CN104948023A - 电动车防盗电控点火锁系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车防盗电控点火锁系统及其控制方法。本发明解决现有技术存在防盗系统则成本太高的问题，其技术方案要点是：一种电动车防盗电控点火锁系统，包括用于固定件、安全锁、机械联动触点、安全控制电路和与安全锁匹配的安全钥匙，安全锁和安全控制电路均固定在固定件上，所述安全控制电路包括主控器、电控开关、匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器，所述的安全锁包括锁盖、锁壳、若干个插片、锁芯和滑动锁头，所述匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器均与所述的主控器连接，所述电控开关的控制端与所述主控器连接，所述主控器还与电动车的喇叭电连接。本发明成本低、防盗性能好、工作稳定可靠、耗电量小和安装环境兼容。

Description

电动车防盗电控点火锁系统及其控制方法

技术领域

本发明属于一种涉及电动车安全的配件，特别是涉及光一种电动车防盗电控点火锁系统及其控制方法。

背景技术

电动车作为经济、环保、便捷的代步交通工具，已经得到越来越多的上班族的青睐和认可。但是，随之而来的频繁发生的电动车失窃事件也给众多电动车一族增加了很多烦恼。究其原因，很大程度上是因为目前电动车点火锁依旧采用传统纯机械设计，防盗性能较差，盗车贼无论采用直接破坏性拧动锁芯的暴力开锁或是采用匹配度接近钥匙的试探性开锁，均能快速地打开点火锁启动电动车，从而轻松的将电动车开走。该过程最快仅需2秒。因此，如何升级电动车点火锁的防盗性能，降低电动车的失窃率是目前电动车厂商所需要迫切解决的问题。但是，由于电动车属于经济型交通工具，如果直接采用类似汽车的防盗系统则成本太高，无法被市场接受。同时，电动车的电瓶电容量有限，如果防盗系统过多地提高耗电量也会在一定程度上影响电动车的有效行驶距离。如何研发一种低成本、防盗性能好、工作稳定可靠、耗电量小又能直接与现有电动车的点火锁安装环境兼容的新型低成本低功耗电动车点火锁是目前亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述直接采用类似汽车的防盗系统则成本太高，防盗系统过多地提高耗电量也会在一定程度上影响电动车的有效行驶距离问题，提供一种新型低成本低功耗电动车防盗电控点火锁及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动车防盗电控点火锁系统，包括用于固定件、安全锁、机械联动触点、安全控制电路和与安全锁匹配的安全钥匙，安全锁和安全控制电路均固定在固定件上，所述安全控制电路包括主控器、电控开关、匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器，所述的安全锁包括锁盖、锁壳、若干个插片、锁芯和滑动锁头，所述的锁盖盖设在所述锁壳的锁孔外侧，所述锁壳套设在所述锁芯的外侧，所述的插片穿设在所述锁芯的上壁处，所述锁壳与所述锁芯之间设置有供插片运动的空腔，所述空腔内壁与匹配检测传感器固定连接，所述匹配检测传感器与所述插片的上端位于同一平面，所述锁芯的输出端与所述的滑动锁头机械联动，所述滑动锁头包括曲轴、传动件、联动杆和滑动锁块，所述滑动锁块与联动杆一端连接，所述联动杆套设在曲轴上，所述联动杆的另一端为自由端，所述固定件对应联动杆的自由端位置固定锁芯转角检测传感器，锁芯转角检测传感器为用于检测联动杆自由端旋转方向的锁芯转角检测传感器，所述机械联动触点通过传动件与所述的滑动锁块联动，所述机械联动触点与所述电控开关串联后一端与电动车电源连接，所述机械联动触点与所述电控开关串联后另一端与电动车点火电路连接，所述匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器均与所述的主控器连接，所述电控开关的控制端与所述主控器连接，所述主控器还与电动车的喇叭电连接。本发明中的匹配检测传感器选用的是光电传感器，也可以选用相似功能的其他传感器，例如稍作变动即可采用霍尔传感器等其他传感器达到同样目的。

本发明带有钥匙匹配识别功能，在钥匙匹配不成功时，即使强行拧动锁芯也不会使电动车启动点火，从而大大提高了电动车的防盗性能；本发明只允许钥匙在OFF位置且不转动时才进行钥匙匹配识别，非该位置钥匙即使匹配也不被认可，从而消除了用近似钥匙试开锁的可能，进一步提高了电动车的防盗能力；具有报警输出功能，在钥匙不匹配或锁芯被强行拧开时，将输出报警信号，驱动电动车喇叭发出报警本发明通过光电传感器检测钥匙匹配，采用主控器的电控开关和锁芯拧动控制的机械触点开关串联控制点火，既提高了控制的可靠性，同时又极大地降低了对电控开关性能参数的要求，从而大大降低了器件成本和体积。

作为优选，所述的主控器为电动车的车载单片机。

作为优选，所述电控开关为继电器，所述继电器的输入端与所述主控器电连接，所述继电器的输出端与所述机械联动触点连接。

作为优选，所述锁芯转角检测传感器包括第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，所述第二角度传感器位于所述第一角度传感器和第三角度传感器之间，所述第二角度传感器与所述检测联动杆自由端的复位位置处于同一直线，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均处于同一水平面，第二光电传感器和第三光电传感器均与主控器电连接。

作为优选，所述锁芯与锁壳的空腔内还设置有第二光电传感器和第三光电传感器，所述第二光电传感器和和第三光电传感器均设置在锁壳的前段，所述第二光电传感器和和第三光电传感器均水平横置，所述安全钥匙的金属钥匙杆上开设有若干个通孔，所述第二光电传感器和第三光电传感器均与所述的通孔位于同一水平面，第二光电传感器和第三光电传感器均与主控器电连接。

一种电动车防盗电控点火锁系统控制方法，适用于如权利要求5所述的电动车防盗电控点火锁系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：主控器处于工作状态，安全钥匙插入后由机械结构起到机械防盗作用；

步骤二，当安全钥匙插入时，第二光电传感器和第三光电传感器信号输出信号发生变化，主控器获取第二光电传感器和第三光电传感器的输出信号，主控器计算第二光电传感器和第三光电传感器的输出信号是否符合预设结果，若符合预设结果进入步骤三，若不符合预设结果则主控器发出报警信号，电动车的喇叭发出报警声；

步骤三，当安全钥匙完全插入时，主控器获取匹配检测传感器信号和锁芯转角检测传感器信号，主控器将获取的匹配检测传感器信号和锁芯转角检测传感器信号与预设数字信号进行核对，若结果与预设数字信号相同则进入步骤四，否则主控器发出报警信号，电动车的喇叭发出报警声；

步骤四：主控器发出控制信号至电控开关，电控开关受控闭合，此时，转动安全钥匙，滑动锁头带动机械联动触点，机械联动触点闭合，电动车点火电路导通，电动车点火启动。

作为优选，所述步骤二中主控器记录的预设结果为第二光电传感器和第三光电传感器同一时间输出信号的逻辑关系对应表。这样设置，只需要两个光电传感器就可以对若干个通孔进行校验，比一般做法要节省很多的成本，一般的做法都是要是上设置几个通孔，就需要在相应位置配设几个光电传感器，这样做，成本高是必然的，而且每个锁都要有变化，生产成本也大幅度上升。

本发明的实质性效果是：成本低、防盗性能好、工作稳定可靠、耗电量小又能直接与现有电动车的点火锁安装环境兼容，其控制方法稳定准确。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明中的一种电路结构示意图；

图3是本发明中使用的光电传感器的具体电路结构图；

图4是本发明中预设的第二光电传感器和第三光电传感器同一时间输出信号的逻辑关系对应表波形图。

图中：1、安全钥匙，2、锁盖，3、锁壳，4、锁芯，5、滑动锁头，6、机械联动触点，7、主控器，8、导线，9、锁芯转角检测传感器，10、匹配检测传感器，11、插片，12、通孔，13、第二光电传感器，14、第三光电传感器，20、存储器，21、电动车点火电路，26、波形图预设的第二光电传感器，27、波形图预设的第二光电传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种电动车防盗电控点火锁系统(参见附图1和附图2)，包括用于电动车固定整个系统的固定件、安全锁、机械联动触点6、安全控制电路和与安全锁匹配的安全钥匙1，安全锁和安全控制电路均固定在固定件上，所述安全控制电路包括主控器7、电控开关、匹配检测传感器10和锁芯转角检测传感器9，所述的安全锁包括锁盖2、锁壳3、若干个插片11、锁芯4和滑动锁头5，所述的锁盖盖设在所述锁壳的锁孔外侧，所述锁壳套设在所述锁芯的外侧，所述的插片穿设在所述锁芯的上壁处，所述锁壳与所述锁芯之间设置有供插片运动的空腔，所述空腔内壁与匹配检测传感器固定连接，所述匹配检测传感器与所述插片的上端位于同一平面，所述锁芯的输出端与所述的滑动锁头机械联动，所述滑动锁头包括曲轴、传动件、联动杆和滑动锁块，所述滑动锁块与联动杆一端连接，所述联动杆套设在曲轴上，所述联动杆的另一端为自由端，所述固定件对应联动杆的自由端位置固定锁芯转角检测传感器，锁芯转角检测传感器为用于检测联动杆自由端旋转方向的锁芯转角检测传感器，所述机械联动触点通过传动件与所述的滑动锁块联动，所述机械联动触点与所述电控开关串联后一端与电动车电源连接，所述机械联动触点与所述电控开关串联后另一端与电动车点火电路21连接，所述匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器均与所述的主控器连接，所述电控开关的控制端通过导线8与所述主控器连接，所述主控器还与电动车的喇叭电连接。所述的主控器为电动车的车载单片机。车载单片机上电连接有存储有各项核对用预设结果的存储器20，本实施例中的电控开关为继电器，所述继电器的输入端与所述主控器电连接，所述继电器的输出端与所述机械联动触点连接。所述锁芯转角检测传感器包括第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，所述第二角度传感器位于所述第一角度传感器和第三角度传感器之间，所述第二角度传感器与所述检测联动杆自由端的复位位置处于同一直线，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均处于同一水平面。所述锁芯与锁壳的空腔内还设置有第二光电传感器和第三光电传感器，所述第二光电传感器和和第三光电传感器均设置在锁壳的前段，所述第二光电传感器和和第三光电传感器均水平横置，所述安全钥匙的金属钥匙杆上开设有三个通孔12，所述第二光电传感器13和第三光电传感器14均与所述的通孔位于同一水平面，第二光电传感器和第三光电传感器均与主控器电连接。本实施例中的匹配检测传感器选用的是光电传感器。第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均采用的是光电传感器触发的形式来进行计算，第二角度传感器信号输出为0时说明滑动锁头处于复位位置，而第一角度传感器信号输出为0时说明滑动锁头处于正向转动位置，而第三角度传感器信号输出为0时说明滑动锁头处于正向转动位置，以此来判断当前滑动锁头的转动方式。本实施例中使用的锁芯转角检测传感器、匹配检测传感器、第二光电传感器和和第三光电传感器这四种传感器中的光电传感器(参见附图3)均为相同的光电传感器，且均由电动车电池变压供电。锁芯转角检测传感器与车载单片机的P1.0口、P1.1口和P1.2口连接，匹配检测传感器与车载单片机P1.3口连接，第二光电传感器与车载单片机P1.4口连接，第三光电传感器与车载单片机P1.5口连接。

一种电动车防盗电控点火锁系统控制方法，适用于上述实施例的电动车防盗电控点火锁系统，包括以下步骤：

步骤一：主控器处于工作状态，安全钥匙插入后由机械结构起到机械防盗作用；

步骤二，当安全钥匙插入时，第二光电传感器和第三光电传感器信号输出信号发生变化，主控器获取第二光电传感器和第三光电传感器的输出信号，主控器计算第二光电传感器和第三光电传感器的输出信号是否符合预设结果，若符合预设结果进入步骤三，若不符合预设结果则主控器发出报警信号，电动车的喇叭发出报警声；步骤二中主控器记录的预设结果为第二光电传感器和第三光电传感器同一时间输出信号的逻辑关系对应表；

步骤三，当安全钥匙完全插入时，主控器获取匹配检测传感器信号和锁芯转角检测传感器信号，主控器将获取的匹配检测传感器信号和锁芯转角检测传感器信号与预设数字信号进行核对，若结果与预设数字信号相同则进入步骤四，否则主控器发出报警信号，电动车的喇叭发出报警声；

步骤四：主控器发出控制信号至电控开关，电控开关受控闭合，此时，转动安全钥匙，滑动锁头带动机械联动触点，机械联动触点闭合，电动车点火电路导通，电动车点火启动。

具体执行步骤如下：

当安全钥匙插入锁芯时，第二光电传感器和第三光电传感器信号输出信号发生变化(参见附图4)，主控器对照预设的第二光电传感器和第三光电传感器同一时间输出信号的逻辑关系对应表波形图可以得知主控器P1.4口和主控器P1.5口的预设逻辑关系，例如在波形图预设的第二光电传感器波形26、波形图预设的第二光电传感器波形27的情况下，

当主控器P1.5口输入为第一个高电平波形时，主控器P1.4口输入应为低电平波形；

当主控器P1.5口输入为第二个高电平波形时，主控器P1.4口输入应为高电平波形，

当主控器P1.5口输入为第三个高电平波形时，主控器P1.4口输入应为低电平波形，

当主控器P1.4口输入为第三个高电平波形时，主控器P1.5口输入应为低电平波形，

如果主控器检测到的信号与上述不符合或者某一信号电平时间过长，都可认为安全钥匙不是匹配的钥匙，主控器发出报警信号。这样也防止了采用撞击钥匙开锁的可能性。

完全插入钥匙之后，如果安全钥匙匹配，插片即可全部收拢，该状态即被钥匙匹配检测传感器检测到，并发出钥匙匹配检测信号，否则，如果钥匙不匹配，插片便不能全部收拢，该状态同样能被钥匙匹配检测传感器检测到，并发出钥匙不匹配检测信号。当锁芯转动时将带用滑动锁头作上下运动，锁芯转角检测传感器通过检测滑动锁头的运动即可测得锁芯当前的转动位置。当锁芯处于OFF位置并没有发生转动时，该状态可以被锁芯转角检测传感器检测到，并发出锁芯位于OFF转角位置信号，当锁芯转到ON位置时，该状态同样可以被锁芯转角检测传感器检测到，并发出锁芯位于ON转角位置信号。同时，当锁芯处于OFF位置，用非匹配钥匙试开锁的情况，并发生来回转到时该状态同样可以被锁芯转角检测传感器检测到，并发出锁芯位于OFF位置反复转动的信号。主控器根据当前获取的信号信息得出如果锁芯位置信息和钥匙匹配信息，只有在锁芯处在OFF位置，锁芯没有发生来回转动，以及钥匙检测匹配这三个条件同时成立时驱动电控开关受控闭合，此时当锁芯拧动到ON位置时，机械联动触点导通，电动车点火成功。否则，以上三个条件只要有一个不满足，均可判定为盗开，此时单片机均会使点火控制电路模块断开点火电路。此时即使锁芯被强行拧动到ON位置使机械联动触点导通，由于电控点火触点未导通，电动车仍然无法正常点火，盗开失效，从而起到了防盗的作用。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种电动车防盗电控点火锁系统，包括固定件、安全锁、机械联动触点、安全控制电路和与安全锁匹配的安全钥匙，安全锁和安全控制电路均固定在固定件上，其特征在于：所述安全控制电路包括主控器、电控开关、匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器，所述的安全锁包括锁盖、锁壳、若干个插片、锁芯和滑动锁头，所述的锁盖盖设在所述锁壳的锁孔外侧，所述锁壳套设在所述锁芯的外侧，所述的插片穿设在所述锁芯的上壁处，所述锁壳与所述锁芯之间设置有供插片运动的空腔，所述空腔内壁与匹配检测传感器固定连接，所述匹配检测传感器与所述插片的上端位于同一平面，所述锁芯的输出端与所述的滑动锁头机械联动，所述滑动锁头包括曲轴、传动件、联动杆和滑动锁块，所述滑动锁块与联动杆一端连接，所述联动杆套设在曲轴上，所述联动杆的另一端为自由端，所述固定件对应联动杆的自由端位置固定锁芯转角检测传感器，锁芯转角检测传感器为用于检测联动杆自由端旋转方向的锁芯转角检测传感器，所述机械联动触点通过传动件与所述的滑动锁块联动，所述机械联动触点与所述电控开关串联后一端与电动车电源连接，所述机械联动触点与所述电控开关串联后另一端与电动车点火电路连接，所述匹配检测传感器和锁芯转角检测传感器均与所述的主控器连接，所述电控开关的控制端与所述主控器连接，所述主控器还与电动车的喇叭电连接。

2.根据权利要求1所述的电动车防盗电控点火锁系统，其特征在于：所述的主控器为电动车的车载单片机。

3.根据权利要求1所述的电动车防盗电控点火锁系统，其特征在于：所述电控开关为继电器，所述继电器的输入端与所述主控器电连接，所述继电器的输出端与所述机械联动触点连接。

4.根据权利要求1所述的电动车防盗电控点火锁系统，其特征在于：所述锁芯转角检测传感器包括第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，所述第二角度传感器位于所述第一角度传感器和第三角度传感器之间，所述第二角度传感器与所述检测联动杆自由端的复位位置处于同一直线，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均处于同一水平面。

5.根据权利要求4所述的电动车防盗电控点火锁系统，其特征在于：所述锁芯与锁壳的空腔内还设置有第二光电传感器和第三光电传感器，所述第二光电传感器和和第三光电传感器均设置在锁壳的前段，所述第二光电传感器和和第三光电传感器均水平横置，所述安全钥匙的金属钥匙杆上开设有若干个通孔，所述第二光电传感器和第三光电传感器均与所述的通孔位于同一水平面，第二光电传感器和第三光电传感器均与主控器电连接。

6.一种电动车防盗电控点火锁系统控制方法，适用于如权利要求5所述的电动车防盗电控点火锁系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：主控器处于工作状态，安全钥匙插入后由机械结构起到机械防盗作用；

步骤二，当安全钥匙插入时，第二光电传感器和第三光电传感器信号输出信号发生变化，主控器获取第二光电传感器和第三光电传感器的输出信号，主控器计算第二光电传感器和第三光电传感器的输出信号是否符合预设结果，若符合预设结果进入步骤三，若不符合预设结果则主控器发出报警信号，电动车的喇叭发出报警声；

步骤三，当安全钥匙完全插入时，主控器获取匹配检测传感器信号和锁芯转角检测传感器信号，主控器将获取的匹配检测传感器信号和锁芯转角检测传感器信号与预设数字信号进行核对，若结果与预设数字信号相同则进入步骤四，否则主控器发出报警信号，电动车的喇叭发出报警声；

步骤四：主控器发出控制信号至电控开关，电控开关受控闭合，此时，转动安全钥匙，滑动锁头带动机械联动触点，机械联动触点闭合，电动车点火电路导通，电动车点火启动。

7.根据权利要求6所述的一种电动车防盗电控点火锁系统控制方法，其特征在于：所述步骤二中主控器记录的预设结果为第二光电传感器和第三光电传感器同一时间输出信号的逻辑关系对应表。