CN103640650A - 一种电动车及蓄电池防盗器与防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动车及蓄电池防盗器与防盗方法，单片机模块确认同时产生振动传感器、人体红外传感器、滚珠开关传感器传送的三个检测信号时，控制报警器进行一级防盗报警；当连接蓄电池和回路破坏检测模块的导线分离，防盗回路被破坏，单片机模块控制报警器进行蓄电池的防盗报警；通过差动电容传感器检测到电动车龙头转角发生变化，不管是否已经进行一级报警，单片机控制报警器进行二级报警；依据对电动车防盗条件多重判断，实现对电动车的整车两级防盗报警和蓄电池防盗报警，既减少误报、漏报的发生，又提高了防盗报警的可靠性。

Description

一种电动车及蓄电池防盗器与防盗方法

技术领域

本发明公开了一种电动车及蓄电池防盗器与防盗方法，属于防盗技术领域，尤其是电动车的防盗技术领域，用于电动车停放时的防盗保护。

背景技术

电动自行车使用量在逐年增加，但也存在被盗窃现象，有电动车整车被盗和电瓶被盗，而电瓶的被盗数量是整车被盗的数倍，因此急需一种包括电池防盗在内的电动车可靠防盗技术。目前，电动车防盗领域已有一些相关的专利文献，例如：专利号为CN200910308334.4、名称为“电动车防盗系统”，是一种电动车电池防盗技术，可以对电池防护，但缺陷是要在电池壳体外添加装置，较麻烦且装置外露容易遭到破坏。专利号为CN200910154954.7、名称为“一种带电子注册码的电动车防盗控制器”，是一种涉及带电子注册码的电动车防盗控制器，是一种成本低、功能强、抗干扰和防盗性好的防盗器与控制器一体化的新型电动车控制器，但是此种防盗技术只有整车防盗功能，而对电动车电池等防盗不足。专利号为CN201110022592.3、名称为“电动车防盗报警器”，包括电源模块、单片机控制模块、振动传感器、无线收发模块和移动通讯模块等，采用基于移动通讯网的防盗报警方式，实现了低价优质的超远距离智能无线监控及报警功能，在人车分离的情况下能够及时知道电动车的状态，此种防盗技术运用到了移动通讯网络，成本相应上升，实现有一定的难度。专利号为CN201010531492.9、名称为“电动车防盗装置”，包括锁壳、与锁壳端部滑动配合的套壳。上锁时操作简便、快捷，缩短了锁车时间。其根本缺陷在于外加锁具容易被破坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的不足，提供一种内置式的、成本低的、操作简单可靠的电动车及蓄电池的防盗器与防盗方法。

本发明所述一种电动车及蓄电池防盗器采用的技术方案是：包括传感器、检测电路和单片机模块，所述传感器有振动传感器、人体红外传感器、滚珠开关传感器和差动电容传感器这4种传感器，4种传感器通过各自的检测电路分别连接单片机模块的输入端，单片机模块的输入端还连接回路破坏检测模块，单片机模块的输出端分别连接电源、报警驱动电路，报警驱动电路连接报警器；人体红外传感器装设在车身左、右两侧，滚珠开关传感器装设在车身一侧，电动车的电池箱中置放有蓄电池、回路破坏检测模块和报警器，蓄电池通过引线连接回路破坏检测模块。

本发明所述一种电动车及蓄电池防盗器的防盗方法的技术方案是采用以下步骤：

A、车主正常使用电动车时，车钥匙控制停止向防盗器供电，防盗器处于撤防状态，不报警；车主离开时，车钥匙控制防盗器上电，防盗器处于不撤防状态。

B、单片机模块对电动车的防盗信号进行采集处理，当有人靠近电动车时，人体红外传感器采集红外信号并传送给单片机模块，若同时车身产生震动，振动传感器检测到震动信号并送入单片机模块，最后滚珠开关传感器采集倾斜角度变化信号并送入单片机模块，单片机模块确认同时产生三个信号，则控制报警器进行一级防盗报警。

C、当连接蓄电池和回路破坏检测模块的导线分离，防盗回路被破坏，回路破坏检测模块将此信号传送给单片机模块，单片机模块控制报警器进行蓄电池的防盗报警。

本发明采用上述技术方案后，具有以下优点：

1、在车主离开时，通过电动车钥匙触点控制为报警器上电的方法，使其处于不撤防状态，通过人体红外传感器和振动传感器检测到人体靠近车身并使车体产生振动时，通过滚珠开关传感器检测到车身倾斜角度有变化，确认发生盗车，单片机控制报警器进行一级报警，若车身倾斜角度无变化，不报警，防止大风、雷电、鞭炮声、人靠近无意碰到等产生车体振动等带来的误报警；通过差动电容传感器检测到电动车龙头转角发生变化，不管是否已经进行一级报警，单片机控制报警器进行二级报警；当有人试图偷取电动车的蓄电池时，电池箱内导线分离导致防盗回路被破坏，触发信号使单片机控制报警器进行蓄电池防盗报警。

2、本发明具有撤防和不撤防两种工作状态，依据对电动车防盗条件多重判断，实现对电动车的整车两级防盗报警和蓄电池防盗报警。一方面对整车的保护采用多种传感器配合检测，通过对不同部位信号检测判断，分别发出一级报警和二级报警，既减少误报、漏报的发生，又提高了防盗报警的可靠性；另一方面，同时实现对蓄电池的防盗报警保护，方法简单易行，解决了现有技术中普遍存在的防盗报警功能单一、灵活性不足等问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明所述一种电动车及蓄电池防盗器的组成框图；

图2是图1中滚珠开关传感器23的机械结构以及安装初始状态示意图；

图3是图1中滚珠开关传感器23在倾斜时的状态示意图；

图4是电池箱内部结构图；

图5是钥匙触点控制电路图；

图6是图1中单片机模块30的工作主程序流程图；

图7是图1中单片机模块30语音报警功能程序流程图；

图8是本发明一种电动车及蓄电池防盗器的防盗方法流程图；

图中，1.蓄电池；2.机壳；3.通孔；4.右接头；5.报警器右导线；6. 报警箱；7.报警器左导线；8.左接头；9.蓄电池底部嵌入导线；10.隔板；11.滚珠；12.下引线；13.上引线；14.固定板；15.底座；

21振动传感器；22人体红外传感器；23滚珠开关传感器；24差动电容传感器；25振动检测电路；26红外检测电路；27滚珠开关检测电路；28电容检测电路；29回路破坏检测模块；30单片机模块；31电源；32报警驱动电路；33报警器。

具体实施方式

如图1 所示，本发明包括信号采集部分、控制部分和报警部分三大部分构成。信号采集部分包括传感器和检测电路，控制部分包括单片机模块30，报警部分由报警驱动电路32和报警器33组成。本发明有4种传感器，分别振动传感器21、人体红外传感器22、滚珠开关传感器23和差动电容传感器24。信号采集部分和报警部分通过IO口与控制部分相连接。具体是：振动传感器21通过振动检测电路25连接单片机模块30的输入端，人体红外传感器22通过红外检测电路26连接单片机模块30的输入端，滚珠开关传感器23通过滚珠开关检测电路27连接单片机模块30的输入端，差动电容传感器24通过电容检测电路28连接单片机模块30的输入端，单片机模块30的输入端还连接回路破坏检测模块29。 单片机模块30的输出端分别连接电源31、报警驱动电路32，报警驱动电路32连接报警器33。

控制部分安装在电动车的电池箱下层，报警部分安装在电动车的车身隐蔽位置，传感器分散安装在车身上。

如图2、3所示，滚珠开关传感器23固定在固定板14上，固定板14通过底座15安装在车身一侧。如图2初始状态时，上引线13与下引线12通过滚珠11连接，开关为闭合状态，输出电压为低电平。如图3为车身倾斜时的传感器状态，此时上引线13与下引线12与滚珠11脱开，无法通过滚珠11连接，开关为断开状态，此时输出电压为高电平。

人体红外传感器22安装在车身左、右两侧，便于检测人体红外信号的位置；振动传感器21安装在座位下面较隐蔽的地方；差动电容传感器24的两固定极固定在电动车的车龙头处，中间极与固定极同轴，中间极可随龙头转动，使得电容值发生变化。

如图4所示，电动车的电池箱2是一个用于存放蓄电池1的箱子，采用强度较高的金属材料制成，电池箱2内部用金属隔板10隔成上、下两层，上面一层用于存放蓄电池1，中间的隔板10上开两个通孔3，下面一层安装报警箱6，报警箱6内安装报警驱动电路32、报警器33以及回路破坏检测模块29，且将回路破坏检测模块29的破坏引线引出，整个电池箱2与车身作为整体连接在一起。在蓄电池1底部嵌入一条导线9，并引出左接头8与右接头4，左接头8与右接头4与报警箱6内部的回路破坏检测模块29两端引出的导线7可方便地接插或分离地接插，形成闭合的防盗回路。

单片机模块30采用凌阳61单片机，内嵌8通道10位模数转换器和双通道10位数模转换器，具有多通道模拟信号数据采集和双通道10位DAC方式的音频输出功能。

报警驱动电路32和报警箱6，由61单片机内置的2路10位的DAC输出模拟电压信号，通过SPY0030音频放大芯片、功放电路和报警喇叭，完成语音的播放，发出报警声。

电源31由干电池组成，提供4.5V直流电压，经过静态电流低及驱动能力强的SPY0029芯片，电压调整产生3.3V电源，经过电动车钥匙触点控制，给防盗器供电。

如图5所示，本发明的防盗器并接在电动车的钥匙触点控制电路中，当启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙插孔并向右旋转，相当于开关闭合，此时防盗器相当于短路，电磁铁线圈有电流通过，产生磁场，从而吸引开关K触点1与开关K触点3闭合，此时电动机M工作，设置为撤防状态，不报警；在车主离开时，车钥匙向左旋转，相当于开关断开，防盗器通过电磁铁线圈与电源31接通，此时开关K触点1与开关K触点3断开，开关K触点1与触点2接通，电动机M停止工作，使报警器处于不撤防状态。

如图6所示，单片机模块30的工作主程序是：包括软硬件初始化程序，对回路破坏信号、差动电容变化信号、红外信号、振动信号及滚珠开关信号进行采集处理程序，对各传感器采集信息分析处理判断程序，以及播放一级防盗报警、二级防盗报警和蓄电池防盗报警声音处理程序等。其中，播放电动车一级防盗报警声音程序是：依次检测人体红外传感器信号、振动传感器信号和滚珠开关传感器信号，当3种信号都发生由低到高的变化时，发出一级报警声音的警告。播放电动车二级防盗报警声音程序特征在于：检测差动电容传感器信号，当信号发生由低到高的变化时，发出二级报警声音的警告。播放电动车的蓄电池防盗报警声音程序特征在于：检测回路破坏信号，当信号发生由低到高的变化时，发出蓄电池防盗报警声音的警告。

如图7所示，语音报警程序是：先调用语音播放初始化函数，再调用语音播放准备播放函数，然后判断播放是否结束，并据此进行调用语音播放系统服务函数或停止语音播放的处理。

如图8所示，本发明所述一种电动车及蓄电池防盗器的防盗方法包括：在车主正常使用电动车时，车钥匙右旋时，电动车的钥匙触点控制停止向防盗器供电，电动机M工作，设置为撤防状态，不报警；在车主离开时，车钥匙左旋，关闭电动机M，电动车钥匙触点控制为防盗器上电，使防盗器处于不撤防状态。具有撤防和不撤防两种工作状态，4种传感器配合使用，依据对电动车防盗条件多重判断，实现对电动车的整车两级防盗报警和蓄电池防盗报警。具体是：

在不撤防状态下，对电动车的防盗信号进行采集处理，当人靠近电动车时，人体红外传感器22采集红外信号，并将此信号经过人体红外检测电路26传送给单片机模块30，此时若同时车身产生震动，振动传感器21检测到震动信号，并将此信号经过振动检测电路25送入单片机模块30，最后滚珠开关传感器23采集倾斜角度变化信号，将此信号经过滚珠开关传感器检测电路27模块送入单片机模块30，单片机模块30进行盗车确认，若确认有产生三个信号，则单片机模块30控制报警器33进行一级防盗报警，若车身倾斜角度无变化，不报警。

当差动电容传感器24采集电动车龙头转角信号变化，将此信号经过差动电容传感器检测电路28模块送入单片机模块30，若为高电平，则不管是否已经进行一级报警，单片机模块30控制报警器33进行二级防盗报警。

在不撤防状态下，通过对蓄电池1的防盗信号采集处理，当有人试图偷取电动车的蓄电池1时，使蓄电池1底部导线分离，防盗回路被破坏，回路破坏检测模块29将此信号处理后形成触发信号传送给单片机模块30，单片机模块30控制报警器33进行蓄电池1的防盗报警。一个工作循环结束。

Claims (5)

1.一种电动车及蓄电池防盗器，包括传感器、检测电路和单片机模块（30），其特征是：所述传感器有振动传感器（21）、人体红外传感器（22）、滚珠开关传感器（23）和差动电容传感器（24）这4种传感器，4种传感器通过各自的检测电路分别连接单片机模块（30）的输入端，单片机模块（30）的输入端还连接回路破坏检测模块（29），单片机模块（30）的输出端分别连接电源（31）、报警驱动电路（32），报警驱动电路（32）连接报警器（33）；人体红外传感器（22）装设在车身左、右两侧，滚珠开关传感器（23）装设在车身一侧，电动车的电池箱（2）中置放有蓄电池（1）、回路破坏检测模块（29）、报警器（33），蓄电池（1）通过引线连接回路破坏检测模块（29）。

2.根据权利要求1所述一种电动车及蓄电池防盗器，其特征是：车身倾斜时，滚珠开关传感器（23）的上、下引线与滚珠脱开，为断开状态，输出电压为高电平；在车身初始状态时，滚珠开关传感器（23）的上、下引线与滚珠连接，为闭合状态，输出电压为低电平。

3.一种如权利要求1所述电动车及蓄电池防盗器的防盗方法，其特征是具有以下步骤：

A、车主正常使用电动车时，车钥匙控制停止向防盗器供电，防盗器处于撤防状态，不报警；车主离开时，车钥匙控制防盗器上电，防盗器处于不撤防状态；

B、单片机模块（30）对电动车的防盗信号进行采集处理，当有人靠近电动车时，人体红外传感器（22）采集红外信号并传送给单片机模块（30），若同时车身产生震动，振动传感器（21）检测到震动信号并送入单片机模块（30），最后滚珠开关传感器（23）采集倾斜角度变化信号并送入单片机模块（30），单片机模块（30）确认同时产生三个信号，则控制报警器（33）进行一级防盗报警；

C、当连接蓄电池1和回路破坏检测模块（29）的导线分离，防盗回路被破坏，回路破坏检测模块（29）将此信号传送给单片机模块（30），单片机模块（30）控制报警器（33）进行蓄电池（1）的防盗报警。

4.根据权利要求3所述的防盗方法，其特征是：步骤B中，若无车身倾斜角度变化信号，则不报警。

5.根据权利要求3所述的防盗方法，其特征是：当有差动电容传感器（24）采集的电动车龙头转角信号变化并送入单片机模块（30），则不管是否已经进行一级报警，单片机模块（30）控制报警器（33）进行二级防盗报警。

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