通过从外部场收集能量打开应急交通工具门的制作方法

本公开总体上涉及交通工具(vehicle)门锁定系统，并且更具体地涉及一种改进的门锁机制，该门锁机制解决了在利用近场通信(nfc)技术用于解锁目的的同时访问电池没电的交通工具的问题，特别是在没有备用机械锁的情况下。

背景技术：

1、近年来，机动车行业越来越倾向于实现先进的电子系统来增强用户体验和便利性。一项这样的发展是将nfc技术用于交通工具门访问，作为互联车联盟(ccc)标准的结果，该发展已经得到普及。符合ccc标准的交通工具允许用户仅通过将他们的支持nfc的智能手机或其他设备靠近集成在门锁中的nfc电路(nfc读取器)来解锁他们的交通工具门。

2、基于nfc的门锁系统为传统机械钥匙或无钥匙进入系统提供了方便且安全的备选。然而，遵循ccc标准的交通工具通常不包括备用机械锁，这使得解决在电池没电时访问交通工具的问题变得更加关键。在这种情况下，nfc电路和电门锁将没有足够的功率来运行，并且用户将无法进入他们的交通工具，这可能使用户陷入困境或引起极大的不便。

3、解决该问题的现有解决方案通常涉及使用外部电源来启动交通工具。然而，因为电池通常位于引擎盖下方，引擎盖可能被锁定或者在不进入交通工具内部的情况下难以打开，因此访问交通工具的电池以提供外部电源可能具有挑战性。这要求用户要么找到手动解锁引擎盖的方式，要么借助于非常规的方式访问电池，这可能是耗时的、不切实际的，并且可能对交通工具造成损害。

4、因此，需要一种改进的交通工具门锁机制，该交通工具门锁机制保持基于nfc的系统的便利性和安全性优势，同时确保用户即使在电池没电时也能够进入他们的交通工具，特别是在没有备用机械锁的情况下。本发明旨在通过提供不依赖外部电源或机械钥匙的可靠且实用的解决方案来解决该需求，最终增强用户体验并且维持基于nfc的锁定系统的安全性优势。

技术实现思路

1、本文公开了一种具有电池和能量存储设备的交通工具，该能量存储设备存储比电池少的能量。交通工具的特征是配备有电子致动机械锁和近场通信(nfc)读取器的门。微控制器与nfc电路一起工作以监测电池的电压，并且当该电压低于预先确定的阈值时，将nfc电路切换至具有qi或nfc能量收集能力的卡模拟(ce)模式。

2、nfc电路从qi无线充电场收集能量，并且将收集的能量存储在能量存储设备中。当足够的能量被收集时，微控制器和电子致动机械锁由能量存储设备供电。一旦被供电，微控制器就尝试验证附近的nfc设备，并且取决于验证状态，操作电子致动机械锁或将其维持在非活动状态。

3、为了验证附近的nfc设备，微控制器提示nfc电路发送针对加密密钥的请求，该加密密钥随后使用验证设备中的安全元件被验证。交通工具的门可以通向乘客舱(compartment)或货物舱。

4、本文还公开了一种用于操作电子致动机械锁的方法。该方法包含：利用微控制器单元(mcu)监测电池的电压，以及当电池电压低于阈值时，将近场通信(nfc)读取器切换至卡模拟(ce)模式。能量使用在ce模式下操作的nfc电路从qi无线充电场被收集，并且随后被存储在能量存储设备中。mcu和电子致动机械锁在足够的能量被收集并存储时由能量存储设备供电。

5、一旦mcu和电子致动机械锁被供电，nfc电路就切换至nfc读取器模式并且尝试验证附近的nfc设备。取决于附近的nfc设备的验证状态，电子致动机械锁被操作或者被维持在非活动状态。验证过程包含：从nfc电路向附近的nfc设备发送针对加密密钥的请求，在nfc电路处接收加密密钥，将密钥转发至mcu，以及然后将密钥传递至验证设备进行验证。在该过程期间，加密密钥从mcu被传递至安全元件。该方法还包括由用户利用支持qi的智能手机启动qi无线充电场。

6、本文还公开了一种锁系统，该锁系统包括与微控制器通信的nfc电路。微控制器被配置为监测与锁系统相关联的电池的电压，并且在电池电压低于阈值时，将nfc电路切换至卡模拟(ce)模式。nfc电路被配置为从qi无线充电场收集能量，并且将收集的能量存储在能量存储设备中，该能量存储设备随后被用于为微控制器和电子致动机械锁供电。

7、微控制器和nfc电路协作以将nfc电路切换至nfc读取器模式，并且在收集的能量已将能量存储设备充电至特定阈值以上之后尝试验证附近的nfc设备。如果附近的nfc设备被验证，则微控制器操作电子致动机械锁，而如果设备未被验证，则微控制器将该电子致动机械锁维持在非活动状态。

8、验证过程包含：微控制器提示nfc电路向附近的nfc设备发送针对加密密钥的请求，以及使用验证设备验证从设备接收到的加密密钥。验证设备使用安全元件验证加密密钥。微控制器可以在nfc电路的内部或外部。

技术特征：

1.一种交通工具，包括：

2.根据权利要求1所述的交通工具，其中所述微控制器尝试通过以下来验证所述附近的nfc设备：引起所述nfc电路向所述附近的nfc设备发送针对加密密钥的请求；以及使用验证设备安全元件验证由所述nfc电路从所述附近的nfc设备接收到并且向所述微控制器发送的加密密钥。

3.根据权利要求2所述的交通工具，其中所述验证设备是安全元件。

4.根据权利要求1所述的交通工具，其中所述门通向所述交通工具的乘客舱。

5.根据权利要求1所述的交通工具，其中所述门通向所述交通工具的货物舱。

6.一种用于操作电子致动机械锁的方法，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在利用所述能量存储设备为所述mcu和所述电子致动机械锁供电之后，将所述nfc电路切换至nfc读取器模式并且尝试验证附近的nfc设备。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：响应于对所述附近的nfc设备的验证，操作所述电子致动机械锁，但是响应于缺乏对所述附近的nfc设备的验证，将所述电子致动机械锁维持在非活动状态。

9.根据权利要求7所述的方法，其中尝试验证所述附近的nfc设备包括：从所述nfc电路向所述附近的nfc设备发送针对加密密钥的请求；在所述nfc电路处从所述附近的nfc设备接收所述加密密钥；将所述加密密钥从所述nfc电路转发至所述mcu；将所述加密密钥从所述mcu传递至验证设备；以及验证所述加密密钥。

10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述加密密钥从所述mcu传递至所述验证设备包括：将所述加密密钥从所述mcu传递至安全元件。

11.根据权利要求6所述的方法，还包括：由用户利用支持qi的智能手机启动所述qi无线充电场。

12.一种锁系统，包括：

13.根据权利要求12所述的锁系统，其中所述微控制器响应于对所述附近的nfc设备的验证，操作所述电子致动机械锁，但是响应于缺乏对所述附近的nfc设备的验证，将所述电子致动机械锁维持在非活动状态。

14.根据权利要求13所述的锁系统，其中所述微控制器尝试通过以下来验证所述附近的nfc设备：引起所述nfc电路向所述附近的nfc设备发送针对加密密钥的请求；使用验证设备验证由所述nfc电路从所述附近的nfc设备接收到并且向所述微控制器发送的加密密钥。

15.根据权利要求14所述的锁系统，其中使用所述验证设备验证所述加密密钥包括：使用安全元件验证所述加密密钥。

16.根据权利要求12所述的锁系统，其中所述微控制器在所述nfc电路的内部。

17.根据权利要求12所述的锁系统，其中所述微控制器在所述nfc电路的外部。

技术总结
本公开的实施例涉及通过从外部场收集能量打开应急交通工具门。本文描述了一种锁系统(例如，用于交通工具门)，该锁系统包括与微控制器通信的NFC电路，该微控制器监测电池(例如，交通工具电池)的电压。微控制器在电池电压下降到阈值以下时将NFC电路切换至具有能量收集能力的卡模拟(CE)模式，使得NFC电路可以从附近的Qi无线充电场收集能量，并且将收集的能量存储在能量存储设备中。当能量存储设备被充分地充电时，它被用于为微控制器和电子致动机械锁(例如，交通工具门锁)供电，然后微控制器与NFC电路协作，以将NFC电路切换至NFC读取器模式并且尝试验证附近的NFC设备。如果NFC设备被验证，则微控制器操作锁，否则，微控制器将锁维持在非活动状态。

技术研发人员：R·伍特
受保护的技术使用者：意法半导体国际公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5