CN107107868B - 用于汽车和汽车车轮防盗跟踪的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于汽车和汽车车轮防盗跟踪的系统和方法。所述系统包括与胎压监测系统（TPMS）一起安装在车轮的气阀杆内部的报警跟踪装置（105），其中当存在诸如提升、乱弄、拆除所述车轮的未经授权的活动时所述报警跟踪装置（105）进行被盗检测并且报警，并且还跟踪和监测被偷车轮的位置。所述系统进一步包括用于从远程位置控制和跟踪所述被偷车轮的远程跟踪应用程序（111）。

Description

用于汽车和汽车车轮防盗跟踪的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的安全和防盗报警系统。更确切地说，本发明涉及用于汽车和汽车车轮防盗跟踪的系统和方法。

背景技术

在现有系统中，可以通过在车辆的内部安置跟踪装置来跟踪并且找回被偷车辆，但是这些常规系统不提供用于跟踪并且找回车辆被偷零件的任何此类系统。几乎所有的车辆零件均极为昂贵，并且不设有防盗安全措施/特征。此外，定制的汽车零件也不防盗。一种此类定制零件是汽车车轮，该零件也极为昂贵。通常，许多SUV(运动型多用途车辆)、卡车或者任何汽车买方均会将出厂车轮更换成定制车轮。定制车轮售后市场是汽车行业中的一个发展最快的部门。由于这些定制车轮非常昂贵(每组2000美元至20000美元)，因此它们容易成为盗窃目标。在这些情况下，机械保护或者甚至有线电子保护措施均失效，因为车辆窃贼采用的手段极为复杂。定制车轮不在一般保险的范围之列，并且更换出厂车轮的费用也昂贵，并且免赔额很低。

现有技术包括跟踪被偷车轮并且向车辆所有人发送信号的系统。现有技术中所涉及的认证过程和数据发射过程并不安全。此外，在常规系统中，用于发射和接收信号的装置效率低下，这导致整个系统的效率降低。

标题为“检测车胎被盗的方法(Method of detecting a vehicle tire theft)”的美国专利号12/954,322公开了一种用于检测丢失的车胎并通知车辆用户潜在车胎被盗的系统和方法。由所述系统执行的方法包括使用车胎压力监测(TPM)系统检测车辆车胎的丢失，并且之后经由从车辆上的车载智能通信单元发送的无线通信来提供关于车胎丢失的通知。但是，在现有技术中，由于使用每个传感器的有效识别号作为车胎丢失的指示符，因此需要安全的数据发射。此外，此现有技术讨论的是用于运行车辆系统和子系统诊断测试的导航系统和程序。基于车辆的速度、点火状态和车轮运动，对车胎被盗进行检测。

标题为“具有低频触发器的胎压报警监测系统(Tire pressure alarmingmonitoring system with low-frequency trigger)”的中国专利号203472438公开了一种胎压报警监测系统，所述胎压报警监测系统包括胎压报警控制器、胎压报警发射器以及胎压报警接收器。所述系统包括低频触发器、信息发送设备、信息接收设备以及指令发送设备。信息接收设备和指令发送设备通过蓝牙模块与胎压报警控制器连接。根据具有低频触发器的胎压报警监测系统，用户可以根据要求使用指令发送设备打开或关闭监测系统。此现有技术中所公开的系统用于胎压警告系统并且改进驱动安全性，但是未能在车辆或者可能是车辆零件被盗或乱弄期间将警报发送给一个或多个授权人员。

标题为“基于GPS的汽车防盗装置(Automobile anti-theft device based onGPS)”的中国专利号201998943公开了一种基于GPS(全球定位系统)的汽车防盗装置，所述汽车防盗装置包括汽车状况监测模块、与汽车状况监测模块连接的通信模块、与通信模块和汽车状况监测模块连接的防盗控制器。通信模块和防盗控制器布置在发动机罩中，并且汽车防盗装置和GPS导航系统与用于锁定发动机的汽车继电器控制器连接。在此现有技术中，车辆的点火装置被锁定，以确保车辆的安全。此外，此系统无法安装在现有系统上，并且需要进行装置开发，这涉及高成本。但是，此系统限于汽车防盗装置，而不用于汽车的零件。

标题为“车胎/车轮被盗检测装置(Tire/Wheel Theft Detecting Device)”的日本专利号2008012977。来自检测单元的加速度信息由监测单元接收。将预定时间中接收的加速度改变模式与事先储存在监测单元中的改变模式进行比较，并且当改变模式超出可允许的范围时发出防盗警报。此现有技术中的防盗报警是基于汽车的加速行为发出的。

因此，鉴于现有技术中的问题，需要一种用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪装置，所述防盗跟踪装置配置成进行跟踪并且在被盗期间向车辆所有人发送警报。此外，系统还必须提供安全认证和数据发射过程。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，并且提供一种用于汽车和汽车车轮防盗跟踪的系统和方法。所述系统包括与胎压监测系统(TPMS)一起安装在车轮的气阀杆内部的报警跟踪装置，其中当存在诸如提升、乱弄、拆除车轮等未经授权的活动时所述报警跟踪装置使用接近度传感器进行被盗检测并且报警，并且跟踪和监测被偷车轮的位置。所述系统进一步包括用于从远程位置控制和跟踪被偷车轮的构件(means)。

在本发明的优选实施例中，用于从远程位置控制和跟踪被偷车轮的所述构件是指安装在诸如台式机、膝上型计算机、手机、PDA、平板设备等至少一个计算装置上、并且在诸如Windows、Android、iOS的多个操作系统上运行的远程跟踪应用程序，用于在被盗期间控制和跟踪汽车车轮。报警跟踪装置存储用于向装置认证汽车所有人的唯一识别码，其中汽车所有人可以使用所述唯一识别码来访问移动跟踪应用程序，使得除了授权用户以外没有人可以篡改远程跟踪应用程序。

根据本发明的另一个实施例，系统进一步配置成使得报警跟踪装置使用GPS(全球定位系统)向远程跟踪应用程序连续地发送被偷车轮的位置，并且还向诸如当地警察局号码等预定义号码发送SMS(短消息服务)及向远程跟踪应用程序发送报警通知。

因此，本发明提供了一种具成本效益且易于安装的系统。在本发明中，拆除装置花费至少10至15分钟，包括车轮完全放气并将装置取出车轮和物理销毁该装置所需的时间，这给予系统足够的时间来激活报警器并且向所有人报警被盗。本发明还提供安全的认证和数据发射，这反过来提高了整个系统的安全性和效率。

附图说明

结合附图阅读实施例的以下详细说明将更清楚地了解实施例的以上和其他特征。在附图中，类似的参考数字是指类似的元件。

图1(a)和图1(b)说明了根据本发明的一个实施例的汽车车轮防盗跟踪系统的框图。

图2说明了根据本发明的一个实施例的汽车车轮防盗跟踪系统以及不同模块之间的数据流的框图。

图3说明了根据本发明的一个实施例的用于检测和跟踪被偷车轮的方法的流程图。

图4说明了根据本发明的一个实施例的表示设置在车轮内部的报警跟踪装置的汽车车轮的剖面图。

图5说明了根据本发明的一个实施例的设置在汽车单元内部的发射器/接收器装置。

具体实施方式

现在将详细参见本发明的说明，其中附图中示出了一个或多个例子。提供每个实施例是为了解释而并非限定本发明。充分详细地描述了这些实施例，以使得本领域的技术人员能够实践本发明，并且应了解，可以利用其他实施例并且可以在实施例的范围内做出逻辑、物理和其他改变。因此，以下详细说明不视作限制本发明的范围，相反，本发明由所附权利要求书限定。

本发明克服了现有技术中的缺点，并且提供一种用于汽车和汽车车轮防盗跟踪的系统和方法。所述系统包括与胎压监测系统(TPMS)一起安装在汽车车轮的气阀杆内部的报警跟踪装置，其中每逢存在诸如提升、乱弄、拆除车轮等未经授权的活动时所述硬件装置便使用接近度传感器进行被盗检测并且报警，并且跟踪和监测被偷车轮的位置。所述系统进一步包括用于从远程位置控制和跟踪被偷车轮的构件。

图1(a)和图1(b)说明了根据本发明的一个实施例的汽车车轮防盗跟踪系统的框图。所述系统包括与胎压监测系统一起安装在车轮的气阀杆内部的报警跟踪装置(105)。报警跟踪装置(105)包括接收器/发射器(106)、移动调制解调器或SIM(用户识别模块)卡(107)、全球定位系统(GPS)跟踪器(108)、用于使报警跟踪装置(105)通电的多个电池(109)、多个传感器(110)(诸如，压力传感器、加速度传感器、温度传感器和接近度传感器)。报警跟踪装置(105)检测诸如提升、乱弄、拆除车轮等未经授权的活动，并且向汽车单元(101)发送提升/乱弄警报，直到与汽车单元(101)的链接起作用。当报警跟踪装置(105)从汽车单元(101)移离时，报警跟踪装置(105)使用接近度传感器来检测此，并且向远程跟踪应用程序(111)发送接近警报。在此情况下，报警跟踪装置(105)向已注册的移动号码发送SMS警报。汽车单元(101)设置在汽车内部。当从报警跟踪装置(105)接收到信号时，汽车单元(101)使用音响报警系统(103)产生高声音警报。

可以通过电池(104)来操作汽车单元(101)。汽车单元(101)中所用的电池是可再充电电池。音响报警系统(103)可由汽车所有人通过远程控制系统进行控制。

报警跟踪装置(105)中的GPS跟踪器(108)连续地定位被偷车轮的位置，并且向远程跟踪应用程序(111)发射该位置以作为推送通知。在优选实施例中，远程跟踪应用程序(111)可安装在计算装置中。计算装置可以是运行诸如Android、iOS的多个操作系统的任何装置，诸如台式机、膝上型计算机、手机、PDA、平板设备。

远程跟踪应用程序(111)以推送通知的形式从报警跟踪装置(105)接收被偷车轮的GPS数据，并且在被盗期间通过GPS地图(112)通知汽车所有人报警跟踪装置(105)的位置，车轮的准确身份(例如，右前轮、左后轮等)以及时间。每个报警跟踪装置(105)具有其自己的唯一识别码，用于向装置注册汽车的所有人。装置使用唯一识别码关联到远程跟踪应用程序(111)，其中给予汽车所有人所述唯一识别码是为了访问远程跟踪应用程序(111)，使得没有人可以篡改远程跟踪应用程序(111)。

GPS数据还可通过使用插入到报警跟踪装置(105)内部的SIM卡(107)作为短消息服务(SMS)被发送到诸如当地警察局号码等预定义号码，这些号码被限定在远程跟踪应用程序(111)中所提供的设置(113)中。

发射器/接收器(106)是本领域中已知的或者未来针对信号发射/接收而开发的任何类型的发射器/接收器单元。作为例子，发射器/接收器可以是低能蓝牙、近场通信(NFC)、射频(RF)发射器/接收器或者无线。

图2说明了根据本发明的一个实施例的汽车车轮防盗跟踪系统以及不同模块之间的数据流的框图。在本发明的其中一个实施例中，汽车单元(101)配置有一个或多个报警跟踪装置(105)，其中汽车单元(101)及相关联的报警跟踪装置(105)闪射着唯一ID。报警跟踪装置(105)和汽车单元(101)配置有适当参数，诸如温度、压力、加速度等。一个或多个报警跟踪装置(105)和汽车单元(101)打包成具有唯一代码。

通过提供移动号码和用户详情将远程跟踪应用程序(111)下载并安装到计算装置上。通过所安装的应用程序向集中式服务器(114)注册诸如所有人名称、VIN号等车辆详情。使用远程跟踪应用程序(111)扫描来自报警跟踪装置(105)和汽车单元(101)包装件的唯一代码，并且将其发送到集中式服务器(114)。集中式服务器(114)通过SMS网关(115)向汽车单元(101)发送注册SMS，并且汽车单元(101)通过SMS网关(115)将确认SMS发回到集中式服务器(114)。此外，集中式服务器(114)向远程跟踪应用程序(111)发送证实SMS。因此，报警跟踪装置(105)、汽车单元(101)、远程跟踪应用程序(111)和集中式服务器(114)得以向彼此注册。

在本发明的优选实施例中，胎压监测包括两个模式，即，自动模式和按需模式。在自动模式中，TPMS连续地监测胎压，并且如果胎压放气到阈值以下，那么向报警跟踪装置(105)发送信号。报警跟踪装置(105)以超高频率向汽车单元(101)发送压力数据包，其中汽车单元(101)接收压力数据并且分析该值。汽车单元(101)在屏幕的特定区域上显示视觉警报以指示当前压力状态。

在按需模式中，用户选择屏幕上的区域，以检查特定报警跟踪装置(105)的当前压力。汽车单元(101)以低频率向所选的报警跟踪装置(105)发送信号，其中报警跟踪装置(105)接收该信号以测量当前压力。所测量的数据以超高频率被发回到汽车单元(101)，其中汽车单元(101)接收所测量的数据并且在屏幕上进行显示。

在本发明中，加速度传感器检测未经授权的活动，并且向报警跟踪装置(105)发送信号，其中报警跟踪装置(105)向汽车单元(101)发送车轮提升/乱弄警报。报警跟踪装置(105)安装在汽车的每个车轮内部。汽车单元(101)检查来自所有其他报警跟踪装置(105)的任何类似的警报，以纠正是存在个别报警跟踪装置(105)的运动还是存在汽车运动。在汽车单元(101)证实提升/乱弄之后，汽车单元(101)即刻启用高分贝音响警报并且向远程跟踪应用程序(111)发送警报和车轮的位置(即，左前轮、右前轮、左后轮或右后轮)。汽车单元(101)从报警跟踪装置(105)连续地接收报警数据，并且向报警跟踪装置(105)发送确认包，其中报警跟踪装置(105)使用该数据包进行接近度计算。汽车单元(101)使用接近度传感器检查报警跟踪装置(105)的信号强度，并且一旦报警跟踪装置(105)移出汽车单元的接近度就启用GPRS。再者，汽车单元(101)每1分钟向远程跟踪应用程序(111)发送警报连同推送通知。在假警报的情况下，远程跟踪应用程序(111)发送停止发送通知的命令。此外，当报警跟踪装置(105)移出汽车单元的接近度时，报警跟踪装置(105)通过SMS直接与远程跟踪应用程序(111)交互。SMS被发送到集中式服务器(114)以实现SMS网关用途，或者直接被发送到远程跟踪应用程序(111)和预定义的移动号码，诸如，警察局等。报警跟踪装置(105)每3分钟向远程跟踪应用程序(111)连续地发送诸如纬度、经度和海拔的车轮位置。如果移动点(mobile)与远程跟踪应用程序(111)的距离小于5英里，那么报警跟踪装置(105)还连续地发送该距离。在用户不需要警报SMS的情况下，那么用户可将命令从远程跟踪应用程序(111)发送到报警跟踪装置(105)，以停止发送跟踪警报SMS。

在本发明的另一个实施例中，通过在待用模式中配置报警跟踪装置(105)和汽车单元(101)，实现在维护期间在服务站重新安装一个或多个报警跟踪装置(105)。此外，拆离要更换的车轮并且安装新车轮连同新报警跟踪装置，其中所述新报警跟踪装置安装在车轮内部。使用程序单元使汽车单元(101)配置有新报警跟踪装置。

通过汽车单元(101)在现用模式或待用模式中切换报警跟踪装置(105)，其中需要这些模式以停止任何假警报，诸如，未经授权的拆除或乱弄车轮，服务中心处的授权的车胎、管道或轮缘更换，事故条件，或如急速前进(hump)、U形急转弯等道路条件。

在本发明的优选实施例中，系统确保多个模块之间的安全数据发射。使用程序单元来确保安全的数据发射。程序单元向汽车单元(101)发送低频信号，并且汽车单元(101)将确认消息发回到程序单元，其中汽车单元(101)与程序单元之间的认证是在数据发射之前进行。在数据发射期间，程序单元加密待传递的数据，其中程序单元以超高频无线电向汽车单元(101)发送数据。汽车单元(101)解密所接收的数据，并且检查数据包序列号，其中它检测所需的数据包并且拒绝不需要的数据包。对有效的数据包进行处理，并且在本地存储数据包中更新配置数据。该数据包包括起始字节、序列号、命令ID、汽车单元的唯一ID、报警跟踪装置的唯一ID、集中式服务器详情、车辆所有人的移动号码、警察局手机号、GPS跟踪频率计时器、激活/禁用旗标(在重新安装报警跟踪装置期间)、循环冗余检验(CRC)和结束字节。

在本发明的优选实施例中，使用高级加密标准(AES)加密和解密模块来进行数据加密和解密。

图3说明了根据本发明的一个实施例的汽车车轮防盗跟踪方法的流程图。在步骤(302)处，装置使用接近度传感器来检测未经授权的活动，诸如提升、乱弄、拆除车轮。在步骤(303)处，如果检测到任何未经授权的活动，那么设置在汽车单元(101)中的音响报警系统(103)产生高声音警报。在步骤(305)处，GPS跟踪器开始跟踪被偷车轮的位置。

在步骤(306)处，向预定义号码发送SMS。在步骤(307)和(308)处，向远程跟踪应用程序(111)发送推送通知和GPS数据。在步骤(309)处，使用远程跟踪应用程序(111)在跟踪装置中设置特定时间，其中GPS数据被连续地发送到远程跟踪应用程序(111)直到设置的时间到期。跟踪装置在预定义的时间间隔之后自动启动，并且开始向远程跟踪应用程序(111)发送GPS数据。仅在跟踪装置在使用中时，跟踪装置才会消耗功率，这减少了功耗并且允许要使用的装置有更长的持续时间。

本发明中的系统还可用于跟踪汽车被盗，诸如，SUV(运动型多用途车辆)、MUV(多用途车辆)、ATV(全地形车辆)、MPV(多用途车辆)、船只、两轮挂车、商用车辆、农场设备、工业建设设备、摩托车、自行车、18轮卡车和拖车及小型摩托车等。

图4说明了根据本发明的一个实施例的表示设置在车轮内部的报警跟踪装置的汽车车轮的剖面图。报警跟踪装置(105)与胎压监测系统(TPMS)一起安装在车轮(401)的气阀杆内部。报警跟踪装置(105)使用接近度传感器来检测未经授权的活动，诸如提升、乱弄、拆除车轮，并且通过发射器/接收器(106)将信号发射到汽车单元(101)。

图5说明了根据本发明的一个实施例的设置在汽车单元(101)内部的低能蓝牙发射器/接收器装置。汽车单元(101)可设置在汽车内部，其中使用低能蓝牙接收器从报警跟踪装置(105)接收信号，并且使用音响报警系统(103)产生高声音警报。

每逢需要时均可对本系统关闭电源，以节省电池电平，并且也避免假警报。所述系统还每逢在电池电量低时向汽车所有人报警以进行检测和跟踪，因此保证了系统的维护和安全。

所述系统具成本效益，并且易于安装。拆除装置花费至少10至15分钟，包括车轮完全放气并将装置取出车轮和物理销毁该装置所需的时间，这给予系统足够的时间来激活报警器并且向所有人当地警察局报警被盗。本发明还提供安全的认证和数据发射，这反过来提高了整个系统的效率。

但是应了解，即便以上说明中已经阐述了本发明的若干特性和优点连同本发明的结构和功能详情，但是所述公开内容仅为说明性的。在本发明的原理以及所附权利要求书所表达的术语的一般广义的完整范围内，可对细节(尤其与零件的形状、尺寸和布置有关)进行更改。

Claims (9)

1.一种用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其包括：

a)报警跟踪装置（105），其与胎压监测系统一起安装在车轮的气阀杆内部，其中所述报警跟踪装置（105）包括：

-接收器/发射器（106）；

-移动调制解调器或用户识别模块卡（107）；

-全球定位系统跟踪器（108）；

-多个电池（109），其用于使所述报警跟踪装置（105）通电；以及

-传感器（110），

其中所述报警跟踪装置（105）具有用于向所述报警跟踪装置（105）注册所述汽车的所有人的唯一识别码；

b)设置在汽车内部的汽车单元（101），其中所述汽车单元（101）从所述报警跟踪装置（105）接收信号；

c)安装到计算装置上的远程跟踪应用程序（111），其中被偷车轮的位置从所述全球定位系统跟踪器（108）被连续地发送到所述远程跟踪应用程序（111），其中所述报警跟踪装置（105）使用唯一识别码关联到所述远程跟踪应用程序（111），其中给予所述汽车的所述所有人所述唯一识别码以访问所述远程跟踪应用程序（111）；

d)集中式服务器（114），其用于通过所述远程跟踪应用程序（111）来注册车辆识别号并存储所述报警跟踪装置及所述汽车单元的数据；

e)程序单元，其用于配置所述报警跟踪装置（105）和所述汽车单元（101）。

2.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中所述汽车单元（101）使用音响报警系统（103）产生高声音警报。

3.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中所述计算装置是运行操作系统的台式机、膝上型计算机、手机、个人数字助理、平板设备。

4.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中全球定位系统数据通过使用插入到所述报警跟踪装置（105）内部的用户识别模块卡（107）通过短消息服务传递预定义号码。

5.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中所述发射器/接收器（106）是用于发射/接收信号的任何类型的发射器/接收器单元。

6.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中所述报警跟踪装置（105）每隔预定义时间便通过短消息服务网关（115）向已注册的移动号码发送短消息服务警报。

7.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中所述用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统还将胎压监测系统数据从所述汽车的所有车轮的胎压监测系统发送到所述汽车单元（101）。

8.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中被偷车轮的所述位置以及胎压监测系统数据经由互联网从所述全球定位系统跟踪器（108）被连续地发送到所述远程跟踪应用程序（111）。

9.根据权利要求1所述的用于汽车和汽车车轮的防盗跟踪的系统，其中所述汽车单元（101）包括可再充电电池（104）。