TWI636676B - Locomotive wireless remote control system - Google Patents

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Abstract

本發明為一種機車無線遙控系統，是由一設置在機車上的控制器、以及一遙控器所組成，其中，所述控制器至少包含一控制端低功耗藍芽模組、一RFID讀取器；所述遙控器至少包含一與控制器信號配對的遠端低功耗藍芽模組、一RFID標籤、以及一功率調節單元。當該控制端低功耗藍芽模組與遠端低功耗藍芽模組在預設距離內彼此之間信號配對，或者是RFID讀取器與RFID標籤配對後，能夠達成電門啟動、龍頭解鎖、尋車、開啟坐墊等功能，且在機車行駛狀態下，該功率調節單元會不斷地調整遠端低功耗藍芽模組以最低的發射功率維持連線，進而節省遙控器電池電力消耗。

Description

機車無線遙控系統
本發明係為一種應用在機車上的無線遙控系統，技術內容涉及透過RFID(Radio Frequency Identification)，無線射頻辨識系統)、低功耗藍芽技術(Bluetooth low energy，BLE)達到免鑰匙遠距離控制機車的功能，特別是機車在行駛中，該遙控器能調整發射功率，以最低發射功率與控制器維持連線。
近年來RFID(Radio Frequency Identification)，無線射頻辨識系統)逐漸導入汽車防盜技術中，RFID是透過標籤(Tag)與讀卡機(Reader)以無線電波傳送識別資料，讓配有標籤(Tag)的遙控器與車輛控制器內的讀卡機(Reader)可以雙向無線傳輸信號，但RFID依不同規格有安全性的差異，例如，ISO14443A/B所定義的支援讀取距離(reading distance)為7~15公分，且採用13.56MHz運行，由於距離較短，安全性較高，適用於車輛引擎啟動認證。另一種ISO15693所定義的讀取距離可達1公尺，採用頻率13.56MHz運行，多用於出入門禁、出勤打卡的數據蒐集，安全性較ISO14443A/B規格低。
因此，以RFID為主的免鑰匙系統(Keyless Entyr System)需要結合遙控器的433MHz或315MHz的RF傳輸模組，才能兼顧汽車防盜功能與遠距離操作功能，讓使用者攜帶遙控器靠近汽車時，透過RFID和RF傳輸模組遙控使車輛控制器感應運作，執行例如：遠距離尋車、遙控器接近汽車時車門鎖自動開啟、遙控器遠離汽車時車門自動上鎖、遙控器與車輛控制器接近到一定的距離時無鑰匙啟動等工作。
但免鑰匙系統中，遙控器的RFID和RF傳輸模組容易被盜錄、破解，遂有業者採用藍芽連線取代RF傳輸模組，同時透過藍芽連線需要配對再形成一防盜措施，更加完善汽車的防盜效果。惟，在免鑰匙系統啟動汽車的過程中，遙控器與汽車無法持續地透過藍芽連線進行雙向信號的配對，來確保引擎、油門能正常運作，否則將會很快地消耗遙控器的電力。
雖然現在市場上已經有低功耗藍芽技術(Bluetooth low energy，BLE)，該技術能在遙控器閒置時休眠、需要傳輸信號時才啟動，讓遙控器延長更換電池的時間，但遙控器長時間執行信號傳輸仍是十分耗費電力，但若剛好遇到遙控器電力耗盡的情況，使用者還是可以使用金屬鑰匙開啟車門及發動汽車，可還是帶給使用者不便。
目前免鑰匙系統尚未在機車產業中發展，但可以想見將來可能運用在機車市場中，因此，如何將免鑰匙系統應用機車上，又能夠延長遙控器的使用電力，將是本發明人的研發重點。
本發明之目的在於提供一種應用在機車上的無線遙控系統，透過RFID及低功耗藍芽技術讓使用者無需使用金屬鑰匙便能達成電門啟動、龍頭解鎖、尋車、開啟坐墊等功能，特別是使用者騎乘機車的過程中，該遙控器能調整發射功率，以最低發射功率與機車的控制器維持連線。
為達成上述目的，本發明機車無線遙控系統是由一設置在機車上與機車電控系統電連接的控制器、以及一能與控制器雙向無線傳輸信號的遙控器所組成，其中，所述控制器至少包含一控制端低功耗藍芽模組、一RFID讀取器、一電門啟動電路、以及一龍頭鎖定驅動電路；所述遙控器至少包含一與控制器信號配對的遠端低功耗藍芽模組、一RFID標籤、一功率調節單元、以及複數遙控按鍵； 所述控制器的控制端低功耗藍芽模組與遙控器的遠端低功耗藍芽模組在預設距離內彼此之間信號配對，或者控制器的RFID讀取器在預設距離內與遙控器的RFID標籤配對後，該控制器解除電門啟動電路及龍頭鎖定驅動電路的鎖定狀態，使機車能夠進入行駛狀態，並且在行駛狀態下，所述遙控器的功率調節單元不斷地確認該控制端低功耗藍芽模組與遠端低功耗藍芽模組彼此之間的信號強度，並調整遙控器之遠端低功耗藍芽模組以最低的發射功率維持連線。
藉由上述構造，當遙控器在電池供電穩定的情況下，可由遠端低功耗藍芽模組與控制器的控制端低功耗藍芽模組信號配對；當遙控器的電池電力不足時，則可透過RFID標籤與控制器的RFID讀取器配對。
再者，使用者在騎乘機車時，遙控器的功率調節單元還會不斷地調整遠端低功耗藍芽模組，讓遠端低功耗藍芽模組以最低的發射功率維持和控制端低功耗藍芽模組的連線，比現有的低功耗藍芽技術(BLE)又更加節省電池電力。
以下進一步說明各元件之實施方式：實施時，所述功率調節單元以程式型態建置在遙控器的遙控晶片內，該遙控晶片能判讀遠端低功耗藍芽模組的RSSI信號強度，進而調節遠端低功耗藍芽模組的信號發射功率。
實施時，所述控制器進一步包含一燈號及蜂鳴器驅動電路，所述遙控器的複數遙控按鍵包含一尋車鍵，在預設距離的最大距離內，該尋車鍵啟動功率調節單元，使該功率調節單元驅動遠端低功耗藍芽模組以最大發射功率和控制端低功耗藍芽模組信號配對後，該控制器驅動燈號及蜂鳴器驅動電路使機車產生提示燈號及聲音，達成讓使用者能在遠距離尋車的功效。
實施時，所述控制器進一步包含一坐墊開啟驅動電路，所述遙控器的複數遙控按鍵包含一坐墊開啟鍵，在預設距離內，該坐墊開啟鍵啟動功率調節單元，使該功率調節單元驅動遠 端低功耗藍芽模組以預設發射功率和控制端低功耗藍芽模組信號配對後，該控制器驅動坐墊開啟驅動電路使機車坐墊開啟。
實施時，所述控制器的控制端低功耗藍芽模組與遙控器的遠端低功耗藍芽模組能夠信號配對的最大距離約21公尺。
實施時，所述機車在行駛狀態，該遙控器之遠端低功耗藍芽模組在預設距離2公尺內以最低的發射功率維持連線；所述機車在停駛狀態，且所述遙控器之遠端低功耗藍芽模組超過預設距離2公尺，該控制器自動恢復電門啟動電路及龍頭鎖定驅動電路的鎖定狀態。
實施時，所述控制器的RFID讀取器與遙控器的RFID標籤配對的預設距離約8公分以內。
相較於現有技術，本發明在遙控器內設置該功率調節單元，讓機車在行駛狀態下，該功率調節單元能不斷地確認該控制端低功耗藍芽模組與遠端低功耗藍芽模組彼此之間的信號強度，並調整遙控器之遠端低功耗藍芽模組以最低的發射功率維持連線，達成電門啟動、龍頭解鎖、尋車、開啟坐墊等功能，比現有的低功耗藍芽技術(BLE)又更加節省電池電力。
以下依據本發明之技術手段，列舉出適於本發明之實施方式，並配合圖式說明如後：
1‧‧‧控制器
2‧‧‧遙控器
10‧‧‧控制端低功耗藍芽模組
20‧‧‧RFID讀取器
30‧‧‧電門啟動電路
40‧‧‧龍頭鎖定驅動電路
50‧‧‧燈號及蜂鳴器驅動電路
51‧‧‧坐墊開啟驅動電路
60‧‧‧遠端低功耗藍芽模組
70‧‧‧RFID標籤
80‧‧‧功率調節單元
90‧‧‧遙控按鍵
91‧‧‧尋車鍵
92‧‧‧坐墊開啟鍵
第一圖：本發明之控制器與遙控器雙向無線傳輸信號的示意圖。
第二圖：本發明之系統結構圖。
第三圖：本發明之機車發動的系統流程圖。
第四圖：本發明之遙控器調節信號發射功率的流程圖。
第五圖：本發明之遙控器執行尋車功能的流程圖。
第六圖：本發明之控制器執行尋車功能的流程圖。
第七圖：本發明之遙控器執行坐墊開啟功能的流程圖。
第八圖：本發明之控制器執行坐墊開啟功能的流程圖。
如第一、二圖所示，本發明機車無線遙控系統是由一控制器1、以及一遙控器2所組成，該控制器1設置在機車上與機車電控系統(圖未揭示)電連接，該遙控器2能與控制器1雙向無線傳輸信號，並能供使用者隨身攜帶。
所述控制器1至少包含一控制端低功耗藍芽模組10、一RFID讀取器20、一電門啟動電路30、一龍頭鎖定驅動電路40、一燈號及蜂鳴器驅動電路50、以及一坐墊開啟驅動電路51。
所述遙控器2至少包含一與控制器1信號配對的遠端低功耗藍芽模組60、一RFID標籤70、一功率調節單元80、以及複數遙控按鍵90，如尋車鍵91、一坐墊開啟鍵92等。所述功率調節單元80是以程式型態建置在遙控器2的遙控晶片內，該遙控晶片能判讀遠端低功耗藍芽模組60的RSSI信號強度，進而調節遠端低功耗藍芽模組60的信號發射功率。
本發明的特徵在於：所述控制器1的控制端低功耗藍芽模組10與遙控器2的遠端低功耗藍芽模組60在預設距離內彼此之間信號配對，或者控制器1的RFID讀取器20在預設距離內與遙控器2的RFID標籤70配對後，該控制器1解除電門啟動電路30及龍頭鎖定驅動電路40的鎖定狀態，讓使用者能啟動機車的電控系統，讓機車能進入行駛狀態。實施時，RFID讀取器20與RFID標籤70能夠配對的預設距離約在8公分內。
當機車在行駛狀態下，所述遙控器2的功率調節單元80會不斷地確認該控制端低功耗藍芽模組10與遠端低功耗藍芽模組60彼此之間的信號強度，並調整遙控器2之遠端低功耗藍芽模組60以最低的發射功率維持連線。實施時，控制器1的控制端低功耗藍芽模組10與遙控器2的遠端低功耗藍芽模組60能夠 信號配對的最大距離約21公尺內，其中讓二者能維持連線的預設距離約在2公尺內。
如第三圖所示，為機車發動的系統流程圖，所述機車電門、龍頭為鎖定狀態，當使用者攜帶遙控器2接近機車時，該控制器1的控制端低功耗藍芽模組10與遙控器2的遠端低功耗藍芽模組60之間在預設距離約2公尺內能信號配對，或者是控制器1的RFID讀取器20在預設距離約8公分內與遙控器2的RFID標籤70配對後，所述控制器1便能解除電門啟動電路30及龍頭鎖定驅動電路40的鎖定狀態，使機車能夠進入行駛狀態。
倘若電門啟動電路30未成功解鎖，則在計數20秒後，控制器1恢復電門啟動電路30及龍頭鎖定驅動電路40的鎖定狀態，避免機車失竊的可能。
倘若機車是在行駛一段距離後停駛，而使用者攜帶遙控器2離開機車超過預設距離2公尺後，該控制器1未持續接收到遠端低功耗藍芽模組60的信號，則該控制器1會自動恢復電門啟動電路30及龍頭鎖定驅動電路40的鎖定狀態。
如第四圖所示，為遙控器2調節信號發射功率的流程圖。所述遙控器2的遠端低功耗藍芽模組60接收到控制器1的控制端低功耗藍芽模組10的信號後，先使用預設發射功率和控制端低功耗藍芽模組10建立連線，再由遙控器2的功率調節單元80會不斷地確認該控制端低功耗藍芽模組10與遠端低功耗藍芽模組60之間的信號強度，並調整遠端低功耗藍芽模組60以最低的發射功率維持連線，比現有的低功耗藍芽技術(BLE)又更加節省電池電力。
倘若在機車行駛途中遙控器2的電力用盡，導致控制器1無法接收遠端低功耗藍芽模組60的信號時，機車還是會持續發動，直到電門啟動電路30關閉後約5秒，控制器1才會恢復龍頭鎖定驅動電路40的鎖定狀態。若使用者欲再次發動機車，除了更換遙控器2電池外，還可以使用遙控器2的RFID標籤70與 控制器1的RFID讀取器20做配對，讓機車解鎖。意即在遙控器2電池供電穩定的情況下，可由遠端低功耗藍芽模組60與控制器1的控制端低功耗藍芽模組10信號配對；當遙控器2的電池電力不足時，則可透過RFID標籤70與控制器1的RFID讀取器20配對。
如第五、六圖所示，分別為遙控器2和控制器1執行尋車功能的流程圖。如第五圖所示，當使用者在最大預設距離約21公尺內按下遙控器2的尋車鍵91，該尋車鍵91啟動功率調節單元80，使該功率調節單元80驅動遠端低功耗藍芽模組60以最大發射功率發送信號。在使用者攜帶遙控器2接近機車的路程中，若使用者再次按壓尋車鍵91，則功率調節單元80會調整遠端低功耗藍芽模組60以預設發射功率發送信號，節省遙控器2的電池用電。
如第六圖所示，當控制器1的控制端低功耗藍芽模組10接收到遠端低功耗藍芽模組60發送的信號後，該控制器1驅動燈號及蜂鳴器驅動電路50能使機車產生提示燈號及聲音來提醒使用者機車的放置位置。
如第七、八圖所示，分別為遙控器2和控制器1執行坐墊開啟功能的流程圖。如第七圖所示，當使用者在預設距離內按下遙控器2的坐墊開啟鍵92，該坐墊開啟鍵92啟動功率調節單元80，使該功率調節單元80驅動遠端低功耗藍芽模組60以預設發射功率發送信號後，由遠端低功耗藍芽模組60以預設發射功率發送信號。
如第八圖所示，當控制器1的控制端低功耗藍芽模組10接收到遠端低功耗藍芽模組60發送的信號後，該控制器1驅動坐墊開啟驅動電路51使機車坐墊開啟。
以上之實施說明及圖式所示，僅係舉例說明本發明之較佳實施例，並非以此侷限本發明之範圍；舉凡與本發明之構造、裝置、系統、特徵等近似或相雷同者，均應屬本發明之創設 目的及申請專利範圍之內。

Claims (6)

  1. 一種機車無線遙控系統，是由一設置在機車上與機車電控系統電連接的控制器、以及一能與控制器雙向無線傳輸信號的遙控器所組成，其中：所述控制器至少包含一控制端低功耗藍芽模組、一RFID讀取器、一電門啟動電路、以及一龍頭鎖定驅動電路；所述遙控器至少包含一與控制器信號配對的遠端低功耗藍芽模組、一RFID標籤、一功率調節單元、以及複數遙控按鍵，所述控制器的控制端低功耗藍芽模組與遙控器的遠端低功耗藍芽模組在預設距離內彼此之間信號配對，或者控制器的RFID讀取器在預設距離內與遙控器的RFID標籤配對後，該控制器解除電門啟動電路及龍頭鎖定驅動電路的鎖定狀態，使機車能夠進入行駛狀態，並且在行駛狀態下，所述遙控器的功率調節單元不斷地確認控制端低功耗藍芽模組與遠端低功耗藍芽模組彼此之間的信號強度，並調整遙控器之遠端低功耗藍芽模組以最低的發射功率維持連線；以及所述控制器進一步包含一燈號及蜂鳴器驅動電路，所述遙控器的複數遙控按鍵包含一尋車鍵，在預設距離的最大距離內，該尋車鍵啟動功率調節單元，使該功率調節單元驅動遠端低功耗藍芽模組以最大發射功率和控制端低功耗藍芽模組信號配對後，該控制器驅動燈號及蜂鳴器驅動電路使機車產生提示燈號及聲音。
  2. 一種機車無線遙控系統，是由一設置在機車上與機車電控系統電連接的控制器、以及一能與控制器雙向無線傳輸信號的遙控器所組成，其中：所述控制器至少包含一控制端低功耗藍芽模組、一RFID讀取器、一電門啟動電路、以及一龍頭鎖定驅動電路；所述遙控器至少包含一與控制器信號配對的遠端低功耗藍芽模組、一RFID標籤、一功率調節單元、以及複數遙控按鍵，所述控制器的控制端低功耗藍芽模組與遙控器的遠端低功耗藍芽 模組在預設距離內彼此之間信號配對，或者控制器的RFID讀取器在預設距離內與遙控器的RFID標籤配對後，該控制器解除電門啟動電路及龍頭鎖定驅動電路的鎖定狀態，使機車能夠進入行駛狀態，並且在行駛狀態下，所述遙控器的功率調節單元不斷地確認控制端低功耗藍芽模組與遠端低功耗藍芽模組彼此之間的信號強度，並調整遙控器之遠端低功耗藍芽模組以最低的發射功率維持連線；以及所述控制器進一步包含一坐墊開啟驅動電路，所述遙控器的複數遙控按鍵包含一坐墊開啟鍵，在預設距離內，該坐墊開啟鍵啟動功率調節單元，使該功率調節單元驅動遠端低功耗藍芽模組以預設發射功率和控制端低功耗藍芽模組信號配對後，該控制器驅動坐墊開啟驅動電路使機車坐墊開啟。
  3. 如請求項1或2所述之機車無線遙控系統，其中，所述功率調節單元以程式型態建置在遙控器的遙控晶片內，該遙控晶片能判讀遠端低功耗藍芽模組的RSSI信號強度，進而調節遠端低功耗藍芽模組的信號發射功率。
  4. 如請求項1或2所述之機車無線遙控系統，其中，所述控制器的控制端低功耗藍芽模組與遙控器的遠端低功耗藍芽模組能夠信號配對的最大距離約21公尺。
  5. 如請求項4所述之機車無線遙控系統，其中，所述機車在行駛狀態，該遙控器之遠端低功耗藍芽模組在預設距離約2公尺內以最低的發射功率維持連線；所述機車在停駛狀態，且所述遙控器之遠端低功耗藍芽模組超過預設距離2公尺，該控制器恢復電門啟動電路及龍頭鎖定驅動電路的鎖定狀態。
  6. 如請求項5所述之機車無線遙控系統，其中，所述控制器的RFID讀取器與遙控器的RFID標籤配對的預設距離約8公分以內。
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