CN103921866B - 电动车防盗告警方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动车防盗告警方法及其应用，在车辆临时停车时，本发明的电动车防盗告警方法通过姿态传感器记录下当前车辆的放置状态，启动防盗模式，通过锁定电动机，使电动机及车轮不能转动，姿态传感器检测到车辆抖动及放置状态变化时，电动车防盗告警方法发出告警，从而达到震慑盗贼的目的。正常情况下，驾驶者使车辆退出防盗模式，达到解锁目的，该方法不需要额外增加防盗装置，可完全采用车辆本身自有的姿态传感器、控制单元及电动机来满足防盗的需要，即降低车辆的成本，又增加***的可靠性。

Description

电动车防盗告警方法及其应用

技术领域

本发明涉及车辆停车时的防盗警告技术领域，尤其涉及一种电动车防盗告警方法及其应用。

背景技术

自平衡电动两轮车是一种绿色环保的个人交通工具，而且灵活机动、大大方便人们的日常出行，且存在电动自行车相同的困扰，即在临时停车时，很容易被小偷顺走。传统电动自行车采用安装防盗锁具和安全报警器等作为防盗措施，携带不方便，且增加车辆的驾驶成本，自平衡两轮车由于其特殊的结构设计，传统防盗锁具安装困难，安全报警器价格昂贵，且安装在车辆上会降低车辆的可靠性。

因此，本申请人一直致力于开发一种成本低、可靠性高的电动车防盗告警方法及其应用，实现在电动车处于停车状态下，车辆无法正常行驶，以及当盗窃者触动或搬运车辆时能够进行告警，达到威慑偷盗者的目的。

发明内容

本发明的目的，就是提出一种成本低、可靠性高的电动车防盗告警方法及其应用，实现在电动车处于停车状态下，车辆无法正常行驶，以及当盗窃者触动或搬运车辆时能够进行告警，达到威慑偷盗者的目的。

本发明为解决上述技术问题，提供了一种电动车防盗告警方法，包括以下步骤：

步骤1、启动姿态传感器记录下电动车的停车姿态信息。

步骤2、电动车进入防盗模式，锁定电动机，使电动机及车轮不能转动。

步骤3、通过所述姿态传感器监测所述电动车的实时姿态信息，将所述实时姿态信息与所述停车姿态信息进行比对，如果发生变化，电动车进行告警。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3的电动车告警方式为电动机抖动和/或使电动机发出警报声。

作为本发明的进一步改进，在触发电动车告警持续时间T1后，停止告警，间隔时间T2后，重新执行所述步骤1至步骤3。

作为本发明的进一步改进，所述时间T1为15-45秒，所述时间T2为0-4秒。

作为本发明的进一步改进，所述时间T1为30秒，所述时间T2为2秒。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3的电动车告警方式为利用电动车的电动机进行抖动和/或发声告警，所述电动机的抖动和/或发声方法包括以下步骤：

步骤A，电机驱动控制器在接收到抖动和/或发声指令时，对应调用预先存储的抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令；

步骤B，电机驱动控制器将抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上,并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。

作为本发明的进一步改进，所述步骤A的所述抖动高频电流指令和发声高频电流指令的频率和幅值均互不相同，并以表格的形式储存在DSP芯片的存储器内，在电机驱动控制器接收到外部触发的抖动和/或发声指令时，通过查表的方法调用对应的高频电流指令。

作为本发明的进一步改进，所述发声高频电流指令采用3kHz～5kHz频率的高频方波电流指令，所述抖动高频电流指令采用200Hz～500Hz的正弦波电流指令。

作为本发明的进一步改进，所述电动车防盗告警方法先执行所述步骤2，再依次执行所述步骤1和步骤3。

本发明还提出一种电动车防盗告警方法的应用，具体为将上述的电动车防盗告警方法应用在自平衡两轮车上。

在车辆临时停车时，本发明的电动车防盗告警方法通过姿态传感器记录下当前车辆的放置状态，启动防盗模式，通过锁定电动机，使电动机及车轮不能转动，姿态传感器检测到车辆抖动及放置状态变化时，电动车防盗告警方法发出告警，从而达到震慑盗贼的目的。正常情况下，驾驶者使车辆退出防盗模式，达到解锁目的，该方法不需要额外增加防盗装置，可完全采用车辆本身自有的姿态传感器、控制单元及电动机来满足防盗的需要，即降低车辆的成本，又增加***的可靠性。

本发明车辆防盗采用车辆(如自平衡两轮车)自身的姿态传感器、主控制器、电动机和蓄电池等自身部件，通过不同算法间的切换，完成防盗的锁定、抖动和发声告警功能，降低了车辆的防盗成本，由于不新增加部件，因此同样可以增加***的可靠性。

对于传统电动自行车及电动车，只要增加一姿态传感器，根据上述方法，同样可以达到防盗锁定、发声和振动告警功能。

附图说明

图1是自平衡两轮车的结构示意图。

图2是具体实施例电动车防盗告警方法的流程示意图。

图3是自平衡两轮车控制框图。

图4是锁定模式控制框图。

图5是高频电流指令模式图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图2所示，本实施例的一种电动车防盗告警方法，包括以下步骤：

步骤S1、启动姿态传感器记录下电动车的停车姿态信息。

步骤S2、电动车进入防盗模式，锁定电动机，使电动机及车轮不能转动。

步骤S3、通过所述姿态传感器监测所述电动车的实时姿态信息，将所述实时姿态信息与所述停车姿态信息进行比对，如果发生变化，电动车进行告警。

具体的，本实施例的所述步骤S3的电动车告警方式为电动机抖动和使电动机发出刺耳的警报声。在触发电动车告警持续30秒后，停止告警，间隔2秒后，重新执行所述步骤S1至步骤S3，没有触发电动车告警则姿态传感器保持监测所述电动车的实时姿态信息，并将所述实时姿态信息与所述停车姿态信息进行比对的状态，直到解除防盗模式为止。

示例性的，将本发明应用在如图1所示的自平衡两轮车上，用于其临时停车时所采用的防盗措施。采用自平衡两轮车本身自有部件，电机采用永磁同步电动机，电机采用矢量控制技术，姿态传感器由三轴陀螺仪和三轴加速度计构成，主控制器采用TI公司的DSP。***通过车辆钥匙开关进入防盗模式，防盗模式包括以下两方面的内容：

1)控制***记录当前车辆的姿态信息，电动机进入锁定模式，使车

轮不能够轻易转动。

2)电动机振动、发声功能。当姿态传感器检测到车辆姿态变化时，

车辆进入振动和声音告警模式。通过电动机的振动带动车体振

动，并使电动机发出的刺耳噪声音，威慑偷窃者。

自平衡两轮车主要控制功能框图如图3所示。高频电流指令模块控制电动机的抖动与发声，其电流指令为速度控制模块控制车辆的锁定功能，其指令值为平衡控制模块控制车辆在平衡状态的正常运行，其指令值为三个控制模块电流指令之和为电动机电流指令，i_S为电机绕组反馈电流，电动机电流控制采用PI控制算法。

如图3所示，本实施例中的所述步骤S3的电动车告警方式为利用电动车的电动机进行抖动和/或发声告警，所述电动机的抖动和/或发声方法包括以下步骤：

步骤A，电机驱动控制器在接收到抖动和/或发声指令时，对应调用预先存储的抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令；

步骤B，电机驱动控制器将抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上,并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。

在本实施例中，所述步骤A的所述抖动高频电流指令和发声高频电流指令的频率和幅值均互不相同，并以表格的形式储存在DSP芯片的存储器内，在电机驱动控制器接收到外部触发的抖动和/或发声指令时，通过查表的方法调用对应的高频电流指令。在电机驱动控制器接收到外部输入的告警指令时，通过查表的方法调用不同高频电流指令(抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令)，从而控制车辆的发声与抖动。

正常工作时，控制***由平衡控制算法模块控制车辆的运行，高频电流指令模块与速度控制模块不作用，和设为0。姿态传感器安装在车辆的底盘上，用于检测车辆平台的姿态信息(其具体解算算法在本申请人其它专利中有详细论述，属于现有技术，当然也可以采用其他市场外购件进行姿态检测，此处不再赘述)。

当驾驶车临时停车时，通过开关钥匙设定车辆进入防盗锁定模式，并记录当前车辆的放置状态，即车辆姿态信息。该状态下，平衡控制算法模块与高频电流指令模块不作用，和设为0。锁定模式下的速度控制框图如图4所示，参考速度指令Nref＝0，当车轮转动时，控制***检测到电机输出的速度信号n，通过速度控制，控制车轮速度信号返回为零速，达到锁定车轮的目的。

当盗窃者触动或搬运车辆时，姿态传感器检测到车辆姿态位置的变化，控制***使高频电流指令模块运行，产生高频声音电流指令和抖动电流指令，平衡控制算法模块和速度控制模块不作用，设置为零。电动机的抖动和发声方法可参考本申请人在先专利申请“一种电动机发声方法”(申请号：201410022580.4)，在先专利申请的说明书具体实施例及其附图部分为本申请具体实施例的一部分，具体可参见所述在先专利申请的说明书具体实施例和附图的详细论述，此处不再赘述。

如图5所示，电机抖动方法与电机发声方法类似，主要区别在于发声的电流指令频率更高，本发明中，所述发声高频电流指令采用3kHz～5kHz频率的高频方波电流指令，所述抖动高频电流指令采用200Hz～500Hz的正弦波电流指令。

由于电动机振动同样造成车辆姿态的变化，因此本实施例在该模式下运行一段时间T1后，退出高频电流指令模式，重新进入速度控制模式锁定电机。间隔T2时间后，如姿态传感器重新检测到车辆状态变化，重新进入高频电流模式，重新执行所述步骤S1至步骤S3。驾驶者接近车辆时，按下车钥匙上解锁按钮，退出防盗模式，车辆重新进入正常驾驶模式。

示例性的，本实施例中的T1＝30秒，T2＝2秒。当然了，在其他具体实施例中，本发明的T1和T2的具体时间长度可以根据需要进行调整，此处不再赘述。

本实施例的电动车防盗告警方法直接应用在自平衡两轮车上，本实施例的电动车防盗告警方法直接采用自平衡两轮车自身的姿态传感器、主控制器、电动机和蓄电池等自身部件，通过不同算法间的切换，完成防盗的锁定、抖动和发声告警功能，降低了车辆的防盗成本，由于不新增加部件，因此同样可以增加***的可靠性。

本发明在其他具体实施例中，还可以运用在传统电动自行车及电动车上，只要增加一姿态传感器，即可根据上述具体实施例的方法，同样达到防盗锁定、发声和振动告警功能。且，本发明还可以先执行步骤2，再依次执行所述步骤S1和步骤S3，告警方式也可以采用常见的声光报警或其他形式的告警方式，此处不再赘述。

以上述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动车防盗告警方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、启动姿态传感器记录下电动车的停车姿态信息；

步骤2、电动车进入防盗模式，锁定电动机，使电动机及车轮不能转动，当前状态下，平衡控制算法模块与高频电流指令模块不作用，均设为零；

步骤3、通过所述姿态传感器监测所述电动车的实时姿态信息，将所述实时姿态信息与所述停车姿态信息进行比对，如果发生变化，电动车进行告警；当盗窃者触动或搬运车辆时，姿态传感器检测到车辆姿态位置的变化，控制***使高频电流指令模块运行，产生高频声音电流指令和/或抖动电流指令，平衡控制算法模块和速度控制模块不作用，均设置为零。

2.如权利要求1所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述步骤3的电动车告警方式为电动机抖动和/或使电动机发出警报声。

3.如权利要求1所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：在触发电动车告警持续时间T1后，停止告警，间隔时间T2后，重新执行所述步骤1至步骤3。

4.如权利要求3所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述时间T1为15-45秒，所述时间T2为0-4秒。

5.如权利要求4所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述时间T1为30秒，所述时间T2为2秒。

6.如权利要求1所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述步骤3的电动车告警方式为利用电动车的电动机进行抖动和/或发声告警，所述电动机的抖动和/或发声方法包括以下步骤：

步骤A，电机驱动控制器在接收到抖动和/或发声指令时，对应调用预先存储的抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令；

步骤B，电机驱动控制器将抖动高频电流指令和/或发声高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上,并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。

7.如权利要求6所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述步骤A的所述抖动高频电流指令和发声高频电流指令的频率和幅值均互不相同，并以表格的形式储存在DSP芯片的存储器内，在电机驱动控制器接收到外部触发的抖动和/或发声指令时，通过查表的方法调用对应的高频电流指令。

8.如权利要求7所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述发声高频电流指令采用3kHz～5kHz频率的高频方波电流指令，所述抖动高频电流指令采用200Hz～500Hz的正弦波电流指令。

9.如权利要求1、2、6、7、8中任意一项权利要求所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述电动车防盗告警方法先执行所述步骤2，再依次执行所述步骤1和步骤3。

10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的电动车防盗告警方法，其特征在于：所述电动车为自平衡两轮车。