一种应用于电动自行车的感应式自动报警装置

1.本实用新型涉及电动自行车技术领域，具体涉及的是一种应用于电动自行车的感应式自动报警装置。


背景技术：

2.电动自行车，是指以蓄电池（电瓶）作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。中国是电动自行车大国，目前全国保有量超过3亿，电动自行车大幅方便了人们的短距离出行，但每年发生电动自行车盗窃事件也层出不穷，尤其是电瓶被盗，这给人们的生活造成了较大的影响。
3.目前，针对电动自行车的防盗手段，主要有电子标签（rfid）定位防盗，即：给电动自行车装上电子标签，通过基站读取电子标签的数据，然后根据数据判断该车辆是否为备案已丢失车辆。该种防盗技术虽然可以提升对电动自行车的管理能力，但存在标签易被拆除的问题，其防盗能力并不能很好地满足电动自行车、尤其是其上的电瓶防盗需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种应用于电动自行车的感应式自动报警装置，用以解决现有的电动自行车及其电瓶防盗功能不足的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种应用于电动自行车的感应式自动报警装置，设置于电动自行车上，包括：
7.遥控模块和信号接收模块，遥控模块用于向信号接收模块发射布防或撤防信号，信号接收模块用于解码布防或撤防信号；
8.中央处理模块和扬声器，中央处理模块用于接收和处理来自接收模块的解码信号，然后将电动自行车置于布防或撤防状态；扬声器受中央处理模块控制工作；
9.振动传感器，用于电动自行车平衡状态发生变化时，向中央处理模块反馈振动信息，若电动自行车处于布防状态，则中央处理模块控制扬声器发出警报；
10.电源模块，用于提供工作电源；该电源模块包括继电器、备用电源、降压稳压模块和接口模块；电动自行车的电瓶负极接降压稳压模块输入端，正极经由继电器接降压稳压模块输入端；所述备用电源负极与接口模块输入端连接，正极经由继电器与接口模块输入端连接；所述降压稳压模块输出端与接口模块输入端连接；所述接口模块输出端同时接中央处理模块、振动传感器、信号接收模块和扬声器；当电瓶不工作时，由继电器切换至备用电源继续提供工作电源；
11.电压反馈模块，用于采集降压稳压模块输出的电压并反馈至中央处理模块；当切换至备用电源时，由中央处理模块根据电压变化，以电动自行车当前所处的布防或撤防状态作为是否触发报警的依据。
12.进一步地，所述中央处理模块为stm32单片机。
13.再进一步地，本实用新型还包括分别与中央处理模块和接口模块输出端连接的贴片式压力传感器；所述贴片式压力传感器贴合于电动自行车的坐垫上，用于电动自行车坐垫产生压力时，向中央处理模块反馈压力信息，若电动自行车处于布防状态，则中央处理模块控制扬声器发出警报。
14.再进一步地，所述电源模块还包括同时与备用电源和中央处理模块连接、用于监控备用电源电量的备用电源监控模块。
15.更进一步地，本实用新型还包括gps模块和无线传输模块；所述gps模块同时与接口模块和中央处理模块连接，用于扬声器发出警报的同时，向中央处理模块反馈地理信息，由中央处理模块获取电动自行车的实时位置；所述无线传输模块同时与接口模块和中央处理模块连接，用于将电动自行车的实时位置信息发送至用户终端。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.（1）本实用新型通过设置遥控模块、中央处理模块、振动传感器、信号接收模块、扬声器以及电源模块，利用遥控模块发射的布防或撤防信号，然后以此作为依据，当振动传感器检测到外界变化时，便会触发相应的操作（即：布防状态下，当振动传感器检测到电动自行车平衡状态发生变化时，反馈至中央处理模块，触发报警；反之则不触发报警），实现对电动自行车的防盗监控。
18.（2）本实用新型设置的电源模块，采用双电源供电模式，当电瓶不工作时，由继电器切换至备用电源继续为报警装置提供工作电源。同时，本实用新型设置了电压反馈模块实现对电瓶电压的监控，在正常状态下，当电瓶电量不足时，降压稳压模块输出的电压发生变化，此时中央处理模块根据电压反馈，将控制扬声器发出电瓶需要充电的提示；当切换至备用电源时，如果电动自行车处于撤防状态，则对应的可能是电瓶取出更换或充电的情况，此时不会触发报警；如果电动自行车处于布防状态，则对应的可能是电瓶被盗的情况，此时会触发报警。如此，既能确保报警装置的正常工作，又能避免误报的情况发生，较好地实现了对电动自行车的管理，避免了电动自行车以及电瓶被盗窃。
19.（3）本实用新型在振动传感器的基础上还设置了贴片式压力传感器，在布防状态下，当贴片式压力传感器检测到电动自行车坐垫压力发生变化时，反馈至中央处理模块，触发报警。如此，本实用新型通过不同的传感反馈（振动反馈 坐垫压力反馈），进一步提高了对电动自行车的防盗管理能力。并且，采用贴片式压力传感器，本实用新型还可以在中央处理模块中预设一个压力阈值，当电动自行车的坐垫所受到的压力超过该阈值时，无论此时是否处于布防还是撤防状态，扬声器均会发出警报，以提醒用户坐垫存在被压坏的可能性，从而保护坐垫。
20.（4）本实用新型还设置了用于监控备用电源电量的备用电源监控模块，当用电源电量不足时，将信息反馈至中央处理模块，由中央处理模块控制扬声器提醒用户进行更换，从而避免出现报警装置在电瓶取出或被盗后无法正常工作。
21.（5）本实用新型还设置了gps模块和无线传输模块，当电动自行车及其电瓶发生盗窃情况时，可记录电动自行车的实时位置，并通过无线传输模块远程发送至用户终端（手机、平板、电脑等设备），为用户快速找回电动自行车提供辅助。
22.（6）本实用新型设计合理，各功能相辅相成、环环相扣，很好地满足了电动自行车、尤其是其上的电瓶防盗需求。
附图说明
23.图1为本实用新型-实施例1的系统框图。
24.图2为本实用新型-实施例1中电源模块连接电瓶的电路原理图。
25.图3为本实用新型-实施例2的系统框图。
26.图4为本实用新型-实施例2中电源模块连接电瓶的电路原理图。
27.图5为本实用新型-实施例3的系统框图。
28.图6为本实用新型-实施例3部分电路原理图。
具体实施方式
29.本实用新型提供了一种感应报警装置，应用于电动自行车上，可实现感应式的自动报警，从而尽可能避免发生电动自行车及其上的电瓶盗窃事件。本实用新型可以较好地应用在家用电动自行车上。
30.下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施包含但不限于以下实施例。
31.实施例1
32.如图1所示，本实施例装置组成上，包括遥控模块、中央处理模块、振动传感器、贴片式压力传感器、信号接收模块、扬声器、电源模块以及电压反馈模块，其中：
33.所述遥控模块用于向信号接收模块发射布防或撤防信号；本实施例中，遥控模块采用红外遥控器，采用锂电池供电，主要由编码芯片和发射电路组成，其可发射两组不同的编码，一组是布防，即：将电动车置于警戒状态的编码，另一组是撤防，即：产生误报主人信号，或者不再需要报警功能的编码。
34.所述中央处理模块用于接收和处理来自接收模块的布防或撤防信号并进行解码处理，然后将电动自行车置于布防或撤防状态；本实施例采用stm32f103系列的单片机作为中央处理模块。
35.所述振动传感器用于电动自行车平衡状态发生变化时，向中央处理模块反馈振动信息，若电动自行车处于布防状态，则中央处理模块控制扬声器发出警报。例如，当电动自行车处于布防状态时，若有人试图抬起电动自行车或对其进行拆解，将导致电动自行车的平衡状态发生改变，此时将会产生振动信息，从而被振动传感器捕捉到并反馈至中央处理模块，然后引发扬声器的报警。
36.所述贴片式压力传感器贴合于电动自行车的坐垫上，用于电动自行车坐垫产生压力时，向中央处理模块反馈压力信息，若电动自行车处于布防状态，则中央处理模块控制扬声器发出警报。此外，还可以在中央处理模块中预设一个压力阈值，当电动自行车的坐垫所受到的压力超过该阈值时，无论此时是否处于布防还是撤防状态，扬声器均会发出警报，以提醒用户坐垫存在被压坏的可能性，从而保护坐垫。
37.所述电源模块用于向中央处理模块、振动传感器、贴片式压力传感器、信号接收模块、扬声器提供工作电源。本实施例中，电源模块包括继电器、备用电源、降压稳压模块和接口模块。如图2所示，电动自行车的电瓶负极接降压稳压模块输入端，正极经由继电器接降压稳压模块输入端；所述备用电源负极与接口模块输入端连接，正极经由继电器与接口模块输入端连接；所述降压稳压模块输出端与接口模块输入端连接。所述接口模块输出端则
同时接中央处理模块、振动传感器、贴片式压力传感器、信号接收模块和扬声器。本实施例采用双电源交替工作模式，正常状态下，由电瓶提供电能使报警装置运行，此时继电器有电流通过，保持断开，备用电源不工作；当电瓶不工作时，继电器无电流通过，发生闭合，此时将由备用电源向报警装置供电，确保报警装置的正常工作，以便在布防状态时依然能够感应报警。
38.所述电压反馈模块用于采集降压稳压模块输出的电压并反馈至中央处理模块。在正常状态下，当电瓶电量不足时，降压稳压模块输出的电压发生变化，此时中央处理模块根据电压反馈，将控制扬声器发出电瓶需要充电的提示。当切换至备用电源时，降压稳压模块无电压输出，此时如果是在撤防状态下，对应的可能是电瓶取出更换或充电的情况，不会触发报警；如果是在布防状态下，则中央处理模块根据电压反馈，将控制扬声器发出警报，提示电瓶可能被盗。
39.实施例2
40.如图3、4所示，与实施例1的不同点在于，在实施例1的基础上，本实施例中的电源模块中还设置了用于监控备用电源电量的备用电源监控模块，该备用电源监控模块与中央处理模块连接，以便在备用电源电量不足时将信息反馈至中央处理模块，由中央处理模块控制扬声器提醒用户进行更换。
41.实施例3
42.如图5、6所示，与实施例1、2的不同点在于，在实施例1、2的基础上，本实施例还设置了gps模块和无线传输模块。所述的gps模块同时与接口模块和中央处理模块连接，用于扬声器发出警报的同时，向中央处理模块反馈地理信息，由中央处理模块获取电动自行车的实时位置。
43.所述的无线传输模块同时与接口模块和中央处理模块连接，用于将电动自行车的实时位置信息发送至用户终端。本实施例中的无线传输模块可以采用nb-iot技术，nb-iot是近年来物联网（iot）领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网（lpwan），具有覆盖广、连接多、速率快、成本低、功耗低、架构优等特点。用户终端可以是手机、平板或电脑，通过设计相应的软件程序或app，可接收到来自中央处理模块传送的信息。目前常见的一些智能无线可视猫眼大多采用与这种类似的方案，即：如果有人到访，并触摸猫眼上的门铃，将触发猫眼上的摄像头进行拍摄，并进行面部识别对比，如果是陌生人，则猫眼将自动生成一条包含时间、按铃人面部图像的信息远程发送至户主的手机app上。
44.本实用新型采用了现有应用成熟的控制技术、设备及电子元器件，并通过合理的方式将这些技术、设备及电子元器件进行组合应用，从而很好地满足了电动自行车、尤其是其上的电瓶防盗需求。
45.上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式，不应当用于限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。