CN104842802A - 车辆控制器系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆控制器系统、实现方法及电动车，所述车辆控制器系统包括：客户端、安装于车辆上的控制器端。所述客户端用于接收到用户输入的注册信息后，与控制器端进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端；所述控制器端用于与客户端进行绑定后，内置的客户识别模块SIM卡自动联网，当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。本发明实施例公开一种车辆控制器系统、实现方法及电动车，安全性能好，能够实现对车辆的实时远程控制。

Description

车辆控制器系统及电动车

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种车辆控制器系统、实现方法及电动车。

背景技术

电动自行车、电动摩托车、电动独轮车、电动双轮车、电动三轮车或电动滑板车等轻型车辆以其轻便、快捷、环保、节能、价格低廉等优点而备受消费者的青睐。电动车控制器是电动车的核心部件之一，带控制策略程序的电动车控制器根据驾驶人员和车辆的动态运行数据，可以对电机系统、变速系统、车载电能系统、仪表显示装置等进行控制和管理，使各总成件之间协调控制，电动车在控制器的控制下完成行驶、转弯、制动等运行时的动作。

电动车与轿车、电动汽车等车辆相比，虽然具有控制简单，较易实现且成本低的特点，但目前传统的电动车还存在以下一些问题亟待解决：

一、安全性能差：传统电动车大部分使用的还是机械弹簧锁，锁具裸露在外，容易被撬，有时还会出现用户离车时忘记锁车等情况；

二、防盗性能差：车辆被异常挪动时或被盗时无从知晓，虽然有些可以通过防盗器鸣笛，但并不能阻止和跟踪该类行为，虽然目前已存在一些定位报警器，但都为后装设备(电动车组装完成后增加安装的设备)，通常裸露在显眼地方，很容易被拆掉，且一般直接使用电动车电池做电源，无备用电源，导致在电动车被盗电池被取下后即无法再起作用；

三、监控功能差：车身设备的状态信息不能及时查询，尤其对于电动车蓄电池来说，大都是用户凭借自身使用经验对其进行充电、报废等行为，根据调查，在报废的蓄电池中，电池因为失水后过充电而充鼓变形造成报废的情况占80％以上，造成不必要能源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种车辆控制器系统、实现方法及电动车，能够提高电动车的安全性，能够实现对电动车状态的监控和通讯。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆控制器系统，所述车辆控制器系统包括：客户端、安装于车辆上的控制器端；其中，

所述客户端用于接收到用户输入的注册信息后，与控制器端进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端；

所述控制器端安装于车辆上，用于与客户端进行绑定后，内置的客户识别模块(SIM卡)自动联网，当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。

其中，所述客户端安装于移动终端设备，具体用于将所述车辆请求信息通过蓝牙、WIFI、NFC或移动网络通信方式发送至安装于车辆上的控制器端。

进一步地，所述控制器端包括：主控逻辑模块、分别与主控逻辑模块连接的数据库管理模块、无线通信模块、GPS模块、外部信号输入模块、功率管驱动模块、电机控制及检测模块、传感器模块、声光报警模块、电路状态监测模块、电源管理模块、加解密模块；

所述主控逻辑模块通过与自身连接的无线通信模块接收所述客户端发来的车辆请求信息，并进行解析，并根据解析结果触发相应模块；其中，所述车辆请求信息为状态查询信息、车身设备开关信息、报警设置信息、或账户设置信息。

其中，所述主控逻辑模块、无线通信模块以及GPS模块各自采用独立的CPU芯片；或所述主控逻辑模块与无线通信模块共用一个CPU芯片，所述GPS模块采用独立的CPU芯片；或所述主控逻辑模块、无线通信模块以及GPS模块共用同一个CPU芯片。

进一步地，所述车辆控制器系统还包括：服务器端，分别与至少一个控制器端和至少一个客户端保持通信连接；用于接收并存储处理客户端和/或控制器端发来的信息，协助完成所述客户端/或控制器端发来的动作请求。

本发明实施例还提供一种车辆控制器实现方法，所述车辆控制器实现方法包括：

客户端接收到用户输入的注册信息后，与安装在车辆上的控制器端进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端；

所述控制器端与客户端进行绑定后，内置的SIM卡自动联网，当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。

其中，客户端将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端包括：

安装于移动终端设备的客户端将所述车辆请求信息通过蓝牙、WIFI、NFC或移动网络通信方式发送至安装于车辆上的控制器端。

其中，控制器端当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理包括：

控制器端的主控逻辑模块通过与自身连接的无线通信模块接收所述客户端发来的车辆请求信息，并进行解析，并根据解析结果触发数据库管理模块、GPS模块、外部信号输入模块、功率管驱动模块、电机控制及检测模块、传感器模块、声光报警模块、电路状态监测模块、电源管理模块、加解密模块的一个或多个；

其中，所述车辆请求信息为状态查询信息、车身设备开关信息、报警设置信息、或账户设置信息。

优选地，所述方法还包括：服务器端接收并存储客户端和/或控制器端发来的信息，协助完成所述客户端和/或控制器端发来的动作请求。

本发明实施例还提供一种电动车，包括如上所述的车辆控制器系统中的控制器端。

本发明实施例公开一种车辆控制器系统、实现方法及电动车，通过安装在车辆中的控制器端对电动车实现实时监控、定位、防盗，不依赖物理钥匙及锁具，安全性能好；客户端能够与控制器端进行实时通信，实现对车辆的实时远程控制；通过简单的硬件架构，较低成本即可提升电动车的整体体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车辆控制器系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的控制器端的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的控制器端的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的控制器端的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的控制器端的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的车辆控制器实现方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1示出了本发明实施例提供的车辆控制器系统，所述车辆控制器系统包括：客户端11、安装于车辆上的控制器端12；其中，

所述客户端11用于接收到用户输入的注册信息后，与控制器端12进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端12；

所述控制器端12，用于与客户端11进行绑定后，内置的SIM卡自动联网，当接收到所述客户端11发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。

优选地，所述客户端11安装于移动终端设备，所述移动终端设备可以为手机、平板电脑、PDA等便携式设备或智能手表、智能手环、智能眼镜等可穿戴设备等；所述客户端11将所述车辆请求信息通过蓝牙或移动网络通信方式与所述控制器端12进行通信。这里，所述移动网络通信方式可以为2G、3G、4G等移动通信网络方式或GSM方式与控制器端进行远程通信，还可以通过蓝牙、WIFI、NFC等近场通信方式与控制器端12进行近程通信。

优选地，参照图2，所述控制器端12包括：主控逻辑模块121、分别与主控逻辑模块121连接的数据库管理模块122、无线通信模块123、GPS模块124、外部信号输入模块125、功率管驱动模块126、电机控制及检测模块127、传感器模块128、报警模块129、电路状态监测模块130、电源管理模块131、加解密模块132。

具体地，所述主控逻辑模块121、无线通信模块123以及GPS模块124各自采用独立的CPU芯片，即各自是独立的功能模块，参照图3。

具体地，所述主控逻辑模块121与无线通信模块123共用一个CPU芯片，所述GPS模块124采用独立的CPU芯片，即主控逻辑模块121和无线通信模块123可集成设置，参照图4。

具体地，所述主控逻辑模块121、无线通信模块123以及GPS模块124可以共用同一个CPU芯片，即主控逻辑模块121、无线通信模块123和GPS模块124可集成设置，参照图5。

优选地，所述车辆控制器系统还包括：服务器端13，分别与至少一个控制器端12和至少一个客户端11保持通信连接，用于接收并存储处理客户端11和/或控制器端12发来的信息，协助完成所述客户端11/或控制器端12发来的动作请求。

本发明实施例还提供一种车辆控制器实现方法，如图6所示，所述车辆控制器实现方法包括：

步骤601，客户端接收到用户输入的注册信息后，与安装在车辆上的控制器端进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端；

步骤602，所述控制器端与客户端进行绑定后，内置的SIM卡自动联网，当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。

其中，客户端将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端包括：

安装于移动终端设备的客户端将所述车辆请求信息通过蓝牙、WIFI、NFC或移动网络通信方式发送至安装于车辆上的控制器端。

其中，控制器端当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理包括：

控制器端的主控逻辑模块通过与自身连接的无线通信模块接收所述客户端发来的车辆请求信息，并进行解析，并根据解析结果触发数据库管理模块、GPS模块、外部信号输入模块、功率管驱动模块、电机控制及检测模块、传感器模块、声光报警模块、电路状态监测模块、电源管理模块、加解密模块的一个或多个；

其中，所述车辆请求信息为状态查询信息、车身设备开关信息、报警设置信息、或账户设置信息。

优选地，所述方法还包括：服务器端接收并存储客户端和/或控制器端发来的信息，协助完成所述客户端和/或控制器端发来的动作请求。

本发明实施例还提供一种电动车，该电动车包括如上所述的车辆控制器系统中的控制器端，其中，电动车具体可以为电动自行车、电动摩托车、电动独轮车、平衡车、电动双轮车、电动轮椅、电动三轮车或电动滑板车等等。

下面对应用上述车辆控制器系统的工作流程进行具体说明。

本发明实施例提供一种车辆控制器系统，该车辆控制系统具有监控、定位、防盗及通信功能，其中，控制器端使用前装方式安装，即出厂之前已安装在电动车车身内隐蔽位置并已内置SIM卡。用户在移动设备上安装相应客户端(APP)，在APP中通过身份验证后注册绑定到电动车即可使用。绑定后控制器端内部的SIM卡会自动激活联网。所述车辆控制器系统使用非接触式数字密钥替代传统机械锁具，用户操作时可彻底摆脱物理钥匙，通过APP可与电动车控制器端进行蓝牙、GSM、GPRS、3G等移动网络方式通信，进行车辆信息采集与异常反馈，蓝牙方式控制车身锁及声光等设备，GSM或移动网络通信方式控制车身锁及声光等设备，定位车辆，数字密钥共享、挂失与转让等与车辆监控或所有权有关的操作。

当电动车被非法挪动时或电池被非法取下时，控制器端即可自动发送异常报警通知用户，用户可在APP中远程断油断电打开报警设备并锁死电机，还可通过APP实时查询车辆相关信息及GPS地理信息，实现实时监控。

具体地，本发明实施例中，APP运行在手机上，使用蓝牙方式与控制器端进行近程通信，使用等移动网络通信方式或GSM方式与控制器进行远程通信，供用户完成指令下发及反馈信息接收的操作；另外，用户还可以在APP中完成数字密钥共享、挂失与转让操作；

具体地，控制器端可以保存信息、记录日志，可以根据车把按钮等车身设备的动作完成对电机的基本动作控制及运行过程中电流、电压、电池、电机的状态及温度的检测及保护，还可以经由GSM或远近程无线通信方式完成执行用户指令及信息上报操作；车辆静止不动时控制器端进入节能模式，可由内部定时器或外部信号唤醒；控制器端电源模块使用48V通用电动车电池，可有效兼容36V/60V/72V等直流电池；控制器端中的程序或数据可以通过USB、UART等有线通信方式进行更新升级，或通过与服务器端用移动网络方式、或与APP用蓝牙、wifi等进场通信方式进行更新升级；

服务器端可同时与多个控制器端保持连接；服务器可以存储、备份、挖掘和分析从APP端和控制器端接收的信息；还可以根据从APP与控制器端发来的请求完成相应动作；

优选地，涉及到系统内及模块间的所有通信方式都可以采用加密方式进行通信。

本发明实施例中用户在APP中完成的操作包括注册账户、注销账户、查看车辆信息、账户绑定到车辆、开关电门锁、开关抱闸锁、开关方向锁、开关声光设备、设置电量报警值及报警方式、查看电池状态及支持里程数、查看里程、查看速度、查看控制器温度、查看天气情况、查看GPS及地图导航信息、查看附近的车辆信息、查看车辆运行日志、数字密钥设置及更改、数字密钥共享、数字密钥挂失、数字密钥所有权转让、接收服务器推送的信息、调用照相机等移动设备的附属硬件设备获取照片数据、生成行车游记、调用其他APP获取数据、使用社交APP分享功能分享。用户注册好后打开APP出现手势密码页面，连续三次输入错误，需要验证数字密码或身份信息才可继续操作。

控制器端通过GPRS方式接入移动网络，保持与服务器端永久联网，当控制器端由于无线模块故障等内部原因或网络信号弱等外部原因导致无法联网时，控制器端自动本地记录数据且车辆仍可以通过APP正常使用并具有一般车辆防盗器所具有的防盗功能，当再次检测到网络信号时，控制器端自动联网并将本地数据同步至服务器端；所述控制器端的保存信息、记录日志操作包括保存控制器ID码、保存数字密钥、保存用户账户信息、保存车辆运行日志；控制器端执行用户指令及信息上报操作包括绑定用户账户到控制器端、解除绑定用户账户、开关电门锁、开关抱闸锁、开关方向锁、开关声光设备、数字密钥设置及更改、上报电池状态、上报里程、上报速度、上报控制器温度、上报GPS信息、上报报警信息。

服务器端保持与控制器端永久联网；服务器端可以存储、备份、挖掘和分析信息的动作包含存储控制器ID码、保存用户账户信息、保存用户与车辆绑定关系、保存数字密钥授权关系、存储车辆状态、使用次数、使用时间、GPS、运行日志等历史记录信息；服务器端完成APP与控制器端发来的请求的动作包括用户账户管理、提供车辆信息、提供天气信息、提供地图导航信息、提供附近的车辆信息、管理用户与车辆绑定关系、管理数字密钥授权关系、给用户推送APP信息、短信及邮件、使用移动通信网络方式授权、通知用户和监控车辆。

当车辆被盗后，用户可通过APP查看车辆GPS等信息，可以远程断油断电、锁死电机并可打开车身报警设备；APP接收到车辆GPS坐标后可调用电子地图服务商的服务获取地理地址信息，实现精确定位。

在车辆没有用户授权开锁的状态下，车辆移动、震动、被取下电池或充电器、电池等车身设备存在非正常工作状态等异常情况时，控制器端会通知服务器端按一定规则自动发送APP信息、短息或邮件给用户，直至被用户知晓。

正常使用时，用户无需使用物理钥匙，在APP中即可实现控制车辆的功能。用户权限分为车主权限和普通用户权限；控制器端上只绑定一个用户为车主，其余绑定为普通用户，车主权限是普通用户权限的超集；普通用户的账户信息包含用户名、数字登录密码和手势密码等；车主的账户信息包含实名、身份证号码、用户名、数字登录密码和手势密码等；普通用户可实现车辆数字密匙的共享授权，可修改、删除其授权的普通用户的权限及相关信息，并且可自定义数字密钥的授权方式，比如永久授权、按使用时间授权、按使用次数授权；特别地，车主验证车主身份后可实现车辆数字密匙的挂失及使用权租赁、所有权转让，并可修改、删除车辆所有绑定的普通用户的权限及相关信息。

控制器端根据实际情况智能判断进行设防与撤防防止假报警；在用户离开车子10m距离或5分钟后，车子会自动上锁，并且把锁车相关状态发送APP信息、短息或邮件给用户。

控制器端使用车辆电池作为外置电源，外置电源掉电后可立即切换至内部电池供电；当外置电源电量小于APP中设定值时，控制器端通知服务器端主动发给用户报警APP信息、短息或邮件，并且用户可自定义提醒方式。

用户可通过APP查询附近的电动车信息进行租借；或通过APP发布带GPS及车辆状态等信息的求购或转让信息进行所有权交易。

用户行车过程中使用手机所拍摄照片、录音及视频可以导入APP中生成行车记录或行车游记并可使用社交软件分享；使用控制器端中的传感器获取到的速度可实时显示在APP中；使用控制器端中的传感器获取到的PM2.5等天气信息可在APP中智能提醒；APP中也可直接获取阴天下雨等天气信息进行提醒。

保存在APP、控制器端及服务器端的数据支持加密方式存储和不加密存储，并支持使用有线或无线方式导入和导出功能，以供在PC端或其他设备上使用软件或硬件后处理。

本发明实施例提供的一种车辆控制器系统、实现方法及电动车，通过安装在车辆中的控制器端对电动车实现实时监控、定位、防盗，该控制器为前装设备，不依赖物理钥匙及锁具，安全性能好；并能够与电动车进行通信，尤其在外面因疏忽而停车后忘记锁车时会自动上锁并关闭电源；车辆被异常挪动时或被盗时会立刻报警通知到用户；车辆被盗后实时定位；并在检测到电池需要加水或充电器需要更换或其他车身设备异常时，会及时通知用户维护；控制器端可以使用电动车电池作为电源，电池被拔下时启用内部备用电源，如此即便在电动车被盗电池被取下后仍能继续工作，实现对车辆的实时远程控制；通过简单的硬件架构，较低成本即可大幅提升电动车的整体体验。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车辆控制器系统，其特征在于，所述车辆控制器系统包括：客户端、安装于车辆上的控制器端；其中，

所述客户端用于接收到用户输入的注册信息后，与控制器端进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端；

所述控制器端用于与客户端进行绑定后，内置的客户识别模块SIM卡自动联网，当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。

2.根据权利要求1所述的车辆控制器系统，其特征在于，所述客户端安装于移动终端设备，具体用于将所述车辆请求信息通过蓝牙、WIFI、NFC或移动网络通信方式发送至安装于车辆上的控制器端。

3.根据权利要求1所述的车辆控制器系统，其特征在于，所述控制器端包括：主控逻辑模块、分别与主控逻辑模块连接的数据库管理模块、无线通信模块、GPS模块、外部信号输入模块、功率管驱动模块、电机控制及检测模块、传感器模块、声光报警模块、电路状态监测模块、电源管理模块、加解密模块；

所述主控逻辑模块通过与自身连接的无线通信模块接收客户端发来的车辆请求信息，并进行解析，并根据解析结果触发相应模块；其中，所述车辆请求信息为状态查询信息、车身设备开关信息、报警设置信息、或账户设置信息。

4.根据权利要求3所述的车辆控制器系统，其特征在于，所述主控逻辑模块、无线通信模块以及GPS模块各自采用独立的CPU芯片；或所述主控逻辑模块与无线通信模块共用一个CPU芯片，所述GPS模块采用独立的CPU芯片；或所述主控逻辑模块、无线通信模块以及GPS模块共用同一个CPU芯片。

5.根据权利要求1至4任一项所述的车辆控制器系统，其特征在于，所述车辆控制器系统还包括：服务器端，分别与至少一个控制器端和至少一个客户端保持通信连接，用于接收并存储处理客户端和/或控制器端发来的信息，协助完成所述客户端/或控制器端发来的动作请求。

6.一种车辆控制器实现方法，其特征在于，所述车辆控制器实现方法包括：

客户端接收到用户输入的注册信息后，与安装在车辆上的控制器端进行绑定，接收到用户输入的车辆请求信息时，将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端；

所述控制器端与客户端进行绑定后，内置的SIM卡自动联网，当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理，并根据用户输入的设置信息，进行车辆信息采集或控制。

7.根据权利要求6所述的车辆控制器实现方法，其特征在于，客户端将所述车辆请求信息通过无线方式发送至安装于车辆上的控制器端包括：

安装于移动终端设备的客户端将所述车辆请求信息通过蓝牙、WIFI、NFC或移动网络通信方式发送至安装于车辆上的控制器端。

8.根据权利要求6所述的车辆控制器实现方法，其特征在于，控制器端当接收到所述客户端发来的车辆请求信息后，根据所述车辆请求信息的内容进行相应处理包括：

控制器端的主控逻辑模块通过与自身连接的无线通信模块接收所述客户端发来的车辆请求信息，并进行解析，并根据解析结果触发数据库管理模块、GPS模块、外部信号输入模块、功率管驱动模块、电机控制及检测模块、传感器模块、声光报警模块、电路状态监测模块、电源管理模块、加解密模块的一个或多个；

其中，所述车辆请求信息为状态查询信息、车身设备开关信息、报警设置信息、或账户设置信息。

9.根据权利要求6至8任一项所述的车辆控制器实现方法，其特征在于，所述方法还包括：服务器端接收并存储客户端和/或控制器端发来的信息，协助完成所述客户端和/或控制器端发来的动作请求。

10.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括如权利要求1至5任一项所述的车辆控制器系统中的控制器端。