CN103676715B

CN103676715B - 双通道汽车门把手感应天线

Info

Publication number: CN103676715B
Application number: CN201310717252.1A
Authority: CN
Inventors: 夏曦; 钟正青; 尹恒; 王希; 曾家黔; 曾建军
Original assignee: CHONGQING JICHENG AUTOMOBILE ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: CHONGQING JICHENG AUTOMOBILE ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2033-12-23
Also published as: CN103676715A

Abstract

本发明公开了一种双通道汽车门把手感应天线，包括壳体、粘合剂层、PCB板、极片层和线束；所述粘合剂层覆盖于PCB板的上表面，所述极片层覆盖于PCB板的下表面，粘合剂层、PCB板和极片层设置于壳体内，所述粘合层用于覆盖密封PCB板上的焊点，所述PCB板上设置有感应传感器；所述线束的一部分设置在PCB板上并与感应传感器的输出端连接，另一部分设置在PCB板外；所述极片层与感应传感器的输入端连接；所述感应传感器用于检测物体是否进入探测范围内。本新型感应天线适用于汽车PE（passive entry）功能，超高的灵敏度、自适应功能和强烈的抗干扰能力，使其能适用各种复杂环境。

Description

双通道汽车门把手感应天线

技术领域

本发明涉及汽车电控技术领域，尤其涉及一种双通道汽车门把手感应天线。

背景技术

电容式感应传感的基本原理是利用电容的充放电及电容的串、并联原理，电容与电容串联将使总容量减小，电容与电容并联将使总容量增大。而任何导电物体相对于大地可以看作一个等效电容，比如人的手和大地相当于一个5pf左右的电容。当等效电容靠近或触摸到另一个电容时，会发生耦合，增大总容量，使原电容的充放电时间延长。通过这个变化就可以检测手的靠近或触摸。

随着早期电阻式感应传感技术的渐渐远去，电容式感应传感技术快速登上历史舞台，并发展到成熟阶段，不管是触摸屏技术还是电容式靠近探测技术基本上都是使用的这种方式。

目前，无钥匙进入启动系统所用的门把手天线模块基本分为两类，一类是开关式:即在门把手上加两个微动开关，一个是用于闭锁的按压式开关，一个是用于解锁的拉动式开关;另一类是感应式:即在门把手天线模块的PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)板内部集成电容传感处理电路，通过人手触摸相应区域，发出解锁/闭锁信号。采用电容感应式的解锁/闭锁方式有利于提高车型的品质及整车档次，因而越来越受到汽车制造商的欢迎。但现有的汽车没有使用双通道门把手感应天线。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种功耗低，负载使用寿命长，功能齐全的新型双通道汽车门把手感应天线。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，双通道汽车门把手感应天线，包括壳体、粘合剂层、PCB板、极片层和线束；所述粘合剂层覆盖于PCB板的上表面，所述极片层覆盖于PCB板的下表面，粘合剂层、PCB板和极片层设置于壳体内，所述粘合层用于覆盖密封PCB板上的焊点，所述PCB板上设置有感应传感器；所述线束的一部分设置在PCB板上并与感应传感器的输出端连接，另一部分设置在PCB板外；所述极片层与感应传感器的输入端连接；所述感应传感器用于检测物体是否进入探测范围内。

进一步，所述感应传感器包括中央控制模块、电源模块、复位模块、传感输入模块、采样率模块、灵敏度调节模块、写程模块和输出模块；所述中央控制模块、复位模块和写程模块分别与电源模块连接；所述传感输入模块、输出模块、复位模块和写程模块分别与中央控制模块连接。

进一步，所述传感输入模块包括传感输入模I和传感输入模块II，所述输出模块包括输出模块I和输出模块II；所述线束包括电源线、接地线、输出线I和输出线II，所述输出线I与输出模块I连接，所述输出线II与输出模块II连接；所述传感输入模块I和传感输入模块II分别与极片层连接。

进一步，所述极片层包括接近传感器和触摸传感器，所述接近传感器与传感输入模块I连接，所述触摸传感器与传感输入模块II连接。

进一步，所述接近传感器为铜质极片，所述触摸传感器为线型极片。

进一步，所述中央控制模块采用ATTiny44系列感应芯片。

进一步，所述感应芯片通过SMT表面贴装技术焊接在PCB板上。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点:

1、具有更大的感应面积和更强的感应信号，可以更轻易的捕捉到手的靠近。

2、具有更高的灵敏度，使感应距离更远。

3、具有识别功能。对于手的靠近能准确识别，而雨水和树叶等不能识别。

4、具有自适应功能。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为双通道汽车门把手感应天线的结构示意图；

图2为感应传感器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1所示，双通道汽车门把手感应天线，包括壳体1、粘合剂层2、PCB板3、极片层4和线束5；所述粘合剂层2覆盖于PCB板3的上表面，所述极片4层覆盖于PCB板3的下表面，粘合剂层2、PCB板3和极片4层设置于壳体内，所述粘合层2用于覆盖密封PCB板3上的焊点，所述PCB板3上设置有感应传感器；所述线束5的一部分设置在PCB板上并与感应传感器的输出端连接，另一部分设置在PCB板外；所述极片层与感应传感器的输入端连接；所述感应传感器用于检测物体是否进入探测范围内。

如图2所示，所述感应传感器包括中央控制模块、电源模块、复位模块、传感输入模块、采样率模块、灵敏度调节模块、写程模块和输出模块；所述中央控制模块、复位模块和写程模块分别与电源模块连接；所述传感输入模块、输出模块、复位模块和写程模块分别与中央控制模块连接。

中央控制模块的工作电压在5V左右，电源模块将12V电压转化为5V，并加入一定的外围电路，保证电压的稳定。所述中央控制模块采用ATTiny44系列感应芯片，该芯片资源丰富，处理速度快，可以实现感应的调节；所述感应芯片通过SMT表面贴装技术焊接在PCB板上。

所述传感输入模块包括传感输入模I和传感输入模块II，所述输出模块包括输出模块I和输出模块II；所述线束包括电源线、接地线、输出线I和输出线II，所述输出线I与输出模块I连接，所述输出线II与输出模块II连接；所述传感输入模块I和传感输入模块II分别与极片层连接。

所述极片层包括接近传感器和触摸传感器，所述接近传感器与传感输入模块I连接，所述触摸传感器与传感输入模块II连接；所述接近传感器为铜质极片，所述触摸传感器为线型极片。

传感输入模块的一端与极片相连接，另一端与中央控制模块的两个I/O口连接，一个I/O口为激励输入口，另一个I/O口为采样口。只要中央控制模块上电，感应芯片就该I/O口发送激励，通过另一个I/O口采集激励。当手进入探测范围内，引起极片电容量的增大，充放电时间延长，采集的激励幅值发生变化。芯片内部自带flash存储和比较器，采集到的激励与内部参考激励相比较，确定是否有手的靠近，然后芯片内部处理后将信号输出；两个传感输入模块接线形式一样。

输出模块一端与中央控制模块联接，另一端可以联接到PEPS系统，也可以联接到汽车EMS系统。输出信号为数字信号，当有手靠近门把手天线时，就会输出一个信号，信号高电平有效，脉宽不小于1ms。

复位模块一端与中央控制模块联接，另一端与5V电源联接。只要中央控制模块上电，中央控制器每一个周期都会给复位模块发送一个脉冲信号，接收到信号后，复位单元就会进行一次复位。但是当有手靠近探测区时，中央控制模块会延迟发送复位信号，直到检测不到靠近的物体为止。

灵敏度调节模块集成与中央控制模块内，用来调节感应距离，最大感应距离在15cm左右，采用软件调节方式，可以实现灵敏度的自动调节。灵敏度调节不是越大越好，必须能准确分辨手和雨水及树叶的区别，不能误识别。手、雨水及其他物体的识别主要是通过设置阀值来实现的；中央控制模块会一直给输入端施加一个脉冲信号或激励信号，然后通过采样电容进行采样；阀值的确定通过固定时间内采样的激励个数来确定；参考阀值为在固定时间内在没有物体靠近的情况下，采样端采集到的激励个数；由于手和雨水及树叶等物体的等效电容不同，导致靠近时引起的充放电时间不同，从而导致不同物体靠近时在固定时间内采样的激励个数不同，通过这种变化就可以设置合适的阀值，将不同的物体进行识别。本发明通过软件调节内部电容，感应距离达到了10cm。

采样率调节模块用来调节采样的频率，采样电容调节的方式，在22pf时的采样频率为1kHz，100pf时采用频率为10kHz。本新型门把手感应天线的采样频率为1kHz。

写程模块通过Atmel开发软件进行的程序设计，并通过烧程器将程序写入中央控制模块。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.双通道汽车门把手感应天线，其特征在于：包括壳体、粘合剂层、PCB板、极片层和线束；所述粘合剂层覆盖于PCB板的上表面，所述极片层覆盖于PCB板的下表面，粘合剂层、PCB板和极片层设置于壳体内，所述粘合层用于覆盖密封PCB板上的焊点，所述PCB板上设置有感应传感器；所述线束的一部分设置在PCB板上并与感应传感器的输出端连接，另一部分设置在PCB板外；所述极片层与感应传感器的输入端连接；所述感应传感器用于检测物体是否进入探测范围内；所述感应传感器包括中央控制模块、电源模块、复位模块、传感输入模块、采样率模块、灵敏度调节模块、写程模块和输出模块；所述中央控制模块、复位模块和写程模块分别与电源模块连接；所述传感输入模块、输出模块、复位模块和写程模块分别与中央控制模块连接，灵敏度调节模块集成于中央控制模块内，采用软件调节方式，实现灵敏度的自动调节，中央控制模块会一直给输入端施加一个脉冲信号或激励信号，然后通过采样电容进行采样；阀值的确定通过固定时间内采样的激励个数来确定；参考阀值为在固定时间内在没有物体靠近的情况下，采样端采集到的激励个数；由于手和雨水及树叶物体的等效电容不同，导致靠近时引起的充放电时间不同，从而导致不同物体靠近时在固定时间内采样的激励个数不同，通过这种变化就可以设置合适的阀值，将不同的物体进行识别。

2.根据权利要求1所述的双通道汽车门把手感应天线，其特征在于：所述传感输入模块包括传感输入模块I和传感输入模块II，所述输出模块包括输出模块I和输出模块II；所述线束包括电源线、接地线、输出线I和输出线II，所述输出线I与输出模块I连接，所述输出线II与输出模块II连接；所述传感输入模块I和传感输入模块II分别与极片层连接。

3.根据权利要求1所述的双通道汽车门把手感应天线，其特征在于：所述极片层包括接近传感器和触摸传感器，所述接近传感器与传感输入模块I连接，所述触摸传感器与传感输入模块II连接。

4.根据权利要求3所述的双通道汽车门把手感应天线，其特征在于：所述接近传感器为铜质极片，所述触摸传感器为线型极片。

5.根据权利要求1所述的双通道汽车门把手感应天线，其特征在于：所述中央控制模块采用ATTiny44系列感应芯片。

6.根据权利要求5所述的双通道汽车门把手感应天线，其特征在于：所述感应芯片通过SMT表面贴装技术焊接在PCB板上。