CN108063807B - 一种基于车联网的车载安全系统 - Google Patents

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Abstract

针对现有技术仅对手机中增加提醒疲劳驾驶或驾驶员的非正常驾驶行为，其未从根本上对手机进行限制的问题，本发明提供一种基于车联网的车载安全系统，包括安装智能系统的手机、设置在车辆上的车联网服务终端、车辆管理部门的云端服务器以及设置在车辆上的车辆智能终端。本发明通过云端服务器上的驾驶白名单与待驾驶员的身份进行匹配，杜绝无证驾驶而且在低速时通过APP限制手机听筒功能、短信编辑应用、浏览器应用，高速时只保留GPS应用，在满足驾驶员低速时通信需求同时，在高速驾驶时强制形式限制驾驶员使用手机，促使驾驶员专心驾驶，又有利于行车安全。

Description

一种基于车联网的车载安全系统
技术领域
本发明属于在智能手机广泛应用下的手机使用方法，尤其是一种基于车联网的车载安全系统。
背景技术
目前，智能手机已经日渐成为用户日常生活中必不可少的一部分，汽车也是人们出行中最常见的选择，一部分驾驶员在开车的过程中，可能会用手机打电话、发短信、甚至浏览网页，这给行车安全带来极大的危害，增大了交通事故的风险，在危害他人生命的同时，对于驾驶员自身有不利影响。目前我国的《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十二条（三）项明确规定：“驾驶机动车不得有下列行为：拨打接听手持电话的行为”，违者罚款200元，扣2分。
现有技术都是对手机中增加提醒疲劳驾驶或驾驶员的非正常驾驶行为，其未从根本上对手机进行限制，驾驶人员开车使用手机全部依赖驾驶员的自我约束，危害大众安全。
发明内容
本发明主要是为解决上述存在的问题，提供一种基于车联网的车载安全系统，能够根据行驶速度限制驾驶人的手机功能，提高安全性。
为解决上述存在的问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于车联网的车载安全系统，包括安装智能系统的手机、设置在车辆上的车联网服务终端、车辆管理部门的云端服务器以及设置在车辆上的车辆智能终端，其技术方案在于：
所述的云端服务器内设置有根据速度值确定的手机功能白名单以及驾驶白名单；其中，该手机功能白名单根据车辆行驶速度确定安装有APP的手机的话筒功能、无线功能、短信编辑功能、短信接收功能、网页浏览应用功能、社交应用功能、GPS导航功能以及耳机功能是否可用；其中，驾驶白名单根据手机APP上传的驾驶人员的信息判断串联至发动机点火线路上的车辆点火回路是否工作；
该驾驶员白名单由多部安装有APP的手机上传的多个待审核人员发送的驾驶证、身份证信息以及安装有APP的手机的设备编号一同上传至车辆管理部门的云端服务器，由车辆管理部门进行审核是否合格，如果合格，在云端服务器上生成驾驶白名单；
所述的车联网服务终端包括车联网服务器、NB-LOT通信模块、主存储器以及第二无线通信模块，其中，所述的车联网服务器通过NB-LOT通信模块与云端服务器进行通信，下载驾驶白名单和手机功能白名单至主存储器内；
所述的手机包括手机处理器、手机存储器、4G/5G通信模块以及第一无线模块；其中，所述的手机处理器接收到待审核人员在手机上通过APP发送的驾驶证、身份证信息后将该信息存储至手机存储器中，第一无线模块与第二无线通信模块将待审核人员发送的驾驶证、身份证信息还要将安装有APP的手机的设备编号一同上传至车联网服务终端，与主存储器内的驾驶员白名单进行比较，确定车辆点火回路是否工作；
所述的车辆智能终端包括车载网络模块、终端控制器以及设置在车辆主轴上的测速单元；其中，所述的终端控制器通过CAN总线采集测速单元的速度数据，并将该速度数据通过车载网络模块发送至车联网服务器；车联网服务器通过第一无线模块与第二无线通信模块进行通信将速度数据上传至手机存储器；车联网服务器根据主存储器中的速度数值与速度阈值比较，依据相应汽车车速的手机功能白名单，将限制手机功能的指令通过第一无线模块与第二无线通信模块发送至手机的手机存储器内进行存储，再通过手机上安装的APP根据指令限制手机的功能。
进一步的，所述的车辆点火回路包括控制模块、串联在发动机点火线路上的安全继电器以及用于为控制模块以及安全继电器供电的蓄电池；所述的控制模块通过数据线与车联网服务器进行通信，在接到车联网服务终端中的白名单与待驾驶人员的信息进行比对后的指令时，对控制模块发出指令；控制模块根据指令控制安全继电器的通/断。
进一步的，所述的安全继电器包括PNP型的第一三极管、限流电阻、线圈以及第一常开触点；其中，所述的第一常开触点串联在发动机点火线路上；所述的控制模块与第一三极管基极相连；所述的第一三极管的射极与线圈的一极连接；该线圈的另一极连接电源V；该第一三极管的集电极通过限流电阻接地；所述的线圈用于控制第一常开触点的闭合。
进一步的，所述的车联网服务器通过数据线检测车辆点火回路中的安全继电器的状态，如果车辆点火回路中的安全继电器中的电压为零，则判断车辆熄火，在车辆熄火到达预设时间后，车联网服务器通过第二无线通信模块、第一无线模块之间通信，通过手机中安装的APP对手机中的功能限制解除。
进一步的，所述的车联网服务器通过NB-LOT通信模块与云端服务器进行通信用于周期时间内向云端服务器进行速度数据备份，同时该车联网服务器通过第二无线通信模块和第一无线模块与手机进行通信，周期接收手机通过APP发送的速度数据，如果该数据中断设定时间，则判定驾驶员恶意关机，通过车联网服务器中的NB-LOT通信模块将该驾驶员的信息发送至云端服务器进行备案；
如果该数据中断若干时间又再次向车联网服务器发送速度数据的，车联网服务器下载云端服务器中备份的最近一次的备份数据，通过第二无线通信模块和第一无线模块与手机进行通信，利用手机上的APP限制手机功能使用；或者手机中的4G/5G通信模块直接与云端服务器进行通信下载最近一次的备份数据，利用APP限制限制手机功能使用；所述的若干时间小于设定时间。
本发明所带来的有益效果为：本发明通过云端服务器上的驾驶白名单与待驾驶员的身份进行匹配，杜绝无证驾驶而且在低速时通过APP限制手机听筒功能、短信编辑应用、浏览器应用，高速时只保留GPS应用，在满足驾驶员低速时通信需求同时，在高速驾驶时强制形式限制驾驶员使用手机，促使驾驶员专心驾驶，又有利于行车安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理框图。
图2为车辆点火回路电路图。
图3为车辆点火流程图。
图4为车辆行驶流程图。
图5为驾驶人恶意关机处理流程图。
图6为低速行驶时的手机功能白名单示意图。
图7为高速行驶时的手机功能白名单示意图。
其中，图6与图7中的黑色区域表示禁止使用的功能，白色的表示开放的手机功能；其中，所述的低速与高速的阈值为速度阈值为45km/h。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图3、图4、图6、图7所示，一种基于车联网的车载安全系统，包括安装智能系统的手机1、设置在车辆上的车联网服务终端2、车辆管理部门的云端服务器3以及设置在车辆上的车辆智能终端4，其技术方案在于：
所述的云端服务器3内设置有根据速度值确定的手机功能白名单以及驾驶白名单；其中，该手机功能白名单根据车辆行驶速度确定安装有APP的手机3的话筒功能、无线功能、短信编辑功能、短信接收功能、网页浏览应用功能、社交应用功能、GPS导航功能以及耳机功能是否可用；其中，驾驶白名单根据手机3APP上传的驾驶人员的信息判断串联至发动机点火线路上的车辆点火回路5是否工作；
该驾驶员白名单由多部安装有APP的手机3上传的多个待审核人员发送的驾驶证、身份证信息以及安装有APP的手机1的设备编号一同上传至车辆管理部门的云端服务器3，由车辆管理部门进行审核是否合格，如果合格，在云端服务器3上生成驾驶白名单；
所述的车联网服务终端2包括车联网服务器201、NB-LOT通信模块202、主存储器203以及第二无线通信模块204，其中，所述的车联网服务器201通过NB-LOT通信模块202与云端服务器3进行通信，下载驾驶白名单和手机功能白名单至主存储器203内；
所述的手机1包括手机处理器101、手机存储器102、4G/5G通信模块103以及第一无线模块104；其中，所述的手机处理器101接收到待审核人员在手机3上通过APP发送的驾驶证、身份证信息后将该信息存储至手机存储器102中，第一无线模块104与第二无线通信模块204将待审核人员发送的驾驶证、身份证信息还要将安装有APP的手机1的设备编号一同上传至车联网服务终端2，与主存储器203内的驾驶员白名单进行比较，确定车辆点火回路5是否工作；
所述的车辆智能终端4包括车载网络模块401、终端控制器402以及设置在车辆主轴上的测速单元403；其中，所述的终端控制器402通过CAN总线采集测速单元403的速度数据，并将该速度数据通过车载网络模块401发送至车联网服务器201；车联网服务器201通过第一无线模块104与第二无线通信模块204进行通信将速度数据上传至手机存储器102；车联网服务器201根据主存储器203中的速度数值与速度阈值比较，依据相应汽车车速的手机功能白名单，将限制手机功能的指令通过第一无线模块104与第二无线通信模块204发送至手机3的手机存储器102内进行存储，再通过手机3上安装的APP根据指令限制手机3的功能。
优选的，速度阈值为45km/h。
需要明确的是：所述的车辆智能终端4和车联网服务终端2可以均设置在车辆的仪表盘内部。
需要明确的是：NB-LOT通信模块202是由3GPP组织进行标准化的一种基于蜂窝网络的物联网技术，可以利用现有运营商网络进行部署，同时具有大连接、低功耗、广覆盖的特点。
云端服务器3：云端是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统，简单来说就是将存储资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间，任何地方，通过任何可连网设备装置连接到云上方便地存取数据。
进一步的，如图2，所述的车辆点火回路5包括控制模块501、串联在发动机点火线路上的安全继电器502以及用于为控制模块501以及安全继电器502供电的蓄电池503；所述的控制模块501通过数据线与车联网服务器201进行通信，在接到车联网服务终端2中的白名单与待驾驶人员的信息进行比对后的指令时，对控制模块501发出指令；控制模块501根据指令控制安全继电器502的通/断。
进一步的，所述的安全继电器502包括PNP型的第一三极管Q1、限流电阻R1、线圈L1以及第一常开触点K1；其中，所述的第一常开触点K1串联在发动机点火线路上；所述的控制模块501与第一三极管Q1基极相连；所述的第一三极管Q1的射极与线圈L1的一极连接；该线圈L1的另一极连接电源V；该第一三极管Q1的集电极通过限流电阻R1接地；所述的线圈L1用于控制第一常开触点K1的闭合。
需要明确的是：所述的图6、图7中的手机功能能白名单可以根据图6或图7中的手机功能白名单设置也可以灵活的根据具体情况进行设置。如针对特殊用途的车辆，如救护车等特殊车辆，其手机功能白名单与面向大众的手机功能白名单的内容不一致。
进一步的，所述的车联网服务器201通过数据线检测车辆点火回路5中的安全继电器502的状态，如果车辆点火回路5中的安全继电器502中的电压为零，则判断车辆熄火，在车辆熄火到达预设时间后，车联网服务器201通过第二无线通信模块204、第一无线模块104之间通信，通过手机1中安装的APP对手机1中的功能限制解除。
需要明确的是：预设时间是5s，或者根据实际情况进行调整。
进一步的，如图5，所述的车联网服务器201通过NB-LOT通信模块202与云端服务器3进行通信用于周期时间内向云端服务器3进行速度数据备份，同时该车联网服务器201通过第二无线通信模块204和第一无线模块104与手机1进行通信，周期接收手机1通过APP发送的速度数据，如果该数据中断设定时间，则判定驾驶员恶意关机，通过车联网服务器201中的NB-LOT通信模块202将该驾驶员的信息发送至云端服务器3进行备案；
如果该数据中断若干时间又再次向车联网服务器201发送速度数据的，车联网服务器201下载云端服务器3中备份的最近一次的备份数据，通过第二无线通信模块204和第一无线模块104与手机1进行通信，利用手机1上的APP限制手机功能使用；或者手机1中的4G/5G通信模块103直接与云端服务器3进行通信下载最近一次的备份数据，利用APP限制限制手机功能使用；所述的若干时间小于设定时间。
需要明确的是：若干时间可以为10~20s，约为手机3重启的时间或者根据实际情况进行设定。
需要明确的是：设定时间为30s以上的时间。
需要明确的是：车联网服务器201通过NB-LOT通信模块202与云端服务器3进行通信用于周期时间内向云端服务器3进行速度数据备份，所述的周期时间为1~5ms。
以上所述仅为发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于车联网的车载安全系统，包括安装智能系统的手机（1）、设置在车辆上的车联网服务终端（2）、车辆管理部门的云端服务器（3）以及设置在车辆上的车辆智能终端（4），其特征在于：
所述的云端服务器（3）内设置有根据速度值确定的手机功能白名单以及驾驶白名单；
其中，该手机功能白名单根据车辆行驶速度确定安装有APP的手机（1 ）的话筒功能、无线功能、短信编辑功能、短信接收功能、网页浏览应用功能、社交应用功能、GPS导航功能以及耳机功能是否可用；
其中，驾驶员白名单由多部安装有APP的手机（1 ）上传的多个待审核人员发送的驾驶证、身份证信息以及安装有APP的手机（1）的设备编号一同上传至车辆管理部门的云端服务器（3），由车辆管理部门进行审核是否合格，如果合格，在云端服务器（3）上生成驾驶白名单；驾驶白名单根据手机（1 ）APP上传的驾驶人员的信息判断串联至发动机点火线路上的车辆点火回路（5）是否工作；
所述的车联网服务终端（2）包括车联网服务器（201）、NB-LOT通信模块（202）、主存储器（203）以及第二无线通信模块（204），其中，所述的车联网服务器（201）通过NB-LOT通信模块（202）与云端服务器（3）进行通信，下载驾驶白名单和手机功能白名单至主存储器（203）内；
所述的手机（1）包括手机处理器（101）、手机存储器（102）、4G/5G通信模块（103）以及第一无线模块（104）；其中，所述的手机处理器（101）接收到待审核人员在手机（1 ）上通过APP发送的驾驶证、身份证信息后将该信息存储至手机存储器（102）中，第一无线模块（104）与第二无线通信模块（204）将待审核人员发送的驾驶证、身份证信息还要将安装有APP的手机（1）的设备编号一同上传至车联网服务终端（2），与主存储器（203）内的驾驶员白名单进行比较，确定车辆点火回路（5）是否工作；
所述的车辆智能终端（4）包括车载网络模块（401）、终端控制器（402）以及设置在车辆主轴上的测速单元（403）；其中，所述的终端控制器（402）通过CAN总线采集测速单元（403）的速度数据，并将该速度数据通过车载网络模块（401）发送至车联网服务器（201）；车联网服务器（201）通过第一无线模块（104）与第二无线通信模块（204）进行通信将速度数据上传至手机存储器（102）；车联网服务器（201）根据主存储器（203）中的速度数值与速度阈值比较，依据相应汽车车速的手机功能白名单，将限制手机功能的指令通过第一无线模块（104）与第二无线通信模块（204）发送至手机（1 ）的手机存储器（102）内进行存储，再通过手机（1）上安装的APP根据指令限制手机（1 ）的功能；
所述的车联网服务器（201）通过NB-LOT通信模块（202）与云端服务器（3）进行通信用于周期时间内向云端服务器（3）进行速度数据备份，同时该车联网服务器（201）通过第二无线通信模块（204）和第一无线模块（104）与手机（1）进行通信，周期接收手机（1）通过APP发送的速度数据，如果该数据中断设定时间，则判定驾驶员恶意关机，通过车联网服务器（201）中的NB-LOT通信模块（202）将该驾驶员的信息发送至云端服务器（3）进行备案；
如果该数据中断若干时间又再次向车联网服务器（201）发送速度数据的，车联网服务器（201）下载云端服务器（3）中备份的最近一次的备份数据，通过第二无线通信模块（204）和第一无线模块（104）与手机（1）进行通信，利用手机（1）上的APP限制手机功能使用；或者手机（1）中的4G/5G通信模块（103）直接与云端服务器（3）进行通信下载最近一次的备份数据，利用APP限制手机功能使用；所述的若干时间小于设定时间。
2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的车载安全系统，其特征在于：所述的车辆点火回路（5）包括控制模块（501）、串联在发动机点火线路上的安全继电器（502）以及用于为控制模块（501）以及安全继电器（502）供电的蓄电池（503）；所述的控制模块（501）通过数据线与车联网服务器（201）进行通信，在接到车联网服务终端（2）中的白名单与待驾驶人员的信息进行比对后的指令时，对控制模块（501）发出指令；控制模块（501）根据指令控制安全继电器（502）的通/断。
3.根据权利要求2所述的一种基于车联网的车载安全系统，其特征在于：所述的安全继电器（502）包括PNP型的第一三极管（Q1）、限流电阻（R1）、线圈（L1）以及第一常开触点（K1）；其中，所述的第一常开触点（K1）串联在发动机点火线路上；所述的控制模块（501）与第一三极管（Q1）基极相连；所述的第一三极管（Q1）的射极与线圈（L1）的一极连接；该线圈（L1）的另一极连接电源V；该第一三极管（Q1）的集电极通过限流电阻（R1）接地；所述的线圈（L1）用于控制第一常开触点（K1）的闭合。
4.根据权利要求1所述的一种基于车联网的车载安全系统，其特征在于：所述的车联网服务器（201）通过数据线检测车辆点火回路（5）中的安全继电器（502）的状态，如果车辆点火回路（5）中的安全继电器（502）中的电压为零，则判断车辆熄火，在车辆熄火到达预设时间后，车联网服务器（201）通过第二无线通信模块（204）、第一无线模块（104）之间通信，通过手机（1）中安装的APP对手机（1）中的功能限制解除。
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