CN105799621B - 一种车身传感系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种车身传感系统，包括贴附在车身上的传感电路、驱动感应控制单元和车控单元，传感电路用于感应车身上的触碰信号并将触碰信号转换成电场变化信号传输给驱动感应控制单元；驱动感应控制单元与传感电路相连，用于驱动传感电路并根据感应的电场变化信号得到传感电路上的触碰位置，并将所述触碰位置信息输出给车控单元；车控单元与驱动感应控制单元相连，用于根据所述触碰位置信息告知车主触碰造成损失情况，根据损失情况作出相应的应对措施。本发明可以实现对车辆的使用情况进行实时监控，当有碰撞发生时，及时地告知车主相关信息同时做出相应的措施进行预防，提高了车辆的使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感技术，尤其是涉及一种车身传感系统。
背景技术
电容式传感器使用在车辆技术中，尤其是防碰撞设备的范畴内，一般用于检测在车辆部件的敞开区域中的障碍物到车身的距离。车辆部件尤其是指车窗玻璃或后盖。此外，要监控的车辆部件或调整件也可以是侧门、行李箱盖或发动机箱盖、滑动式顶盖或折叠式车顶。
电容式传感器通常包括带有一个或多个(传感器)电极的电极装置，通过这些电极在调整件的敞开区域中建立起电场。在敞开区域中的障碍物通过监控电极装置中的电容来识别。充分利用障碍物，尤其是人的身体部分影响由传感器产生的电场并进而影响电极装置的电容。
在这种电容式传感器通常的结构方式中，传感器的电极装置包括至少一个发射电极，其与用于产生发射信号的信号产生电路相连；以及接收电极，其与用于处理在接收电极产生的接收信号的评估电路相连(发射器-接收器原理)，作为传感器电极。这种传感器测量在发射电极与接收电极之间形成的电容或与之相关联的测量参数。
然而上述传统的电容式传感器的厚度一般都较厚，这一方面意味着生产成本比较好，另一方面传统的传感电路因为具有一定的厚度，所以其在柔韧性和抗拉性能上面也比较差，这也一定程度上限制了它的应用领域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种成本低、抗拉伸、柔韧性好的车身传感系统。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种车身传感系统，包括：贴附在车身上的传感电路、驱动感应控制单元和车控单元，
所述传感电路用于感应车身上的触碰信号并将触碰信号转换成电场变化信号传输给驱动感应控制单元，所述传感电路包括柔性基材和均匀分布在所述柔性基材内的多根导电体，每根导电体均由复数根柔性保护体和至少一根导体组成，所述导体以编织的方式均匀排布在柔性保护体中，且所述导体的材料可为柔性的可拉伸的金属材质；
所述驱动感应控制单元与传感电路相连，用于驱动传感电路并根据感应的电场变化信号得到传感电路上的触碰位置，并将所述触碰位置信息输出给车控单元；
所述车控单元与驱动感应控制单元相连，用于根据所述触碰位置信息告知车主触碰造成损失情况，根据损失情况作出相应的应对措施。
优选地，还包括与驱动感应控制单元相连的图像获取单元和移动终端，
所述驱动感应控制单元还配置用于在车处于停车状态且所述传感电路被大面积触碰时，唤醒所述图像获取单元进行图像拍摄，同时通过所述移动终端发送信息给车主，提示车辆处于非安全状态并且传输车辆被触碰位置和拍摄的图像给车主。
优选地，所述传感电路还配置用于接收由物体触碰传输来的电场信号，并将所述电场信号送入所述车控单元；所述车控单元判断所述电场信号是否为预置信号，从而控制相关设备做出相应的开启动作。
优选地，所述驱动感应控制单元对传感电路进行周期性的信号驱动，使得车身外部形成一个平衡的电场，当车身上有接触发生，所述驱动感应控制单元通过从传感电路上感应到的电场变化信号，侦测传感电路上的触碰位置，将触碰信息送入所述车控单元，在物体和传感电路接触之后，并通过将从传感电路上感应到的电场变化信号与传感电路的电场原始信号对比，判断所述传感电路上的电场信号是否已还原到初始状态。
优选地，若车身上因碰撞造成形变，则所述传感电路上的电场信号不能还原到初始状态。
优选地，所述柔性基材和导电体均呈压缩状。
优选地，所述车控单元至少综合触碰造成的破损面积大小、车速信息进行判断，若根据这些信息判断需要做出保护措施时，则打开相应的安全设备，如安全气囊、安全气帘等。
优选地，所述传感电路至少贴附在车身的车门、保险杠，翼子板，底盘保护壳的外表面上。
优选地，所述设备开启动作至少包括打开车门、打开后备箱。
优选地，所述传感电路外表面还涂有保护材料，如油漆。
本发明的有益效果是：
1、本发明的传感电路与传统矩阵电路相比，其柔韧性和抗拉性能更好，成本低、寿命长，不易损坏，除应用于车辆的一些显示屏上外，可贴附在车的全身。
2、本发明基于传感电路，可以实现对车辆的使用情况进行实时监控，当有碰撞发生时，及时地告知车主相关信息同时做出相应的措施进行预防，提高了车辆的使用安全性。
3、本发明还可以将钥匙信号等特殊编码信号直接通过接触传输给车辆，使其不易被读取、干扰，提高了其传输安全性。
附图说明
图1是本发明传感电路的结构示意图；
图2是本发明每根导电体的结构示意图；
图3是本发明车身传感系统的结构示意图；
图4是本发明驱动感应控制单元的结构示意图；
图5是本发明车身传感系统另一实施例的结构示意图；
图6是本发明车身传感系统处理钥匙信号的原理框图。
附图标记：1、柔性基材，2、导电体，3、柔性保护体，4、导体
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种车身传感系统，是将传感电路应用于车辆部件上，与现有传感电路不同的是，本发明所揭示的传感电路通过对现有传感电路的结构和电极材质的改进，以形成了抗拉性能强、侦测能力强的传感电路。
具体地，如图1所示，本发明的传感电路包括柔性基材1和均匀分布在柔性基材内的多根导电体2，导电体2分为横向和纵向交叉分布的复数根X导电体和复数根Y导电体，结合图2所示，每根导电体均由复数根柔性保护体3和至少一根导体4组成，与现有电极分布方式不同的是，本发明的导体是以编织的方式均匀排布在柔性保护体中，采用编织加工的方式，可以使导体和柔性保护体之间能够均匀混合在一起。另外，具体实施时，导体的材料可为柔性的可拉伸的金属材质，可弯曲任意角度，如优选用铜线，柔性保护体的材料可为不导电的纤维材料或聚合物材料。
优选地，柔性基材和导电体均呈压缩状，所以，本发明电极的弹性和抗拉性就增强了，例如弹簧，同样材质的弹簧就比直线状金属线的抗拉性能要强的多。这样，本发明实现的传感电路柔韧性好，可以贴附在规则或不规则表面上进行应用。
如图3所示，本发明所揭示的一种车身传感系统，包括：传感电路、驱动感应控制单元和车控单元，传感电路无缝隙贴附在车身上，用于感应车身上的触碰信号并将触碰信号转换成电场变化信号传输给驱动感应控制单元。传感电路可以在贴附在车身上的多个位置处，如车门，保险杠，翼子板，底盘保护壳，车窗，引擎盖等车辆设施外表面上。其中传感电路的具体结构可参照上述描述。
优选地，在将传感电路贴附到车身上后，还可在传感电路的表面上涂上一层保护材料，如油漆，一是保证传感电路表面的光滑平整度，更重要的是对传感电路进行一定的保护，防止传感电路被轻易刮伤。
驱动感应控制单元通过导线与传感电路有线连接，用于驱动传感电路并根据感应的电场变化信号来判断车辆是否被物体碰撞，并得到传感电路上的物体触碰位置，并将物体与传感电路触碰位置信息输出给车控单元进行处理。具体地，如图4所示，驱动感应控制单元主要包括信号扫描端、控制逻辑、数据输出端和驱动电路，信号扫描端用于周期性地扫描传感电路上的信号；控制逻辑用于设置信号时序控制；数据输出端用于输出控制逻辑部分得出的比对结果；驱动电路用于向传感电路的通道传输驱动信号。
通过驱动感应控制单元发出的驱动信号，可以在传感电路表面形成一个原始的电场信号，该电场信号相对平衡，可有规律变化。当有外部物体接触在传感电路表面，可破坏传感电路相应位置的电场平衡，驱动感应控制单元通过对X导电体和Y导电体的扫描，检测传感电路上电场变化位置，即可侦测到物体在传感电路上的接触位置，随后将侦测得到的接触位置信号输入给车控单元。
车控单元与驱动感应控制单元相连，用于根据触碰位置信息告知车主触碰造成损失情况，根据损失情况作出相应的应对措施。具体地，车控单元根据碰擦造成破损面积大小、车速传感器的数值，并综合车体情况进行判断：若碰触位置未发生形变，且驱动感应控制单元通过将从传感电路上感应到的电场变化信号与传感电路的电场原始信号对比，判断得到传感电路上的电场信号能够还原到初始状态，则一定程度上说明造成的碰擦不足以威胁到司机和乘客的安全，则只需作出相应的提示，告知车主车辆受损的情况(包括碰擦位置、碰擦面积大小等)；若驱动感应控制单元感应到传感电路上的电场信号不能还原到初始状态，发生了较大的偏差，即可判断传感电路及其附着的物体发生形变或者破损，此时车控单元再综合其他情况，判断出该碰撞会对司机和乘客的安全造成威胁，则控制打开安全气囊、安全气帘等安全设备，保护司机和乘客。
结合图5所示，本发明的车身传感系统还包括设置在车内的图像获取单元和移动终端。图像获取单元和移动终端均与驱动感应控制单元相连，图像获取单元可以是摄像头，移动终端可以是一些APP软件。具体地，当汽车处于停车状态，且车辆表面的传感电路被大面积碰撞时，此时，驱动感应控制单元扫描到此碰撞信号，则立即唤醒车内的摄像头对碰撞发生时的图像进行抓取拍摄，并通过APP软件给车主发短信提示车辆处于非安全状态，同时传输车辆被触碰位置和车内摄像头拍摄的照片给车主。这样可以方便车主在离开车辆时，及时地掌握到车辆的受损情况，并结合取证的图像，快速锁定肇事车辆，提高了车辆使用的安全性能，减少损失。
另外，传感电路还配置用于接收由物体触碰传输来的电场信号，并将电场信号送入车控单元；车控单元判断电场信号是否为预置匹配信号，从而控制相关设备做出相应的开启动作。具体地，在近距离通讯时，结合图6所示，对于遥控钥匙发出的这种特定编码信号，现有技术中存在遥控钥匙信号容易被干扰，造成车辆等相关设备无法正常锁闭，本发明可以直接通过人体这样的导体将遥控钥匙信号耦合到人体，通过人体与车身的接触传输到如车门上的传感电路，驱动感应控制单元将触碰信号送入到车控单元中，车控单元接收到后判断该信号是否是其预置信号，如预置的钥匙频率信号，若是，则控制车门或后备箱打开。本发明钥匙信号通过接触传输，信号不外放，不会被读取，增加其传输的隐私安全。且钥匙信号可以由手机调制产生，设定输出的频率、信号内容，通过耳机插孔输出。
更进一步地，当将传感电路贴附在车辆的方向盘上时，在汽车驾驶过程中，当驾驶员随身的遥控信号没有通过方向盘通讯到车控单元中，则车控单元判断出此时驾驶员双手离开了方向盘，因此可以控制发动机进行相应的减速，并试图提醒驾驶员回到控制位置上。当将传感电路贴附在车窗上时，同样驱动感应控制单元将触碰信号送入到车控单元中，由车控单元接收信号进行判断，并做出相应的保护措施，但是需要说明的是，当将传感电路贴附在车窗上时，整个传感电路需呈透明状，即柔性基材和导电体均呈透明状。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种车身传感系统，其特征在于，包括：贴附在车身上的传感电路、驱动感应控制单元和车控单元，
所述传感电路用于感应车身上的触碰信号并将触碰信号转换成电场变化信号传输给驱动感应控制单元，所述传感电路包括柔性基材和均匀分布在所述柔性基材内的多根导电体，每根导电体均由复数根柔性保护体和至少一根导体组成，所述导体以编织的方式均匀排布在柔性保护体中，且所述导体的材料可为柔性的可拉伸的金属材质；
所述驱动感应控制单元与传感电路相连，用于驱动传感电路并根据感应的电场变化信号得到传感电路上的触碰位置，并将所述触碰位置信息输出给车控单元；
所述车控单元与驱动感应控制单元相连，用于根据所述触碰位置信息告知车主触碰造成损失情况，根据损失情况作出相应的应对措施。
2.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，还包括与驱动感应控制单元相连的图像获取单元和移动终端，
所述驱动感应控制单元还配置用于在车处于停车状态且所述传感电路被大面积触碰时，唤醒所述图像获取单元进行图像拍摄，同时通过所述移动终端发送信息给车主，提示车辆处于非安全状态并且传输车辆被触碰位置和拍摄的图像给车主。
3.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，所述传感电路还配置用于接收由物体触碰传输来的电场信号，并将所述电场信号送入所述车控单元；所述车控单元判断所述电场信号是否为预置信号，从而控制相关设备做出相应的开启动作。
4.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，所述驱动感应控制单元对传感电路进行周期性的信号驱动，使得车身外部形成一个平衡的电场，当车身上有接触发生，所述驱动感应控制单元通过从传感电路上感应到的电场变化信号，侦测传感电路上的触碰位置，将触碰信息送入所述车控单元，在物体和传感电路接触之后，通过将从传感电路上感应到的电场变化信号与传感电路的电场原始信号对比，判断所述传感电路上的电场信号是否已还原到初始状态。
5.根据权利要求4所述的车身传感系统，其特征在于，若车身上因碰撞造成形变，则所述传感电路上的电场信号不能还原到初始状态。
6.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，所述柔性基材和导电体均呈压缩状。
7.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，所述车控单元至少综合触碰造成的破损面积大小、车速信息进行判断，若根据这些信息判断需要做出保护措施时，则打开安全设备。
8.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，所述传感电路至少贴附在车身的车门、保险杠、翼子板、底盘保护壳的外表面上。
9.根据权利要求3所述的车身传感系统，其特征在于，所述设备开启动作至少包括打开车门、打开后备箱。
10.根据权利要求1所述的车身传感系统，其特征在于，所述传感电路外表面还涂有保护材料。
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