CN110356358B - 一种车辆防盗报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种车辆防盗报警系统及方法。该车辆防盗报警系统与电子车牌配合使用，可以有效地实现车辆的防盗预警。车辆防盗报警系统可以包括电磁发射模块、蓝牙通信模块以及数据加密模块。电磁发射模块配置用于向外界发射设定频率的无线电磁波信号，该设定频率的无线电磁波信号只能被事先匹配对应的目标车辆的电子车牌的电磁接收模块接收。

Description

一种车辆防盗报警系统及方法

技术领域

本发明属于车辆管理技术领域，尤其涉及一种车辆防盗报警系统及方法。

背景技术

目前汽车防盗方法有机械式防盗、电子防盗、网络式防盗、芯片式数码防盗、活体指纹防盗以及小区人工看守等方式。但是上述防盗方式具有价格较高、不易普及、效率低、稳定性较差、受到网络覆盖限制等缺点，以至于安全性较差，导致虽然安装有防盗设备的车辆仍然被盗。并且现有汽车防盗系统只能在汽车被盗前发出警报，一旦汽车失窃则难以发挥作用。目前的防盗系统缺少对车辆信息的有效识别，缺乏有效找回被盗车辆手段，投入大量人力物力难以实现理想的效果。

随着智能交通管理系统的发展，电子车牌的出现为实现车辆信息的数字化、车辆识别的自动化以及车辆管理的智能化提供了一个很好的前端信息平台。电子车牌作为存储车辆信息的载体，可以很好地弥补传统金属车牌的许多缺陷，如易被盗、易仿冒、维护不方便等。

中国专利公开CN207565538U提供了一种防盗电子车牌系统。该防盗电子车牌系统安全性高，管理方便，工作效率高，同时可以实时监控车牌，并通过网络管理车牌，进而利用服务器提供相关数据。但是该技术方案实质上仍是传统的定位查找。中国专利公开CN104890590A提出了一种物联网式中小型网络防伪追踪防盗电子车牌。该技术采用物联网方式，能够更加详细的了解装有该设备的车辆的运行情况，包括：位置、速度、所有权人、行车记录、是否有违规和违法行为。上述车辆信息对违规车辆的举证起到很好的辅助作用。同时，对极端的行为进行起到遏制和阻碍的作用，对高危环境可以起到预防和警示作用，并且可以满足目前所有较为普遍车辆管理问题。然而，该技术方案本身需要多种模块，并且存在较大的安全隐患，不能够保证能和现有的汽车控制系统匹配整合到一体。中国专利公开CN202548892U公开了一种RFID模块电子车牌、电子车牌系统及可追溯电子车牌系统。当偷盗者拔防盗螺丝时，防盗螺丝上的位移传感器就会发出信号给第一控制器。第一控制器得知防盗螺丝移动，就会控制导电涂料层的电源开关断开，导电涂料层失电不发光，从而显示车牌被盗。但是，显示车牌被盗是发生在车辆被盗之后，导致仍然存在如何追回被盗车辆的难题。

综上可知，现有技术在针对车辆被盗的问题，并未提出有效的预警方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种车辆防盗报警系统及方法。

本发明的一个方面，提供了一种车辆防盗报警系统，包括电磁发射模块、蓝牙通信模块以及数据加密模块。

在一些实例中，所述电磁发射模块配置用于向外界发射设定频率的无线电磁波信号，所述设定频率的无线电磁波信号只能被事先匹配对应的目标车辆的电子车牌的电磁接收模块接收。

在一些实例中，所述蓝牙通信模块包括第一双模蓝牙模块，所述双模蓝牙模块内置经典蓝牙模块和BLE蓝牙模块，所述蓝牙通信模块配置用于使得所述车辆防盗报警系统与所述目标车辆的所述电子车牌进行通信问询检测。

在一些实例中，所述数据加密模块配置用于将所述车辆防盗报警系统与目标车辆的所述电子车牌进行通信问询检测的通信信号进行加密。

在一些实例中，所述目标车辆的所述电子车牌包括电磁接收模块以及第二双模蓝牙模块，所述电磁接收模块配置用于接收所述车辆防盗报警系统的所述电磁发射模块发射的所述设定频率的无线电磁波信号，所述第二双模蓝牙模块用于与所述车辆防盗报警系统进行数据通信与指令交互。

在一些实例中，所述车辆防盗报警系统通过所述第一双模蓝牙模块与目标车辆之间的蓝牙连接状态，判断所述目标车辆与所述车辆防盗报警系统之间的距离是否在预定范围内；如果所述目标车辆与所述车辆防盗报警系统之间的距离不在所述预定范围内，则启动所述车辆防盗报警系统的所述所述电磁发射模块发射所述设定频率的无线电磁波信号。

在一些实例中，所述车辆防盗报警系统还配置为判断在预定时间内，所述车辆防盗报警系统是否接收到所述目标车辆的所述电子车牌发出的通信问询检测的通信信号；如果在预定时间内未收到所述通信信号，则向目标车辆的车主发送报警信号。

本发明的又一方面提供了一种利用本发明的的车辆防盗报警系统进行车辆防盗的方法，所述方法可以包括步骤S1-S4。

在步骤S1中，利用所述车辆防盗报警系统的所述第一蓝牙通信模块与目标车辆之间的蓝牙连接状态，判断所述目标车辆和所述车辆防盗报警系统之间的距离是否在预定范围内；如果所述目标车辆和所述车辆防盗报警系统之间的距离在预定范围内，则退出所述方法；而如果所述目标车辆和所述车辆防盗报警系统之间的距离不在预定范围内，则执行步骤S2。

在步骤S2中，启动所述车辆防盗报警系统的所述电磁发射模块，发射所述设定频率的无线电磁波信号。在步骤S3中，判断在预定时间内，所述车辆防盗报警系统是否接收到所述目标车辆的所述电子车牌发出的通信问询检测的通信信号；如果在预定时间内接收到所述通信信号，则退出所述方法；而如果在预定时间内没有接收到所述通信信号，则执行步骤S4。在步骤S4中，通过所述车辆防盗报警系统向所述目标车辆的车主发送报警信号；

在一些实例中，当检测到所述目标车辆熄火后，启动所述电子车牌的所述电磁接收模块；而当检测到目标车辆启动或者运动状态时，关闭所述电子车牌的所述电磁接收模块。

本发明的技术方案和现有技术相比，至少具备如下明显优点：

(1)不需要网络或者服务器支持，可以单独离线使用；

(2)不需要对汽车本身结构或者控制器电路进行改变，匹配度高；

(3)通过车主手机端APP控制，可以灵活处理。由于采用了双模蓝牙芯片，可以在离线条件下，通过双模蓝牙组件与电子车牌进行指令交互。

(4)基于电子车牌本身之间的通信机制，可以最大程度地发出车辆被盗预警，并且可以在车辆被盗之前、车辆被盗之时及时发出预警，而不是如现有技术那样只能在车辆被盗之后才开始处理。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考以下对其中利用本发明原理的说明性实施方案加以阐述的详细描述和附图，将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解，在这些附图中：

图1是根据本发明的实施例的车辆防盗报警系统的结构示意图；

图2是根据本发明的实施例的车辆防盗报警系统的使用方式示意图；

图3是根据本发明的实施例的车辆防盗报警方法的流程图；

图4是根据本发明的又一实施例的车辆防盗报警方法的流程图；以及

图5是根据本发明的实施例，离线地确定目标车辆是否处于预定位置的方法的示意图。

具体实施例

虽然在本文中已示出并描述了本发明的优选实施方案，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施方案仅以示例的方式提供。本领域技术人员在不脱离本发明的情况下现将会想到多种变化、改变和替换。应当理解，本文中所述的本发明实施方案的各种替代方案可用于实施本发明。

参见图1，本发明的车辆防盗报警系统可以包括电磁发射模块、蓝牙通信模块以及数据加密模块。在一些实例中，电磁发射模块配置用于向外界发射设定频率的无线电磁波信号。所述设定频率的无线电磁波信号只能被事先匹配对应的目标车辆的电子车牌的电磁接收模块接收。利用车辆防盗报警系统的电磁发射模块与目标车辆的电子车牌之间的通信，可以判定车辆是否被盗。具体操作将在下文详细描述。

在一些实施例中，蓝牙通信模块可以采用双模蓝牙模块。双模蓝牙模块可以内置经典蓝牙模块和BLE蓝牙模块。可以通过车辆防盗报警系统的蓝牙通信模块与目标车辆的电子车牌之间的蓝牙通信的有无和/或强弱，判断目标车辆是否在距车辆防盗报警系统的预设范围内。具体操作将在下文详细描述。

在本发明的实施例中，电子车牌能够在离线环境下，独立地与移动终端(例如，手机)进行指令交互。然而，发明人发现，传统的经典蓝牙模块，只能做数据的传输，而无法实现指令交互。因此，本发明采用了双模蓝牙模块，所述双模蓝牙模块内置经典蓝牙模块和BLE蓝牙模块。在一些实例中，采用支持BT 5.0双模的AB1526P芯片。这样，克服了经典蓝牙不能和软件交互的问题。通过BLE蓝牙模块可以发送指令，从而实现电子车牌与常见的移动终端或者其上运行的APP之间的蓝牙信息传输。

在一些实例中，数据加密模块配置用于对所述车辆防盗报警系统与目标车辆的电子车牌之间的通信问询检测的通信信号进行加密，从而保证所述通信问询检测不受其他无线通信信号的影响。本发明的数据加密组件实现的通信加密不同于传统的仅用于数据保密的加密算法。本发明的数据加密组件实现的通信加密的作用在于区分性，保证加密处理后的通信信号具备设定属性，例如设定波长、设定频率，从而能被目标车辆的电子车牌接收，而不会被其他设备干扰。

为了达到该加密目的，在示例性实例中，数据加密模块所采用的加密算法如下：

其中，f₀为设定频率的基准频率，f_i为向第i次发射无线电磁波信号的频率，在总计发射N次之后，对其集中进行转换，得到加密转换后的接收信号的设定频率。这样，对于接收设备来说，只需要调频捕捉到这一设定频率即可，从而避免其他频率信号或者其他设备的干扰。该加密算法借鉴了基于特征分量校正的密钥绑定方法，发明人在此做了进一步改进和简化。该方法的原始处理方式，可参见文献：New Shielding Function to enhancePrivacy and Prevent Misuse of BioMetiric Templates(2003，J.P.l linnartz等人发表于AVBPA会议).

在一些实例中，目标车辆的电子车牌包含电磁接收模块以及双模蓝牙模块。电磁接收模块用于

接收所述设定频率的无线电磁波信号。电磁接收模块可以工作在电磁接收模式下，用于接收由电磁发射模块发射的设定频率的无线电磁波信号。双模蓝牙模块用于与所述车辆防盗报警系统进行数据通信与指令交互。

在一些实例中，车辆防盗报警系统还可以包括判断模块。判断模块配置为基于车辆防盗报警系统的所述蓝牙通信模块与所述目标车辆之间的蓝牙连接状态，判断目标车辆是否在距车辆防盗报警系统的预定范围内。例如，现有蓝牙通信的有效传输距离可以在10米-100米之间。如果基于目标车辆的电子车牌与车辆防盗报警系统之间的蓝牙连接状态判定目标车辆在距车辆防盗报警系统的预设范围内(例如，20米)，则可以判定车辆未被盗。

如果基于目标车辆的电子车牌与车辆防盗报警系统之间的蓝牙连接状态判定目标车辆不在距车辆防盗报警系统的预设范围内(例如，未检测到有效蓝牙连接)，则启动车辆防盗报警系统的电磁发射模块发射设定频率的无线电磁波信号。在一些实例中，车辆防盗报警系统配置为判断在预定时间内，是否接收到目标车辆的电子车牌发出的、针对上述的通信问询检测(例如，设定频率的无线电磁波信号)的通信信号。如果没有接收到所述通信问询检测的通信信号，则向目标车辆的车主发出报警信号。电子车牌可以利用与车辆防盗报警系统向电子车牌发送的设定频率的无线电磁波信号相同的通信协议发出该通信问询检测的通信信号。

这里，上述设定频率的无线电磁波信号可以是基于特定频率的无线电波，例如采用和对讲机类似的通信原理，而不是基于移动通信网络。因此，无需移动通信网络，也可以实现车辆防盗报警系统与电子车牌之间的上述问询-应答过程。在一些实施例中，通过配置上述无线电磁波信号的频率和发射功率，该无线电磁波信号的有效发射距离可达10公里。作为一个示例性实施例，本发明车辆防盗报警系统可以是具备无线通信模块的可移动终端或固定终端。

例如，在本发明车辆防盗报警系统是可移动终端的情况下，在特定频率的无线电波的可通信范围内，车主可以携带该可移动终端。例如，该可移动终端包括发射部分、接收部分、调制信号以及调制电路和信令处理部分。该可移动终端的发射部分的锁相环和压控振荡器(VCO)产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大、激励放大、功放，产生额定的射频功率；再经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，最后通过天线将特定频率的无线电波发射出去。

例如，在本发明车辆防盗报警系统是可固定终端的情况下，该固定终端可以安装在目标车辆的车主的家中、车库、道路停车位、公司等位置。

在一些实例中，电子车牌还配置有传感器模块。传感器模块可以包括振动传感器和运动传感器之一或者其组合，用于检测振动或者运动状态的发生。如果传感器模块检测到振动或者运动状态的发生，则停止发出通信问询检测的通信信号。传感器组件中的多个不同传感器相对均匀设置，例如设置在电子车牌的对角线上，这样可以保证检测的准确性。本发明的传感器组件检测振动或者运动状态也不同于现有的防盗设备的GPS定位(需要网络连接)。本发明采用的传感器组件采用离线传感器类型，例如地磁传感器、运动传感器，能够在不需要网络支持的情况下，检测到振动或者运动状态。

在一些实例中，目标车辆的电子车牌的电磁接收模块还可以与微型磁电转换装置连接，从而将所无线电磁波信号转为电流。这使得当本发明的电子车牌处于电磁接收模式下时，可以节省电能，无需使用电子车牌的电源组件。磁电转换已经是本领域的成熟技术，电子车牌只要微弱的电流发出简单的指令信号即可，因此，利用接收的电磁信号转换而来的电能已经足够，类似于现有技术中的无源RFID的工作模式。

当然，如果微型磁电转换装置转换的电流不足以使能电子车牌的工作状态，则启用一电源组件给电子车牌的各个组件模块供电。电源组件还包括可拆卸式的充电接口。当电源组件的电量不足时，可以插上充电接口，利用外接电源给其充电。充电完毕后，可将充电接口拆卸。

参见图2，是根据本发明的本实施例的车辆防盗报警系统的使用方法示意图。在一些实例中，目标车辆可以配备至少三个电子车牌，分别放在前后挡风玻璃内侧以及车内储物箱。本发明不以此作为限制。在一些实施例中，三个电子车牌均处于电磁接收模式。当目标车辆熄火后，启动电子车牌的电磁接收模块。而当目标车辆启动时或者运行时，关闭电子车牌的电磁接收模块。

电子车牌的电磁接收模块这种设置方式符合行车安全逻辑。车辆被盗都是在车辆停放期间发生的，因此，只有车辆熄火后才需要开启防盗检测模式，而车辆启动后，则关闭防盗检测模式。当然，这里所讨论的车辆启动或者运行必须是目标车辆的车主本人操作的，否则依然存在被盗风险。因此，在一些实施例中，首先判断车主和电子车牌之间的距离是否处于预定范围内；如果车主和电子车牌之间的距离在预定范围内，则当车辆启动时或者运行时，关闭电子车牌的电磁接收模块。而如果车主和电子车牌之间的距离不在预定范围内，车辆防盗系统也没及时收到目标车辆的电子车牌发出的通信问询检测的通信信号，则向车主发出预警信号。

参照图3，是根据本发明的实施例的车辆防盗报警方法的流程图。在一些实例中，该方法可以包括步骤S1至S4。在步骤S1中，利用车辆防盗报警系统的蓝牙通信模块与目标车辆之间的蓝牙连接状态，判断目标车辆是否在距车辆防盗报警系统的预定范围之内。如果目标车辆在距车辆防盗报警系统的预定范围之内，则表示车辆未被盗，方法退出；而如果目标车辆不在距车辆防盗报警系统的预定范围之内，则执行步骤S2。在步骤S2中，启动车辆防盗报警系统的电磁发射模块发射设定频率的无线电磁波信号。在步骤S3中，判断在预定时间内，车辆防盗报警系统是否接收到目标车辆的电子车牌发出的通信问询检测的反馈通信信号。如果在预定时间内收到所述反馈通信信号，则该方法退出；否则执行步骤S4。在步骤S4中，通过车辆防盗报警系统，向目标车辆的车主发出报警信号。例如，可以向车主的手机发送报警信息。

在一些实例中，当检测到当目标车辆熄火后，启动电子车牌的电磁接收模块。而当检测到车辆启动或者运动状态时，关闭电子车牌的电磁接收模块。

图4是根据本发明的又一实施例的车辆防盗报警方法的流程图。该实施例解决了在目标车辆的车主本人操作车辆的情况下的误判。在图3所示实施例的基础上，在图4所示的实施例中，在步骤S4之前，还包括步骤S31：判断目标车辆的电子车牌与车主之间的距离是否在预定范围之内。如果目标车辆的电子车牌与车主之间的距离在预定范围之内，则该方法退出；否则，执行步骤S4。

在一个示例性实施例中，判断目标车辆的电子车牌与车主之间的距离是否在预定范围之内包括获取车主手机的蓝牙模块与电子车牌之间的蓝牙连接状态。通过这种基于蓝牙连接状态判断距离的方式，本发明的技术方案不需要连接网络，在离线状态下也能实现上述距离判断。如图5示例性地示出，例如，当车主处于目标车辆的驾驶室内时，车主的手机与电子车牌A、B、C均处于车内。此时，车主手机的蓝牙可以同时检测到至少一个电子车牌，这意味着电子车牌和车主之间的距离在预定范围在境内。

综上所述，本发明的技术方案不需要网络或者服务器支持，可以单独离线使用；不需要对汽车本身结构或者控制器电路进行改变，匹配度高；通过车主手机端APP控制，可以灵活处理。由于采用了双模蓝牙芯片，可以在离线条件下，通过双模蓝牙组件与电子车牌进行指令交互。基于电子车牌本身之间的通信机制可以最大程度地发出车辆被盗预警，并且可以在车辆被盗之前、车辆被盗之时及时发出预警，而不是如现有技术那样只能在车辆被盗之后才开始处理。

本发明采用的所述双模蓝牙芯片为BT 5.0双模，包括低能量模式。所述蓝牙芯片组件包括AB1526P芯片。因此，本发明还可以配合手机APP使用，实现指令交互式的信息控制。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。

Claims (8)

1.一种车辆防盗报警系统，包括电磁发射模块、蓝牙通信模块以及数据加密模块，

其中，所述电磁发射模块配置用于向外界发射设定频率的无线电磁波信号，所述设定频率的无线电磁波信号只能被事先匹配对应的目标车辆的电子车牌的电磁接收模块接收；

其中，所述蓝牙通信模块包括第一双模蓝牙模块，所述双模蓝牙模块内置经典蓝牙模块和BLE蓝牙模块，所述蓝牙通信模块配置用于使得所述车辆防盗报警系统与所述目标车辆的所述电子车牌进行通信问询检测；

其中，所述数据加密模块配置用于将所述车辆防盗报警系统与目标车辆的所述电子车牌进行通信问询检测的通信信号进行加密；

其中，所述目标车辆的所述电子车牌包括电磁接收模块以及第二双模蓝牙模块，所述电磁接收模块配置用于接收所述车辆防盗报警系统的所述电磁发射模块发射的所述设定频率的无线电磁波信号，所述第二双模蓝牙模块用于与所述车辆防盗报警系统进行数据通信与指令交互；

其中，所述车辆防盗报警系统通过所述第一双模蓝牙模块与所述目标车辆之间的蓝牙连接状态，判断所述目标车辆与所述车辆防盗报警系统之间的距离是否在预定范围内；如果所述目标车辆与所述车辆防盗报警系统之间的距离不在所述预定范围内，则启动所述车辆防盗报警系统的所述电磁发射模块发射所述设定频率的无线电磁波信号；

其中，所述车辆防盗报警系统还配置为判断在预定时间内，所述车辆防盗报警系统是否接收到所述目标车辆的所述电子车牌发出的通信问询检测的通信信号；如果在预定时间内未收到所述通信信号，则向目标车辆的车主发送报警信号。

2.如权利要求1所述的车辆防盗报警系统，其中，所述电子车牌还配置有传感器模块，所述传感器模块包括振动传感器和运动传感器之一或者其组合，用于检测振动或者运动状态的发生。

3.如权利要求1所述的车辆防盗报警系统，其中，所述电磁接收模块还与微型磁电转换装置连接，从而将所述设定频率的无线电磁波信号转为电流。

4.如权利要求2所述的车辆防盗报警系统，其中，如果所述传感器模块检测到振动或者运动状态的发生，则停止发出所述通信问询检测的通信信号。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述的车辆防盗报警系统进行车辆防盗的方法，所述方法包括：

S1：利用所述车辆防盗报警系统的所述第一双模蓝牙通信模块与所述目标车辆之间的蓝牙连接状态，判断所述目标车辆和所述车辆防盗报警系统之间的距离是否在预定范围内；如果所述目标车辆和所述车辆防盗报警系统之间的距离在预定范围内，则退出所述方法；而如果所述目标车辆和所述车辆防盗报警系统之间的距离不在预定范围内，则执行步骤S2；

S2：启动所述车辆防盗报警系统的所述电磁发射模块，发射所述设定频率的无线电磁波信号；

S3：判断在预定时间内，所述车辆防盗报警系统是否接收到所述目标车辆的所述电子车牌发出的通信问询检测的通信信号；如果在预定时间内接收到所述通信信号，则退出所述方法；而如果在预定时间内没有接收到所述通信信号，则执行步骤S4；

S4：通过所述车辆防盗报警系统向所述目标车辆的车主发送报警信号；

其中，当检测到所述目标车辆熄火后，启动所述电子车牌的所述电磁接收模块；而当检测到目标车辆启动或者运动状态时，关闭所述电子车牌的所述电磁接收模块。

6.如权利要求5所述的方法，其中在步骤S4之前，还包括步骤S31：当检测到所述目标车辆启动或者运动状态后，判断所述电子车牌与所述目标车辆的车主之间的距离是否在预定范围内，如果所述电子车牌与所述目标车辆的车主之间的距离在预定范围内，则退出所述方法；否则，执行步骤S4。

7.如权利要求6所述的方法，其中，判断所述电子车牌与所述目标车辆的车主之间的距离是否在预定范围内，包括：

获取所述目标车辆的车主的移动设备与所述电子车牌的所述第二双模蓝牙模块之间的蓝牙连接状态。

8.如权利要求5所述的方法，其中，所述车辆防盗报警系统上集成化的APP应用，装载在所述目标车辆的车主的移动设备上。

Images