基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统

1.一种基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统，其特征是：由车载电子反劫持模块、智能手机、web service服务器、数据库服务器以及GIS服务器组成，其中车载电子反劫持模块和智能手机通过自身所带的GPRS/3G模块分别与web service服务器、GIS服务器进行无线连接，车载电子反劫持模块和智能手机通过自身所带的GPS模块与GPS卫星进行无线通讯，web service服务器与数据库服务器连接；
车载电子反劫持模块的控制电路控制喇叭鸣叫以及位于汽车发动机节气门上的电磁阀的闭合或开启，从而实现封堵或打开汽车发动机节气门的功能；
智能手机和车载电子反劫持模块均具有GPRS/3G模块，使用移动运营商提供的SIM卡，通过无线基站无线连接至互联网，与web service服务器连接，web service服务器与数据库服务器连接；
web service服务器提供支持服务，接受车载电子反劫持模块和智能手机的连接请求，为其提供信息存储、车主命令传达服务；数据库服务器存储汽车位置状态命令信息，包括反劫持模块产品信息、实时经纬度、汽车当前状态、车主命令信息；
GIS服务器包括google maps服务器以及MapABC电子地图服务器进行提供地理信息，用来提供被劫持汽车所在道路、道路交通状况是否拥堵、是否位于主干道的地理信息；GPS卫星向车载电子反劫持模块以及智能手机提供所处地理位置的经纬度信息；
智能手机内装载有反劫持软件，软件上设有“一键报警停车”键和“一键停车”键；当汽车和车主遭遇双重劫持时，车主通过按动 “一键报警停车”键进行报警、停车、鸣叫呼救，或按动“一键停车”键进行停车、鸣叫呼救、使劫匪惊恐弃车逃跑；
按动 “一键报警停车”键后，通过web service服务器提供的服务，将系统状态由“正常状态”更改为“劫持状态”，车载电子反劫持模块将正常工作模式下每3分钟向web service服务器发出的服务申请变为每0.5秒钟向其发出服务申请，以应对车主通过智能手机客户端可能下达的发动机停车指令，并通过GPS模块、web service服务器和google maps或MapABC第三方的GIS服务器随时提供汽车所在的精确位置；智能手机将地理位置连同车主信息和车辆信息，不间断的发送至警方短信平台，并且单侧静音接通110报警电话的方式向警方求救，车载电子反劫持模块根据汽车所在的地理坐标，利用google maps或MapABC第三方的GIS服务器提供的服务，判断汽车当前所在的道路是否拥堵以及是否为主干道，如道路拥堵或是主干道，则控制电磁阀封堵汽车节气门，汽车发动机自动熄火，并通过喇叭播放求救声音；
按动“一键停车”键后，控制电磁阀封堵汽车节气门，直接使汽车发动机停车熄火停车，同时通过喇叭播放求救声音。
2.根据权利要求1所述的基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统，其特征是：采用电磁阀闭合阀门封堵汽车发动机节气门的方式使汽车熄火停车，节气门闭合后空气无法进入从而造成发动机停车，在没有车主发出恢复“正常状态”的命令之前，汽车无法开启，直到车主通过智能手机客户端软件发出恢复“正常状态”的命令后，电磁阀打开阀门，汽车发动机恢复发动能力。

基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统\n[0001] （一）技术领域\n[0002] 本发明涉及一种汽车反劫持系统，特别涉及一种基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统。\n[0003] （二）背景技术\n[0004] 长期以来，经常有汽车车主遭到劫持的案件发生，如何在车主遭遇汽车和人身双重劫持的情况下，将遭劫持信息在保障人身安全的前提下，及时、准确的传递给警方，帮助警方及时防范破获此类重特大刑事案件一直是警方的一道难题，至今，仍未有针对此种需求的专门的解决手段和技术方案。\n[0005] （三）发明内容\n[0006] 本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种在汽车和车主遭到双重劫持的情况下能够向警方自动报警并有效阻吓劫匪的汽车反劫持防护系统。\n[0007] 本发明是通过如下技术方案实现的：\n[0008] 一种基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统，其特征是：由车载电子反劫持模块、智能手机、web service服务器、数据库服务器以及GIS服务器组成，其中车载反劫持模块和智能手机通过自身所带的GPRS/3G模块分别与web service服务器、GIS服务器进行无线连接，车载反劫持模块和智能手机通过自身所带的GPS模块与GPS卫星进行无线通讯，web service服务器与数据库服务器连接。\n[0009] 该基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统，所述车载反劫持模块包括ARM7微处理器、GPS定位模块、GPRS/3G无线通讯模块以及控制电路，通过控制电路控制喇叭鸣叫以及位于汽车发动机节气门上的电磁阀的闭合或开启，从而实现封堵或打开汽车发动机节气门的功能。所述智能手机和车载电子反劫持模块均具有GPRS/3G模块，使用移动运营商提供的SIM卡，通过无线基站无线连接至互联网。所述web service服务器、数据库服务器以及GIS服务器均具有独立静态IP，其中web service服务器和GIS服务器能同时开放多个端口和移动手机终端以及车载电子反劫持模块通信，web service服务器提供支持服务，数据库服务器存储汽车位置状态命令信息，GIS服务器包括google maps服务器以及MapABC电子地图服务器，用以提供地理信息。所述智能手机内装载有反劫持软件，软件上设有“一键报警停车”键和“一键停车”键。当汽车和车主遭遇双重劫持时，车主通过智能手机客户端软件，以短信和单侧静音接通110报警电话的方式向警方求救，同时通过智能手机客户端软件自动控制汽车在一定情况下熄火停车并通过喇叭鸣叫呼救。当发生汽车和车主的双重劫持时，车主使用智能手机客户端软件，通过web service服务器以及GIS服务器提供的服务取得汽车和自己所在的最新的地理位置，连同车主信息和车辆信息，不间断的发送至警方短信平台。车载电子反劫持模块能够根据汽车所在的地理坐标，利用GIS服务器提供的服务，判断汽车当前所在的道路是否拥堵以及是否为主干道，如道路拥堵或是主干道，则汽车发动机自动熄火，并通过喇叭播放求救声音。车载电子反劫持模块能够根据车主的停车命令，迅速予以熄火停车，并通过喇叭播放求救声音。采用电磁阀闭合阀门封堵汽车发动机节气门的方式使汽车熄火停车，在没有车主恢复“正常状态”的命令之前，汽车无法开启，直到车主通过智能手机客户端软件发出恢复“正常状态”的命令后，电磁阀打开阀门，汽车发动机恢复发动能力。\n[0010] 本发明的有益效果是：该基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统，运用移动通讯终端、GPS定位以及嵌入式前沿技术，为普通的有车一族尤其是出租车司机的人身车辆的安全保障搭建了一个可靠的保障平台，在汽车和车主遭遇双重劫持下能够向警方自动报警并有效阻吓劫匪，且全部操作采用“一键式”自动完成，简单方便，具有广阔的市场空间。\n[0011] （四）附图说明\n[0012] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。\n[0013] 附图1为本发明基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统的示意框图。\n[0014] 附图2为本发明车载电子反劫持模块的示意框图。\n[0015] 附图3为本发明车载电子反劫持模块主板电路供电的示意框图。\n[0016] 附图4为本发明手机终端软件模块的示意框图。\n[0017] 附图5为本发明反劫持求救、自救执行过程的示意框图。\n[0018] （五）具体实施方式\n[0019] 附图为本发明的一种具体实施例。\n[0020] 图1中，该基于移动通讯技术的汽车反劫持防护系统，由车载电子反劫持模块、智能手机、web service服务器、数据库服务器以及GIS服务器组成，其中车载反劫持模块和智能手机通过自身所带的GPRS/3G模块分别与web service服务器、GIS服务器进行无线连接，车载反劫持模块和智能手机通过自身所带的GPS模块与GPS卫星进行无线通讯，web service服务器与数据库服务器连接。车载反劫持模块包括ARM7微处理器、GPS定位模块、GPRS/3G无线通讯模块以及控制电路，通过控制电路控制喇叭鸣叫以及位于汽车发动机节气门上的电磁阀的闭合或开启，从而实现封堵或打开汽车发动机节气门的功能。智能手机和车载电子反劫持模块均具有GPRS/3G模块，使用移动运营商提供的SIM卡，通过无线基站无线连接至互联网。web service服务器、数据库服务器以及GIS服务器均具有独立静态IP，其中web service服务器和GIS服务器能同时开放多个端口和移动手机终端以及车载电子反劫持模块通信，web service服务器提供支持服务，接受车载电子反劫持模块和智能手机的连接请求，为其提供信息存储、车主命令传达等服务；数据库服务器存储汽车位置状态命令信息，包括反劫持模块产品信息、实时经纬度、汽车当前状态、车主命令信息等；GIS服务器包括google maps服务器以及MapABC电子地图服务器进行提供地理信息，用来提供汽车所在道路、道路交通状况等地理信息。GPS卫星向车载电子反劫持模块以及智能手机提供所处地理位置的经纬度信息。\n[0021] 车载电子反劫持模块以及车主所持智能手机终端，通过自身所带的GPS模块与卫星进行无线通讯；车载电子反劫持模块以及车主所持智能手机终端，通过自身所带的GPRS模块或3G模块无线接入互联网与GIS服务器进行连接；车载电子反劫持模块以及车主所持智能手机终端，通过自身所带的GPRS模块或3G模块无线接入互联网，与生产车载电子反劫持模块产品的厂商提供的web service服务器连接；生产车载电子反劫持模块的厂商提供的web service服务器与该厂商提供数据库服务器连接；车载电子反劫持模块，连接有若干控制电路和设备；智能手机通过移动通讯网络，在必要时与警务短信接收平台以及110警务电话平台取得联系。车载电子反劫持模块购买后，需通过网络，借助web service服务器对产品进行注册登记，将与之捆绑关联的智能手机号码通过web service服务器的服务存入数据库服务器中。当汽车和车主遭遇双重劫持时，车主通过智能手机客户端软件，以短信和单侧静音接通110报警电话的方式向警方求救，同时通过智能手机客户端软件自动控制汽车在一定情况下熄火停车并通过喇叭鸣叫呼救。当发生汽车和车主的双重劫持时，车主使用智能手机客户端软件，通过web service服务器以及GIS服务器提供的服务取得汽车和自己所在的最新的地理位置，连同车主信息和车辆信息，不间断的发送至警方短信平台。车载电子反劫持模块能够根据汽车所在的地理坐标，利用GIS服务器提供的服务，判断汽车当前所在的道路是否拥堵以及是否为主干道，如道路拥堵或是主干道，则汽车发动机自动熄火，并通过喇叭播放求救声音。车载电子反劫持模块能够根据车主的停车命令，迅速予以熄火停车，并通过喇叭播放求救声音。采用电磁阀闭合阀门封堵汽车发动机节气门的方式使汽车熄火停车，在没有得到车主恢复“正常状态”的手机命令之前，汽车无法开启，直到车主通过智能手机客户端软件发出恢复“正常状态”的命令后，电磁阀打开阀门，汽车发动机恢复发动能力。\n[0022] 图2中，车载电子反劫持模块是以ARM7微处理器为核心的嵌入式产品。产品主板由ARM7微处理器、GPS模块、GPRS/3G模块、控制喇叭鸣叫以及封堵或打开汽车发动机节气门的电磁阀的控制电路组成。其中车载电子反劫持模块产品主板电源如图3所示，由7805芯片对车载蓄电池电压降压得到，喇叭和电磁阀也由汽车本身的蓄电池进行供电。为使得产品能够保持较好的定位和通讯信号，并考虑到产品在劫持情况下应具有不易发现的特点，车载电子反劫持模块产品安置于车中控台面板下面，使得其上方仅隔一层塑板，喇叭安置于汽车前盖板下方发动机舱内，电磁阀安装于发动机节气门处。\n[0023] 当处于被劫持状态时，车载电子反劫持模块中的ARM7微处理器对GPS模块进行\n0.5秒间隔的查询，GPS模块根据接收的GPS卫星信号，通过串行通讯，将汽车所在的经纬度数据串行传送给ARM7微处理器，ARM7微处理器通过GPRS/3G模块，使用无线通讯方式连接至互联网上的web service服务器，并以0.5秒的时间间隔将汽车所在经纬度数据通过web service服务器提供的服务，存储在数据库服务器中。web service服务器同时提供将车主通过智能手机终端发送的命令转达车载电子反劫持模块的功能。\n[0024] 车载电子反劫持模块中的封堵或打开汽车发动机节气门的电磁阀，在默认情况下，在车载电子反劫持模块从web service服务器得到汽车处于“劫持状态”得信息后，车载电子反劫持模块会根据上段中讲到的过程执行，同时，以0.5秒的间隔与GIS服务器进行通信，将自身的经纬度数据发送到GIS服务器，并通过GIS服务器提供的服务得到汽车所在的道路交通状况拥挤度、街道名称信息。当ARM7微处理器通过发送回来的信息，判断出汽车所在道路交通状况较繁忙拥堵，或正位于国道、省道或市区的交通主干道，则ARM7微处理器通过信号驱动电磁阀加电封堵汽车节气门，从而造成汽车发动机熄火停车，并通喇叭播放求救声音；车主也可根据汽车周围情况通过采取“一键式”停车的控制方式强制汽车停车，即通过智能手机端软件将发动机停车命令发送给web service服务器，通过web service服务器提供的服务存储至数据库服务器，以0.5秒的间隔通过web service服务器查询车主命令的车载电子反劫持模块根据命令，通过ARM7微处理器信号驱动电磁阀加电封堵汽车节气门，从而达到汽车发动机立即熄火停车，并通喇叭播放求救声音的效果。\n[0025] 图4中，智能手机内设有反劫持软件，软件上设有“一键报警停车”键和“一键停车”键。当车主遭遇汽车和人身的双重劫持时，通过按“一键报警停车”键，智能手机将自动将已经在智能手机客户端软件设置好的本车信息、车主资料信息以及车主和汽车所在的地理位置信息以10分钟的时间间隔不间断的发送到警务短信接收平台，并同时拨打“110”，在手机接通后以震动的方式通知车主。为防止歹徒察觉，以单侧静音的方式（即车主一方只能受话，但无法听到对方的方式）进行通话，从而使警方能够跟踪通话内容，及时掌握现场情况。同时，智能手机将报警停车命令通过GPRS/3G通讯模块以无线方式发送到web service服务器，通过web service服务器提供的服务存储至数据库服务器，以0.5秒的间隔通过web service服务器查询车主命令的车载电子反劫持模块根据命令，以系统默认方式进行停车，或以车主手动的方式进行强制停车，停车同时，喇叭播放求救声音，从而威吓劫匪，达到求救和自救的目的。\n[0026] 图5中，描述了车主遭遇汽车和人身的双重劫持时，利用智能手机报警自救的整个过程。\n[0027] 1.车主通过按动智能手机客户端软件的“一键报警停车”按键，指示系统进行一系列操作：\n[0028] 首先，通过web service服务器提供的服务，将系统状态由“正常状态”更改为“劫持状态”。\n[0029] 其次，车载电子反劫持模块将正常工作模式下每3分钟向web service服务器发出的服务申请变为每0.5秒钟向其发出服务申请，以应对车主通过智能手机客户端可能下达的发动机停车指令，并随时提供汽车所在的精确位置。而为保证智能手机电池的有效电力供给，智能手机客户端对web service服务器的访问，依然限定在在以3分钟为单位，智能手机客户端从事地理位置上传以及随时可能的发动机停车命令的发送。\n[0030] 再次，将车主预先在软件中设定的包括车主汽车的车牌、车辆颜色、型号的车辆信息，包括车主照片在内的身份信息，以及车主和车辆的所在地理位置信息以短信的方式以\n10分钟的时间间隔不间断发送到在软件中设置的警务短信平台。其中地理位置信息是根据智能手机和车载电子反劫持模块中的GPS模块与卫星通讯后得到的经纬度信息，利用GIS服务器提供的有关服务而获得的地理名称。\n[0031] 短信发送完毕后，接着，智能手机会自动拨打110报警电话，接通后以振动方式提醒车主，并以单侧静音的方式保持通话。从而在保障车主通话不被发现的情况下，使得警方得到现场相关信息。\n[0032] 在默认情况下，系统处于“劫持状态”时，车载电子反劫持模块将以０.５秒的时间间隔通过自身所带GPS模块与卫星通讯，得到的汽车所在经纬度信息，利用此经纬度信息通过GIS服务器提供的服务，首先查询汽车所在的道路的路况信息，查看交通是否繁忙，如果繁忙，则车载电子反劫持模块的ARM7微处理器将通过控制电路为位于汽车发动机节气门上的电磁阀加电，封堵节气门，从而造成汽车发动机熄火停车，同时喇叭播放求救声音；\n如果车载电子反劫持模块查询不到路况信息，则通过GIS服务器查询汽车所在的道路信息，如果所在道路是国道、省道或是市区内的交通主干线，将通过ARM7微处理器通过控制电路为位于汽车发动机节气门上的电磁阀加电，封堵节气门，同样造成汽车发动机熄火停车，同时喇叭播放求救声音。智能手机终端的“一键报警停车”健按下后，除按上面的两种默认方式进行工作外，也允许车主根据实际情况操作智能手机客户端，通过web service服务器提供的服务存储至数据库服务器，以0.5秒的间隔通过web service服务器查询车主命令的车载电子反劫持模块根据命令，控制电磁阀封堵节气门，从而造成发动机停车并通过喇叭播放求救声音。其中，系统中设置即时命令发动机停车的优先级要高于默认的两种停车方式。\n[0033] 2.车主也可不通过“一键报警停车”的方式，而根据自己对形势的判断，直接通过智能手机菜单中与“一键报警停车”按键并列的“一键停车”按键，通过web service服务器提供的服务存储至数据库服务器，以0.5秒的间隔通过web service服务器查询车主命令的车载电子反劫持模块根据命令，控制电磁阀封堵汽车节气门，直接使汽车发动机停车熄火，同时通过喇叭播放求救声音。\n[0034] 3.当劫持情况解除后，车主通过点按“一键恢复”按钮，通过web service服务器提供的服务存储至数据库服务器，以0.5秒的间隔通过web service服务器查询车主命令的车载电子反劫持模块根据命令，控制电磁阀打开封堵节气门的阀门，从而恢复汽车发动机的发动能力。同时车载电子反劫持模块对web service服务器的访问间隔以及车载电子反劫持模块的GPS模块与卫星的通讯也恢复到2.5分钟，系统状态由“劫持状态”恢复到“正常状态”。 \n[0035] 系统计数指标如下：\n[0036] （1）GPS模块：\n[0037] 定位精度 ：< 20米\n[0038] 工作温度：-30℃-120℃\n[0039] 工作湿度：≤90%\n[0040] 跟踪灵敏度：≤-160dBm\n[0041] 初始启动灵敏度：≤-142dBm\n[0042] 捕捉灵敏度：≤-148dBm\n[0043] 传输速率:4800~57600bps\n[0044] （2）GPRS/3G模块\n[0045] 工作温度：-30℃-120℃\n[0046] 工作湿度：≤ 90%\n[0047] 供电电压：+5v\n[0048] 传输内容：数据\n[0049] 传输速度：≥80Kbit/s\n[0050] (3)电磁阀\n[0051] 工作环境温度：≤80℃\n[0052] 工作环境压力：≤2个大气压\n[0053] （4）ARM7微处理器：\n[0054] Flash ROM:≥64K\n[0055] 可编程I/0线：≥32根\n[0056] 定时器/计数器：≥2个\n[0057] 中断源：≥4个\n[0058] 操作系统：支持HTTP协议\n[0059] 本发明综合运用移动通讯终端、GPS定位、嵌入式多种前沿技术，实现了在汽车和车主人身双重劫持下，车主对外进行求救和对自己进行自救的功能。发明充分考虑到了在双重劫持下，车主自救的手段和方式，细致设置了求救短信循环发送、110呼救接通震动、通话时单侧静音等功能，使得车主能及时安全的向外界发出求救信息，使得警方能及时准确的掌握现场情况。另外，所设置的“自救”功能，使用全自动的方式，使汽车智能的根据所处的地理位置和路况信息等熄火停车并通过喇叭播放求救声音，从而有效威吓歹徒，使歹徒弃车逃跑，从而达到“自救”的目的。本发明能有效帮助包括出租车司机在内的众多车主降低劫持风险，此外，其封堵发动机节气门造成汽车熄火停车、实时准确的得到被盗汽车位置的功能也可用于汽车加锁防盗、追讨被窃汽车的效果，因此，其拥有广阔的市场发展前景。