CN111409591A - 一种基于汽车雷达的电动尾门系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于汽车雷达的电动尾门系统及控制方法，包括：电动尾门控制模块、电子控制总成模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、极宽水平视场角天线、无钥匙感应收发模块、多功能车钥匙及模块。本发明能够仅依托一套现有的汽车毫米波雷达收发模块及无钥匙感应收发模块，就能够实现汽车电动尾门的一脚踢控制，降低了装车成本，同时仍兼顾车载雷达的原有探测功能。本发明可以使用户在不便用手拉开车门时用脚即可控制自动开启车门，同时规避了现有电容感应系统在工作过程中的高功耗而造成资源浪费问题，也解决了传统开启方法灵敏度低、用户距离车门太近存在安全隐患等问题。

Description

一种基于汽车雷达的电动尾门系统和控制方法
技术领域
本发明涉及汽车自动化控制技术领域，具体涉及一种基于汽车雷达的电动尾门系统和控制方法。
背景技术
随着社会的进步，汽车市场的需求不断增加，人们对车辆的整体性能要求越来越高，越来越追求快捷、方便和智能化。当今汽车电子技术领域日新月异，更多的电子产品已经越来越人性化，以满足人们对舒适、安全、智能化等因素的追求。在用户双手拿满东西时，脚踢式传感器可以更方便的开启汽车尾门。因此脚踢式传感器以舒适、方便、安全等特点成为了主流。
目前脚踢式传感器的传感方式有多种，如超声波式传感器、红外式传感器、微波式传感器以及电容式传感器等等。但是这些传感器存在一些不足：一、现有传感器分辨率和控制范围较为有限，灵敏度较低，容易发生脚踢动作的误判；二、安装多余的传感器将不可避免地引入成本和功耗的增加，安装的工序的繁琐，多余的传感器往往需要在汽车尾部进行二次开孔安装，既繁琐又费时；三、现有常用的电容式脚踢传感器的设计主要是以两条电容带以平行关系的方式安装在汽车尾部，两条电容带用来识别人的脚踢动作，然而在汽车尾部有着诸多的环境因数影响，如雨水、雪花、沙尘等等，两条电容带并不能识别出是否有环境因数的影响，也就不能确定信号的有效性，抗干扰能力低下，同时其待机功耗较大，不利于实现绿色低碳环保要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于汽车雷达的电动尾门系统和控制方法，以克服现有脚踢式传感器装车成本高、功耗高、灵敏度低等缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于汽车雷达的电动尾门系统，包括：电动尾门控制模块、电子控制总成模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、极宽水平视场角天线、无钥匙感应收发模块、多功能车钥匙及模块；
电子控制总成模块同时连接电动尾门控制模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、无钥匙感应收发模块，毫米波雷达收发模块还连接极宽水平视场角天线，无钥匙感应收发模块还可以通过无线方式连接多功能车钥匙及模块。
本发明的有益效果是：本发明可以使用户在不便用手拉开车门时用脚即可控制自动开启车门，同时规避了现有电容感应系统在工作过程中的高功耗而造成资源浪费问题，也解决了传统开启方法灵敏度低、用户距离车门太近存在安全隐患等问题；相比现有的电容式一脚踢方案，采用毫米波雷达的高精度、高分辨率、高刷新率、高范围(视场角)，不仅能实现普通靠近式电容传感器的靠近检测功能，还可以解析脚踢靠近及远离的轨、角度、速度、距离等数据，最大程度区分有效动作(一脚踢)和非有效动作，防止漏误报。或者用户自定义动作，自定义区域，也可以支持。
进一步的，电子控制总成模块用于综合判断、处理其他模块的信号；电动尾门控制模块用于控制车门的开启或者关闭，并将车门开关状态反馈给电子控制总成模块；尾门控制报警模块发出报警信号，用于提示车门开启或者关闭的动作，防止因车门开关造成的危险；毫米波雷达收发模块可用于处理毫米波雷达信号同时实现车载雷达相关功能；极宽水平视场角天线用于收发毫米波电磁波信号；无钥匙感应收发模块用于接收或者发射车钥匙感应信号，同时进行信号识别；多功能车钥匙及模块用于发射或接收无线信号。
上述进一步方案的有益效果是：仅依托一套现有的汽车毫米波雷达收发模块及无钥匙感应收发模块，就能够实现汽车电动尾门的一脚踢控制，降低了装车成本，毫米波雷达在车辆静止状态实现尾门自动开启，在车辆移动状态实现原有雷达盲区监测、变道辅助等探测功能，两者并不冲突。
进一步的，毫米波雷达收发模块用于接收或者发射来自极宽水平视场角天线的毫米波信号，并根据反射波信号的频率、相位、幅度、时长等的不同，转换成相应的基带处理信号。
上述进一步方案的有益效果是：毫米波雷达收发模块可以将雷达反射波的频率、相位和幅度的三个维度的信息转化为相应的基带信号中，便于控制总成通信模块采用时分-多天线(TD-MIMO)雷达算法实现目标处理的算法和流程。
进一步的，极宽水平视场角天线包括极宽水平视场角接收天线和极宽水平视场角发射天线；极宽水平视场角接收天线用于接收雷达反射波信号进入毫米波雷达收发模块的接收通道，极宽水平视场角发射天线用于发射毫米波雷达收发模块的辐射信号辐射到自由空间，且极宽水平视场角接收天线和极宽水平视场角发射天线结构可以不同，也可以相同；二者在水平面设计可以实现宽波束，用于增大雷达近场水平视场角探测区域，感应车尾门后的一脚踢动作所产生的毫米波回波信号。
上述进一步方案的有益效果是：雷达收发天线在水平面设计为宽波束，有效增大雷达探测区域，有效地降低了汽车盲区监测雷达系统的复杂度，同时天线还具备近场和远场两种工作模式，实现车尾门后的一脚踢动作的感应。
同时，本发明还提供一种解决上述技术问题的控制方法如下：一种基于汽车雷达的电动尾门控制方法，包括以下步骤：
步骤1，系统待机过程中关闭毫米波雷达收发模块，降低待机功耗；
步骤2，当多功能车钥匙及模块在有效感应范围内时，无钥匙感应收发模块产生车钥匙感应信号，发送给电子控制总成模块；
步骤3，电子控制总成模块判断有效后，启动毫米波雷达收发模块发射毫米波信号并接收一脚踢动作产生的毫米波回波信号；
步骤4，毫米波回波信号符合一脚踢动作的判别特征时，产生雷达感应预设信号，发送给电子控制总成模块；
步骤5，电子控制总成模块发出信号给尾门控制报警模块产生尾门控制报警信号，提示注意开门动作；
步骤6，电子控制总成模块延迟delta秒后发出信号给电动尾门控制模块开启车门。
上述控制方法的有益效果是：降低了毫米波雷达收发模块长期待机的高功耗问题，同时同无钥匙感应收发模块结合后还具有身份识别功能，提高安全性。
附图说明
图1是本发明一种基于汽车雷达的电动尾门系统的原理框图；
图2是本发明的一种基于汽车雷达的电动尾门控制方法的信号流程图。
具体实施方式
现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种基于汽车雷达的电动尾门系统，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于汽车雷达的电动尾门系统，包括：电动尾门控制模块、电子控制总成模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、极宽水平视场角天线、无钥匙感应收发模块、多功能车钥匙及模块；
如图1所示电子控制总成模块同时连接电动尾门控制模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、无钥匙感应收发模块，毫米波雷达收发模块还连接极宽水平视场角天线，无钥匙感应收发模块还可以通过无线方式连接多功能车钥匙及模块。
如图1所示，电子控制总成模块用于综合判断、处理其他模块的信号；电动尾门控制模块用于控制车门的开启或者关闭，并将车门开关状态反馈给电子控制总成模块；尾门控制报警模块发出报警信号，用于提示车门开启或者关闭的动作，防止因车门开关造成的危险；毫米波雷达收发模块可用于处理毫米波雷达信号同时实现车载雷达相关功能；极宽水平视场角天线用于收发毫米波电磁波信号；无钥匙感应收发模块用于接收或者发射车钥匙感应信号，同时进行信号识别；多功能车钥匙及模块用于发射或接收无线信号。
如图1所示，毫米波雷达收发模块用于接收或者发射来自极宽水平视场角天线的毫米波信号，并根据反射波信号的频率、相位、幅度、时长等的不同，转换成相应的基带处理信号。
如图1所示，极宽水平视场角天线包括极宽水平视场角接收天线和极宽水平视场角发射天线；极宽水平视场角接收天线用于接收雷达反射波信号进入毫米波雷达收发模块的接收通道，极宽水平视场角发射天线用于发射毫米波雷达收发模块的辐射信号辐射到自由空间，且极宽水平视场角接收天线和极宽水平视场角发射天线结构可以不同，也可以相同；二者在水平面设计可以实现宽波束，用于增大雷达近场水平视场角探测区域，感应车尾门后的一脚踢动作所产生的毫米波回波信号。
如图2所示，本发明实施例还提供一种解决上述技术问题的控制方法如下：一种基于汽车雷达的电动尾门控制方法，包括以下步骤：
步骤1，系统待机过程中关闭毫米波雷达收发模块，降低待机功耗；
步骤2，当多功能车钥匙及模块在有效感应范围内时，无钥匙感应收发模块产生车钥匙感应信号，发送给电子控制总成模块；
步骤3，电子控制总成模块判断有效后，启动毫米波雷达收发模块发射毫米波信号并接收一脚踢动作产生的毫米波回波信号；
步骤4，毫米波回波信号符合一脚踢动作的判别特征时，产生雷达感应预设信号，发送给电子控制总成模块；
步骤5，电子控制总成模块发出信号给尾门控制报警模块产生尾门控制报警信号，提示注意开门动作；
步骤6，电子控制总成模块延迟delta秒后发出信号给电动尾门控制模块开启车门。
下面结合图2对本发明的具体工作原理及过程进行介绍：
汽车系统待机过程中关闭毫米波雷达收发模块，降低待机功耗；当多功能车钥匙及模块在有效感应范围内时，无钥匙感应收发模块产生车钥匙感应信号，发送给电子控制总成模块；电子控制总成模块判断有效后，启动毫米波雷达收发模块发射毫米波信号并接收一脚踢动作产生的毫米波回波信号；毫米波回波信号符合一脚踢动作的判别特征时，产生雷达感应预设信号，发送给电子控制总成模块；电子控制总成模块发出信号给尾门控制报警模块产生尾门控制报警信号，提示注意开门动作；电子控制总成模块延迟delta秒后发出信号给电动尾门控制模块开启车门。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于汽车雷达的电动尾门系统，其特征在于，包括：电动尾门控制模块、电子控制总成模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、极宽水平视场角天线、无钥匙感应收发模块、多功能车钥匙及模块；
所述电子控制总成模块同时连接所述电动尾门控制模块、尾门控制报警模块、毫米波雷达收发模块、无钥匙感应收发模块，所述毫米波雷达收发模块还连接极宽水平视场角天线，所述无钥匙感应收发模块还可以通过无线方式连接多功能车钥匙及模块。
2.根据权利要求1所述一种基于汽车雷达的电动尾门系统，其特征在于，所述电子控制总成模块用于综合判断、处理其他所述模块的信号；所述电动尾门控制模块用于控制车门的开启或者关闭，并将车门开关状态反馈给电子控制总成模块；所述尾门控制报警模块发出报警信号，用于提示车门开启或者关闭的动作，防止因车门开关造成的危险；所述毫米波雷达收发模块可用于处理毫米波雷达信号同时实现车载雷达相关功能；所述极宽水平视场角天线用于收发毫米波电磁波信号；所述无钥匙感应收发模块用于接收或者发射车钥匙感应信号，同时进行信号识别；多功能车钥匙及模块用于发射或接收无线信号。
3.根据权利要求1所述一种基于汽车雷达的电动尾门系统，其特征在于，所述毫米波雷达收发模块用于接收或者发射来自所述极宽水平视场角天线的毫米波信号，并根据反射波信号的频率、相位、幅度、时长等的不同，转换成相应的基带处理信号。
4.根据权利要求1所述一种基于汽车雷达的电动尾门系统，其特征在于，所述极宽水平视场角天线包括极宽水平视场角接收天线和极宽水平视场角发射天线；极宽水平视场角接收天线用于接收雷达反射波信号进入毫米波雷达收发模块的接收通道，极宽水平视场角发射天线用于发射毫米波雷达收发模块的辐射信号辐射到自由空间，且所述极宽水平视场角接收天线和极宽水平视场角发射天线结构可以不同，也可以相同；二者在水平面设计可以实现宽波束，用于增大雷达近场水平视场角探测区域，感应车尾门后的一脚踢动作所产生的毫米波回波信号。
5.一种基于汽车雷达的电动尾门控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，系统待机过程中关闭毫米波雷达收发模块，降低待机功耗；
步骤2，当多功能车钥匙及模块在有效感应范围内时，无钥匙感应收发模块产生车钥匙感应信号，发送给电子控制总成模块；
步骤3，电子控制总成模块判断有效后，启动毫米波雷达收发模块发射毫米波信号并接收一脚踢动作产生的毫米波回波信号；
步骤4，毫米波回波信号符合一脚踢动作的判别特征时，产生雷达感应预设信号，发送给电子控制总成模块；
步骤5，电子控制总成模块发出信号给尾门控制报警模块产生尾门控制报警信号，提示注意开门动作；
步骤6，电子控制总成模块延迟delta秒后发出信号给电动尾门控制模块开启车门。
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