CN113696853A - 一种基于物联网的智能汽车中央控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于物联网技术领域，提供一种基于物联网的智能汽车中央控制系统，包括内置的车载摄像头、车载控制器和车载中控屏，还包括智能钥匙、手机终端和后台服务器，所述车载控制器、手机终端均网络连接至所述后台服务器，所述车载摄像头、车载中控屏连接至所述车载控制器，所述智能钥匙无线射频连接至所述车载控制器。本发明设定用户的等级，当为车主或者亲友用户时，用户可直接启动汽车，当为临时用户时，需要在中空屏上输入验证码，只有验证通过后才能启动汽车，此方案能够明显提高用车安全性，即便是钥匙遗失，没被许可的用户也是无法启动车辆。

Description

一种基于物联网的智能汽车中央控制系统
技术领域
本发明属于物理网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能汽车中央控制系统。
背景技术
近些年汽车行业快速发展，特别是随着新能源普及，全球汽车市场逐步进入电气化时代，汽车产品也在向智能化转变，成为能够推助汽车市场升级最炙手可热的发展方向，并且形成行业共识，汽车智能化形成不可逆转的发展趋势。
智能网联汽车行业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业，是全球创新热点和未来发展制高点。基于物联网的智能汽车，是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X(车、路、人、云端等)智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现安全、高效、舒适、节能行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
现在汽车车载配置越来越高，功能越来越丰富。有的智能汽车搭载了车内摄像头，通过驾驶员的面部识别。驾驶员可以无需钥匙直接启动汽车。另外，有的智能汽车搭载了配置了智能钥匙，驾驶员随身携带智能钥匙，当远离和靠近汽车时，汽车可实现自动上锁和解锁。但是目前汽车的安全性仍不高，比如，用户钥匙遗失后，会存在被盗风险；又如，将汽车借给朋友后，朋友是否能够按时还车以及是否再将车借给他人，这都存在不可控风险。因此目前智能汽车在中央控制系统方面仍存在很多不足。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能汽车中央控制系统，旨在解决上述技术问题。
本发明采用如下技术方案：
所述基于物联网的智能汽车中央控制系统，包括内置的车载摄像头、车载控制器和车载中控屏，还包括智能钥匙、手机终端和后台服务器，所述车载控制器、手机终端均网络连接至所述后台服务器，所述车载摄像头、车载中控屏连接至所述车载控制器，所述智能钥匙无线射频连接至所述车载控制器，所述智能汽车中央控制系统的控制方法包括下述步骤：
通过手机终端和车载摄像头获取到的面部图像数据在后台服务器针对每辆汽车建立用户等级数据库，所述用户等级数据库中的用户分为三个级别，分别为车主用户、亲友用户和临时用户，同时车载控制器中同步有级别为车主和亲友的面部图像数据；
当车载控制器检测到智能钥匙靠近并验证为合法钥匙时，汽车进入待机状态；
车载摄像头识别到有用户进入驾驶位后自动触发抓拍当前用户面部图像，并与本地车载控制器保存的面部图像数据进行对比，当对比识别通过后，汽车进入解锁状态，否则汽车进入待定状态，同时将当前抓拍的面部图像上传更新至对应用户等级数据库中，并标记为临时用户，且临时保存在本地的车载控制器中；
在解锁状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则启动车辆；
在待定状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则在车载中控屏中弹出验证码输入框；
接收输入的验证码，在车载控制器进行验证，或者将验证码发送至后台服务器中进行验证，验证通过后启动车辆。
进一步的，当在车载控制器进行验证时，首先车载控制器内预先设置有密码，所述密码是车主用户在车载控制器上直接设置，或者是在手机终端中设置并通过后台服务器同步至车载控制器中，车载控制器接收到验证码后与本地保存的密码进行比对验证。
进一步的，当将验证码发送至后台服务器中进行验证时，首先车主用户在后台服务器中预先设置有密码，车载控制器接收到验证码后发送至后台服务器，后台服务器将验证码与本地保存的密码进行比对验证，验证通过后向车载控制器回传验证通过指令。
进一步的，所述智能汽车中央控制系统的控制方法还包括：
车主用户在车载控制器或者手机终端操作对用户的级别进行调整或者对用户进行增删。
进一步的，所述手机终端内置有NFC模块，所述智能钥匙中内置有NFC线圈，所述智能汽车中央控制系统的控制方法还包括：
车主用户通过手机终端的NFC模块将密码写入智能钥匙中，在待定状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则智能钥匙将保存的密码发送至车载控制器中进行验证，验证通过后启动车辆。
进一步的，通过NFC模块将密码写入智能钥匙前设定密码的生存时间，然后将密码和生存时间写入智能钥匙，并开始计时，达到生存时间后，密码在智能钥匙内自动销毁。
本发明的有益效果是：本发明通过设定用户的等级，通过车载摄像头识别用户，当为车主或者亲友用户时，用户可直接启动汽车，当为临时用户时，需要在中空屏上输入验证码，只有验证通过后才能启动汽车，此方式对于车主本人以及设定的亲友用户无需验证，直接启动即可，不影响用车体验；而对于临时用户，如果是被车主许可的用户，车主可以将密码告诉用户，如果是未被允许的用户，则无法输入验证码，即便是有钥匙也无法启动车辆，此方案能够明显提高用车安全性，即便是钥匙遗失，没被许可的用户也是无法启动车辆的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于物联网的智能汽车中央控制系统的结构图；
图2是本发明实施例提供的智能汽车中央控制系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本发明实施例提供的基于物联网的智能汽车中央控制系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
如图1所示，本实施例提供的基于物联网的智能汽车中央控制系统包括包括内置的车载摄像头100、车载控制器200和车载中控屏300，还包括智能钥匙400、手机终端500和后台服务器600，所述车载控制器200、手机终端600均网络连接至所述后台服务器600，所述车载摄像头100连接至所述车载控制器200，所述智能钥匙400无线射频连接至所述车载控制器200。
基于此系统，如图2所示，本实施例提供的智能汽车中央控制系统的控制方法包括下述步骤：
步骤S1、通过手机终端和车载摄像头获取到的面部图像数据在后台服务器针对每辆汽车建立用户等级数据库，所述用户等级数据库中的用户分为三个级别，分别为车主用户、亲友用户和临时用户，同时车载控制器中同步有级别为车主和亲友的面部图像数据。
本步骤主要实现的是建立用户等级数据库。每辆汽车都有车架号，车架号是汽车的唯一标识，现在智能汽车发展迅速，厂商都配置后台服务器。后台服务器中以车架号为分类，保存有各汽车的相关数据，包括行使轨迹、油耗电耗、车辆开关门状态等等，甚至还有远程操作开启空调等。本实施例在此基础上，为每辆汽车增设用户等级数据库，用于保存用户面部图像数据。
此数据库是在汽车使用过程中逐渐完善，具体获取方式可以通过用户在手机终端上导入照片，或者直接用手机终端牌照，获取到面部数据后对应保存到用户等级数据库。同时可以在手机终端上设置各面部图像对应的等级。包括车主用户、亲友用户和临时用户。另外，驾驶员坐在驾驶位时，车载摄像头也可以对驾驶员进行抓拍，将抓拍图像上传至后台服务器。用户在手机终端上可以为新上传的面部图像定义等级。
另外，汽车的车载控制器中也保存有车主用户、亲友用户的面部图像数据。这样在驾驶员识别时，如果是车主用户或者亲友用户，就可以直接启动汽车。无需再通过网络与后台服务器交互，降低时延，提高使用体验。
同时车主用户还可以在手机终端操作或者在车载中控屏上操作，对用户级别进行调整或者对用户进行增删。
步骤S2、当车载控制器检测到智能钥匙靠近并验证为合法钥匙时，汽车进入待机状态。
目前汽车所配的智能钥匙一般都是无线射频方式与汽车交互。现在的无钥匙进入和无钥匙启动已经很成熟。现有的汽车只要驾驶员有钥匙就可以直接启动汽车，如背景技术所述，这存在不安全隐患。车主无法控制哪些人可以启动汽车，哪些人不能启动汽车。如果汽车被盗，就很难将汽车找回。
本步骤是常规车辆启动方案，当前靠近的智能钥匙为合法钥匙时，汽车进入待机状态。
步骤S3、车载摄像头识别到有用户进入驾驶位后自动触发抓拍当前用户面部图像，并与本地车载控制器保存的面部图像数据进行对比，当对比识别通过后，汽车进入解锁状态，否则汽车进入待定状态，同时将当前抓拍的面部图像上传更新至对应用户等级数据库中，并标记为临时用户，且临时保存在本地的车载控制器中。
当有用户进入到驾驶位时，车载摄像头抓拍用户面部图像。由于车载控制器中保存有车主用户以及亲友用户的面部图像数据，因此能够快速识别当前驾驶员用户是否是车主或者亲友，识别速度非常快，然后汽车进入解锁状态，可随时启动汽车。
如果抓拍的用户面部图像识别出不是车主或者亲友用户，则进入待定状态，需要进一步验证，同时将面部图像上传至汽车对应的用户等级数据库中，且标记为临时用户。车主在手机终端上可以看到有新的临时用户更新，保证了安全性，车主清楚当前是谁在驾驶位上。
同时在车载控制器中也临时保存用户图像。这样车主在后续操作中可以在车载控制器上改变该用户等级。另外，为了保证不过多存储数据，后台服务器以及车载控制器上保存的临时用户的面部图像时间可以定时更新。
一般情况下，汽车大部分都是车主以及亲友驾驶，临时用户驾驶次数较少。不影响体验。
步骤S4、在解锁状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则启动车辆。
识别通过后，当前用户就可以直接操作汽车了，当按下启动按键时，车辆直接启动。
步骤S5、在待定状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则在车载中控屏中弹出验证码输入框。
如果是待定状态，说明当前车主并不清楚当前的驾驶员是哪位，需要进一步验证。具体的，当汽车触发接收到启动触发信号后，先在车载中控屏上弹出输入验证码的对话框，通过验证码进行二次验证。
如果是亲友在使用，假设亲友现需要将汽车转给其他使用，但是未经过车主同意。此时第三方用户是无法知晓正确的验证码。因此车辆就限定了亲友使用，不能再转给第三方使用，保证了车辆都在车主的许可下使用。
步骤S6、接收输入的验证码，在车载控制器进行验证，或者将验证码发送至后台服务器中进行验证，验证通过后启动车辆。
本步骤提供了两种验证方式，一种是车载控制器直接验证，另一种是通过后台服务器验证，两种方式均可实现。
当在车载控制器进行验证时，首先车载控制器内预先设置有密码，所述密码是车主用户在车载控制器上直接设置，或者是在手机终端中设置并通过后台服务器同步至车载控制器中，车载控制器接收到验证码后与本地保存的密码进行比对验证。车辆启动的密码保存在车载控制器中，不受网络信号影响，即便是没有网络信号，也不影响验证。如果当前驾驶员受到车主许可，车主会将密码告诉驾驶员。另外，这密码是车主设置，车主可以随时设置改变验证码。如果车主发现密码被泄露，直接在线更换密码即可。另外，即便是车主将密码告诉了第三方用户，如果车主后续再不允许该用户驾驶车辆，直接更换密码即可。密码更换后，临时用户就不能启动车辆。
当将验证码发送至后台服务器中进行验证时，首先车主用户在后台服务器中预先设置有密码，车载控制器接收到验证码后发送至后台服务器，后台服务器将验证码与本地保存的密码进行比对验证，验证通过后向车载控制器回传验证通过指令。此方式是将验证功能通过后台服务器验证，后台服务器保存的数据的安全性更高。不过根据实际使用反馈，优选通过车载控制器验证。
上述操作对于临时有用户，需要有输入验证码的操作，可以设定该临时用于在正确输入一次验证码后，一段时间内该用户不用再输入验证码，以提高使用体验。临时用户保存在车载控制器中，临时用户验证通过后，在本地保存并做标记，在规定时间段内该用户无需再输入验证码。
另外，本实施例还提供了另一种对于临时用户无需输入验证码的方案。具体的，所述手机终端内置有NFC模块，所述智能钥匙中内置有NFC线圈，车主用户通过手机终端的NFC模块将密码写入智能钥匙中，在待定状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则智能钥匙将保存的密码发送至车载控制器中进行验证，验证通过后启动车辆。因此临时用户只用使用写入有密码的智能钥匙，就可以直接启动车辆了。另外，还可以进一步设置有效时间，比如在通过NFC模块将密码写入智能钥匙前设定密码的生存时间，然后将密码和生存时间写入智能钥匙，并开始计时，达到生存时间后，密码在智能钥匙内自动销毁。
综上，本发明方案能够进一步保证用车安全，当然本功能车主也可以自行设置开启或关闭，当设置关闭时，和正常汽车一样，无需识别和验证用户，只要有智能钥匙即可启动汽车。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)

1.一种基于物联网的智能汽车中央控制系统，其特征在于，包括内置的车载摄像头、车载控制器和车载中控屏，还包括智能钥匙、手机终端和后台服务器，所述车载控制器、手机终端均网络连接至所述后台服务器，所述车载摄像头、车载中控屏连接至所述车载控制器，所述智能钥匙无线射频连接至所述车载控制器，所述智能汽车中央控制系统的控制方法包括下述步骤：
通过手机终端和车载摄像头获取到的面部图像数据在后台服务器针对每辆汽车建立用户等级数据库，所述用户等级数据库中的用户分为三个级别，分别为车主用户、亲友用户和临时用户，同时车载控制器中同步有级别为车主和亲友的面部图像数据；
当车载控制器检测到智能钥匙靠近并验证为合法钥匙时，汽车进入待机状态；
车载摄像头识别到有用户进入驾驶位后自动触发抓拍当前用户面部图像，并与本地车载控制器保存的面部图像数据进行对比，当对比识别通过后，汽车进入解锁状态，否则汽车进入待定状态，同时将当前抓拍的面部图像上传更新至对应用户等级数据库中，并标记为临时用户，且临时保存在本地的车载控制器中；
在解锁状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则启动车辆；
在待定状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则在车载中控屏中弹出验证码输入框；
接收输入的验证码，在车载控制器进行验证，或者将验证码发送至后台服务器中进行验证，验证通过后启动车辆。
2.如权利要求1所述基于物联网的智能汽车中央控制系统，其特征在于，当在车载控制器进行验证时，首先车载控制器内预先设置有密码，所述密码是车主用户在车载控制器上直接设置，或者是在手机终端中设置并通过后台服务器同步至车载控制器中，车载控制器接收到验证码后与本地保存的密码进行比对验证。
3.如权利要求1所述基于物联网的智能汽车中央控制系统，其特征在于，当将验证码发送至后台服务器中进行验证时，首先车主用户在后台服务器中预先设置有密码，车载控制器接收到验证码后发送至后台服务器，后台服务器将验证码与本地保存的密码进行比对验证，验证通过后向车载控制器回传验证通过指令。
4.如权利要求1-3任一项所述基于物联网的智能汽车中央控制系统，其特征在于，所述智能汽车中央控制系统的控制方法还包括：
车主用户在车载控制器或者手机终端操作对用户的级别进行调整或者对用户进行增删。
5.如权利要求4所述基于物联网的智能汽车中央控制系统，其特征在于，所述手机终端内置有NFC模块，所述智能钥匙中内置有NFC线圈，所述智能汽车中央控制系统的控制方法还包括：
车主用户通过手机终端的NFC模块将密码写入智能钥匙中，在待定状态下，如果接收到汽车启动触发信号，则智能钥匙将保存的密码发送至车载控制器中进行验证，验证通过后启动车辆。
6.如权利要求5所述基于物联网的智能汽车中央控制系统，其特征在于，通过NFC模块将密码写入智能钥匙前设定密码的生存时间，然后将密码和生存时间写入智能钥匙，并开始计时，达到生存时间后，密码在智能钥匙内自动销毁。
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