CN204077871U - 一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，包括移动通讯终端、防盗与数据采集装置以及和防盗与数据采集装置进行数据和信息交互的车身主板控制器单元，其中移动通讯终端包括GPRS模块、SIM卡模块和GPS模块、蓝牙模块。该装置与移动终端通过蓝牙无线收/发通信协议进行通信，在一定条件下，无线通信单元可以与移动通讯终端通过移动网络进行数据传输。本实用新型的蓝牙移动终端设备对电动车的遥控，通过无线通信单元远程的向移动终端发送消息，有效地降低了电动车被盗的可能性，同时基于蓝牙的无线通信方式，增强了系统的抗干扰性能，保证了数据传输过程中的安全性，可以实时地监测车身的信息，保障了人员的人身安全。

Description

一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统

技术领域

本实用新型涉及电动车防盗安全系统，具体的说，涉及一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，属于无线通信技术领域。

背景技术

根据国家提出的“节能减排”的主张，电动车因其绿色、环保、价格较低等特点，目前成为了市民们最青睐的代步工具，但是随着电动车数量的不断增加，电动车被盗的问题屡见不鲜，同时电动车自身的一些特点也导致了一些安全事故的产生，针对这两方面的问题，如何有效地加强对电动车的防盗和车身信息的监测成为大众广泛的关注的焦点，目前市场上有很多针对电动车防盗报警的技术，但是都有各自的缺点。

目前市面上的已经有的防盗报警装置主要有防盗报警锁、普通防盗器、遥控防盗报警器和智能防盗报警器，这些设备有些是体积比较大，实用性差，防盗性能有限，有些是价格太高，更重要的是无法对车身安全信息进行监测，不能有效地保护骑车人员的安全。蓝牙是一种开放性短距离无线通信技术标准，通信距离从10米到100米。蓝牙使用无须申请的2.4GHz ISM频段进行通信。它支持面向连接和无连接链路，实现全方位的云和数据传输。蓝牙采用调频扩频(FHSS)技术，以2.43GHz左右为中心频率，共有79个1MHz带宽的信道，它能广泛应用于包括手机等移动终端通信设备上与其他具有蓝牙模块的设备进行信息的交互，可以广泛应用于报警系统之中。

针对上面存在的现实状况，本文提出了一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，该系统通过移动通讯终端的应用程序通过蓝牙无线传输的方式与电动车报警与数据采集装置进行通信，实现对电动车防盗报警的系统布防与解防，并可实现无钥匙驾驶，同时可以实时的监测车身的运行状态与故障信息，并且通过车载通行单元与移动通讯终端进行通信提示车主车子的状态，同时也增强了电动车的远程防盗性能，保证车子良好的防盗性能的前提下，可以有效地保障车主的人身安全。

实用新型内容

为了克服上述现有报警技术的缺点和不足，鉴于防盗性要求较高和蓝牙技术的优点，同时可以保障人身的安全的前提下，本实用新型提出了一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统。

本实用新型主要是一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，该系统主要包含三个组成部分，主要是由带有蓝牙功能的移动通讯终端、带有蓝牙模块的防盗与数据采集装置以及与防盗与数据采集装置进行数据和信息交互的车身主板控制器单元组成。

一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，所述的系统包含以下组成部分：移动通讯终端、防盗与数据采集装置以及和防盗与数据采集装置进行数据和信息交互的车身主板控制器单元，其中移动通讯终端包括GPRS模块、SIM卡模块和GPS模块、并带有蓝牙功能，可以通过蓝牙收发协议实现数据和指令的接收和发送；

所述的防盗与数据采集装置包含以下单元：蓝牙模块单元、单片机控制单元、数据采集单元、无线通信单元以及报警单元组成，其中无线通信单元包括GPRS模块、GPS模块以及SIM卡模块；蓝牙模块单元将通过蓝牙无线传输协议接收到的数据和指令通过串口发给单片机控制单元，同时将通过单片机控制单元接收到的数据以无线的方式发送给移动通讯终端；所述的单片机控制单元接收到电动车震动的信号进行中断处理，并驱动报警单元发出报警，同时，在设防条件下，车轮转动速度大于设定速度时，单片机控制单元将报警信息通过无线通信单元以2G/3G网络的方式发送给移动通讯终端；单片机控制单元通过数据采集单元采集到来自车身主板控制器单元的信号进行处理，以实现报警和移动通讯终端对车身信息的监测；

所述蓝牙模块单元通过串行接口与单片机控制单元进行通信。

所述电动车震动的信号为输入单片机控制单元的外部中断信号，该信号包括电动车运行状态和安全的监测信号和电机转动信号。

所述数据采集单元通过单向信号线采集到来自车身主板控制器单元的信号，该信号线传输遵循SIF协议。所述SIF协议的传输格式要求每次传输一帧数据，共65位，包括一个起始位和8个字节的数据位，主板控制器单元在空闲时间发送数据，数据发送结束后，信号线空闲状态为低电平，数据的传送每个字节的不同数据位代表了某一时刻电动车的车身的状态信息。

所述的电动车主板控制器单元还用来接收防盗与数据采集装置发送的控制信号，该控制信号包括开关电门锁信号和电机锁信号。

所述的电门锁信号由单片机控制单元通过3.3v电压输出，驱动继电器工作产生48v的电压实现电门的开关；由单片机控制单元发出锁电机信号，使车身主板控制器单元实现对电机转动的控制。

所述蓝牙模块单元还包括一个存储单元用来存储移动通讯终端的蓝牙设备的匹配信息，用来与蓝牙模块单元进行安全匹配连接，连接成功后可以进行无线通信。

优选的，所述设定速度为0.2m/s。

优选的，所述单片机控制单元将报警信息通过无线通信单元以2G/3G网络的方式发送给移动通讯终端，发送的消息是短信或者电话的形式。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型通过移动通讯终端对电动车进行设防与解防，采用蓝牙进行数据传输和控制。蓝牙具有自适应调频能力，抗干扰能力强，并且通过蓝牙设备的匹配和认证以及加密算法可以进一步的保证数据通信的安全性，但是蓝牙传输距离有限，正是这个不足，恰恰也可以加强通信的安全性，往往远距离的无线通信容易受到外界的监听和攻击，但是受到蓝牙传输距离的限制，为了加强电动车的远程防盗，在使用蓝牙作为近程控制的方案的前提下，又引入了无线移动通信的模块和通信方式，当距离超出蓝牙的通信范围内，当电动车出现被盗的可能的时候，通过移动通信的方式告知车主同时定位车身的位置，这样实现了近程的报警控制和远程的报警监控相结合。

(2)本实用新型通过移动通讯终端和无线通信单元进行无线通信，通过无线通信单元发送提示信息到车主的移动通讯终端，同时可以通过GPS模块对车身进行定位，可以有效地增强了电动车的远程防盗性能。

(4)本实用新型可以在电动车钥匙丢失的前提下，通过移动通讯终端对电动车进行功能控制，可以有效地避免不确定因素对驾车的影响，实用性较强且易于操控。

(5)在数据采集单元与车身主板控制器单元间采用单线号线的SIF传输协议，可以实时的监测车身的运行状态与安全信息，增强了系统的防盗性能，保障了人身安全。

附图说明

图1表示电动车防盗监测系统示意图。

图2表示电动车寻车和免钥匙驾驶示意图。

图3表示电动车设防、解防以及信息监测示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体的实施方式对本实用新型进行更为详细描述。在以下描述中，当已有的现有技术的详细描述也许会淡化本实用新型的主题内容时，这些描述在这儿将被忽略。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，包括：移动通讯终端，该移动通讯终端带有蓝牙通信功能；防盗与数据采集装置，该装置通过蓝牙模块与移动通讯终端进行无线连接，并且无线通信单元与移动通讯终端以2G/3G方式进行通信；车身主板控制器单元，该单元与防盗与数据采集装置进行数据的交互。

在上述的具体实施例中，移动通讯终端为手机终端，该手机终端具有蓝牙通信功能，内置有GPRS模块、SIM卡模块以及GPS模块，运行有智能的操作系统和带有一个触摸功能的显示屏。如图1所示的手机终端与防盗与数据采集装置的通信方式有两种，无线通信1和无线通信2。无线通信1是手机终端与蓝牙模块的无线通信方式，无线通信2是手机终端与无线通信单元的GPRS模块、SIM卡模块以及SIM卡模块通过2G/3G的无线通信方式。基于操作系统开发的应用程序界面主要实现了设防、解防、寻车、免钥匙驾驶、信息监测5个功能键。当手机的蓝牙功能打开，与带有蓝牙模块的防盗与数据采集装置相连接，匹配成功后，匹配的过程采用安全性较高的匹配算法，匹配成功后即可进行通信。

如图1所示，在上述的实施例中，防盗和数据采集装置还包括：蓝牙模块单元、单片机控制单元、数据采集单元、无线通信单元、报警单元。蓝牙模块单元包括驱动部分和和无线传输部分，用于和手机终端进行通信，同时接收来自单片机控制单元的数据信号，发送给手机端进行显示，以及接收来自手机端的数据和指令，通过串行接口发送到单片机控制单元进行处理，其中，所述的驱动部分主要是驱动无线收发部分进行蓝牙无线传输，无线传输部分主要是接收和发送数据和指令。单片机控制单元是系统的核心部分，主要完成的功能包括监测外部震动信号驱动报警单元实施报警、和数据采集单元进行信息的交互、与蓝牙模块单元进行串行通信。当外部产生震动信号时，弹簧的弹片会产生一个微弱的电平变化，将这个信号通过功率放大电路进行电压放大到单片机控制单元可以检测到的信号，单片机控制单元接收到这个信号后，触发外部中断，驱动报警单元产生报警。单片机控制单元与蓝牙模块通过UART进行通信，当蓝牙模块需要和单片机控制单元进行相互通信的时候，通过RTS/CTS来确定通信双方是否准备好接受或是发送数据。当单片机控制单元通过蓝牙模块单元接收到手机终端发送过来电门锁的控制信号，输出高/低电平控制继电器或者MOS管打开或者关闭，控制48v电压的输出，实现对电机主板控制器单元电门的控制。电机锁信号通过蓝牙模块传输到单片机控制单元，控制单片机控制单元接口高低电平的输出，当输出为高电平时，通过转换电路将3.3v电压转换为车身主板控制器5v的工作电压；当输出为低电平时，转换电路工作截止，从而实现对电机的控制。数据采集单元主要是通过接收到单片机控制单元的采集命令，通过单信号线采用SIF协议实时的采集电动车运行的信息，对电动车运行状态进行监测，并将采集到的信息通过单片机控制单元利用串行接口传送到蓝牙模块单元，并以无线的形式发送到手机终端。无线通信单元主要是在报警状态下，同时车轮转动速度达到大于0.2m/s，单片机控制单元发送控制指令到车载无线通信单元，车载无线通信单元接收到指令后，通过GPRS模块和SIM卡模块发送提示信息到手机终端，提示信息的形式包括短消息提醒和电话呼叫的方式。报警单元主要是通过单片机控制单元接口输出信号驱动功放电路进行报警，在电动车设防之后，检测到外部震动信号或者电机车轮转动信号时，产生报警。

车身主板控制器单元是直接与单片机控制器单元进行信号的交互，主要的接口信号包括电动车的车身信号、车轮转动监测信号、电门锁控制信号、电机锁控制信号。电动车车身监测信号通过车身主板控制器单元的接口通过SIF通信协议与单片机控制器单元进行通信，传输电动车运行时的信息，包括电量信息、车速的信息以及一些故障信息，采集到的这些信息在响应手机终端的命令后，通过单片机控制单元和蓝牙模块，最终以蓝牙无线通信的方式传输到手机终端，进行实时显示。车轮转动监测信号主要是通过对电机的监测，然后将信号传递到单片机控制单元的接口，由单片机控制单元进行处理，并实施报警。电门锁信号和电机锁信号是有单片机控制单元响应手机终端的命令产生的，通过转换电路，将单片机控制单元的接口电平转化为车身主板控制单元的工作电压和电机的工作电压，从而实施对电门和电机的控制。

下面结合具体操作对本实用新型的使用过程进行描述，需要指出的是：所涉及模块均为现有功能模块，所涉及程序技术人员可进行常规编写，未详细展开内容皆可由现有技术实现。

如图2所示，手机打开蓝牙连接功能搜索并与防盗与数据采集装置的蓝牙模块相连接，采用加密的安全匹配的算法进行连接匹配，匹配连接成功后将手机终端的相关信息存储在蓝牙模块的存储单元中，当执行步骤201时，在发送寻车命令之前，首先要判断电动车是否设防成功，如果设防成功，则可以发送寻车命令，否则不需要寻车。当手机终端通过无线方式成功发送寻车命令到蓝牙模块后，蓝牙模块通过串行的UART口与单片机控制单元进行通信。步骤203是单片机控制单元对指令进行响应，单片机控制单元执行两个动作，在步骤2031中，单片机接口驱动报警单元发出提示声音；如步骤2032所示，手机终端通过2G/3G网络的形式，依靠无线通信单元的GPS模块实现对车身的定位，实现手机终端实现寻车和定位的功能。在蓝牙连接成功后，当执行步骤202时，同样在发送免钥匙驾驶命令之前，需要判断电动车是否处于解防的状态下，如果是则发送免钥匙驾驶命令，通过蓝牙模块与单片机控制单元进行通信，执行步骤204，单片机控制单元与车身主板控制单元进行信息的交互，从而实现对电机的控制，实现免钥匙驾驶的功能。

如图3所示，手机终端与蓝牙连接成功后，步骤301～303主要是执行手机终端发送的不同命令。当执行步骤301时，开始发送设防命令，蓝牙模块接收到命令，通过串口发送到单片机控制单元，单片机单元通过步骤305将对接收到的命令进行响应，将关闭电门锁和电机锁，电动车进入设防状态。此时单片机控制单元的接口检测是否产生外部的震动产生的中断信号，如果检测到中断，开始对中断进行处理，驱动报警单元产生报警。另外，单片机的其他的接口通过检测车身控制单元的信号，如果没有检测到震动信号，监测是否接收到车轮转动信号，如果发生车轮转动，同样也会使得单片机控制单元驱动报警单元对电动车进行设防，在报警的同时，当车轮的转速大于0.2m/s时，单片机控制单元发送控制指令到无线通信单元，无线通信单元接收到指令后，通过GPRS模块和SIM卡模块发送提示消息到手机终端给车主，提示消息有两种形式，一种是以短信息震动的形式，还有一种是电话的方式，远程的报警，提醒车主采取相应的措施。当执行步骤302时，开始发送解防命令，通过蓝牙模块将指令传送到单片机控制单元，单片机控制单元执行步骤304，将电门锁打开，此时检测到是否有电动车启动信号，如果有，则使得电机锁打开，启动驾驶，否则电机锁继续处于关闭状态，电动车处于解防状态，若超过1分钟没有接收到电动车启动信号，电门锁继续关闭，电动车回到设防状态。当执行步骤303时，手机终端发送监测命令，单片机通过蓝牙模块接收到命令后，单片机接口通过数据采集单元对车身主板控制单元进行信息采集，基于SIF通信协议，通过单向信号线将采集到的数据通过UART发送到蓝牙模块，蓝牙模块通过无线方式发送到手机终端，实现对电动车车身状态的实时监测。

本文介绍的一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，在手机移动通讯终端和防盗与数据采集装置之间采用了蓝牙的无线通信方式进行通讯，蓝牙的匹配连接采用了安全的加密的匹配方法，保证了通信的安全性，并且手机终端通过无线通信单元的GPRS模块，SIM卡模块，GPS模块实现了对车身的远程监控和防盗，同时通过移动通讯终端可以实时的对车身的信息进行监测，保障了车辆行驶过程中人身的安全，在移动通讯终端通过应用软件实现对电动车进行设防、解防、免钥匙驾驶、寻车和信息的监测，可以防止在钥匙丢失的情况下，不影响电动车的驾驶，即使车子被盗也可以进行准确的定位，简单方便，实用性较强。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，其特征在于，所述的系统包含以下组成部分：移动通讯终端、防盗与数据采集装置、同防盗与数据采集装置进行数据和信息交互的车身主板控制器单元，其中所述移动通讯终端包括GPRS模块、SIM卡模块和GPS模块、蓝牙模块；

所述的防盗与数据采集装置包含以下单元：蓝牙模块单元、单片机控制单元、数据采集单元、无线通信单元以及报警单元，其中无线通信单元包括GPRS模块、GPS模块以及SIM卡模块；所述蓝牙模块单元与单片机控制单元连接通讯，蓝牙模块单元同时与移动通讯终端无线连接将从单片机控制单元接收到的数据以无线的方式发送给移动通讯终端；所述单片机控制单元接收电动车震动的信号并与报警单元相连，单片机控制单元同时与移动通讯终端无线连接，单片机控制单元通过数据采集单元连接车身主板控制器单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，其特征在于，所述蓝牙模块单元通过串行接口与单片机控制单元进行通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，其特征在于，所述数据采集单元通过单向信号线采集到来自车身主板控制器单元的信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，其特征在于，所述的车身主板控制器单元还与单片机控制单元直接相连，接收来自单片机控制单元发送的包括开关电门锁信号和电机锁信号的控制信号并向单片机控制单元发送车轮转动检测信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的电动车防盗监测系统，其特征在于，所述蓝牙模块单元还包括一个存储单元用来存储移动通讯终端的蓝牙设备的匹配信息，用来与蓝牙模块单元进行安全匹配连接，连接成功后可以进行无线通信。