按下，继电器失电，主电路导通，返回步骤a。 [0026] 步骤a还包括当按下遥控器上的布防按键进入布防状态后，遥控器端的无线发送模块不断向控制单元的接收模块发送无线信号，当控制单元接收不到由遥控器端发送的无线信号时，触发报警电路，进行报警。 [0027] 所述步骤b具体为，当按下防盗按键后，通过无线数据传输的方式将高电平信号发动到单片机P1.2口，经单片机处理后P1.0输出低电平到继电器，继电器断开。 [0028] 所述步骤c具体为，当振动感应单元被触发时，输出高电平到单片机片P2.4口，经单片机处理后，单片机P1.1输出低电平给报警电路，单片机P2.0输出高电平给车载系统的无线发射模块，将无线数据反馈到遥控上触发声光报警电路。 [0029] 所述步骤e，具体为当遥控按下撤防键时，通过无线数据传输的方式将高电平信号输入到单片机的P1.3口，经单片机处理后，P1.0输出高电平信号给继电器，继电器导通。 [0030] 电动车防盗系统控制流程，首先，设定对可编程芯片的工作方式，然后对内存中的参数区进行初始化处理。当外部键入数值时，对数值进行读取，并跳到与其所对应的功能中去，子程序完成一系列流程后又回到原来的主程序之中，直到有外部数据键入。如当通过遥控选择锁车时，继电器工作使主电路断开，同时振动感应电路和触摸感应电路进入工作状态，一旦被外界处罚，电动车进行报警并使程序回到锁车后的状态。而当选择解锁时，继电器失电，主电路导通，程序回到锁车前的状态。 [0031] 当按下布防键后，通过无线数据传输将高电平信号发送到单片机的P1.2口，经单片机处理后P1.0输出低电平给继电器。完成布防后继电器断开的功能。 [0032] 布防后，系统进入防盗状态。振动感应电路被触发时，输出高电平到单片机P2.4口。经单片机处理后，单片机IO口P1.1输出低电平给报警电路，P2.0输出高电平给车载系统的无线发射模块。完成布防后振动报警触发使报警电路工作报警，并将触发的信号由无线数据反馈到遥控上。 [0033] 同时，设置遥控器端与电车控制单元的无线通信距离为较短的距离，如5m-10m当进入布防状态后，若电动车超出设置的较短通信距离的范围，或者由于外界破坏和遮挡而造成通信中断，则电车触发报警电路发出报警信号，提醒电动车状态异常。避免了电车被人转移盗走的风险，同时也避免了电车被人蓄意破坏的风险。 [0034] 当遥控按下撤防键时，通过无线数据传输将高电平信号输入到单片机的P1.3口，经单片机处理后，IO口P1.0输出高电平信号给继电器，完成继电器的断开。 [0035] 在图2中，所述振动感应单元包括两个振动感应传感器、运算放大器、滑动变阻器和电阻，所述两个振动感应传感器均采用SW-18010P型，最高工作电压为12V，电流为0.2A，绝缘电阻仅为10Ω，工作湿度为80，工作温度为26℃，可触发使用500000~700000次；两个振动传感器任意一个被振动触发后，输出电压发生变化，经运算放大器后，产生的信号经过滤波和运算放大处理后，传递给单片机，再经单片机处理后，发出振动报警并将信息反馈到遥控器端，完成自主防御和防盗提示。 [0036] 振动感应电路是电动车防盗系统主动防盗的重要方式之一。电路由2个SW_18010P振动传感器和运算放大器LM393以及2个滑动变阻器与若干个电阻组成。没有振动时，无输出电压，当两个振动传感器的任意一个被振动触发时，输出电压发生变化，经过LM393的电压比较器后，产生的信号经过滤波和运算放大的处理后，再将变化后的信号传递给单片机的P2.4口，经过单片机的处理后，发出振动报警并将信息反馈到车主的遥控端，完成防盗系统的自主防御和防盗提示。电路采用两个振动传感器作为触发器件，有效的避免了触发点单一和防止振动传感器损坏后无法自主防御，使整个振动感应电路更可靠、更灵敏、更高效。 [0037] 振动开关是整个振动感应模块的主要部件，作为电动车防盗系统的主动防盗的重要组成部分。我们必须确保它具有灵敏而且灵活的触发性和可靠性。因此本设计选择了SW-18010P型振动开关，它属于振动开关中弹簧类开关，相对于弹珠类开关需要平铺才能实现功能，SW-18010P的触发角度更广、工作适应能力更强，在实际使用中更为灵活。而且它的最高工作电压为12V，电流为0.2A，绝缘电阻仅为10Ω，工作湿度为80，工作温度为26℃，可触发使用500000~700000次，而且它的触发利用的是振动力和离心力的大小，使得SW-18010P在使用中具有非常可靠。再加上它的高敏感的特性，让SW-18010P完全胜任本设计对振动开关确定的要求。 [0038] 单片机采用AT89S51。单片机作为整个防盗系统的整个防盗系统的神经中枢，它要完成对所有信号的采集、处理和输出。所以在选取单片机的时候，我们要从工作状态下的功耗、数据处理能力、稳定性、内存空间、编程软件是否方便等多个要素出发，选取最适合系统需要的单片机型号。由于单片机的可选品牌与型号较多，设计选用了ATMEL公司生产的AT89C51单片机。它具有以下常规功能：128B数据存储器、8K程序存储器、1000次的擦写周期、可在0HZ~33MHZ的全静态逻辑操作、1个全双工异步串行口等传统特点。又在以前的基础上增加了在线可编程功能，使得在线编程方式更为灵活，极大的方便了系统调试时的工作。又加以看门狗定时器，提升了整个系统的抗干扰性，令系统的在数据处理时更为稳定。空闲模式和掉电模式让单片机的功耗变得更低，加上掉电状态下的中断恢复模式。 [0039] 结合以上AT89S51的特性与优势，它完全可以满足防盗系统对单片机功耗、数据处理能力、稳定性内存空间和编程方便性的有要求，所以设计选用了ATMEL公司生产的AT89S51单片机。 [0040] 无线数据传输具体为采用DF无线数据收发模块，所述DF无线数据收发模块采用电压12V，发射频率为315HZ无线数据收发模块是整个系统数据传输的核心部件，它要完成所有控制信号和反馈信号的传递。由于系统对无线数据传输的距离要求在300m左右，且对硬件的功率和成本的要求尽可能低一些。常见的无线传输有红外线、3G、DF无线传输等，由于红外线也是光的一种，所以它无法穿透不透光的物体，而且它只能进行点对点的直线数据传输。这使得在实际使用中，复杂的地形和无法预知的障碍物令红外线无法满足防盗系统的要求。而3G无线传输虽然拥有大面积的网络覆盖，并且传递速率快，然而一次性的购买成本与后期的使用成本不能满足系统对价格上的要求。DF无线数据传输具有3V~12V的工作电压，发射功率适中，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，可在-25℃~+85℃的环境中使用。当电压为9V时，空旷地带传输距离可达到300~500m；当电压达到12V时为最佳传输状态，传输距离可达700~ 800m。且它的成本低廉，一套数据收发模块仅15元左右。 [0041] 综上所述，DF无线数据收发模块完全胜任设计需求。因为在日常使用中会存在障碍物、且受环境影响，真正的有效传输距离仅为测试数据的一半左右，所以设计采用电压为12V、发射频率为315MHZ的DF无线数据收发模块来作为无线数据的收发设备。 [0042] 所述继电器采用SRD_05VDC_SL_C，设置工作电压为5V，一次线圈电压为DC5V。 [0043] 继电器用于在车主对电动车防盗系统进行布防和撤防的时候，相对应的控制电动车主电路的通电和断电功能，它是继电器保护电路的主要设备。因为电动车主系统上有12V和5V两种电压可选，考虑到系统设计对功率的要求尽可能的降低功耗，所以本设计选用了电压值为5V的继电器，它的一次线圈电压为DC5V，这是一种密封型的、高敏度的直流继电器，其内部由一个单刀双掷的开关和一个电磁线圈组成。额定电流高达10A，完全高于主电路电机工作时所产生的电流。而且该继电器的稳定性比较好，短时间超压超流不会被损坏，可连续使用1万次左右，减少了后期使用时对系统电路更换的周期，减少后期使用可能出现的消费成本。所以用SRD_05VDC_SL_C非常符合设计的要求。将b和e接入电动车主电路，当遥控端对电动车进行布防时，继电器得电工作，开关拨至继电器的d脚，使得主电路断开，电动车无法被启动；而当系统撤防时，继电器失电，开关拨回引脚e，主电路导通，可启动电动车。 [0044] 所述报警电路包括高频蜂鸣器、晶体三极管和电阻，按下布防键后，当蓄电池保护电路以及报警测试时，P1.7输出低电平，三极管导通，从而使蜂鸣器形成一个闭合回路，蜂鸣器发出报警声音，报警电路的工作由单片机的P1.1口控制。 [0045] 报警电路是车载系统的重要组成部分，它是整个系统防盗的一种表现形式。报警电路由一个高频蜂鸣器和9012晶体三级管组成，蜂鸣器的正极与三级管的发射极相接，负极接地。而三极管的基极经限流电阻后与单片机的P1.1相接，三级管不但可以作为触发警报的一个开关，还能对电流进行放大。按下布防键S1后，当振动感应电路或者蓄电池保护电路以及报警测试时，P1.7输出低电平，三极管导通，从而使蜂鸣器形成一个闭合回路，蜂鸣器发出报警声音，报警电路的工作由单片机的P1.1口控制。 [0046] 系统选用单片机AT89S51作为防盗系统的控制中枢，采用DF无线数据传输完成遥控与电车间的信号传输。使用振动传感器SW_18010P作为系统的振动感应电路的触发器，当感应到外界的振动时电路被触发，输出信号到单片机，完成报警并将信号反馈到遥控触发声光报警。 [0047] 至少可以达到以下有益效果：克服现有技术中电动车振动感应模块容易被触发从而产生误报警，有效的避免了触发点单一和防止振动传感器损坏后无法自主防御的问题，克服在无线防盗的设计时无线遥控式防盗不能将电动车的信息同步给车主的缺陷，同时，设置遥控器端与电车控制单元的无线通信距离为较短的距离，如5m-10m当进入布防状态后，若电动车超出设置的较短通信距离的范围，或者由于外界破坏和遮挡而造成通信中断，则电车触发报警电路发出报警信号，提醒电动车状态异常。避免了电车被人转移盗走的风险，同时也避免了电车被人蓄意破坏的风险；使整个防盗系统更可靠、更灵敏、更高效，从而提高电动车防盗性能，方案有效的解决以往触发单一、整车防盗而没有重点防盗、被动防盗和供电电源单一等多种缺陷。 [0048] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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