CN105905072B - 一种自检测电池电量的电动车安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，是中国专利201510104361.5的分案申请，包括：中央处理器、电机驱动装置、电源、无线模块、数据采集区、定位系统；中央处理器分别连接电机驱动装置、电池、无线模块、数据采集区；所述的数据采集区包括NFC交互区、二维码采集摄像头、冲击力传感器和距离传感器，所述的数据采集区还包括重量传感器和气压传感器；所述的电池还连接人工发电系统，控制系统通过如下方式运行：电量提示功能：GPS定位所在地A地，设置骑行目的地B地，通过地图寻找路线并计算需求电量，若电池电量不足，则发出警告，骑行者启动人工骑行系统，通过人工骑行来增加电量，GPS继续定位，当骑行者离目的地的里程小于电池的安全里程，系统发出安全提醒，骑车者可以启动电机行驶动。

Description

一种自检测电池电量的电动车安全控制系统

本分案申请的原申请号为201510104361.5，申请日为2015年3月11日，发明名称为“一种电动车安全控制系统及其方法”。

技术领域

本发明涉及一种电动车技术领域，具体是一种自检测电池电量的电动车安全控制系统。

背景技术

随着智能手机以及各类智能穿戴或其他便携式智能电子系统的出现，使人们逐渐将随身携带一种智能电子设备变成了日常生活中不可缺少的习惯。由于人们在日常生活中随身携带的物品较多，很多程度上不便于人们的工作和出行。比如利用衣兜（尤其男士）贴身装多种物件出行，如手机、钥匙、钱包等，不仅在行动上带来不变，还极易丢失上述中的某种物品。

目前的电动车只允许用车钥匙启动打开，在某些特殊的情况会造成不便，比如，车主临时有事打车回家，而电动车放必须车主再次回来才能开走，造成一定的不便，目前已知电动车智能控制方法安全性不高，目前的电动车的电量检测均不是很智能化，无法精确的掌握电动车的电量应用情况，如是否能到达目的地，均没有相应的文献报道。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，使用方便，安全性能高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，包括：

中央处理器、电机驱动装置、电源、无线模块、数据采集区、定位系统；中央处理器分别连接电机驱动装置、电池、无线模块、数据采集区；

所述的数据采集区包括NFC交互区、二维码采集摄像头、冲击力传感器和距离传感器。

所述的数据采集区还包括重量传感器和气压传感器；所述的电池还连接人工发电系统。

一种电动车安全控制系统，包括如下运行方式：

前序，手机在距离电动车一定范围内，通过预先设置，使电动车通过蓝牙或无线局域网wifi等技术方式发现正在靠近的手机，并向手机发送预备信号，从而自身和手机都进入准备状态；

启动过程，利用手机NFC点击电动车的NFC交互区，开启二维码采集摄像头，

安装于手机的app通过指定算法生成数据不固定的一次性二维码用于开启或设置电动车功能参数时执行确认操作；

将被授权手机近距离靠近电动车的摄像头并由屏幕显示正确的二维码，经电动车摄像头捕获并验证合法后方可启动，所述的二维码的信息中除包含按照指定算法或密匙生成的特殊密码字符串外，还包含加密的手机硬件信息、身份信息、电话号码和用户基本资料信息；

冲击力传感器可迅速对指定力度的冲击力做出反应并调用一切手段举证和控制电机驱动装置加强锁闭，有效延长不法分子破坏时间，最大限度争取宝贵的出警时间，有效保障消费者财产安全；同时冲击激活二维码摄像头拍照，并立即或定时上传至云端数据库或提供给公安部门。

本发明的方法还包括，

临时授权：一辆电动车具可授权多部手机打开自身，同时，可由具备高级权限的手机，于异地临时授权另一部手机在指定时间段内临时启动电动车；

状态监控功能：利用通讯手段，在本地或远程与电动车建立连接并监控电动车的启动和设置记录

授权手机能够增加一部新的等智终端能设备或删除一部已有手机。

所述的临时授权具体为：通过传统的3G等通信方式，远程临时为另一手机临时授权，发送包含加密临时授权信息数据的二维码信息给被临时授权的手机；该手机在指定时间段和指定次数范围内可通过该信息所生成的二维码开锁；在为被授权手机授权时，被授权手机须向授权手机提供必须硬件信息，以及用于核实机主身份的信息，授权手机会根据所提供的信息生成有效的二维码信息并在授权操作者许可后将之发送给被授权手机；被授权手机在执行开锁操作时，控制系统通过捕获到的二维码数据识别该数据信息为正常授权或临时授权，并执行正常启动或限时、限次启动。

本方法还包括，电量提示功能：GPS定位所在地A地，设置骑行目的地B地，通过地图寻找路线并计算需求电量，若电池电量不足，则发出警告，骑行者启动人工骑行系统，通过人工骑行来增加电量，GPS继续定位，当骑行者离目的地的里程小于电池的安全里程，系统发出安全提醒，骑车者可以启动电机行驶；

所述的地图为海拔高度路况地图，通过行走路线的海拔高度曲线来计算行驶路程所需要的电量，计算更精确的电池行走里程量。

还包括，

重量传感器，通过测量骑行者的重量，更精确的计算电池能够行驶的里程数。

还包括，

具有气压传感器测量出电动车的海拔高度，并记录沿途的海拔曲线，并绘制新的海拔地图。方便骑行者下次行走同样的线路使用海拔地图，并把海拔数据上传到云服务，与其他人分享并形成一个新的更全面的海拔地图，方便自己使用同时也方便别人使用。

与现有技术相比，本发明无需携带钥匙出门

无需随身携带任何钥匙，电动车只需一部手机，即可全部打开，且操作简便，只需贴近数据采集区，等候数秒，即可开锁。可以临时授权他人开锁方便骑行，

出差或旅游，临时有亲戚或同事需要使用电动车，则可通过app临时授权他人依靠自己的手机，在指定时间段内，计次或计时开锁，可方便应急；同时强制被临时授权者在限制时间段内计时或计次开锁，还能避免授权者遗忘，从而留下安全隐患。

监控电动车状态，及时获取安全信息。

任何时间段，任何开电动车状态，以及任何用于开电动车的手机等设备，都能被完整记录，并即使发送到指定手机，从而让使用者随时了解安全情况，降低风险。

更为安全防盗：在身份识别和多级密码组合的加密数据防盗技术的基础上，特别融入近距离二维码验证技术，要求手机必须在距离数据采集区的制定距离内完成验证等关键步骤，彻底避免被第三者采用技术手段监听到密码等关键信息——除非第三者也和电动车具十分贴近。同时，必要设置操作还强制只能通过电动车内侧的摄像头捕获二维码信息完成确认操作验证，更进一步加强安全，避免黑客利用网络入侵系统并获取到有效密码信息和执行非法操作，彻底保障使用者安全。

有效举证；冲击力传感器可迅速对指定力度的冲击力做出反应并调用一切手段举证和控制电机驱动装置加强锁闭，有效延长不法分子破坏时间，最大限度争取宝贵的出警时间，有效保障消费者财产安全；同时冲击力传感器和距离传感器所激活的拍照，证据可立即或定时上传至云端数据库或提供给公安部门，对于向公安部门提供对不法分子的有效影像、提供通缉犯、在逃犯所在位置信息等数据，有效提高了公安部门缉捕嫌疑犯和在逃犯的成功率。

附图说明

图1是电动车安全控制系统示意图。。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，包括：

中央处理器、电机驱动装置、电源、无线模块、数据采集区；中央处理器分别连接电机驱动装置、电池、无线模块、数据采集区；

所述的数据采集区包括NFC交互区、二维码采集摄像头和距离传感器。

所述的数据采集区还包括重量传感器和气压传感器；所述的电池还连接人工发电系统。手机等设备（以下简称手机）在距离电动车一定范围内，通过预先设置，使电动车通过蓝牙或无线局域网wifi等技术方式发现正在靠近的手机，并向手机发送预备信号，从而自身和手机都进入准备状态。但这一步不会发生实质性信息交换，以免被监听，在没有预先进入准备状态时，直接执行贴近感应区开锁时间会略微加强。

用手机NFC开启二维码摄像头，当使用者将手机屏幕正面靠近电动车二维码采集摄像头（如30cm），电动车控制系统通过摄像头获取到手机屏幕所显示的二维码信息并通过与之相同的密匙或算法验证确认该手机是否为正式授权或临时授权。这里，二维码信息中除包含按照指定算法或密匙生成的特殊密码字符串外，还包含加密的手机硬件信息、身份信息、电话号码和用户基本资料等信息，多方信息均验证无误后才满足开锁条件。

电动车控制系统验证密码与授权信息同时合法后，通过中央处理器控制驱动机械部分为使用者打开电动车，并记录开锁信息至储存模块，借助无线模块通过互联网或gsm等通信方式按需发送给用于监控电动车的安全手机，或仅保存信息至存储模块作为使用日志，便于日后查询。

临时授权：可由已经被正常授权的手机，在本地或异地借助app等方式，通过传统的3G等通信方式，远程临时为另一手机临时授权，发送包含加密临时授权信息等数据的二维码信息给被临时授权的手机；该手机在指定时间段和指定次数范围内可通过该信息所生成的二维码开锁。在为被授权手机授权时，被授权手机须向授权手机提供必须硬件信息如mac地址等，以及用于核实机主身份的如机主身份、语音等信息，授权手机会根据所提供的信息生成有效的二维码信息并在授权操作者许可后将之发送给被授权手机。被授权手机在执行开锁操作时，电动车通过捕获到的二维码数据识别该数据信息为正常授权或临时授权，并执行正常开锁或限时、限次开锁。

取证和加强安防：

来访者用力击打或破坏达到指定时长（如5秒以上），

冲击力传感器可迅速对控制电机驱动装置加强锁闭，有效延长不法分子破坏时间，最大限度争取宝贵的出警时间，有效保障消费者财产安全；同时冲击激活二维码摄像头拍照，并立即或定时上传至云端数据库。立即取证并电话同时采用声光等形式对破坏者发出警告。

设置：

首次使用：安装指定app到手机，输入默认密码，设置为首次使用状态，并通过蓝牙、wifi等方式接入电动车。在输入默认密码后可进入设置界面进行设置，如正常授权手机等，但设置结束后，必须在电动车贴近采二维码采集区，通过近距离通信完成必须验证和信息采集后，才能确认所进行的各种设置操作。

正常授权：必须使用已授权的手机对其他手机进行授权。首先，已授权手机进入设置界面，选择正常授权功能，然后将安装了app并显示出有效二维码信息的被授权手机屏幕靠近电动车内侧摄像头等数据捕获装置的有效位置，经过对该二维码信息的验证后，才可完成正常授权设置。

复位：当电动车设置错误，或已经被授权的手机全部丢失，此时需要对电动车进行复位操作，以识别全新手机或将全部状态恢复为出厂设置。此时需、在带电状态下按住复位按钮达到指定时间，松开后即可完成复位操作。这一步是无法在电动车外侧操作的。一旦发生全部手机丢失而无法执行复位操作时，只能与开锁机构或生产方联系。由于所有信息是保存在支持断电保存的fash闪存储芯片中的，故无法通过长时间断电来实现复位操作。

本系统还包括，电量提示功能：通过GPS定位所在地A地，并设置骑行目的地B地，通过地图寻找路线并计算需求电量，若电池电量不足，则发出警告，骑行者启动人工骑行系统，人工骑行系统为现有技术，通过人工骑行来发电增加电池的电量，并且靠近目的地，GPS继续定位，当骑行者离目的地的里程小于电池的安全里程，系统发出安全提醒，骑车者可以启动电机行驶；

由于地形不一致，同样的路程会有不一样的耗电量，地图为海拔高度路况地图，通过行走路线的海拔高度曲线来计算行驶路程所需要的电量，计算更精确的电池行走里程量。

同样的，电动车的载重不一样也会影响电池的里程数，

通过重量传感器测量骑行者的重量，更精确的计算电池能够行驶的里程数。

本系统具有气压传感器并结合定位系统能够测量出电动车的海拔高度，并记录骑行线路的海拔曲线，并绘制新的海拔地图。方便骑行者下次行走同样的线路使用海拔地图，并把海拔数据上传到云服务，与其他人分享并形成一个新的更全面的海拔地图，方便自己使用同时也方便别人使用。

Claims (6)

1.一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，包括：

中央处理器、电机驱动装置、电源、无线模块、数据采集区、定位系统；中央处理器分别连接电机驱动装置、电池、无线模块、数据采集区；

所述的数据采集区包括NFC交互区、二维码采集摄像头、冲击力传感器和距离传感器；

所述的控制系统还包括如下步骤：

前序：手机在距离电动车一定范围内，通过预先设置，使电动车通过蓝牙或无线局域网wifi技术方式发现正在靠近的手机，并向手机发送预备信号，从而自身和手机都进入准备状态；

启动过程：利用手机NFC点击电动车的NFC交互区，开启二维码采集摄像头，

安装于手机的app通过指定算法生成数据不固定的一次性二维码用于开启或设置电动车功能参数时执行确认操作；

将被授权手机近距离靠近电动车的摄像头并由屏幕显示正确的二维码，经电动车摄像头捕获并验证合法后方可启动，所述的二维码的信息中除包含按照指定算法或密匙生成的特殊密码字符串外，还包含加密的手机硬件信息、身份信息、电话号码和用户基本资料信息；

冲击力传感器可迅速对指定力度的冲击力做出反应并调用一切手段举证和控制电机驱动装置加强锁闭，同时冲击激活二维码摄像头拍照，并立即或定时上传至云端数据库或提供给公安部门。

2.根据权利要求1所述的一种自检测电池电量电动车安全控制系统，所述的数据采集区还包括重量传感器和气压传感器；所述的电池还连接人工发电系统。

3.根据权利要求2所述的一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，其特征在于，还包括

电量提示功能：GPS定位所在地A地，设置骑行目的地B地，通过地图寻找路线并计算需求电量，若电池电量不足，则发出警告，骑行者启动人工骑行系统，通过人工骑行来增加电量，GPS继续定位，当骑行者离目的地的里程小于电池的安全里程，系统发出安全提醒，骑车者启动电机行驶。

4.根据权利要求3所述的一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，其特征在于，

所述的地图为海拔高度路况地图，通过行走路线的海拔高度曲线来计算行驶路程所需要的电量，计算电池行走里程量。

5.根据权利要求3所述的一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，其特征在于，还包括，具有重量传感器，通过测量骑行者的重量，计算电池能够行驶的里程数。

6.根据权利要求3所述的一种自检测电池电量的电动车安全控制系统，其特征在于，还包括，气压传感器，并与定位系统结合，测量出电动车的海拔高度，并记录行驶线路的海拔曲线，并绘制新的海拔地图。