CN104590213B - 一种基于物联网的汽车发动机定位方法及系统 - Google Patents

一种基于物联网的汽车发动机定位方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的汽车发动机定位方法，通过发动机控制芯片接收到来自酒精传感器和手机终端发过来的数据；判断酒精传感器检测的酒精浓度与设定的阈值进行比较；当酒精传感器检测的酒精浓度小于设定阈值，手机终端正常工作且用户输入有效目的地地址的情况下，发动机控制芯片启动发动机；该方法可以为汽车的出行轨迹进行实时监控，同时还能消除酒驾/醉驾现象。

Description

一种基于物联网的汽车发动机定位方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车电子控制技术领域，特别涉及一种基于物联网技术的发动机定位方法。
背景技术
我国是一个汽车保有量已达数千万辆的国家，随着汽车种类和数量的不断增多，频发的各种车辆盗窃、行车安全事故给人民群众造成的危害越来越大，因此加强和提高对运动汽车实时的定位跟踪监控以便提高车辆的运行效率和保障行车安全就显得尤为迫切。
运动汽车的实时定位跟踪监控系统是利用GPS定位出汽车的实时位置，利用GSM实现监控终端与监控中心的通信，利用GIS实现监控中心的实时轨迹显示功能，利用数据库存储GPS定位数据。此外，如何有效的降低酒驾/醉驾导致的交通事故也是亟待解决的问题。对运动汽车的实时定位跟踪监控可以引导车辆避开交通拥堵路段、提高车辆运行效率、降低交通事故发生概率，还可以加强车辆的反劫防盗，更好的提高汽车安全性。另一方面，对各种车辆运行的数据及历史轨迹进行分析，同时可以提高车辆调度与运行效率并为处理交通突发事件提供有力的参考依据。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网技术的汽车发动机定位方法；该方法具有可靠性与稳定性。
本发明的目的之一是提出一种基于物联网的汽车发动机定位方法；本发明的目的之二是提出一种基于物联网的汽车发动机定位系统。
本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种基于物联网的汽车发动机定位方法，包括以下步骤：
S1：通过移动手机获取汽车到达目的地向发动机上的微处理器芯片发送控制发动机启动信号；
S2：通过移动手机将汽车目的地信息通过网络传输至后台控制中心进行分析处理；
S3：判断目的地信息是否有效；如果目的地无效，则断开发动机启动电路；
S4：如果目的地信息有效，则进入下一步骤；
S5：通过酒精传感器获取驾驶员呼出气体的酒精检测信号；
S6：将酒精检测信号发送到微处理器芯片并进行分析处理；
S7：判断酒精检测信号是否超过预设酒精含量阈值，如果是，则断开发动机启动电路；
S8：如果否，则连通发动机启动电路；
S9：待发动机能正常工作后，获取汽车位置信号传给发动机微处理器芯片；
S10：通过GPS卫星定位信息计算出车辆的当前状态数据；将当前状态数据传送给微处理器芯片进行处理并显示汽车位置。
进一步，还包括以下步骤：
S11：将当前状态数据发送到数据库存储。
进一步，所述发动机控制芯片设置于汽车上；
进一步，所述移动手机设置于汽车方向盘上；
进一步，所述酒精传感器设置于汽车主驾驶位置处方向盘上。
进一步，所述发动机启动电路是通过固定在汽车上的微处理器芯片来实现的。
进一步，所述酒精传感器采用HS-3A型传感器或者HS-3C型传感器。
本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种基于酒精传感器的汽车发动机启动系统：包括手机终端、酒精传感器、发动机控制芯片、车辆启动控制电路、GPS卫星定位模块、无线通信模块、远程监控主站；
所述GPS卫星定位模块，用于接收汽车状态数据通过无线通信模块传输到监控界面上显示；
所述无线通信模块，用于接收和发送汽车状态数据到后台控制中心；
所述远程监控主站，用于后台控制中心接收数据并在电子地图上显示出车辆的位置、运行速度和轨迹；
所述酒精传感器，用于获取主驾驶位置空气中酒精的浓度，
所述手机终端，用于获取汽车到达目的地和自身工作状态信息并将目的地信息存入后台数据库；以及将获得的数据通过无线通讯模块传给发动机控制芯片；
所述车辆启动控制电路，用于执行汽车发动机启动电路的连接与断开；
所述发动机控制芯片，用于接收机终端控制芯片和酒精传感器传输的数据并进行分析产生控制发动机启动与否的控制信号。
进一步，所述发动机控制芯片设置于汽车上；
进一步，所述移动手机设置于汽车方向盘上；
进一步，所述酒精传感器设置于汽车主驾驶位置处方向盘上。
进一步，所述发动机启动电路是通过固定在汽车上的微处理器芯片来实现的。
进一步，所述酒精传感器采用HS-3A型传感器或者HS-3C型传感器。
本发明的有益效果在于：本发明通过应用物联网技术，将专用芯片与汽车发动机实行绑定，并基于无线通讯方式通过移动手机对发动机芯片实现控制。同时，在方向盘上集成酒精传感器，以检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，避免酒驾或醉驾。当移动手机正常工作，且酒精传感器的检测值低于阈值，同时在移动手机上输入有效目的地后，发动机才开始工作，否则，发动机不工作。此外，基于GPS/RIFD等技术，该方法可以为汽车的出行轨迹进行实时监控，同时还能消除酒驾/醉驾现象。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为汽车定位跟踪监控的功能框图；
图2.手机终端与后台控制中心交互框图；
图3为汽车发动机启动的流程图；
图4为系统设计框图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图所示，本发明提供的一种基于物联网的汽车发动机定位方法，包括以下步骤：
S1：在汽车上设置用于控制发动机启动电路的微处理器芯片；
S2：在汽车方向盘上设置酒精传感器与移动手机连接的通信电路；
S3：通过移动手机获取汽车到达目的地向发动机上的微处理器芯片发送控制发动机启动信号；
S4：通过移动手机将汽车目的地信息通过网络传输至后台控制中心进行分析处理；
S5：判断目的地信息是否有效；如果目的地无效，则断开发动机启动电路；
S6：如果目的地信息有效，则进入下一步骤；
S7：通过酒精传感器获取驾驶员呼出气体的酒精检测信号；
S8：将酒精检测信号发送到微处理器芯片并进行分析处理；
S9：判断酒精检测信号是否超过预设酒精含量阈值，如果是，则断开发动机启动电路；
S10：如果否，则连通发动机启动电路；
S11：待发动机能正常工作后，获取汽车位置信号传给发动机微处理器芯片；
S12：通过GPS卫星定位信息计算出车辆的当前状态数据；将当前状态数据传送给微处理器芯片进行处理并显示汽车位置。
还包括以下步骤：
S13：将当前状态数据发送到数据库存储。
S14：在后台控制中心接收数据并在电子地图上显示出车辆的位置、运行速度和轨迹；
所述车辆的当前状态数据通过无线通信模块发送到远程监控主站或用户的手机。
本实施例还提供了一种基于物联网的汽车发动机定位系统，包括手机终端、酒精传感器、发动机控制芯片、车辆启动控制、GPS卫星定位模块、无线通信模块、远程监控主站；
所述GPS卫星定位模块，用于接收汽车状态数据通过无线通信模块传输到监控界面上显示；
所述无线通信模块，用于接收和发送汽车状态数据到后台控制中心；
所述远程监控主站，用于后台控制中心接收数据，从中提取出定位信息，并且通过计算和转换，并在在监控中心的电子地图上显示出车辆的位置、运行速度和轨迹等状态数据；
所述酒精传感器，用于获取主驾驶位置空气中酒精的浓度，
所述手机终端，用于获取汽车到达目的地和自身工作状态信息并将目的地信息存入后台数据库；以及将获得的数据通过无线通讯模块传给发动机控制芯片；
所述手机终端将目的地信息存储到后台数据库；
所述远程监控主站用于根据后台数据库的信息来判断车辆的行驶路线。
所述发动机控制芯片，用于接收手机终端控制芯片和酒精传感器传输的数据并进行分析产生控制发动机启动与否的控制信号；判断酒精传感器检测的酒精浓度与设定的阈值进行比较；当酒精传感器检测的酒精浓度小于设定阈值，手机终端正常工作且用户输入有效目的地地址的情况下，发动机控制芯片启动发动机。
远程监控主站还用于根据后台数据库的信息来判断车辆的行驶路线。
所述发动机控制芯片设置于汽车上；所述移动手机设置于汽车方向盘上；所述酒精传感器设置于汽车主驾驶位置处方向盘上；所述发动机启动电路是通过固定在汽车上的微处理器芯片来实现的；所述酒精传感器采用HS-3A型传感器或者HS-3C型传感器。
本实施例提供的基于物联网技术的汽车发动机定位方法，将专用芯片与汽车发动机实行物理绑定(非拆卸)连接，在汽车方向盘上集成酒精传感器与移动手机，其中，移动手机用于实现对发动机上的芯片进行无线(GPRS、3G、WiFi等)通信与控制，以控制发动机是否启动。此外，移动手机还可以将目的地信息通过网络传输至后台控制中心，用于分析汽车的运行轨迹。酒精传感器用于检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，当且仅当酒精传感器检测出的气体中酒精含量小于阈值，发动机才可能启动。
待发动机能正常工作后，利于GPS/RFID技术实现汽车定位和远程监控。该系统由GPS卫星定位模块、无线通信模块以及远程监控主站组成。其中，各模块的功能分别是:
(1)GPS卫星定位模块：针对GPS模块的特性，设计相应的数据接收方式，并对相关数据进行处理，根据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，后台控制中心从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度和时间等信息形成数据包，将数据包传送给无线通信模块进行处理，同时在用监控界面上显示出汽车的位置，实现汽车的定位功能。
(2)无线通信模块：分析无线网络的协议和数据格式，设计合理的数据接收和发送方式，使得后台控制中心能通过无线通信模块，与现有的网络连接，通过无线联网，语音或短信的方式，将经过处理的GPS信息，发送到远程监控主(后台控制中心)或用户的手机，实现汽车导航系统与远程监控主站的通信。
(3)远程监控主站：监控中心的主站(后台控制中心)接收子站发送的数据，并从中提取出定位信息，并且通过计算和转换，在监控中心的电子地图上显示出车辆的位置，运行速度等情况，实现对汽车运行状态和轨迹的展现。
本发明提出的基于酒精传感器，手机终端，发动机控制芯片和GPS的车辆启动控制与导航系统及方法通过综合传感器和终端的状态对车辆启动进行控制。将该系统分为手机终端控制界面部分、酒精传感器部分和发动机控制芯片部分。具有良好扩展性，能够从根本上减少酒后驾车的概率，并且可以获得车辆行驶的目的地，提高了对车辆行驶路线的预测。
本发明采用界面设计与系统功能设计分离的思想，设计一种车辆启动控制与导航系统，该系统包括，手机终端控制界面部分、酒精传感器部分和发动机控制芯片部分。具有良好扩展性，能够从根本上减少酒后驾车的概率，并且可以获得车辆行驶的目的地，提高了对车辆行驶路线的预测。
本实施例提供的酒精检测系统通过酒精传感器感应附近空气中酒精浓度，并转化为电阻值的变化，进而计算出空气中实际的酒精浓度，并自动与国家标准进行对比，如果超标则通过控制电路保证发动机不能启动，反之则再根据手机终端的设定与状态自动判断是否启动发动机。
通过手机终端设定目的地旨在加强和提高对车辆的监管，对于公有车辆可保证车辆用于公共事业，防止人员私自使用等。并且手机终端自带传感器以及无线通信模块，可以保证对自身状态的检测以及将数据通过网络发送到后台控制中心。GPS模块可以为驾驶员提供导航，并保证所输入的目的地与实际行驶一致。
当且仅当酒精检测与手机终端目的地检测都通过，发动机才能启动。
通过以上功能，保证了驾驶员无法进行酒驾，加强和提高了对运动汽车的有效启动和行驶路径的掌控，进而提高了和保障了车辆的运行效率和行车安全。
如图1所示为本发明功能框图，该系统包括手机终端控制界面部分、酒精传感器部分和发动机控制芯片部分。其主要实现以下功能：
(1)芯片与发动机实行绑定(非拆卸)连接；
(2)方向盘上集成酒精传感器与移动手机，其中，移动手机用于实现对发动机上的芯片进行通信与控制，酒精传感器用于检测驾驶员呼出气体的酒精浓度。
酒精传感器获取主驾驶位置空气中的酒精浓度，获得到的酒精浓度数据信息通过无线通信模块发送给发动机控制芯片。驾驶员在手机中输入车辆行驶的目的地，并将获得的有效目的地信息和手机终端的工作状态信息传给发动机控制芯片。
其实现流程如下:
(1)酒精传感器获得主驾驶位置空气中酒精的浓度，手机终端获取目的地和自身工作状态。
(2)手机终端将目的地信息存入后台数据库。
(3)将获得的数据通过无线通讯模块传给发动机控制芯片。
(4)发动机控制芯片对获得的数据分析，控制发动机工作状态。
如图2为将手机终端获得的目的地信息存储到后台数据库的框图。将目的地地址存入后台数据库，控制中心可以发送命令查询数据库中车辆目的地的信息，从而可以判断车辆的行驶路线。
图3为发动机控制芯片控制发动机状态的程序框图。发动机控制芯片接收到来自酒精传感器和手机终端发过来的数据。判断酒精传感器检测的酒精浓度与设定的阈值进行比较。当且仅当酒精传感器检测的酒精浓度小于设定阈值，手机终端正常工作且用户输入有效目的地地址的情况下，发动机控制芯片才允许发动机启动。上述三个条件缺少任何一个发动机都不会启动。
图4为系统设计框图。主要包括硬件设计与软件设计，其中硬件设计包含发动机模块、酒精传感器模块、GPS模块接口和无线通讯模块等四部分；软件设计也包含发动机模块软件设计、酒精传感器模块软件设计、GPS模块软件设计和无线通讯模块软件设计等四部分。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明所限定的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于物联网的汽车发动机定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过移动手机获取汽车到达目的地，然后向发动机上的微处理器芯片发送控制发动机启动信号；
S2：通过移动手机将汽车目的地信息通过网络传输至后台控制中心进行分析处理；
S3：判断目的地信息是否有效；如果目的地无效，则断开发动机启动电路；
S4：如果目的地信息有效，则进入下一步骤；
S5：通过酒精传感器获取驾驶员呼出气体的酒精检测信号；
S6：将酒精检测信号发送到微处理器芯片并进行分析处理；
S7：判断酒精检测信号是否超过预设酒精含量阈值，如果是，则断开发动机启动电路；
S8：如果否，则连通发动机启动电路；
S9：待发动机能正常工作后，获取汽车位置信号传给发动机微处理器芯片；
S10：通过GPS卫星定位信息计算出车辆的当前状态数据；将当前状态数据传送给微处理器芯片进行处理并显示汽车位置。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的汽车发动机定位方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S11：将当前状态数据发送到数据库存储。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的汽车发动机定位方法，其特征在于：所述车辆的当前状态数据通过无线通信模块发送到远程监控主站或用户的手机；所述微处理器芯片设置于汽车上；所述移动手机设置于汽车方向盘上；所述酒精传感器设置于汽车主驾驶位置处方向盘上；所述发动机启动电路是通过固定在发动机上的微处理器芯片来实现的；所述酒精传感器采用HS-3A型传感器或者HS-3C型传感器。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的汽车发动机定位方法，其特征在于：还包括远程监控主站，所述远程监控主站用于接收数据，并从中提取出定位信息，并且通过计算和转换，在监控中心的电子地图上显示出车辆状态数据。
5.一种基于物联网的汽车发动机定位系统，其特征在于：包括手机终端、酒精传感器、发动机控制芯片、GPS卫星定位模块、无线通信模块和远程监控主站；
所述GPS卫星定位模块，用于接收汽车状态数据通过无线通信模块传输到监控界面上显示；
所述无线通信模块，用于接收和发送汽车状态数据到后台控制中心；
所述远程监控主站，用于后台控制中心接收数据并在电子地图上显示出车辆的位置、运行速度和轨迹；
所述酒精传感器，用于获取主驾驶位置空气中酒精的浓度，
所述手机终端，用于获取汽车到达目的地和自身工作状态信息并将目的地信息存入后台数据库；以及将获得的数据通过无线通讯模块传给发动机控制芯片；
所述发动机控制芯片，用于接收手机终端和酒精传感器传输的数据并进行分析产生控制发动机启动与否的控制信号；
所述手机终端将目的地信息存储到后台数据库；
所述远程监控主站用于根据后台数据库的信息来判断车辆的行驶路线；
所述发动机控制芯片，用于接收到来自酒精传感器和手机终端发过来的数据；判断酒精传感器检测的酒精浓度与设定的阈值进行比较；当酒精传感器检测的酒精浓度小于设定阈值，手机终端正常工作且用户输入有效目的地地址的情况下，发动机控制芯片启动发动机；
所述发动机控制芯片按照以下步骤来实现汽车发动机的定位：
S1：通过移动手机获取汽车到达目的地向发动机上的微处理器芯片发送控制发动机启动信号；
S2：通过移动手机将汽车目的地信息通过网络传输至后台控制中心进行分析处理；
S3：判断目的地信息是否有效；如果目的地无效，则断开发动机启动电路；
S4：如果目的地信息有效，则进入下一步骤；
S5：通过酒精传感器获取驾驶员呼出气体的酒精检测信号；
S6：将酒精检测信号发送到微处理器芯片并进行分析处理；
S7：判断酒精检测信号是否超过预设酒精含量阈值，如果是，则断开发动机启动电路；
S8：如果否，则连通发动机启动电路；
S9：待发动机能正常工作后，获取汽车位置信号传给发动机微处理器芯片；
S10：通过GPS卫星定位信息计算出车辆的当前状态数据；将当前状态数据传送给微处理器芯片进行处理并显示汽车位置。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的汽车发动机定位系统，其特征在于：所述手机终端设置于汽车方向盘上。
7.根据权利要求5所述的基于物联网的汽车发动机定位系统，其特征在于：所述酒精传感器设置于汽车主驾驶位置处方向盘上。
8.根据权利要求5所述的基于物联网的汽车发动机定位系统，其特征在于：所述发动机启动电路是通过固定在汽车上的微处理器芯片来实现的。
9.根据权利要求5所述的基于物联网的汽车发动机定位系统，其特征在于：所述酒精传感器采用HS-3A型传感器或者HS-3C型传感器。
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