自行车防盗智能检测报警系统及其设计方法与流程

本发明涉及自行车新型防盗技术领域，尤其涉及一种自行车防盗智能检测报警系统及其设计方法。

背景技术：

随着人们的环保意识的加强，自行车成为时下一种时尚的环保低碳的出行工具。开发智能自行车锁能够方便人们对自行车的使用，而且市场前景广阔。目前市面的自行车防盗装置一般是以机械锁为主，但设计上都大同小异，无论是固定式还是活动的U形框架式、链条式还是钢丝式，靠的都是金属条或链的强度来实现锁具的有效性。这样的防盗方式，会导致自行车极易被窃贼用专业的剪切工具破坏锁的结构而盗走自行车，或者直接把整台自行车抬走，没有起到比较好的防盗功能。比如专利号201410786331.2的发明创造，其也只是加固了锁的机械结构，不具有报警的功能，还是会存在锁被破坏或者整台车被抬走的被盗风险。又比如专利号201310447468.8的发明创造，其即使加上的触摸式报警系统，但是这种单一性的报警系统在报警存在很多盲点，也会造成误判现象的屡屡发生。虽说安全系数的确有所增高，但是误判的麻烦也随之而来了。目前市面还没有一种真正意义上智能自行车锁，也没有一种真正意义上进行防盗检测并报警的方法。本发明主要在自行车上安装多个隐蔽的装置来检测自行车多个部分的动作状态信息，一旦动作状态信息出现异常情况，还可以判别出当前情况是否属于被盗窃的情况还是正常的被碰撞、挪动的情况，再去选择发出警报与否，由此即实现了自行车的报警防盗功能也减少了因误判而报警的情况发生。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种自行车防盗智能检测报警系统及其设计方法，能够准确识别自行车是否处于被盗风险情况，且及时发出报警警报，具有非常有效的防盗功能。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自行车防盗智能检测报警系统，包括自行车动作识别装置、振动检测装置、轮胎转动检测装置以及信息处理系统，所述自行车动作识别装置、振动检测装置、轮胎转动检测装置均与信息处理系统连接，其中

所述自行车动作识别装置固定于自行车的车架上管中心处，用于识别自行车的动作状态，并将现动作状态信息发送到信息处理系统；

所述振动检测装置固定于自行车的车座座垫里面，用于判别自行车是否在持续的一段时间内振动，并将实时振动信息发送到信息处理系统；

所述轮胎转动检测装置固定设置于自行车的前刹车附近的前叉处，用于识别自行车轮胎的转动情况，并将实时转动情况发送到信息处理系统；

所述的信息处理系统固定于自行车的车架中管中心处，用于处理以上各装置所发送来的信号，并根据信号来判断是否作出警报。

进一步地，所述自行车动作识别装置包括运动传感器、单片机以及第一蓝牙模块，其中

所述运动传感器用于自行车的动作识别，并将实时动作状态信息发送给单片机；

所述单片机用于处理动作状态信息，并将相关处理数据通过第一蓝牙模块发送给所述信息处理系统。

进一步地，所述振动检测装置包括振动传感器、单片机以及第二蓝牙模块，其中

所述振动传感器用于检测自行车是否在一段时间内振动并将将该振动信息发送给单片机；所述的一段时间内，具体根据用户自行设定；

所述单片机用于判别该振动信息是否为危险信号，并将该结果通过第二蓝牙模块以无线传输的方式发送给所述信息处理系统。

进一步地，所述轮胎转动检测装置包括码表、霍尔传感器、单片机以及第三蓝牙模块，其中

所述码表和霍尔传感器用于检测自行车的轮胎是否在持续地转动并将该结果发送给单片机；

所述单片机用于处理码表以及霍尔传感器检测的结果，并将该结果通过第三蓝牙模块以无线传输的方式发送给所述信息处理系统。

进一步地，所述的信息处理系统包括单片机及若干蓝牙模块，其中

所述蓝牙模块用于与自行车动作识别装置、振动检测装置以及轮胎转动检测装置各自包括的蓝牙模块以无线传输的方式进行通信；

所述单片机用于处理自行车动作识别装置，振动检测装置，轮胎转动检测装置所返回的信息检测出自行车当前状态是否处于危险状态并把该状态传达给用户客户端。

本发明另一目的是提供一种自行车防盗智能检测报警系统的设计方法，包括以下步骤：

S1、自行车动作识别装置识别处理自行车动作状况；

S2、振动检测装置判别处理自行车振动状况；

S3、轮胎转动检测装置检测处理自行车轮胎的转动状况；

S4、信息处理系统获取各装置的处理状况并传达给用户客户端。

进一步地，所述步骤S1具体过程为：

S11、自行车动作识别装置启动；

S12、自行车动作识别装置读取相关数据，并通过算法处理得出自行车的实时动作状态；

S13、自行车动作识别装置判断自行车的实时动作状态是否属于危险状态，若是，则进入下一步骤；若否，则继续读取相关数据并进行识别；

S14、自行车动作识别装置把自行车动作的危险状态信号和动作信息发送给信息处理系统；

S15、自行车动作识别装置每隔一分钟刷新数据并返回步骤S12。

进一步地，所述步骤S2具体过程为：

S21、振动检测装置开启；

S22、振动检测装置检测自行车是否在持续的15秒振动，若是，则进入下一步骤；若否，则继续检测并进行判别；

S23、振动检测装置把自行车振动持续的振动作为危险信号，并发送到信息处理系统；

S24、振动检测装置每隔一分钟刷新数据并返回步骤S22。

进一步地，所述步骤S3具体过程为：

S31、轮胎转动检测装置开启；

S32、轮胎转动检测装置检测自行车的轮胎是否在持续地转动，若是，则进入下一步骤；若否，则继续检测并进行判别；

S33、轮胎转动检测装置把自行车轮胎持续地转动作为危险信号，并发送到信号处理系统；

S34、轮胎转动检测装置每隔十分钟刷新数据并返回步骤S32。

进一步地，所述步骤S4具体过程为：

S41、信息处理系统开启；

S42、信息处理系统等待自行车动作识别装置、振动检测装置和轮胎转动检测装置发送信号，若有危险信号，则进入下一步骤；若否，则继续等待危险信号的发送；

S43、信息处理系统把危险信号的相应危险警报传达给用户客户端；

S44、信息处理系统处理分析自行车出现危险信号的原因，并根据原因来判断是否作出警报；

S45、信息处理系统每隔十分钟刷新数据并返回步骤S42。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果：

1、本发明通过读取自行车被盗时的动作行为信息与日常碰撞的信息的差异来检测自行车的状态是否安全；

2、本发明自行车动作识别装置用于识别自行车的动作状态，振动检测装置用于判别自行车是否在一段时间内持续振动，轮胎转动检测装置用于识别自行车轮胎的转动情况，信息处理系统用于处理以上各装置所发送来的信号，若识别为危险信号，分析其原因并传达给用户客户端，且根据其原因判断是否该作出警报，实现了自行车自我检测出自身是否处于被盗窃状态的智能化，也实现用户远程了解和掌握自行车的安全信息，便于用户及时对突发情况进行应对；

3、本发明自行车的防盗智能检测装置在很大的程度上降低了自行车被盗的概率，提高了自行车自身的安全系数，从而使用户的自行车更加安全。

附图说明

图1为本发明自行车防盗智能检测报警系统的装置构成图；

图2为本发明自行车防盗智能检测报警系统的设计方法中自行车动作识别装置的使用步骤流程；

图3为本发明自行车防盗智能检测报警系统的设计方法中振动检测装置的使用步骤流程；

图4为本发明自行车防盗智能检测报警系统的设计方法中轮胎转动检测装置的使用步骤流程；

图5为本发明自行车防盗智能检测报警系统的各种装置处于自行车中的具体位置示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

如图1所示，本发明提供一种自行车防盗智能检测报警系统，包括自行车动作识别装置、振动检测装置、轮胎转动检测装置以及信息处理系统，所述自行车动作识别装置、振动检测装置、轮胎转动检测装置均与信息处理系统连接，优选的，所述的自行车动作识别装置由STM32单片机、mpu6050等运动信息传感器、蓝牙模块所组成。

优选的，所述的振动检测装置由STM32单片机、蓝牙模块及振动传感器所组成。

优选的，所述的轮胎转动检测装置由STM32单片机、码表、霍尔传感器及蓝牙模块所组成。

优选的，所述的信息处理系统由STM32单片机及多个蓝牙模块所组成。

所述的自行车动作识别装置固定于自行车的中心处，用于识别自行车的动作状态，并将现动作状态信息发送到信息处理系统。

所述的振动检测装置，用于判别自行车是否在持续的一段时间在振动，并将现振动信息发送到信息处理系统。

所述的轮胎转动检测装置固定于自行车的轮胎处，用于识别自行车轮胎的转动情况，并将现转动情况发送到信息处理系统。

所述的信息处理系统用于处理以上各装置所发送来的信号，若识别为危险信号，分析其原因并传达给用户客户端，并根据其原因判断是否作出警报。

本实施例方案中所述的自行车动作识别装置由单片机、mpu6050等运动信息传感器、蓝牙模块所组成。MPU6050的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec(dps)，可准确追踪快速与慢速动作，并且，用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g，蓝牙模块用于发送数据。

本实施例方案中所述的振动检测装置采用振动传感器，该振动传感器对振动的敏感度可调，功率小，对于持续一段时间的振动可以识别出来，主要检测自行车遇到车锁强行撬开或者拧螺丝拆卸的盗窃行为所引起的“异常振动”。

本实施例方案中所述的轮胎转动检测装置由码表、霍尔传感器、所组成。码表和霍尔传感器均用作检测车轮转动情况，以此数据来检测自行车是否被抬起前轮(后轮)，以单轮着地推着走的盗窃行为。

本实施例方案中所述的信息处理系统采用STM32单片机及蓝牙模块。STM32系列的单片机具有强大的运算能力和数据处理处理能力，应用在处理各装置发送回来的数据使该装置信息处理更加迅速和稳定，蓝牙模块主要用于接收各装置发送来的信号及发送信息到用户客户端中。

本实施方案中，所述的自行车防盗智能检测报警系统，提供了自行车防盗智能检测报警系统设计方法，即自行车动作识别装置、振动检测装置及轮胎转动检测装置把检测的信号发送到信息处理系统，若信息处理系统识别为危险信号，分析其原因并传达给用户客户端，并根据其原因判断是否作出警报，从而实现了自行车智能自我检测出自身是否处于被盗窃状态，大大提高了自行车自身安全系数。

如图2所示，本实施例方案中自行车动作识别装置识别处理自行车动作状态的整体工作流程，按以下步骤进行：

(a)自行车动作识别装置启动；

(b)自行车动作识别装置读取相关数据并通过算法处理后得出该自行车的动作状态；

(c)自行车动作识别装置判别该自行车现动作状态是否属于危险状态。若是，则进入下一步骤；若否，继续读取数据并进行判别；

(d)自行车动作识别装置把自行车动作危险信号和动作信息发送到信息处理系统；

(e)自行车动作识别装置每隔一分钟刷新数据并返回步骤(b)。

如图3所示，本实施例方案中振动检测装置判别处理自行车振动状况的整体工作流程，按以下步骤进行：

(a)振动检测装置开启；

(b)振动检测装置检测自行车是否在持续15秒在振动，若是，则进入下一步骤；若否，继续检测并进行判别；

(c)振动检测装置把自行车振动危险信号发送到信息处理系统；

(d)振动检测装置每隔一分钟刷新数据并返回步骤(b)。

如图4所示，本实施例方案中轮胎转动检测装置检测处理自行车轮胎的转动情况的整体工作流程，按以下步骤进行：

(a)轮胎转动检测装置开启；

(b)轮胎转动检测装置检测自行车的轮胎是否在持续转动，若是，则进入下一步骤；若否，继续检测并进行判别；

(c)轮胎转动检测装置把自行车轮胎转动危险信号发送到信号处理系统；

(d)轮胎转动检测装置每隔十分钟刷新数据并返回步骤(b)。

本实施例方案中信息处理系统获取各装置情况处理分析并传达给用户客户端的整体工作流程，按以下步骤进行：

(a)信息处理系统开启；

(b)信息处理系统等待自行车动作识别装置、振动检测装置、轮胎转动检测装置上传信号，若有危险信号，则进入下一步骤；若否，则继续等待危险信号；

(c)信息处理系统把相应的危险警报先传达给用户客户端；

(d)信息处理系统处理分析自行车情况可能的原因并根据其原因判断是否作出警报；

(e)信息处理系统每隔十分钟刷新数据并返回步骤(b)。

例如：

1、信息处理系统若接收自行车振动危险信号，则判别为“异常振动”，而且把这一情况传达给用户客户端并作出警报，并提示该自行车可能遇到车锁强行撬开或者拧螺丝拆卸的盗窃行为；

2、信息处理系统若接收到自行车动作危险信号和自行车振动危险信号，而且判别为“异常振动”和动作信息为“向上”，把这一情况传达给用户客户端并作出警报，并提示该自行车可能遇到整台车被抬起搬走的盗窃行为；

3、信息处理系统若接收到自行车动作危险信号和自行车轮胎转动危险信号，而且判别为“轮胎异常转动”和动作信息为“向上”，把这一情况传达给用户客户端并作出警报，并提示提示该自行车可能遇到他人把车锁固定一端的轮胎抬起，并以未上锁的另一个轮胎滑动推走的危险盗窃行为；

4、信息处理系统若接收到自行车动作危险信号，而且判别为动作信息为“向左”或“向右”，把这一情况传达给用户客户端，并提示提示该自行车可能遇到只是碰倒或者被人挪开的非盗窃行为不作警报。

如图5所示，自行车防盗智能检测报警系统，每一个装置安装在自行车上的位置示意图。其中，自行车动作识别装置1固定于自行车的车架上管中心处，振动检测装置2固定于自行车的车座座垫里面，轮胎转动检测装置3固定设置于自行车的前刹车附近的前叉处，信息处理系统4固定于自行车的车架中管中心处。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。