CN103950424A - 一种电动车整车和蓄电池的防盗器及防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车整车和蓄电池的防盗器及防盗方法，属于防盗技术领域。该防盗器主要包括传感单元、数据处理单元、报警单元、无线传输单元；传感单元由人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、GPS模块、微动开关、常闭继电器等组成，数据处理单元由单片机及其外围电路组成，报警单元由报警器及其驱动电路组成，无线传输单元由GPRS模块及其处理电路组成。防盗器根据传感单元的信号做出相应的防盗反馈，并能将相关信息发送到车主手机上。本发明监测信息丰富，弥补了现有防盗系统的功能单一、易被攻破等不足，提高了防盗的可靠性，可用于电动车停放时的预警、防盗及失窃后的追踪。

Description

一种电动车整车和蓄电池的防盗器及防盗方法

技术领域

本发明属于防盗技术领域，具体涉及电动车的防盗技术。

背景技术

近几年来，电动车逐渐在在城乡间普及，成为人们出行的重要代步工具，数量增长迅速，随之而来的是电动车盗窃案的不多增多。市场上现存许多电动车防盗方案，电动车防盗相关的专利和产品主要有：

专利电动车电瓶防盗装置，专利号CN101475034A，公开了一种在电动车踏板上加装防盗金属板的防盗方式。此方案对电动车电池起到了一定保护作用，没有报警设备，偷盗者在偷盗过程中不易引起周围人的警觉，只要时间足够还是容易将电池盗走。

专利电动车GPS定位防盗装置，专利号CN202138336U，公开了一种用GPS模块进行防盗的方案。在防盗模式下，中央处理模块不断将GPS模块的数据进行比较，如果两次比较的数据不一致，报警模块就会报警，并且将车辆断电。引入了GPS模块，但是并没有将GPS的定位信息发送给车主，电动车一旦被运走将无法追踪，并没有充分的发挥GPS模块的作用。

专利智能身份识别电动车防盗器，专利号CN202071805U,公开了一种用身份识别卡进行防盗的方式。身份识别卡是唯一的，当相应的身份识别卡与电动车上的探头接触式，电动车才会解除防盗模式。此专利没有涉及到电池防盗。

此外，最常见的是以车身震动传感器、车轮测速传感器与报警器配合防盗的方式。这种防盗方式下，车辆只要被平稳的放置于其它车辆或是电动车电池的电路被切断的情况下再进行盗窃就不会发出报警。

总之，现存电动车防盗系统原理简单、功能单一，极易被攻破。导致盗窃电动车及其电池的案件逐年增加，盗窃电动车案件占全部刑事案件的比例达20%以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动车整车和蓄电池的防盗器及防盗方法，以实现预警、防盗以及失窃之后的追踪功能。

一种电动车整车和蓄电池的防盗器，包括单片机、震动传感器、加速度传感器、报警器，其特征在于：还包括人体红外传感器、微动开关、GPRS模块、GPS模块、常闭继电器、备用电池、8251芯片、转换型继电器、或门。

所述震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关、报警器、GPRS模块与单片机相连；GPS模块通过8251芯片与单片机相连；震动传感器、加速度传感器、报警器、人体红外传感器、微动开关、GPRS模块、GPS模块的电源分别受转换型继电器控制，转换型继电器控制端与单片机相连；震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器常闭继电器的输入端分别与备用电池相连，输出端分别与单片机相连，控制端分别与电动车电池电路相连；震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关还分别与或门输入端相连，或门输出端与单片机中断输入引脚相连；单片机与电动车制动系统相连；GPRS模块通过无线信号与车主手机连接；微动开关安装于电池盒的手柄处；人体红外传感器安装于电动车两侧，位于推动电动车时人体所接近的车身位置。

根据所述一种电动车整车和蓄电池防盗器的防盗方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，电动车电锁锁死后五秒或按动遥控器防盗按钮之后，电动车进入防盗模式；

步骤二，人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关进入监测状态；当人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关、电动车电池中任一状态发生改变时，激发中断；

步骤三，单片机通过中断程序判断电动车是否有被盗危险；

步骤四，如果单片机判断出电动车有被盗危险，GPRS模块则将以短信形式及时通知车主并通过报警器报警，同时单片机向电动车制动系统发出信号，电动车制动系统将车轮抱死。

车主可以用手机以短信形式发送命令，命令被GPRS模块接收并传送给单片机，单片机对命令进行分析，根据命令调整全局变量K和全局变量M，从而实现开、关防盗模式，以及调整给车主手机发送短信的内容。

当电动车被盗后，单片机通过GPRS模块向车主手机发送短信，短信中包含GPS模块的定位信息，从而实现电动车丢失后的追踪。

进入防盗模式后，单片机根据设置初始化软硬件，然后不断查询全局变量K和M；若K值发生变化，则单片机给控制着传感电路和报警器电源的转换型继电器发出信号，改变电源的通断状态；若M值发生变化，则按照M值的不同对软硬件参数进行相应设置：若M值为0，则设置单片机将读取到的震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关、GPS模块的信息包含在发送给车主的信息中，并以一定时间间隔不断将信息发送到车主手机上；若M值为1则设置单片机只将GPS模块的信息以一定时间间隔发送到车主手机上。

采用外部中断程序：当人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关四个传感器的任一信号改变，则外部中断0被激发，单片机查询与人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关相连接的引脚的信号并根据查询结果做出响应：当只有人体红外传感器信号异常时，调用短报警子程序；否则，将会调用长报警子程序，同时启动GPS模块实现定位，单片机向电动车制动系统发送信号，使电动车制动系统将车轮抱死，同时单片机调用短信发送子程序。

当电池被移除后，备用电池自动被接通，并激发外部中断1，在中断程序中单片机调用长报警子程序，向电动车制动系统发出信号，启动GPS模块，并以短信形式通知车主电池被盗。

 

本发明的有益效果是：通过加入人体红外传感器、GPS模块、GPRS模块，能够实现预警、防盗和失踪后的定位追踪，并能将相关信息及时发送到车主手机上，加入微动开关和常闭型继电器、备用电池实现对电动车整车和电池的多重防护，弥补了现有防盗系统的功能单一、易被攻破等不足，提高了防盗的可靠性。

附图说明

图1是本发明电动车整车和蓄电池的防盗器结构组成；

图2是本发明电池盒微动开关安装示意图；

图3是本发明主程序流程图；

图4是本发明外部中断0子程序流程图；

图5是本发明外部中断1子程序流程图；

图6是本发明串口中断子程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。

如图1所示，本发明装置防盗器由传感单元、数据处理单元、报警单元、无线传输单元组成。其中传感单元主要包括人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关以及常闭型继电器、GPS模块；数据处理单元，是基于AT89C52单片机的最小系统；报警单元包括报警器及其驱动电路；无线传输单元由GPRS模块及其外围电路组成。

人体红外传感器，根据红外原理对人体进行感应，当有人靠近时输出端由低电平变为高电平。人体红外传感器安装于车身两侧，推动电动车时人体所靠近的车身位置。震动传感器，可以监测车身的震动，当有人对电动车做出盗窃或破坏动作时，可以激发报警。加速度传感器采用飞思卡尔型号为MMA7361三轴加速度传感器。每个轴向都有一个输出引脚，输出电压大小与加速度大小成正比。将三个输出端的信号采用或门进行综合然后与单片机相连。当有任何一个轴向的加速达到门限值时，则综合信号变为高电平。电池盒微动开关和防盗器内部内嵌的常闭式继电器，起到了传感器的作用。

如图2所示，安装电池盒微动开关。自行车式电动车电池盒暴露在外面。电源线由手柄的电源线进线孔通过，当手柄平时被放下时电源线无法被拔出。此时的微动开关也被卡住，处于按下状态，当有人试图拔下电源线时必须将手柄掀起，此时微动开关弹起，电平改变。

常闭型继电器控制端与电动车电池电路相连，继电器安装于备用电池与单片机的连接线路上，当电动车电池的电路被切断继电器导通，从而将备用电池与单片机联通。

GPS模块采用的是凌阳的型号为629H187S模块，全功率模式功耗为68 mA待机模式功率为1mA，定位精度<10米。可以随时对电动车位置进行定位。此模块为串口通信，通过8251芯片与单片机进行通信。

报警单元，报警器及其驱动电路，受单片机的控制。单片机程序中含有长报警和短报警两种报警子程序，单片机根据触发信号不同选择不同的报警子程序：当报警由人体红外出发时调用短报警，起到一种预警效果，以免行人路过被监测到调用长报警产生噪音污染；其他信号触发报警则选择调用长报警。

无线传输单元，采用型号为629H316B的GPRS模块，此模块采用SIM300通讯芯片可以收发短信。此模块为串口通信，与单片机引脚RXD(P3.0)和引脚TXD(P3.1)相连。单片机通过此模块将处理过的GPS模块的定位数据信息，发送到车主手机，实现对电动车的追踪。也可以通过此模块接受车主手机发送来的命令，从而选择开关防盗模式、选择发送信息的内容和方式。

数据处理单元，是AT89C52单片机的最小系统。单片机按图3、图4、图5、图6 所示方式进行数据处理。

如图3所示，本发明电动车整车和蓄电池的防盗器主程序如下：电动车防盗器启动后，按照设置对整个防盗器的软硬件进行初始化。然后不断查询全局变量K和M。若K的的值发生变化，则给控制着传感电路和报警器电源的转换型继电器发出信号，改变它们电源的的通断状态。若M的值发生变化，则按照M的值的不同对软硬件参数进行相应设置。K和M在串口中断程序中根据短信命令进行赋值。

如图4所示，本电动车整车和蓄电池的防盗器使用了外部中断0。AT89C52单片机外部中断0的输入引脚INT0接人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关四个传感器件的逻辑或信号，同时四个传感器依次与引脚P1.0、引脚P1.1、引脚P1.2、引脚P1.3相连。当四个传感器件中的任一信号发生变化时，外部中断0被激发，AT89C52单片机查询引脚P1.0、引脚P1.1、引脚P1.2、引脚P1.3的电平情况，并根据查询结果调用不同的防盗反馈子程序：当只有人体红外传感器信号异常时，调用短报警子程序；否则，将会调用长报警子系统，同时启动GPS模块实现定位，并向电动车制动系统发送信号将车轮抱死，并调用短信发送子程序。

如图5所示，本电动车整车和蓄电池的防盗器使用了外部中断1。备用电池通过常闭继电器与AT89C52单片机引脚VCC和外部中断1的输入引脚INT1相连。当电动车电池的电路被切断，继电器导通，备用电池可以为本防盗器继续提供电能，并激发外部中断1。当外部中断1被激发，本防盗器调用长报警子程序，向电动车制动系统发送信号，电动车制动系统将车轮抱死，启动GPS模块实现定位，并以短信的形式通知车主电动车电池被盗。

如图6所示，本电动车整车和蓄电池的防盗器使用了串口中断，此中断程序用来对GPRS模块接受来的数据进行处理。以固定格式发来的短信命令被GPRS模块通过串口传输到AT89C52单片机。AT89C52单片机经过处理，根据命令内容对全局变量K和M进行赋值：防盗模式开启设置K为1，防盗模式退出设置K为0；若向车主手机发送的短信包括震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关、GPS模块的信息设置M为0，若向车主手机发送的短信只包括GPS模块的信息则设置M为1。

本发明一种电动车整车和蓄电池的防盗方法特征是：在设防状态下，人体红外传感器，对靠近的人员进行感应，报警器并发出短暂报警从而实现预警；震动传感器，通过感应震动实现对电动车破坏和盗窃行为实现监测；加速度传感器，可以感应车身加速度，防止电动车被载于车辆上盗走；在电池盒手柄处的微动开关，当电池盒手柄被掀起时弹起从而触发报警；在防盗器内部装有常闭继电器，控制端与电动车电池电路相连，控制着备用电池电路的通断，当电动车电池的电路被切断，防盗备用电池被接通为防盗器继续供电并激发报警；GPS模块可实时对电动车进行定位，实现电动车失窃后的追回。这些信息可以通过GPRS模块，发送到车主手机上，车主还可以通过手机发送命令来选择防盗模式的开、关和防盗器向车主手机发送短信包含的内容。

本发明一种电动车整车和蓄电池的防盗器防盗实施步骤：

步骤一：选用了“立马”品牌“福星”系列的一部电动车，按本专利所述方法安装了防盗器。

步骤二：将此电动车停放好，并电动车电锁锁死后五秒，电动车进入防盗模式。

步骤三：人物甲从次电动车旁边经过，并在电动车侧方停步，电动车发出短报警，人物甲继续停留电动车重复发出短报警声，人物甲离开后电动车不再报警。

步骤四：人物乙向此电动车靠近，电动车发出短报警，人物乙无视报警强行推动电动车，电动车发出长报警，车主手机收到了短信，短信包括了震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关的状态信息和GPS模块的定位信息。

步骤五：人物丙将电动车电池盒的手柄掀起，电动车发出报警，并且电动车车主手机收到短信，人物丙无视报警将电源线拔下，电动车发出报警，并向电动车车主手机发送短信通知车主电动车电池被盗。

步骤六：人物丙无视报警将电动车盗走，车主用手机向电动车发送命令，设置电动车向车主手机发送的短信只包含GPS模块定位信息。之后车主手机每隔一段时间就收到电动车发送来的短信，车主根据其中包含的GPS模块定位信息，结合GOOGLE地图成功追踪并找到了丢失的电动车。

上述技术方案体现了本方明专利的优选方案，本技术领域的技术人员对部分功能进行修改体现本专利原理的，属于本专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动车整车和蓄电池的防盗器，包括单片机、震动传感器、加速度传感器、报警器，其特征在于：还包括人体红外传感器、微动开关、GPRS模块、GPS模块、常闭继电器、备用电池、8251芯片、转换型继电器、或门；

所述震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关、报警器、GPRS模块与单片机相连；GPS模块通过8251芯片与单片机相连；震动传感器、加速度传感器、报警器、人体红外传感器、微动开关、GPRS模块、GPS模块的电源分别受转换型继电器控制，转换型继电器控制端与单片机相连；震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器常闭继电器的输入端分别与备用电池相连，输出端分别与单片机相连，控制端分别与电动车电池电路相连；震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关还分别与或门输入端相连，或门输出端与单片机中断输入引脚相连；单片机与电动车制动系统相连；GPRS模块通过无线信号与车主手机连接；微动开关安装于电池盒的手柄处；人体红外传感器安装于电动车两侧，位于推动电动车时人体所接近的车身位置。

2.根据权利要求1所述的一种电动车整车和蓄电池的防盗器的防盗方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，电动车电锁锁死后五秒或按动遥控器防盗按钮之后，电动车进入防盗模式；

步骤二，人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关进入监测状态；当人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关、电动车电池中任一状态发生改变时，激发中断；

步骤三，单片机通过中断程序判断电动车是否有被盗危险；

步骤四，如果单片机判断出电动车有被盗危险，GPRS模块则将以短信形式及时通知车主并通过报警器报警，同时单片机向电动车制动系统发出信号，电动车制动系统将车轮抱死。

3. 根据权利要求2所述的一种电动车整车和蓄电池的防盗器的防盗方法，其特征在于：车主可以用手机以短信形式发送命令，命令被GPRS模块接收并传送给单片机，单片机对命令进行分析，根据命令调整全局变量K和全局变量M，从而实现开、关防盗模式，以及调整给车主手机发送短信的内容。

4. 根据权利要求2所述的一种电动车整车和蓄电池的防盗器的防盗方法，其特征在于：当电动车被盗后，单片机通过GPRS模块向车主手机发送短信，短信中包含GPS模块的定位信息，从而实现电动车丢失后的追踪。

5. 根据权利要求2所述的一种电动车整车和蓄电池的防盗器的防盗方法，其特征在于：进入防盗模式后，单片机根据设置初始化软硬件，然后不断查询全局变量K和M；若K值发生变化，则单片机给控制着传感电路和报警器电源的转换型继电器发出信号，改变电源的通断状态；若M值发生变化，则按照M值的不同对软硬件参数进行相应设置：若M值为0，则设置单片机将读取到的震动传感器、加速度传感器、人体红外传感器、微动开关、GPS模块的信息包含在发送给车主的信息中，并以一定时间间隔不断将信息发送到车主手机上；若M值为1则设置单片机只将GPS模块的信息以一定时间间隔发送到车主手机上。

6.根据权利要求2所述的一种电动车整车和蓄电池的防盗器的防盗方法，其特征在于采用外部中断程序：当人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关四个传感器的任一信号改变，则外部中断0被激发，单片机查询与人体红外传感器、震动传感器、加速度传感器、微动开关相连接的引脚的信号并根据查询结果做出响应：当只有人体红外传感器信号异常时，调用短报警子程序；否则，将会调用长报警子程序，同时启动GPS模块实现定位，单片机向电动车制动系统发送信号，使电动车制动系统将车轮抱死，同时单片机调用短信发送子程序。

7.根据权利要求2所述的一种电动车整车和蓄电池的防盗器的防盗方法，其特征在于：当电池被移除后，备用电池自动被接通，并激发外部中断1，在中断程序中单片机调用长报警子程序，向电动车制动系统发出信号，启动GPS模块，并以短信形式通知车主电池被盗。