[发明专利]一种基于DTMF的智能单车锁

说明书

技术领域

本发明属于电子智能锁技术领域，具体的说是涉及一种基于DTMF的智能单车锁。

背景技术

共享单车是指企业与政府合作，在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是共享经济的一种新形态。在街头，仿佛一夜之间，共享单车已经到了泛滥的地步，各大城市路边排满各种颜色的共享单车。共享单车已经越来越多地引起人们的注意，由于其符合低碳出行理念，目前共享单车由于单车车锁的发展，已经可以随意的脱离单车的停车桩，能在街道两边停放，真正做到了随用随取。目前现有技术中市场上共享单车的车锁千篇一律都是扫码开锁，扫码开锁这种方式存在很多问题：1、一旦二维码遭到涂抹，单车即无法使用，破坏的方式太过简单，对于公共资源是一种浪费；2、在光线不好的环境下手机扫码难度增加。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种抗干扰能力强、可靠性好的基于DTMF的智能单车锁。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于DTMF的智能单车锁，其系统结构主要包括智能手机App和智能车锁；智能手机App使用到手机的输出部分，智能车锁包括DTMF信号采集器、射频数据传输组件、GNSS定位系统、单车车锁机械部分和核心控制系统；核心控制系统分别与DTMF信号采集器、射频数据传输组件、GNSS定位系统和单车车锁机械部分通讯连接。

智能手机App提供共享使用平台，并通过模拟铃音将一段20位的DTMF信号编组并传输出来；DTMF的信号组成为：1-2位起始位；2-12位客户编号；13-18位预留空白位；18-20位为验证位。

DTMF信号采集器接收智能设备发出的DTMF数据，将音频信号转化为数字信号。核心控制系统起到数据处理和控制作用，包括处理DTMF信号、处理GNSS定位以及射频数据整理和控制单车车锁机械部分。GNSS定位系统提供定位信息，单车车锁机械部分的功能是锁车。

DTMF（Dual Tone Multi Frequency）双音多频，由高频群和低频群组成，高低频群各包含4个频率，一个高频信号和一个低频信号叠加组成一个组合信号，代表一个数字，对应表如下：

DTMF信号有16个编码，信号包含两组音频信号，解码器的任务是通过数学变换把它从时域转化到频域，然后得出对应的数字信息。由于芯片处理的是数字信号，所以必须把输入信号数字化，再用DSP芯片处理。频率检测时，检测出DTMF信号的基波及二次谐波，DTMF信号只在基波上有较高的能量，而话音信号则是在基波上叠加有较强的二次谐波，检测二次谐波的作用是用来区分DTMF信号与语言和音乐信号。

DTMF是由低频组（fb）和高频组（fa）两组频率信号构成，每个数字信号由低频组和高频组的任意一个叠加而成。根据CCITT的建议，DTMF的编译码定义可用下式表示：

f(t)=A_{a}sin(2f_{a}t)+A_{b}sin(2f_{b}t)；

式中两项分别表示低、高音频的值，Ab和Aa分别表示低音群和高音群的样值量化基线，而且两者幅值比为K=Ab/Aa(0.7<K<0.9)。同时规定，对应于DTMF编译码中的标称频率在发送时，DTMF信号的频率偏差不应当超过1.5%，每位数字的信号极限时长应该大于40ms，而接收设备对2%的偏差应能可靠地接收，对30ms～40ms时长的信号可以正常地接收。

本发明的有益效果是：本发明属于一种带 DTMF传感器、核心控制、无线部分以及单车锁机械部分的电子智能锁。本发明中的DTMF信号与单音编码不同，DTMF信号是采用8中取2的方式，从高低两个音组中各取一个音频复合而成来代表0～9十个号码和其他功能码，再加上这8个音频信号的各频率间不存在谐波关系，大大减少了虚假信号的干扰，因而DTMF信号工作可靠性特别是抗干扰能力很强。

附图说明

图1是本发明基于DTMF的智能单车锁的系统结构图；

图2是本发明基于DTMF的智能单车锁的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。