电动车智能锁控系统及其控制方法

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电动车智能锁控系统及其控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电子控制技术，具体地讲，是一种电动车智能锁控系统及其控制方法。\n背景技术\n[0002] 现有的电动车大多通过机械锁方式将车身锁定，智能化程度较低，使用有所不便。\n随着电子技术与信息技术的发展，电子锁已经逐步的取代了机械锁，特别是在汽车电子领域，基于蓝牙传输的智能钥匙已经受到越来越多的人关注。\n[0003] 如中国专利201310269844.1即公开了一种基于蓝牙通讯的汽车智能钥匙系统及其控制方法，该专利通过将汽车PEPS控制器和车载蓝牙模块相融合，实现了汽车智能进入和启动免操作，从而提高汽车智能钥匙使用的便利性。\n[0004] 作为电动车而言，由于车辆未涉及车门等封闭设备，其锁控系统主要针对车辆启动，作为大众性消费产品，现有的蓝牙智能钥匙还不能直接的应用，而且在智能终端出现异常情况下，还需要一种简便的应急启动措施。\n发明内容\n[0005] 为了克服上述缺陷，本发明首先提供一种电动车智能锁控系统，结合电动车车体特性，将蓝牙智能解锁和单键按钮解锁结合，实现电动车启动控制，从而达到较好的防盗效果，具体的技术方案如下：\n[0006] 一种电动车智能锁控系统，其关键在于：设置有微控制器，该微控制器通过蓝牙模块与智能终端通信，在所述微控制器的输入端连接有刹车信号检测电路、速度检测电路、震动传感器电路以及车头按钮电路，在所述微控制器的输出端连接有LED指示电路、报警输出电路以及车锁控制电路，该微控制器可通过车头按钮电路实现电动车的解锁或闭锁控制，在所述智能终端上安装有锁控程序，当微控制器与所述智能终端建立蓝牙连接时，可通过所述智能终端上的锁控程序实现电动车的解锁或闭锁控制；\n[0007] 当报警输出电路按照预定周期输出车辆未锁提示信息时，所述微控制器通过刹车信号检测电路获取刹车操作信号解除。\n[0008] 通过上述设计可以发现，本方案除了在基于蓝牙连接的智能终端解锁功能的基础上，还可以通过车头按钮单键解锁，从而保证在智能终端出现故障的情况下，实现电动车的应急启动，系统将刹车信号、速度信号和震动信号相结合，既能做到自动锁定，又能实现防盗报警，电路结构简单，安装方便，系统的功能也比较完善，满足电动车的智能化升级的需求。\n[0009] 作为进一步描述，所述车锁控制电路包括一继电器，该继电器的常开开关串接在电动车电门锁的电源线上，通过所述微控制器控制该继电器线圈的通电状态来控制电门锁的电源供应。\n[0010] 再进一步描述，所述继电器线圈的一端与电源正极相连，另一端连接在一个三极管的集电极上，该三极管的发射极接地，该三极管的基极通过一限流电阻与所述微控制器的一个输出控制端相连，在所述三极管集电极与电源正极之间还连接有一个二极管，且二极管的负极接电源正极。\n[0011] 基于上述系统电路结构的描述，本发明还提供一种电动车智能锁控系统的控制方法，系统包括闭锁状态和解锁状态；\n[0012] 正常供电时，系统处于闭锁状态，车辆锁定，微控制器读取智能终端或车头按钮电路输入的解锁信息，并将其与预存的密码信息进行匹配，如果匹配成功，则输出解锁提示信息并执行解锁动作，系统转为解锁状态，如果匹配失败，则输出错误提示信息并记录错误次数，当错误次数超过预设阈值时，则输出报警信息；\n[0013] 在闭锁状态下，微控制器还判断是否收到震动传感器电路上传的震动信号，如果收到，则输出车辆震动提示信息，如果连续震动超过预设时间，则输出报警信息；\n[0014] 在解锁状态下，微控制器判断是否收到车头按钮输入的锁定信号，如果收到，则系统转为闭锁状态；\n[0015] 在解锁状态下，微控制器还读取刹车信号检测电路和速度检测电路上传的刹车信号和速度信号，当车速为零且未按刹车时，按照预定周期输出车辆未锁提示信息，此时可操作刹车解除提示或按动车头按钮将系统转为闭锁状态，如果在时间T内无任何操作，系统自动转为闭锁状态。\n[0016] 为了实现远程授权启动，所述智能终端包括授权智能终端和非授权智能终端，授权智能终端输入的解锁信息包括蓝牙硬件地址信息，未授权智能终端输入的解锁信息包括从授权短信中提取的匹配密码、手机号码以及使用时限，使用次数。\n[0017] 为了便于单键解锁，所述车头按钮电路输入的解锁信息按照单键分段密码输入方式输入，每一段的密码值为连续按动车头按钮的次数。\n[0018] 本发明的显著效果是：\n[0019] 结构简单，安装方便，该系统将智能终端蓝牙解锁与单键按钮应急解锁相融合，当智能终端出现异常情况下，利用车身自带的车头按钮进行单键应急解锁，控制过程中，系统将刹车信号、速度信号和震动信号相结合，既能做到自动锁定，又能实现防盗报警，有效满足电动车的智能化升级的需求。\n附图说明\n[0020] 图1是本发明的电路原理框图；\n[0021] 图2是图1中微控制器的信号引脚分布图；\n[0022] 图3是图1中车锁控制电路的电路原理图；\n[0023] 图4是图1中报警输出电路的电路原理图。\n具体实施方式\n[0024] 下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。\n[0025] 如图1、图2所示，一种电动车智能锁控系统，设置有微控制器，该微控制器通过蓝牙模块与智能终端通信，这里的智能终端是具有蓝牙功能的手机或IPad，可基于Android系统或ios操作系统，能安装锁控程序即可，在所述微控制器的输入端连接有刹车信号检测电路、速度检测电路、震动传感器电路以及车头按钮电路，实施过程中，车头按钮电路采用防水带灯按钮，在所述微控制器的输出端连接有LED指示电路、报警输出电路以及车锁控制电路，该微控制器可通过车头按钮电路实现电动车的解锁或闭锁控制，在所述智能终端上安装有锁控程序，当微控制器与所述智能终端建立蓝牙连接时，可通过所述智能终端上的锁控程序实现电动车的解锁或闭锁控制，整个系统通过电源模块供电。\n[0026] 通过图2可以看出，本例中微控制器采用STM8S003F3P6型号的单片机，图中的BRK管脚接收电动车刹车信号检测电路上传的刹车信息，SPEED管脚接收电动车速度检测电路上传的速度信息，SEN用于接收震动传感器电路输入的震动信号，BTN用于接收车头按钮电路输入的按键信息，BT_LED用于提高LED指示控制，ALARM管脚用于报警信号输出，ENABLE管脚用于电动车启动信号输出，本例中的刹车信号检测电路和速度检测电路均为电动车自带的电路，微控制器只需提供相应的信号输入接口即可。\n[0027] 从图3可以看出，车锁控制电路包括一继电器，该继电器的常开开关串接在电动车电门锁的电源线上，通过所述微控制器控制该继电器线圈的通电状态来控制电门锁的电源供应，具体而言，所述继电器线圈的一端与电源正极相连，另一端连接在一个三极管的集电极上，该三极管的发射极接地，该三极管的基极通过一限流电阻与所述微控制器的一个输出控制端相连，在所述三极管集电极与电源正极之间还连接有一个二极管，且二极管的负极接电源正极。\n[0028] 结合电动车电门锁的控制特性，在具体实施过程中，通过微控制器控制继电器工作，利用继电器的常开开关来控制电门锁供电，从而实现电动车解锁和闭锁控制，达到电动车启动控制目的。\n[0029] 从图4可以看出，与图3的电路结构相同，微控制器通过继电器控制电动车自带的喇叭，从而达到报警和各种提示音输出的控制。\n[0030] 在采用上述电路结构的基础上，本系统的具体控制方法如下：\n[0031] 首先，系统包括闭锁状态和解锁状态；\n[0032] 正常供电时，系统处于闭锁状态，车辆锁定，微控制器读取智能终端或车头按钮电路输入的解锁信息，并将其与预存的密码信息进行匹配，如果匹配成功，则输出解锁提示信息并执行解锁动作，系统转为解锁状态，通常是车辆喇叭短鸣2声，长20ms，车头按钮灯亮起；如果匹配失败，则输出错误提示信息并记录错误次数，通常是车辆喇叭短鸣1声，车头按钮灯熄灭；当错误次数超过预设阈值时，则输出报警信息，通常是喇叭快速鸣叫10-20秒；\n[0033] 在闭锁状态下，微控制器还判断是否收到震动传感器电路上传的震动信号，如果收到，则输出车辆震动提示信息，此时喇叭鸣叫3声，长500ms，如果连续震动超过预设时间，通常是7-10秒内连续震动车辆，则输出报警信息，快速鸣叫10-20秒；\n[0034] 在解锁状态下，微控制器判断是否收到车头按钮输入的锁定信号，如果收到，则系统转为闭锁状态，此时喇叭短鸣1声，车头按钮灯熄灭；\n[0035] 在解锁状态下，微控制器还读取刹车信号检测电路和速度检测电路上传的刹车信号和速度信号，当车速为零且未按刹车时，按照预定周期输出车辆未锁提示信息，本例中设为每1分钟喇叭短鸣1声，此时可操作刹车解除提示或按动车头按钮将系统转为闭锁状态，如果在时间T内无任何操作，通常T设为3分钟，系统自动转为闭锁状态。\n[0036] 所述智能终端包括授权智能终端和非授权智能终端，授权智能终端输入的解锁信息包括蓝牙硬件地址信息，未授权智能终端输入的解锁信息包括从授权短信中提取的匹配密码、手机号码以及使用时限。\n[0037] 在蓝牙解锁控制时，既可以采用预先匹配好的蓝牙设备，通过识别蓝牙设备的硬件地址即可作为密钥解锁，也可以通过智能终端上的锁控软件，通过输入预设的解锁密码实现解锁，还可以根据远程授权，利用授权用户发送的授权信息，锁控软件通过读取授权信息中的手机号码和预设格式的匹配密码，从而编辑成解锁信息，实现蓝牙解锁，也可以直接采用授权信息中的手机发送的密码，采用单键分段密码输入方式进行解锁。系统可以根据用户的使用习惯采取不同的实施方式，其功能可以做相应的扩展。\n[0038] 所述车头按钮电路输入的解锁信息按照单键分段密码输入方式输入，每一段的密码值为连续按动车头按钮的次数。通常密码的段数为3～6段，每一段的密码值取值为1～9，在此以3段密码为例，假如用户需要预设密码“567”，其操作方式就应该先长按5秒，喇叭短鸣一声，车头按钮灯闪烁，表示进入密码输入状态，此时连续按5次车头按钮，间隔至少2秒后，再连续按6次，形成第二段密码，再间隔2秒后，再连续按7次，形成第三段密码，相邻两段密码的间隔时间不能超过10秒，设计时，每正确读取一段密码，喇叭会短鸣1声，3段密码输入完成后，系统判断密码是否正确，如果正确，喇叭短鸣2声，按钮灯亮起，车辆启动，如果密码错误，则输出相应的错误提示，使用非常方便。\n[0039] 最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明最佳技术方案而非限制技术方案，上述文字参照较佳实施例对本发明作了详细说明，虽然未对刹车信号检测和速度检测等技术的具体控制电路进行详细描述，但是作为本领域的普通技术人员应当理解，上述技术均是成熟技术，在此不用赘述，而且本领域技术人员也可以对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围的，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。