CN112144966A - 一种延长电池寿命的汽车智能钥匙 - Google Patents

Abstract

一种车辆智能钥匙包括：低频收发器和天线；单片机；电池；运动传感器，与所述单片机连接，其中，当所述智能钥匙位于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

Description

一种延长电池寿命的汽车智能钥匙

技术领域

本发明涉及汽车领域，并且更具体地，本发明涉及一种延长电池寿命的汽车智能钥匙。

背景技术

现在乘用车无钥匙进入系统(也称为智能钥匙系统)逐渐普及。在使用智能钥匙系统时，由于不用将智能钥匙拿在手上就能进入汽车并发动汽车，因此，智能钥匙系统方便实用，目前颇受欢迎。

在智能钥匙的使用过程中时，由于智能钥匙一直要检测车身控制器发给钥匙的低频信号，因此会消耗掉相当大的电能。智能钥匙的待机功耗也比较高，一般要达到7～8uA。更具体地，智能钥匙的功耗一般由以下几个部分组成：

a.低频前端；

b.MCU待机；

c.高频发射；

d.LED指示灯；

e.电池自放电。

其中，由于低频前端要处于24小时待命状态，功耗占总功耗的九成以上。此外，由于受造型尺寸的限制，智能钥匙一般采用尺寸较小的电池，例如CR2032H，其容量为240mAH。根据日常每天4小时的用车时间估算，智能钥匙的电池使用寿命一般为2年左右。

因此，目前需要一种可延长电池寿命的汽车智能钥匙。

发明内容

本发明旨在提供一种延长电池寿命的汽车智能钥匙方案。

根据本发明第一实施例的一种车辆智能钥匙包括：低频收发器和天线；单片机；电池；运动传感器，与所述单片机连接，其中，当所述智能钥匙位于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

如本发明第一实施例所述的车辆智能钥匙，当所述运动传感器没有检测到所述智能钥匙的运动时，所述智能钥匙将低频前端关闭使得所述智能钥匙进入轻度休眠模式。当所述运动传感器检测到所述智能钥匙的运动时或基于来自车身控制器的命令，退出所述轻度休眠模式。当所述智能钥匙在车内时，所述智能钥匙不启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测。所述运动传感器包括加速度计。

如本发明第一实施例所述的车辆智能钥匙，进一步包括：一个或多个按钮，用于控制所述车辆智能钥匙的各项功能的开关。所述一个或多个按钮能够被操作成使得所述车辆智能钥匙进入深度休眠模式，所述深度休眠模式至少使得所述智能钥匙的低频前端以及MCU停止工作。可以通过以下操作中的任一项使所述智能钥匙进入所述深度休眠模式：按下所述一个或多个按钮的任意组合；长按所述一个或多个按钮中的一个或多个；连续至少两次按下所述一个或多个按钮中的一个或多个。所述一个或多个按钮包括连接到所述智能钥匙的电源控制端的至少一个复用按钮，当按下所述复用按钮时，所述智能钥匙退出所述深度休眠模式。

根据本发明的第二实施例的一种车辆智能钥匙包括：低频收发器和天线；单片机；电池；一个或多个按钮，所述一个或多个按钮能够被操作成使得所述车辆智能钥匙进入深度休眠模式，所述深度休眠模式至少使得所述智能钥匙的低频前端以及所述单片机停止工作。

根据本发明的第二实施例的一种车辆智能钥匙，包括以下工作模式：正常模式，在所述正常模式下，所述智能钥匙的各个部件正常工作；轻度休眠模式，在所述轻度休眠模式下，所述智能钥匙的低频前端关闭。车辆智能钥匙可进一步包括：深度休眠模式，在所述深度休眠模式下，所述智能钥匙的至少低频前端以及单片机停止工作。所述智能钥匙能够在各个工作模式之间进行切换。当所述智能钥匙处于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

根据本发明第三实施例的一种非瞬态计算机可读存储介质存储有指令，所述指令当被车辆的处理器执行时，使得所述处理器执行包括以下的操作：当检测到车辆的智能钥匙处于车外，并且车门锁止时，车辆控制器发送命令给所述车辆的智能钥匙，以启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，或者，当检测到车辆的智能钥匙在车内时，车辆控制器发送命令给所述车辆的智能钥匙，使得不启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测。

根据本发明的第四实施例的一种车辆系统包括：车辆控制模块，所述车辆控制模块用于控制车辆的各项操作；智能钥匙，包括：低频收发器和天线，用于与所述车辆控制模块通信；单片机；电池；运动传感器，与所述单片机连接，其中，当所述智能钥匙位于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概览。并不旨在提供对在下面的所附附图和说明书内详细描述的装置和/或方法的排他的或穷尽的解释。在下面的所附附图和说明书中阐述了本公开的一个或多个方面的细节。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。应当理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对本发明所要求保护范围的限制。

图1示出了汽车智能钥匙系统工作原理的功能框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的汽车智能钥匙的电路系统框图的示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的结合汽车的智能钥匙启动条件的示意图。

具体实施方式

下面的详细描述参照附图进行。附图以例示方式示出可实践所要求保护的主题的特定实施例。应当理解，以下具体实施例出于阐释的目的旨在对典型示例作出具体描述，但不应被理解成对本发明的限制；本领域技术人员在充分理解本发明精神主旨的前提下，可对所公开实施例作出适当的修改和调整，而不背离本发明所要求保护的主题的精神和范围。

在以下的详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对各个所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，无需这些具体细节就可实践所描述的各种实施例。在其它实例中，并未对公知方法、程序、组件、电路以及网络进行详细描述以免不必要地模糊各实施例的各方面。除非另外定义，否则在本文中所使用的技术和科学术语应具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等并不意味着任何顺序、数量或重要性，而是仅用于区分不同的组件。实施例是示例性的实现或示例。说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”或“其他实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、构造或特性包括在本技术的至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“实施例”、“一个实施例”、或“一些实施例”的各种出现并不一定都指代相同的实施例。来自一个实施例的元素或方面可与另一实施例的元素或方面组合。

现在参见图1。图1是汽车智能钥匙系统工作原理的功能框图。一般而言，汽车无钥匙系统由车身控制模块101、门把手感应传感器、低频天线、无线接收器和智能钥匙102组成。如图1中所示的，车身控制模块101可以具有一些基本组件和/或电路，例如，低压差线性稳压器(LDO)逻辑电源1011、升降压电路10112、单片机1013、低频驱动器(134.2KHZ/125KHZ)1014。车身控制模块101可以进一步包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，所述指令当由车身控制模块的处理器执行时，使得所述处理器执行归属于本发明的各种操作中的部分或者全部。

当车身控制模块101接收到门把手感应传感器的感应输入信号后，通过低频天线(例如，图示的铁氧体磁芯天线组)发出低频寻找钥匙的信号，一旦智能钥匙102处于低频信号的辐射区域，智能钥匙102就通过无线信号返回智能钥匙102检测到的低频场强信号。车身控制模块101接收到无线收发器103返回的智能钥匙102接收到的场强信号来判断智能钥匙102的位置，并解锁相应的门锁机构，从而实现无钥匙进入。

另一方面，当驾驶者踩下制动踏板及按下汽车点火按钮时车身控制模块101会触发低频信号以搜寻智能钥匙102。一旦检测到智能钥匙102在车内就可以启动车辆。

一般而言，智能钥匙102由天线1021(例如，3D天线)、低频收发器、单片机1022、无线发射器1023(例如，434MHZ发射器)、电池1024(诸如，纽扣电池，例如，3V线圈电池)、若干遥控按钮1025等组成。智能钥匙102一般有2个工作模式：a.低频无钥匙进入启动模式，b.无线遥控进入模式。

对于低频无钥匙进入启动模式，智能钥匙102的低频接收器会随时检测外部(例如，如上所述的车身控制模块101)发给智能钥匙102的低频唤醒信号。一旦唤醒信号匹配，智能钥匙102会激活单片机1022，接收并处理低频信号的场强检测，进行密钥认证，随后通过无线发射器1023发射高频信号以例如通知车身控制模块101。

对于无线遥控进入模式，智能钥匙102会随时检测按钮的触发输入，有按钮按下时会随时响应，并触发相应的功能。

如上面所介绍的，由于智能钥匙102的低频前端一般要处于24小时待命状态，功耗占总功耗的九成以上。此外，由于受造型尺寸的限制，智能钥匙102一般采用尺寸较小的电池1024，例如CR2032H，其容量为240mAH。根据日常每天4小时的用车时间估算，智能钥匙的电池使用寿命一般为2年左右。因此，目前需要一种可延长电池寿命的汽车智能钥匙。

图2示出了根据本发明的一个实施例的汽车智能钥匙202的电路系统框图的示意图。如图2所示，根据本发明实施例的一种智能钥匙202可以由以下各部分的一个或多个组成：天线2021、低频前端2026、单片机MCU2022、高频发射器2023、电池2024、第一遥控按钮2025、第二遥控按钮2027、第三遥控按钮2028等组成。其中，作为非限制性示例，天线2021可以是，例如3D天线2021。电池可以包括诸如纽扣电池，例如，3V纽扣电池2024。单片机MCU2022可以至少包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，所述指令当由单片机的处理器执行时，使得所述处理器执行归属于本发明的各种操作中的对应部分。

如图2中所示的，智能钥匙202还可以包括电池电压(VBAT)开关控制2030、LDO/DCDC(低压差线性稳压器/直流-直流变换器)2032、低频(LF)接收器2031、LED 2030等等。

应当注意，本发明的附图2出于清晰和解释的目的示出了包括以上所提及的各个部件/电路的智能钥匙202的框图。然而，应当理解的是，取决于智能钥匙202所要实现的具体功能，智能钥匙202的电路系统可以选择以上各个部件/电路中一个或多个，或者包括附加的部件/电路，而非智能钥匙202需要包括以上所有的部件/电路或仅包括以上所示出的各种部件。

此外，根据本发明的实施例的智能钥匙202可以进一步包括运动传感器2029。运动传感器2029可以与所述单片机MCU 2022连接。运动传感器2029可以用于检测车辆智能钥匙202的运动。作为一个非限制性示例，运动传感器2029可以包括加速度计，例如，三轴加速度计。但是本发明不限于此，运动传感器2029可以是本领域中可用于检测智能钥匙202任何运动的任一种运动传感器。

在本发明的一个实施例中，当所述智能钥匙202在车外，并且车门锁止时，智能钥匙202启动运动传感器2029对所述智能钥匙202的运动的检测。在本发明的一个实施例中，当智能钥匙202在车内时，智能钥匙202不启动运动传感器2029对所述智能钥匙202的运动的检测。

在本发明的一个实施例中，可以通过车身控制模块101来检测智能钥匙202是处于车外或者车内。例如，车身控制模块101可以基于信号的比较来检测智能钥匙处于车外或者车内。图3示出了根据本发明的一个实施例的结合汽车的智能钥匙启动条件的示意图。车身控制模块101可以判断智能钥匙在车内还是在车外。例如车身控制模块101可以定时发出搜寻智能钥匙202的信号(例如，借助于图3中所示的低频天线301、302、303、304中的一个或多个)来检测智能钥匙是处于车内还是处于车外。附加地或者替代地，可以由其他电路/模块通过其他任何适当的方法或技术来检测智能钥匙的位置。

在本发明的一个实施例中，如果车身控制模块101检测到智能钥匙202处于车外，并且车门锁止时，车身控制模块101可将此结果通知(例如，以低频信号)智能钥匙202。智能钥匙202在接收到该通知时，启动运动传感器2029对所述智能钥匙202的运动的移动侦测功能，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。如果车身控制模块101检测到智能钥匙202在车内，车身控制模块101可将此结果通知(例如，以低频信号)智能钥匙202。智能钥匙202在接收到这种通知时，不启动运动传感器2029对所述智能钥匙202的移动侦测功能。

在启动了运动传感器的检测功能之后，如果运动传感器2029没有检测到智能钥匙202的运动，则运动传感器2029将此信息传输给单片机MCU2022。单片机MCU 2022在接收到该消息后，将低频前端2026关闭，从而使得智能钥匙202进入轻度休眠模式。如果运动传感器202检测到智能钥匙202的运动，或基于来自车身控制模块101的命令，运动传感器202可以不启动或退出所述轻度休眠模式。

如上所述，在本发明的实施例中，智能钥匙202可包括一个或多个按钮。作为一个非限制性示例，如图2中所示，智能钥匙202可包括按钮2025、按钮2027、按钮2028。但是应当理解，根据本发明的实施例的智能钥匙202可包括其他数量的按钮，本发明对此不作限制。在本发明的实施例中，按钮2025、按钮2027、按钮2028可以是用于控制智能钥匙202的各项功能的开关。

在本发明的实施例中，一个或多个按钮(例如，如图2中所示的按钮2025、按钮2027、按钮2028)能够被操作成使得车辆的智能钥匙202进入深度休眠模式，该深度休眠模式至少使得智能钥匙202的低频前端2026以及单片机MCU 2022停止工作。作为示例，可以通过以下操作中的任一项使所述智能钥匙进入所述深度休眠模式：按下一个或多个按钮2025、按钮2027、按钮2028的任意组合；长按一个或多个按钮2025、按钮2027、按钮2028中的一个或多个；至少连续两次按下一个或多个按钮2025、按钮2027、按钮2028中的一个或多个。通过按下按钮的组合、长按按钮和/或连续多次按下按钮可以一定程度上防止使得智能钥匙202误进入深度休眠模式。用户可以基于未来较长一段时间内(例如，几天、一个星期、一个月、几个月、或者更短或更长的时间段)可能不会使用智能钥匙202的考虑而按下智能钥匙202的按钮/按钮组合，从而使得智能钥匙202进入深度休眠模式。附加地，或者作为替代，智能钥匙202可以响应于命令而进入深度休眠模式。例如，智能钥匙可以响应于从车身控制模块101接收到低频命令而进入深度休眠模式。

在本发明的一个实施例中，智能钥匙202的一个或多个按钮可以包括连接到智能钥匙202的电源控制端(例如，图2中的VBAT端)的至少一个复用按钮。例如，如图2中所示的，按钮2025。当按下该复用按钮时，智能钥匙202可以退出所述深度休眠模式，恢复到正常模式或者进入到轻度休眠模式。

因此，根据本发明的实施例的智能钥匙202可以具有以下工作状态模式：

a.正常模式：智能钥匙202的各个部件正常工作，例如，低频前端2026一直处于工作状态，MCU 2022处于待机状态，随时响应低频命令及遥控按钮命令；

b.轻度休眠模式：智能钥匙202在车外，轻度休眠模式可以被激活；运动传感器2029如果没有检测到智能钥匙202的移动信号，则智能钥匙202会把低频前端2026关闭；

c.深度休眠模式：智能钥匙202可以通过特定的按钮组合或低频命令进入深度休眠模式(也可称为，搁置模式)，此时，智能钥匙202的低频前端2026及单片机MCU 2022停止工作。

根据本发明的实施例的智能钥匙可以在以上各个工作模式之间进行切换。

通过预期暂时不会使用智能钥匙202的情况下，使得智能钥匙202进入轻度休眠模式，和/或通过预期在相对较长的时间内将不会使用智能钥匙202的情况下，使得智能钥匙202进入深度休眠模式，从而关闭智能钥匙202的一部分功能，可以延长智能钥匙202的电池寿命，提高智能钥匙202的使用时间。

以下的表1示出了智能钥匙的三个工作模式的用电比较。从表1中可以看出，根据本发明的智能钥匙的轻度休眠模式和深度休眠模式可有效地降低智能钥匙的平均功耗，提高智能钥匙电池的使用寿命。

表1智能钥匙的三个工作模式的用电比较

本领域技术人员可以理解，本发明的各项信息处理和控制可以完全基于软件来实现。因此，本发明的保护应涵盖存储有对应软件的计算机可读存储介质。

以上基于本发明的各实施例描述了一种节省电池电能的车辆智能钥匙，但本发明不限于此。在不背离本发明的精神和主旨的情况下，本领域技术人员可对以上具体描述的实施例作出适当修改和调整。因此，旨在使所要求保护的主题不仅限于所公开的特定示例，这些要求保护的主题也可包括落在所附权利要求书及其等效物范围内的所有实现。

Claims (25)

1.一种车辆智能钥匙，包括：

低频收发器和天线；

单片机；

电池；

运动传感器，与所述单片机连接，其中，当所述智能钥匙位于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

2.如权利要求1所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述运动传感器没有检测到所述智能钥匙的运动时，所述智能钥匙将低频前端关闭使得所述智能钥匙进入轻度休眠模式。

3.如权利要求2所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述运动传感器检测到所述智能钥匙的运动时或基于来自车身控制器的命令，退出所述轻度休眠模式。

4.如权利要求1所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述智能钥匙在车内时，所述智能钥匙不启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测。

5.如权利要求1所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述运动传感器包括加速度计。

6.如权利要求1-6中任一项所述的车辆智能钥匙，其特征在于，进一步包括：一个或多个按钮，用于控制所述车辆智能钥匙的各项功能的开关。

7.如权利要求6所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述一个或多个按钮能够被操作成使得所述车辆智能钥匙进入深度休眠模式，所述深度休眠模式至少使得所述智能钥匙的低频前端以及MCU停止工作。

8.如权利要求7所述的车辆智能钥匙，其特征在于，通过以下操作中的任一项使所述智能钥匙进入所述深度休眠模式：

按下所述一个或多个按钮的任意组合；

长按所述一个或多个按钮中的一个或多个；

连续至少两次按下所述一个或多个按钮中的一个或多个。

9.如权利要求7或8所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述一个或多个按钮包括连接到所述智能钥匙的电源控制端的至少一个复用按钮，当按下所述复用按钮时，所述智能钥匙退出所述深度休眠模式。

10.如权利要求1所述的车辆智能钥匙，其特征在于，进一步包括高频发射器。

11.一种车辆智能钥匙，包括：

低频收发器和天线；

单片机；

电池；

一个或多个按钮，所述一个或多个按钮能够被操作成使得所述车辆智能钥匙进入深度休眠模式，所述深度休眠模式至少使得所述智能钥匙的低频前端以及所述单片机停止工作。

12.如权利要求11所述的车辆智能钥匙，其特征在于，通过以下操作中的任一项使所述智能钥匙进入所述深度休眠模式：

按下所述一个或多个按钮的任意组合；

长按所述一个或多个按钮中的一个或多个；

连续至少两次按下所述一个或多个按钮中的一个或多个。

13.如权利要求11或12所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述一个或多个按钮包括连接到所述智能钥匙的电源控制端的至少一个复用按钮，当按下所述复用按钮时，所述智能钥匙退出所述深度休眠模式。

14.一种车辆智能钥匙，包括以下工作模式：

正常模式，在所述正常模式下，所述智能钥匙的各个部件正常工作；

轻度休眠模式，在所述轻度休眠模式下，所述智能钥匙的低频前端关闭。

15.如权利要求14所述的车辆智能钥匙，其特征在于，进一步包括:

深度休眠模式，在所述深度休眠模式下，所述智能钥匙的至少低频前端以及单片机停止工作。

16.如权利要求14或15所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述智能钥匙能够在各个工作模式之间进行切换。

17.如权利要求14所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述智能钥匙处于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

18.如权利要求17所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述运动传感器没有检测到所述智能钥匙的运动时，所述智能钥匙将低频前端关闭使得所述智能钥匙进入轻度休眠模式。

19.如权利要求18所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述运动传感器检测到所述智能钥匙的运动时或基于来自车身控制器的命令，退出所述轻度休眠模式。

20.如权利要求14所述的车辆智能钥匙，其特征在于，当所述智能钥匙在车内时，所述智能钥匙不启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测。

21.如权利要求17-20中任一项所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述运动传感器包括加速度计。

22.如权利要求15所述的车辆智能钥匙，其特征在于，通过以下操作中的任一项使所述智能钥匙进入所述深度休眠模式：

按下所述智能钥匙的一个或多个按钮的任意组合；

长按所述一个或多个按钮中的一个或多个；

连续至少两次按下所述一个或多个按钮中的一个或多个。

23.如权利要求15或22所述的车辆智能钥匙，其特征在于，所述一个或多个按钮包括连接到所述智能钥匙的电源控制端的至少一个复用按钮，当按下所述复用按钮时，所述智能钥匙退出所述深度休眠模式。

24.一种非瞬态计算机可读存储介质，所述非瞬态计算机可读存储介质存储有指令，所述指令当被车辆的处理器执行时，使得所述处理器执行包括以下的操作：

当检测到车辆的智能钥匙处于车外，并且车门锁止时，车辆控制器发送命令给所述车辆的智能钥匙，以启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，或者，

当检测到车辆的智能钥匙在车内时，车辆控制器发送命令给所述车辆的智能钥匙，使得不启动所述智能钥匙内的运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测。

25.一种车辆系统，包括：

车辆控制模块，所述车辆控制模块用于控制车辆的各项操作；

智能钥匙，包括：

低频收发器和天线，用于与所述车辆控制模块通信；

单片机；

电池；

运动传感器，与所述单片机连接，其中，当所述智能钥匙位于车外，并且车门锁止时，所述智能钥匙启动所述运动传感器对所述智能钥匙的运动的检测，并根据检测结果选择性地进入休眠模式。

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