CN1966316A - 一种电动车防盗报警的控制方法及其专用装置 - Google Patents

Abstract

一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来依次翻转控制工作的标志数值，然后单片机再根据标志数值是否为0或1，分别执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，然后返回前面接收密码，循环执行；它还公开了专用装置，它将电动车原先的电动机控制驱动系统有机地结合起来，方便广大的制造商进行技术改造，防盗报警效果好。

Description

一种电动车防盗报警的控制方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及一种电动车的防盗报警的控制方法和相关的装置，特别是利用无线电遥控密码器或密码键盘，来开启或关闭电动自行车的控制系统和报警系统及制动系统，达到电动车防盗的目的。

背景技术

随着电子技术和电磁材料技术的进步，电动自行车日益普及。当前，电动自行车防盗，主要依靠机械锁，虽有振动防盗，效果也不十分理想。同时由于电动自行车是属于简易代步工具。防盗工作做得面面俱到是不可能，也没有必要。因此，电动自行车被盗成司空见惯的事。另外，由于电动自行车的行驶速度相对较快，但其制动系统还是依照原普通自行车，制动性能较差，车祸屡见不鲜。

如专利申请号为03231634.8的中国专利申请“一种电动自行车遥控锁”，它包括后车轮上与驱动电机转子连成一体的带刹车盘的刹车鼓，和内壁安装有刹车连杆及刹车带的刹车罩壳，其特征是在刹车鼓上还连接固定有止动齿轮，在延伸扩大的刹车罩壳内壁安装有由电子遥控器操纵的感应电机和锁舌连杆，感应电机的转轴上安装有与锁舌连杆的自由端相配接的偏心凸轮，锁舌连杆定位端的销轴钉上还安装有使锁舌连杆向止动齿轮压靠的扭簧，锁舌连杆上所设的锁舌与止动齿轮的齿槽相配接，其缺陷在于需要采用特殊的感应电机，并配合特殊的锁具，限制了采用传统工艺结构的广大的电动车制造商进行采用，并且该装置防盗报警功能单一化，也需要进行改进。

如专利号为种01231617.2的中国专利“机动车自动防盗器”，它关键是在机动车点火线电路与车载电源的正极之间串接一遥控开关电路，该遥控开关电路至少包括无线接收译码器、三极管和一继电器，无线接收译码器的输出端与三极管的基极相连，三极管的发射极连接电源负极，三极管的集电极连接继电器控制端的负极，继电器控制端的正极经一开关连接电源正极，继电器开关的中间点连接电源正极，该继电器开关的常开点连至机动车的点火线电路，其缺陷在于不能与原先的机动车上的控制驱动系统有机地结合起来，造成防盗能力有限，如切断电源和偷接电源等方法依然可以启动车辆达到来偷盗车辆的目的。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种电动车防盗报警的控制方法，它能与电动车原先的电动机控制驱动系统有机地结合起来，方便广大的制造商进行技术改造，防盗报警效果好。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述方法的专用装置，其结构简单合理，容易制造和使用，报警效果好。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来依次翻转控制工作的标志数值，就是讲电动车的控制工作状态原来是行驶状态如标志数值是1或者是警戒状态如标志数值是0变成对应的警戒状态即标志数值是0或者是行驶状态即标志数值是1，然后单片机再根据标志数值是否为0或1，分别执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，然后返回前面接收密码，依次循环执行，当然标志的数值不仅仅限制于0或者1，还可以各种人为设定的数值或字母，原理是一样的，但是，通常是采用0或者1，这是最简单的方法。

解决上述首要技术问题所采用的技术方案还可以为：一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过传感器检测电动车的工作状态是行驶状态或非行驶状态即警戒状态，然后翻转工作状态，就是单片机将状态设置为警戒状态或正常行驶状态，再分别执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，然后返回前面接收密码，依次循环执行，它的工作原理与上面的1技术方案是类似的，仅仅是标志数值的赋予不是通过程序来设定，而是通过单片机的传感器如速度传感器来检测电动车的状态是行驶状态还是非行驶状态即警戒状态，然后，单片机根据检测到的数据如行驶状态或者非行驶状态，再翻转电动车的状态，将行驶状态变成非行驶状态即警戒状态，非行驶状态即警戒状态变成行驶状态，再分别执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤。

解决上述首要技术问题所采用的技术方案还可以为：一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机判断程序中的工作标志是否为警戒状态，如果是警戒标志，单片机不断检测来自遥控接收电或密码键盘11路输送过来的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来翻转控制工作的标志数值，然后执行报警警戒程序步骤；如果不是警戒标志，单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来翻转控制工作的标志数值，然后执行正常行驶程序步骤，最后都返回前面，循环执行。

有益的是，上述的密码也可以采用至少两个以上的密码，密码通常是采用信息码形式，一个密码对应于正常行驶程序，其它每一个密码对应于一种模式的报警警戒程序，单片机判断输入的一个密码与储存器中的预先设置的一个密码是一致的时候，单片机一方面设立相应标志，便于循环执行，另一方面单片机就去执行该一种模式的报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，它使电动车的报警警戒具有更多工作模式，供人们灵活使用，更加方便实用，而实现方式通过软件实现，方法简单，成本低廉。

有益的是，上述的报警警戒程序步骤包括有电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，同时使电动车的电门传感器电路不能通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机，进行功率控制，使电动机不能作为正常电动机使用，并启动电动车的报警器；单片机的一路输出端输出制动执行信号到电磁制动器及其控制电路，使电动车的电动机作为发电机使用，增加电动车脚踏的难度；单片机的各路停止向外围电路输送执行信号或显示信号，使电动车的执行机构或各种指示失效；单片机还连续不停地检测电动车电池的电压信号、人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路发送来的信号，单片机一旦检测到电池非正常取下的信号如电池无电压，单片机的一路输出端输出执行信号控制电动车控制、驱动系统中的辅助电池如接通电源开关进行供电或者是直接使用辅助电池进行供电，并输出警戒执行信号至报警器电路，启动报警器报警；单片机检测到人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路发来的报警信号，电动车控制、驱动系统中的单片机也立即输出警戒执行信号至报警器电路，启动报警器报警。它与电动车的控制驱动系统有机的结合起来，做到多方面的防盗报警，如防人力踏行、非法卸掉电池组或者电机线盗剪等，而结构简单实用，容易实施，成本低，防盗效果好。

有益的是，上述的正常行驶程序步骤包括有电动车控制、驱动系统中的单片机输出正常执行信号至电动机及其驱动电路，使电动车的电门传感器电路可以通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机，进行功率控制，使电动机作为正常电动机使用，单片机的各路向外围电路输送执行信号和显示信号，使电动车的执行机构或各种指示有效，关闭电动车的报警器即单片机不输出报警信号至报警器电路；单片机还不断检测刹车传感器电路输送来的刹车信号，检测到刹车信号后，单片机输出刹车的执行信号到电磁制动器及其控制电路，使电动车的电动机作为发电机使用，实现有效制动，达到良好的刹车效果，而结构简单实用，效果好，特别是，所述的电动机的输出作为电磁制动器的电源经过止回电路后再经过过压限制电路的限制及电压检测电路的处理供给制动器，使电磁制动更加可靠稳定，起到良好的制动效果；单片机还取消对防剪电路的电路信号进行检测，失去防剪功能；单片机还通过检测电动机的反电势(通过人力踏行检测电路)发送来的信号，在正常行驶状态下，人力踏行检测电路作为电动机运行的监视作用，当电动机停止运行，并超过一定时间，单片机自动进入警戒状态。而在警戒状态下，当人力踏行电动自行车时，根据电磁互换理论，这时，电动机变成发电机了，产生了电势和电流，这个电流流过人力踏行检测电路，检测电路将电流信号转换为电压信号送给单片机电机控制、驱动系统处理，作为报警触发信号，它方法合理实用。

有益的是，上述的正常行驶程序步骤包括有单片机通过车轮的转速传感器电路检测到电动车在正常行驶过程中出现非行驶状态，超过一定时间自动进入警戒状态，单片机执行报警警戒程序，电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，使电动车的电门传感器电路不能通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机，进行功率控制，使电动机不能作为正常电动机使用，启动电动车的报警器，它使电动车在正常行驶时，电机运行停止超过一定时间自动进入警戒状态，控制方法合理实用，防止电动车因为忘记上锁而被盗。

有益的是，所述的单片机在正常行驶时检测到电动车的电池组取下或刚进入警戒程序一定时间内检测电动车的电池组取下如检测到无电池电压，单片机输出执行信号控制电动车控制、驱动系统中的辅助电池进行供电或者直接使用辅助电池进行供电，同时单片机不再检测电池电压，单片机自动进入警戒程序，其它同上，它使电动车能够正常情况下卸掉电池组进行充电或搬运。反过来，在没有电池的情况下，通过密码输入，使电动车进入正常行驶状态，只要在骑行，电动车不再会自动进入警戒状态，不会影响用户像传统的电动车一样进行正常使用。

本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为：一种上述方法中专用装置，其包括有电动车中电动机控制、驱动系统中的单片机，电动车的电门传感器电路、刹车传感器电路分别去连接单片机的各自信号输入端，单片机的信号输出端分别去连接电动机及其驱动电路、报警器电路，单片机的信号输入和输出端还连接有电动车通常有的其它传感器、执行机构或各种指示器，其特征在于所述的单片机信号输入端还连接有与遥控发射器进行配合工作的遥控接收电路或者连接有密码键盘电路。

有益的是，所述的单片机的一路信号输出端连接有控制电动机转动的电磁制动器及其控制电路，它使电动车的电动机作为发电机使用，增加电动车脚踏的难度，以起到良好的防盗、制动效果，特别是，所述的电动机输出作为电磁制动器电源，连接止回电路的输入，止回电路的输出连接过压限制电路的输入，过压限制电路的输出去连接电压检测电路的输入和制动器的输入，电压检测电路的输出也接电磁制动器电路，使电磁制动器工作起来更加稳定可靠，达到良好的制动技术效果和防盗踏行效果。

有益的是，所述的单片机的各路输入端分别连接有电源检测电路和辅助电池、人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者电动机霍尔电路的电流检测电路，上述的人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路、电流检测电路分别与电动机及其驱动电路相连接，同时进行检测和取出检测信号，它使电动车具有防剪断电动机的电源线的功能和防卸掉电池组的功能，并且在警戒状态下能够防人力踏行，使电动车具有多方面的防盗报警技术效果，而结构简单合理，紧凑，容易实施制造。

最后，上述的单片机的信号输入端分别连接有振动传感器和电量控制电路(电机电流控制反馈电路)，它将防振动的防盗报警功能与电动自行车驱动控制机构有机地结合起来，并通过优化对电池的电量使用，达到在同样电池电量的情况下，行驶距离最远。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该种电动车防盗报警的控制方法，它能与电动车原先的电动机控制驱动系统有机地结合起来，主要在控制电路上做一些改进就可以使用，所以方便广大的制造商进行技术改造，而且将电动车的多种防盗报警技术有机地组合在一起，使密码与驱动机构密不可分，除非破除了密码或更换驱动模块，否则无法开动电动自行车，而要破除密码却非常困难，所以防盗报警效果好，具有多种报警警戒模式，使用灵活方便，成本低，专用装置结构简单合理，设计科学，容易制造和使用，防盗报警功能全面，效果好。

附图说明

图1为电动车防盗报警的控制方法及其专用装置的原理框图；

图2为电动车防盗报警的控制方法及其专用装置的电路原理图之一；

图3为电动车防盗报警的控制方法及其专用装置的电路原理图之一；

图4为电动车防盗报警的控制方法的主程序段的工作流程框图之一；

图5为电动车防盗报警的控制方法的主程序段的工作流程框图之一；

图6为电动车防盗报警的控制方法的主程序段的工作流程框图之一；

图7为电动车防盗报警的控制方法的主程序段的工作流程框图之一；

图8为电动车防盗报警的控制方法的主程序段的工作流程框图之一；

图9为图8中电动车防盗报警的控制方法中包含密码比对的报警警戒程序流程框图；

图10为图8中电动车防盗报警的控制方法中包含密码比对的正常行驶程序流程框图；

图11为改进后的电磁制动器的电路模块图；

图12为图4到图7中正常行驶程序下的流程图；

图13为图4到图7中警戒程序下的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示意，该电动车防盗报警的控制方法的专用装置，其包括有传统电动车如电动自行车或电动三轮车通常具有的电动机控制、驱动系统中的单片机、电动机及其驱动电路、电门传感器电路、刹车传感器电路、报警器电路和其它各种传感器、执行机构电路、各种指示电路等等，电门传感器电路和刹车传感器电路的输出分别去连接单片机的各自信号输入端，单片机的各路信号输出端分别去连接电动机及其驱动电路、报警器电路，单片机的信号输入和输出端还连接有电动车通常有的其它传感器、执行机构电路或各种指示器电路，本发明的关键之处在于所述的单片机一信号输入端还连接有遥控接收电路或者连接有密码键盘电路，其中遥控接收电路与遥控发射器进行配合工作的。作为技术改进，单片机的一路信号输出端连接有控制电动机转动的电磁制动器及其控制电路，而且还可以是，电动机输出作为电磁制动器的电源连接止回电路的输入，止回电路的输出连接过压限制电路的输入，过压限制电路的输出去连接电压检测电路的输入和制动器，电压检测电路的输出也接电磁制动器及其控制电路，见图11，以提高电磁制动器电路的工作稳定可靠性，提高其制动效果。单片机的其它各路输入端还分别连接有电源检测电路、人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路，使装置具有多功能的防盗报警功能，单片机的其他各路信号输入端还可以连接有电动机电流检测电路、电量控制电路，电流检测电路反映了电动机同时又控制电动机，上述的人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路、电流检测电路分别与电动机及其驱动电路相连接，同时进行检测和取出检测信号。在正常行驶情况下，当流过电动机的电流通过电动机电流检测、放大后，一方面供单片机电动机控制、驱动系统分析处理，另一方面，当流过电动机的电流过大时，直接通过电动机和相关控制电路来关闭电动机，从而保护电机，采取直接控制的目的是迅速、快捷，而电量控制电路的目的是当电动自行车行驶在平原上时，通过控制电动机的电量，优化对电池的电量使用，达到在同样电池电量的情况下，行驶距离最远。整个单片机和电动机控制、驱动系统还连接有辅助电池，辅助电池的作用是，当主电池需要拆离电动自行车时，作为报警器、单片机电机控制驱动系统及有关电路的电源。

以下对电动车防盗报警的控制方法及其专用装置模块图的各个模块做进一步详细的介绍：

遥控发射器1

遥控发射器1是一个独立的装置，可以是无线电也可以是红外线。内含数据发生器(也可由单片机构成)，高频振荡放大器或红外发射管。当按住遥控发射器的一个按扭时，地址、数据发生器，高频振荡器放大器或红外发射管工作，将地址和数据以无线电波或红外线的形式发射出去。

遥控接收电路2

遥控接收电路2对遥控发射器1发射的信号，进行接收、放大、解调。将解调出来的地址、数据信息送给单片机电动机控制、驱动系统。

密码键盘电路3

密码键盘电路3是连接于单片机电机控制、驱动系统的一组按扭开关，单片机电动机控制、驱动系统17通过检测密码键盘电路3中的按扭的开闭情况，达到密码输入的目的。

电源检测电路4

电源检测电路4实际上是一电压检测电路，电压检测电路将电源电压信号传递给单片机电动机控制、驱动系统17，在警戒且不允许取下电池的情况下，单片机电动机控制、驱动系统17一旦检测到没有电池电压，将控制报警器电路16报警。在正常行驶状态，一旦检测到没有电池电压，立即进入警戒状态。

刹车传感器电路14

刹车传感器电路14是包括连接在刹车手柄上的一个开关，当捏紧刹车手柄时，该开关会闭合，从而给单片机电动机控制、驱动系统一个刹车的信号。

电门传感器电路6

电门传感器电路6包括固定在电动自行车手把上的一个霍尔传感器及带磁铁的活动手把，当转动活动手把时，连接于活动手把的磁铁发生位置变化，从而形成磁场强度的变化，霍尔元件将磁场变化转换为电压高低的变化，送给单片机电动机控制、驱动系统处理。

振动传感器电路5

振动传感器电路5包括有振动传感器，它是一个装在小小玻璃泡内的一滴水银，还有二个不相连的导线，当小玻璃泡受外力振动时，水银在玻璃泡内晃动，造成二个不相连的电线的“通”与“断”，送给单片机电动机控制、驱动系统作相应处理。这个方法在电动自行车上已有应用。

其它各种传感器、执行机构电路7

其它各种传感器、执行机构电路7是指现行电动自行车普遍有的如：警示开门及喇叭、转向开关及转向灯和转向警示蜂鸣器、大灯开头及大灯、刹车灯等电路，这里不再赘述。

各种指示电路8

各种指示电力8是包括指现行电动自行车普遍有的如：速度指示器、电量指示器、大灯指示器、转向指示器等电路，这里也不再赘述。

报警器电路16和辅助电池15

报警器电路16和辅助电池15是专为防盗而设的高分贝讯响器，以震慑盗窃者。这个方法在电动自行车上已有应用，所不同的是当报警器的电源或控制线断时，由于辅助电源的存在，报警器发出报警。辅助电池的作用是，当主电池需要拆离电动自行车时，作为报警器、单片机电动机控制、驱动系统17及有关电路的电源。

人力踏行检测电路9

人力踏行检测电路9是由一组电流、电压检测电路组成。人力踏行检测原理是：直流电机在无电源驱动的情况下，当人力踏行电动自行车时，根据电磁互换理论，这时，直流电机变成直流发电机了，产生了直流电流及电势，这个直流电流或电势，经过人力踏行检测电路放大，变换成高低电平信号送给单片机电机控制、驱动系统17处理，对无刷电机来说，除上述方法外，还可利用，霍尔传感器输出的信号，作为人力踏行的检测信号，其原理是，当无刷电机转动时，随着电机内部永磁材料，S-N极的变换，霍尔传感器会发出高低电平的变化，供单片机电机控制、驱动系统17分析处理。

电动机电源线防剪检测电路10

为了防止盗窃者剪断电机的供电线，使电流检测、人力踏行检测电路失效，同时使电磁制动失效(后面将谈到该原理)，在电动机供电线中再并放一根导线，导线的一端连接在电压检测电路，另一端通过电动机内部再返回到外部与地相连，在正常情况下，电源通过电压检测电路、所并的一根导线、地，产生一个微小的电流，通过电压检测电路供单片机电机控制、驱动系统17分析处理，一旦，盗窃者剪断所并导线，上述通路就会阻断，电压检测电路将通路被阻断的信息传递给单片机电机控制、驱动系统17作相应处理，对无刷电机来说，还可利用，霍尔传感器的供电线，作为防剪的检测线，其原理是：一旦霍尔传感器的供电线被剪，供电线上将无电流流过，检测电路将电流信号转换为高低电平的信号，供单片机电动机控制、驱动系统17分析处理。

电动机及其驱动电路11

电动机及其驱动电路11与目前普通使用的电动自行车电机(包括有刷和无刷)没有什么大的不同，略微不同的是增加了一根防剪线，防剪线的一端与电压检测电路相连，另一端，通过电动机内部再返回到外部与地相连。

电磁制动器及其控制电路13

这里的制动器及其控制电路13、电动机电流检测电路12是指电磁制动及电动机电流检测。作为电动机，当外加电源时，电动机内部产生磁场，在磁场的作用下电动机转动起来，电动机转动后，由于线圈切割磁力线，又会产生反电势，阻止电动机中电流的流过，驱动电势与反电势作为矛盾体存在于电动机中。由于电动自行车中的电动机是永磁直流电机，也就是说，当电动机失去外加的直流电源时，转动的电动机不需励磁电流就能产生电势向外部供电，也就成了发电机了。当外部给发电机构成一个回路时，也会产生电流，该电流流过发电机内部时，也会产生一个磁场，这个磁场会阻止发电机转动，完成了将外部的机械能转换为电能。根据上述原理，当电动自行车需要制动时，如在骑行中需要刹车或在警戒状态时防人力踏行，可将电动机作为发电机使用，将势能(刹车时)或外部机械能(人力踏行)转换为电能。外观效果表现为刹车时路程短、效果好，人力踏行时吃力、困难。当然，正常人力踏行时，只是不要将电机作为发电机使用，就不会感到吃力了。

为了使本制动器具有良好的制动效果，特别是在没有外部电源的情况下也具有良好的制动效果，本制动器电路采用以下细化了的方框图，如图11所示：

止回电路1’

止回电路1’是防止电动机不工作而失去反电势或电势的情况下，制动电路内储存的电荷通过电动机迅速放电。

电动机5’

当电动机在外加电源工作时，由于电动机的运转会产生反电势，或者当无主电源等外部电源时，正如上所述，在外力作用下，电动机相当于发电机产生电势，将发出来的电能供制动器4’等电路使用，由于制动器等电路电量使用非常小，电动机只要工作2秒，制动器可工作5分钟以上，当制动器发生作用后，电动机不需也不能向制动器4’供电。止回电路的输出接过压限制电路2’，当然也可以是先经过过压限制电路2’，而过压限制电路2’的输出接止回电路1’，止回电路的输出接电压检测电路3’。

过压限制电路2’

过压限制电路2’的目的是防止电动机的反电势或电势过高，保护制动器等电路正常工作。

电压检测电路3’

电压检测电路3’是针对输出制动管而设的，也是本机的一大特色。其目的是，当制动器电压过低时，释放电动机，让电动机能产生较高的反电势或电势，供制动器工作所需，同时保护制动器不受损坏，当电压足够高时，让制动器可靠工作，起到良好的制动效果。

制动器4’

制动器4’是一个与非门及一个开关管组成，一方面受到电压检测电路的控制，另一方面，又受到单片机输出的刹车控制信号的控制，目的是在正常行驶情况下，在刹车控制的作用下，控制制动器4’进行电磁制动。

从上述方框图中可以看出，止回电路1’、过压限制电路2’、电压检测电路3’、制动器4’、电动机5’，构成了闭合回路，其特征是电动自行车在没有外部电源的情况下也能有很好的制动效果。

电动机电流检测电路12，放在这里的目的是，它反映了电机同时又控制电机。在正常行驶情况下，当流过电机的电流通过电机电流检测、放大后，一方面供单片机电动机控制、驱动系统分析处理，另一方面，当流过电机的电流过大时，直接关闭电机，从而保护电机，采取直接控制的目的是迅速、快捷。

单片机电动机控制、驱动系统17

单片机电动机控制、驱动系统17，尤其其中的单片机是本电动自行车的核心。除了普通电动自行车的功能外，如根据电门进行电机电流控制、刹车时电机电流关断控制、其它各种传感器、执行机构7、各种指示8。还将执行以下操作：

将遥控接收器或密码键盘输入的密码与原先设定的密码进行比较，如果密码错，又分成二种情况

A在一定时间内，对遥控接收来的密码，将不予理睬。

B在一定时间内，对密码键盘输入，并且不超过规定的次数，将不予理睬，如果超过规定的次数视为穷举，将控制报警器电路16进行报警。

如果密码对，单片机电动机控制、驱动系统17将根据遥控或密码键盘的命令和单片机电动机控制、驱动系统17当前状态，作正常行驶或警戒处理或允许取下电池组并警戒的处理。

A正常行驶。允许电门通过单片机电动机控制、驱动系统17控制电机，进行功率控制；电动机作为正常电机使用，允许刹车传感器通过单片机电动机控制、驱动系统17将电动机作改发电机使用，实现有效制动；关闭报警器电路16；取消电压检测，失去防剪功能；电流检测电路作为电机过流检测使用及电机电流检测，人力踏行不受影响；向外部送电源，允许其它各种传感器、执行机构电路7、各种指示电路8工作。在正常行驶过程中出现非行驶状态，超过一定时间进入警戒状态，其作用是停车后，由于忘锁而自动加锁。当失去主电池后，自动立即进入警戒状态。

B警戒。屏蔽电门，无法启动电机；屏蔽刹车传感器，将电机始终作为发电机使用；停止向外部送电源，使其它各种传感器、执行机构电路7、各种指示电路8失效；连续不停地监视电源检测电路4、人力踏行检测电路9、电动机电源线防剪检测电路10、或者振动传感器电路5的发送过来的信号，一旦发现电池非正常取下、人力踏行、电机线被剪、振动等立即控制报警器电路16报警。

C允许取下电池组并警戒的处理。针对有些用户，要取下电池充电，并要保护电动自行车被盗，本机设立此功能，这里，单片机电动机控制、驱动系统17及有关电路由辅助电池供电，除电源检测电路4没有作用外，其它同警戒。

电量控制电路

设电量控制的目的是当电动自行车行驶在平原上时，通过控制电动机的电量，优化对电池的电量使用，达到在同样电池电量的情况下，行驶距离最远。

实现上述的装置的具体电路图见图2、3。

在具体方案中，对通过遥控发射器发射密码和通过密码键盘入密码可以两者取其一，也可同时采用。对以上防盗检测项目也可进行删减。在本样例中，密码输入采用远红外线遥控输入的方案，红外线遥控具有成本低、保密性好、防扫描破译的优点，遥控发射器主芯片由单片机构成，密码由32位用户码、24位随机码、8位校验特征码，再通过FEISTEL算法，按每秒10次破解，要14年以上。电动机采用了直流有刷电机，如图2。有关遥控发射器的具体线路可以参见传统的技术。

远红外线遥控输入由HW、电阻R12、R13组成。HW内含远红外线的接收、放大、滤波等。HW将接收到的远红外线信号，直接转换为脉冲信号输出，供IC3分析处理。

辅助电源从+6经过二极管D1进入，当卸掉主电源+36时，辅助电源再通过三极管N6、电阻R14等进入到防剪检测等电路。电源检测由电阻R6、R7、电容C8组成，将+36分压后供芯片IC3分析处理。

刹车传感器电路实际上是一只开关SC，当捏住刹车时，SC闭合，+6V电源通过三极管N6、R14；加入到电阻R34、R35、SC、N13、D6、R32、R33、N12等构成的电路，一方面供IC3处理，另一方面通过二极管D6加到过流检测电路，并通过过流检测电路去关断输出场效应管N19，切断电机的电源。电阻R32、R33、N12去点亮刹车指示灯。

电门传感器电路由HL、电容C12、电阻R31组成。HL是磁感应集成电路却霍尔电路，它将磁感应强度转换为电平高低，从OUT输出经过C12、R31供IC3处理。

振动传感器电路由电阻R20、R21、触发开关J组成。J是一个装在小小玻璃泡内的一滴水银，还有二个不相连的导线，当小玻璃泡受外力振动时，水银在玻璃泡内晃动，造成二个不相连的电线的“通”与“断”。通断信号供IC3分析处理。

其它执行机构和各种指示在电路图中没有列出，请参考其它传统技术，但它们的电源由+36通过N2、N3、电阻R4、R5向外电路提供，其目的是当电动自行车处于警戒状态时，其它执行机构和各种指示因没有电源而无法正常执行与显示。

报警器电路由三极管N5、电阻R19、R23、R24、XXQ组成。N5、R19、R23、R24为XXQ提供电源，XXQ是一个信响器，内含振荡、放大电路及压电陶瓷片，当有6V电源供电时，会发出110db的警报声。

电动机电源线防剪检测由JUMP、电阻R9、N4、电容C5组成，其中JUMP线与电机线并行，一旦JUMP线被剪，N4由截止转为导通，向IC3发中断信号，IC3根据情况作相应处理。

人力踏行检测电路由电阻R36、R37、R38、N14、N15、电容C10组成，将电机M1上产生的电势进行滤波、放大送到IC3的/INT1脚，IC3根据/INT1端上的电平情况和计时情况作相应处理。

在电力驱动情况下，从电阻R50上检测到的流过电动机M1的电流，经过由IC5：A、电阻R47、R46、R44、电容C16、电阻R45、电容C15、电阻R42、R43、R41、IC5：B组成的滤波、放大等电路处理，去控制电机控制电路中的N16，从而控制N19，一旦发生过流，经过上述电路的处理，N16截止，N19截止，从而切断了电机M1上的电源回路，保护了电机和电源。同时IC5：A将放大了的电机电流通过R45、C15供IC3分析处理。

开关K1、电阻R15、R17、R18为进入优化电池电量方式的控制电路，在正常行驶时，当按一下K1，IC3进入优化电池电量方式，这时，IC3根据电门情况和当前电机的电流情况，去控制电机控制电路，使电池和电机处于最佳配合状态，再按下K1解除优化电池电量方式。

电动机及其驱动电路由电动机M1和由电阻R30、C11、R51、N16、电阻R52、R53、R54、N17、二极管D8、D9、R55、N18、N19组成电机及控制电路。单片机IC3通过上述电机及其控制电路的“通”、“断”及电流大小，去控制电机M1的“转”、“停”和“快慢”。

制动器电路则由IC4、N11等电路组成。其中，二极管D2为止回电路1’，防止电容上电荷通过N7、R22、D3放电，C9、N7、D3、R22为过压限制电路2’，IC4：D、N8、R27、R29、R28、D5、D4、R26为电压检测电路3’，IC4：B、IC4：A、N9、N10、N11为制动器4’。在正常行驶时，单片机电动机控制、驱动系统17的IC3的P2.3为高电平，通过R25后光耦01导通，制动器及其控制电路13的N11截止，电动机M1构成电力驱动状态，当需要刹车制动或警戒状态时，先由单片机电动机控制、驱动系统17的IC3的PWM端输出低电平N19截止，切断了电源供电，再由单片机电动机控制、驱动系统17的IC3的P2.3为低电平，光耦01截止，制动器及其控制电路13的N11导通，电动机M1通过N11、构成闭合回路，此时，如果电机正向转动(行驶时的制动或人力踏行)，电机发出电能，通过N11构成回路，由于N11的导通电阻很小，因此，流过电机M1的电流很大，电机运行的阻力也很大，在制动时产生良好的制动效果，在警戒状态下人力踏行感到很吃力。

IC3是单片机电动机控制、驱动系统17，也是本电路的心脏，各种处理均由其完成。IC3采用SANSUN公司的S3F9454芯片，该芯片除一般单片机功能外，还具有AD变换器、脉宽调制器等，功能十分强大。IC2是EEPROM，密码信息通过加密后存储在该芯片中，供单片机密码开启与关闭时比较使用。

当然实现本发明的具体电路还可以是其它形式的，见图3，而且稍微修改后，可以其它类似的电路图，本发明不再深入累赘地描述下去。

电动车防盗报警的控制方法和过程是这样的：一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来依次翻转控制工作的标志数值，就是讲电动车的控制工作状态原来是行驶状态如标志数值是1或者是警戒状态如标志数值是0变成对应的警戒状态即标志数值是0或者是行驶状态即标志数值是1，然后单片机再根据标志数值是否为0或1，分别执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，然后返回前面接受密码，依次循环执行，当然标志的数值不仅仅限制于0或者1，还可以各种人为设定的数值或字母，但是，通常是采用0或者1，这是最简单的方法，见图4是该控制方法的具体一种主程序框图。

以上方案中，也可以是将标志判断、按照标志执行相应的程序步骤在前面，而读取密码、比较密码、翻转标志的步骤在后面，见图6、图7主程序框图，控制方法其实是一样的。

当然标志数值的赋予也可以是不通过程序来设定的，而是通过单片机的传感器如速度传感器来检测电动车的状态是行驶状态还是非行驶状态即警戒状态，然后，单片机根据检测到的数据判断当前电动车是行驶状态或者非行驶状态，然后翻转工作状态，就是单片机将状态设置为警戒状态或正常行驶状态，然后，单片机再分别去执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，再返回至前面接收密码，循环执行，它的原理与上面是类似的。

进一步而言，控制方法还可以是：电动车控制、驱动系统中的单片机判断程序中的工作标志是否为警戒状态，如果是警戒标志，单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来翻转控制工作的标志数值，然后执行报警警戒程序步骤；如果不是警戒标志，单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来翻转控制工作的标志数值，然后执行正常行驶程序步骤，最后都返回前面，循环执行。见图8、图9、图10的流程框图。

而且密码也可以是采用至少两个以上的密码即遥控器至少带两个遥控按钮开关，一个密码对应于正常行驶程序，其它每一个密码对应于一种模式的报警警戒程序，单片机判断输入的一个密码与储存器中的预先设置的一个密码是一致的时候，单片机执行就去执行该一种模式的报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，它使电动车的报警警戒具有更多工作模式，供人们灵活使用，更加方便实用，如图5的主程序框图就是一种示意例子，这样例子可以很多种。

正常行驶程序步骤包括有电动车控制、驱动系统中的单片机输出正常执行信号至电动机及其控制电路，使电动车的电门传感器电路可以通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机及其驱动电路，进行功率控制，使电动机作为正常电动机使用，关闭电动车的报警器就是单片机不输出报警信号；向外部送电源，允许其它各种传感器、执行机构电路、各种指示电路工作；单片机还不断检测刹车传感器电路输送来的刹车信号，检测到刹车信号后，单片机输出刹车的执行信号到电磁制动器及其控制电路，使电动车的电动机作为发电机使用，实现有效制动；单片机还取消对防剪电路的信号进行检测，失去防剪功能，单片机还检测电动机的电流检测电路发送来的电流信号，作为电动机电流检测使用；当单片机通过车轮的转速传感器电路或电动机电势检测电路(人力踏行检测电路)，检测到电动车在正常行驶过程中出现非行驶状态，并超过一定时间自动进入警戒状态，电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，并使电动车的电门传感器电路不能通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机及其驱动电路就是单片机自动屏蔽电门传感器电路发送来的信号，不作处理，使电门传感器电路对电动机不能进行功率控制，使电动机不能作为正常电机使用，同时单片机的各路停止向外围电路输送执行信号和显示信号，使电动车的执行机构或各种指示失效，启动电动车的报警器就是单片机输出报警信号至报警器电路；具体流程图见图12。

报警警戒程序步骤包括有电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，同时使电动车的电门传感器电路不能通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机就是单片机自动屏蔽了电门传感器电路发送来的信号，不作处理，使电门传感器电路对电动机不能进行功率控制，使电动机不能作为正常电机使用，并启动电动车的报警器；单片机的一路输出端还可以输出制动执行信号到电磁制动器及其控制电路，使电动车的电机作为发电机使用，增加电动车脚踏的难度；同时单片机的各路停止向外围电路输送执行信号和显示信号，使电动车的执行机构或各种指示失效；单片机还连续不停地检测电动车电池的电压信号、人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路发送来的信号，单片机一旦检测到电池非正常取下的信号如电池无电压，单片机的一路输出端输出执行信号控制电动车控制、驱动系统中的辅助电池进行供电如接通辅助电源开关或者是直接使用辅助电池进行供电，并输出警戒执行信号至报警器电路，启动报警器报警，单片机检测到人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路发来的报警信号，电动车控制、驱动系统中的单片机也立即输出警戒执行信号至报警器电路，启动报警器报警，具体流程框图见图13。

Claims (10)

1、一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来依次翻转控制工作的标志数值，然后单片机再根据标志数值是否为0或1，分别执行正常行驶程序步骤或者报警警戒程序步骤，然后返回前面接收密码，循环执行。

2、一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过传感器检测电动车的工作状态是行驶状态或非行驶状态即警戒状态，然后翻转电动车的工作状态，单片机再分别执行报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤，然后返回前面接收密码，循环执行。

3、一种电动车防盗报警的控制方法，其特征在于：电动车控制、驱动系统中的单片机判断程序中的工作标志是否为警戒状态，如果是警戒标志，单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来翻转控制工作的标志数值，然后执行报警警戒程序步骤，如果不是警戒标志，单片机不断检测来自遥控接收电路或密码键盘电路输送过来的的输入信号，检测到用户通过遥控发射器或密码键盘传输到的用户密码，单片机将用户密码与储存器中的预先设置的密码进行比对，如果密码是正确的，单片机通过程序中赋值来翻转控制工作的标志数值，然后执行正常行驶程序步骤，最后都返回前面，循环执行。

4、根据权利要求1或2或3所述的控制方法，其特征在于所述的密码采用至少一个以上的密码，若采用二个以上的密码，可以是一个密码对应于正常行驶程序，其它每一个密码对应于一种模式的报警警戒程序，单片机判断输入的一个密码与储存器中的预先设置的一个密码是一致的时候，单片机就去执行该一种模式的报警警戒程序步骤或者正常行驶程序步骤。

5、根据权利要求1或2或3所述的控制方法，其特征在于所述的正常行驶程序步骤包括有电动车控制、驱动系统中的单片机输出正常执行信号，使电动车的电门传感器电路可以通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机及其驱动电路，进行功率控制，使电动机作为正常电动机使用，不输出报警信号至报警器电路，关闭电动车的报警器；向外部送电源，允许其它各种传感器、执行机构电路、各种指示电路工作：单片机还不断检测刹车传感器电路输送来的刹车信号，检测到刹车信号后，单片机输出刹车的执行信号到电磁制动器及其控制电路，使电动车的电动机作为发电机使用，实现有效制动；单片机还取消对防剪检测电路的信号进行检测，失去防剪功能；单片机还检测电动机的电流检测电路发送来的电流信号，起到反馈对电池组电量优化使用的作用。

6、根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于所述的正常行驶程序步骤包括有电动机的输出作为电磁制动器电源经过止回电路后再经过过压限制电路的限制和电压检测电路的处理，供给制动器；所述的正常行驶程序步骤还包括有单片机通过车轮的转速传感器电路或电动机电势检测电路(人力检测电路)的检测，当检测到电动车在正常行驶过程中出现非行驶状态，并超过一定时间，自动进入警戒状态，单片机执行报警警戒程序，电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，并使电动车的电门传感器电路不能通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机，进行功率控制，使电动机不能作为正常电动机使用，同时单片机的各路停止向外围电路输送执行信号或显示信号，使电动车的执行机构或各种指示失效，启动电动车的报警器：所述的正常行驶程序步骤还包括有：单片机在正常行驶时检测到电动车的电池组取下或进入警戒程序一定时间内检测电动车的电池组取下如检测到无电池电压，单片机输出执行信号控制电动车控制、驱动系统中的辅助电池进行供电或者直接使用辅助电池进行供电，同时单片机不再检测电池电压，单片机自动进入警戒状态，执行报警警戒程序。

7、根据权利要求1或2或3所述的控制方法，其特征在于所述的报警警戒程序步骤包括有电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，同时使电动车的电门电路不能通过单片机的电动车控制、驱动系统来控制电动机，进行功率控制，使电动机不能作为正常电动机使用，并启动电动车的报警器；单片机的一路输出端输出制动执行信号到电磁制动器及其控制电路，使电动车的电动机作为发电机使用，增加电动车脚踏的难度；单片机的各路停止向外围电路输送执行信号或显示信号，使电动车的执行机构或各种指示失效；单片机还连续不停地检测电动车电池的电压信号、人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路发送来的信号，单片机一旦检测到电池非正常取下的信号如电池无电压，单片机的一路输出端输出执行信号控制电动车控制、驱动系统中的辅助电池进行供电或者是直接使用辅助电池进行供电，并输出警戒执行信号至报警器电路，启动报警器报警；单片机检测到人力踏行检测电路、电动机电源线防剪检测电路或者振动传感器电路发来的报警信号，电动车控制、驱动系统中的单片机输出警戒执行信号至报警器电路，启动报警器报警。

8、一种权利要求1或2或3所述方法中专用装置，其包括有电动车中电动机控制、驱动系统中的单片机，电动车的电门传感器电路、刹车传感器电路分别去连接单片机的各自信号输入端，单片机的信号输出端分别去连接电动机及其驱动电路、报警器电路，单片机的信号输入和输出端还连接有电动车通常有的其它传感器、执行机构或各种指示器，其特征在于所述的单片机信号输入端还连接有与遥控发射器进行配合工作的遥控接收电路或者连接有密码键盘电路。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述的单片机的一路信号输出端连接有控制电动机转动的电磁制动器及其控制电路，所述的电动机输出作为电磁制动器电源，输入止回电路，止回电路的输出连接过压限制电路的输入，过压限制电路的输出去连接电压检测电路的输入和制动器电路，电压检测电路的输出也接制动器电路。

10、根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述的单片机的各路输入端分别连接有电源检测电路和辅助电池、人力踏行检测电路、电源线防剪检测电路或者电动机电流检测电路、振动传感器电路及电量控制反馈电路。

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