車載多功能超低功耗識別控制器的製作方法
2023-09-22 01:50:00 2
本實用新型屬於車載設備技術領域，具體涉及一種車載多功能超低功耗識別控制器。
背景技術：
隨著近年來中國經濟的高速發展，人們的生活水平獲得了極大提高，車輛保有量迅速爆發式增長。城市交通擁堵成為了快速發展的城市難題，目前的城市交通無法短時間內解決車輛擁堵的現實問題。很多城市先後出臺了限購汽車、限號出行的政策，其目的是緩解交通壓力，延緩汽車數量的增長，減少汽車排放帶來的空氣汙染，改善環境和空氣品質。但是，人們在短途便捷出行、短途外出辦事、短途旅行等方面對汽車的依賴和需求還是在不斷的上升和快速增長。
在這樣的背景下，電動車輛租賃行業快速發展起來。電動車輛分時租賃模式解決了目前面臨的一系列的難題：解決了國家推廣新能源車輛的途徑問題；解決了節能減排的落實問題；解決了人們的短途使用車輛問題；解決了新能源車輛航程短的局限問題。分時租賃模式同樣可以應用在公車改革和公車管理領域。
目前，在進行車輛分時租賃時，主要是通過單一的通信控制模式來進行車輛租賃，存在很多缺陷，例如：識別控制模式單一，只能通過一種識別控制模式來租賃車輛，且識別控制器的功耗較高，兼容性很差，不具有多種獨立工作模式和組合工作模式，不能適用於不同的應用模式和應用環境等。
技術實現要素：
針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種可避免出現上述技術缺陷的車載多功能超低功耗識別控制器。
為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供的技術方案如下：
一種車載多功能超低功耗識別控制器，包括主控單元以及分別與之相連接的檢測感應單元、LED指示單元、藍牙通信單元、串行通信單元、CAN_BUS單元、供電單元和讀卡單元，供電單元與讀卡單元相連接。
進一步地，所述車載多功能超低功耗識別控制器還包括與串行通信單元相連接的GPRS/GPS通信控制設備。
進一步地，所述主控單元為ARM Cortex-M0晶片。
進一步地，所述供電單元包括依次連接的電源電路、保護電路和車輛電瓶。
進一步地，所述藍牙通信單元為藍牙4.0通信單元，藍牙4.0通信單元上連接有藍牙天線。
進一步地，讀卡單元包括互相連接的讀卡晶片和讀卡天線。
進一步地，CAN_BUS單元包括互相連接的CAN_BUS電路和總線接口。
進一步地，檢測感應單元包括互相連接的檢測感應天線和檢測感應晶片，檢測感應晶片上設置有電容式接近感應器。
本實用新型提供的車載多功能超低功耗識別控制器，功耗低，兼容性好，具有多種獨立工作模式和組合工作模式，能夠兼容手機APP的GPRS網絡通信和控制模式、手機NFC卡片識別控制模式、普通RFID交通卡等常用卡片的識別控制模式、手機APP的藍牙通訊識別控制模式等多種識別控制模式，適用於不同的應用模式和應用環境，可以很好地滿足實際應用的需要。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
如圖1所示，一種車載多功能超低功耗識別控制器，包括主控單元以及分別與之相連接的檢測感應單元、LED指示單元、藍牙通信單元、串行通信單元、CAN_BUS單元、供電單元和讀卡單元，供電單元與讀卡單元相連接。
所述車載多功能超低功耗識別控制器還包括與串行通信單元相連接的GPRS/GPS通信控制設備。
所述主控單元為ARM Cortex-M0晶片。
所述供電單元包括依次連接的電源電路、保護電路和車輛電瓶。電源電路與主控單元相連接。供電單元的供電範圍為6-36VDC，能在不同車輛(包括12V和24V系統的車輛)上使用。
所述藍牙通信單元為藍牙4.0通信單元，藍牙4.0通信單元上連接有藍牙天線。在沒有GPRS通訊信號情況下，通過藍牙通信單元能夠實現對車輛的離線控制功能。
LED指示單元包括兩個背貼式高亮純色LED，指示讀卡單元的工作狀態，可以方便用戶了解當前的車輛狀態和設備工作模式。
讀卡單元包括互相連接的讀卡晶片和讀卡天線。讀卡晶片分別與主控單元和電源電路相連接。讀卡兼容性強，兼容目前常用的近距離非接觸卡，包括最常用的公交一卡通卡片，同時支持所有NFC手機APP的TAG模式，可以使用手機APP的NFC功能，讀取識別並授權使用車輛。
檢測感應單元包括互相連接的檢測感應天線和檢測感應晶片，檢測感應晶片與主控單元相連接。檢測感應單元可以對人手進行感應識別，實現無卡喚醒通信設備、啟動藍牙通信單元和GPRS/GPS通信控制設備等其它擴展功能設備；當讀卡單元沒有檢測到卡片時，檢測感應單元能讓設備進入深度睡眠模式，從而實現低功耗的目的；檢測感應單元可以對人手和卡片進行感應檢測，當有卡片或人手接近檢測感應單元時，檢測感應天線可以迅速檢測到信號並將信號傳送到檢測感應晶片，檢測感應晶片過濾掉幹擾或誤觸發信號，如果識別到卡片和人手，檢測感應晶片會立即觸發主控單元，主控單元立即啟動讀卡單元，讀卡單元即可以開始讀卡，從而實現實時動態讀卡、快速響應。與此同時，主控單元會點亮LED指示單元的一個LED，給客戶一個提示，說明設備已經檢測到卡片或者人手。檢測感應晶片上設置有電容式接近感應器，在uA級別的功耗情況下(幾乎是零功耗)，可以識別卡片或人手等物體，並在毫秒級時間內發出觸發信號給主控單元，靈敏度可以調節，具有自動復位、自動校正等功能，方便可靠。
CAN_BUS單元包括互相連接的CAN_BUS電路和總線接口，CAN_BUS單元通過總線接口連接車輛的CAN_BUS總線，可以實現對車輛數據的實時採集和分析功能，包括車輛電瓶的電池電量、剩餘續航裡程、燃油車油箱剩餘油量、裡程表數據等有用信息，還可以實現總線控制車輛的開門鎖門功能，同時實現總線擴展功能。
串行通信單元用於實現對外功能擴展功能，與GPRS/GPS通信控制設備進行通信，實現對車輛的定位和遠程信息傳輸功能。
本實用新型的使用方式有以下幾種：
第一種：本實用新型可以通過標準RS232串行通訊接口與具有GPRS+GPS功能的設備相連接，實現分時租賃功能。用戶可以通過手機APP在網上註冊會員，並獲取到運營商提供的RFID卡片或者實現運營商提供的NFC TAG模式，然後綁定個人身份證和銀行卡等支付信息，當客戶需要租賃車輛時，打開APP搜索附近閒置的車輛，並在網上預訂車輛，預訂成功後，通過APP導航，找到車輛，然後用綁定的RFID卡靠近本實用新型的RFID控制器，本實用新型檢測到RFID卡後，立即激活啟動全部功能，並啟動外接設備，啟動讀卡模式，讀取卡片信息，並把信息發給GPRS+GPS控制設備，如果控制設備驗證讀到的RFID是合法授權後，則打開車門，車輛控制權交給客戶，從而實現租賃功能。
第二種：用戶也可以通過手機APP在網上註冊會員，然後完成運營商提供的NFC TAG模式設定，然後綁定個人身份證和銀行卡等支付信息，當客戶需要租賃車輛時，打開APP搜索附近閒置的車輛，並在網上預訂車輛，預訂成功後，通過APP導航，找到車輛，然後打開手機NFC功能，並把手機NFC區域靠近本實用新型的RFID控制器，本實用新型檢測到手機NFC後，立即激活啟動全部功能，並啟動外接設備，啟動讀卡模式，讀取卡片信息，並把信息發給GPRS+GPS控制設備，如果控制設備驗證讀到的RFID是合法授權後，則打開車門，車輛控制權交給客戶，從而實現租賃功能。
用戶也可以使用事先獲得授權的RFID卡或者NFC TAP中的任意一種去實現租賃業務。RFID控制器可以自動識別兩種模式的卡片。
第三種：用戶通過手機APP在網上註冊會員，綁定個人身份證和銀行卡等支付信息。客戶需要租賃車輛，打開APP搜索附近的閒置的車輛，並在網上預訂車輛。預訂成功後，通過APP導航，找到車輛後，打開具有藍牙功能的APP，把手機靠近車輛後，APP藍牙會和本實用新型的藍牙通信單元進行綁定和驗證，驗證合法後，客戶可以使用藍牙APP的全部功能模式，RFID控制器與GPRS+GPS控制設備實時通過RS232通訊，車輛控制權交給客戶使用，從而實現租賃功能。
第四種：本實用新型通過標準RS232串行通訊接口與具有GPRS+GPS功能設備連接，共同實現分時租賃功能。用戶通過手機APP在網上註冊會員，綁定個人身份證和銀行卡等支付信息。客戶需要租賃車輛，打開APP搜索附近的閒置的車輛，並在網上預訂車輛。預訂成功後，通過APP導航，找到車輛用打開APP，把手靠近本實用新型的檢測感應單元，檢測感應單元檢測到手勢後，激活啟動本實用新型的全部功能。通過RS232接口通知GPRS+GPS控制器啟動GPRS功能，與客戶的APP交互驗證合法後，客戶可以APP的全部功能模式，本實用新型與GPRS+GPS控制設備實時通過RS232通訊，車輛控制權交給客戶使用，從而實現租賃功能。該方式解決了目前分時租賃中單一使用GPRS通訊功能的設備要實時保持GPRS在線的弊端，當GPRS實時在線時，需要設備一致處於開機聯網工作模式下，一方面需要消耗大量的電能，另一方面要使用大量的數據通信流量，這兩種損耗都是影響應用的障礙。
本實用新型安裝到車輛上之後，使用者可以通過以上幾種認證授權模式中的任意一種來租賃車輛。
本實用新型可以安裝在公車上，實現公車管理模式。當處於公車管理模式時，本實用新型可以記錄車輛的使用者的使用時間和行駛信息，並將信息存儲在卡片或APP中。
本實用新型提供的車載多功能超低功耗識別控制器，功耗低，兼容性好，能夠兼容手機APP的GPRS網絡通信和控制模式、手機NFC卡片識別控制模式、普通RFID交通卡等常用卡片的識別控制模式、手機APP的藍牙通訊識別控制模式等多種識別控制模式，適用於不同的應用模式和應用環境，可以很好地滿足實際應用的需要。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。