汽車藍(lán)牙智能手機(jī)無鑰匙進(jìn)入一鍵啟動系統(tǒng)

余紅燕，陳輝淦，詹 華

（1.福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福建 福州 350007；2.福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350003）

隨著人們生活水平的提高，家庭擁有汽車數(shù)量越來越多，汽車市場潛力日漸上升，同時汽車電子技術(shù)日漸智能化。目前汽車啟動常見的方法有兩種：一種是比較常見的鑰匙啟動，即將車鑰匙插入鑰匙孔打火啟動，這個鑰匙啟動應(yīng)用逐漸減少。另一種是汽車智能一鍵式啟動無鑰匙系統(tǒng)，簡稱一鍵啟動，是市場上比較火的汽車防盜和導(dǎo)航裝置，兼具智能感應(yīng)開啟車門功能和一鍵式按鈕啟動發(fā)動機(jī)功能。

無論是鑰匙啟動，還是一鍵式啟動，都離不開鑰匙，同時人們家庭門柜、辦公桌柜也配鑰匙，大量的鑰匙逐漸成為一種生活負(fù)擔(dān)和累贅，男士重重地掛腰間，女士沉沉地放包中，不可避免會遺忘鑰匙，給人們帶來眾多的不便。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)成為生活的重要工具，如果能將手機(jī)與汽車鑰匙相結(jié)合，既解決了鑰匙帶來的負(fù)擔(dān)，也能給駕駛員提供便利。手機(jī)與汽車藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行匹配，這樣避免黑客攻克網(wǎng)絡(luò)解鎖，同時可升級為配合數(shù)碼或圖形技術(shù)，甚至是指紋識別系統(tǒng)來完成解鎖，多重保證防盜，確保了汽車防盜安全。

1 現(xiàn)有技術(shù)分析

無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)是由發(fā)射器、遙控中央鎖控制模塊、駕駛授權(quán)系統(tǒng)控制模塊3個接收器及相關(guān)線束組成的控制系統(tǒng)。遙控器和發(fā)射器集成在車鑰匙上，車輛可以根據(jù)智能鑰匙發(fā)出的信號進(jìn)入鎖止或解鎖狀態(tài)，甚至可以自動關(guān)閉車窗和天窗。這種系統(tǒng)采用RFID（無線射頻識別）技術(shù)，通常情況下，當(dāng)車主走近車輛大約1m以內(nèi)距離時，門鎖就會自動打開并解除防盜；當(dāng)離開車輛時，門鎖就會自動鎖上并進(jìn)入防盜狀態(tài)；當(dāng)車主進(jìn)入車內(nèi)時，車內(nèi)檢測系統(tǒng)會馬上識別智能卡，這時只需輕輕按動啟動按鈕 （或旋鈕），就可以正常啟動車輛；整個過程，無鑰匙用車。

RFID無鑰匙進(jìn)入一鍵啟動系統(tǒng)的劣勢：①還是要有一個遙控器來實現(xiàn)解鎖或鎖止；②撿到或偷到或搶到車鑰匙，都能成功盜車；③加配遙控器成本高。

2 系統(tǒng)功能介紹

利用手機(jī)藍(lán)牙與車輛上的控制器相匹配好，并在手機(jī)上安裝APP，設(shè)置APP進(jìn)入的數(shù)字鎖或圖文鎖。當(dāng)與車輛有匹配過的手機(jī)，在手機(jī)藍(lán)牙開啟的狀態(tài)下進(jìn)入到車輛藍(lán)牙感應(yīng)的范圍 （10m左右）內(nèi)，即可通過手機(jī)APP對車輛進(jìn)行上鎖、解鎖、啟動、熄火 （車速大于5 km／h啟用）等控制。

制作的藍(lán)牙智能手機(jī)無鑰匙進(jìn)入一鍵啟動系統(tǒng)有以下幾個功能。

1）當(dāng)車輛在解鎖狀態(tài)下，并與車輛有匹配過的手機(jī)在車輛藍(lán)牙感應(yīng)的范圍內(nèi)，駕駛員可以通過車上的一鍵啟動按鈕對車輛進(jìn)行一鍵啟動等操作。

2）當(dāng)車輛電門關(guān)閉時，與車輛有匹配過的手機(jī)離開車輛藍(lán)牙感應(yīng)的范圍5 s后，車輛自動上鎖并發(fā)出聲光提示。

3）當(dāng)車輛在上鎖狀態(tài)下，有人非法打開車門，車子會發(fā)出聲光報警 （雙閃燈開啟、喇叭間隔0.5 s叫0.5 s）。

這套系統(tǒng)有安全的藍(lán)牙技術(shù)，同時結(jié)合手機(jī)屏幕鎖和APP進(jìn)入鎖，給駕駛員提供極大便利，同時保障車輛防盜安全。

3 總體設(shè)計

智能手機(jī)安裝一個無鑰匙APP，該APP開啟必須通過輸入密碼或圖形驗證才能開啟，防止手機(jī)丟失或被偷搶后他人通過手機(jī)APP對車輛進(jìn)行控制。藍(lán)牙裝置與車輛控制器連接，手機(jī)APP再通過藍(lán)牙關(guān)聯(lián)對車輛進(jìn)行上鎖、解鎖、啟動、熄火等控制。汽車藍(lán)牙智能手機(jī)無鑰匙進(jìn)入一鍵啟動系統(tǒng)總體設(shè)計方案如圖1所示。

3.1 硬件設(shè)計

圖2為硬件設(shè)計方案。在汽車原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有的報警喇叭和雙閃燈。電源部分選用4.5~24 V寬電壓電源輸入的MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器芯片，微控制器采用STM32F103C8T6，是一種集成電路，芯體尺寸為32位，程序存儲器容量是64 KB，需要電壓2~3.6 V，工作溫度為-40~85℃。MLT-BT05 4.0藍(lán)牙模塊，支持微信airsync、IOS與ANDROID APP通信、主從一體、IO控制。

圖2 硬件設(shè)計方案

該系統(tǒng)硬件接線作用如下：①12V電源正極，常電源；②APP指令，用來給藍(lán)牙模塊信號，發(fā)送解鎖和上鎖指令；③中控上鎖，用來給車門上鎖；④中控解鎖，用來給車門開鎖；⑤雙閃燈信號開關(guān)，用來開啟雙閃燈，提醒車門開啟狀態(tài)；⑥喇叭開關(guān)，用來上鎖成功提示和報警；⑦頂燈信號，用來提示車門開啟狀態(tài)。

3.2 軟件設(shè)計

為了快速、安全與汽車藍(lán)牙裝置相匹配，采用高性能、低成本、低功耗的ATM32單片機(jī)，同時雙閃燈定時5s，當(dāng)車速大于60 km／h時，判斷車門是否鎖好，當(dāng)所有車門關(guān)閉時，監(jiān)測手機(jī)是否發(fā)送命令。程序控制流程圖如圖3所示。

圖3 程序控制流程圖

4 結(jié)束語

本設(shè)計充分利用了原車上的信號裝置和執(zhí)行裝置，無須破壞原車線路，在手機(jī)上安裝一個鑰匙APP系統(tǒng)。該APP的應(yīng)用必須通過車體的藍(lán)牙相匹配，同時必須通過輸入密碼或圖形驗證才能進(jìn)入開啟界面，再對車輛進(jìn)行上鎖、解鎖、啟動、熄火等控制。利用智能手機(jī)的便利，藍(lán)牙等控制技術(shù)的成熟，解決汽車鑰匙的攜帶和便利問題。