CN111516637A - 一种汽车车门自动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车车门自动控制系统，包括通过CAN总线相连的蓝牙控制模块、中央控制模块及车门控制模块，其中的蓝牙控制模块包括身份验证系统和距离感应系统，分别用于确定用户身份确认和感知用户与车辆之间的距离；蓝牙控制模块与外部蓝牙设备通过加密渠道进行信息传输；中央控制模块包括光学系统、检测系统和动作预设系统，分别用于向地面投射光学图形和检测用户的特定动作；车门控制模块接受中央控制模块的控制，用于控制车门的开启和关闭。本发明不仅方便了用户控制车门的操作，也规避了传统控制方法不方便、灵敏度低、安低隐患等问题。

Description

一种汽车车门自动控制系统
技术领域
本发明属于汽车零部件领域，具体涉及一种汽车车门自动控制系统。
背景技术
随着汽车行业的发展，用户的使用体验变得越来越重要。例如，为了解决汽车车门偏重，开关费力问题，目前有多种开启方式：遥控钥匙开启、中控开关开启、车门开关开启、脚踢式开启等四种开启方式，在一定程度上给用户带来使用上的便捷性。
但是，用户在实际使用过程中，需要进一步提升以达到更方便的操作方式，比如在双手不方便操作按键时，需要考虑用其他方式来操作车门的开启。
虽然当前已经有了脚踢式开关开启车门方式，但依然存在着位置不明、解锁效率低以及安全性不够等技术缺陷。比如，现有的脚踢式开关开启车门方式基本都是在车尾下后方设置有传感器，用户往往不清楚脚部动作的具体位置，往往需要多次踢脚或者扫腿才能解锁，解锁的准确率不高；同时，存在需要用户离后备箱的距离很近才能扫到感应区域，开门时容易与尾门接触，存在安全隐患，此外，用户的解锁姿势较为别扭，单腿站立不稳时，容易发生摔倒等安全隐患。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的上述问题，提供了一种汽车车门自动控制系统。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种汽车车门自动控制系统，包括通过CAN总线相连的蓝牙控制模块、中央控制模块及车门控制模块，其中的蓝牙控制模块包括身份验证系统和距离感应系统，分别用于确定用户身份确认和感知用户与车辆之间的距离；中央控制模块包括光学系统、检测系统和动作预设系统，分别用于向地面投射光学图形和检测用户的特定动作；车门控制模块接受中央控制模块的控制，用于控制车门的开启和关闭。
进一步地，所述光学系统可以在车辆周围预设区域投射图形、文字或者二者的组合，其中的图形和文字可以进行预设。
优选地，所述光学系统在车辆周围预设区域投影预设图形。
进一步地，所述检测系统通过传感器感应来实现，且通过一种传感器或者两种以上传感器的配合使用来实现。
进一步地，所述用户的特定动作包括腿部动作、手部动作、头部动作和躯体动作中的一种或多种。
优选地，所述用户的特定动作为腿部动作。
进一步地，所述传感器包括TOF传感器、红外传感器、超声波传感器、图形传感器和电容传感器中的一种或多种，且至少两种以上的上述传感器之间可以配合使用。
优选地，所述传感器采用TOF传感器和超声波传感器。
进一步地，所述蓝牙控制模块与外部蓝牙设备通过加密渠道进行信息传输。
进一步地，所述外部蓝牙设备包括带有蓝牙功能的移动终端，类型包括移动电话、平板电脑、蓝牙耳机、智能手环、智能手表、智能眼镜。
优选地，所述外部蓝牙设备为移动电话。
进一步地，所述蓝牙控制模块包括汽车内部的车载蓝牙系统。
进一步地，所述身份验证系统通过验证外部蓝牙设备的秘钥来进行身份验证，身份验证主要过程如下：蓝牙连接成功后，外部蓝牙设备将身份秘钥通过加密形式发送给蓝牙控制模块，身份验证系统对该身份秘钥与存储秘钥进行匹配，若而这一致，则验证通过；同时，两个设备存储的身份秘钥会定期从云端更新身份秘钥，以保证车辆安全性，用于确定用户具有开启车门的权限。此外，可以同时支持用户操作进行手动更新，以保证其身份验证的安全性。
进一步地，所述距离感应系统通过计算蓝牙控制模块与外部蓝牙设备的通信距离和用户的定位信息来计算用户距离，并判断用户距离是否不大于系统内的预设距离。
所述用户距离通过计算所述外部蓝牙设备的信号强度和实时定位信息来确定，计算公式如：
L＝X*0.01+ΔY
其中，L为用户距离；X为信号强度；ΔY为实时蓝牙设备定位与车载定位坐标之间的差值。
进一步地，所述用户的特定动作包括横向动作、纵向动作、前后动作以及摆动动作。
优选地，所述用户的特定动作为纵向动作。
进一步地，所述动作预设系统可以进行设置，预设内容包括动作类型以及不同动作的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过蓝牙模块来同时实现身份验证和距离判断，简化了用户的操作，车主体验提升。
(2)本发明中的动作检测系统可以检测多个部位，包括手部和头部，现有技术中检测部位仅以脚部为主，应用范围局限，操作较为单一。
(3)本发明结合光学投射系统，将解锁位置投射在指定区域，用户可以清楚知道在何处进行动作，从而高效准确作出脚部以及腿部动作，减少盲操作，降低操作的难度，大大提高了解锁的成功率。
(4)其中的用户的特定动作包括横向动作、纵向动作和旋转动作，且设置有动作预设系统，可以根据用户的使用习惯进行动作的预设，提高解锁的安全性和定制化程度。
(5)引入移动终端设备进行身份匹配与验证，拓展了当前以PEPS作为身份验证的单一性，当车主带着手机等移动终端而忘记带车钥匙时，依然可以进行相应的解锁操作，同时需要验证的过程，保证了安全性与便捷性的统一。
附图说明
图1为本发明提供的一种汽车车门自动控制系统示意框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种汽车车门自动控制系统，其包括通过CAN总线相连的蓝牙控制模块100、中央控制模块200及车门控制模块300，其中的蓝牙控制模块100包括身份验证系统101和距离感应系统102，分别用于进行用户身份确认和感知用户与车辆之间的距离；中央控制模块包括光学系统201、检测系统202和动作预设系统203，分别用于向地面投射光学图形和检测用户的特定动作；车门控制模块300接受中央控制模块的控制，用于控制车门的开启和关闭。
其中，所述光学系统201可以在车辆周围预设区域投射图形、文字或者二者的组合，其中的图形和文字可以进行预设。本实施例中所述光学系统在车辆周围预设区域投影预设图形。光学系统可以精确引导用户的动作区域范围，进而大幅度提高解锁的便捷性和精度，避免了用户的盲目动作。
其中，所述检测系统202通过传感器感应来实现用户特定动作的检测，且通过一种传感器或者两种以上传感器的配合使用来实现。
其中，所述用户的特定动作包括腿部动作、手部动作、头部动作和躯体动作。本实施例中所述用户的特定动作为腿部动作。
其中，所述传感器203包括TOF传感器、红外传感器、超声波传感器、图形传感器和电容传感器，且至少两种以上的上述传感器之间可以配合使用。本实施例中所述传感器为TOF传感器和超声波传感器同时配合使用，其中的超声波传感器可以利用车载传感器实现，而TOF传感器可以内嵌在车辆的光学系统中，这样可以提高探测精度的同时，不额外设置专门的传感器部件，降低成本。
其中，所述蓝牙控制模块100与外部蓝牙设备400通过加密渠道进行信息传输。
其中，所述外部蓝牙设备400包括带有蓝牙功能的移动终端，类型包括移动电话、平板电脑、蓝牙耳机、智能手环、智能手表、智能眼镜。本实施例中所述外部蓝牙设备为移动电话。
针对同一车辆，用户可以配置多于一个的外部蓝牙设备，比如移动电话和智能手表。
其中，所述蓝牙控制模块100包括汽车内部的车载蓝牙系统。
其中，所述身份验证系统101通过验证外部蓝牙设备400的秘钥来进行身份验证，用于确定用户具有开启车门的权限。
其中，所述距离感应系统102通过计算蓝牙控制模块100与外部蓝牙设备400的通信距离以及用户的实时定位信息来计算用户距离，并判断用户距离是否不大于预设距离。
当确定用户具有开启车门的权限后，用户需要在特定时间间隔内作出动作，如果距离感应系统在预设的时间间隔内没有探测到有效的动作，那么用户开启车门的权限将会失效，车辆重新回归到上锁的状态，且光学投影系统停止工作。
其中，所述用户的特定动作包括横向动作、纵向动作、前后动作以及摆动动作。本实施例中所述用户的特定动作为腿部的纵向动作和摆动动作。
其中，所述动作预设系统203可以设置预设内容，预设内容包括动作类型以及不同动作的组合。
当用户的特定动作与预设系统内的预设动作匹配后，就可以触发车门控制模块的解锁或者上锁功能。
下面以一个具体示例，详细描述一下整个系统的工作流程：
步骤1：用户携带外部蓝牙设备400，比如移动电话，进入蓝牙控制模块100的有效区域，有效区域预设为侧面汽车车门侧面或者后备箱1m距离以内，二者开始进行建立蓝牙连接关系，当连接成功后，蓝牙控制模块100的身份验证系统101与外部蓝牙设备400通过加密通道进行秘钥传输来进行身份验证，确认该设备是否具有开启车门的权限。
步骤2：当身份确认后，蓝牙控制模块100的距离感应系统102实时监测外部蓝牙设备400与其的距离，具体实现方式如下：距离感应系统102通过实时读取蓝牙天线的场强值和实时定位数据之间的差值，通过不同的场强值和定位距离来计算出外部蓝牙设备的不同的用户距离，当计算到用户距离小于预设距离时，通知中央控制模块200启动；此外，进行身份验证时可以同时获取外部蓝牙设备的定位信息，结合利用定位信息进行用户位置的进一步计算，提高认证的精确度。
步骤3：当中央控制模块200接收到启动通知后，中央控制模块200的光学系统201在车辆周围预设区域投影预设图形。
步骤4：中央控制模块200的检测系统202实时检测用户的腿部动作的纵向动作，主要为踩踏动作。其中，检测系统202包含2个传感器：TOF传感器和超声波传感器；TOF传感器检测腿部的垂直方向的动作；超声波传感器检测腿部的水平方向的动作。当2个传感器都检测到有效动作后，与中央控制模块200的动作预设系统203进行动作匹配，如果匹配成功，则通知车门控制模块300开启或关闭车门。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，包括通过CAN总线相连的蓝牙控制模块、中央控制模块及车门控制模块；所述蓝牙控制模块包括身份验证系统和距离感应系统，分别用于进行用户身份确认和感知用户与车辆之间的距离，所述蓝牙控制模块与外部蓝牙设备通过加密渠道进行信息传输；所述中央控制模块包括光学系统、检测系统和动作预设系统，分别用于向地面投射光学图形和检测用户的特定动作；所述车门控制模块接受中央控制模块的控制，用于控制车门的开启和关闭。
2.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述光学系统可以在车辆周围预设区域投射图形、文字或者二者的组合，其中的图形和文字可以进行预设。
3.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述检测系统通过传感器感应来实现，且通过一种传感器或者两种以上传感器的配合使用来实现。
4.如权利要求3所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述传感器包括TOF传感器、红外传感器、超声波传感器、图形传感器和电容传感器中的一种或多种，且至少两种以上的上述传感器之间可以配合使用。
5.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述用户的特定动作包括腿部动作、手部动作、头部动作和躯体动作中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述蓝牙控制模块包括汽车内部的车载蓝牙系统；所述外部蓝牙设备包括带有蓝牙功能的移动终端。
7.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述身份验证系统通过验证外部蓝牙设备的秘钥来进行身份验证，用于确定用户具有开启车门的权限。
8.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述距离感应系统通过计算蓝牙控制模块与外部蓝牙设备的通信距离和定位信息来计算用户距离，并判断用户距离是否不大于预设距离。
9.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述用户的特定动作包括横向动作、纵向动作、前后动作以及摆动动作。
10.如权利要求1所述的一种汽车车门自动控制系统，其特征在于，所述动作预设系统可以进行预设内容设置，预设内容包括动作类型以及不同动作的组合。
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