CN209650419U - 一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，包括安装在电动车上的车载控制系统，车载控制系统包括数据处理及控制模块，数据处理及控制模块的输入端连接有速度采集模块，速度采集模块与电动车相连，数据处理及控制模块的输出端连接电动车的调速系统；数据处理及控制模块的输入端还连接有摄像头，摄像头采集使用者的人脸图像信息供给与数据处理及控制模块双向连接的信息认证模块进行身份验证，数据处理及控制模块的输出端连接电机锁止装置以及电动车的供电系统，电机锁止装置与电动车的电机相连。本实用新型能够通过控制车速确保行驶安全，可以阻挡非法用户的使用，还可以协助交管部门进行违章处理，智能化、安全化程度高。

Description

一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统

技术领域：

本实用新型涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统。

背景技术：

电动车因其节能、环保、并且没有堵车的困扰，已经成为城乡群众出行首选的交通工具。电动车在给人们带来出行便利的同时，也因违规行驶数量增多造成大量交通事故的发生，已经成为交通管理部门管理整饬的一个难题。虽然已经有关于电动车质量技术的标准对其行驶速度予以限制，但大多数厂家为了迎合消费者追求速度快的需求，出厂的电动车行驶最大速度往往是超标的。又因电动车无需驾照、无强制保险要求以及成本低廉等优势，上路的电动车数量十分庞大，加上我国法律法规对非机动车违法的处罚力度较弱，使得电动车的违法成本很低，受警力人员数量的限制，交通管理部门根本无法通过执法来杜绝此类违法现象。据不完全统计，近年来的交通事故中，因电动车违规行驶造成的事故占了很大比例，并且呈逐年上升趋势。若不加强对电动车违规行驶的管理，势必会滋生出更多的违法乱象以及安全隐患。

另外，电动车相对于机动车而言体积小巧，容易搬动，并且也无强制上牌的规定，很容易发生被盗的情况。据公安部门统计，每年电动车被盗的案件呈逐年上升趋势，被盗后的追回也比较困难。目前的电动车虽然配有防盗锁，但通过外力将防盗锁拆除后仍然可以正常使用。有的电动车上还安装了防盗报警器，一旦触发报警信号，则会产生警报声来提醒，但也仅限于近距离听到。现有的防盗手段并不能真正起到很好的防盗作用。

有鉴于此，本案由此而生。

实用新型内容：

本实用新型的第一发明目的是解决电动车的超速行驶问题以及加强防盗效果，为了达到上述该目的，所采用的技术方案为：

一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，包括安装在电动车上的车载控制系统，所述车载控制系统包括数据处理及控制模块，数据处理及控制模块的输入端连接有速度采集模块，速度采集模块与电动车相连，数据处理及控制模块的输出端连接电动车的调速系统；所述数据处理及控制模块的输入端还连接有摄像头，摄像头采集使用者的人脸图像信息供给与数据处理及控制模块双向连接的信息认证模块进行身份验证，数据处理及控制模块的输出端连接电机锁止装置以及电动车的供电系统，电机锁止装置与电动车的电机相连。

上述方案中，可以在数据处理及控制模块内预设最高车速，通过与电动车相连的速度采集模块实时获取电动车的行驶速度，一旦超过最高车速，则数据处理及控制模块向电动车的调速系统发送降速指令，自动将车速降低至电动车运行标准范围内，从技术手段上保证了电动车的规范行驶和安全性。

另外，为了加强电动车的防盗效果，避免因暴力拆卸后非法使用者仍能正常使用电动车的行为，上述方案中可以提前在信息认证模块中输入合法使用者的身份信息(如人脸图像)以及车辆与使用者的绑定信息。在使用电动车时，通过摄像头采集使用者的人脸图像供信息认证模块进行身份验证，一旦认定为非法用户，则数据处理及控制模块立即向电动车供电系统发送指令切断电动车的供电电路，令电动车无法正常启动。进一步为了避免非法使用者通过破坏电动车的供电系统而使用电动车，数据处理及控制模块还会同时向与之相连的电机锁止装置发出指令，电机锁止装置则立即对电动车的电机进行锁死，令其无法行驶，从技术手段上杜绝了非法使用者对盗用电动车的驾驶行为。这种情况下，即使电动车被盗，盗窃者也无法正常使用，违法成本的增加也会助力降低盗抢的犯罪发生率。

作为上述方案的进一步完善，本实用新型还增加了对电动车的防丢管理控制，具体技术方案为：

所述数据处理及控制模块还连接有GPS定位模块、报警模块以及位移采集模块。

所述电动车自动化管理系统还包括手机APP，数据处理及控制模块连接有通信模块，在速度采集模块采样速度为零且位移采集模块采集到超过预设位移时，触发报警模块进行报警，GPS定位模块对电动车位置实时定位，手机APP通过通信模块获知报警信息和定位信息。

在上述方案基础上进一步改进，还可以对电动车的充电管理加以控制，具体采用如下方案：

所述数据处理及控制模块的输入端连接有电量采集模块，电量采集模块与电动车的蓄电池进行连接，数据处理及控制模块的输出端与电动车的充电管理系统连接。

电量采集模块可以实时获取电动车蓄电池的剩余电量信息，当电量低于预设值时，可以通过报警模块进行告警，使用者借助手机APP接收到告警信息可以立即给予充电操作；当采集到的蓄电池电量已满，数据处理及控制模块向电动车的充电管理系统发出断电指令，自动切断充电电源，从而实现了电动车的自动化充电管理。

考虑到对电动车违法治理的管控需求，在以上方案的基础上还可以进行优化设计，增加对电动车违章的自动化管控，具体采用以下手段实现：

所述电动车自动化管理系统还包括云服务器，车载控制系统通过通信模块将收集到的信息上传至云服务器，云服务器对采集的车辆数据以及车辆与车主绑定信息进行备份存档，云服务器还与交通管理部门的数据库建立授权访问关系，车载控制系统接收云服务器下发的授权控制信息；云服务器获取到对应车辆的违章信息反馈给车载控制系统，车载控制系统发出告警信号通过手机APP提醒用户及时处理。

进一步为了督促用户及时处理违章，所述云服务器获取到对应车辆违章信息达到设定次数后，向车载控制系统发出指令，数据处理及控制模块向电机锁止装置发出指令锁死电动车的电机，或者数据处理及控制模块向电动车供电系统发出指令切断供电电源。

上述方案中将车载控制系统、手机APP和云服务器三者协同运作，并且通过云服务器与交通管理部门的数据库建立连接关系，可以自动提醒用户及时处理违章，还可以对违章多次不主动处理的用户实行电动车禁用管控，全方位实现了电动车违章处理的自动化管控。

进一步为了方便交警部门的现场违章处理，还可以对上述电动车自动化管理系统增设移动终端机，所述移动终端机能够分别与云服务器以及交通管理部门的数据库无缝对接，移动终端机上还设有摄像头。

移动终端机可以为手持设备，供交警人员现场执法使用，通过移动终端机上的摄像头现场采集驾驶人员的人脸图像，将其与存储在云服务器上的身份信息进行匹配，匹配失败则可以提醒交警人员现场扣留电动车；云服务器可以向移动终端机发送该车辆的违章信息，供交警人员现场处理违章行为。

以下通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。

附图说明：

图1为实施例中自动化管理系统的通信关系示意图；

图2为实施例中车载控制系统的结构原理框图。

具体实施方式：

本实施例公开一种电动车的自动化管理系统，主要针对目前城市中电动车的违规行驶乱象、盗窃猖獗、以及违章处罚困难等问题而设计。整个电动车自动化管理系统如图1所示主要包括车载控制系统、手机APP、移动终端机以及云服务器四大块构成，其中，车载控制系统是安装在电动车上的，需要与电动车的电路控制系统进行连接，以便采集电动车的相关信息并对电动车加以控制。云服务器用于接收来自车载控制系统上传的数据，并对数据进行备份存储，还可以向车载控制系统下发操作指令。手机APP与车载控制系统无线通信，可以接收反馈信息，也可以向车载控制系统下发控制指令。云服务器通过授权可以与交管部门的数据库进行对接，从而获悉电动车的违章信息，手机APP通过访问云服务器可以接收相关违章信息。移动终端机用于交警现场执法使用，不仅能够授权访问交管部门的数据库查询车辆违章信息，也有权访问云服务器来验证车主与车辆的身份信息。为了更加清晰的介绍本实施例的自动化管理系统结构以及功能，以下将结合图1以及图2详细说明。

车载控制系统的结构如图2所示，主要包括数据处理及控制模块，该模块的输入端分别连接有位移采集模块、速度采集模块、电量采集模块、通信模块、摄像头、GPS定位模块以及信息认证模块；数据处理及控制模块的输出端连接有报警模块、电机锁止装置，电机锁止装置与电动车上的电机相连，用于电机的锁死控制。数据处理及控制模块的输出端还分别需要与电动车供电系统、电动车充电管理系统以及电动车调速系统相连接。其中，电动车供电系统、电动车充电管理系统以及电动车调速系统属于现有电动车上的设计结构，电动车供电系统用于给电动车供电，电动车充电管理系统用于蓄电池的充电管理，电动车调速系统用于速度的控制，上述现有电路并不属于本次发明所要设计的结构，本次发明仅仅需要通过数据处理及控制模块的输出端子与上述现有电路的信号控制端连接，从而达到发送控制指令的目的。

用户可以通过手机APP完成合法用户的人脸图像采集，并输入对应电动车的号牌信息，将用户与车辆信息进行绑定注册后上传至云服务器存储，作为后续用于验证使用者身份的比对信息。云服务器中可以预先设定电动车的合法最高时速数据，速度采集模块实时获取电动车的行驶速度并通过通信模块上传至云服务器，一旦行驶速度超过预设最高时速，云服务器则向车载控制模块下发降速指令，由数据处理及控制模块驱动电动车调速系统降低行驶速度，从而强制降速至合法范围内，确保了电动车的行驶安全，从技术手段上杜绝了违规超速行驶的发生。

为了减少电动车的被盗，使用前需要经过身份信息验证核实后方可正常驾驶。利用车载控制系统上的摄像头对使用者面部进行采样，信息认证模块将对采样图像与云服务器上存储的合法使用者信息进行比对，信息匹配成功，则可以正常驾驶电动车；一旦匹配失败，云服务器则下发控制指令，数据处理及控制模块将通知电动车供电系统切断供电电源，使之无法正常通电工作。进一步为了避免暴力破坏电动车供电系统后使用，数据处理及控制模块还将向电机锁止装置下发指令，从而将电动车的电机锁死。这种双重防盗设计，令非法用户无法正常使用电动车，无形中增加了盗窃成本，可以很大程度上降低甚至杜绝电动车盗窃情况的发生。

虽然非法用户无法正常使用电动车，但难免会遇到强行拖动电动车的现象，从而导致电动车的丢失找不到。因此，本实施例中还可以借助GPS定位模块实时对电动车所处位置进行定位。当速度采集模块反馈的车辆速度为零，并且位移采集模块反馈的移动距离超过系统预设距离时，可以触发报警模块进行告警，用户可以通过手机APP接收到报警消息，也可以获得电动车的所处位置，为寻找电动车提供了便利。

电动车的蓄电池电量不足时需要及时充电，为了避免用户忘记充电影响其正常使用，本实施例中还通过与蓄电池连接的电量采集模块实时采集蓄电池的剩余电量，当剩余电量低于系统的最低电量预设值时，可以触发报警模块向用户发出告警信号，提醒用户立即充电。为了保护蓄电池过冲，当蓄电池充满后，数据处理及控制模块向电动车充电管理系统发出切断电源的信号，实现自动断电保护，可以延长蓄电池的使用寿命。

考虑到对电动车违法治理的管控需求，本实施例中提供的系统在授权后可以直接与交管部门的管理系统无缝对接。车载控制系统上的摄像头可以实时记录电动车行驶过程中的违法现象，采集到的视频或者图像上传至云服务器存储，交管部门的系统可以访问云服务器获悉该车辆的违法事实。云服务器也可以通过访问交管部门的数据库获悉该车辆已有的违章信息，并发送至车载控制系统，车载控制系统可以触发告警信号通过手机APP告知用户及时处理。为了督促违章的及时处理，还可以在云服务器中预设违章的次数阈值，一旦云服务器获悉违章次数超标，则立刻向车载控制系统下发指令，车载控制系统驱动电机锁止装置将电动车电机锁死使之无法继续使用，或者是车载控制系统驱动驱动电动车供电系统切断供电电路使之无法继续使用，利用强制手段督促用户及时接受违章处罚。

考虑到方便交管部门现场执法，还可以通过手持移动终端机实现现场执法。移动终端机分别与云服务器以及交通管理部门的数据库无缝对接，移动终端机上还设有摄像头用于现场采集骑行人员的身份信息，当然也可以通过手动输入身份证号或者车辆号牌等其他方式来对身份进行辨别。移动终端机上的摄像头现场采集驾驶人员的人脸图像，将其与存储在云服务器上的身份信息进行匹配，匹配失败则提醒交警人员现场扣留电动车。移动终端及也可以通过云服务器或者直接访问交管部门的数据库来获知该车辆的违章信息，协助交警人员现场处理违章行为。

本实施例中给出的管理系统通过上述几部分的协同工作，可以规范电动车的行驶，降低事故的发生几率，有效杜绝非法盗窃倒卖行为，还能辅助交管部门对违章的整治管理，对规范使用者的行为、提高法律意识、维护城市治安均起到很好的作用。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：包括安装在电动车上的车载控制系统，所述车载控制系统包括数据处理及控制模块，数据处理及控制模块的输入端连接有速度采集模块，速度采集模块与电动车相连，数据处理及控制模块的输出端连接电动车的调速系统；所述数据处理及控制模块的输入端还连接有摄像头，摄像头采集使用者的人脸图像信息供给与数据处理及控制模块双向连接的信息认证模块进行身份验证，数据处理及控制模块的输出端连接电机锁止装置以及电动车的供电系统，电机锁止装置与电动车的电机相连。

2.根据权利要求1所述的一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：所述数据处理及控制模块还连接有GPS定位模块、报警模块以及位移采集模块。

3.根据权利要求2所述的一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：所述电动车自动化管理系统还包括手机APP，数据处理及控制模块连接有通信模块，在速度采集模块采样速度为零且位移采集模块采集到超过预设位移时，触发报警模块进行报警，GPS定位模块对电动车位置实时定位，手机APP通过通信模块获知报警信息和定位信息。

4.根据权利要求3所述的一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：所述数据处理及控制模块的输入端连接有电量采集模块，电量采集模块与电动车的蓄电池进行连接，数据处理及控制模块的输出端与电动车的充电管理系统连接。

5.根据权利要求3所述的一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：所述电动车自动化管理系统还包括云服务器，车载控制系统通过通信模块将收集到的信息上传至云服务器，云服务器对采集的车辆数据以及车辆与车主绑定信息进行备份存档，云服务器还与交通管理部门的数据库建立授权访问关系，车载控制系统接收云服务器下发的授权控制信息；云服务器获取到对应车辆的违章信息反馈给车载控制系统，车载控制系统发出告警信号通过手机APP提醒用户及时处理。

6.根据权利要求5所述的一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：所述云服务器获取到对应车辆违章信息达到设定次数后，向车载控制系统发出指令，数据处理及控制模块向电机锁止装置发出指令锁死电动车的电机，或者数据处理及控制模块向电动车供电系统发出指令切断供电电源。

7.根据权利要求5所述的一种兼具防盗和规范行驶功能的电动车自动化管理系统，其特征在于：所述电动车自动化管理系统还包括移动终端机，所述移动终端机能够分别与云服务器以及交通管理部门的数据库无缝对接，移动终端机上还设有摄像头。