CN103963740B - 智能化人体电容式多点触控感应防盗器及防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化人体电容式多点触控感应防盗器，由一个主控制器和若干个电容式触摸感应器组成，主控制器内置有单片机芯片和检测控制电路，触摸感应器采用带自动校正功能的容性人体感应芯片，外形细小可以根据机动车的类型和车主的操作习惯安装在机动车驾驶位内非金属物质背面的任意位置，隐蔽性强。防盗的状态下会断开机动车的油路线，驾驶者要通过触摸感应器来解锁，可选择安装多个触摸感应器，形成单点和多点的组合触摸和顺序触摸的解锁方式，存在多种解锁组合，不易被破解密码。本发明适用于小车、摩托车等燃油类机动车，具有防盗性能高，解锁操作简便智能等优点。本发明还公开一种防盗方法。

Description

智能化人体电容式多点触控感应防盗器及防盗方法

技术领域

本发明涉及车辆防盗技术领域，尤其涉及一种适用于汽车、摩托车等燃油类机动车的智能化人体电容式多点触控感应防盗器及防盗方法。

背景技术

随着机动车的拥有量逐年递增，如何增加机动车防盗性能成为了人们关心的话题，现在市场上流行的机动车防盗器一般有机械锁，GPS网络式防盗锁，开关式暗锁，数码电子锁等几大类。机械锁是采用机械的方式锁住方向盘、制动踏板、车轮等位置，结构简单，价格便宜，但容易被暴力解锁，而且只防盗不报警。GPS网络式防盗锁是一种较好的防盗系统，但其价格昂贵，且存在有干扰器会使防盗系统失效。开关式暗锁，价格便宜，安装方便，但是容易被人发现开关的位置，防盗性能不高。数码电子锁常用的有以下几种类型：遥控器式，市面上很多干扰器可以让你的防盗器不能上锁，或者用解码器读取你的解码数据来解锁，防盗性能不高。

RFID无线射频感应锁，使用唯一的解锁器来解锁，与遥控器式同样都具有一个不足的地方，如果解锁器掉失了就非常麻烦，需要花上一定时间来重新匹配一个，给使用带来不便。指纹锁，启动车之前的识别时间较长，而且对脏手指、湿手指、干手指的识别率很低，部分指纹锁用车主的指纹图像也能开锁。还有一种普遍应用于摩托车上的单点触摸暗锁，需要接上金属来形成触摸区域，但此触摸区域隐蔽性不高，易被破解，且敏度较低，易受水滴、小动物、手机信号等影响而引起误触发。

发明内容

针对现有机动车防盗器存在的不足，本发明的目的在于提供一种简便、保密、智能的触摸感应式防盗器，提高机动车防盗性能。

本发明的另一个目的在于提供一种基于上述触摸感应式防盗器的防盗方法。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

智能化人体电容式多点触控感应防盗器，其特征在于，包括：控制机动车电路油路通断的主控制器，与主控制器信号连接的若干触摸感应器和报警装置；所述触摸感应器分为A、B两组，每组包含至少一个触摸感应器。

作为上述方案的进一步说明，所述触摸感应器为带自动校正功能的电容式人体感应触摸芯片。

作为上述方案的进一步说明，所述主控制器包括有单片机。

作为上述方案的进一步说明，所述报警装置包括蜂鸣器和语音喇叭。

一种防盗方法，用于机动车辆的防盗，其特征在于，采用触摸感应器来实现解锁，把若干个触摸感应器安装在机动车驾驶位的隐蔽界面，构成A、B两个触摸区域，通过对A触摸区域和/或B触摸区域进行触摸来实现电路油路的通断。

作为上述防盗方法的一种改进，所述A触摸区域为单点触摸，A触摸区域设置在方向盘的左侧；所述B触摸区域为单点触摸或多点顺序触摸，B触摸区域设置在方向盘右侧。

作为上述防盗方法的一种改进，利用单片机来处理各触摸区域的触摸信号，在单片机上内置有车主模式，借车模式和解锁模式，车主模式和借车模式分别具有车主密码和借车密码，在车主模式下只能用车主密码解锁，在借车模式下用车主密码和借车密码都能解锁，在解锁模式下撤除防盗状态。

作为上述防盗方法的进一步改进，机动车BATT通过7150三端稳压芯片输出5V直流电，并通过8550三极管独立供电给单片机工作；

利用CD4011与非门集成模块来处理机动车ACC、5V直流电和单片机控电引脚的状态；

在接通ACC和密码输入正确时，单片机控电引脚输出一个低电平，断开供给单片机的电源，使单片机在行车中不工作；

当断开机动车ACC时，8550三极管收到低电平脉冲信号，令到单片机上电工作，进入防盗状态。

作为上述防盗方法的进一步改进，车主模式、借车模式和解锁模式之间的切换方法为：

在机动车断开ACC的情况下进行模式设置，首先同时点击A触摸区域和B触摸区域，听到蜂鸣器长响一声，此时不要松开A、B触摸区域，继续触摸直到模式设置结束；

然后放开B触摸区域，接着触摸一下B触摸区域，听到一声响声，表示设置为借车模式；

然后再放开B触摸区域，接着再触摸一下B触摸区域，听到两下响声，表示设置为解锁模式；

重复上述B触摸区域的操作步骤，听到三下响声，表示设置为车主模式；

再重复上述B触摸区域的操作步骤，即回到借车模式；

在上述操作过程中，如果松开A触摸区域，则表示模式设置结束，当前所设置的模式立即生效。

作为上述防盗方法的进一步改进，单片机通过复合晶体管ULN2003和自锁控制电路与机动车ACC相连，即使单片机断电，自锁控制电路也防止电路油路继电器断开；

所述自锁电路由光耦P817，三极管8050及辅助电阻、电容构成。

与现有技术相比，本发明提供的智能化人体电容式多点触控感应防盗器，将触摸感应点分为A、B两组，使得触摸感应器可安装的位置隐蔽性更强，密码组合多样，很难被破解。就算知道触摸感应器的位置，但不知道触摸器相应的组合和顺序也不能解锁，让盗车者无从下手，防盗性能高。同时，由于触摸感应器为电容式人体感应触摸芯片，解锁简便快捷，抗干扰性强，不用随身携带任何解锁器，停车熄火后会自动进入防盗状态。此外，整个防盗器没有无线数据的发射，接线简易，能与大部分防盗器兼容并存，便于形成多重防盗保护。

本发明提供的一种防盗方法是针对上述智能化人体电容式多点触控感应防盗器而专门开发的，其除了上述有益效果之外，还通过单片机程序设置三种模式，适合在不同情况下使用，给触摸区域的位置带来保护。

附图说明

图1是本发明主控制器的接线示意图；

图2为B触摸区域摆放成L型解锁路径的示意图；

图3为B触摸区域安装摆放成Z型解锁路径的示意图；

图4为B触摸区域安装摆放成O型解锁路径的示意图；

图5为单片机电源控制、检测电路的原理图；

图6为机动车输出控制电路原理图。

具体实施方式

为方便本领域普通技术技术人员理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

一种智能化人体电容式多点触控感应防盗器，包括：控制机动车电路油路通断的主控制器，与主控制器信号连接的若干触摸感应器和报警装置；所述触摸感应器分为A、B两组，每组包含至少一个触摸感应器。

其中，如图1-图4所示，所述主控制器共引出六条引线对应接到机动车的BATT线(电池供电线路)、ACC线(不常用设备供电线路)、地线、油路输入线、油路输入线和喇叭线。A插头接上一个触摸感应器，可简称为A组触摸点。B1—B8插头根据需要可接1至8个触摸感应器，可统称为B组触摸点，必须按B1到B8的顺序接上，接多少个触摸感应器，就需把拨码开关拨到相应数量的数字上。B触摸点可以形成L型，Z型，O型等解锁图形。

所述触摸感应器为带自动校正功能的电容式人体感应触摸芯片，体积细小。实际安装时，首先将电容式人体感应触摸芯片设置在软性线路板上，然后将软性线路板安装到车内驾驶室操控台、A柱、车门等非金属物质背面的位置，隐蔽性强，解锁时就算车上有其他人在也不易被发现。作为变劣设计，所述软性线路板还可用硬性线路板代替，不限于本实施例。

所述主控制器包括有单片机。在单片机上通过程序内置有车主模式，借车模式和解锁模式，车主模式和借车模式分别具有车主密码和借车密码，在车主模式下只能用车主密码解锁，在借车模式下用车主密码和借车密码都能解锁，在解锁模式下撤除防盗状态

如图5所示，机动车的BATT通过三端稳压芯片7150输出5V直流电，并通过三极管8550独立供电给单片机工作；利用与非门集成模块CD4011来处理机动车ACC、5V直流电和单片机控电引脚的状态。单片机通过检测ACC的通断状态来处理模式设置和借车密码的输入限制。具体的连接电路为：机动车BATT通过串联的熔断器F1，二极管D1，三端稳压芯片7150输出5V，三端稳压芯片7150的输入端通过并联的电容C1、C2接地；三端稳压芯片7150的输出端与三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极通过并联的电阻R1和电容C3与三端稳压芯片7150的输出端连接，三极管Q1的集电极给单片机供电。机动车ACC通过串联的二极管D2，电阻R2，电阻R3与与非门集成模块CD4011的1A、1B引脚连接，电阻R2与电阻R3的节点通过并联的电阻R4和电容C5接地。单片机ACC检测引脚通过反向二极管D3、电阻R6与与非门集成模块CD4011的2A、2B引脚相连，与非门集成模块CD4011的2A、2B引脚还通过电阻R5与电源连接；反向二极管D3和电阻R6的节点与与非门集成模块CD4011的1Y引脚相连；与非门集成模块CD4011的2Y引脚通过串联的电容C6、电阻R10、反向二极管D4接单片机控电引脚。与非门集成模块CD4011的2Y引脚通过电阻R8接地，并与3A引脚短路；与非门集成模块CD4011的3B引脚通过电阻R9接地，并与电容C6和电阻R10的节点电连接。与非门集成模块CD4011的3Y引脚通过反向二极管D6、电阻R11与三极管Q1的基极连接。与非门集成模块CD4011的4Y引脚通过反向二极管D5与反向二极管D6的阳极连接，并通过电容C4与反向二极管D3的阳极连接。与非门集成模块CD4011的4A、4B引脚通过电阻R7与与反向二极管D3的阳极连接。

工作时，如果接通ACC30秒后都没有检测到有正确的解锁密码，单片机则控制发出脉冲给喇叭鸣叫报警；如果接通ACC30秒后检测到有正确的密码，单片机则通过控电引脚输出一个低电平断开供给单片机的电源，使单片机在行车中不工作，既省电又可避免行车中会有干扰信号令到单片机产生误动作。在这里，利用8550三极管独立供电给单片机的好处是：在断开ACC时，8550三极管收到低电平脉冲信号，令到单片机立即上电工作，不需车主做任何动作就可进入防盗状态；在行车时令单片机断电，从而减少单片机的工作时间，增加了单片机的寿命，也相当于加上一个硬件复位保护，再加上单片机内部的看门狗软件复位保护，可以保证单片机不会出现死机的情况。

进一步地，为防止单片机的通断电状态给电路油路继电器工作状态带来影响，本实施例中，单片机通过复合晶体管ULN2003和自锁控制电路与机动车BATT、ACC相连，所述自锁控制电路由光耦P817，三极管8050及辅助电阻、电容构成。具体连接电路如图6所示，机动车ACC通过串联的电阻R12、电阻R13接地，电阻R12和电阻R13的节点通过串联的二极管D7、电阻R14、R15、R16与光耦P817中发光二极管的阳极连接，发光二极管的阴极接地。二极管D7和电阻R14的节点通过电容C7接地，电阻R15上并联有电容C8，电阻R14和电阻R15的节点与三极管Q2的发射极相连，电阻R15和电阻R16的节点与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极与复合晶体管ULN2003的第1、第2、第3引脚相连。复合晶体管ULN2003的第1、第2、第3引脚通过二极管D8、电阻R19、电阻R17与单片机的继电器驱动引脚相连。电阻R19和电阻R17的节点通过并联的电阻R18、电容C9接地。电阻R19和电阻R17的节点还与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极节点，三极管Q3的集电极与光耦P817中发光二极管的阳极连接。复合晶体管ULN2003的第4引脚接单片机喇叭控制引脚。复合晶体管ULN2003的第5引脚接单片机蜂鸣器控制引脚。复合晶体管ULN2003的第12引脚接蜂鸣器控制电路，复合晶体管ULN2003的第13引脚接喇叭控制电路，复合晶体管ULN2003的第14、15引脚接控油路继电器，复合晶体管ULN2003的第16引脚通过电容C10、电阻R20与机动车BATT连接，电容C10的两端接光耦P817中感光二极管两端。

工作时，电路油路继电器采用两只大电流继电器并联的方式，就算其中一只失效也能继续正常工作。当单片机检测到有正确的密码就会输出一个电平信号来触发继电器吸合，继电器吸合后，通过自锁电路控制继电器一直处于吸合的状态，即使单片机断电不工作继电器仍然吸合，直到驾驶者停车熄火断开ACC后继电器就会立刻断开，使防盗器进入防盗状态。

下面对智能化人体电容式多点触控感应防盗器的工作原理做进一步说明：在断开ACC的情况下才可以进行模式设置。需同时触摸A触摸区域和任意一个B触摸区域3秒，听到蜂鸣器“哔”长响一声，此时不要松开A触摸区域，需继续触摸直到模式设置结束，然后放开B触摸区域，再触摸一下B触摸区域，听到“哔”一声，表示设置为借车模式，再触摸一下B触摸区域，听到“哔、哔”两下响声，表示设置为解锁模式，再触摸一下B触摸区域，听到“哔、哔、哔”三下响声，表示设置为车主模式，再按一下B触摸区域即回到借车模式，如此循环，直到松开A触摸区域后表示模式设置结束，当前所设置的模式立即生效。

车主密码的解锁动作为：长触摸A点，然后在2秒内按顺序完成对所安装的B触摸区域的触摸动作，若只有一个B触摸区域时需触摸两下，听到“哔、哔”两下响声，表示密码正确，解锁成功。若在触摸B触摸区域的期间松开了A触摸区域，或没能在2秒内完成对B触摸区域的动作，均不能成功解锁。在任何模式情况下都可以使用车主密码进行解锁。

借车密码的解锁动作为：在2秒内触摸任意一个B触摸区域三下，听到“哔、哔”两下响声，表示密码正确，借车模式解锁成功。仅在借车模式下且接通ACC后才可以用借车密码解锁。

车主平时使用时设置为车主模式，防盗级别最高，仅能用车主密码进行解锁，必须知道所有触摸感应器的位置和顺序才能进行解锁。在ACC接通前或接通后都可以输入车主密码解锁。车主输入正确的车主密码后30秒内都没有接通ACC，就会听到蜂鸣器发出多下急促响声提示防盗器重新上锁，此时必须再次输入车主密码进行解锁。若接通ACC后30秒内都没有对机动车进行解锁，此时喇叭会发出响声报警，提示汽车处于不安全的状态。

借车给别人或其他特殊情况下可设置为借车模式，仅需告诉借车者其中一个B触摸区域的位置，必须在接通ACC后才可以输入借车密码来解锁，若接通ACC后30秒内都没有对机动车进行解锁，此时喇叭会发出响声，提示汽车处于不安全的状态。借车模式时也可使用车主密码来进行解锁。

洗车，维修或其他特殊情况下可以设置为解锁模式，这样就不需将任何触摸感应器的位置告诉别人。

断开ACC的时候蜂鸣器会根据不同的模式发出响声来提示车主现在防盗器所处的模式，如果听到蜂鸣器“哔”一声说明为借车模式，“哔、哔”两声为解锁模式，车主模式就不会发出响声。

需要强调的是，以上具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施方式，并不能以此来对本发明的保护范围进行限定。但凡依照本发明之实质所做的简单改进、修饰或变换，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.智能化人体电容式多点触控感应防盗器，其特征在于，包括：控制机动车电路油路通断的主控制器，与主控制器信号连接的若干触摸感应器和报警装置；所述触摸感应器分为A、B两组，每组包含至少一个触摸感应器；

所述主控制器包括有单片机，利用单片机来处理各组的触摸信号，采用触摸感应器来实现解锁；

机动车BATT通过7150三端稳压芯片输出5V直流电，并通过8550三极管独立供电给单片机工作；

利用CD4011与非门集成模块来处理机动车ACC、5V直流电和单片机控电引脚的状态；

在接通ACC和密码输入正确时，单片机控电引脚输出一个低电平，断开供给单片机的电源，使单片机在行车中不工作；

当断开机动车ACC时，8550三极管收到低电平脉冲信号，令到单片机工作，进入防盗状态。

2.根据权利要求1所述的智能化人体电容式多点触控感应防盗器，其特征在于，所述触摸感应器为带自动校正功能的电容式人体感应触摸芯片。

3.根据权利要求1所述的智能化人体电容式多点触控感应防盗器，其特征在于，所述报警装置包括蜂鸣器和语音喇叭。

4.一种防盗方法，用于机动车辆的防盗，其特征在于，它利用如权利要求1-3中任意一项所述的智能化人体电容式多点触控感应防盗器来实现，工作原理为：把若干个触摸感应器安装在机动车驾驶位的隐蔽界面，构成A、B两个触摸区域，通过对A触摸区域和/或B触摸区域进行触摸，并利用单片机来处理各触摸区域的触摸信号以实现机动车电路油路的通断控制。

5.根据权利要求4所述的防盗方法，其特征在于，所述A触摸区域为单点触摸，A触摸区域设置在方向盘的左侧；所述B触摸区域为单点触摸或多点顺序触摸，B触摸区域设置在方向盘右侧。

6.根据权利要求4所述的防盗方法，其特征在于，在单片机上内置有车主模式，借车模式和解锁模式，车主模式和借车模式分别具有车主密码和借车密码，在车主模式下只能用车主密码解锁，在借车模式下用车主密码和借车密码都能解锁，在解锁模式下撤除防盗状态。

7.根据权利要求6所述的防盗方法，其特征在于，车主模式、借车模式和解锁模式之间的切换方法为：

在机动车断开ACC的情况下进行模式设置，首先同时点击A触摸区域和B触摸区域，听到蜂鸣器长响一声，此时不要松开A、B触摸区域，继续触摸直到模式设置结束；

然后放开B触摸区域，接着触摸一下B触摸区域，听到一声响声，表示设置为借车模式；

然后再放开B触摸区域，接着再触摸一下B触摸区域，听到两下响声，表示设置为解锁模式；

重复上述B触摸区域的操作步骤，听到三下响声，表示设置为车主模式；

再重复上述B触摸区域的操作步骤，即回到借车模式；

在上述操作过程中，如果松开A触摸区域，则表示模式设置结束，当前所设置的模式立即生效。

8.根据权利要求6所述的防盗方法，其特征在于，单片机通过复合晶体管ULN2003和自锁控制电路与机动车BATT、ACC相连，即使单片机断电，自锁控制电路也防止电路油路继电器断开；

所述自锁控制电路由光耦P817，三极管8050及辅助电阻、电容构成。