CN107856620A - 一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法及装置 - Google Patents

一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法及装置，所述方法将汽车遥控钥匙电路集成于远程开锁及启动用的控制电路板上；控制电路板接收远程启动信号，首先由MCU控制输出汽车解锁或关锁开关信号，然后先后输出脚刹信号及一键启动信号；脚刹信号及一键启动信号通过连接线连接至汽车一键启动开关及脚刹开关的接线端子上，汽车接收到脚刹信号及一键启动信号后启动发动机。能够不改动汽车原有的内部电路及控制系统，通过模拟人员在车内的操作动作顺序进行汽车启动控制，不改变原有汽车系统，适用于所有正在使用的汽车，并且，其钥匙解锁关锁过程和汽车启动的过程与人员车内启动汽车的实际过程相同，与人员车内的实际操作互不影响。

Description

一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车智能控制技术领域，特别涉及一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法及装置。
背景技术
目前，汽车智能控制发展很快，已经有实现汽车远程启动及开锁的方法，但是现有的汽车远程启动的方法及装置中，均是由汽车内部电路进行重新设计，增加新的功能，这种方法只适用于汽车厂家对汽车的改进，不能适用于已出厂的汽车的改进。
公开号为CN 105247202 A的中国专利和公开号为CN 101734225 A的中国专利均公开了一种汽车远程启动的方法，这两种方法均不但需要对汽车控制系统的硬件进行改进，而且由于与的正常的汽车解锁及启动控制方式完全不同，汽车控制器内的控制系统程序也需要很大改动才能实现，并且还需要增加使远程启动与人员车内启动两种启动方式不发生冲突的技术方案，并且这种方式只适合于汽车厂家对汽车的系统改进，不适用于已出厂使用的汽车的通用改进。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法及装置，能够不改动汽车原有的内部电路及控制系统，通过远程控制汽车钥匙解锁及关锁、一键启动及脚刹的方法，模拟人员在车内的操作动作顺序进行汽车启动控制，此方法不改变原有汽车系统，适用于所有正在使用的汽车，并且，其钥匙解锁关锁过程和汽车启动的过程与人员车内启动汽车的实际过程相同，与人员车内的实际操作互不影响。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法，包括如下步骤：
步骤一、将汽车遥控钥匙电路集成于远程开锁及启动用的控制电路板上；
步骤二、设计的控制电路板放置于汽车内，其接收远程启动信号，首先由MCU控制输出汽车解锁或关锁开关信号，然后将此信号输出至汽车遥控钥匙电路中，并通过汽车遥控钥匙电路中的RF发射器对汽车进行解锁或关锁；
步骤三、设计的控制电路板在执行解锁或关锁命令后，由MCU控制先后输出脚刹信号及一键启动信号；脚刹信号及一键启动信号通过连接线连接至汽车一键启动开关及脚刹开关的接线端子上，与原开关信号并联，汽车接收到脚刹信号及一键启动信号后启动发动机；
步骤四、设计的控制电路板接收远程熄火信号时，由MCU控制再次输出一键启动信号，汽车熄火。
所述的步骤二具体包括：
步骤201、由用户手机APP发出远程启动命令，通过云服务器发送至控制电路板；
步骤202、控制电路板上设有GPRS功能，通过GPRS接收到云服务器发来的启动命令，首先由MCU芯片控制钥匙电源输出命令，然后通过钥匙电源输出开关电路将汽车遥控钥匙电路的电源端子通电；
步骤203、控制电路板上由MCU芯片控制解锁及关锁开关输出电路输出汽车解锁及关锁信号；
所述的步骤202及步骤203中，不需要远程解锁及关锁时，不对汽车遥控钥匙电路通电，远程解锁及关锁时，先对汽车遥控钥匙电路进行通电，使钥匙有效，然后再输出汽车解锁及关锁信号，这种通电方法平时钥匙无效，有效防止汽车被从外部打开，防止被盗。
用于实现一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置，为集成电路板装置，包括主控MCU单元、汽车遥控钥匙电路、一键启动开关电路、脚刹开关电路、钥匙电源输出电路、GPRS模块及CAN通讯模块，汽车遥控钥匙电路、一键启动开关电路、脚刹开关电路、钥匙电源输出电路、GPRS模块及CAN通讯模块均与主控MCU单元相连接，钥匙电源输出电路还与汽车遥控钥匙电路相连接，GPRS模块用于连接云服务器，CAN通讯模块与汽车的OBD接口连接，与汽车控制器进行通讯交互。
所述汽车遥控钥匙电路包括汽车遥控钥匙芯片及与之相连接的RF发射芯片。
在所述的RF发射芯片与三轴天线之间还连接有紧急信号控制模拟开关芯片，紧急信号控制模拟开关芯片的控制端连接主控MCU单元，信号输入端连接RF发射芯片的其中任意一轴的输出端，紧急信号控制模拟开关芯片的信号输出端连接至三轴天线的信号输入端，紧急信号控制模拟开关用于断开钥匙的感应天线，可以防止钥匙在断电的情况下还可以靠近汽车的启动按键应急启动。
所述一键启动开关电路及脚刹开关电路结构相同，均为开关量输出电路，可以为三极管开关电路或继电器输出电路，也可以为两者组合而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法，能够不改动汽车原有的内部电路及控制系统，通过远程控制汽车钥匙解锁及关锁、一键启动及脚刹的方法，模拟人员在车内的操作动作顺序进行汽车启动控制，此方法不改变原有汽车系统，适用于所有正在使用的汽车，并且，其钥匙解锁关锁过程和汽车启动的过程与人员车内启动汽车的实际过程相同，与人员车内的实际操作互不影响。
2、本发明的集成汽车钥匙的一种汽车远程开锁及启动方法，不需要远程解锁及关锁时，不对汽车遥控钥匙电路通电，远程解锁及关锁时，先对汽车遥控钥匙电路进行通电，使钥匙有效，然后再输出汽车解锁及关锁信号，这种通电方法平时钥匙无效，有效防止汽车被从外部打开，防止被盗。
3、本发明的集成汽车钥匙的一种汽车远程开锁及启动装置，将汽车遥控钥匙电路集成于远程开锁及启动用的控制电路板上，并控制其电源端、开锁、关锁端信号，实现了模拟实际汽车钥匙按键的功能。
附图说明
图1为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法的流程图；
图2为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的整体结构示意图；
图3为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的采用MC20为MCU的端口图；
图4为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的MC20的另一个端子图；
图5为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的主控MCU芯片的IO扩展电路图；
图6为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的汽车遥控钥匙电路图；
图7为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的钥匙电源输出电路图；
图8为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的一键启动开关电路图1；
图9为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的脚刹开关电路图1；
图10为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的一键启动开关电路图2；
图11为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的脚刹开关电路图2；
图12为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的紧急信号控制模拟开关芯片电路图；
图13为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的钥匙电路中的三轴天线电路图；
图14为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的SIM卡电路图；
图15为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的CAN总线通讯电路图1；
图16为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的CAN总线通讯电路图2；
图17为本发明的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置的六轴加速度传感器图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法，包括如下步骤：
步骤一、将汽车遥控钥匙电路集成于远程开锁及启动用的控制电路板上；
步骤二、设计的控制电路板放置于汽车内，其接收到远程启动信号后，首先由MCU控制输出汽车解锁或关锁开关信号，然后将此信号输出至汽车遥控钥匙电路中，并通过汽车遥控钥匙电路中的RF发射器对汽车进行解锁或关锁；
步骤三、设计的控制电路板在执行解锁或关锁命令后，由MCU控制先后输出脚刹信号及一键启动信号；脚刹信号及一键启动信号通过连接线连接至汽车一键启动开关及脚刹开关的接线端子上，与原开关信号并联，汽车接收到脚刹信号及一键启动信号后启动发动机；
步骤四、设计的控制电路板接收远程熄火信号时，由MCU控制再次输出一键启动信号，汽车熄火。
所述的步骤二具体包括：
步骤201、由用户手机APP发出远程启动命令，通过云服务器发送至控制电路板；
步骤202、控制电路板上设有GPRS功能，通过GPRS接收到云服务器发来的启动命令，首先由MCU芯片控制钥匙电源输出命令，然后通过钥匙电源输出开关电路将汽车遥控钥匙电路的电源端子通电；
步骤203、控制电路板上由MCU芯片控制解锁及关锁开关输出电路输出汽车解锁及关锁信号；
所述的步骤202及步骤203中，不需要远程解锁及关锁时，不对汽车遥控钥匙电路通电，远程解锁及关锁时，先对汽车遥控钥匙电路进行通电，使钥匙有效，然后再输出汽车解锁及关锁信号，这种通电方法平时钥匙无效，有效防止汽车被从外部打开，防止被盗。
如图2所示，用于实现一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置，为集成电路板装置，包括主控MCU单元、汽车遥控钥匙电路、一键启动开关电路、脚刹开关电路、钥匙电源输出电路、GPRS模块及CAN通讯模块，汽车遥控钥匙电路、一键启动开关电路、脚刹开关电路、钥匙电源输出电路、GPRS模块及CAN通讯模块均与主控MCU单元相连接，钥匙电源输出电路还与汽车遥控钥匙电路相连接，GPRS模块用于连接云服务器，CAN通讯模块与汽车的OBD接口连接，与汽车控制器进行通讯交互。
主控MCU可以采用独立的单片机芯片，也可以采用可二次开发的GPRS芯片，集成主控MCU功能和GPRS功能。
如图3所示，主控MCU单元采用一种可二次开发的GPRS芯片MC20，集成了主控MCU功能和GPRS功能，图4为MC20的另一个端子图，图5为主控MCU芯片的IO扩展电路，主控MCU的7-9号管脚连接IO扩展电路的两个74HC595芯片的输入端子，由两个74HC595芯片分别输出OUT1-OUT4、OUT5-OUT7和EMERG信号，其中OUT1和OUT2为脚刹信号及一键启动信号，OUT3和OUT4为另一路脚刹信号及一键启动信号，两种信号适用不同的车型，OUT5-OUT7分别为汽车钥匙电源输出信号、汽车钥匙解锁及关锁信号。
如图6所示，所述汽车遥控钥匙电路包括汽车遥控钥匙芯片PCF7953PTTAC1800及与之相连接的RF发射芯片TDK5100F。PCF7953PTTAC1800的第28、27号引脚接收OUT6和OUT7的汽车钥匙解锁及关锁信号，第24号引脚接收汽车钥匙电源信号KEY V。
如图7所示，为钥匙电源输出电路，为MOS管开关电路，其输入端接收由主控MCU来的OUT5信号，输出的汽车钥匙电源信号KEY V直接接入汽车遥控钥匙电路。
所述一键启动开关电路及脚刹开关电路结构相同，均为开关量输出电路，可以为三极管开关电路或继电器输出电路，也可以为两者组合而成。
如图8-11所示，一键启动开关电路及脚刹开关电路结构相同，均由MOS管开关电路和与之连接的继电器输出电路组成，其中。OUT3和OUT4为由主控MCU输出的脚刹信号及一键启动信号，通过MOS管开关电路输出OUT33和OUT44信号至继电器的线圈端，最终由继电器的开点输出Brake_1、Brake_2和Brake_3、Brake_4两个开关量点、四个接线端信号，将其通过连接线并入汽车一键启动和脚刹开关的接点上。
在所述的RF发射芯片与三轴天线之间还连接有紧急信号控制模拟开关芯片，紧急信号控制模拟开关芯片的控制端连接主控MCU单元，信号输入端连接RF发射芯片的其中任意一轴的输出端，紧急信号控制模拟开关芯片的信号输出端连接至三轴天线的信号输入端，紧急信号控制模拟开关用于断开钥匙的感应天线，可以防止钥匙在断电的情况下还可以靠近汽车的启动按键应急启动。如图12、13所示，图12中TS5A3166DCKR为紧急信号控制模拟开关芯片，其输入端的IN管脚连接主控MCU的IO扩展电路的74HC595芯片的EMERG信号输出端，由钥匙电路的RF发射芯片TDK5100F的3轴输出信号的X轴输出信号X2先连接至紧急信号控制模拟开关芯片的输入管脚NC端，然后急信号控制模拟开关芯片的输出管脚COM端(X2K信号)连接至图13中三轴天线的X2输入端。
如图14所示，为与GPRS芯片相连接的SIM卡电路。
如图15、16所示，为CAN总线通讯电路，由芯片MCP2515的第14、16-18号引脚连接主控MCU，第1、2号引脚连接芯片VP230的第1、4号引脚，芯片VP230的第6、7号引脚输出信号CANH和CAN L最终连接至汽车OBD接口，可以读取汽车状态信息。
如图17所示，主控MCU还通过I2C总线连接有六轴加速度传感器MPU6500，对汽车驾驶行为进行分析。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (6)

1.一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将汽车遥控钥匙电路集成于远程开锁及启动用的控制电路板上；
步骤二、设计的控制电路板放置于汽车内，其接收到远程启动信号后，首先由MCU控制输出汽车解锁或关锁开关信号，然后将此信号输出至汽车遥控钥匙电路中，并通过汽车遥控钥匙电路中的RF发射器对汽车进行解锁或关锁；
步骤三、设计的控制电路板在执行解锁或关锁命令后，由MCU控制先后输出脚刹信号及一键启动信号；脚刹信号及一键启动信号通过连接线连接至汽车一键启动开关及脚刹开关的接线端子上，与原开关信号并联，汽车接收到脚刹信号及一键启动信号后启动发动机；
步骤四、设计的控制电路板接收远程熄火信号时，由MCU控制再次输出一键启动信号，汽车熄火。
2.根据权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法，其特征在于，所述的步骤二具体包括：
步骤201、由用户手机APP发出远程启动命令，通过云服务器发送至控制电路板；
步骤202、控制电路板上设有GPRS功能，通过GPRS接收到云服务器发来的启动命令，首先由MCU芯片控制钥匙电源输出命令，然后通过钥匙电源输出开关电路将汽车遥控钥匙电路的电源端子通电；
步骤203、控制电路板上由MCU芯片控制解锁及关锁开关输出电路输出汽车解锁及关锁信号；
所述的步骤202及步骤203中，不需要远程解锁及关锁时，不对汽车遥控钥匙电路通电，远程解锁及关锁时，先对汽车遥控钥匙电路进行通电，使钥匙有效，然后再输出汽车解锁及关锁信号，这种通电方法平时钥匙无效，有效防止汽车被从外部打开，防止被盗。
3.用于实现权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动方法的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置，为集成电路板装置，其特征在于，包括主控MCU单元、汽车遥控钥匙电路、一键启动开关电路、脚刹开关电路、钥匙电源输出电路、GPRS模块及CAN通讯模块，汽车遥控钥匙电路、一键启动开关电路、脚刹开关电路、钥匙电源输出电路、GPRS模块及CAN通讯模块均与主控MCU单元相连接，钥匙电源输出电路还与汽车遥控钥匙电路相连接，GPRS模块用于连接云服务器，CAN通讯模块与汽车的OBD接口连接，与汽车控制器进行通讯交互。
4.根据权利要求3所述的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置，其特征在于，所述汽车遥控钥匙电路包括汽车遥控钥匙芯片及与之相连接的RF发射芯片，RF发射芯片连接三轴天线。
5.根据权利要求3-4所述的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置，其特征在于，在所述的RF发射芯片与三轴天线之间还连接有紧急信号控制模拟开关芯片，紧急信号控制模拟开关芯片的控制端连接主控MCU单元，信号输入端连接RF发射芯片的其中任意一轴的输出端，紧急信号控制模拟开关芯片的信号输出端连接至三轴天线的信号输入端，紧急信号控制模拟开关用于断开钥匙的感应天线，可以防止钥匙在断电的情况下还可以靠近汽车的启动按键应急启动。
6.根据权利要求3所述的一种集成汽车钥匙的汽车远程开锁及启动装置，其特征在于，所述一键启动开关电路及脚刹开关电路结构相同，均为开关量输出电路，可以为三极管开关电路或继电器输出电路，也可以为两者组合而成。
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