专利名称：一种手机短信远程点火启动发动机的调温防盗报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动控制技术领域，涉及一种适用于自动变速器轿车的 温度自动调节及防盗报警装置，具体涉及一种手机短信远程点火启动发动机 的调温防盗报警装置。
背景技术：
严冬与酷夏季节，较长时间户外停车之后，车内温度及其严酷，在此情 况下进入车内是非常受罪的。要改善这种状况，最好是预先开启车内空调系 统运行一段时间，但空调的正常运转需要足够的能量。因此，最好的办法是 让轿车发动机预先点火启动和运转。
目前，已有极少数轿车配置了远程点火启动。但其控制距离在空旷场地
环境标称60米，但是周围通信环境障碍严重时，该控制距离将大为减少，
起不到远程控制的目的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种手机短信远程点火启动发动机的调温防 盗报警装置，将其加装于轿车中，通过手机短信可实现远程控制轿车发动禾几 点火启动，用于车内的调温和防盗报警，并不受使用时轿车周围通信环境的 影响。
本实用新型所采用的技术方案是， 一种手机短信远程点火启动发动机的 调温防盗报警装置，包括无齿防盗钥匙、短信测控模块及分别与短信测控模 块相连接的连接头插座、信号变送单元、报警单元、稳压电源、逻辑运算单 元和定时单元，还包括功放单元、继电器1J、继电器2J和继电器3J，信号 变送单元还分别与定时单元、温度传感器和远红外传感器相连接，稳压单元 还分别与逻辑运算单元、报警单元和连接头插座相连接，报警单元与报警喇叭连接，逻辑运算单元还分别与定时单元和功放单元相连接，定时单元与功
放单元之间串联有继电器3J的触点3J2，继电器1J、继电器2J和继电器3J 并联组成并联电路，该并联电路的一端与功放单元相连接，并联电路的另一 端与连接头插座相连接，继电器1J还与连接头插座及开关1K的上触点并联， 开关1K的下触点与信号变送单元、定时单元、报警单元、逻辑运算单元、 稳压单元的电源受电端及开关2K的上触点并联，开关2K的下触点与功放 单元的电源受电端相连接。
本实用新型的特征还在于，
连接头插座采用六针连接器。
稳压电源采用9V稳压电源。
本实用新型装置的有益效果，
1. 采用短信测控模块模拟人工手动点火启动的动作程序，通过手机短信 发出指令实现远程点火启动。
2. 利用下车前已经预置的原轿车的空调系统功能(制冷或加热，内循环、 鼓风机开启)状态；在点火启动成功后，由短信远程监控装置为空调、鼓风 机支路提供电源，从而使空调系统有能源供给，执行车内温度调节。
3. 利用远红外传感器，探测非法入侵者，将报警短信和报警电话发送给 车主人，并同时呜响报警喇叭。
4. 利用温度传感器探测车内温度，温度信号经信号变送单元送到短信测 控模块，并以短信方式发送车内温度值到车主人手机上。
5. 汽车电瓶电压经信号变送单元后，送给短信测控模块并以短信方式发 送电压值给车主人。发动机点火成功后，电瓶电压升高并越上限，根据越上 限报警从而知道点火成功是否。
图1是本实用新型装置的结构示意图2是本实用新型装置与轿车原有部件的连接关系示意图。图中，l.连接头插座，2.温度传感器，3.远红外传感器，4.报警喇叭，5. 信号变送单元，6.报警单元，7.短信测控模块，8.稳压电源，9.逻辑运算单元， IO.功放单元，ll.定时单元，12.点火开关，13.无齿防盗钥匙。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行说明。 本实用新型装置的结构，如图1所示。包括无齿防盗钥匙13、短信测控 模块7及分别与短信测控模块7相连接的连接头插座1、信号变送单元5、 报警单元6、稳压电源8、逻辑运算单元9和定时单元11，还包括功放单元
10、 继电器1J、继电器2J和继电器3J。信号变送单元5还分别与定时单元
11、 温度传感器2和远红外传感器3相连接；稳压单元8还分别与逻辑运算 单元9、报警单元6和连接头插座1相连接，报警单元6与报警喇叭4连接， 逻辑运算单元9还分别与定时单元11和功放单元10相连接，定时单元11 与功放单元10之间串联有继电器3J的触点3J2。继电器1J、继电器2J和继 电器3J并联，组成并联电路，该并联电路的一端与功放单元10相连接，并 联电路的另一端与连接头插座1相连接。继电器1J还与开关1K的上触点、 连接头插座l并联，开关1K的下触点与信号变送单元5、定时单元ll、报 警单元4、逻辑运算单元9、稳压单元8的12V电源受电端及开关2K的上 触点相并联，开关2K的下触点与功放单元10的12V电源受电端相连接。
连接头插座1采用六针连接器(插头插座)，不需改动原车线路，即可 实现与原车部件的方便连接。稳压电源8采用9V稳压电源，提高短信测控 模块7的供电安全与抗干扰能力。
无齿防盗钥匙13是专门配置的有防盗固定码与防盗密码的钥匙；点火 启动时才插入点火开关中，解除对发动机防盗闭锁。从而避免改动原轿车的 防盗系统。而钥匙上无齿，不能在点火开关中转动，从而又保证了仅用此钥 匙是无法人工手动点火启动。
本实用新型装置中各单元的工作原理1) 开关1K、开关2K是本实用新型装置的供电开关，开关1K、开关 2K闭合后，为信号变送单元5、报警单元6、定时单元11、逻辑运算单元9、 稳压单元8和功放单元10供12V电源。仅闭合开关1K而断开开关2K时， 本实用新型装置不执行点火启动，而是为车辆增加了一套远程防盗报警功 能。
2) 短信测控模块7
为市场外购件，由TC35i无线数传芯片、430微功耗单片机和快闪存储 器(FlashMemory)等组成；由稳压单元8供电，输入及输出的监控信号为
(1) Inl (开关量输入信号)，是由信号变送单元5来的继电器3J的触 点3J2闭合超时信号(点火启动超时信号)；短信测控模块7测到Inl的高电 平时，短信测控模块7发出报警短信；并通过短信测控模块7的内部运算比 较后，使得
IOl输出低电平，使继电器1J在逻辑运算单元9与功放单元10作用下 断电，切断发动机防盗、车身防盗和发动机控制模块ECM的供电，最终切 断汽车油路。
KB输出并保持低电平，使继电器3J在逻辑运算单元9与功放单元10 作用下断电，中断启动机再次启动(或长期处于启动状态)，保护启动机与 汽车电瓶的安全。
(2) 短信测控模块7测得的电瓶电压信号模拟量Adcl和车内温度信号 模拟量Adc2，在短信测控模块7收到手机发来的查询短信后，分别以两条 短信方式，返回到査询的手机上，显示此时轿车电瓶电压值与车内温度值。
(3) 短信测控模块7收到手机发出的远程点火启动短信后，短信测控 模块7中用于控制继电器1J开关量的输出信号IOl、用于控制继电器2J开 关量的输出信号102和用于控制继电器3J开关量的输出信号103均为高电 平；输出信号IOl直接进入逻辑运算单元9;输出信号102和输出信号103 送入定时单元11分别延时后，变为延时的高电平信号IQ2'和脉冲信号103'，
6高电平信号102，和脉冲信号K)3，再送入逻辑运算单元9;三路开关量输出信 号IOl、 102邻I03，经逻辑运算单元9处理后变成信号0UT1、信号OUT2 和信号OUT3，信号OUTl、信号OUT2和信号OUT3分别控制继电器1J首 先得电，延时2秒后，继电器2J得电但仅保持1.5秒，继电器3J在3.5秒后
得电动作。完全模拟了手动点火启动时的动作程序与点火开关接点闭合断开 的时间长短。
(4)远红外传感器3探测到非法入侵者后，远红外传感器3将信号传 至信号变送单元5，信号变送单元5立即使短信测控模块7的防盗报警信号 模拟量Adc3升高，并超出预定的上限，此时，短信测控模块7进行以下动 作
判定防盗报警信号模拟量Adc3越限，短信测控模块7向车主人发出报 警短信；同时，使输出信号IOl变为低电平(OUTI低电平、继电器1J失电)， 中断发动机控制模块ECM的电源，将汽车油路断开。
短信测控模块7还使报警开关量输出104以脉冲方式输出到报警单元6， 报警单元6以脉冲方式使报警喇叭4共呜响9声(180秒)，予以报警。
3)定时单元11
定时单元11由电阻、电容和运算放大器组成。其接收短信测控模块7 的输出信号102和输出信号103以及通过继电器3J的触点3J2传来的点火 过程用信号。输出信号103经定时单元11后变为一个延时2秒的脉冲信号 103，(脉冲的高电平时间长度为1.5秒)。输出信号102经定时单元11后变 为延时3.5秒后才上升为高电平的信号102'。点火过程用时信号在定时单元 ll中与预定值(3秒)进行比较，若点火过程用时信号超过预定值，将该点 火超时信号送入信号变送单元5，变换成点火超时信号Inl高电平。短信测 控模块7将Inl高电平逻辑运算后使
信号I03低电平，最终使继电器3J失电，中断点火启动。 信号IOl为低电平，最终使继电器1J失电，中断供油。4) 逻辑运算单元9
逻辑运算单元9由逻辑与门、或门组成。将输入的输出信号IOl、高电 平信号I02'和脉冲信号I03'迸行逻辑"与"和"或"运算，使输出信号OUTl 最先为髙电平，2秒后输出信号OUT3保持l，5秒高电平后作为低电平，输 出信号OUT2在3.5秒后，即输出信号OUT3变为低电平后，输出高电平。 输出信号OUTl、输出信号OUT3和输出信号OUT2通过功放单元10使继 电器1J、继电器3J和继电器2J依次动作，完成模拟手动点火启动过程。
5) 功放单元10
功放单元10由功率三极管与小型继电器组成，用于完成逻辑运算单元9 输入的输出信号OUTl、输出信号OUT3和输出信号OUT2的功率放大，推 动继电器1J、继电器3J和继电器2J加电动作与失电断开。另外，将继电器 3J的另一对接点3J2引入定时单元11，在定时单元11内依照3J2闭合时间 长短，决定是否产生"点火超时"信号。当点火过程的时间超过3秒后，"点 火超时"信号经信号变送单元5变换成为短信测控模块7中Inl的高电平。 经短信测控模块7运算比较后，使输出信号I01和输出信号I03的电平变低， 终止发动机点火启动过程，并发出报警短信。同时还发出报警电话振铃音45 秒。
6) 信号变送单元5
信号变送单元5由电位器及运算放大器等组成。通过信号变送单元5将 以下输入信号进行变换-
(1) 将定时单元ll传来的点火过程超时高电平信号，变换成Inl。
(2) 将轿车电瓶的12V电压按l/3分压，变换成Adcl，供短信测控模 块7查询轿车电瓶电压时，测量之用。
(3) 将车内温度传感器2传来的信号变换成Adc2测温信号。
(4) 将远红外传感器3传来的信号变换成Adc3的防盗报警信号。
7) 报警单元6报警单元6由三极管、小型继电器和电阻等组成。输入信号为短信测控 模块7传来的九声报警脉冲104，将该九声报警脉冲104输入报警喇叭4, 使得报警喇叭4报警，共鸣响九声。
8)稳压单元8
稳压单元8由集成稳压器与电阻、电容组成。将汽车电瓶的14.5V 10V 电压稳压为9V，专供短信测控模块7使用，提高短信测控模块7的安定性。
本实用新型装置与轿车原有部件的连接关系示意图，如图2所示。拆开 轿车方向柱上的护壳，露出点火开关12，将点火开关12的连接器(插头插 座)分离，在插头侧、对应地、按T形分接出5根导线，在车体的搭铁处接 出一根导线；将接出的六根线与的本实用新型装置连接头插座1的六针插头 连接，完成本装置与原车的连接。
上述连接使得
(1) 继电器1J的触点跨接点火开关12的接点2 4，继电器1J的触 点闭合相当于点火开关12处于IGN档与ST档；完成了给原车的发动机防 盗、车身防盗和ECM的供电，为发动机点火启动奠基。
(2) 继电器3J的触点3J1，跨接点火开关12的接点5 3，相当于点火 开关12处于ST档。本实用新型装置收到远程点火启动指令的短信后，在继 电器1J的触点闭合后2秒之后，继电器3J的触点3J1和触点3J2闭合1.5 秒后再次断开，使轿车的启动机运转1.5秒，完成点火过程。这完全与人工 手动点火时，点火钥匙在ST档停留1.5秒后松手，让点火钥匙重返IGN档 的点火过程相同。
(3) 继电器2J的触点跨接点火开关12的接点5 1，相当于点火开关 12处于IGN档。本实用新型装置收到远程点火启动指令的短信后的3.5秒后
(在继电器3J的触点3J1闭合1.5秒又重新断开之后)，继电器2J接通了空 调、鼓风机的供电支路；使汽车空调与鼓风机按照车主人离开轿车时预置的 要求状态开始工作，即制冷降温或通风加热。通过计算机232串口通信，将预先设置的车主人的手机号码输入本实用 新型装置中，保证只有预置号码的手机发出的短信，且短信内容不错一个字 符，才能被本装置认可，并执行相关的指令。
本实用新型装置的工作过程
下车前，将专门配置的无齿防盗钥匙13插入汽车点火开关12的OFF 位置，将要实施的制冷(或加热)功能预先选择并设置；将鼓风机开关置于 需要的某一档位；进风方式开关置于内循环进风位。在最后离开车时，闭合 开关1K和开关2K，锁上车门。l分钟后，本实用新型装置完成初始化，可 以正常工作。
当需远程点火启动时，用手机向本实用新型装置发一条短信"点火启 动0800000122!!# "，该装置收到此条短信后，按程序将继电器1J、继电器 2J和继电器3J得电与失电，完成1.5秒的点火启动与发动机后续运转动作，， 并回复一条短信"开关量输出通道00000122"，表示装置已完成应做的动。
点火启动完成后，汽车发动机运转，带动汽车发电机，使汽车电瓶电压 升高；装置再向车主人手机发回一条短信"点火成功，电源电压 十00014.10V"。本装置的电源开启后，短信远程防盗功能也开启；如有非法 入侵者开启车门，进入车内，防盗报警单元6即刻向车主人手机发出报警短 信"非法入侵！报警！"，随后，本装置还向车主人发出报警电话振铃音45 秒。与此同时报警喇叭4鸣响10秒，停10秒，共九声。
点火启动完成，汽车发动机运转情况下，如果有非法入侵，远红外传感 器3探测到非法入侵者，本实用新型装置将报警短信和报警电话发送给车主 人；并同时呜响报警喇叭4。同时，立即切断汽车发动机防盗模块和ECM 的电源，并保持此状态，进而切断汽车供油，汽车发动机立即熄火，使入侵 者无法开动车辆。由于留驻在点火开关12内的无齿防盗钥匙13无齿，无法 转动，因而无法解除方向盘的锁定状态，方向盘无法转动，也无法实现用无 齿防盗钥匙13点火启动，使入侵者根本无法移动车辆。点火启动完成后，汽车发动机运转，如果车主人想远程停止运行，则用
手机发出如下一条短信"停止运转080000000!!# "，本装置收到此条短信 后，立即切断发动机ECM供电电源，发动机熄火；与此同时，本装置还向 车主人手机返回一条短信"开关量输出通道00000000"。表示装置已正确执 行停运指令。
如果不想远程终止点火启动后的运转工况；车主人可打开车门，进入车 内，这时远红外传感器3仍判断为非法入侵，并执行上述保护性关闭发动机 动作。并发出报警短信与报警电话振铃音，呜响报警喇叭4，由于喇叭声大， 车主人可以关闭电源开关2K，中断报警喇叭4的供电，消除声音。由于在报 警喇叭4呜响之前，本装置已发出报警短信与报警电话振铃音，这也是对本 实用新型装置工作状态完好性的一次检验。
点火启动成功后，由本实用新型装置为空调、鼓风机支路提供电源，从 而使空调系统有能源供给，执行车内温度调节。利用温度传感器2探测车内 温度，温度信号经信号变送单元5送到短信测控模块7，短信测控模块7以 短信方式发送车内温度值到车主人手机上。
若査询车内温度，在电源开启状态下，用手机向本装置发出短信"查 询车内温度012!!#"，本装置收到该条短信后，返回一条短信给手机"车内 温度+00018.546。C"。
若查询电源电压，在电源开启状态下，用手机向本装置发出短信"査
询电源电压011!!#"，本装置收到此条短信后，返回一条短信给手机"电
源电压+00012.8.546V";如果电源电压小于IOV，或高于13.9V;则本装置 会自动向车主手机发出报警短信与报警电话振铃音45秒，报警短信为"电 源不正常，电压为+0009.900V (或者为+00014.200V)"。
本装置具有点火过程超时保护功能。当点火过程超过3秒时(或多次点 火启动)，点火超时保护动作，切断点火进程；实现对汽车启动机和汽车蓄 电瓶的保护。点火过程超时保护动作后，本装置向车主手机发出短信"点
ii火超时！"，还发报警电话振铃音45秒。
本装置还具有确认合法手机号码的功能。本装置收到发来的短信必须是 合法的手机号码，并且短信内容必须完全正确，无字符差错；从而确保装置 不会误动作。
无齿防盗钥匙13不插入点火开关12，本实用新型装置的开关1K闭合 送电。此时，本装置仅保持有远程防盗报警功能(动作过程如上面所叙述)。 这样不仅保持了车辆原有的防盗功能，而且又增加了一套具有远程防盗报警 功能的装置，车辆更加安全。
本实用新型装置的实测结果表明
1. 点火启动程序与动作完成的时间长短与设置的相同。满足远程点火启 动的要求。GSM网络信号到达处，均可实现手机短信远程点火启动与点火 过程的安全监控。操控人员与装置之间能信息互动。提高了远程操控安定感。
2. 空调调节温度的能力，与人工点火启动后开启空调的效果无差别。
3. 防盗报警功能完全实现了远程化。在不运行远程点火启动功能时，还 给车辆增加了 一套远程防盗报警装置。
4. 非经预先设置的手机号码无法操控本装置。短信内容的字符有误，本 装置也拒绝执行。因而本装置有很高的安全性。
5. 点火启动过程超时保护，提高了对启动机与汽车电瓶的安全。
权利要求1.一种手机短信远程点火启动发动机的调温防盗报警装置，其特征在于，该装置包括无齿防盗钥匙(13)、短信测控模块(7)及分别与短信测控模块(7)相连接的连接头插座(1)、信号变送单元(5)、报警单元(6)、稳压电源(8)、逻辑运算单元(9)和定时单元(11)，还包括功放单元(10)、继电器1J、继电器2J和继电器3J，信号变送单元(5)还分别与定时单元(11)、温度传感器(2)和远红外传感器(3)相连接，稳压单元(8)还分别与逻辑运算单元(9)、报警单元(6)和连接头插座(1)相连接，报警单元(6)与报警喇叭(4)连接，逻辑运算单元(9)还分别与定时单元(11)和功放单元(10)相连接，定时单元(11)与功放单元(10)之间串联有继电器3J的触点3J2，继电器1J、继电器2J和继电器3J并联组成并联电路，该并联电路的一端与功放单元(10)相连接，并联电路的另一端与连接头插座(1)相连接，继电器1J还与连接头插座(1)及开关1K的上触点并联，开关1K的下触点与信号变送单元(5)、定时单元(11)、报警单元(4)、逻辑运算单元(9)、稳压单元(8)的电源受电端及开关2K的上触点并联，开关2K的下触点与功放单元(10)的电源受电端相连接。
2. 根据权利要求1所述的调温防盗报警装置，其特征在于，所述的连接 头插座(1)采用六针连接器。
3. 根据权利要求1所述的调温防盗报警装置，其特征在于，所述的稳压 电源(8)采用9V稳压电源。
专利摘要本实用新型公开的一种手机短信远程点火启动发动机的调温防盗报警装置，包括无齿防盗钥匙、连接插头座、短信测控模块、信号变送单元、报警单元、稳压电源、逻辑运算单元、定时单元、远红外防盗传感器、温度传感器、报警喇叭和电源开关。各模块与单元间、单元与单元之间通过信号线相连接，只有预先输入卡号的手机发送正确的短信指令，才能远程控制本装置实现轿车的点火启动、调节车内温度和发送防盗报警短信。本实用新型装置在远程操控过程中，可与操控人之间进行信息互动，并能了解装置是否正确执行了指令，且利用GSM公共网络，不受周围通信环境的影响，装置的点火启动超时保护功能保证了启动机与电瓶的安全，短信报警功能增强了车辆防盗能力。
文档编号B60R25/00GK201350888SQ200920031689
公开日2009年11月25日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者孙立人, 孙超图, 葆 薛 申请人:西安理工大学