GPS车载终端及带有该终端的汽车租赁系统的制作方法

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及GPS车载终端设备及带有该终端的汽车租赁系统。

背景技术：

随着互联网应用的开展，汽车租赁业出现新的互联网租赁模式。包括传统的租赁公司如神州、一嗨，还有易到、PP租车等，都逐步向网络化方向发展。早期传统租赁企业通过发展门店，扩大租赁车辆规模为主，为了是尽早完成布点抢占市场，然后在自有网点、车辆规模的基础上推出网络租车服务，网络租车只是这类企业租赁推广渠道的补充，单点客户的承接量受限于网点车辆规模，虽然可以通过门店调配车源的方式短期满足客户需求，但无形中增加了调车成本，无法快速响应增长的客户需求。神州、一嗨采用的就是这种模式，以自有车辆为基础向网络拓展.

P2P模式，如PP租车、宝驾租车等，这类模式与租赁企业不同，它们是直接让私家车出租，把私家车的空闲时间标上出租价格，租给有需要的人，平台为交易双方提供保险及交易资金转移服务，这种模式得到众多风投机构的认可，短时间内获得大量投资而发展迅速。但是同样这种模式存在法律风险，未能从根本上解决车主的出租交易风险。

不论是采用哪种互联网模式，租赁公司之间网络化经营都难于开展，尤其是中小租赁公司，存在出租率低，客户找不到服务和租赁公司找不到客户的问题，同时由于服务质量难于突破，相互之间只能打价格战，造成恶性循环。

技术实现要素：

本发明通过打造移动互联网的O2O汽车租赁平台，对现有互联网模式和整车企业资源进行全方位优化整合，客户通过线上完成下单、结算，平台根据线上调配，整合中小汽车租赁公司车辆资源，使中小汽车租赁公司之间实现客户资源共享，提高出租率，最大限度减少成本开支、增加营收。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，

GPS车载终端，包括GPS定位模块、断油器模块，其特征在于，还包括主控MCU、GPRS通信模块、RFID磁卡感应模块；GPS定位模块为双GPS定位模块；主控MCU用于实现控制各模块的运行，发送控制指令给各模块；GPRS通信模块用于向终端外部发送数据，接收外部数据并将数据传送给主控MCU；磁卡感应模块由读卡器和磁卡组成，磁卡主要用来记录客户信息，当读卡器验证磁卡信息后，实现无源开关门和插卡启动汽车；读卡器通过天线发送射频信号：当磁卡进入读卡器工作场时，其天线产生感应电流，从而磁卡获得能量被激活并向读卡器发出自身编码信息；读卡器接收到来自磁卡的载波信号，对接收的信号进行解调和解码后，送至主控MCU，主控MCU通过验证磁卡信息，发出指令信号。

本发明的断油器采用载波断油器，在传统的断油的基础上增加原车防盗线圈断路，使主机和断油器之间没有任何控制线，断油器可任意安装在油路线上的任何位置如后座椅下、车尾箱、引擎室中等，偷车贼不易找到断油器隐藏处，增加防盗安全性。

本发明采用GPS定位模块，其中一个为外置常规GPS定位，另一个为内置GPS定位，当外置常规GPS被拆除后，主控MCU检测到连线故障信号，便可从内置GPS模块得到定位数据通过GPRS并发送至系统服务器，车辆管理系统处理相关信息后，便可远程控制断油器控制出租车辆熄火，从而达到防盗的目的。

本发明采用磁卡感应模式，这样客户无需到租赁公司便可可实现一卡授权，一卡可控多辆车的目的。当客户线上预约下单，车辆管理平台便通过GPRS将客户相关识别信息储存到GPS车载终端，客户取车时将磁卡插入感应卡槽，GPS主控系统对用户磁卡信息进行读取，识别磁卡合法性和口令，对合法用户一方面将信号发送至汽车ECU电脑，让ECU电脑启动汽车发动机点火系统，另一方面将客户相关信息上传至车辆管理平台，对非法用户进行报警处理。

本发明的车载GPS终端实现了无源开关门、插卡工防盗启动车辆，双GPS定位、载波断油防盗等相关技术，提高了租赁企业自身对车辆的管理水平、大大降低车辆被盗的风险。

汽车租赁系统，其特征在于，包括GPS车载终端设备、系统服务器、客户端、服务器软件；GPS车载终端设备负责接收、发送GPS定位信息、车辆状态信息和控制信息，实现车辆与调度监控中心信息交换；系统服务器控制协调GPS车载终端设备、客户端、服务器软件的运行，并为其提供数据库支持；服务器软件包括磁卡管理系统、GPS车辆管理系统；GPS车辆管理系统用于实现出租车辆的实时监控与调度。

本发明的汽车租赁系统主要有以下功能：

1.共享客户资源，客户使用记录；抱团取暖共同抵抗大集团的侵蚀；

2.记录商家经纬坐标，方便客户查找附近租赁点；

3.一卡授权，一卡可控多辆车；酒店式管理；

4.双GPS定位，外置常规GPS定位，内置GPS定位；

5.智能卡操作，无源开关门，插卡工防盗启动车辆；

6.无线感应防折，启动电路都架设置芯片感应，无明线设计；

7.系统防盗监控电路，在传统的断油的基础上增加原车防盗线圈断路；

8.提供定位、监控、控车、警报传统服务；

9.增加OBD智能管理，远程车辆检查；

本发明针对汽车租赁行业的应用，打造了全新的O2O汽车租赁平台，通过整合传统租车行业资源，为租车企业提供全新的线上租车的营销模式，提升品牌价值；为消费者提供了一个全国租车资源在线查询、同类型车辆比价挑选的一站式自助租车平台，先用车，后付款的模式，为租车人提供最大限度的服务保障。

附图说明

图1是本发明提出的GPS车载终端设备的结构框图；

图2是磁卡感应系统拓扑图；

图3是磁卡感应模块工作示意图；

图4是磁卡感应原理图；

图5是现有技术中汽车段油电路示意图；

图6是载波断油电路示意图；

图7是GPS车载终端设备设备的原理图；

图8是主控模块原理框图；

图9是GPS模块原理框图；

图10是GPRS模块原理框图；

图11是载波断油发射模块原理框图；

图12是载波断油接收模块原理框图；

图13是带有GPS车载终端终端的汽车租赁系统框图；

图14是磁卡管理系统的功能结构框图；

图15是GPS车辆管理系统系统功能结构图；

图16是租赁汽车的流程图；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

GPS车载终端设备

GPS车载终端设备是汽车租赁平台的前端设备，它是汽车租赁公司监控和调度出租汽车的硬件基础，具有安防报警、剪线报警及远程断油安全保护功能。如图1所示，为GPS车载终端设备的结构框图；GPS车载终端主要由双GPS定位模块、GPRS通信模块、RFID磁卡感应模块、断油器组成。其中磁卡感应模块由读卡器和磁卡组成，磁卡主要用来记录客户信息，当车载读卡器验证磁卡信息后，可实现无源开关门和插卡启动汽车。

本发明通过采用双GPS定位技术，其中一个为外置常规GPS定位，另一个为内置GPS定位，当外置常规GPS被拆除后，主控MCU检测到连线故障信号，便可从内置GPS模块得到定位数据通过GPRS并发送至系统服务器，车辆管理平台处理相关信息后，便可远程控制断油器控制出租车辆熄火，从而达到防盗的目的。

传统的汽车启动防盗设备是在汽车钥匙顶部集成RFID应答器，当一把汽车芯片钥匙被插入到点火锁，转向“接通”或“运行”位置，安装点火锁周围的感应线圈，就会送出一个电磁波。绕组在钥匙芯片辐射，电磁波的电力使电子芯片发出产生编码信号。该信号通常是一个字母数字序列，这被认为是识别码。在感应线圈中读取信号，并把它发送到ECU电脑中识别信号。如果该信号被确认为已经在ECU电脑存储器中的信号，则被ECU电脑接受，ECU控制车辆的其他电子元件被设置成允许执行状态，这时候车辆的发动机可以随意运行启动。

这种启动防盗设备由于不能识别客户信息，一车只有一把钥匙，如果汽车租赁平台采用这种防盗设备，当会员在线上下单后，取车必须到租赁公司拿汽车钥匙，给客户带来不便的同时汽车租赁公司动态管理出租汽车带来困难。

为此，通过改进，本发明的汽车启动防盗设备采用磁卡门禁的方式。这样客户无需到租赁公司便可可实现一卡授权，一卡可控多辆车的目的。当客户线上预约下单，车辆管理平台便通过GPRS将客户相关识别信息储存到GPS车载终端，客户取车时将磁卡插入感应卡槽，GPS主控系统对用户磁卡信息进行读取，识别磁卡合法性和口令，对合法用户一方面将信号发送至汽车ECU电脑，让ECU电脑启动汽车发动机点火系统，另一方面将客户相关信息上传至车辆管理平台，对非法用户进行报警处理。

如图4所示为磁卡感应原理图，磁卡感应模块采用射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，RFID技术是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段，完成非接触式双向通信，获取相关数据的一种自动识别技术。磁卡感应模块分为磁卡和读卡器。读卡器通过天线发送出一定频率的射频信号：当磁卡进入读卡器工作场时，其天线产生感应电流，从而磁卡获得能量被激活并向读卡器发出自身编码等信息；读卡器接收到来自磁卡的载波信号，对接收的信号进行解调和解码后，送至主控系统，主控MCU通过验证磁卡信息，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号。

磁卡采用F2F制编码技术，读卡器从磁头读取磁卡上的信号，通过放大器放大，再由峰值检波电路(微分)检出峰值，然后通过波形整脉冲序列，送入单片机进行处理。

图5是现有技术中汽车段油电路示意图，传统的汽车防盗断油开关采用继电器的方法，当防盗状况启动时可通过信号线控制断油继电器断油。通常情况下继电器处于常闭状态，当控制线路通电时发生电磁效应，使继电器由常合状态转为常开状态，断开油泵的供电，油泵不工作，车子便会在很短的时间内自动熄火，但是采用这种方法防盗时，小偷可以顺着控制线找到继电器，将继电器拆除使防盗系统失效。

如图6所示，为本发明的载波断油电路示意图，本发明采用F2F载波技术，在传统的断油的基础上增加原车防盗线圈断路，使主机和断油器之间没有任何控制线，断油器可任意安装在油路线上的任何位置如后座椅下、车尾箱、引擎室中等，偷车贼不易找到断油器隐藏处，增加防盗安全性。

如图7-10所示，GPS车载终端设备采用STM32f103r8t6单片机作为主控MCU，GPRS模块采用Quectel的M35模块，M35是全球最小的四频GSM/GPRS模块，尺寸仅为19.9x 23.6x2.65mm，GPS模块采用MTK芯片GT-1612-MT，GT-1612-MT内置高增益LNA放大器，信号接收灵敏度为-165dBm，弱信号定位非常可靠。

如图11-12所示，载波断油电路采用TNP100作为发射部分、TNA0323接收解码部分，TNP100是高性能数字FM调制发射集成电路，是专门用于直流电源载波数位传输的集成电路，载波频率可调范围从1MHz至7MHz。主板单片机发送开关信号到断油器单位，TNP100和TNA0323实现控制信号的与载波信号转换、传送和接收，传送线是汽车电源线，载波信号叠加在电源直流上。TNA0323接收到断油命令，接收模块便控制断油继电器断开，实现载波断油的目的。

本发明的车载GPS终端实现了无源开关门、插卡工防盗启动车辆，双GPS定位、载波断油防盗等相关技术，提高了租赁企业自身对车辆的管理水平、大大降低车辆被盗的风险。

带有GPS车载终端设备的汽车租赁系统

汽车租赁系统，包括GPS车载终端设备、系统服务器、客户端、服务器软件；GPS车载终端设备负责接收、发送GPS定位信息、车辆状态信息和控制信息，实现车辆与调度监控中心信息交换。系统服务器控制协调GPS车载终端设备、客户端、服务器软件的运行，并为其提供数据库支持；

服务器软件由磁卡管理系统、GPS车辆管理系统、移动支付管理系统、WED/APP管理组成。

磁卡管理系统：

如图14所示，磁卡管理系统包括卡账号管理子系统、会员管理子系统、消费管理子系统、查询统计子系统、权限管理子系统；

磁卡管理系统采用会员和普通用户相结合的管理模式。其中会员采用分级别管理模式设计，可对会员的资料、储值、消费和信用等级等信息进行分级统计和管理，实现会员服务的全面信息化，有效控制会员资源，会员登记后可通过。

1)卡账户管理子系统

发卡：发放会员卡，同时录入会员基本资料，例如：会员姓名、身份证号、驾驶证编号、电话以及其它基本资料。

储值：对会员卡进行电子货币写入操作。

挂失/解挂：输入会员要挂失的卡号和用户密码后即可实现挂失和补办新卡。挂失的周期内此帐户冻结无法使用，如果会员找到会员卡便可以使用解挂功能对其挂失的会员卡进行恢复，会员也可在B2C网上实现挂失解挂功能。

黑名单管理：系统将挂失的卡号列入黑名单并通过GPRS下发到汽车GPS终端系统中。GPS终端系统在刷到黑名单卡后会自动报警。

2)会员管理子系统

查找会员信息：输入会员卡号、姓名、电话或其它信息查找该会员的详细信息。

修改会员信息：当会员的地址、联系方式等其它信息发生变化时可以通过此项功能实现修改。

删除会员信息：管理员可以将查找到相对应的会员信息进行删除，注销租车客户信息等操作。

3)普通客户管理子系统

客户信息登记：对非会员租车客户的省份证、驾驶证、电话等相关信息进行登记，发放智能卡。

客户退车：为非会员租车客户办理退车手续，收回智能卡。

4)费用管理子系统

消费统计：可按照会员类型、时间段等条件统计会员的消费次数、消费额度、租赁汽车种类等统计信息。

冲账管理：如果用户在支付服用操作或系统错误导致错账，则管理员可以通过冲账功能找到该会员的消费明细并实现冲账、费用退还功能。

支付管理：对会员支付操作进行相应管理操作。

5)权限管理子系统

权限分配：管理员可以通过权限分配功能为发卡、查询等相关操作人员进行用户名、密码和权限的分配来保障系统安全性。

系统日志：对系统操作的一系列记录，方便日后查询追踪。

数据备份：可以设置手动或自动备份会员和其它相关资料。

GPS车辆管理系统：

GPS车辆管理系统由车载GPS终端设备、无线传输网络、GIS/GPS监控中心组成的GPS监控网络，成为本发明汽车租赁平台的一个有机组成部分，实现出租车辆的实时监控与调度。系统以GPS卫星定位技术、GIS地理信息技术为核心技术，无缝集成GPRS或CDMA 1X无线数据通信技术、计算机网络技术以及汽车防盗报警技术，满足出租车辆的监控、跟踪、报警、调度、管理和信息服务等功能需要，实现由指挥中心与客户的双向通信，在指挥中心的电子地图上可以实时监视车辆的位置和状态信息，并可通过语音及文字消息的方式对车辆进行调度。

车辆管理系统采用数据库连接池技术、对象池技术和Microsoft COM+技术，保证了处理大量突发性GPS数据的实时性和稳定性；电子地图采用WebGIS平台Mapinfo MapXtreme，结合二次开发的地图服务引擎，电子地图全部采用1∶5000比例尺，为进行地名模糊查找和最短路径分析提供了高精确度和高详细度的数据。

如图15所示，GPS车辆管理系统包括：费用管理子系统、安全管理与车辆违规报警子系统、车辆行驶管理子系统、地理信息系统与地图操作子系统、调度通话管理子系统、车辆信息管理子系统。

1)费用管理

油耗使用：统计车辆时段内的油耗使用与实时油耗，可以横向纵向比较。

保养维修：车辆的保养和维修记录与花费。

过路桥费：是否经过收费路、桥一目了然。

停车未熄火：停车不熄火统计，长时间车内开空调休息等浪费现象。

不合理使用：其他不合理使用车辆产生的费用。不合理使用：其他不合理使用车辆产生的费用。

2)安全管理、车辆违规报警

违规用车报警：违规使用车辆。

线路行驶报警：驶出指定线路报警。

油耗违规报警：超过油耗阀值报警。

GPS拆除报警。

超速报警：车辆超过指定的速度行驶，产生报警。

疲劳驾驶报警：连续开车4个小时产生报警(时间可设置)。

3)车辆行驶管理

位置报表：统计车辆行驶位置信息，行驶位置报表。

停靠管理：对车辆停靠信息统计报表。

保养提醒：可以按里程提醒，也可以按发动机工作时长提醒。

速度提醒。

里程油耗统计：统计行驶里程与油耗的关系。

超速报警统计：包括超速时间段分析，超速位置、超速信息的统计。

4)调度通话管理

实时路况：显示实时路况，可通知司机避开拥堵路线。

区域查车：指定某一区域，找出所有车辆显示并可以调度。

用车调度：可调度不同租赁汽车的闲置车辆。

锁车功能：可远程发送指令锁车。

通话功能；

身份识别；

5)车辆信息管理

车辆信息：对车辆车牌、载重、发动机号等与车辆相关的信息进行登记或修改。

年审提醒：对年审日期到期时产生提醒

驾驶员信息：对驾驶员姓名、年龄、身份证，驾驶证进行登记。

车辆保险信息：对租赁车辆的保险信息进行添加，按照车牌对交强险、商业险等险种的保额和时间进行登记。

车辆年审信息：对租赁车辆的年审信息进行记录，包括车牌、车辆年审日期、当年年审日期等信息的登记；

6)地理信息系统与地图操作子系统

系统方案使用基于mapinfo框架下的地图引擎，同时支持多种地图并且功能丰富，可使用多种地图操作。支持实时路况显示，路径导航，地名搜索等。

客户端软件为客户提供线上会员注册、线上预约租车、下单、费用支付、车辆定位查询等服务。

平台会员使用流程：

1)注册会员，领取会员卡

2)办理租车手续

3)以会员卡(磁卡)为钥匙用汽车

4)办理退车手续，不需还卡

普通客户使用流程：

1)办理租车手续，领取临时卡

2)以临时卡(磁卡)为钥匙用汽车

3)办理退车手续，归还临时卡

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。