CN102991612A - 一种电动自行车智能防盗系统以及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动自行车智能防盗系统以及实现方法，系统包括：智能钥匙，设置有RFID芯片，其中存储有唯一的钥匙识别码；RFID电机识别芯片，设置在车辆的电机上，其内存储有唯一的电机识别码；电源管理系统，设置在车辆的电池上，其上设置有RFID电池识别芯片，所述RFID电池识别芯片内存储有唯一的电池识别码；微控制器MCU，读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，进行匹配识别，并根据识别结果控制电源和电机。本发明使得车辆与配件以及配件与配件之间唯一匹配，实现智能防盗，使得四个部件无法分开独立使用，从而大大提高电动车及其组成部件的防盗性，并能够从根源上杜绝车辆和电池等部件被盗。

Description

一种电动自行车智能防盗系统以及实现方法

技术领域

本发明涉及一种车辆安全技术，具体涉及电动自行车智能防盗系统以及该系统相应的实现方法。

背景技术

电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。其以蓄电池作为辅助能源，具有两个车轮，能实现人力骑行、电动或电助动功能。

目前电动车已经深入到普通百姓家，给人们出行带来了极大的方便。但是电动车的防盗性非常的差，整车被盗、电池被盗时见报道。由于被盗的车辆在简单替换一些防盗措施后即可再使用，而被盗的电池无需任何操作，可直接应用于相同车型的电动车辆，使得不法分子疯狂偷盗电动车辆和电动车的电池。虽然各种防盗技术层出不穷，但是仍然出现电动车被盗或电动车电池被盗的问题。

由此，如何彻底解决电动车整车被盗以及电池被盗的问题，是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有电动车整车或电池容易被盗的问题，而提供一种电动自行车智能防盗系统。该系统通过RFID技术使得车辆钥匙、控制器、电机以及电源之间唯一匹配，实现分别智能防盗，使得四个部件无法分开独立使用，从而大大提高电动车及其组成部件的防盗性，并能够从根源上杜绝车辆和电池等部件被盗。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种电动自行车智能防盗系统，所述防盗系统包括：

智能钥匙，所述智能钥匙中设置有RFID芯片，所述RFID芯片中存储有唯一的钥匙识别码；

RFID电机识别芯片，所述RFID电机识别芯片设置在车辆的电机上，其内存储有唯一的电机识别码；

电源管理系统，所述电源管理系统设置在车辆的电池上，其上设置有RFID电池识别芯片，所述RFID电池识别芯片内存储有唯一的电池识别码；

微控制器MCU，所述微控制器MCU分别控制连接智能钥匙、RFID电机识别芯片以及电源管理系统，所述微控制器MCU读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，进行匹配识别，并根据识别结果控制电源和电机。

在本发明的优选实例中，所述钥匙识别码、电机识别码以及电池识别码相同。

进一步的，所述微控制器MCU具有唯一的硬件地址码，所述硬件地址码与钥匙识别码、电机识别码以及电池识别码对应匹配。

基于上述电动自行车智能防盗系统，本发明还提供电动自行车智能防盗系统的实现方法，该方法包括如下步骤：

（1）智能钥匙触发微控制器MCU启动工作；

（2）微控制器MCU读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，并进行匹配识别；

（3）若识别码相互匹配，微控制器MCU控制电源管理系统工作，电源管理系统根据控制指令控制电池对电机供电，启动电机；

（4）若识别码不能相互匹配，微控制器MCU控制发出警报。

在实现方法的优选方案中，所述步骤（2）通过如下步骤实现：

（21）微控制器MCU首先读取智能钥匙中的钥匙识别码，并将读取到的钥匙识别码与所存储的钥匙识别码进行匹配计算，若匹配，则进入识别电池步骤；若不匹配，发出警报；

（22）微控制器MCU读取电源管理系统中的电池识别码，并将读取到的电池识别码与所存储的电池识别码进行匹配计算，若匹配，则控制电源管理系统管理电池工作，并进入识别电机步骤；若不匹配，发出警报；

（23）微控制器MCU读取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码，并将读取到的电机识别码与所存储的电机识别码进行匹配计算，若匹配，则控制电机工作，启动车辆；若不匹配，发出警报。

再进一步的，所述步骤（23）中在识别电机后，微控制器MCU还将读取到钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码与微控制器MCU的硬件地址码进行匹配计算，若相互匹配后，微控制器MCU再控制电机工作；若不匹配，发出警报。

进一步的，所述步骤（2）通过如下步骤实现：

（2a）微控制器MCU同时读取智能钥匙中的钥匙识别码、电源管理系统中的电池识别码以及取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码；

（2b）微控制器MCU将读取到的钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码进行匹配计算，若全部匹配，微控制器MCU控制电源管理系统工作，电源管理系统根据微控制器MCU的控制信号控制电池工作供电，同时微控制器MCU控制电机启动工作；只要任何一个识别码不相匹配，则发出警报。

再进一步的，所述步骤（2b）在识别计算时，将读取到的钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码与微控制器MCU的硬件地址码一起进行匹配计算。

进一步的，所述实现方法还包括微控制器MCU实时获取电源管理系统中RFID电池识别芯片的发出的射频信号，若检测不到则发出警报。

根据上述方案得到的本发明具有以下优点：

（1）车辆防盗性强，车辆的四大部件智能防盗，智能钥匙、微控制器、电机以及电池之间唯一匹配，四者需要相互识别匹配才能够使用，任何一个部件不匹配，整个车辆都将无法使用，实现唯一身份识别功能，一辆车上的配件只能与本车上的部件相互识别。使得被盗的车辆没有相应的智能钥匙，无法通过其他途径来启动；被盗的车辆配件如电池等，无法与其他车辆部件识别，不能够应用于其他车辆，使得偷盗者无法从中获得非法利益，从根源上解决车辆偷到问题。

（2）微控制器与电机之间采用特定的通信协议，能够保证微控制器对电机控制的有效性和稳定性。

（3）微控制器能够实时检测电池，若电池被移除后将会立即报警，极大提高车辆的防盗性。

（4）微控制器在识别出车辆部件不相匹配后，将控制电机阻止车辆前后移动，进一步提高车辆的防盗性能。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明中电动自行车智能防盗系统的系统框图；

图2为本发明实现方法的流程图；

图3为本发明中各识别码依次识别的流程示意图；

图4为本发明中识别码同时识别的流程意义图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明提供的电动自行车智能防盗系统100，其主要包括智能钥匙101、RFID电机识别芯片102、电源管理系统103以及微控制器MCU（104）四个部分。

智能钥匙101用于触发启动车辆之用，该智能钥匙101除了一般钥匙的功能外，其中还设置有RFID芯片，该RFID芯片中存储有唯一的钥匙识别码，该钥匙识别码与电机识别码、电池识别码以及相应的微控制器MCU的硬件地址码唯一对应，用于钥匙与车辆身份识别。

本发明中的智能钥匙101可与车辆的一键启动系统相配合，实现车辆的一键启动。

电源管理系统103用于管理电池对车辆其它用电部件的供电，其安置在车辆的电池上。该电源管理系统103的具体结构只要能够实现车辆电池供电的管理即可，如现有电动自行车上的电源管理装置等，此处不加以赘述。

同时，安置有电源管理系统103的电池通过电子锁锁在车架上，有效提高车辆的安全性。

为了实现车辆电池与车辆之间的身份识别，在电源管理系统103中设置有RFID电池识别芯片，同时该RFID电池识别芯片内存储有唯一的电池识别码。该电池识别码与电机识别码、钥匙识别码以及相应的微控制器MCU的硬件地址码唯一对应，用于电池与车辆身份识别。

RFID电机识别芯片102用于实现车辆电机的身份识别，该RFID电机识别芯片102设置在车辆的电机上，同时内存储有唯一的电机识别码，该识别码与电池识别码、钥匙识别码以及相应的微控制器MCU的硬件地址码唯一对应，用于车辆电机与车辆身份识别。

为了保证电机的安全性，安置有RFID电机识别芯片的电机通过相应的电子锁与车架锁在一起。

微控制器MCU（104）为整个系统的控制核心，分别控制连接智能钥匙101、RFID电机识别芯片102和电源管理系统103，微控制器MCU（104）获取智能钥匙101的触发信息，在判断该触发信息正确后将通过电源管理系统103控制电池向电机供电，并控制电机启动。

为了保证微控制器MCU（104）控制电机的可靠性和安全性，微控制器MCU（104）与电机之间采用相应协议通信。

同时，微控制器MCU还完成车辆上各部件的身份识别。为此微控制器MCU读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，对这三个识别码进行匹配识别，通过相应的匹配计算，识别这三个识别码之间是否唯一匹配对应；若是，则控制电源和电机工作实现车辆的启动；只要其中一个识别码不匹配，则不启动车辆，并发出警报。

为严格保证车辆各部件的唯一匹配，本发明的微控制器MCU具有唯一的硬件地址码，并且每辆车上的微控制器MCU的硬件地址码与该车辆上智能钥匙101的钥匙识别码、电机识别码以及电池识别码唯一匹配。微控制器MCU在进行匹配计算时，将结合自身的硬件地址码进行匹配计算，从而能够完全保证车辆各部件间的唯一匹配，有效提高车辆的防盗性。

进一步的，本发明中的微控制器MCU在检测到车辆各部件不匹配后，将控制电机阻止车轮的转动，由此提高车辆的防盗性能。

在实际的应用中，钥匙识别码、电机识别码以及电池识别码根据需要可以相同，也可以不相同。若不相同时，通过特定的匹配计算公式实现三者的对应匹配。

本发明在原来电动车辆加机械锁的基础上，增加了电子身份识别，实现了整车与配件、配件与配件之间的匹配的唯一性。实现车辆配件被盗后无法再次利用，能够从根本上解决车辆被盗问题。

参见图2，其所示为，上述电动自行车智能防盗系统进行身份识别的过程。由图可知，该过程具体如下：

（1）智能钥匙触发微控制器MCU启动工作；

（2）微控制器MCU读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，并进行匹配识别；

（3）若识别码相互匹配，微控制器MCU控制电源管理系统工作，电源管理系统根据控制指令控制电池对电机供电，启动电机；

（4）若识别码不能相互匹配，微控制器MCU控制发出警报。

在上述各步骤中，MCU还实时获取电源管理系统中RFID电池识别芯片的发出的射频信号，若检测不到，则认为电池被移动，并发出警报，以提高车辆的防盗性。

上述方案中，步骤（2）用于实现识别码的匹配计算，其具体可采用多种方案来实现。

参见图3，其所示为微控制器MCU依次识别钥匙识别码、电池识别码和电机识别码的流程示意图。由图可知，该方案的具体实现过程如下：

（21）微控制器MCU首先读取智能钥匙中的钥匙识别码，并将读取到的钥匙识别码与所存储的钥匙识别码进行匹配计算，若匹配，则进入识别电池步骤；若不匹配，则判断该钥匙不是该车辆的对应钥匙，发出警报。

（22）微控制器MCU读取电源管理系统中的电池识别码，并将读取到的电池识别码与所存储的电池识别码进行匹配计算，若匹配，则控制电源管理系统管理电池工作，并进入识别电机步骤；若不匹配，则判断该电池非本车对应电池，无法使用，发出警报。

（23）微控制器MCU读取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码，并将读取到的电机识别码与所存储的电机识别码进行匹配计算，若匹配，则控制电机工作，启动车辆；若不匹配，则判断该电机非本车对应电机，无法使用，发出警报。

若微控制器MCU自身具有唯一硬件地址码，微控制器MCU在依次设别完上述设备后，还将读取到钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码与微控制器MCU的硬件地址码进行匹配计算，若相互匹配后，微控制器MCU再控制电机工作；若不匹配，发出警报。由此能够保证车辆与配件以及配件与配件之间的唯一匹配性，有效提高车辆的防盗性。

在微控制器MCU自身具有唯一硬件地址码时，上述方案采用如下的变形方案来实现：

（21）微控制器MCU首先读取智能钥匙中的钥匙识别码，并将读取到的钥匙识别码与自身的硬件地址码进行匹配计算，若匹配，则进入识别电池步骤；若不匹配，发出警报。

（22）微控制器MCU读取电源管理系统中的电池识别码，并将读取到的电池识别码与自身的硬件地址码进行匹配计算，若匹配，则控制电源管理系统管理电池工作，并进入识别电机步骤；若不匹配，发出警报。

（23）微控制器MCU读取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码，并将读取到的电机识别码与自身的硬件地址码进行匹配计算，若匹配，则控制电机工作，启动车辆；若不匹配，发出警报。

通过该变形方案同样能够达到车辆与配件以及配件与配件之间的唯一匹配性，有效提高车辆的防盗性的目的。

对于上述两种方案中电池和电机的识别顺序，并不限于上述内容，其也可以先识别电机后识别电池。具体方案与上述相同，此处不加以赘述。

参见图4，其所示为微控制器MCU识别钥匙识别码、电池识别码和电机识别码的另一方案的流程示意图。该方案中微控制器MCU同时识别钥匙、电池以及电机，其具体的方案如下：

（2a）微控制器MCU同时读取智能钥匙中的钥匙识别码、电源管理系统中的电池识别码以及取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码；

（2b）微控制器MCU将读取到的钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码进行匹配计算，若全部匹配，微控制器MCU控制电源管理系统工作，电源管理系统根据微控制器MCU的控制信号控制电池工作供电，同时微控制器MCU控制电机启动工作；只要任何一个识别码不相匹配，则发出警报。

该方案中，若微控制器MCU具有唯一的硬件地址码时，步骤（2b）在识别计算时，将读取到的钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码与微控制器MCU的硬件地址码一起进行匹配计算。

方案也能够实现车辆与配件以及配件与配件之间的唯一匹配性，从而有效提高车辆的防盗性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电动自行车智能防盗系统，其特征在于，所述防盗系统包括：

智能钥匙，所述智能钥匙中设置有RFID芯片，所述RFID芯片中存储有唯一的钥匙识别码；

RFID电机识别芯片，所述RFID电机识别芯片设置在车辆的电机上，其内存储有唯一的电机识别码；

电源管理系统，所述电源管理系统设置在车辆的电池上，其上设置有RFID电池识别芯片，所述RFID电池识别芯片内存储有唯一的电池识别码；

微控制器MCU，所述微控制器MCU分别控制连接智能钥匙、RFID电机识别芯片以及电源管理系统，所述微控制器MCU读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，进行匹配识别，并根据识别结果控制电源和电机。

2.根据权利要求1所述的一种电动自行车智能防盗系统，其特征在于，所述钥匙识别码、电机识别码以及电池识别码相同。

3.根据权利要求1所述的一种电动自行车智能防盗系统，其特征在于，所述微控制器MCU具有唯一的硬件地址码，所述硬件地址码与钥匙识别码、电机识别码以及电池识别码对应匹配。

4.电动自行车智能防盗系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）智能钥匙触发微控制器MCU启动工作；

（2）微控制器MCU读取智能钥匙中的钥匙识别码、RFID电机识别芯片中的电机识别码以及电源管理系统中的电池识别码，并进行匹配识别；

（3）若识别码相互匹配，微控制器MCU控制电源管理系统工作，电源管理系统根据控制指令控制电池对电机供电，启动电机；

（4）若识别码不能相互匹配，微控制器MCU控制发出警报。

5.根据权利要求4所述的电动自行车智能防盗系统的实现方法，其特征在于，所述步骤（2）通过如下步骤实现：

（21）微控制器MCU首先读取智能钥匙中的钥匙识别码，并将读取到的钥匙识别码与所存储的钥匙识别码进行匹配计算，若匹配，则进入识别电池步骤；若不匹配，发出警报；

（22）微控制器MCU读取电源管理系统中的电池识别码，并将读取到的电池识别码与所存储的电池识别码进行匹配计算，若匹配，则控制电源管理系统管理电池工作，并进入识别电机步骤；若不匹配，发出警报；

（23）微控制器MCU读取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码，并将读取到的电机识别码与所存储的电机识别码进行匹配计算，若匹配，则控制电机工作，启动车辆；若不匹配，发出警报。

6.根据权利要求5所述的电动自行车智能防盗系统的实现方法，其特征在于，所述步骤（23）中在识别电机后，微控制器MCU还将读取到钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码与微控制器MCU的硬件地址码进行匹配计算，若相互匹配后，微控制器MCU再控制电机工作；若不匹配，发出警报。

7.根据权利要求4所述的电动自行车智能防盗系统的实现方法，其特征在于，所述步骤（2）通过如下步骤实现：

（2a）微控制器MCU同时读取智能钥匙中的钥匙识别码、电源管理系统中的电池识别码以及取电机上RFID电机识别芯片中的电机识别码；

（2b）微控制器MCU将读取到的钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码进行匹配计算，若全部匹配，微控制器MCU控制电源管理系统工作，电源管理系统根据微控制器MCU的控制信号控制电池工作供电，同时微控制器MCU控制电机启动工作；只要任何一个识别码不相匹配，则发出警报。

8.根据权利要求7所述的电动自行车智能防盗系统的实现方法，其特征在于，所述步骤（2b）在识别计算时，将读取到的钥匙识别码、电池识别码以及电机识别码与微控制器MCU的硬件地址码一起进行匹配计算。

9.根据权利要求4所述的电动自行车智能防盗系统的实现方法，其特征在于，所述实现方法还包括微控制器MCU实时获取电源管理系统中RFID电池识别芯片的发出的射频信号，若检测不到则发出警报。

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