CN106314660B - 电动摩托车调速防盗转把控制器 - Google Patents
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Abstract
一种电动摩托车调速防盗转把控制器,由随身携带的防盗遥控器和安装在电动摩托车方向操纵杆上的调速防盗转把两部分组成,其要点在于:所述的电动摩托车调速防盗转把控制器将调速与防盗控制一体化集成,并且封装在转把手柄与转把端盖壳体和盖板所包围的结构中,内置的PCB板上焊接有RF无线收发芯片、单片机、霍尔传感器元件,转动转把,霍尔传感器将感应出转把上内嵌的永磁体磁感应强度,单片机将获得的A/D采样值,然后输出加密后的加速、减速脉冲代码串;电动摩托车驻停时,RF无线收发芯片可接收来自遥控器上的开锁、闭锁、寻车键操作,经单片机解码后,向电动摩托车电机控制器传输加密后的开锁、闭锁、寻车的脉冲代码串。
Description
技术领域
本发明涉及的调速防盗转把控制器,主要应用于两轮电动摩托车和电动自行车运动时调速,泊车后防盗。
背景技术
传统的电动摩托车调速转把和防盗控制器是两个单独的部件。传统的电动摩托车调速转是一种线性调速部件,通常安装在电动摩托车骑行时右手边方向,转把的转动角度范围在0至30度之间,转把线三根,分别是红色+5V电源线、黑色负极线、绿色信号线,这三根转把线与电机控制器相连,其中绿色信号线输出的是0至4.3V的模拟信号,功能单一。
大多数电动摩托车防盗器独立封装在一个控制壳体内,与电机控制器相连,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。如何将电动摩托车的调速和防盗集成于一体,消除现有电动摩托车中泊车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摩托车调速防盗转把控制器,本发明的主要目的是将电动摩托车调速转把和防盗控制器由原来的两个单独部件集成于一体,而且干脆集成在电动摩托车调速转把中,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摩托车调速防盗转把拓扑结构方案。
2、软件方面采用哈希加密解密算法,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,他每次获得的随机密码都不相同。
3、更重要的是,电动摩托车调速防盗转把控制器电缆也采用三线制输出,以实现与电机控制器在硬件接口方面的兼容,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,这样就保证了觊觎已久的作案人即使更换一个调速转把也不能把电动摩托车偷走,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摩托车调速防盗转把控制器方案,该方案的最大特点是重新定义了一种新型的电动摩托车调速防盗转把拓扑结构,并且将传统意义上的电动摩托车模拟调速转把变成数字调速转把;另一方面,转把拓扑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,从而使电动摩托车调速防盗转把控制器形成一体化模式。
其技术方案具体如下:
一种电动摩托车调速防盗转把控制器,由随身携带的防盗遥控器和安装在电动摩托车方向操纵杆上的调速防盗转把两部分组成,所述的防盗遥控器上带有可以控制钥匙收回的弹出按钮,开锁键、闭锁键、寻车键、遥控器LED灯,调速防盗转把部分包括:转把手柄、转把端盖壳体、盖板、内衬铁环、回位弹簧、PCB板、弧状永磁体、三芯电缆线,其特征在于:
所述的电动摩托车调速防盗转把控制器将调速与防盗控制一体化集成,并封装在转把手柄与转把端盖壳体和盖板所包围的结构中,所述的转把端盖壳体为一个大圆弧和一个小圆弧组成的环状壳体,其中在大圆弧的中心处有一个圆形的内凹台阶,内衬铁环嵌入其中,转把端盖壳体的大圆弧边缘处有第二回位弹簧孔,侧壁上开有内衬铁环安装孔,小圆弧的边缘处有一个出线桩,出线桩中心处有一个出线孔,转把端盖上有发光二极管孔,在环状壳体内部的大圆弧中心处有一手柄套筒,环状壳体内部开有一个霍尔传感器安装槽,沿着小圆弧的内壁有内台阶,PCB板安装在内台阶上,通过两个倒齿定位,再用螺丝固定在PCB板固定孔中,所述的PCB板一面焊接有RF无线收发芯片、单片机、电解电容、蜂鸣器、晶体,另一面安装有霍尔传感器和指示发光二极管,所述的指示发光二极管从发光二极管孔露出。
所述的转把手柄上有弧状嵌槽,弧状嵌槽内嵌入弧状永磁体。
所述的霍尔传感器为线性霍尔器件,它通过PCB板上的三个霍尔传感器引脚焊接孔焊牢之后,再安装固定在霍尔传感器安装槽中,转把手柄与转把端盖壳体相连后,霍尔传感器的磁感应平面对准弧状永磁体平面,霍尔传感器根据转把手柄转动的角度,感应出不同磁场强度,输出0至4.3V的模拟电压信号,该信号送单片机的模拟/数字(A/D)转换引脚。
所述的转把手柄与转把端盖壳体、盖板之间存在如下的关联,所述的转把手柄开有旋转槽,转把手柄通过旋转凸头旋入转把端盖壳体,与之相连,螺旋状的回位弹簧套装在转把端盖壳体上的套筒上,回位弹簧的一端插入转把手柄上的第一回位弹簧孔,另一端插入转把端盖壳体上的第二回位弹簧孔,所述的盖板通过螺丝穿过盖板固定孔和挂耳上的螺丝孔将盖板固定在转把端盖壳体上,转把手柄与转把端盖壳体和盖板连成一个整体。
所述的电动摩托车调速防盗转把控制器采用单数据总线工作模式,三芯电缆线一端从出线桩的出线孔引出,通过三芯插头再与电动摩托车的电机控制器相连,另外一端分别穿过PCB板上的穿线孔与电缆线焊接孔相连,所述的三芯电缆线分别为:红色线为+5V电源、黑色线为负极、绿色线为数据信号线,其绿色信号线与单片机的I/O引脚相连,电动摩托车处于运动状态时,单片机根据模拟/数字转换引脚获得的A/D采样值,单片机该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板上的铜箔印制螺旋天线相连,晶体与RF无线收发芯片的晶振端相连,信号输出端与单片机的I/O引脚相连,电动摩托车驻停时,RF无线收发芯片可接收来自遥控器上的开锁键,闭锁键,寻车键操作,经单片机解码后,指示发光二极管发出相应的闪烁,绿色信号线向电动摩托车电机控制器传输的是加密后的开锁、闭锁、寻车的脉冲代码串。
技术效果
本发明提出的电动摩托车调速防盗转把控制器有如下有益效果:
1、本发明所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,在拓扑结构上,它改变了电动摩托车调速转把和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、本发明所述的电动摩托车调速防盗转把控制器电缆采用三线制输出,以实现与电机控制器在硬件接口方面的兼容,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、解锁脉冲代码串,当电动摩托车处于泊车状态时,按下遥控器上的闭锁键,电动摩托车处于警戒状态,这时即使转动调速转把,也不能开走电动摩托车,这样就保证了觊觎已久的作案人即使更换一个调速转把也不能把电动摩托车偷走,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,保证遥控器每次发出的加密码都不重复,使别有用心者无法从空中截取密码,因为,他每次获得的密码都不相同。
4、本发明中,霍尔传感器的引脚不再是通过引线连接,而是直接焊接在PCB板上,再定位安装槽中,从而提高了调速的控制精度和可靠性。
显然,本发明所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,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,它使电动摩托车的调速和防盗合二为一。
附图说明
图1 电动摩托车调速防盗转把控制器外形图一;
图2电动摩托车调速防盗转把控制器外形图二;
图3 转把端盖壳体正面图;
图4 转把端盖壳体内部图一;
图5 转把端盖壳体内部图二;
图6 单独的PCB板正视图;
图7 单独的PCB板外形图一;
图8 单独的PCB板外形图二;
图9 电动摩托车调速防盗转把控制器爆炸图一;
图10 电动摩托车调速防盗转把控制器爆炸图二;
图11 电动摩托车调速防盗转把控制器爆炸图三;
图12 电动摩托车调速防盗转把控制器爆炸图四;
图13遥控器外形图(钥匙收拢时);
图14 遥控器外形图(钥匙弹出时)。
标号说明:
1 转把手柄
11 三芯电缆线 12 旋转槽
13 旋转凸头 14 弧状嵌槽
15 第一回位弹簧孔 16 三芯插头
2 转把端盖壳体
20 内台阶 21 第二回位弹簧孔
22 套筒 23 挂耳
24 出线桩 25 出线孔
26 发光二极管孔 27 盖板固定孔
28 PCB板固定孔 29 倒齿
30 霍尔传感器安装槽 31 内衬铁环安装孔
32 内凹台阶
3 盖板
4 内衬铁环
41 内衬铁环内螺纹孔
5 回位弹簧
6 PCB板
60 穿线孔 61 RF无线收发芯片
62 单片机 63 电解电容
64 PCB板固定孔 65 霍尔传感器
66 晶体 67 指示发光二极管
68 三芯电缆线焊接孔 69 霍尔传感器引脚焊接孔
70 蜂鸣器
7 弧状永磁体
8 遥控器
81 弹出按钮 82 开锁键
83 闭锁键 84 禁音键
85 遥控器LED灯 86 钥匙
具体实施方式
本发明如图1至图14所示。
下面结合附图说明本发明的具体实施方案:
一种电动摩托车调速防盗转把控制器,由随身携带的防盗遥控器和安装在电动摩托车方向操纵杆上的调速防盗转把两部分组成,所述的防盗遥控器(8)上带有可以控制钥匙(86)收回的弹出按钮(81),开锁键(82)、闭锁键(83)、寻车键(84)、遥控器LED灯(85),调速防盗转把部分包括:转把手柄(1)、转把端盖壳体(2)、盖板(3)、内衬铁环(4)、回位弹簧(5)、PCB板(6)、弧状永磁体(7)、三芯电缆线(11),其特征在于:
所述的电动摩托车调速防盗转把控制器将调速与防盗控制一体化集成,并封装在转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)和盖板(3)所包围的结构中,所述的转把端盖壳体(2)为一个大圆弧和一个小圆弧组成的环状壳体,其中在大圆弧的中心处有一个圆形的内凹台阶(32),内衬铁环(4)嵌入其中,转把端盖壳体(2)的大圆弧边缘处有第二回位弹簧孔(21),侧壁上开有内衬铁环安装孔(31),小圆弧的边缘处有一个出线桩(24),出线桩(24)中心处有一个出线孔(25),转把端盖(2)上有发光二极管孔(26),在环状壳体内部的大圆弧中心处有一手柄套筒(22),环状壳体内部开有一个霍尔传感器安装槽(30),沿着小圆弧的内壁有内台阶(20),PCB板(6)安装在内台阶(20)上,通过两个倒齿(29)定位,再用螺丝固定在PCB板固定孔(28 )中,所述的PCB板(6)一面焊接有RF无线收发芯片(61)、单片机(62)、电解电容(63)、蜂鸣器(70)、晶体(66),另一面安装有霍尔传感器(65)和指示发光二极管(67),所述的指示发光二极管(67)从发光二极管孔(26)露出。
所述的转把手柄(1)上有弧状嵌槽(14),弧状嵌槽(14)内嵌入弧状永磁体(7)。
所述的霍尔传感器(65)为线性霍尔器件,它通过PCB板(6)上的三个霍尔传感器引脚焊接孔(69)焊牢之后,再安装固定在霍尔传感器安装槽(30)中,转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)相连后,霍尔传感器(65)的磁感应平面对准弧状永磁体(7)平面,霍尔传感器(65)根据转把手柄(1)转动的角度,感应出不同磁场强度,输出0至4.3V的模拟电压信号,该信号送单片机(62)的模拟/数字(A/D)转换引脚。
所述的转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)、盖板(3)之间存在如下的关联,所述的转把手柄(1)开有旋转槽(12),转把手柄(1)通过旋转凸头(13)旋入转把端盖壳体(2),与之相连,螺旋状的回位弹簧(5)套装在转把端盖壳体(2)上的套筒(22)上,回位弹簧(5)的一端插入转把手柄(1)上的第一回位弹簧孔(15),另一端插入转把端盖壳体(2)上的第二回位弹簧孔(21),所述的盖板(3)通过螺丝穿过盖板固定孔(26)和挂耳(23)上的螺丝孔将盖板(3)固定在转把端盖壳体(2)上,转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)和盖板(3)连成一个整体。
所述的电动摩托车调速防盗转把控制器采用单数据总线工作模式,三芯电缆线(11)一端从出线桩(24)的出线孔(25)引出,通过三芯插头(16)再与电动摩托车的电机控制器相连,另外一端分别穿过PCB板(6)上的穿线孔(60)与电缆线焊接孔(68)相连,所述的三芯电缆线(11)分别为:红色线为+5V电源、黑色线为负极、绿色线为数据信号线,其绿色信号线与单片机(62)的I/O引脚相连,电动摩托车处于运动状态时,单片机(62)根据模拟/数字转换引脚获得的A/D采样值,其与绿色信号线相连的单片机(62)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(61)的信号输入端与PCB板(6)上的铜箔印制螺旋天线相连,晶体(66)与RF无线收发芯片(61)的晶振端相连,信号输出端与单片机(62)的I/O引脚相连,电动摩托车驻停时,RF无线收发芯片(61)可接收来自遥控器(8)上的开锁键(82),闭锁键(83),寻车键(84)操作,经单片机(62)解码后,绿色信号线向电动摩托车电机控制器传输的是加密后的开锁、闭锁、寻车的脉冲代码串。
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(8)上分别带有闭锁键(82)、开锁键(83)、寻车键(84),采用315MHz公共频段,支持无线通信射频操作。在电动摩托车已熄火的情形下,按下开锁键(83),遥控器LED灯(85)和电动摩托车调速防盗转把控制器上的指示发光二极管(67 )分别会闪光提示一次,蜂鸣器(70)响一声,表明防盗器已经解锁,可以转动调速转把,正常行驶;在电动摩托车已熄火的情形下,按闭锁键(82),遥控器LED 灯(85)与指示发光二极管(67 )分别会先闪光2次,蜂鸣器(70)响二声,3秒钟后,电动摩托车调速防盗转把控制器上的指示发光二极管(67 )开始闪烁,表明防盗器已进入警戒状态,这时调速转把处于电子自锁状态,如果人为转动调速转把,电动摩托车也不会运转;如果故意扭动调速转把五次以上,蜂鸣器(70)会发出持续30秒钟的报警响声;只有按下遥控器(8)上的开锁键(83),单片机(62)收到该信号将自动解锁,防盗器将退出警戒状态。在电动摩托车已熄火的情形下,按下寻车键(84),遥控器LED 灯(85)与指示发光二极管(67 )分别会先闪光4次,蜂鸣器(70)持续响四声。
安装时,可将电动摩托车调速防盗转把控制器的内衬铁环(4)孔直接插入电动摩托车的方向操纵杆中,然后将起子伸进内衬铁环安装孔(31)处,旋紧内衬铁环内螺纹孔(41)中的螺杆,使电动摩托车调速防盗转把控制器与电动摩托车的方向操纵杆连为一体,而三芯电缆线(11)通过接插件直接与电动摩托车的电机控制器相连。
本发明的新颖巧妙之处在于:本发明所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,在拓扑结构上,它改变了电动摩托车调速转把和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,单片机兼具调速和防盗功能,实现了系统最省,整体最优。
本发明所述的电动摩托车调速防盗转把控制器电缆采用三线制输出,以实现与电机控制器在硬件接口方面的兼容,不过转把信号线输出的不是0至4.3V的模拟信号,而是加密后的加速、减速、开锁、解锁脉冲代码串,当电动摩托车处于泊车状态时,按下遥控器上的闭锁键,电动摩托车一直处于警戒状态,这时即使转动调速转把,也不能开走电动摩托车,这样就保证了觊觎已久的作案人即使更换一个调速转把也不能把电动摩托车偷走,这正是本发明令人意想不到的效果所在。
本发明中,为了克服固定码或滚动码或跳码加密技术方面的不足,以及针对薄弱的随机数生存序列容易受到攻击的现状,软件方面采用哈希加密解密算法,以获得高品质、高强度的随机数密码,由于密码熵池中有40亿次的随机数选择,从而保证了遥控器每次发出的开锁密码都不重复,从而使别有用心者无法从空中截取密码或复制密码,因为,每次截获得的密码都不相同,从而大幅度地提升了防盗的安全性。
本发明中,霍尔传感器的引脚不再是通过引线连接,而是直接焊接在PCB板上,再定位安装槽中,从而提高了调速的控制精度和可靠性。
特别有意义的是,本发明所提出的电动摩托车调速防盗转把控制器合二为一的方案,代表了电动摩托车调速转把与防盗控制器的发展方向,其应用前景相当广阔。
Claims (6)
1.一种电动摩托车调速防盗转把控制器,由随身携带的防盗遥控器和安装在电动摩托车方向操纵杆上的调速防盗转把两部分组成,所述的防盗遥控器(8)上带有可以控制钥匙(86)收回的弹出按钮(81),开锁键(82)、闭锁键(83)、寻车键(84)、遥控器LED灯(85),调速防盗转把部分包括:转把手柄(1)、转把端盖壳体(2)、盖板(3)、内衬铁环(4)、回位弹簧(5)、PCB板(6)、弧状永磁体(7)、三芯电缆线(11),其特征在于:
所述的电动摩托车调速防盗转把控制器将调速与防盗控制一体化集成,并封装在转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)和盖板(3)所包围的结构中,所述的转把端盖壳体(2)为一个大圆弧和一个小圆弧组成的环状壳体,其中在大圆弧的中心处有一个圆形的内凹台阶(32),内衬铁环(4)嵌入其中,转把端盖壳体(2)的大圆弧边缘处有第二回位弹簧孔(21),侧壁上开有内衬铁环安装孔(31),小圆弧的边缘处有一个出线桩(24),出线桩(24)中心处有一个出线孔(25),转把端盖(2)上有发光二极管孔(26),在环状壳体内部的大圆弧中心处有一手柄套筒(22),环状壳体内部开有一个霍尔传感器安装槽(30),沿着小圆弧的内壁有内台阶(20),PCB板(6)安装在内台阶(20)上,通过两个倒齿(29)定位,再用螺丝固定在PCB板固定孔(28 )中,所述的PCB板(6)一面焊接有RF无线收发芯片(61)、单片机(62)、电解电容(63)、蜂鸣器(70)、晶体(66),另一面安装有霍尔传感器(65)和指示发光二极管(67),所述的指示发光二极管(67)从发光二极管孔(26)露出。
2.根据权利要求1所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,其特征在于:所述的转把手柄(1)上有弧状嵌槽(14),弧状嵌槽(14)内嵌入弧状永磁体(7)。
3.根据权利要求1或2所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,其特征在于:所述的霍尔传感器(65)通过PCB板(6)上的三个霍尔传感器引脚焊接孔(69)焊牢之后,再安装固定在霍尔传感器安装槽(30)中,转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)相连后,霍尔传感器(65)的磁感应平面对准弧状永磁体(7)平面,霍尔传感器(65)根据转把手柄(1)转动的角度,输出0至4.3V的模拟电压信号,该信号送单片机(62)的模拟/数字(A/D)转换引脚。
4.根据权利要求1所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,其特征在于:所述的转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)、盖板(3)之间存在如下的关联,所述的转把手柄(1)开有旋转槽(12),转把手柄(1)通过旋转凸头(13)旋入转把端盖壳体(2),与之相连,螺旋状的回位弹簧(5)套装在转把端盖壳体(2)上的套筒(22)上,回位弹簧(5)的一端插入转把手柄(1)上的第一回位弹簧孔(15),另一端插入转把端盖壳体(2)上的第二回位弹簧孔(21),所述的盖板(3)通过螺丝穿过盖板固定孔(26)和挂耳(23)上的螺丝孔将盖板(3)固定在转把端盖壳体(2)上,转把手柄(1)与转把端盖壳体(2)和盖板(3)连成一个整体。
5.根据权利要求1所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,其特征在于:所述的电动摩托车调速防盗转把控制器采用单数据总线工作模式,三芯电缆线(11)一端从出线桩(24)的出线孔(25)引出,通过三线连接器再与电动摩托车的电机控制器相连,另外一端分别穿过PCB板(6)上的穿线孔(60)与电缆线焊接孔(68)相连,所述的三芯电缆线(11)分别为:红色线为+5V电源、黑色线为负极、绿色线为数据信号线,其绿色信号线与单片机(62)的I/O引脚相连,电动摩托车处于运动状态时,单片机(62)根据模拟/数字转换引脚获得的A/D采样值,单片机该I/O引脚输出加密后的加速、减速脉冲代码串。
6.根据权利要求1所述的电动摩托车调速防盗转把控制器,其特征在于:所述的PCB板(6)上的RF无线收发芯片(61)的信号输入端与PCB板(6)上的铜箔印制螺旋天线相连,晶体(66)与RF无线收发芯片(61)的晶振端相连,信号输出端与单片机(62)的I/O引脚相连,电动摩托车驻停时,RF无线收发芯片(61)可接收来自遥控器(8)上的开锁键(82),闭锁键(83),寻车键(84)操作,经单片机(62)解码后,指示发光二极管(67 )发出闪烁,绿色信号线向电动摩托车电机控制器传输加密后的开锁、闭锁、寻车的脉冲代码串。
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