CN101567096A

CN101567096A - 无插孔感应门系统及其功能执行方法

Info

Publication number: CN101567096A
Application number: CNA2008101354629A
Authority: CN
Inventors: 高载平; 金永卓; 李庚门; 姜东石; 高爱庆; 梁在宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Research Foundation for Industry Academy Cooperation of Dong A University
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2009-10-28
Also published as: EP2112036A3; EP2112036A2; KR20090111464A; KR100958081B1; JP2009268048A; US20090261945A1

Abstract

本发明涉及一种无插孔感应门系统及其功能执行方法。本发明的目的在于为用户提供一种通过变更扫描方式减少智能钥匙的电池消耗，从而增强其安全性的无插孔感应门系统。依据本发明，智能钥匙电子控制装置周期性地发射搜寻智能钥匙的低频扫描信号，处于睡眠状态的智能钥匙如果位于扫描信号的接收半径之内就接收扫描信号，并转换为激活状态。如上所述，智能钥匙平时处于睡眠状态，当其接收到由智能钥匙电子控制装置传输的扫描信号后，就转换为激活状态，由此可以减少智能钥匙的电池消耗。另外，由于在邻接汽车而形成的低频扫描信号的接收半径之内智能钥匙才能转换为激活状态，从而向智能钥匙电子控制装置请求汽车相应的功能，如车门的锁定/打开功能，因此，也可以为用户提供一种安全可靠的无插孔感应门系统。

Description

无插孔感应门系统及其功能执行方法

技术领域

本发明涉及一种汽车控制技术，具体地说，就是关于一种通过在智能钥匙(smart key)和智能钥匙电子控制装置(Electronic Control Unit；ECU)之间的无线通信而对汽车功能进行远程控制的无插孔感应门系统(passive entry system)及其功能执行方法。

背景技术

无插孔感应门系统可以实现无插孔感应门及无插孔启动功能。无插孔感应门功能是一种驾驶员方便地将车门锁定/打开的功能。用户将智能钥匙携带于身上的状态下，为了将汽车的车门锁定/打开，就通过触发(trigger)的方式将门把手的按钮按下，或者是通过静电容传感器进行触摸，智能钥匙电子控制装置就会驱动低频天线，并向智能钥匙发射低频信号。当智能钥匙接收到上述低频信号之后，转换为激活状态(wake up)，并开始工作，如果接收到正常的数据，就可以通过高频方式向智能钥匙电子控制装置传输相关数据。在这种情况下，如果能够进行正常的无线通信，智能钥匙电子控制装置就可以将车门锁定/打开。

如果是汽车公司直接生产并销售时，具有门把手的按钮或者是传感器的无插孔感应门系统可以带有门把手。但是，对于现有的汽车来说，将门把手进行改造或者是另行设置并不是一件容易的事。因此，为了使现有技术生产的汽车具有无插孔感应门系统的方便功能即无插孔感应门功能，无需对汽车的门把手进行触发操作，只需驾驶员将智能钥匙随身携带，在靠近车辆周围的一定距离内，车辆内的智能钥匙电子控制装置和随身携带的智能钥匙就会自动传输高频无线信号，从而就可以将车门锁定/打开。在这种情况下，对靠近车辆周围的驾驶员进行确认的方法就是，使车辆持续周期性地发射高频扫描信号，并使其靠近车辆，当位于高频信号接收距离内的智能钥匙接收到上述信号之后，就再次通过高频方式发射信号，相互之间进行认证(有效性判断)之后，智能钥匙电子控制装置就将汽车的车门锁定/打开。

但是，对于上述方法来说，由于智能钥匙电子控制装置及智能钥匙进行认证的方法是通过高频通信方式执行，因此，它是在距离车辆周围数十米的范围内进行通信，随着通信距离的变远，在驾驶员不想对车门进行打开或锁定操作，而是自然经过汽车周围的情况下，车门也会自动打开或锁定，这是它在安全方面存在的问题。另外，由于智能钥匙必须具有接收和发射高频信号的功能，因此，产品的成本就会提高，为了能够持续接收高频信号，就必须处于激活状态。因此，智能钥匙电池就会很快被消耗掉，这是它所存在的另一个问题。因此，现在迫切需要提供一种能够将智能钥匙系统轻易地设置到现有的车辆中，同时，能够增强其安全性及减少智能钥匙电池消耗的系统。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的第1目的在于，通过变更扫描方式减少智能钥匙的电池消耗。

本发明的第2目的在于，根据智能钥匙用户是否靠近汽车附近，而执行车门的锁定/打开之类的相关功能。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池容量相对较大的智能钥匙电子控制装置周期性地对位于附近的智能钥匙进行扫描的无插孔感应门系统及其功能执行方法。

依据本发明的无插孔感应门系统的功能执行方法包括如下几个步骤：智能钥匙电子控制装置周期性地发射搜寻智能钥匙的低频扫描信号的扫描步骤；当处于睡眠状态的智能钥匙位于扫描信号的接收半径之内时，接收扫描信号并将其转换为激活状态的激活步骤。

依据本发明的无插孔感应门系统包括如下几个部分：为搜寻智能钥匙而周期性地发射低频扫描信号的智能钥匙电子控制装置；如果位于扫描信号的接收半径内，就接收扫描信号，并从睡眠状态转换为激活状态的智能钥匙。

依据本发明的无插孔感应门系统的智能钥匙电子控制装置由如下几个部分构成：低频发射装置、高频接收装置及控制装置。低频发射装置周期性地发射用于搜寻智能钥匙的扫描信号。高频接收装置对包括由接收扫描信号的智能钥匙输出的ID数据在内的功能执行请求信号进行接收。另外，控制装置对ID数据的有效性进行确认，如果确认ID数据有效，就执行请求功能。

另外，依据本发明的无插孔感应门系统的智能钥匙由如下几个部分构成：低频接收装置、控制装置及高频发射装置。低频接收装置接收由智能钥匙电子控制装置周期性发射的扫描信号。控制装置如果接收到扫描信号，就从睡眠状态转换为激活状态，并向智能钥匙电子控制装置传输请求执行包括ID数据在内的特定功能的功能执行请求信号。另外，高频发射装置将功能执行请求信号向智能钥匙电子控制装置传输。

发明的效果

依据本发明，智能钥匙处于睡眠状态，与智能钥匙的电池容量相比，具有更大电池容量的智能钥匙电子控制装置周期性地对位于附近的智能钥匙进行扫描，以减少智能钥匙的电池消耗，从而就可以延长电池的更换周期。

智能钥匙在睡眠状态下连续接收到一定次数的扫描信号时转换为激化状态，因此可以防止智能钥匙的误操作。

特别是，由于智能钥匙电子控制装置能够通过低频扫描信号执行扫描流程，因此，与高频扫描信号相比，其接收半径更小。所以，智能钥匙靠近汽车附近时，就会转换为激活状态，并请求执行相关功能，如执行车门的打开功能，从而构成安全可靠的无插孔感应门系统。

另外，智能钥匙电子控制装置上设置有多个低频发射天线，因此可以扩大扫描信号的接收半径，从而就能够迅速地搜寻到位于接收半径内的智能钥匙。

附图说明

图1是表示依据本发明的无插孔感应门系统的示意图；

图2是显示依据本发明实施例的无插孔感应门系统构成的结构图；

图3A至图3C是显示由智能钥匙电子控制装置发射的扫描信号的波形图；

图4是表示依据本发明实施例的无插孔感应门系统的功能执行方法流程图；

图5是表示智能钥匙针对依据图4所示功能执行方法的智能钥匙电子控制装置发射的扫描信号而输出的功能执行请求信号的波形图。

附图编号说明

10：汽车 20：智能钥匙电子控制装置

21：低频发射装置 22：低频发射天线

23：第1控制装置 25：高频接收装置

27：高频接收天线 29：第1电池

30：智能钥匙 31：低频接收装置

32：低频接收天线 33：第2控制装置

35：高频发射装置 37：高频发射天线

39：第2电池 100：无插孔感应门系统

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的实施例进行更加详细的说明。

无插孔感应门系统

如图1至图3C所示，本发明实施例的无插孔感应门系统100由如下几个部分构成：设置在汽车10内的智能钥匙电子控制装置20；用户可以携带，而且可以与智能钥匙电子控制装置20进行无线通信的智能钥匙30。携带智能钥匙30的用户通过智能钥匙电子控制装置20和利用低频及高频信号的无线通信就可以对汽车10的功能进行远程控制。当然，智能钥匙30是经由智能钥匙电子控制装置20认证之后登记的智能钥匙。

在这种情况下，能够通过智能钥匙30进行远程控制的功能包括：通过发动机模块11控制的发动机启动及发动机停止功能；通过车门模块12控制的车门锁定及车门打开功能；通过防盗模块15控制的防盗功能设定及防盗功能解除等功能。除此之外，通过智能钥匙30还可以对汽车10的多种功能执行远程控制。

智能钥匙电子控制装置20由如下几个部分构成：低频发射装置21；高频接收装置25；第1控制装置23及第1电池29，它们都设置在汽车10的内部中。

低频发射装置21至少可以通过一个低频发射天线22周期性地发射搜寻智能钥匙30的扫描信号24，低频发射装置21可以发射120～140kHz频带的扫描信号24。低频发射天线22可以附着于汽车10的风挡板17上端部位，从而确保扫描信号24能够有效地发射到外部。除此之外，低频发射天线22也可以设置在汽车10内部或者是外部适当的位置，扫描信号24的接收半径R约为3m左右。

高频接收装置25可以通过高频接收天线27接收功能执行请求信号34，此信号是由接收扫描信号24的智能钥匙30输出。然后，高频接收装置25将所接收的功能执行请求信号34向第1控制装置23输出，高频接收装置25可以接收300～440MHz频带的信号。

第1控制装置23就是执行智能钥匙电子控制装置20所有控制操作的微处理器(microprocessor)，第1控制装置23执行与所接收的功能执行请求信号34相对应的请求功能，在这种情况下，第1控制装置23就对包含于功能执行请求信号34中的智能钥匙30的ID数据的有效性进行确认，如果确认其有效，就执行请求功能。

另外，第1电池29可以向智能钥匙电子控制装置20的各个构成要素供给其所需的电源，在这种情况下，第1电池29就是汽车10所带有的电池。

特别是，低频发射装置21至少可以通过一个低频发射天线22发射扫描信号24，为了扩大能够接收扫描信号24的范围，低频发射装置21可以包含多个低频发射天线22。例如：如图3A所示，低频发射装置22可以按照一定的周期通过一个低频发射天线发射扫描信号24。另外，如图3B所示，低频发射装置22可以通过两个低频发射天线交替发射具有相同周期的扫描信号24a，24b。另外，如图3C所示，它也可以交替发射具有不同周期的扫描信号24c，24d。在图3B中显示，两个低频发射天线按照1∶1的比例轮流发射具有相同周期的扫描信号24a，24b的实例，在图3C中显示，两个低频发射天线按照1∶2的比例轮流周期性地发射扫描信号24c，24d的实例，但是，在这里并不意味着对其进行某种限制，它可以按照多种比例发射扫描信号。

除此之外，智能钥匙电子控制装置20还可以包括第1存储装置，第1存储装置既可以包含在第1控制装置23中，也可以另行设置。第1存储装置可以存储对智能钥匙电子控制装置10的操作进行控制时所需的程序以及执行上述程序过程中所产生的数据，它由一个以上的挥发性存储元件和非挥发性存储元件构成。第1存储装置对处理通过智能钥匙30进行无线通信的远程控制信号所需的执行程序以及在执行上述执行程序过程中所产生的智能钥匙30的ID数据进行存储。

智能钥匙30由如下几个部分构成：低频接收装置31、第2控制装置33、高频发射装置35，以及第2电池39。

低频接收装置31当位于由智能钥匙电子控制装置20周期性发射的扫描信号24的接收半径R之内时，就可以通过低频接收天线32接收扫描信号24，然后，低频接收装置31将所接收的扫描信号24向第2控制装置23输出。作为低频接收天线32，为了能够全方位地接收低频信号，就采用X轴、Y轴及Z轴方向的3轴天线。低频接收装置31可以接收100～300kHz频带的信号。

第2控制装置33就是执行智能钥匙30所有控制操作的微处理器，第2控制装置33如果接收到扫描信号24，就从睡眠状态转换为激活状态，然后，将向智能钥匙电子控制装置20请求执行特定功能的功能执行请求信号34向高频发射装置35输出。在这种情况下，激活状态就意味着接收扫描信号24后激活及触发第2控制装置33。

高频发射装置35可以通过高频发射天线37将由第2控制装置33输出的功能执行请求信号34向智能钥匙电子控制装置20发射，高频发射装置35可以发射300～440MHz频带的信号。在这种情况下，功能执行请求信号34中包含智能钥匙30的ID数据。

另外，第2电池39可以向智能钥匙30的各个构成要素供给其所需的电源。

特别是，为了防止智能钥匙30发生误操作，当第2控制装置33在睡眠状态下连续接收到一定次数的扫描信号24之后，就转换为激活状态。也就是说，当其最初通过低频接收装置31接收到扫描信号24之后，根据智能钥匙电子控制装置20的智能钥匙30的位置也会发生漏掉扫描信号24的情况。

除此之外，智能钥匙30还可以包含第2存储装置，第2存储装置既可以包含在第2控制装置33中，也可以另行设置。第2存储装置可以存储对智能钥匙30的操作进行控制时所需的程序以及执行上述程序过程中所产生的数据，它由一个以上的挥发性存储元件和非挥发性存储元件构成。第2存储装置可以存储通过无线通信对汽车10的功能进行远程控制所需的执行程序以及上述程序执行过程中所产生的数据。

如上所述，对于依据本发明实施例的无插孔感应门系统100来说，智能钥匙30处于睡眠状态，具有比智能钥匙30电池容量更大电池容量的智能钥匙电子控制装置20周期性地对位于其附近的智能钥匙30进行扫描，这样，就可以减少第2电池39的电力消耗，从而就可以延长第2电池39的更换周期。智能钥匙30如果在睡眠状态下连续接收到一定次数的扫描信号24时，就转换为激活状态。这样，就可以防止智能钥匙30发生误操作。由于智能钥匙电子控制装置20通过低频扫描信号24执行扫描工作，因此，与现有技术的高频扫描信号相比，其接收半径R更短。所以，当智能钥匙30靠近汽车10时，就转换为激活状态，并请求智能钥匙电子控制装置20执行相应的功能，从而就可以构成一个安全可靠的无插孔感应门系统100。另外，在智能钥匙电子控制装置20上设置有多个低频发射天线，这样，就可以扩大扫描信号24的接收半径R，从而就能够迅速地搜寻到位于接收半径R内的智能钥匙30。

无插孔感应门系统的功能执行方法

下面，将参照图2、图4及图5对依据本发明实施例的无插孔感应门系统100的功能执行方法进行详细的说明，虽然这里所提到的功能是将车门锁定/打开，但这并不意味着对本发明的功能作某种限制。

首先，用户所携带的智能钥匙30处于睡眠状态S51，智能钥匙电子控制装置20为了搜寻智能钥匙30就周期性地发射低频扫描信号24 S53。由智能钥匙电子控制装置20发射的扫描信号24具有一定的接收半径(图1中的R)。

在S55步骤中，智能钥匙30判断智能钥匙30是否位于扫描信号24的接收半径之内。

根据S55步骤的判断结果，如果确认智能钥匙30位于扫描信号24的接收半径之外，智能钥匙30就保持S51步骤的睡眠状态，智能钥匙电子控制装置20就使车门保持锁定状态。

根据S55步骤的判断结果，如果确认智能钥匙30位于扫描信号24的接收半径之内时，则在S57步骤中，智能钥匙30就通过低频接收装置31接收扫描信号24，然后，在S59步骤中，智能钥匙30就判断是否连续接收到一定次数的扫描信号24。

根据S59步骤的判断结果，如果确认接收到一定次数以下的扫描信号24时，智能钥匙30就保持S51步骤的睡眠状态。

根据S59步骤的判断结果，如果确认连续接收到一定次数的扫描信号24时，则在S61步骤中，智能钥匙30就从睡眠状态转换为激活状态，然后，在S63步骤中，被激活的智能钥匙30就通过高频发射装置35将请求执行特定功能的功能执行请求信号34向智能钥匙电子控制装置20传输。在这种情况下，功能执行请求信号34中包含智能钥匙30的ID数据。

在S65步骤中，智能钥匙电子控制装置20通过高频接收装置35接收功能执行请求信号34。另外，在S67步骤中，智能钥匙电子控制装置20对接收的功能执行请求信号34中所包含的智能钥匙30的ID数据的有效性进行确认。

根据S67步骤的确认结果，如果确认上述数据有效，则在S69步骤中，智能钥匙电子控制装置20就执行与所接收的功能执行请求信号34相对应的请求功能。在这种情况下，所请求执行的功能为打开车门时，智能钥匙电子控制装置20就将车门打开。

另外，根据S67步骤的确认结果，如果确认上述数据无效，智能钥匙电子控制装置20就不执行与所接收的功能执行请求信号34相对应的请求功能。也就是说，在这种情况下，智能钥匙电子控制装置20就使车门保持锁定状态。

下面，将参照图5的波形图对依据本发明实施例的功能执行过程进行详细说明。在图5中，显示了低频发射装置通过一个低频发射天线发射扫描信号24的情况。

如图2及图5所示，智能钥匙电子控制装置20可以通过低频发射装置21周期性地发射扫描信号24，如果智能钥匙30没有位于扫描信号24的接收半径之内，就保持睡眠状态。另外，如果智能钥匙30位于扫描信号24的接收半径之内，就从睡眠状态转换为激活状态，并通过高频发射装置35将功能执行请求信号34向智能钥匙电子控制装置20传输。图中符号80代表智能钥匙30首次接收扫描信号24的位置。

另外，本说明书及附图的有关本发明的实施例是为了更好地对本发明进行说明而列举的一些特例，并不意味着对本发明的权利要求范围作某些限定。在这里，除了上述所列举的实施例之外，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。

Claims

1、一种无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

扫描步骤，此步骤中智能钥匙电子控制装置周期性地发射用于搜寻智能钥匙的低频扫描信号；

激活步骤，此步骤中如果处于睡眠状态的智能钥匙位于扫描信号的接收半径之内，就接收上述扫描信号，并转换为激活状态。

2、根据权利要求项1所述的无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于：

上述扫描步骤至少通过一个低频天线而发射扫描信号。

3、根据权利要求项2所述的无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于：

上述扫描步骤通过多个低频天线而发射扫描信号，同时，通过上述各个低频天线而发射的扫描信号的周期成整数倍的相同或者是不相同。

4、根据权利要求项2所述的无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于：

在上述激活步骤中，如果上述智能钥匙在睡眠状态下连续接收到一定次数的扫描信号时，就转换为激活状态。

5、根据权利要求项4所述的无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于，还包括如下几个步骤：

功能执行请求步骤，此步骤中上述激活的智能钥匙向上述智能钥匙电子控制装置传输，请求执行特定功能的、高频功能执行请求信号；

功能执行步骤，此步骤中接收上述功能执行请求信号的上述智能钥匙电子控制装置执行上述请求功能。

6、根据权利要求项5所述的无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于：

在上述功能执行步骤中，确认包含于上述接收的功能执行请求信号中的上述智能钥匙的ID数据的有效性，如果确认其有效，就执行上述请求功能。

7、根据权利要求项6所述的无插孔感应门系统的功能执行方法，其特征在于：

在上述功能执行步骤中执行的功能至少包括发动机启动、发动机停止、车门锁定、车门打开、防盗功能设定或防盗功能解除功能中的一种功能。

8、一种无插孔感应门系统，其特征在于，包括如下几个部分：

用于搜寻智能钥匙而周期性地发射低频扫描信号的智能钥匙电子控制装置；

如果位于上述扫描信号的接收半径内，就接收上述扫描信号，并从睡眠状态转换为激化状态的智能钥匙。

9、根据权利要求项8所述的无插孔感应门系统，其特征在于：

上述智能钥匙电子控制装置至少通过一个低频天线而发射扫描信号。

10、根据权利要求项9所述的无插孔感应门系统，其特征在于：

上述智能钥匙电子控制装置通过多个低频天线而发射扫描信号，同时，通过上述各个低频天线而发射的扫描信号的周期成整数倍的相同或者是不相同。

11、根据权利要求项9所述的无插孔感应门系统，其特征在于：

上述智能钥匙如果在睡眠状态下连续接收到一定次数的扫描信号时，就转换为激活状态。

12、根据权利要求项11所述的无插孔感应门系统，其特征在于：

上述激活的智能钥匙向上述智能钥匙电子控制装置传输请求执行特定功能的高频功能执行请求信后，上述智能钥匙电子控制装置接收上述功能执行请求信号，从而执行上述请求功能。

13、根据权利要求项12所述的无插孔感应门系统，其特征在于：

上述智能钥匙电子控制装置对包含在上述接收的功能执行请求信号中的上述智能钥匙ID数据的有效性进行确认，如果确认其有效，就执行上述请求功能。

14、根据权利要求项13所述的无插孔感应门系统，其特征在于：

上述功能至少包括发动机启动、发动机停止、车门锁定、车门打开、防盗功能设定或防盗功能解除功能中的一种功能。

15、一种无插孔感应门系统的智能钥匙电子控制装置，其特征在于，包括如下几个部分：

周期性地发射用于搜寻智能钥匙的扫描信号的低频发射装置；

接收功能执行请求信号的高频接收装置，此功能执行请求信号包含由接收上述扫描信号的智能钥匙输出的ID数据；

对上述ID数据的有效性进行确认，如果确认上述ID数据有效，就执行请求功能的控制装置。

16、一种无插孔感应门系统的智能钥匙，其特征在于，包括如下几个部分：

对由智能钥匙电子控制装置周期性发射的扫描信号进行接收的低频接收装置；

如果接收到上述扫描信号，就从睡眠状态转换为激活状态，并将包括ID数据在内的、请求执行特定功能的功能执行请求信号向上述智能钥匙电子控制装置传输的控制装置；

将上述功能执行请求信号向上述智能钥匙电子控制装置发射的高频发射装置。