CN106314359B

CN106314359B - 电动汽车调速防盗控制器

Info

Publication number: CN106314359B
Application number: CN201610817255.6A
Authority: CN
Inventors: 彭希南
Original assignee: 彭希南
Current assignee: Longyan Hengyue Machinery Equipment Co., Ltd
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-07-06
Anticipated expiration: 2036-09-13
Also published as: CN106314359A

Abstract

一种电动汽车调速防盗控制器，由驾驶员随身携带的遥控器和安装在电动汽车驾驶室内的调速防盗踏板两部分组成，其要点在于：所述的电动汽车调速防盗控制器将踏板调速与防盗控制器集成并封装在铸铝合金底壳与盖板所包围的壳体中，内置的PCB板上有单片机、信号调理芯片、RF无线收发芯片、线性霍尔传感器，踩动调速踏板，线性霍尔传感器将感应出踏板转动轴同步带动防磁凸头上的弧形永磁体的磁感应强度，单片机将获得的A/D采样值，然后以单总线方式输出加密后的加速、减速脉冲代码串；泊车驻停时，RF无线收发芯片可接收来自遥控器上的开锁、闭锁、禁音键操作，经单片机解码后，向电动汽车电机控制器传输加密后的开锁、闭锁、禁音的脉冲代码串。

Description

电动汽车调速防盗控制器

技术领域

本发明涉及电动汽车调速防盗控制器，主要应用于电动汽车调速控制和泊车驻停防盗。

背景技术

常见的电动汽车调速踏板和防盗控制器是两个单独的部件，防盗器通常采用了固定码或滚动码或跳码加密技术，由于这些密码都很有规律，遥控器发出的无线控制信息极易被非法截取解码，防盗效果不理想。如何将电动汽车的调速和防盗功能集成于一体，又将防盗控制器与电机控制器有效结合，消除现有电动汽车泊车驻停时出现的安全防范漏洞，正是本发明着力要解决的问题。

发明内容

技术问题

本发明涉及一种新型的电动汽车调速防盗控制器，本发明的主要目的是将电动汽车调速防盗控制器由原来的两个单独部件集成于一体，并将防盗控制器与电机控制器有效结合，做到系统最省，整体最优。为此，本发明提出了如下的技术问题：

1、设计一种新型的电动汽车调速防盗控制器拓扑结构方案。

2、软件方面采用哈希加密解密算法和密钥分配方案，遥控器发出的加密码很长，并且40亿次都不重复，保证别有用心者无法从空中截取密码，因为每次获得的随机密码都不相同。

3、电动汽车调速防盗控制器电缆采用四线制与电机控制器接口，不过信号线输出的不是0至4.3V的模拟信号，而是加密后的加速、减速、开锁、解锁、寻车脉冲代码串，电机控制器通过哈希同步解密算法解码，这样就保证了觊觎已久的作案人即使更换一个调速踏板也不能把电动汽车偷走，这正是本发明的关键所在。

技术方案

为此，本发明提出了一种电动汽车调速防盗控制器方案，该方案的最大特点是重新定义了一种新型的电动汽车调速防盗控制器拓扑结构，并且将传统意义上的电动汽车模拟调速踏板变成数字调速踏板；另一方面，调速踏板结构中内嵌防盗模块，采用了哈希加密算法和硬件柔化技术，从而使电动汽车调速防盗控制器形成一体化模式。

其技术方案具体如下：

一种电动汽车调速防盗控制器，由驾驶员随身携带的遥控器和安装在电动汽车驾驶室内的调速防盗踏板两部分组成，所述的遥控器上带有开锁键、闭锁键、禁音键、LED指示灯以及可以控制钥匙收回的弹出按钮，调速防盗踏板包括：铸铝合金底壳、铝合金盖板、调速踏板、法兰盘、回位弹簧、踏板转动轴、防磁凸头、弧形永磁体、PCB板、四芯电缆线以及四芯插头，所述的铸铝合金底壳上有一个防水插座、四个底壳安装孔和四个盖板固定孔，其要点在于：

所述的电动汽车调速防盗控制器将踏板调速与防盗控制器集成并封装在铸铝合金底壳、铝合金盖板所包围的壳体中，所述的铸铝合金底壳一侧开有转动轴安装孔，在转动轴安装孔处安装有法兰盘，所述的调速踏板上有一个踏板轴孔，踏板转动轴穿过铸铝合金底壳上的转动轴安装孔和法兰盘后，在与踏板轴孔相连，所述的踏板转动轴上安装有一个使调速踏板自动复位的回位弹簧和一个尼龙材质的防磁凸头，防磁凸头的一端嵌入一个弧形永磁体，所述的防磁凸头与踏板转动轴、调速踏板同步转动，所述的铸铝合金底壳的两边内侧各开有一道嵌槽，PCB板插入嵌槽中，所述的PCB板上有单片机、信号调理芯片、RF无线收发芯片、线性霍尔传感器、蜂鸣器、晶体、四芯电缆线焊接孔以及一个矩形磁感应窗口，所述的线性霍尔传感器焊牢在PCB板上后，再将线性霍尔传感器嵌入PCB板（6）上的矩形磁感应窗口中，其线性霍尔传感器的磁感应平面对准防磁凸头上的弧形永磁体平面，脚踏调速踏板时，踏板转动轴同步带动防磁凸头上的弧形永磁体，近距离掠过PCB板上的磁感应窗口。

所述的线性霍尔传感器的输出引脚与单片机的模拟/数字（A/D）转换引脚相连，线性霍尔传感器根据调速踏板转动的角度，向单片机的模拟/数字（A/D）转换引脚输出0至4.3V的模拟电压信号。

所述的电动汽车调速防盗控制器采用单数据总线工作模式，四芯电缆线一端焊接在PCB板上的四芯电缆线焊接孔处，另一端穿过防水插座（13）与一个四芯插头相连，四芯插头再与电动汽车电机控制器的四芯插座相连，所述的四芯电缆线分别为：红色线为电源正极、黑色线为电源负极、绿色线为数据信号线，白色线为无线收发天线，绿色信号线与单片机的I/O引脚相连，电动汽车处于运动状态时，单片机的该I/O引脚输出加密后的加速、减速脉冲代码串。

所述的PCB板上的RF无线收发芯片的信号输入端与PCB板上的四芯电缆线焊接孔处的白色线相连，晶体与RF无线收发芯片的晶振端相连，RF无线收发芯片的信号输出先与信号调理芯片相连，信号调理芯片再与单片机的I/O引脚相连，电动汽车泊车驻停后，RF无线收发芯片可接收来自遥控器上的开锁键，闭锁键，禁音键操作，经单片机解码后，蜂鸣器发出响应，绿色信号线向电动汽车电机控制器传输加密后的开锁、闭锁、闭音的脉冲代码串。

技术效果

本发明提出的电动汽车调速防盗控制器有如下有益效果：

1、本发明所述的电动汽车调速防盗控制器，在拓扑结构上，它改变了电动汽车调速防盗控制器分开安装的传统模式，而是将调速转把和防盗控制器采取一体化结构，增强了其可靠性，实现了系统最省，整体最优。

2、本发明所述的电动汽车调速防盗控制器采用的是数字调速，输出的不是0至4.3V的模拟信号，而是加密后的加速、减速、开锁、解锁脉冲代码串，当电动汽车处于泊车状态时，按下遥控器上的闭锁键，电动汽车处于警戒状态，这时即使踩动调速踏板，也不能开走电动汽车，这样就保证了觊觎已久的作案人即使更换一个传统的调速踏板也不能把电动汽车偷走，这正是本发明的关键所在。

3、为了克服固定码或滚动码或跳码加密技术方面的不足，软件方面采用哈希加密解密算法和密钥分配方案，保证遥控器每次发出的加密代码都不重复，使别有用心者无法从空中截取密码，因为，每次截获得的密码都不相同。

显然，本发明所述的电动汽车调速防盗控制器，已不再是几种单一技术的集成，而是一种综合了调速与泊车防盗的全新控制技术的集合，它使电动汽车的调速和防盗合二为一。

附图说明

图1 电动汽车调速防盗控制器外形图一；

图2 电动汽车调速防盗控制器外形图二；

图3 电动汽车调速防盗控制器外形图三；

图4 电动汽车调速防盗控制器去掉盖板后内部图一；

图5 电动汽车调速防盗控制器去掉盖板后内部图二；

图6 电动汽车调速防盗控制器去掉盖板后内部图三；

图7 电动汽车调速防盗控制器背面视图；

图8 单独的PCB板视图一；

图9 单独的PCB板视图二；

图10 电动汽车调速防盗控制器爆炸图一；

图11 电动汽车调速防盗控制器爆炸图二；

图12 电动汽车调速防盗控制器爆炸图三；

图13 电动汽车调速防盗控制器爆炸图四；

图14 电动汽车调速防盗控制器爆炸图五；

图15 电动汽车调速防盗控制器爆炸图六；

图16 遥控器外形图。

标号说明：

1 铸铝合金底壳

11 四芯电缆线 12 四芯插头

13 防水插座 14 底壳安装孔

15 盖板固定孔 16 嵌槽

2 铝合金盖板

3 调速踏板

31 回位弹簧 32 踏板转动轴

33 防磁凸头 34 弧形永磁体

35 踏板轴孔

4 法兰盘

5 转动轴安装孔

6 PCB板

61 单片机 62 信号调理芯片

63 RF无线收发芯片 64 线性霍尔传感器

65 蜂鸣器 66 晶体

67 矩形磁感应窗口 68 四芯电缆线焊接孔

7 遥控器

71 弹出按钮 72 开锁键

73 闭锁键 74 禁音键

75 LED指示灯 76 钥匙

具体实施方式

本发明如图1至图16所示。

下面结合附图说明本发明的具体实施方案：

一种电动汽车调速防盗控制器，由驾驶员随身携带的遥控器和安装在电动汽车驾驶室内的调速防盗踏板两部分组成，所述的遥控器（7）上带有开锁键（72）、闭锁键（73）、禁音键（74）、LED指示灯（75）以及可以控制钥匙（76）收回的弹出按钮（71），调速防盗踏板包括：铸铝合金底壳（1）、铝合金盖板（2）、调速踏板（3）、法兰盘（4）、回位弹簧（31）、踏板转动轴（32）、防磁凸头（33）、弧形永磁体（34）、PCB板（6）、四芯电缆线（11）以及四芯插头（12），所述的铸铝合金底壳（1）上有一个防水插座（13）、四个底壳安装孔（14）和四个盖板固定孔（15），其要点在于：

所述的电动汽车调速防盗控制器将踏板调速与防盗控制器集成并封装在铸铝合金底壳（1）、铝合金盖板（2）所包围的壳体中，

所述的铸铝合金底壳（1）一侧开有转动轴安装孔（5），在转动轴安装孔（5）处安装有法兰盘（4），

所述的调速踏板（3）上有一个踏板轴孔（35），踏板转动轴（32）穿过铸铝合金底壳（1）上的转动轴安装孔（5）和法兰盘（4）后，在与踏板轴孔（35）相连，

所述的踏板转动轴（32）上安装有一个使调速踏板（3）自动复位的回位弹簧（31）和一个尼龙材质的防磁凸头（33），防磁凸头（33）的一端嵌入一个弧形永磁体（34），所述的防磁凸头（33）与踏板转动轴（32）、调速踏板（3）同步转动，

所述的铸铝合金底壳（1）的两边内侧各开有一道嵌槽（16），PCB板（6）插入嵌槽（16）中，

所述的PCB板（6）上有单片机（61）、信号调理芯片（62）、RF无线收发芯片（63）、线性霍尔传感器（64）、蜂鸣器（65）、晶体（66）、四芯电缆线焊接孔（68）以及一个矩形磁感应窗口（67），

所述的线性霍尔传感器（64）焊牢在PCB板（6）上后，再将线性霍尔传感器（64）嵌入PCB板（6）上的矩形磁感应窗口（67）中，其线性霍尔传感器（64）的磁感应平面对准防磁凸头（33）上的弧形永磁体（34）平面，脚踏调速踏板（3）时，踏板转动轴（32）同步带动防磁凸头（33）上的弧形永磁体（34），近距离掠过PCB板（6）上的磁感应窗口（67）。

所述的线性霍尔传感器（64）的输出引脚与单片机（61）的模拟/数字（A/D）转换引脚相连，线性霍尔传感器（64）根据调速踏板（3）转动的角度，向单片机（61）的模拟/数字（A/D）转换引脚输出0至4.3V的模拟电压信号。

所述的电动汽车调速防盗控制器采用单数据总线工作模式，四芯电缆线（11）一端焊接在PCB板（6）上的四芯电缆线焊接孔（68）处，另一端穿过防水插座（13）与一个四芯插头（12）相连，四芯插头（12）再与电动汽车电机控制器的四芯插座相连，所述的四芯电缆线（11）分别为：红色线为电源正极、黑色线为电源负极、绿色线为数据信号线，白色线为无线收发天线，绿色信号线与单片机（61）的I/O引脚相连，电动汽车处于运动状态时，单片机（61）的该I/O引脚输出加密后的加速、减速脉冲代码串。

所述的PCB板（6）上的RF无线收发芯片（62）的信号输入端与PCB板（6）上的四芯电缆线焊接孔（68）处的白色线相连，晶体（66）与RF无线收发芯片（63）的晶振端相连，RF无线收发芯片（63）的信号输出先与信号调理芯片（62）相连，信号调理芯片（62）再与单片机（61）的I/O引脚相连，电动汽车泊车驻停后，RF无线收发芯片（63）可接收来自遥控器（7）上的开锁键（72），闭锁键（73），禁音键（74）操作，经单片机（61）解码后，蜂鸣器（65）发出响应，绿色信号线向电动汽车电机控制器传输加密后的开锁、闭锁、闭音的脉冲代码串。

所述的脉冲代码串为一个引导码（T1）+识别加密码(T2)+数据码(T3)组成，一个完整脉冲代码串时间为100ms；两个数据码的间隔时间为200ms。

遥控器（7）采用315MHz公共频段，支持无线通信射频操作。在电动汽车已熄火的情形下，按下开锁键（73），遥控器上的LED指示灯（75）会闪光提示一次，蜂鸣器（65）响一声，表明防盗器已经解锁，可以踩动调速踏板（3），正常行驶；在电动汽车已熄火的情形下，按闭锁键（72），遥控器上的LED指示灯（75）会先闪光2次，蜂鸣器（65）响二声，3秒钟后，防盗器已进入警戒状态，这时踩动调速踏板（3），电动汽车不会运转；如果人为故意踩动调速踏板（3）五次以上，蜂鸣器（65）会发出持续30秒钟的报警响声；在电动汽车已熄火的情形下，按下禁音键（74），遥控器上的LED指示灯（75）会先闪光4次，蜂鸣器（65）则不发声。

本发明的新颖巧妙之处在于：

本发明所述的电动汽车调速防盗控制器，在拓扑结构上，它改变了电动汽车调速防盗控制器分开安装的传统模式，而是将调速踏板和防盗控制器采取一体化结构，增强了其可靠性，实现了系统最省，整体最优。

本发明中，采用了双层加密方案，为了保证遥控器每次发出的加密代码都不重复，软件方面采用哈希加密解密算法和密钥分配方案，由于随机有40亿次的密码选择，保证了遥控器每次发出的加密代码都不重复，从而使别有用心者无法从空中截取密码或复制拷贝密码，因为，他每次截获得的密码都不相同。

另一方面，本发明所述的电动汽车调速防盗控制器采用的是数字调速，向电机控制器输出的并非0至4.3V的模拟电压信号，而是加密后的加速、减速、开锁、解锁脉冲代码串，数字调速由于经过了数字滤波，抗干扰能力强，误动作少，调速效果好。当电动汽车处于泊车状态时，按下遥控器上的闭锁键，电动汽车处于警戒状态，这时外人即使进入车内，套开钥匙，踩动调速踏板，也不能开走电动汽车；觊觎已久的作案者如果更换一个普通的调速踏板也不能把电动汽车偷走，因为与本发明配套的电机控制器不接受模拟调速信号，这正是本发明的关键所在。

特别有意义的是，本发明所提出的电动汽车调速防盗控制器，合二为一并强化了加密措施，代表了电动汽车调速踏板与防盗控制器的发展方向，可靠性高，应用前景相当广阔。

Claims

1.一种电动汽车调速防盗控制器，由驾驶员随身携带的遥控器和安装在电动汽车驾驶室内的调速防盗踏板两部分组成，所述的遥控器（7）上带有开锁键（72）、闭锁键（73）、禁音键（74）、LED指示灯（75）以及可以控制钥匙（76）收回的弹出按钮（71），

调速防盗踏板包括：铸铝合金底壳（1）、铝合金盖板（2）、调速踏板（3）、法兰盘（4）、回位弹簧（31）、踏板转动轴（32）、防磁凸头（33）、弧形永磁体（34）、PCB板（6）、四芯电缆线（11）以及四芯插头（12），所述的铸铝合金底壳（1）上有一个防水插座（13）、四个底壳安装孔（14）和四个盖板固定孔（15），其特征在于：

所述的电动汽车调速防盗控制器采用单数据总线工作模式，四芯电缆线（11）一端焊接在PCB板（6）上的四芯电缆线焊接孔（68）处，另一端穿过防水插座（13）与一个四芯插头（12）相连，四芯插头（12）再与电动汽车电机控制器的四芯插座相连，所述的四芯电缆线（11）分别为：红色线为电源正极、黑色线为电源负极、绿色线为数据信号线，白色线为无线收发天线，绿色信号线与单片机（61）的I/O引脚相连，电动汽车处于运动状态时，单片机（61）的该I/O引脚输出加密后的加速、减速脉冲代码串；

2.根据权利要求1所述的电动汽车调速防盗控制器，其特征在于：所述的线性霍尔传感器（64）的输出引脚与单片机（61）的模拟/数字（A/D）转换引脚相连，线性霍尔传感器（64）根据调速踏板（3）转动的角度，向单片机（61）的模拟/数字（A/D）转换引脚输出0至4.3V的模拟电压信号。

3.根据权利要求1所述的电动汽车调速防盗控制器，其特征在于：所述的PCB板（6）上的RF无线收发芯片（62）的信号输入端与PCB板（6）上的四芯电缆线焊接孔（68）处的白色线相连，晶体（66）与RF无线收发芯片（63）的晶振端相连，RF无线收发芯片（63）的信号输出先与信号调理芯片（62）相连，信号调理芯片（62）再与单片机（61）的I/O引脚相连，电动汽车泊车驻停后，RF无线收发芯片（63）可接收来自遥控器（7）上的开锁键（72），闭锁键（73），禁音键（74）操作，经单片机（61）解码后，蜂鸣器（65）发出响应，绿色信号线向电动汽车电机控制器传输加密后的开锁、闭锁、闭音的脉冲代码串。