汽車管理系統及其管理方法
2023-05-21 20:50:21
專利名稱：汽車管理系統及其管理方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車管理系統，具體涉及一種更方便且減少被盜隱患的智能型汽
車管理系統及其管理方法。
背景技術：
汽車作為一種代步的工具，越來越多地走入了平常百姓家，趨勢是要求汽車的設 計更加人性化，給用戶帶來更多便利，從而更好地提高人們的生活質量，帶來更多的享受。 另外，汽車還是一份昂貴的財產，加上其本身的特性，對其看護防盜顯得尤為重要。 一般來 說，為了防止汽車被盜，通常都給汽車加裝防盜器。 現有技術一般是通過額外的手持遙控器手動進行防盜器的設防/撤防動作，這樣 用戶需要額外攜帶一個遙控器，每次也需要手動設防/撤防操作，造成不方便的同時也會 帶來忘記設防或者遙控器丟失的隱患，並且，目前的遙控編碼已經能夠很容易地被截獲、識 破，帶來安全隱患，因此，提供一種更為人性化、操作更方便且減少被盜隱患的智能型汽車 管理系統非常必要。
發明內容
本發明的目的是提供一種人性化設計且減少汽車被盜隱患的汽車管理系統。
本發明另一 目的在於提供一種汽車管理方法，能執行自動設防撤防動作，使得汽 車管理更加人性化，以及減少汽車被盜隱患。 為實現上述目的，本發明提供一種汽車管理系統，其包括一主機及一電話機，該主 機包括一電源管理模塊以及分別與該電源管理模塊電連接的一主控模塊，用於協調控制 該汽車管理系統的工作，並運行系統軟體程序；一系統信號採集模塊，其輸出埠與該主控 模塊的輸入埠連接，用於檢測發動機、中控鎖以及車門狀態，並將該發動機、中控鎖和車 門開關狀態信號傳遞給主控模塊；一GSM通信模塊，其經由串行通信口及相應控制信號線 與主控模塊連接，用於系統和用戶的語音通信、簡訊通信以及DTMF通信；一操作執行模塊， 其輸入埠與主控模塊的輸出埠連接，用於接收該主控模塊輸入的控制信號，分別執行 警號的開/關、轉向燈的閃爍、中控鎖的上鎖或解鎖、引擎控制器或油路控制器的打開或關 閉；以及一自動設防撤防模塊，其包括一檢測電路單元以及一執行程序單元，該檢測電路單 元包括三條檢測電路，該三條檢測電路分別與控鎖落鎖信號輸出端、中控鎖解鎖信號輸出 端和ACC信號輸出端連接，用以檢測中控鎖落鎖信號或與中控鎖落鎖信號相關的信號、中 控鎖解鎖信號或與中控鎖解鎖信號相關的信號以及ACC信號；該檢測電路單元的輸出端與 該主控模塊一輸入端連接；該執行程序單元集成於該主控模塊中，與該檢測電路單元連接， 根據該檢測電路單元輸送的信號判斷並執行設防或撤防動作。 具體的，該檢測電路可以為高/低電平檢測電路、正/負脈衝檢測電路或電平跳變 沿檢測電路。
優選的，該三條檢測電路分別為一第一檢測電路，其包括與該中控鎖落鎖信號輸出端連接的一電阻R、含有與該電阻R串聯的發光二極體的一光電耦合器、與該發光二極體 反向並聯的一1N4148二極體以及相應的電阻元件，該光電耦合器輸出端連接主控模塊輸 入端且上拉至電源VCC，用於檢測中控鎖落鎖信號或與中控鎖落鎖信號相關的信號；一第 二檢測電路，其包括與中控鎖解鎖信號輸出端連接的一電阻R、含有與該電阻R串聯的發光 二極體的一光電耦合器、與該發光二極體反向並聯的一 1N4148 二極體以及相應的電阻元 件，該光電耦合器輸出端連接主控模塊輸入端且上拉至電源VCC，用於檢測中控鎖解鎖信號 或與中控鎖解鎖信號相關的信號；一第三檢測電路，其包括與ACC信號輸出端連接的一電 阻R、含有與該電阻R串聯的發光二極體的一光電耦合器、與該發光二極體反向並聯的一 1N4148 二極體以及相應的電阻元件，該光電耦合器輸出端連接主控模塊輸入端且上拉至電 源VCC，用於採集ACC信號。 優選的，該汽車管理系統還包括一次聲傳感模塊，其輸出端與該主控模塊的一輸 入端連接，用以感應外界次聲波信號並將該次聲波信號轉換為電信號輸入至該主控模塊， 該主控模塊根據該次聲傳感模塊輸入的信號變化判斷車輛門窗開關或破碎事件。該次聲傳 感模塊能通過感測汽車門窗開啟或關閉以及車窗破碎時產生的次聲波信號判斷有盜車等 異常事故發生，進而給主控模塊發出控制信號，該主控模塊再經由該操作執行模塊給引擎/ 油路控制器斷開或經由該GSM模塊給用戶報警。由於外界次聲波幹擾少，因此通過次聲傳 感模塊能準確判斷車體門窗是否被開啟，從而準確發出控制信號而報警或阻斷引擎/油路 的開起，進一步減少汽車被盜的隱患。 優選的，該主控模塊中包括一復位電路，當系統上電時，該復位電路給該主控模塊
的處理器提供一復位信號，使該主控模塊正常啟動。具體的，該復位電路包括連接至系統電
源VCC的一電阻，與該電阻並聯的負極連接至系統電源VCC的二極體1N4148，相互並聯的兩
個電容以及一首動復位開關；其中，該二極體1N4148正極連接於該電阻另一端，並且連接
至主控模塊的復位輸入端；該相互並聯的電容一端連接該主控模塊復位輸入埠，另外一
端接地；該手動復位開關一端連接該主控模塊復位輸入埠 ，另一端接地。 優選的，該操作執行模塊包括一磁保持繼電器，用以引擎控制器或油路控制器的
打開或關閉，該磁保持繼電器由兩控制觸點端串聯在引擎/油路控制電路中，該磁保持繼
電器的控制線圈兩端分別與操作執行模塊控制埠相連接。由於磁保持繼電器本身的特
性，決定其狀態的保持不需要額外電流維持，因此採用該磁保持繼電器控制引擎/油路電
路，不但節省了汽車蓄電池的電能，同時也確保用戶離開汽車後，控制線路遭到非法破壞
時，引擎/油路電路仍可保持斷開狀態，盜賊也無法將車開走，從而進一步減少汽車被盜的隱患。 為實現上述發明目的，本發明還提供一種汽車管理方法，其包括下列步驟啟動一 汽車管理系統，分別檢測中控鎖落鎖信號和解鎖信號；如果有中空鎖落鎖信號，則進一步檢 測ACC信號；如果ACC信號無效，則自動執行設防動作；如果有中控鎖解鎖信號，則進一步 檢測ACC信號；如果ACC信號無效，則自動執行撤防動作。 優選的，用戶還可通過一電話機向該汽車管理系統發送簡訊設置系統密碼，用戶 在進行任意系統操作前都需要輸入該系統密碼作為登陸身份確認。當密碼連續輸入錯誤超 過三次，系統自動終止操作並簡訊報警。 本發明提供的汽車管理系統具有一自動設防/撤防模塊，其可通過檢測中控鎖信
5汽車為停車狀態並且 駕駛員準備開車狀態，從而分別執行設防或撤防功能。這樣不但可以省去用戶使用遙控器 人工設防/撤防的麻煩，而且避免了忘記設防、遙控器丟失或者遙控密碼被截獲、破解的隱 患，因此更加人性化、智能化，且更加可靠防盜。 另外，該自動設防/撤防模塊的檢測電路採用光耦合器，由於光電耦合器在物理 上將信號的輸入和輸出在電氣連接上完全隔離，而且光電耦合器是電流驅動型器件，因此 光電耦合器能夠抑制輸入信號的瞬態噪聲幹擾，對背景噪聲也有很好的抑制作用，可以很 好地避免惡劣的汽車電氣環境強烈的噪聲幹擾所可能導致的系統誤動作，保證了系統可靠 工作。 本汽車管理方法還包括通過一電話機向該汽車管理系統發送簡訊設置系統密碼 的步驟，這樣用戶在進行任意系統操作前都需要輸入該系統密碼作為登陸身份確認，為減 少汽車被盜風險又增加了一道籌碼。而且當密碼連續輸入錯誤超過三次，系統可自動終止 操作並簡訊報警，進一步增強汽車管理系統的安全防盜可靠性。
圖1是本發明-圖2是本發明-圖3是本發明-圖4是本發明-圖5是本發明-圖6是本發明-圖7是本發明-圖8是本發明-圖。圖9是本發明-圖io是本發明
塊電路ll是本發明
路單元的電路圖。
圖12是本發明
-較佳實施例提供的汽車管理系統的系統結構圖。 -較佳實施例提供的汽車管理系統的主控模塊電路圖。 -較佳實施例提供的汽車管理系統的電源管理模塊結構圖。 -較佳實施例提供的汽車管理系統的系統信號採集模塊電路圖。
-較佳實施例提供的汽車管理系統的GSM通信模塊電路圖。 -較佳實施例提供的汽車管理系統的音頻解調模塊電路圖。 -較佳實施例提供的汽車管理系統的操作執行模塊電路圖。 -較佳實施例提供的汽車管理系統的引擎/油路控制器結構示意
-較佳實施例提供的汽車管理系統的次聲傳感模塊電路圖 一較佳實施例提供的汽車管理系統的GPS定位模塊及USB接口模
一較佳實施例提供的汽車管理系統的自動設防撤防模塊中檢測電
-較佳實施例提供的汽車管理系統的管理方法流程圖，主要包括 其執行自動設防撤防功能的步驟。
具體實施例方式
以下結合圖示詳細說明本發明一較佳實施例所提供的汽車管理系統的結構和原 理。但實施例僅用來說明發明內容，而不限制本發明的權利要求範圍。本發明提供的汽車 管理系統包括一主機及可與該主機進行通信的一電話機，該電話機包括固定電話機，也包 括行動電話機，與現有技術沒有區別；本發明主要特徵部分集中在該主機中，因此以下主要 針對該主機進行介紹。 如圖1所示，該汽車管理系統的主機100包括一電源管理模塊、一主控模塊， 一系統信號採集模塊，一 GSM通信模塊， 一音頻解調模塊， 一操作執行模塊， 一次聲傳感模塊，一 系統欠壓監控及復位模塊，一 GPS定位模塊，一 USB接口模塊以及一 自動設防/撤防模塊。 其中，該電源管理模塊給其他模塊提供維持正常工作的電能；該主控模塊，用於協調控制該 汽車管理系統的工作，並運行系統軟體程序；該系統信號採集模塊，其輸出埠與該主控模 塊的輸入埠連接，用於檢測發動機、中控鎖以及車門狀態，並將該發動機、中控鎖和車門 開關狀態信號傳遞給主控模塊，該主控模塊根據這些狀態信號決定要不要報警；該GSM通 信模塊，其經由串行通信口及相應控制信號線與主控模塊連接，用於系統和用戶的語音通 信、簡訊通信以及DTMF通信，其中DTMF通信功能需要通過該音頻解調模塊的配合實現；該
操作執行模塊，其輸入埠與主控模塊的輸出埠連接，用於接收該主控模塊輸入的控制 信號，分別執行警號的開/關、轉向燈的閃爍、中控鎖的上鎖或解鎖、引擎控制器或油路控 制器的打開或關閉；該次聲傳感模塊其輸出端與該主控模塊的一輸入端連接，用以感應外 界次聲波信號並將該次聲波信號轉換為電信號並輸入至該主控模塊，該主控模塊根據該次 聲傳感模塊輸入的信號變化判斷車輛門窗開關或破碎事件；該GPS定位模塊通過串口與主 控模塊連接，其接收衛星定位信息，轉換成經緯度和速度信息傳送至主控模塊；該USB接口 模塊用於GPS接收模塊和外界設備之間的通信；以及該自動設防撤防模塊，其可通過檢測 中控鎖信號及ACC信號，識別出汽車當前狀態為停車並且駕駛員離開狀態或者汽車為停車 狀態並且駕駛員準備開車狀態，從而分別執行設防或撤防功能。 當然，汽車管理系統為實現自動設防撤防的功能，並不需要包括所有上述功能模 塊，而只需要包括電源管理模塊、主控模塊以及自動設防撤防模塊即可。但一般而言，汽車 管理系統還包括系統信號採集模塊以及操作執行模塊，以完成檢測汽車發動機、中控鎖以 及車門狀態等信息判斷是否要報警並執行警號的開/關、轉向燈的閃爍、中控鎖的上鎖或 解鎖、引擎控制器或油路控制器的打開或關閉等汽車管理系統的一系列基本功能。而且，隨 著通信技術的應用，GSM模塊也越來越普及到汽車管理系統當中，其實現系統和用戶的語音 通信、簡訊通信以及DTMF通信功能，為用戶帶來更便利更智能化的服務。而其他模塊則是 本發明的優選模塊，以下結合結構圖或電路圖詳細介紹各模塊的元件構成、連接關係及其 功能特性等。 請參閱圖2，該主控模塊包括一具有64個引腳的處理器晶片(主控CPU)，本實施 例中該主控模塊採用TI公司16位超低功耗微控制器，其中第1引腳與VCC連接；第8和9 引腳之間設有一個晶振電路Y以及兩個分離阻容元件，第52和53引腳之間設有一個晶振 電路Y以及兩個分離阻容元件；第64引腳與VCC連接。主控模塊用於協調控制整個系統 的工作，並運行系統軟體程序，實現與用戶電話機交互操作。另外，如圖2所示，該主控模塊 中還包括一復位電路，該復位電路包括一個連接至系統電源VCC的電阻，電阻同時並聯一 個二極體1N4148，電阻另一端連接兩個並聯的電容，電容的另外一端接地。系統上電開始， VCC電源經由電阻對串聯於電阻另一端的電容充電，由於電容另一端接地，所以該過程會在 系統上電開始對主控模塊復位輸入端提供一個一定時間延時的低電平復位信號。反向並聯 於電阻的二極體1N4148的作用是保證在系統掉電之後重新上電之前，快速地將電容所存 儲的電量釋放掉，以保證重新上電時該復位電路能夠可靠地產生一定延時的低電平復位信 號。復位電路保證系統上電時能夠可靠復位，以及避免系統運行時電壓不穩定或幹擾等原 因所導致的系統死機或者數據丟失。此外，該復位電路還包括一外部手動按鍵復位開關，以提供外部手動按鍵復位功能，用於用戶手動復位。 請參閱圖3，電源管理模塊包括開關穩壓器1 ，線性穩壓器(LD0) 1至3和開關穩壓 器2，並且按照如圖3連接關係形成電源網絡。電源管理模塊的作用是在主控模塊的控制 下，為系統各個功能模塊提供持續穩定的直流電源。主控模塊根據需要產生控制信號，由電 源管理模塊控制打開或關閉某一功能模塊的電源。電源管理模塊開關穩壓器1和開關穩 壓器2採用寬輸入範圍，低靜態電流和高輸出穩定度的降壓型開關穩壓器。電源管理模塊 LD01至LD03採用低壓差，高輸出穩定度和低靜態電流的線性穩壓器。 請參閱圖4，系統信號採集模塊負責發動機狀態檢測、中控鎖狀態檢測和車門狀態 檢測，其包括兩種檢測電路，分別檢測高電平有效信號和低電平有效信號，兩種電路都包括 光電耦合器和分離器件，按照如圖3方式連接構成。該信號採集模塊採集這些系統信號，傳 遞到主控模塊，該主控模塊根據這些信號決定要不要報警。例如，如果當前系統處於設防狀 態，此時如果檢測到發動機啟動這樣的狀態，那麼系統就馬上報警，中控鎖狀態信號，還有 車門狀態信號，也都是用來做報警用的，還有用戶也可以通過發送簡訊查詢車輛的狀態，這 些狀態實際上就是車門，車鎖狀態等等，這些狀態都是要通過這些相應的採集電路獲取，然 後將信號傳到主控模塊，主控模塊再通過簡訊發送到用戶手機。 系統信號採集模塊採用光電耦合器檢測來自汽車電路的發動機狀態、中控鎖狀態 和車門狀態信號，由於光電耦合器在物理上將信號的輸入和輸出在電氣連接上完全隔離， 而且光電耦合器是電流驅動型器件，因此光電耦合器能夠抑制輸入信號的瞬態噪聲幹擾， 對背景噪聲也有很好的抑制作用，可以很好地避免惡劣的汽車電氣環境強烈的噪聲幹擾所 可能導致的系統誤動作，保證了系統可靠工作。 發動機啟動信號是高電平有效信號，當發動機啟動的時候，啟動信號經過電阻R 驅動光電耦合器輸入二極體發光，光電耦合器輸出端產生一個電平跳變信號，輸入至主控 模塊輸入埠 ，主控模塊因而檢測到發動機啟動事件。 車門的開關狀態信號是隨著車門的打開或關閉呈低電平或高電平，當車門關閉 時，信號高電平。當車門打開時，信號低電平。當車門打開，低電平信號通過1N4148驅動光 電耦合器內部發光二極體發光，光電耦合器輸出端產生電平跳變，輸入至主控模塊信號輸 入埠 ，主控模塊根據電平信號的高低，判斷車門的開/關狀態。 中控鎖狀態信號是隨著中控鎖上鎖或解鎖而呈現高電平或低電平。當中控鎖打開 或者關閉事件發生時，打開或關閉信號通過1N4148驅動光電耦合器內部發光二極體發光 或不發光，從而在光電耦合器輸出一個電平跳變信號，這個跳變信號被主控模塊接收，根據 信號的電平高低，判斷中控鎖是處於上鎖狀態還是解鎖狀態。 瞬態電壓抑制器的作用是抑制來自汽車電路的浪湧噪聲或瞬態電壓脈衝，保護光 電耦合器信號輸入電路。 當然，檢測電路還可以是正/負脈衝檢測電路或電平跳變沿檢測電路，在此不再 詳細列舉。 請參閱圖5，GSM通信模塊由GSM組模、SIM卡槽、麥克風和外圍分離阻容器件按圖 5方式連接構成。其中麥克風用於實現語音輸入功能，提供系統監聽功能。SIM卡槽用於 SIM卡安裝。GSM通信模塊用於系統和用戶的語音通信以及簡訊通信。主控模塊由串行通 信接口通過GSM模塊來接聽用戶撥打過來的電話，接收用戶發送過來的簡訊。並且在需要撥打報警電話或者需要發送簡訊的時候，主控模塊通過GSM模塊來撥號用戶號碼，或者發 送簡訊至用戶手機或固定電話機。 GSM通信模塊的另外一個功能是在主控模塊通過串口的控制下，產生DTMF多音雙 頻信號，完成防盜器與用戶手機之間的通信，產生系統對用戶手機播放的操作提示聲音，並 接收用戶手機的按鍵操作命令所產生的DTMF音頻信號，將DTMF音頻信號傳送至音頻解調 模塊(本實施例即為DTMF接收解調模塊)，轉換成指令碼輸入到主控模塊進行識別，完成相 應的操作。 請參閱圖6，該DTMF接收解調模塊由DTMF解調晶片和外圍分離阻容器件、NPN三 極管和晶振電路如圖6方式連接構成。該DTMF接收解調模塊的功能是接收來自GSM模塊 的DTMF音頻信號，解調之後輸出4位的二進位機器碼，提供給主控模塊識別、操作。當用戶 通過手機接通GSM模塊之後，用戶按手機某按鍵，GSM便會接收到該按鍵的DTMF音頻信號， DTMF音頻信號傳輸至DTMF接收解調模塊的音頻輸入端，此時在DTMF接收解調模塊的輸出 端便輸出相應的4位二進位機器碼，主控模塊根據二進位碼所代表的指令，控制操作執行 模塊執行相應的動作。 DTMF接收解調模塊的工作開關狀態是受到主控模塊控制的。主控模塊通過連接至 三極體Q基級的控制信號來控制三極體Q的截至或飽和導通，從而控制DTMF接收解調晶片 的開/關使能信號引腳的電平狀態，控制DTMF接收解調晶片工作或者關閉。DTMF接收解調 電路在主控模塊的控制下一般處於關閉狀態，這樣的優勢在於可以降低系統功耗，也避免 了噪聲幹擾而導致多餘的解調信號輸出。 另夕卜，GSM模塊還實現用戶通過手機或固定電話主動設防、撤防操作。
請參閱圖7，操作執行模塊包括閃燈信號發生器，繼電器驅動器和繼電器，並且按 照如圖7方式連接構成。閃燈信號發生器由555時基集成電路以及外圍分離器件按如圖7 方式連接構成。閃燈信號發生器在主控模塊的控制下，產生頻率大約2Hz的方波脈衝信號， 用於控制轉向燈的閃爍。閃燈信號發生器的開/關控制信號來自於主控模塊，閃燈信號輸 出連接至繼電器驅動器。繼電器驅動器連接7路繼電器，在輸入信號的控制下，實現繼電器 線圈的通斷，從而控制繼電器觸點的閉合和分離，達到控制輸出的目的。繼電器輸入信號除 了有2路來自於閃燈信號發生器之外，其它6路皆來自於主控模塊，主控模塊按照需要執行 的操作，將連接於繼電器控制器的輸入端的相應的信號線置成有效狀態，由繼電器驅動器 的輸出來控制相應的繼電器動作，完成主控模塊產生命令到動作的執行。該操作執行模塊 包括7個繼電器，其中一個繼電器用於控制警號的開/關，兩個繼電器用於控制汽車左/右 兩個轉向燈的閃爍，兩個繼電器用於控制中控鎖的上鎖或解鎖，剩下兩個繼電器用於控制 引擎控制器或油路控制器的打開或關閉。 其中，本實施例提供的引擎/油路控制器特別採用磁保持繼電器控制其打開或關 閉。請參閱圖8，引擎/油路控制器主要由一個磁保持繼電器構成，操作執行模塊根據主控 模塊的控制命令，產生正相或反相的電流通過繼電器線圈，在線圈內通過的電流持續一定 時間之後，繼電器觸點發生分離或吸合動作，由於磁保持繼電器自身結構特點，觸點動作之 後即使是線圈電流撤離，觸點仍然會保持住當前狀態，而不需要線圈內電流的維持，因此採 用這種方式所製造的引擎/油路控制器，能夠達到防止破壞的目的，並且在使用的時候，不 需要持續的電流維持，節省了汽車的能耗。磁保持繼電器，包括單穩(態)繼電器，皆屬於本發明所述範疇。另外，有雙線圈型和單線圈型磁保持繼電器，也屬於本發明的所述範疇。
請參閱圖9，該次聲傳感模塊包括次聲傳感器模組和分離阻容器件等元件，按照如 圖9方式連接。眾所周知，一般情況下，用戶在離開汽車時，車輛是關好門窗而處於密封狀 態，當車輛遭到盜賊破壞，例如盜賊強行打開車門或破碎車窗玻璃時，會產生次聲波。次聲 傳感模塊感應該次聲波信號，輸出電信號，輸入至主控模塊，主控模塊接收該信號後經過處 理髮出控制信號，可控制操作執行模塊關閉引擎/油路控制器，和/或可控制GSM模塊給用 戶發出警報，例如撥打電話或發送信息。另外，根據選用的次聲傳感模組型號的不同，其可 將該次聲波信號轉換為不同的電信號。該電信號包括模擬量的電信號或數字量電信號，模 擬量電信號又包括電壓信號和電流信號，數字量電信號包括高/低電平信號、電脈衝信號、 數字編碼信號等，皆屬於本發明採用的次聲波傳感模塊所述範圍。以及當該次聲傳感模組 輸出的該電信號電平與該主控模塊可接收的電信號電平不相匹配時，可以在該次聲傳感模 塊與該主控模塊之間連接一NPN三極體進行電平轉換使其匹配，或採用其它電平轉換電路 實現電平匹配。 次聲傳感模塊可以監測車輛門窗打開和關閉事件，可以監測車窗玻璃破碎事件，
由於周圍環境中的次生波幹擾相對較少，同時汽車內部屬於密閉空間，因此採用該次聲傳
感模塊感應汽車被盜時必須破門窗而產生的次聲信號報警，報警準確率高。。 請參閱圖10， GPS定位模塊包括UBLOX公司高性能GPS信號接收模組。該GPS接
收模塊還包括3V/5V有源GPS接收天線、3V備用電池及充電電路、USB接口電路單元以及多
個分離阻容器件按照如圖11方式連接構成。 GSP接收模塊接收衛星定位信息，轉換成經緯度和速度信息傳送至主控模塊。該
GPS模塊具有定位精度高，定位速度快等特點。 USB接口電路用於GPS接收模塊和外界設備之間的通信。 主控模塊通過電源管理模塊來控制GPS模塊電源的通斷，達到控制GPS模塊工作 的目的。通常GPS模塊處於關閉狀態，主控模塊控制每隔一段時間，例如30分鐘，啟動一次 GPS接收模塊工作，用於GPS模塊內部信息更新，更新完畢主控模塊即關閉GPS接收模塊電 源，以節省電能消耗。當用戶需要GPS信息的時候，主控模塊打開GPS接收模塊電源，獲取 GPS數據之後，再關閉GPS模塊。自動設防撤防模塊，其功能是通過汽車中控鎖落鎖信號、汽車中控鎖解鎖信號和 汽車ACC信號，由主控模塊根據三個信號狀態協同處理來實現的。其包括一檢測電路單元 以及一執行程序單元，該檢測電路單元包括三條檢測電路，該三條檢測電路分別與控鎖落 鎖信號輸出端、中控鎖解鎖信號輸出端和ACC信號輸出端連接，用以檢測中控鎖落鎖信號 或與中控鎖落鎖信號相關的信號、中控鎖解鎖信號或與中控鎖解鎖信號相關的信號以及 ACC信號；該檢測電路單元的輸出端與該主控模塊一輸入端連接；該執行程序單元集成於 該主控模塊中，與該檢測電路單元連接，根據該檢測電路單元輸送的信號判斷並執行設防 或撤防動作。 其中該檢測電路可以為高/低電平檢測電路、正/負脈衝檢測電路或電平跳變沿 檢測電路。具體來說，本實施例中三條檢測電路同時採用高電平檢測電路，如圖ll所示，其 中第一路用於採集汽車中控鎖落鎖信號或其它與中控鎖落鎖信號相關的信號；第二路用於 採集汽車中控鎖解鎖信號或其它與中控鎖解鎖信號相關的信號；第三路用於採集汽車ACC
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具體的，第一檢測電路由圖11中所示組件連接構成，將中控鎖落鎖信號連接至自 動設防撤防模塊的設防檢測信號輸入埠 ，經過瞬態抑制器D之後，經過電阻R驅動光電耦 合器輸入端，光電耦合器輸入端反向並聯一個二極體1N4148 ，用於抑制反相信號，保護光電 耦合器的輸入埠。光電耦合器輸出端通過電阻R上拉至電源VCC，並且連接一個濾波電容 C，連接至主控模塊信號輸入端。 第二檢測電路由圖11中所示組件連接構成，將中控鎖解鎖信號連接至自動設防 撤防模塊的撤防檢測信號輸入埠 ，經過瞬態抑制器D之後，經過電阻R驅動光電耦合器輸 入端，光電耦合器輸入端反向並聯一個二極體1N4148，用於抑制反相信號，保護光電耦合器 的輸入埠 。光電耦合器輸出端通過電阻R上拉至電源VCC，並且連接一個濾波電容C，連 接至主控模塊信號輸入端。 第三檢測電路由圖11中所示組件連接構成，將汽車ACC信號經過瞬態抑制器D之 後，經過電阻R驅動光電耦合器輸入端，光電耦合器輸入端反向並聯一個二極體1N4148，用 於抑制反相信號保護光電耦合器的輸入埠 。光電耦合器輸入埠通過電阻R上拉至電源 VCC，並連接一個濾波電容C，連接至主控模塊信號輸入端。 主控模塊通過ACC信號判斷汽車是否處於熄火關閉狀態或開啟狀態，用於配合中 控鎖上鎖信號和中控鎖解鎖信號，來實現自動設防和自動撤防操作。ACC信號無效，表示汽 車啟動鑰匙處於啟動旋紐的OFF位或者鑰匙拔出，此時汽車處於熄火關閉狀態；ACC信號有 效，表示汽車啟動鑰匙處於啟動旋紐的ACC位或者0N位或START位，此時汽車處於通電狀 態或者啟動狀態。 當汽車中控鎖落鎖時，落鎖信號通過電阻R驅動光電耦合器內部的發光二極體發
光，於是光電耦合器輸出一個電平跳變，並且輸入至主控模塊信號輸入埠 ，主控模塊檢測
到輸入信號電平的跳變之後，接著檢測汽車ACC信號，如果ACC此時處於關閉狀態，則主控
模塊執行自動設防操作，否則，主控模塊認為汽車處於使用狀態，不做處理。 當汽車中控鎖解鎖時，解鎖信號通過電阻R驅動光電耦合器內部的發光二極體發
光，於是光電耦合器輸出一個電平跳變，並且輸入至主控模塊信號輸入埠 ，主控模塊檢測
到輸入信號電平的跳變之後，接著檢測汽車ACC信號，如果ACC此時處於關閉狀態，則主控
模塊執行自動撤防操作，否則，主控模塊認為汽車處於使用狀態，不做處理。 中控鎖落鎖信號包括中控鎖電機驅動信號，中控鎖控制器上鎖控制信號，中控鎖
控制按鈕控制信號或其它與中控鎖落鎖操作相關聯的信號。 本發明提供的汽車管理系統，其主控模塊根據三條檢測電路輸入的信號識別出汽
車當前狀態為停車並且駕駛員離開狀態或者駕駛員準備開車狀態，從而自動進行設防或撤
防操作。這樣省去了傳統防盜器需要使用無線遙控器來進行系統設防、撤防的麻煩，並且可
以避免因為無線遙控編碼容易被截獲、識別的隱患，也省略了攜帶遙控器的麻煩。 比起傳統遙控器的檢測方法，該功能採用光電耦合器檢測來自汽車電路的輸入信
號，由於光電耦合器在物理上將信號的輸入和輸出在電氣連接上完全隔離，而且光電耦合
器是電流驅動型器件，因此光電耦合器能夠抑制輸入信號的瞬態噪聲幹擾，對背景噪聲也
有很好的抑制作用，可以很好地避免惡劣的汽車電氣環境強烈的噪聲幹擾所可能導致的系
統誤動作，保證了系統可靠工作。
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該汽車管理系統執行自動設防撤防功能的方法如圖12所示，包括步驟啟動一汽 車管理系統，分別檢測中控鎖落鎖信號和解鎖信號；如果有中空鎖落鎖信號，則進一步檢測 ACC信號；如果ACC信號無效，則自動執行設防動作；如果有中控鎖解鎖信號，則進一步檢測 ACC信號；如果ACC信號無效，則自動執行撤防動作。 汽車管理系統進入設防狀態之後，系統進入警戒狀態，主控模塊實時檢測來自系 統信號採集模塊的發動機狀態信號、中控鎖狀態信號和車門開關信號，以及來自次聲傳感 模塊的車門窗打開或破碎事件，和來自GPS模塊的車輛位置信息。如果此時這些信號有效， 或GPS位置信息發生變化，則主控模塊控制操作執行模塊執行相關的斷油斷電操作，並電 話報警。 汽車管理系統進入撤防狀態後，系統撤銷警戒，上述來自系統信號採集模塊的發 動機狀態信號、中控鎖狀態信號和車門開關信號，以及來自次聲傳感模塊的車門窗打開或 破碎事件，和來自GPS模塊的車輛位置信息不會引起報警。 無論處於設防狀態還是撤防狀態，汽車管理系統都會實時檢測來自自動設防/ 撤防模塊的自動設防/撤防信號，並執行設防/撤防操作；自動接聽外界撥入的電話和自動 接收外界發送過來的簡訊，並且執行相應的操作。 優選的，用戶還可通過一電話機向該汽車管理系統發送簡訊設置系統密碼，用戶 在進行任意系統操作前都需要輸入該系統密碼作為登陸身份確認。當密碼連續輸入錯誤超 過三次，系統自動終止操作並簡訊報警。 具體的，用戶通過手機發送簡訊命令來設置系統密碼。在有電話撥通系統並且與 其建立通信連接之後，系統處於等待密碼狀態，此時用戶需要通過電話按鍵輸入正確的密 碼，之後便可登陸系統進行其它操作。如果用戶輸入錯誤密碼，系統會將輸入錯誤的次數自 動記錄下來，如果用戶連續三次都輸入了錯誤的密碼，系統就會記錄到三次連續的錯誤輸 入，然後系統不再接收用戶的繼續輸入操作，而是自動掛斷電話，隨之發送簡訊到系統預先 設置好的報警號碼，報警當前系統密碼有受到攻擊的危險。系統密碼的設置和三次錯誤輸 入密碼就自動終止操作這些功能，都是由主控模塊通過其內部運行的軟體程序所實現的。
本汽車管理方法通過電話機向該汽車管理系統發送簡訊設置系統密碼的步驟，使 得用戶在進行任意系統操作前都需要輸入該系統密碼作為登陸身份確認，為減少汽車被盜 風險又增加了一道籌碼。而且當密碼連續輸入錯誤超過三次，系統可自動終止操作並簡訊 報警，進一步增強汽車管理系統的安全防盜可靠性。 雖然前面做了詳細的說明和介紹，也有相應詳細的示意圖和具體實施例做輔助說 明，但對本領域的技術人員來說，在權利要求範圍內顯然可以有各種各樣的改進，這並不脫 離本發明的精神和範圍，因此，上述相應的說明及相應的實施例並不意味著對本發明的限 制。
1權利要求
一種汽車管理系統，其包括一主機及一電話機，該主機包括一電源管理模塊以及分別與該電源管理模塊電連接的一主控模塊，用於協調控制該汽車管理系統的工作，並運行系統軟體程序；一系統信號採集模塊，其輸出埠與該主控模塊的輸入埠連接，用於檢測發動機、中控鎖以及車門狀態，並將該發動機、中控鎖和車門開關狀態信號傳遞給主控模塊；一GSM通信模塊，其經由串行通信口及相應控制信號線與主控模塊連接，用於系統和用戶的語音通信、簡訊通信以及DTMF通信；一操作執行模塊，其輸入埠與主控模塊的輸出埠連接，用於接收該主控模塊輸入的控制信號，分別執行警號的開/關、轉向燈的閃爍、中控鎖的上鎖或解鎖、引擎控制器或油路控制器的打開或關閉；以及一自動設防撤防模塊，其包括一檢測電路單元以及一執行程序單元，該檢測電路單元包括三條檢測電路，該三條檢測電路分別與中控鎖落鎖信號輸出端、中控鎖解鎖信號輸出端和ACC信號輸出端連接，用以檢測中控鎖落鎖信號或與中控鎖落鎖信號相關的信號、中控鎖解鎖信號或與中控鎖解鎖信號相關的信號以及ACC信號；該檢測電路單元的輸出端與該主控模塊一輸入端連接；該執行程序單元集成於該主控模塊中，與該檢測電路單元連接，根據該檢測電路單元輸送的信號判斷並執行設防或撤防動作。
2. 如權利要求1所述的汽車管理系統，其特徵在於，該檢測電路為高/低電平檢測電 路、正/負脈衝檢測電路或電平跳變沿檢測電路。
3. 如權利要求1所述的汽車管理系統，其特徵在於，該三條檢測電路分別為 一第一檢測電路，其包括與該中控鎖落鎖信號輸出端連接的一電阻R、含有與該電阻R串聯的發光二極體的一光電耦合器、與該發光二極體反向並聯的一 1N4148 二極體以及相 應的電阻元件，該光電耦合器輸出端連接主控模塊輸入端且上拉至電源VCC，用於檢測中控 鎖落鎖信號或與中控鎖落鎖信號相關的信號；一第二檢測電路，其包括與中控鎖解鎖信號輸出端連接的一電阻R、含有與該電阻R串 聯的發光二極體的一光電耦合器、與該發光二極體反向並聯的一 1N4148 二極體以及相應 的電阻元件，該光電耦合器輸出端連接主控模塊輸入端且上拉至電源VCC，用於檢測中控鎖 解鎖信號或與中控鎖解鎖信號相關的信號；一第三檢測電路，其包括與ACC信號輸出端連接的一電阻R、含有與該電阻R串聯的發 光二極體的一光電耦合器、與該發光二極體反向並聯的一 1N4148二極體以及相應的電阻 元件，該光電耦合器輸出端連接主控模塊輸入端且上拉至電源VCC，用於採集ACC信號。
4. 如權利要求1所述的汽車管理系統，其特徵在於，該汽車管理系統還包括一次聲傳 感模塊，其輸出端與該主控模塊的一輸入端連接，用以感應外界次聲波信號並將該次聲波 信號轉換為電信號輸入至該主控模塊，該主控模塊根據該次聲傳感模塊輸入的信號變化判 斷車輛門窗開關或破碎事件。
5. 如權利要求1所述的汽車管理系統，其特徵在於，該主控模塊中包括一復位電路，當 系統上電時，該復位電路給該主控模塊的處理器提供一復位信號，使該主控模塊正常啟動。
6. 如權利要求5所述的汽車管理系統，其特徵在於，該復位電路包括連接至系統電源 VCC的一電阻，與該電阻並聯的負極連接至系統電源VCC的二極體1N4148，相互並聯的兩個 電容以及一首動復位開關；其中，該二極體1N4148正極連接於該電阻另一端，並且連接至主控模塊的復位輸入端；該相互並聯的電容一端連接該主控模塊復位輸入埠 ，另外一端 接地；該手動復位開關一端連接該主控模塊復位輸入埠 ，另一端接地。
7. 如權利要求1所述的汽車管理系統，其特徵在於，該操作執行模塊包括一磁保持繼 電器，用以引擎控制器或油路控制器的打開或關閉，該磁保持繼電器由兩控制觸點端串聯 在引擎/油路控制電路中，該磁保持繼電器的控制線圈兩端分別與操作執行模塊控制埠 相連接。
8. —種汽車管理方法，其包括下列步驟啟動一汽車管理系統，分別檢測中控鎖落鎖信號和解鎖信號； 如果有中空鎖落鎖信號，則進一步檢測ACC信號； 如果ACC信號無效，則自動執行設防動作； 如果有中控鎖解鎖信號，則進一步檢測ACC信號； 如果ACC信號無效，則自動執行撤防動作。
9. 如權利要求8所述的汽車管理方法，其特徵在於，用戶通過一電話機向該汽車管理 系統發送簡訊設置系統密碼，用戶在進行任意系統操作前都需要輸入該系統密碼作為登陸 身份確認。
10. 如權利要求9所述的汽車管理方法，其特徵在於，當密碼連續輸入錯誤超過三次， 系統自動終止操作並簡訊報警。
全文摘要
本發明涉及一種汽車管理系統及其管理方法。該汽車管理系統包括一主機及一電話機，該主機包括一電源管理模塊以及分別與該電源管理模塊電連接的一主控模塊、一系統信號採集模塊、一GSM通信模塊、一操作執行模塊以及一自動設防撤防模塊，用以檢測中控鎖落鎖信號或與中控鎖落鎖信號相關的信號、中控鎖解鎖信號或與中控鎖解鎖信號相關的信號以及ACC信號並根據這些信號自動執行設防或撤防動作。該汽車管理系統及其管理方法帶來的自動設防撤防的功能不但省去用戶使用遙控器人工設防/撤防的麻煩，而且避免了忘記設防、遙控器丟失或者遙控密碼被截獲、破解的隱患，因此更加人性化、智能化，且可靠防盜。
文檔編號H04W4/14GK101704360SQ200810220548
公開日2010年5月12日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者楊多猛, 楊多群, 楊多勝, 楊多榮, 鮑星合 申請人:廣州中沙橋汽車用品有限公司;上海創頤電子科技有限公司