CN103935320A - 免手动访问(后备箱)系统的传感器装置及其动作方法 - Google Patents

免手动访问(后备箱)系统的传感器装置及其动作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种免手动访问(后备箱)系统的传感器装置及其动作方法，具体而言，本发明的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置通过静电容量型传感器感应汽车的临近物体，通过微波传感器准确识别所感应物体的特定动作，以便自动打开后备箱。根据本发明有助于提高临近物体特定动作的识别率，尤其基于临近物体特定动作的识别信息，可以自动打开后备箱，有利于提高使用便利性。并且，本发明还可以降低系统驱动时的初始耗电，密钥卡认证之前先由传感器感应，可以与其他公司的SMK系统联动。

Description

免手动访问(后备箱)系统的传感器装置及其动作方法
技术领域
本发明涉及一种免手动访问(后备箱)系统的传感器装置及其动作方法，具体而言，利用免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统的异种近程传感器自动打开后备箱的装置及其方法。
背景技术
现有方法中，为了自动打开后备箱，使用两个静电容量型传感器感应靠近的物体，基于感应到的信息自动打开了后备箱。
为了自动打开后备箱，感应随时靠近的物体，所以需要静电容量型传感器始终处于工作状态。此时，由于是停车的状态，由车载电池供应动作电源，所以感应进程物体所使用的传感器耗电越大，车载电池放电越大，但是耗电少的静电容量型传感器可以防止这些问题。即，现有技术上如果采用耗电少的静电容量型传感器时，即使常年处于工作状态，也可以防止车载电池放电的问题。但是，静电容量型传感器在很大程度上受到气候(尤其在雨天)或汽车周围环境因素的影响，近程物体的感应半径有限。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种通过静电容量型传感器感应汽车的进程物体，再用微波传感器准确识别所感应物体的特定动作，自动打开后备箱的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统的传感器装置及其动作方法。
为了解决上述的目的，本发明的一个实施方式的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置，包括：将静电容量型传感器和微波传感器包括在内的感应部; 接到静电容量型传感器的积极响应(Positive Response)后，向微波传感器请求传感器操作(sensor operation)，由微波传感器传递积极响应(Positive Response)时，请求密钥卡认证的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU；接到免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU的密钥卡认证时，请求密钥卡搜索(searching)的SMK ECU；从SMK ECU接到密钥卡搜索(searching)时，执行密钥卡搜索(searching)，并发送对搜索(searching)的密钥卡进行认证所需的LF信号，从搜索(searching)密钥卡收到RF应答信号，完成密钥卡认证后，向SMK ECU传递积极响应(Positive Response)的通信部。其特征在于，SMK ECU在接到通信部的积极响应(Positive Response)后，输出后备箱打开指令。
本发明另一个实施方式包括静电容量型传感器、微波传感器，与包括通信部的SMK EC交换信息打开后备箱的免手动访问(后备箱)系统传感器装置的动作方法，包括：接到静电容量型传感器的积极响应(Positive Response)时，向微波传感器请求传感器操作(sensor operation)，接到微波传感器的积极响应(Positive Response)后，向SMK ECU请求密钥卡认证的阶段；被请求密钥卡认证的SMK ECU，向通信部请求密钥卡搜索(searching)的阶段；被请求密钥卡搜索(searching)的通信部执行密钥卡搜索(searching)，发送对搜索(searching)的密钥卡进行认证所需的LF信号，从搜索(searching)密钥卡接收RF应答信号，完成密钥卡认证后，向SMK ECU传递积极响应(Positive Response)的阶段；从通信部接到积极响应(Positive Response)的SMK ECU输出后备箱打开指令的阶段。
本发明具有的优点在于：
按照本发明，有助于提高进程物体特定动作的识别率。
尤其，基于对进程物体特定动作的识别信息，可以自动打开后备箱提高使用便利性。
并且，还可以将系统驱动所需的初始耗电降低最低。
密钥卡认证之前，先执行传感器感应，可以联动其他公司的SMK系统。
附图说明
图1为说明本发明一个实施方式的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置块状图；
图2为免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置动作的说明图；
图3为微波传感器的说明图；
图4为微波传感器多普勒效应的说明图；
图5为与本发明SMK系统联动的说明图；
图6为本发明免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置动作方法的流程图；
图7为物体靠近时各传感器工作的说明图。
图中：
110:感应部;        
120:免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU;
130 : SMK ECU;              
140 : 通信部;
150 : 电动后备箱（Power Trunk） ECU;    
160 : 密钥卡。
具体实施方式
参照后述的实施方式和附图，本发明的优特点以及实现方法将更加清晰。但是，本发明并不局限于下面介绍的具体实施方式，而是还可以有各种形态。本实施方式只是用来完整地描述本发明，以便本发明所属技术领域掌握一般知识的从业人员更容易理解本发明的范畴。因此，本发明的范畴以权利要求范围为准。另外，本说明书中采用的术语并不是用来限定本发明。本说明书中的单数型在没有特殊说明的情况下包括复数型。说明书中使用的"包括(comprises)"或"包括的(comprising)"不排除提及到的构成要素、阶段、动作以及/或元件之外一个以上的其他构成要素、阶段、动作以及/或元件的存在或添加。
下面结合附图1和附图2，说明本发明一个实施方式的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置。图1为本发明一个实施方式的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置的块状图；图2为免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置动作的说明图；
如图1所示，本发明的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置包括感应部110、免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120、SMK ECU130、通信部140、电动后备箱（Power Trunk） ECU150以及密钥卡160。
感应部110包括静电容量型传感器111以及微波(Microwave)传感器112。
静电容量型传感器111在停车时以细微的电流感应靠近汽车的物体，感应到靠近汽车的物体时，如图2所示，向免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120传递积极响应(Positive Response)。
免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120在接到静电容量型传感器111的积极响应(Positive Response)时，向微波传感器112请求传感器操作(sensor operation)。
微波传感器112容易调节感应半径，当接到免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120的传感器操作(sensor operation)请求时，为了打开后备箱识别物体的特定动作，将包括识别信息的积极响应(Positive Response)传递给免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120。
免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120接到微波传感器112的积极响应(Positive Response)后，向微波传感器112请求传感器停止（sensor stop），请求SMK ECU130)进行密钥卡160认证。
SMK ECU130从免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120接到密钥卡160认证请求后，向通信部140请求密钥卡搜索(searching)。
通信部140从SMK ECU130接到密钥卡搜索(searching)请求后，执行对密钥卡160的搜索(searching)，为了对搜索(searching)密钥卡160进行认证，发出LF信号。
并且，通信部140接收到搜索(searching)密钥卡160发来的RF应答信号完成认证后，向SMK ECU130传递积极响应(Positive Response)。
SMK ECU130从通信部140接到积极响应(Positive Response)后，向电动后备箱（Power Trunk） ECU150传递后备箱打开指令。
电动后备箱（Power Trunk） ECU150接到SMK ECU130的后备箱打开指令时，打开后备箱。
如前所述，本发明可以提高进程物体特定动作的识别率，还基于进程物体特定动作的识别信息，自动打开后备箱，由此提高使用的便利性。
并且，可以降低启动系统时的初始耗电，在认证密钥卡之前执行传感器感应，可以与其他公司的SMK系统联动。
以上结合图1和图2说明了本发明一个实施方式的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统的传感器装置，下面结合附图3和附图4，说明微波传感器。图3为微波传感器的说明图；图4为微波传感器多普勒效应的说明图。
如图3所示，微波传感器112通过PLL(信号发生器)产生2.45GHz带宽CW(Continuous-Wave)信号(f)，将发生的信号分为两个同位相的信号传递给混频器（Mixer）。
并且，微波传感器112在天线送出的信号(f)通过靠近汽车的物体的特定动作调制，调制的信号(f+α)再次被天线接收时，利用混频器（Mixer）计算元信号和位相调制信号之差(α: 数Hz)，将算出的结果转换为DC level，利用MCU的ADC产生报警（Alarm）。
如图4所示，微波传感器112位于A，物体的位置从B移到C时，即，物体靠近波源-微波传感器112时，如数学式[λ′/λ = (v-V)/v ]所示，波长与速度按比例变短(v为波的运动速度，V为波的传播速度)，频率(振动数)与波长形成反比，所以用f′/f=v/(v-V), f′=f{v/(v-V)}=f+α来表现。
以上参照附图3和附图4说明了微波传感器，下面结合附图5说明与SMK系统的联动。图5为本发明与SMK系统之间联动的说明图。
如图5所示，免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120完成物体特定动作的识别后，SMK ECU130通过通信部140执行对密钥卡160的搜索(searching)，相当于免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120识别完物体的特定动作以后，用户操作TRUNK SW。
首先，执行密钥卡搜索(searching)时，需要修改初始密钥卡认证所需的SMK动作相关的软件。但是，感应部110先动作时，相当于用户操作TRUNK SW，所以没有必要修改SMK动作相关的软件。
因此，本发明可以适用/联动其他种类的SMK系统。 
以上参照附图5说明了本发明与SMK系统的联动，下面将结合附图6和附图7，说明本发明一个实施方式的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统的传感器装置的动作方法。图6为本发明免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统的传感器装置的动作方法流程图；图7为物体靠近时各传感器动作的说明图。
如图6所示，停车时静电容量型传感器111始终工作(步骤S600)，如图7所示，感应是否有物体靠近汽车(步骤S601)。
动作电流甚微(大约低于1mA)的静电容量型传感器111始终动作，感应物体的靠近，感应范围大约在30cm左右，靠近的物体执行打开后备箱的特定动作之前都可以感应。
静电容量型传感器111的感应结果，有物体靠近汽车时，为了感应物体的特定动作，对微波传感器112进行激活(步骤S602)。
被激活的微波传感器112可以感应到汽车保险杠下方的物体的特定动作。
微波传感器112识别靠近的物体是否执行特定动作(步骤S603)，微波传感器112的识别结果，靠近的物体执行特定动作时，通过识别到的特定动作，确认了是要打开后备箱，所以为了确认靠近的物体是否为可搭乘汽车的物体所需的密钥卡认证，SMK ECU130通过通信部140执行密钥卡160搜索(searching) (步骤S604)。
从免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate)) ECU120接收到信号的SMK ECU130，通过通信部140执行密钥卡搜索(searching)。
确认搜索(searching)密钥卡160的认证与否(步骤S605)，确认结果搜索(searching)的密钥卡160已认证时，即，靠近的物体为可搭乘汽车的物体时，后备箱自动打开(步骤S606)。
另外，传统的技术采用一个或两个静电容量型传感器感应物体的特定动作，但是本发明采用静电容量型传感器和微波传感器识别物体的特定动作，利用各传感器的特征优化了物体的特定动作感应算法，变更物体特定动作的感应和密钥卡认证的顺序，实现了可以与所有SMK系统联动的，弹性的免手动访问(后备箱)(Hands-free Trunk(Tailgate))系统传感器装置设计。
只使用一个静电容量型传感器构成系统时，后备箱会出现不需要的时候也被打开的误动作。使用两个静电容量型传感器构成系统时，由于静电容量型传感器的特性很大程度上受周围环境(雨天时，周围钢板等)的影响，对可靠性的设计带来较大难度。因此，本发明在保险杠下方安装微波传感器来弥补了上述缺陷。即，采用调节容易，感应领域大于静电容量型传感器的微波传感器，可以加强设计，也可以降低初始耗电。
以上参照具体实施方式的和附图，具体说明了本发明的构成。但这只是例示性的，在不超出本发明技术思想的范畴内，可以有各种变形。因此，本发明的范围不能用具体实施方式来限定，应以权利要求范围以及权利要求范围均等的范围为准。

Claims (10)

1.一种免手动访问(后备箱)系统的传感器装置，其特征在于，包括，
将静电容量型传感器和微波传感器包含在内的感应部；
接到静电容量型传感器的积极响应后，向微波传感器发出传感器操作请求，接到微波传感器的积极响应后，请求密钥卡认证的免手动访问(后备箱) ECU;
接到免手动访问(后备箱) ECU的密钥卡认证后，请求密钥卡搜索的SMK ECU；以及
接到SMK ECU的密钥卡搜索请求后，发出执行密钥卡搜索并对搜索的密钥卡进行认证所需的LF信号，从搜索的密钥卡接到RF应答信号完成认证后，向SMK ECU传递积极响应的通信部；
上述SMK ECU从通信部接到积极响应后，输出后备箱打开指令。
2.根据权利要求1所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置，其特征在于，
上述静电容量型传感器在停车状态下，动作电流不足所定的毫安值，感应临近汽车的物体，当感应到靠近汽车的物体时，向免手动访问(后备箱) ECU发出积极响应。
3.根据权利要求了1所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置，其特征在于，
上述的微波传感器能够调节感应半径，从免手动访问(后备箱) ECU接到传感器操作请求后，为了打开后备箱识别物体的特定动作，然后将包含物体的特定动作识别信息的积极响应发送到免手动访问(后备箱) ECU，接到免手动访问(后备箱) ECU的传感器停止请求时，停止感应动作。
4.根据权利要求1所述的免手动访问(后备箱) 系统的传感器装置，其特征在于，上述微波传感器通过信号发生器PLL产生特定的高频带宽CW信号(f)，将产生的信号分成两个同位相的信号传递给混频器，天线发送的信号(f)经过靠近汽车的物体的特定动作调制后，调制信号(f+α)再次被天线接收时，利用混频器算出原信号和位相调制信号之差(α: 数赫兹)，将产出的结果转换为DC level，利用ADC发生报警。
5.根据权利要求1所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置，其特征在于，还包括，SMK ECU输入后备箱打开指令时，打开后备箱的电动后备箱ECU。
6.一种免手动访问(后备箱)系统的传感器装置的动作方法，其特征在于，
包括静电容量型传感器、微波传感器，与包括通信部的SMK EC交换信息，打开后备箱的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置的动作方法，包括：
接到静电容量型传感器的积极响应后，向微波传感器请求传感器操作，上述微波传感器传递积极响应时，向SMK ECU请求密钥卡认证的阶段；
被请求密钥卡认证的SMK ECU，向通信部请求密钥卡搜索的阶段；
被请求密钥卡搜索的通信部执行密钥卡搜索，为了执行搜索密钥卡的认证发出LF信号，接到搜索密钥卡发出的RF应答信号，完成密钥卡认证后，向SMK ECU传递积极响应的阶段；
从通信部接到积极响应的SMK ECU输出后备箱打开指令的阶段。
7.根据权利要求6所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置的动作方法，其特征在于，
上述静电容量型传感器在停车时的动作电流低于所定毫安值，
上述请求密钥卡认证的阶段，包括：
上述静电容量型传感器感应靠近汽车的物体的阶段；
感应到靠近汽车的物体时，输出积极响应的阶段。
8.根据权利要求6所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置的动作方法，其特征在于，
上述微波传感器能够调节感应半径， 
上述请求密钥卡认证的阶段，包括：
得到传感器操作请求时，为了打开后备箱，由微波传感器感应物体的特定动作的阶段；
上述物体的特定动作识别信息包含在内的积极响应的输出阶段；
接到传感器停止请求时，停止感应动作的阶段。
9.根据权利要求6所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置的动作方法，其特征在于，
上述微波传感器通过信号发生器PLL产生特定高频带宽CW信号(f)，将产生的信号分成两个同位相的信号传送给混频器，天线发送的信号(f)经过靠近汽车的物体的特定动作调制后，调制信号(f+α)再次被天线接收时，利用混频器算出原信号和位相调制信号之差(α: 数赫兹)，将产出的结果转换为DC level，利用ADC发生报警。
10.根据权利要求6所述的免手动访问(后备箱)系统的传感器装置的动作方法，其特征在于，还包括，
上述SMK ECU输入后备箱打开指令时打开后备箱的阶段。
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