TWI623456B - 免電源智能鑰匙、車輛解鎖系統及車輛解鎖方法 - Google Patents

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Abstract

一種免電源智能鑰匙，其包括：存儲單元；無線電發送單元；接收線圈；電流接收模組，該電流接收模組電連接於該接收線圈，用於控制該接收線圈接收由一車輛以無線電磁輻射之形式輻射之電能以向該免電源智能鑰匙供電，使該免電源智能鑰匙開始工作；掌紋獲取單元，用於獲取一使用者的掌紋圖像，並將該掌紋圖像存儲於該存儲單元中；及資訊發送模組，用於控制該無線電發送單元發送包含該掌紋圖像之無線電信號至該車輛，該車輛能夠藉由該掌紋圖像驗證該免電源智能鑰匙及該車輛是否匹配，且於該免電源智能鑰匙及該車輛相匹配時進行解鎖。

Description

免電源智能鑰匙、車輛解鎖系統及車輛解鎖方法
本發明涉及一種車輛安全解鎖技術，尤其涉及一種免電源智能鑰匙及應用於該免電源智能鑰匙之車輛解鎖系統及車輛解鎖方法。
隨著汽車市場之日漸成熟，越來越多之高新技術被應用於智慧鑰匙上，如無線射頻識別技術，使得智慧鑰匙之功能越來越多元化。然，為安全需要，智慧鑰匙需進行一系列之安全認證，其認證過程複雜，耗電多，當智慧鑰匙之電池耗盡電量後，智慧鑰匙便不能對車輛進行認證、解鎖及開啟等一系列之控制動作，造成使用不便。
為此，本發明提供一種免電源智能鑰匙及應用於該免電源智能鑰匙之車輛解鎖系統及方法，以解決上述問題。
本發明提供一種車輛解鎖系統，其包括車輛及免電源智能鑰匙。該車輛包括第一存儲單元、電源單元、無線電接收單元、發射線圈、電流發送模組、驗證單元及車輛解鎖單元，該第一存儲單元用於存儲一預設掌紋圖像及一唯一識別碼，該電流發送模組電連接於該電源單元及該發射線圈之間，該電流發送模組用於控制該發射線圈將該電源單元提供之電能以無線電磁輻射之形式發出；該免電源智能鑰匙包括掌紋獲取單元、第二存儲單元、無線電發送單 元、接收線圈、電流接收模組及資訊發送模組，該掌紋獲取單元用於獲取掌紋圖像，並將該掌紋圖像存儲於該第二存儲單元中，該第二存儲單元還存儲有該唯一識別碼；該電流接收模組電連接於該接收線圈，用於控制該接收線圈接收該電能以向該免電源智能鑰匙供電，使該免電源智能鑰匙開始工作；該資訊發送模組用於控制該無線電發送單元發送包含該掌紋圖像之無線電信號至該車輛，該資訊發送模組發送之無線電信號中還包含該唯一識別碼；該驗證單元用於根據該掌紋圖像以及該唯一識別碼來驗證該免電源智能鑰匙及該車輛是否匹配，該車輛解鎖單元用於在該免電源智能鑰匙及該車輛匹配時，對該車輛進行解鎖；該車輛還包括一發光控制模組及一發光單元，該發光控制模組電連接於該車輛解鎖單元及該發光單元之間，且該發光控制模組於該車輛解鎖單元確定該預設掌紋圖像與該掌紋圖像相匹配時，控制該發光單元發出一種顏色之光以提示用戶解鎖成功，該發光控制模組於該車輛解鎖單元確定該預設掌紋圖像與該掌紋圖像不相匹配時，控制該發光單元發出另一種顏色之光以提示用戶解鎖失敗。
藉由對掌紋圖像之識別與辨識，能夠有效避免傳輸信號被攔截竊取，且當該免電源智能鑰匙之電池沒電時，仍可實現用戶驗證並解鎖車輛，極大之方便了用戶。
S1‧‧‧車輛解鎖系統
10‧‧‧車輛
11‧‧‧第一控制單元
111‧‧‧電流發送模組
112‧‧‧第一穩流模組
114‧‧‧發光控制模組
12‧‧‧電源單元
13‧‧‧發射線圈
14‧‧‧第一存儲單元
15‧‧‧無線電接收單元
17‧‧‧驗證單元
171‧‧‧圖像處理模組
173‧‧‧特徵提取模組
177‧‧‧掌紋識別模組
179‧‧‧識別碼比對模組
18‧‧‧車輛解鎖單元
19‧‧‧發光單元
20‧‧‧免電源智能鑰匙
21‧‧‧第二控制單元
211‧‧‧電流接收模組
212‧‧‧第二穩流模組
213‧‧‧電流轉換模組
214‧‧‧資訊發送模組
22‧‧‧接收線圈
23‧‧‧第二存儲單元
24‧‧‧無線電發送單元
25‧‧‧掌紋獲取單元
圖1係本發明一實施方式中車輛解鎖系統之單元示意圖。
圖2係本發明一實施方式中車輛解鎖方法之流程圖。
請一併參考圖1，圖1為本發明一實施方式之車輛解鎖系統S1之功能單元圖。車輛解鎖系統S1包括車輛10及免電源智能鑰匙20。
車輛10包括第一控制單元11、電源單元12、發射線圈13、第一存儲單元14、無線電接收單元15、驗證單元17及車輛解鎖單元18。第一控制單元11分別電連接於電源單元12及發射線圈13。驗證單元17分別電連接於第一存儲單元14、無線電接收單元15及車輛解鎖單元18。
第一存儲單元14用於存儲一預設識別碼及一預設掌紋圖像。可理解，該預設識別碼為與該車輛10相匹配之一智慧鑰匙之識別碼，該預設掌紋圖像為車輛10之使用者之掌紋圖像數據，其包含掌紋之紋線特徵、點特徵、紋理特徵、幾何特徵等數據。當然，第一存儲單元14能夠存取複數不同人物之預設掌紋圖像數據。
免電源智能鑰匙20包括第二控制單元21、接收線圈22、第二存儲單元23、無線電發送單元24及掌紋獲取單元25。第二控制單元21電連接於接收線圈22、第二存儲單元23、無線電發送單元24及掌紋獲取單元25。
掌紋獲取單元25用於獲取使用者之掌紋圖像。
第二存儲單元23用於存儲掌紋獲取單元25所獲取之掌紋圖像及免電源智能鑰匙20之唯一識別碼。
第一控制單元11用於即時地藉由發射線圈13將電源單元12之電能以無線電磁輻射之方式發出。接收線圈22用於在距發射線圈13一預設距離之內時接收由發射線圈13輻射之電能，其中，該電能用於為該免電源智能鑰匙20供電，此時，免電源智能鑰匙20相當於接通一電源，因而，免電源智能鑰匙20便可開始正常工作。接著，掌紋獲取單元25藉由攝像頭拍攝使用者之掌紋圖像，並將該掌紋圖像存儲於第二存儲單元23中；第二控制單元21從第二存儲單元23中讀取該唯一識別碼及該掌紋圖像，並控制無線電發送單元24發射一包含唯一識別碼及該掌紋圖像之無線電信號。車輛10之無線電接收單元15用於接收該無線電信號。驗證單元17從該無線電信號獲取該唯一識別碼及該掌紋圖像，並將該唯一識別碼與第一存儲單元14中存儲之預設識別碼進行比較，將該掌紋圖 像與該第一存儲單元14中存儲之預設掌紋圖像進行比較，若該唯一識別碼匹配該預設識別碼且該掌紋圖像匹配該預設掌紋圖像，則對該車輛10進行解鎖，否則，不對車輛10進行解鎖。具體地：
第一控制單元11包括電流發送模組111及第一穩流模組112。電流發送模組111電連接於電源單元12及發射線圈13之間，電流發送模組111用於接收由電源單元12提供之電能，並控制發射線圈13將電能以無線電磁輻射之形式發出。第一穩流模組112電連接於電源單元12及電流發送模組111之間，第一穩流模組112用於對該電源單元12向該電流發送模組111提供之電流進行穩流，防止電流暫態過大，而燒毀車輛10之各電子元件。
第二控制單元21包括電流接收模組211、電流轉換模組213及資訊發送模組214。第二控制單元21分別與接收線圈22、第二存儲單元23、無線電發送單元24及掌紋獲取單元25電性相接。
電流接收模組211電連接於接收線圈22，用於藉由接收線圈22接收由發射線圈13輻射之電能，具體為藉由電磁感應之形式使接收線圈22產生感應電流，該感應電流為交流電。
電流轉換模組213用於將該接收之電能轉換為直流電，並為該免電源智能鑰匙20供電，如同該免電源智能鑰匙20配備電池一樣，使該免電源智慧鑰匙免電源智能鑰匙20開始工作。
掌紋獲取單元25用於藉由一攝像頭拍攝包含一使用者掌紋圖像之照片，並對該照片進行處理以獲取該使用者之掌紋圖像，並將該掌紋圖像存儲於第二存儲單元23中。
資訊發送模組214電連接於該第二存儲單元23及無線電發送單元24，用於在免電源智能鑰匙20被供電後，從第二存儲單元23中讀取該唯一識別碼及該掌紋圖像，並控制無線電發送單元24發射一包含該唯一識別碼及該掌紋圖像之無線電信號。
驗證單元17電連接於該無線電接收單元15及第一存儲單元14。無線電接收單元15接收該無線電信號後，驗證單元17從該無線電信號中獲取該 唯一識別碼和該掌紋圖像，並從該第一存儲單元14讀取該預設識別碼以與該唯一識別碼進行比較及讀取該預設掌紋圖像以與該掌紋圖像進行比較。具體為，驗證單元17包括圖像處理模組171、特徵提取模組173、掌紋識別模組177及識別碼比對模組179。
圖像處理模組171用以對該掌紋圖像進行加強對比、灰階處理、光照校正等一系列處理。
特徵提取模組173用以於處理後之掌紋圖像數據中提取掌紋之相關紋線特徵、點特徵、紋理特徵、幾何特徵等掌紋特徵數據。
掌紋識別模組177用以將所得到之掌紋特徵數據與第一存儲單元14存儲之預設掌紋圖像特徵數據進行比對分析，判斷該掌紋圖像是否與該預設掌紋圖像相匹配。
識別碼比對模組179用於獲取該唯一識別碼，並從該第一存儲單元14讀取該預設識別碼以與該唯一識別碼進行比較。
可理解，驗證單元17可採用其它方法對該掌紋圖像進行識別驗證，判斷該掌紋圖像是否與預設掌紋圖像匹配。
車輛解鎖單元18於掌紋識別模組177確定該掌紋圖像匹配該預設掌紋圖像及該識別碼比對模組179確定該唯一識別碼匹配該預設識別碼時，控制該車輛10進行解鎖，於該識別碼比對模組179確定該唯一識別碼不匹配該預設識別碼，或者識別碼比對模組179確定該掌紋圖像不匹配該預設掌紋圖像時，不控制該車輛10進行解鎖。
可理解，在本實施方式中，該第一控制單元11包括一發光控制模組114，車輛10還包括一發光單元19，發光控制模組114電連接於車輛解鎖單元18及發光單元19之間，且發光控制模組114在車輛解鎖單元18確定解鎖時，控制發光單元19發出一種顏色之光以提示用戶解鎖成功，於車輛解鎖單元18確定解鎖不成功時，控制發光單元19發出另一種顏色之光以提示用戶解鎖失敗。可理解，發光控制模組114可連接驗證單元17及發光單元19之間，於確定該掌紋圖像匹配該預設掌紋圖像時，發光控制模組114控制發光單元19發出一種顏 色之光以提示用戶驗證成功，於確定掌紋圖像不匹配該預設掌紋圖像時，控制發光單元19發出另一種顏色之光以提示用戶驗證失敗。
可理解，在本實施方式中，第二控制單元21還包括第二穩流模組212，第二穩流模組212電連接於該電流接收模組211及電流轉換模組213之間。該第二穩流模組212用於對該電流接收模組211接收之電流進行穩流，防止電流暫態過大，而燒毀免電源智能鑰匙20之各電子元件。
可理解，在其它實施方式中，如果該免電源智能鑰匙20之接收線圈22接收之電能為直流電，則該電流轉換模組213可省略。
可理解，上述該唯一識別碼與該預設識別碼相匹配之“匹配”，可係該唯一識別碼與該預設識別碼相同或者唯一對應；上述該掌紋圖像與該預設掌紋圖像相匹配之“匹配”，可係該掌紋圖像與該預設掌紋圖像完全一致，也可係該掌紋圖像與該預設掌紋圖像在誤差允許範圍內相一致。
可理解，上述關於該免電源智能鑰匙20進行識別碼驗證之過程可省略，資訊發送模組214控制無線電發送單元24發射一僅包含該掌紋圖像之無線電信號。該驗證單元17驗證該掌紋圖像是否與該預設掌紋圖像相匹配。車輛解鎖單元18在確定該掌紋圖像匹配該預設掌紋圖像時，控制該車輛10進行解鎖，在確定該掌紋圖像不匹配該預設掌紋圖像時，不控制該車輛10進行解鎖。發光控制模組114於確定該掌紋圖像匹配該預設掌紋圖像時，控制該發光單元19發出一種顏色之光以提示用戶解鎖成功，於確定掌紋圖像不匹配該預設掌紋圖像時，控制發光單元19發出另一種顏色之光以提示用戶解鎖失敗。
請參考圖2，為本發明一實施方式中車輛解鎖方法之流程圖。該車輛解鎖方法應用於如圖1所示之一種車輛解鎖系統S1上，車輛解鎖系統S1包括車輛10及免電源智能鑰匙20，該車輛10包括第一控制單元11、電源單元12、發射線圈13、第一存儲單元14、無線電接收單元15、驗證單元17及車輛解鎖單元18。第一控制單元11包括電流發送模組111及第一穩流模組112。第一控制單元11分別電連接於電源單元12及發射線圈13。驗證單元17分別電連接於第一存儲單元14、無線電接收單元15及車輛解鎖單元18。免電源智能鑰匙20 包括第二控制單元21、接收線圈22、第二存儲單元23、無線電發送單元24及掌紋獲取單元25。第二控制單元21包括電流接收模組211、電流轉換模組213及資訊發送模組214。
該車輛解鎖方法包括如下步驟：
步驟201：車輛10即時地將電能以電磁輻射之形式發出。具體地，電流發送模組111接收由電源單元12提供之電能，並控制發射線圈13將電能以電磁輻射之形式發出。
步驟202：免電源智能鑰匙20於距該車輛10一預設距離之內時接收該電能。具體地，該電流接收模組211藉由該接收線圈22以電磁感應之形式接收由該發射線圈13輻射之電能。
步驟203：免電源智能鑰匙20將該電能轉換為直流電，以向免電源智能鑰匙20供電並開始工作。具體地，電流轉換模組213將該接收之電能轉換為直流電，並為免電源智能鑰匙20供電，免電源智能鑰匙20開始工作。
步驟204：掌紋獲取單元25藉由攝像頭獲取使用者之掌紋圖像，並將該掌紋圖像數據傳送並存儲於該第二存儲單元23中。
步驟205：免電源智能鑰匙20發射一包含該掌紋圖像之無線電信號。具體地，資訊發送模組214從該第二存儲單元23中讀取該掌紋圖像，並控制無線電發送單元24發射一包含該掌紋圖像之無線電信號。
步驟206：該車輛10接收該無線電信號以獲取該掌紋圖像，並與該車輛10預存之預設掌紋圖像相比較，判斷該預設掌紋圖像與該掌紋圖像是否相匹配，若該預設掌紋圖像與該掌紋圖像相匹配，則進入步驟207，否則，結束。具體地，驗證單元17藉由無線電接收單元15接收該掌紋圖像並且對該掌紋圖像進行圖像處理並進行特徵提取，並且將得到之掌紋特徵模板數據與第一存儲單元14存儲之預設掌紋數據進行比對分析，判斷該掌紋圖像是否與該預設掌紋圖像匹配相符，若相符，則進入步驟207，否則，結束。
步驟207：該車輛10進行解鎖。具體地，該車輛解鎖單元18控制該車輛10進行解鎖。
由於掌紋識別不需直接接觸感測器，既衛生又安全，容易被大眾接受，且掌紋不易偽造，操作簡單快捷。且當智能鑰匙之電池沒電時，仍可實現用戶驗證並解鎖車輛，極大之方便了用戶。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

Claims (3)

  1. 一種車輛解鎖系統，包括車輛及免電源智能鑰匙，其改良在於：該車輛包括第一存儲單元、電源單元、無線電接收單元、發射線圈、電流發送模組、驗證單元及車輛解鎖單元，該第一存儲單元用於存儲一預設掌紋圖像及一唯一識別碼，該電流發送模組電連接於該電源單元及該發射線圈之間，該電流發送模組用於控制該發射線圈將該電源單元提供之電能以無線電磁輻射之形式發出；該免電源智能鑰匙包括掌紋獲取單元、第二存儲單元、無線電發送單元、接收線圈、電流接收模組及資訊發送模組，該掌紋獲取單元用以掌紋圖像，並將該掌紋圖像存儲於該第二存儲單元中，該第二存儲單元還存儲有該唯一識別碼；該電流接收模組電連接於該接收線圈，用於控制該接收線圈接收該電能以向該免電源智能鑰匙供電，使該免電源智能鑰匙開始工作；該資訊發送模組用於控制該無線電發送單元發送包含該掌紋圖像之無線電信號至該車輛，該資訊發送模組發送之無線電信號中還包含該唯一識別碼；該驗證單元用於根據該掌紋圖像及該預設掌紋圖像以及該唯一識別碼來驗證該免電源智能鑰匙及該車輛是否匹配，該車輛解鎖單元用於在該驗證單元確定該免電源智能鑰匙及該車輛匹配時，對該車輛進行解鎖；該車輛還包括一發光控制模組及一發光單元，該發光控制模組電連接於該車輛解鎖單元及該發光單元之間，且該發光控制模組於該車輛解鎖單元確定該預設掌紋圖像與該掌紋圖像相匹配時，控制該發光單元發出一種顏色之光以提示用戶解鎖成功，該發光控制模組於該車輛解鎖單元確定該預設掌紋圖像與該掌紋圖像不相匹配時，控制該發光單元發出另一種顏色之光以提示用戶解鎖失敗。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之車輛解鎖系統，其中該車輛還包括一第一穩流模組，該第一穩流模組電連接於該電源單元及該電流發送模組之間，該第一穩流模組用於對該電源單元向該電流發送模組提供之電流進行穩流；該免電源智能鑰匙還包括第二穩流模組，該第二穩流模組電連接於該電流接收模組及該電流轉換模組之間，該第二穩流模組用於對所接收電能對應之電流進行穩流。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之車輛解鎖系統，其中該免電源智能鑰匙還包括電流轉換模組，該電流轉換模組電連接於該電流接收模組，用於將該電流接收模組接收之電能轉換為直流電，以為該免電源智能鑰匙供電，使該免電源智能鑰匙開始工作。
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