[發明專利]基于NFC近場通信技術的汽車中央門鎖控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201811650914.7
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN109696869B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 曾清德;羅杰文;陳智軒
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H04B5/00;G08C17/02;H04M1/72406;H04M1/72412;H04M1/72415
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所 45102
• 代理人: 陳希

1.一種基于NFC近場通信技術的汽車中央門鎖控制裝置的控制方法，包括步驟：

(1)系統搭建步驟：采用搭載NFC功能的移動設備、控制模塊、四路繼電器板組成系統，控制模塊包括微控制器、載波傳輸模塊，其中微控制器通過串行外設接口SPI、集成電路總線IIC或者通用異步收發傳輸總線高速UART和載波傳輸模塊進行交互；微控制器采用Arduino?UNO?Rev3開發板：載波傳輸模塊采用帶天線的PN532?NFC板，其中：微控制器的引腳A4、A5、2、3對應與載波傳輸模塊引腳MO/SDA/TX、NSS/SCL/RX、IRO、RST#連接；微控制器使用Arduino語言，與載波傳輸模塊選用IIC協議通訊；

(2)接口設置步驟：將所采用的載波傳輸模塊的主控接口跳線設置如下：

(3)線路連接步驟：按IIC協議連接載波傳輸模塊和微控制器，接法如下：

微控制器和四路繼電器板接法如下：

；

(4)運行邏輯步驟：

1)門鎖控制步驟：為了實現門鎖的開閉功能，載波傳輸模塊識別卡ID后與程序內預設的ID進行比對，與預設的ID1?ID2?ID3的比對結果分別控制繼電器板1中1-4繼電器的通斷，從而控制門鎖電機的狀態；

2)點火控制步驟：載波傳輸模塊識別卡ID后與程序內預設的ID4進行比對，比對結果控制繼電器板2中4-8繼電器的通斷，從而控制車輛電源的通斷和發動機啟停狀態，其特征在于：所述門鎖控制步驟中，具體的控制方法包括：

手機里設置好NFC卡模式，預存執行各操作時所需要的卡ID，執行開鎖和鎖閉操作時，先在手機App中點擊該功能鍵，手機NFC模塊開始進行卡模擬，這時用手機靠近裝置的PN532天線，卡ID比對成功，裝置即可按操作人意志執行對應操作；如卡ID比對失敗，則車輛發出聲光警報；

1.比對符合預設的ID1則給引腳4一個高電位，信號經連線送至繼電器板1的引腳S1，則繼電器1得電吸合，2s后給引腳4一個低電位，則繼電器1失電釋放；這個動作的目的是給客室門鎖電機的開鎖工作提供電力；

2.比對符合預設的ID2則給引腳5一個高電位，信號經連線送至繼電器板1的引腳S2，則繼電器2得電吸合，2s后給引腳5一個低電位，則繼電器2失電釋放；這個動作的目的是給客室門鎖電機的閉鎖工作提供電力；

3.比對符合預設的ID3則給引腳6一個高電位，信號經連線送至繼電器板1的引腳S3，則繼電器3得電吸合，2s后給引腳6一個低電位，則繼電器3失電釋放；這個動作的目的是給后備箱門鎖電機的開鎖工作提供電力；

4.當卡ID與程序內預設的ID1?ID2?ID3均不符合時，則給引腳7一個高電位，信號經連線送至繼電器板1的引腳S4，則繼電器4得電吸合，2s后給引腳7一個低電位，則繼電器4失電釋放；這個動作的目的是給防盜警報系統提供電力，讓車輛發出聲光警報提示可能被人非法入侵。

2.根據權利要求1所述的基于NFC近場通信技術的汽車中央門鎖控制裝置的控制方法，其特征在于：所述門鎖控制步驟中，具體的控制方法包括：

汽車點火開關有0OFF、1ACC、2ON、3START四個作用位置；接下來將分啟動、停機兩個順序逐一介紹每個作用位置的功能；

上車啟動順序：

當點火開關置于0OFF位置時，只有此位置可以將車鑰匙拔出，拔出鑰匙時方向盤落鎖，插入鑰匙方向盤解鎖，車內全部電器斷電，發動機停機；車輛較長時間停駛或駕駛員需離開車輛鎖車都應使用此位置；

當點火開關置于1ACC位置時，車內包括儀表、燈光、喇叭、雨刷、音響、點煙器12V電源的部分電器通電，ECU電源斷電，發動機停機，臨時停車時駕駛員在車上繼續使用舒適功能，可根據需要將點火開關置于ACC位置；長時間在此位置使用車內電器可能造成蓄電池虧電，發動機不能啟動；

當點火開關置于2ON位置時，車內全部電器通電并在ACC的基礎上增加包括空調通風機電器通電，ECU上電并開始自檢，油泵工作建立油壓，點火系統也做好啟動準備；如果長時間在發動機停機狀態下在此位置使用車內電器，同樣會造成蓄電池虧電，需加以注意；

當點火開關置于3START位置時，手上需保持擰動的力度，3START位置是向2ON位置自復位的；3START位在2ON位的基礎上接通起動機電源，起動機齒輪掛入飛輪帶動發動機曲軸，點火系統開始工作，發動機啟動；原本通電包括12V點煙器電源的部分電器斷電以確保起動機的電力供應充足，總而保證發動機能夠成功啟動；

看轉速表、聽聲音判斷發動機已啟動成功后使點火開關從3START位置自復位至2ON位置，發動機維持運轉，由發電機向車上各部電器供電，并向蓄電池充電，此即為汽車的怠速工況，進入正常行駛前的預備工況；

下車停機順序：

當點火開關置于2ON位置時，發動機維持運轉，由發電機向車上各部電器供電，并向蓄電池充電，車輛處于怠速或行駛工況；

當點火開關置于1ACC位置時，發動機點火系統停止工作、發動機停機，ECU電源斷電，車內通電包括儀表、燈光、喇叭、雨刷、音響、點煙器12V電源的部分電器；供駕駛員臨時停車使用舒適功能；

當點火開關置于0OFF位置時，車內全部電器斷電，發動機停機，拔出鑰匙時方向盤落鎖，四門自動開鎖；駕駛員需鎖車離開車輛應使用此位置；

裝置對鑰匙點火開關功能的替代實現：

比對符合預設的ID4則給引腳8一個高電位，信號經連線送至繼電器板2的引腳S1，則繼電器5得電吸合；此動作的目的是控制方向盤解鎖；

延時0.5s后給引腳9一個高電位，則繼電器6得電吸合；此動作的目的是接通點火開關的ACC電路；車內包括如儀表、燈光、喇叭、雨刷、音響、點煙器12V電源的部分電器通電，ECU電源斷電，發動機停機；

延時1s后給引腳10一個高電位，則繼電器7得電吸合；此動作的目的是接通點火開關的ON電路；車內全部電器通電并在ACC的基礎上增加包括空調通風機的電器通電，ECU上電并開始自檢，油泵工作建立油壓，點火系統也做好啟動準備；

延時2s后給引腳10一個高電位，則繼電器8得電吸合，延時3s后給引腳10一個低電位，則繼電器8失電釋放；此動作的目的是接通點火開關的START電路；3START位在2ON位的基礎上接通起動機電源，起動機齒輪掛入飛輪帶動發動機曲軸，點火系統開始工作，發動機啟動；原本通電的包括12V點煙器電源的部分電器斷電以確保起動機的電力供應充足，總而保證發動機能夠成功啟動。