CN108650658A - 一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法，属于车辆总线监测和控制技术以及通信技术领域。技术要点是，包括：车辆分享终端分别与分享车辆和车辆分享云平台连接，客户终端与车辆分享云平台连接；车辆分享终端中：MCU模块分别与电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块连接，电源管理模块与分享车辆车身电源连接，车辆总线网络监测及控制模块与分享车辆车身总线网络连接。有益效果是:本发明所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法降低在未使用前的待机功耗，减少对燃油车在发动机未工作情况下的蓄电池损耗，减少对新能源电动车电量损耗，增加行驶里程。

Description

一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法
技术领域
本发明属于车辆总线监测和控制技术以及通信技术领域，尤其涉及一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法。
背景技术
随着共享经济飞速发展，分享汽车也成为社会热点。大量的共享汽车也如雨后春笋层出不穷。绝大多数分享汽车设备，采用GSM，GPRS，4G，WIFI等在线等候的通信手段。设备需要实时链接到网络上，这样才能够被远端服务器唤醒达到远程操作的目的。这样也就带来一个问题，分享设备需要消耗车辆蓄电池，长时间待机而车辆不打火或充电(新能源车辆)使用会造成汽车蓄电池电量损耗，造成车辆无法打火(根据采用的不同方式一般时间在3-15天)。长此以往会使得车辆蓄电池加速老化以致损坏。对于使用新能源的电动车来说，长时间使用高功耗的GSM，GPRS，4G，WIFI等通信方式会减少电池电量车辆行驶距离。同时目前2G，3G，4G等通信方式仍会存在许多信号薄弱的地点如地下停车场，隧道等地点。
所以如何解决远程控制设备能够长时间工作，在通信信号恶劣的场所工作，又尽可能少的损耗车辆蓄电池电量，成为对设备考核的一个重要指标。有的产品采用锂离子电池给2G，4G模块做备用电源。有的产品采用纽扣电池给NB-IoT模块供电。均不能很好解决共享设备的供电及使用问题。前者会提高设备成本，增加了锂离子电池、及充放电电路、以及电池保护电路，同时使用时间不会明显提高；后者采用纽扣电池根本无法解决GPS信号采集及车辆控制时所需要的能量消耗。因此解决分享车，分享设备的功耗成为一个重要问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法，该系统和方法降低车辆分享设备在未使用前的待机功耗，减少对燃油车在发动机未工作情况下的蓄电池损耗，减少对新能源电动车电量损耗，增加行驶里程。
技术方案如下：
一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，包括：车辆分享终端、分享车辆、车辆分享云平台和客户终端，所述车辆分享终端分别与所述分享车辆和车辆分享云平台连接，所述客户终端与所述车辆分享云平台连接；所述车辆分享终端包括：MCU模块、电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块，所述MCU模块分别与所述电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块连接，所述电源管理模块与所述分享车辆车身电源连接，所述车辆总线网络监测及控制模块与所述分享车辆车身总线网络连接。
进一步的，所述通信模块使用NB-IoT模块。
进一步的，所述客户终端使用PC机，或者手机APP软件，或者微信公众号，或者微信小程序。
进一步的，所述车辆总线网络监测及控制模块包括车辆总线网络监测模块和车身总线网络控制模块。
本发明还包括一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享方法，
分享车辆在未被使用时，车辆分享终端处于休眠状态，不与车辆分享云平台连接；
使用车辆时拉动车门把手，从而唤醒车身总线网络，车身总线网络唤醒车辆分享终端的车辆总线网络监测及控制模块，由车辆总线网络监测及控制模块唤醒MCU模块；
MCU模块判断是否拉动门把手，若判断出已经拉动门把手，则唤醒通信模块和定位模块；若判断出未拉动门把手，则继续检测车辆总线网络监测及控制模块数据；
通信模块被唤醒后则连接到车辆分享云平台查询是否有车辆使用需求；若有车辆使用需求则执行相应动作。
进一步的，分享车辆没有使用需求时，车辆分享终端中的通信模块和定位模块均处于休眠状态。
进一步的，分享车辆没有使用需求时，车辆分享终端中的MCU模块和车辆网络监测及控制模块均处于休眠状态。
进一步的，车辆分享终端中得MCU模块和车辆总线网络监测及控制模块在有车身网络数据通信的情况下被及时唤醒。
本发明的有益效果是：
本发明所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法中车辆分享设备通过监控车辆门把手拉起状态判断此车辆是否有被使用需求，从而唤醒设备去车辆分享云平台查询该车辆分享状态，控制车辆进行相关动作，从而实现低功耗的需求，降低在未使用前的待机功耗，减少对燃油车在发动机未工作情况下的蓄电池损耗，减少对新能源电动车电量损耗，增加行驶里程。
附图说明
图1是本发明基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统结构示意图；
图2是本发明中车辆分享终端模块结构示意图；
图3是本发明实施例中解锁逻辑流程图；
图4是本发明实施例中上锁逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图1-4对基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统和方法做进一步说明。
实施例1
一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，包括：车辆分享终端、分享车辆、车辆分享云平台和客户终端，所述车辆分享终端分别与所述分享车辆和车辆分享云平台连接，所述客户终端与所述车辆分享云平台连接；所述车辆分享终端包括：MCU模块、电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块，所述MCU模块分别与所述电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块连接，所述电源管理模块与所述分享车辆车身电源连接，所述车辆总线网络监测及控制模块与所述分享车辆车身总线网络连接。
所述通信模块使用NB-IoT模块，所述客户终端使用PC机，或者手机APP软件，或者微信公众号，或者微信小程序，所述车辆总线网络监测及控制模块包括车辆总线网络监测模块和车身总线网络控制模块。
所述通信模块，定位模块，在未有车辆使用需求时均处于休眠状态，确保低功耗使用状态；所述MCU模块和车辆网络监测及控制模块在未有车辆总线网络唤醒的情况下处于休眠状态，确保低功耗使用状态；所述MCU模块和车辆总线网络监测及控制模块在有车身网络数据通信的情况下及时被唤醒，确保客户相应使用需求；所述所述MCU模块检测到车辆总线网络监测及控制模块反馈给其存在客户有车辆使用需求的情况下，才唤醒通信模块，定位模块工作。
实施例2
一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享方法，
分享车辆在未被使用时，车辆分享终端处于休眠状态，不与车辆分享云平台连接；
使用车辆时拉动车门把手，从而唤醒车身总线网络，车身总线网络唤醒车辆分享终端的车辆总线网络监测及控制模块，由车辆总线网络监测及控制模块唤醒MCU模块；
MCU模块判断是否拉动门把手，若判断出已经拉动门把手，则唤醒通信模块和定位模块；若判断出未拉动门把手，则继续检测车辆总线网络监测及控制模块数据；
通信模块被唤醒后则连接到车辆分享云平台查询是否有车辆使用需求；若有车辆使用需求则执行相应动作。
实施例3
一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，包含了如下结构：车辆分享终端，分享车辆，分享车辆管理平台，客户终端(PC机、手机APP、微信公众号、以及微信小程序)。
车辆分享终端用于对分享车辆进行远程的检测控制；分享车辆云平台，用于对分享车辆信息的管理，包含车辆状态的数据的存储使用权限的分配。被授权使用的客户终端，用于方便客户操作对分享车辆进行解锁，上锁，启动等。
本实施例提供一种车辆分享终端，所述车辆分享终端包含了电源管理模块、用于将车辆蓄电池电压转化成车辆分享终端需要的电压，同时对设备进行低功耗管理。
所述车辆分享终端包含了车辆总线网络监测及控制模块，用于监控车身状态变化，如车门是否开启，车门把手是否搬动，车门是否上锁，车速，转速。对应新能源车辆可监控其电池组电量及续航里程等。
所述车辆分享终端包含了定位模块，用于监控车辆所在位置信息。
所述车辆分享终端包含了无线通信模块，优选NB-IoT技术、用于和“车辆分享云平台”进行数据通信。
所述车辆分享终端包含了中央处理器(MCU)模块，为车辆分享终端整个核心处理模块。
其车身控制方法如下。
1)客户解锁(参见图3)
本应用中车辆总线网络监测及控制模块可实时监测车辆总线信息，若车身总线中有任何信息则可以激活休眠中的MCU模块。MCU若检测到车身总线中有搬动门把手信息，则会激活通信模块模块工作，到车辆分享云平台读取是否允许车辆解锁信息。模块会检测是否在门把手动作前T1时刻，到门把手动作后T2时刻内存在授权的客户端有车门解锁指令。若存在指令则MCU模块控制车身总线网络监控及控制模块对车门进行解锁，同时将车锁信息反馈到车辆分享云平台，车辆分享云平台将车门解锁信息推送到用户客户端上，车门解锁后用户可拉开车门进入车内。若未有授权解锁的指令则车辆分享终端重新进入到低功耗状态。
若解锁后的T3时间内没有开车门的动作则，车辆分享终端MCU模块通知车辆总线网络监测及控制模块对车辆进行上锁控制，并通过通信模块告知车辆分享云平台目前车辆状态。之后设备进入低功耗休眠状态减少对车辆蓄电池电量的消耗。应用此种方法是车辆分享设备始终处于休眠状态只有客户有开门用车的动作后才激活设备，最大程度的降低功耗需求。
2)远程锁车
用户在使用车辆过程中MCU模块始终让车身总线网络监测及控制模块在工作监测车辆状态及车门状态，而若车辆熄火并且车门发生过开启动作后，MCU模块控制通信模块到分享车辆云平台读取是否存在锁车指令若存在则进行锁车操作，若存在锁车指令则锁车，锁车后进入低功耗状态。
若不存在则设备按照T4周期到平台读取状态指令。若T5时间内没有锁车将车辆分享云平台推送消息到客户端提醒客户进行处理。
3)采用NB-IoT通信技术
NB-IoT技术具有信号覆盖广和成本低的优势，特别是对于车辆分享终端本身就位于金属车体内，尤其是在信号薄弱的地段(如地下车库，涵洞内)GSM/GPRS信号更为薄弱。而NB-IoT技术信号确可以相对较好的覆盖这些地区。同时NB-IoT模块确具有待机功耗低等特点，更好的解决待机功耗问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，其特征在于，包括：车辆分享终端、分享车辆、车辆分享云平台和客户终端，所述车辆分享终端分别与所述分享车辆和车辆分享云平台连接，所述客户终端与所述车辆分享云平台连接；所述车辆分享终端包括：MCU模块、电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块，所述MCU模块分别与所述电源管理模块、车辆总线网络监测及控制模块、通信模块和定位模块连接，所述电源管理模块与所述分享车辆车身电源连接，所述车辆总线网络监测及控制模块与所述分享车辆车身总线网络连接。
2.如权利要求1所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，其特征在于，所述通信模块使用NB-IoT模块。
3.如权利要求1所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，其特征在于，所述客户终端使用PC机，或者手机APP软件，或者微信公众号，或者微信小程序。
4.如权利要求1所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享系统，其特征在于，所述车辆总线网络监测及控制模块包括车辆总线网络监测模块和车身总线网络控制模块。
5.一种基于车辆状态监测的低功耗车辆分享方法，其特征在于，
分享车辆在未被使用时，车辆分享终端处于休眠状态，不与车辆分享云平台连接；
使用车辆时拉动车门把手，从而唤醒车身总线网络，车身总线网络唤醒车辆分享终端的车辆总线网络监测及控制模块，由车辆总线网络监测及控制模块唤醒MCU模块；
MCU模块判断是否拉动门把手，若判断出已经拉动门把手，则唤醒通信模块和定位模块；若判断出未拉动门把手，则继续检测车辆总线网络监测及控制模块数据；
通信模块被唤醒后则连接到车辆分享云平台查询是否有车辆使用需求；若有车辆使用需求则执行相应动作。
6.如权利要求5所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享方法，其特征在于，分享车辆没有使用需求时，车辆分享终端中的通信模块和定位模块均处于休眠状态。
7.如权利要求5所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享方法，其特征在于，分享车辆没有使用需求时，车辆分享终端中的MCU模块和车辆网络监测及控制模块均处于休眠状态。
8.如权利要求5所述的基于车辆状态监测的低功耗车辆分享方法，其特征在于，车辆分享终端中得MCU模块和车辆总线网络监测及控制模块在有车身网络数据通信的情况下被及时唤醒。
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