车载多功能超低功耗识别控制器的制作方法

本实用新型属于车载设备技术领域，具体涉及一种车载多功能超低功耗识别控制器。

背景技术：

随着近年来中国经济的高速发展，人们的生活水平获得了极大提高，车辆保有量迅速爆发式增长。城市交通拥堵成为了快速发展的城市难题，目前的城市交通无法短时间内解决车辆拥堵的现实问题。很多城市先后出台了限购汽车、限号出行的政策，其目的是缓解交通压力，延缓汽车数量的增长，减少汽车排放带来的空气污染，改善环境和空气质量。但是，人们在短途便捷出行、短途外出办事、短途旅行等方面对汽车的依赖和需求还是在不断的上升和快速增长。

在这样的背景下，电动车辆租赁行业快速发展起来。电动车辆分时租赁模式解决了目前面临的一系列的难题：解决了国家推广新能源车辆的途径问题；解决了节能减排的落实问题；解决了人们的短途使用车辆问题；解决了新能源车辆航程短的局限问题。分时租赁模式同样可以应用在公车改革和公车管理领域。

目前，在进行车辆分时租赁时，主要是通过单一的通信控制模式来进行车辆租赁，存在很多缺陷，例如：识别控制模式单一，只能通过一种识别控制模式来租赁车辆，且识别控制器的功耗较高，兼容性很差，不具有多种独立工作模式和组合工作模式，不能适用于不同的应用模式和应用环境等。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的车载多功能超低功耗识别控制器。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种车载多功能超低功耗识别控制器，包括主控单元以及分别与之相连接的检测感应单元、LED指示单元、蓝牙通信单元、串行通信单元、CAN_BUS单元、供电单元和读卡单元，供电单元与读卡单元相连接。

进一步地，所述车载多功能超低功耗识别控制器还包括与串行通信单元相连接的GPRS/GPS通信控制设备。

进一步地，所述主控单元为ARM Cortex-M0芯片。

进一步地，所述供电单元包括依次连接的电源电路、保护电路和车辆电瓶。

进一步地，所述蓝牙通信单元为蓝牙4.0通信单元，蓝牙4.0通信单元上连接有蓝牙天线。

进一步地，读卡单元包括互相连接的读卡芯片和读卡天线。

进一步地，CAN_BUS单元包括互相连接的CAN_BUS电路和总线接口。

进一步地，检测感应单元包括互相连接的检测感应天线和检测感应芯片，检测感应芯片上设置有电容式接近感应器。

本实用新型提供的车载多功能超低功耗识别控制器，功耗低，兼容性好，具有多种独立工作模式和组合工作模式，能够兼容手机APP的GPRS网络通信和控制模式、手机NFC卡片识别控制模式、普通RFID交通卡等常用卡片的识别控制模式、手机APP的蓝牙通讯识别控制模式等多种识别控制模式，适用于不同的应用模式和应用环境，可以很好地满足实际应用的需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种车载多功能超低功耗识别控制器，包括主控单元以及分别与之相连接的检测感应单元、LED指示单元、蓝牙通信单元、串行通信单元、CAN_BUS单元、供电单元和读卡单元，供电单元与读卡单元相连接。

所述车载多功能超低功耗识别控制器还包括与串行通信单元相连接的GPRS/GPS通信控制设备。

所述主控单元为ARM Cortex-M0芯片。

所述供电单元包括依次连接的电源电路、保护电路和车辆电瓶。电源电路与主控单元相连接。供电单元的供电范围为6-36VDC，能在不同车辆(包括12V和24V系统的车辆)上使用。

所述蓝牙通信单元为蓝牙4.0通信单元，蓝牙4.0通信单元上连接有蓝牙天线。在没有GPRS通讯信号情况下，通过蓝牙通信单元能够实现对车辆的离线控制功能。

LED指示单元包括两个背贴式高亮纯色LED，指示读卡单元的工作状态，可以方便用户了解当前的车辆状态和设备工作模式。

读卡单元包括互相连接的读卡芯片和读卡天线。读卡芯片分别与主控单元和电源电路相连接。读卡兼容性强，兼容目前常用的近距离非接触卡，包括最常用的公交一卡通卡片，同时支持所有NFC手机APP的TAG模式，可以使用手机APP的NFC功能，读取识别并授权使用车辆。

检测感应单元包括互相连接的检测感应天线和检测感应芯片，检测感应芯片与主控单元相连接。检测感应单元可以对人手进行感应识别，实现无卡唤醒通信设备、启动蓝牙通信单元和GPRS/GPS通信控制设备等其它扩展功能设备；当读卡单元没有检测到卡片时，检测感应单元能让设备进入深度睡眠模式，从而实现低功耗的目的；检测感应单元可以对人手和卡片进行感应检测，当有卡片或人手接近检测感应单元时，检测感应天线可以迅速检测到信号并将信号传送到检测感应芯片，检测感应芯片过滤掉干扰或误触发信号，如果识别到卡片和人手，检测感应芯片会立即触发主控单元，主控单元立即启动读卡单元，读卡单元即可以开始读卡，从而实现实时动态读卡、快速响应。与此同时，主控单元会点亮LED指示单元的一个LED，给客户一个提示，说明设备已经检测到卡片或者人手。检测感应芯片上设置有电容式接近感应器，在uA级别的功耗情况下(几乎是零功耗)，可以识别卡片或人手等物体，并在毫秒级时间内发出触发信号给主控单元，灵敏度可以调节，具有自动复位、自动校正等功能，方便可靠。

CAN_BUS单元包括互相连接的CAN_BUS电路和总线接口，CAN_BUS单元通过总线接口连接车辆的CAN_BUS总线，可以实现对车辆数据的实时采集和分析功能，包括车辆电瓶的电池电量、剩余续航里程、燃油车油箱剩余油量、里程表数据等有用信息，还可以实现总线控制车辆的开门锁门功能，同时实现总线扩展功能。

串行通信单元用于实现对外功能扩展功能，与GPRS/GPS通信控制设备进行通信，实现对车辆的定位和远程信息传输功能。

本实用新型的使用方式有以下几种：

第一种：本实用新型可以通过标准RS232串行通讯接口与具有GPRS+GPS功能的设备相连接，实现分时租赁功能。用户可以通过手机APP在网上注册会员，并获取到运营商提供的RFID卡片或者实现运营商提供的NFC TAG模式，然后绑定个人身份证和银行卡等支付信息，当客户需要租赁车辆时，打开APP搜索附近闲置的车辆，并在网上预订车辆，预订成功后，通过APP导航，找到车辆，然后用绑定的RFID卡靠近本实用新型的RFID控制器，本实用新型检测到RFID卡后，立即激活启动全部功能，并启动外接设备，启动读卡模式，读取卡片信息，并把信息发给GPRS+GPS控制设备，如果控制设备验证读到的RFID是合法授权后，则打开车门，车辆控制权交给客户，从而实现租赁功能。

第二种：用户也可以通过手机APP在网上注册会员，然后完成运营商提供的NFC TAG模式设定，然后绑定个人身份证和银行卡等支付信息，当客户需要租赁车辆时，打开APP搜索附近闲置的车辆，并在网上预订车辆，预订成功后，通过APP导航，找到车辆，然后打开手机NFC功能，并把手机NFC区域靠近本实用新型的RFID控制器，本实用新型检测到手机NFC后，立即激活启动全部功能，并启动外接设备，启动读卡模式，读取卡片信息，并把信息发给GPRS+GPS控制设备，如果控制设备验证读到的RFID是合法授权后，则打开车门，车辆控制权交给客户，从而实现租赁功能。

用户也可以使用事先获得授权的RFID卡或者NFC TAP中的任意一种去实现租赁业务。RFID控制器可以自动识别两种模式的卡片。

第三种：用户通过手机APP在网上注册会员，绑定个人身份证和银行卡等支付信息。客户需要租赁车辆，打开APP搜索附近的闲置的车辆，并在网上预订车辆。预订成功后，通过APP导航，找到车辆后，打开具有蓝牙功能的APP，把手机靠近车辆后，APP蓝牙会和本实用新型的蓝牙通信单元进行绑定和验证，验证合法后，客户可以使用蓝牙APP的全部功能模式，RFID控制器与GPRS+GPS控制设备实时通过RS232通讯，车辆控制权交给客户使用，从而实现租赁功能。

第四种：本实用新型通过标准RS232串行通讯接口与具有GPRS+GPS功能设备连接，共同实现分时租赁功能。用户通过手机APP在网上注册会员，绑定个人身份证和银行卡等支付信息。客户需要租赁车辆，打开APP搜索附近的闲置的车辆，并在网上预订车辆。预订成功后，通过APP导航，找到车辆用打开APP，把手靠近本实用新型的检测感应单元，检测感应单元检测到手势后，激活启动本实用新型的全部功能。通过RS232接口通知GPRS+GPS控制器启动GPRS功能，与客户的APP交互验证合法后，客户可以APP的全部功能模式，本实用新型与GPRS+GPS控制设备实时通过RS232通讯，车辆控制权交给客户使用，从而实现租赁功能。该方式解决了目前分时租赁中单一使用GPRS通讯功能的设备要实时保持GPRS在线的弊端，当GPRS实时在线时，需要设备一致处于开机联网工作模式下，一方面需要消耗大量的电能，另一方面要使用大量的数据通信流量，这两种损耗都是影响应用的障碍。

本实用新型安装到车辆上之后，使用者可以通过以上几种认证授权模式中的任意一种来租赁车辆。

本实用新型可以安装在公车上，实现公车管理模式。当处于公车管理模式时，本实用新型可以记录车辆的使用者的使用时间和行驶信息，并将信息存储在卡片或APP中。

本实用新型提供的车载多功能超低功耗识别控制器，功耗低，兼容性好，能够兼容手机APP的GPRS网络通信和控制模式、手机NFC卡片识别控制模式、普通RFID交通卡等常用卡片的识别控制模式、手机APP的蓝牙通讯识别控制模式等多种识别控制模式，适用于不同的应用模式和应用环境，可以很好地满足实际应用的需要。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。