CN110293937A - 智能无钥匙进入和启动系统及其控制方法 - Google Patents

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彭慧芬
金明杰
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Abstract

本发明提供一种智能无钥匙进入和启动系统及其控制方法。该系统利用天线低频搜索车钥匙，在收到车钥匙的反馈后，持续监测车钥匙的位置，并在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行迎宾灯智能控制功能、车门智能解锁功能、车门智能上锁功能、后备箱智能开启功能中至少一种。本发明通过感应车钥匙的位置，在车钥匙进入对应的控制区域时，能够在不需要操控车钥匙的情况下实现迎宾灯自动开启、车门自动解上锁及后备箱自动开启，提高了整车操控的舒适性、便利性。

Description

智能无钥匙进入和启动系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽车的智能控制技术，尤其涉及一种智能无钥匙进入和启动系统及其控制方法。
背景技术
汽车车门锁是汽车安全的重要组成部分，也是防止汽车被盗的第一道防线，现有的汽车车门主要是用机械钥匙进行解锁，或使用车钥匙进行无线解锁，即“无钥匙进入和启动(Passive Entry Passive Start)”功能。但是，原PEPS功能需要按下车钥匙上的按健或触碰门把手上的传感器才能解锁，迎宾灯的点亮和后备箱的开启需要用户有更多的操作，汽车的智能性稍显不足。也就是说，汽车不能根据钥匙的位置，实现迎宾灯点亮、车门解锁或上锁、后备箱自动开启功能，汽车操作的智能性、舒适性和便利性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够提高整车操作的智能性、舒适性和便利性的智能无钥匙进入和启动系统及其控制方法。
本发明的智能无钥匙进入和启动系统，包括若干天线及与天线信号连接的PEPS控制模块、以及与所述PEPS控制模块信号连接车身控制器，所述天线用于与车钥匙进行信息交互，所述车身控制器用于根据所述PEPS控制模块的指令控制车门的上锁或解锁、车灯的开关、或行李箱的开启，所述PEPS控制模块用于利用天线搜索车钥匙，在收到车钥匙的反馈后，持续监测车钥匙的位置，并在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行迎宾灯智能控制功能、车门智能解锁功能、车门智能上锁功能、后备箱智能开启功能中至少一种。
进一步地，所述PEPS控制模块在搜索车钥匙和监测车钥匙的位置时包括快速检测和慢速检测两种模式。
进一步地，所述天线包括设于驾驶员侧和副驾驶侧车门上的车门天线、设于汽车仪表台中部的第一车内天线、设于在车内中部的第二车内天线、设于行李箱内的行李箱天线、以及设于后保险杠中部的后保天线。
进一步地，所述PEPS控制模块执行迎宾灯智能控制功能的步骤包括：周期搜索车钥匙，检测到有效车钥匙靠近，并定位车钥匙的位置；车钥匙进入迎宾灯控制区域，迎宾灯点亮，点亮计时器开始计时；迎宾灯点亮计时结束，迎宾灯熄灭。
进一步地，所述PEPS控制模块执行车门智能解锁功能的步骤：周期搜索车钥匙；检测到有效车钥匙靠近，并定位车钥匙的位置；车钥匙进入解上锁控制区域，发送解锁指令，实现车门自动解锁功能。
进一步地，若车钥匙进入解上锁控制区域，在发送解锁指令的同时发送危险报警灯启动指令、后视镜折叠展开指令，同时发送车钥匙身份信息，根据车钥匙身份信息调整座椅和方向盘角度；在发送解锁指令后，持续监测车门开关状况及车钥匙的位置；若监测到车门开启信号，持续监测车钥匙在车内的位置；若车钥匙位于车内，且车门关闭，进入待启动模式，智能无钥匙进入和启动系统进入传统控制模式，等待启动命令。
进一步地，所述PEPS控制模块执行车门智能上锁功能的步骤包括：接收发动机熄火指令或关闭车门指令；监测车门开关情况；若车门全部关闭，监测车钥匙的位置；若车钥匙在解上锁控制区域内，不发送上锁指令；若车钥匙离开解上锁控制区域，发送上锁指令，实现车门自动上锁功能。
进一步地，若车钥匙离开解上锁控制区域进入迎宾灯控制区域，发送在上锁指令的同时发送迎宾灯开启指令、危险报警灯启动指令以及后视镜折叠关闭指令，在实现车门智能上锁功能后，所述智能无钥匙进入和启动系统进行低频搜索，进入睡眠模式，直至车钥匙再次进入智能无钥匙进入和启动系统的检测范围。
进一步地，所述PEPS控制模块执行后备箱智能开启功能的步骤包括：在汽车处于停车状态时，周期搜索车钥匙；检测到有效车钥匙在后备箱控制区域内，启动钥匙跟踪定时器，并持续监测车钥匙的位置；车钥匙在后备箱控制区域内的时间满足标定时间，发动后备箱开启指令，实现后备箱智能开启功能。
本发明还提供的智能无钥匙进入和启动系统的控制方法，包括：利用天线搜索车钥匙；搜索到有效车钥匙，并持续监测车钥匙的位置；在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行迎宾灯智能控制功能、车门智能解锁功能、车门智能上锁功能、后备箱智能开启功能中至少一种。
综上所述，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的智能无钥匙进入和启动系统，通过感应车钥匙的位置，在车钥匙进入对应的控制区域内且满足一定的条件时，能够在不需要操控车钥匙的情况下实现迎宾灯自动开启、车门自动解上锁及后备箱自动开启，提高了整车操控的舒适性、便利性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的汽车的天线位置的示意图；
图2为迎宾灯智能开启功能的控制逻辑示意图；
图3为车门智能上锁功能的控制逻辑示意图；
图4为车门智能解锁功能的控制逻辑示意图；
图5为后备箱智能开启功能的控制逻辑示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
本发明的智能无钥匙进入和启动系统(智能PEPS系统)，包括若干天线、与所述天线信号连接的PEPS控制模块、以及与PEPS控制模块信号连接的门把手开关、车身控制器。
如图1所示，所述天线包括设于驾驶员侧和副驾驶侧车门上的车门天线1、设于汽车仪表台中部的第一车内天线3、设于在车内中部(例如驾驶座和副驾驶座之间)的第二车内天线4、设于行李箱内的行李箱天线5、以及设于后保险杠中部的后保天线6。其中，车门天线设于车门的门把手或者门框上，以便于准确感觉车钥匙距离车门的距离。上述天线的电感值均为204μH，以使天线的能够检测合适范围内的车钥匙。并且，天线的线束均为双绞线，以增加检测的鲁棒性(Robust)。
所述车身控制器用于根据所述PEPS控制模块的指令控制车门的上锁或解锁、车灯的开关、以及行李箱的开启。
所述PEPS控制模块用于激发天线周期性的低频(例如125KHz)搜索车钥匙，收到车钥匙的射频反馈后，周期性监测车钥匙的位置，并在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行四种智能功能：迎宾灯智能控制功能、车门智能解锁功能、车门智能上锁功能、以及后备箱智能开启功能，也即，PEPS控制模块包括迎宾灯智能控制、车门智能解锁、车门智能上锁、以及后备箱智能开启四个模块，在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行不同的模块。
首先需要说明的是，为了平衡电流消耗和性能，智能PEPS系统在搜索车钥匙和监测车钥匙的位置时分为快速和慢速两种搜索模式，快速搜索和慢速搜索可用于不同的情境下，例如车钥匙快速靠近车辆和慢速靠近车辆，具体地，智能PEPS系统可默认采用慢速搜索模式，当慢速搜索时检测到车钥匙快速靠近车辆，则可以切换至快速搜索模式，如此，即可使本发明的智能PEPS系统具有慢速搜索模式的省电功效，也可在特殊情况下提供快速搜索的优异性能给终端客户，提高车辆响应的准确性和及时性，避免一直采用慢速搜索造成的响应延迟或相应不准。并且，智能PEPS系统在低电模式下搜索车钥匙，只有在搜索到车钥匙后才唤醒网络，避免在没有找到车钥匙的情况下唤醒网络，达到节省电量的功效。
下面分别就本发明智能PEPS系统的四种智能功能(即智能无钥匙进入和启动系统的控制方法)进行介绍。
如图2所示，迎宾灯智能开启功能的控制逻辑(迎宾灯智能开启方法)包括：PEPS控制模块向车外天线(包括车门天线1、行李箱天线5和后保天线6)发送钥匙搜索指令，车外天线接收到钥匙搜索指令后进行周期性的低频搜索，如果此时车钥匙到达车身周围，接收到车门天线1的搜索信号，则向外发送包含钥匙身份信息(钥匙编号)的反馈信息，PEPS控制模块接收到车钥匙反馈的信息后对车钥匙进行身份验证，若验证通过则判定车身周围有有效车钥匙出现，激活整个网络，并根据车门天线1接收的信号和内置的算法计算车钥匙与车门的相对位置，若计算出的结果表明车钥匙进入迎宾灯控制区域(例如车门周围2～3m范围)内，则向车身控制器发送迎宾灯计时开始指令及迎宾灯点亮指令，并持续监测车钥匙的位置。
若车钥匙一直在迎宾灯控制区域内，迎宾灯在计时结束后熄灭；若车钥匙在迎宾灯控制区域内往返，迎宾灯点亮计时器按第一个激活时间开始计时，计时器不重复计时；若车钥匙离开迎宾灯控制区域，迎宾灯熄灭；若检测到有两把车钥匙，以第一把车钥匙进入、最后一把车钥匙离开迎宾灯控制区域为准；若迎宾灯点亮计时未结束而收到车辆启动信号，迎宾灯熄灭。
如图3所示，车门智能解锁功能的控制逻辑(即车门智能解锁方法)包括：PEPS控制模块向车外天线发送钥匙搜索指令，车外天线接收到钥匙搜索指令后进行周期性的低频搜索，如果此时车钥匙到达车身周围，接收到车门天线1的搜索信号，则向外发送包含钥匙身份信息的反馈信息，PEPS控制模块接收到车钥匙反馈的信息后对车钥匙进行身份验证，若验证通过则判定车身周围有有效车钥匙出现，激活整个网络，并根据车门天线1接收的信号和内置的算法计算车钥匙与车门的相对位置，若计算出的结果表明车钥匙进入迎宾灯控制区域(例如车门周围车门2～3m范围)内，则向车身控制器发送计时开始指令及迎宾灯点亮指令，并持续监测车钥匙的位置，若进一步监测到车钥匙进入解上锁控制区域(例如车门周围0～2m范围内，解上锁控制区域的上限值小于或等于迎宾灯控制区域的下限值)内，则向车身控制器发送解锁指令、危险报警灯启动指令、后视镜折叠展开指令，同时发送车钥匙身份信息给座椅和方向盘角度调整模块，并持续监测车门解锁状况、车门开关状况及车钥匙的位置。座椅和方向盘角度调整模块接收到车钥匙身份信息后，调取与车钥匙身份对应的座椅和方向盘角度(上述信息预存于系统内)，将电动座椅和方向盘调整至合适角度。
在监测车门解锁状况、车门开关状况及车钥匙位置的过程中，若PEPS控制模块监测到车钥匙在解上锁控制区域内，但车门解锁失败，则发送解锁失败指令给报警装置，提示自动解锁失败。
若PEPS控制模块监测到有两把车钥匙，则当第一把车钥匙进入解上锁控制区域时车门解锁，之后即使监测到第二把车钥匙进入解上锁控制区域，车门也不重复解锁。若监测到第一把车钥匙离开，第二把车钥匙在解上锁控制区域，PEPS控制模块不发送上锁指令，直至第二把车钥匙离开后，PEPS控制模块才发送上锁指令。
若PEPS控制模块监测到车门开启信号，则激活第一车内天线3和第二车内天线4，利用第一车内天线3和第二车内天线4继续监测车钥匙的位置。
若PEPS控制模块监测到车钥匙位于车内，且车门关闭，则进入待启动模式，同时控制智能PEPS系统的车外检测元件(包括车门天线1、行李箱天线5和后保天线6)进入睡眠状态，PEPS系统进入传统的控制模式，等待驾驶员的启动命令。
需要说明的是，在本实施例中，迎宾灯点亮功能和车门智能解锁功能同时使用，可以理解的，在其它实施例中，车门智能解锁功能也可以不和迎宾灯点亮功能同时使用。
如图4所示，车门智能上锁功能的控制逻辑(即车门智能上锁控制方法)包括：用户带着车钥匙熄灭发动机或者开关车门，PEPS控制模块接收到熄火信号和关门信号后调节电动座椅、方向盘，便于驾驶员下车，并验证车钥匙身份的合法性，在验证通过后，启动车门智能上锁功能，并监测车门开关状况。
若车门未关好，则PEPS系统利用车门天线1持续监测车钥匙的位置，在车钥匙位于解上锁控制区域内时，PEPS控制模块不发送上锁指令，在车钥匙离开解上锁控制区域，PEPS控制模块发送上锁失败指令，控制报警装置发出报警信号，提醒驾驶员车门智能上锁失败。
待车门全部关闭后，PEPS系统持续监测车钥匙的位置和移动速度，若车钥匙快速移动则采用快速搜索模式，否则采用慢速搜索模式，若车钥匙在解上锁控制区域内，PEPS控制模块不发送上锁指令，若车钥匙离开解上锁控制区域而进入迎宾灯控制区域，PEPS控制模块发送上锁指令、迎宾灯开启指令、危险报警灯启动指令以及后视镜折叠关闭指令，实现车辆门锁自动上锁功能。
若PEPS系统监测到两把车钥匙在解上锁控制区域内，当第一把车钥匙离开，第二把车钥匙留在解上锁控制区域内时，PEPS控制模块不发送上锁指令，直至第二把钥匙离开后，PEPS控制模块才发送上锁指令、迎宾灯开启指令、危险报警灯启动指令以及后视镜折叠关闭指令。
在实现车门智能上锁功能后，智能PEPS系统进行低频搜索，直至车钥匙再次进入智能PEPS系统的检测范围。
需要说明的是，在本实施例中，迎宾灯点亮功能和车门智能上锁功能同时使用，可以理解的，在其它实施例中，车门智能上锁功能也可以不和迎宾灯点亮功能同时使用。
如图5所示，后备箱智能开启功能的控制逻辑(即后备箱智能开启方法)包括：在汽车处于停车状态时，PEPS系统利用车外天线周期搜索车钥匙，若行李箱天线5和后保天线6检测到车钥匙，则进行车钥匙身份验证，验证通过则持续监测车钥匙的位置，若监测到车钥匙进入后备箱控制区域内(例如距离行李箱天线或后保天线0.5-1.5m范围内)，则向车身控制器发送危险报警灯启动指令，视觉提醒准备开后备箱，并启动钥匙跟踪定时器，若车钥匙在后备箱控制区域内的时间满足设定时间，PEPS控制模块发送后背箱门开启指令，实现后备箱自动开启功能。若车钥匙在设定时间内离开后备箱控制区域，即时间未达标，PEPS控制模块不发送后背箱门开启指令，后备箱保持锁止状态。
综上所述，本发明的智能无钥匙进入和启动系统，通过感应车钥匙的位置，在车钥匙进入对应的控制区域内且满足一定的条件时，能够在不需要操控车钥匙的情况下实现迎宾灯自动开启、车门自动解上锁及后备箱自动开启，提高了整车操控的舒适性、便利性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：所述系统包括若干天线及与天线信号连接的PEPS控制模块、以及与所述PEPS控制模块信号连接车身控制器，所述天线用于与车钥匙进行信息交互，所述车身控制器用于根据所述PEPS控制模块的指令控制车门的上锁或解锁、车灯的开关、或行李箱的开启，所述PEPS控制模块用于利用天线搜索车钥匙，在收到车钥匙的反馈后，持续监测车钥匙的位置，并在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行迎宾灯智能控制功能、车门智能解锁功能、车门智能上锁功能、后备箱智能开启功能中至少一种。
2.如权利要求1所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：所述PEPS控制模块在搜索车钥匙和监测车钥匙的位置时包括快速检测和慢速检测两种模式。
3.如权利要求1所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：所述天线包括设于驾驶员侧和副驾驶侧车门上的车门天线、设于汽车仪表台中部的第一车内天线、设于在车内中部的第二车内天线、设于行李箱内的行李箱天线、以及设于后保险杠中部的后保天线。
4.如权利要求1所述的智能无钥匙进入和启动系统：其特征在于：所述PEPS控制模块执行迎宾灯智能控制功能的步骤包括：周期搜索车钥匙，检测到有效车钥匙靠近，并定位车钥匙的位置；车钥匙进入迎宾灯控制区域，迎宾灯点亮，点亮计时器开始计时；迎宾灯点亮计时结束，迎宾灯熄灭。
5.如权利要求1所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：所述PEPS控制模块执行车门智能解锁功能的步骤：周期搜索车钥匙；检测到有效车钥匙靠近，并定位车钥匙的位置；车钥匙进入解上锁控制区域，发送解锁指令，实现车门自动解锁功能。
6.如权利要求5所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：若车钥匙进入解上锁控制区域，在发送解锁指令的同时发送危险报警灯启动指令、后视镜折叠展开指令，同时发送车钥匙身份信息，根据车钥匙身份信息调整座椅和方向盘角度；在发送解锁指令后，持续监测车门开关状况及车钥匙的位置；若监测到车门开启信号，持续监测车钥匙在车内的位置；若车钥匙位于车内，且车门关闭，进入待启动模式，智能无钥匙进入和启动系统进入传统控制模式，等待启动命令。
7.如权利要求1所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：所述PEPS控制模块执行车门智能上锁功能的步骤包括：接收发动机熄火指令或关闭车门指令；监测车门开关情况；若车门全部关闭，监测车钥匙的位置；若车钥匙在解上锁控制区域内，不发送上锁指令；若车钥匙离开解上锁控制区域，发送上锁指令，实现车门自动上锁功能。
8.如权利要求7所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：若车钥匙离开解上锁控制区域进入迎宾灯控制区域，发送在上锁指令的同时发送迎宾灯开启指令、危险报警灯启动指令以及后视镜折叠关闭指令，在实现车门智能上锁功能后，所述智能无钥匙进入和启动系统进行低频搜索，进入睡眠模式，直至车钥匙再次进入智能无钥匙进入和启动系统的检测范围。
9.如权利要求1所述的智能无钥匙进入和启动系统，其特征在于：所述PEPS控制模块执行后备箱智能开启功能的步骤包括：在汽车处于停车状态时，周期搜索车钥匙；检测到有效车钥匙在后备箱控制区域内，启动钥匙跟踪定时器，并持续监测车钥匙的位置；车钥匙在后备箱控制区域内的时间满足标定时间，发动后备箱开启指令，实现后备箱智能开启功能。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的智能无钥匙进入和启动系统的控制方法，其特征在于：其包括：
利用天线搜索车钥匙；
搜索到有效车钥匙，并持续监测车钥匙的位置；
在车钥匙到达车身周围的不同位置范围时执行迎宾灯智能控制功能、车门智能解锁功能、车门智能上锁功能、后备箱智能开启功能中至少一种。
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