TWM501465U - 非接觸式感應模組及具有非接觸式感應功能之物品 - Google Patents

Description

非接觸式感應模組及具有非接觸式感應功能之物品

本創作係關於一種非接觸式感應模組，特別是關於一種具有安全距離感應功能的非接觸式感應模組。

現有車輛(如：房車或休旅車等)中，較高價者有些配備有「車門感應開啟」功能，當使用者雙手搬運物品或有其他不便時，僅需利用近距離或接觸感應等方式，無須用手持拿鑰匙即可開啟車門，以便進行物品搬運或上、下車等過程。

請參閱第1圖所示，其係習知後車廂門感應開啟裝置的方塊示意圖。習知後車廂門感應開啟裝置9包含一被動無鑰門禁組(Passive Keyless Entry，PKE)91、一行車電腦92、一感應開關93及一啟動馬達94，該被動無鑰門禁組91含有一可供使用者隨身攜帶的識別單元911及一設置於車輛中的認證單元912，該行車電腦92電性連接該被動無鑰門禁組91之認證單元912、感應開關93及啟動馬達94。

當該識別單元911接近該認證單元912時，該認證單元912可發射一低頻(高頻)電磁波至該識別單元911，使該識別單元911回傳一射頻訊號至該認證單元912，該認證單元912確認該識別單元911無誤後，即可輸出訊號至該行車電腦92，該行車電腦92可輸出訊號至該感應開關93，使該感應開關93進入預備狀態，供使用者經由觸動該感應開關93等方式，令該感應開關93輸出訊號讓該啟動馬達94作動，使車輛之後車廂 門自動彈開。

值得注意的是，習知後車廂門感應開啟裝置9實際使用時，使用者須相當接近後車廂門，才能觸動該感應開關93。然而，當該感應開關93被觸動後，並無法感應人員是否已退至安全距離外，即輸出訊號使後車廂門自動彈開，此時，使用者通常仍位於後車廂門的迴轉半徑範圍內，該後車廂門與使用者會相互碰撞，導致使用者遭後車廂門尾端打到而受傷。

有鑑於此，有必要改善上述感應開關，以符合實際需求，提升其實用性。

本創作係提供一種非接觸式感應模組，可感應物體是否位於一安全距離外，作為輸出訊號之依據。

本創作另提供一種具有非接觸式感應功能之物品，可感應物體是否位於一安全距離外，用以輸出訊號作為開門之依據。

本創作揭示一種非接觸式感應模組，包含：一基座；至少一第一感應單元，設於該基座，用以感應物體並輸出一第一感應訊號；至少一第二感應單元，設於該基座，用以感應物體並輸出一第二感應訊號；及一處理單元，電性連接該第一感應單元及該第二感應單元，該處理單元依據該第一感應訊號判斷物體是否位於一操作距離內，若判斷為是，該處理單元依據該第二感應訊號判斷物體是否位於一安全距離外，若判斷為是，該處理單元產生一開啟訊號，若上述判斷皆為否，該處理單元重新進行上述判斷。

所述處理單元可設於基座。

所述處理單元為一微控制器、一數位訊號處理器、一現場可編程閘陣列、一特殊功能積體電路或一行車電腦。

所述第一感應單元或第二感應單元為一超音波感應器、一紅 外線感應器、一雷射感應器、一震盪感應器或一取像元件。

本創作另揭示一種非接觸式感應模組，包含：一基座；至少 一第一感應單元，設於該基座，該第一感應單元具訊號處理及物體感應功能，用以感應物體位於一操作距離內，並輸出一第一感應訊號；及至少一第二感應單元，設於該基座，該第二感應單元具訊號處理及物體感應功能，用以感應物體位於一安全距離外，並輸出一第二感應訊號；其中，該第一感應單元與該第二感應單元之間相互電性連接，該第一感應單元及該第二感應單元中的一個為一主控單元，該主控單元收到該第一感應訊號後，再依據該第二感應訊號產生一開啟訊號。

所述第一感應單元或該第二感應單元為具有處理單元之一超音波感應器、一紅外線感應器、一雷射感應器、一震盪感應器或一取像元件。

所述安全距離可大於操作距離。

所述第一感應單元與第二感應單元可朝同一方向平行感應物體。

所述第一感應單元與第二感應單元可朝同一象限方向非平行感應物體。

所述開啟訊號為一數位訊號、一類比訊號或一通訊封包。

所述數位訊號為一電壓準位訊號、一觸發訊號或一脈波訊號。

本創作另揭示一種具有非接觸式感應功能之物品，含有如上所述之非接觸式感應模組，另包含至少一門，該門設有一控制器，該控制器電性連接該非接觸式感應模組，並利用該開啟訊號開啟該門。

所述門具有一迴轉半徑，該安全距離大於或等於該迴轉半徑。

所述物品為一車輛，該基座設置於該車輛，該第一感應單元可朝向地面或該車輛之四周，該第二感應單元可朝向該車輛之四周，該開啟訊號用以開啟該車輛之車門。

所述車輛設有一後保險桿及一後車廂門，該基座設置於該後保險桿，該開啟訊號用以開啟該後車廂門。

所述車輛設有數個側門及數個門框，該基座設置於該門框，該開啟訊號用以開啟該側門。

所述物品為一家用電器，該基座設置於該家用電器，該第一感應單元朝向地面或該家用電器之上方、前方或側向，該第二感應單元朝向該家用電器之上方、前方或側向，該開啟訊號用以開啟該家用電器之門體。

上揭非接觸式感應模組及具有非接觸式感應功能之物品，可由該第一感應單元供使用者觸發該非接觸式感應模組，並由該第二感應單元感應使用者是否已退至安全距離外，作為產生該開啟訊號之依據，用以開啟該物品之門。其中，由於使用者已位於該門的迴轉半徑範圍外，可避免使用者與門相互碰觸，可達成「避免使用者遭門打傷」及「避免門被使用者撞壞」等功效。

〔本創作〕

1‧‧‧基座

11‧‧‧第一結合部

12‧‧‧第二結合部

2‧‧‧第一感應單元

3‧‧‧第二感應單元

4‧‧‧處理單元

5‧‧‧基座

6‧‧‧第一感應單元

7‧‧‧第二感應單元

B‧‧‧後車廂門

D1‧‧‧操作距離

D2‧‧‧安全距離

U‧‧‧使用者

S1~S7‧‧‧狀態

〔習用〕

9‧‧‧習知後車廂門感應開啟裝置

91‧‧‧被動無鑰門禁組

911‧‧‧識別單元

912‧‧‧認證單元

92‧‧‧行車電腦

93‧‧‧感應開關

94‧‧‧啟動馬達

第1圖：係習知後車廂門感應開啟裝置的方塊示意圖。

第2圖：係本創作之非接觸式感應模組第一實施例的組合前視圖。

第3圖：係本創作之非接觸式感應模組第一實施例的動作流程圖。

第4a圖：係本創作之非接觸式感應模組第一實施例感應物體於操作距離內的示意圖。

第4b圖：係本創作之非接觸式感應模組第一實施例感應物體於安全 距離外的示意圖。

第5圖：係本創作之非接觸式感應模組第二實施例的組合前視圖。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本創作全文所述之「迴轉半徑範圍」，係指門以一軸迴轉而啟閉出入口時，以該門的寬度為半徑定義出的範圍，係本創作所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。

請參閱第2圖所示，其係本創作之非接觸式感應模組第一實施例的組合前視圖。其中，該非接觸式感應模組第一實施例包含一基座1、至少一第一感應單元2、至少一第二感應單元3及一處理單元4。該基座1用以固定該第一感應單元2及第二感應單元3，該處理單元4電性連接該第一感應單元2及第二感應單元3。

請再參閱第2圖所示，該基座1可由具有物品固定功能的材質構成，該基座1可設有至少一第一結合部11及至少一第二結合部12，該第一結合部11、第二結合部12可分別用以設置該第一感應單元2、第二感應單元3，該第一結合部11、第二結合部12可分別位於相互連接的二表面，亦可位於同一表面，使該第一感應單元2、第二感應單元3的位置可隨實際需求而改變。在此實施例中，係以該第一結合部11、第二結合部12分別位於相互垂直的二表面作為實施態樣說明，該基座1可由塑膠、玻璃纖維或金屬等材質製成，該基座1亦可整合於其應用物品的構件，例如：當該非接觸式感應模組應用於車輛時，該基座1可整合於後保險桿、後車廂門或其他構件等，惟不以此為限。

請再參閱第2圖所示，該第一感應單元2、第二感應單元3可為具有物體感應功能之電子元件，該第一感應單元2用以感應物體並輸 出一第一感應訊號，該第二感應單元3用以感應物體並輸出一第二感應訊號；該第一感應單元2與該第二感應單元3可朝同一方向平行感應物體，亦可朝同一象限方向非平行感應物體，惟不以此為限。在此實施例中，該第一感應單元2、第二感應單元3可為超音波感應器、紅外線感應器、雷射感應器、震盪感應器或取像元件等，該第一感應訊號、第二感應訊號可為低準位訊號、高準位訊號或脈波訊號；當該非接觸式感應模組應用於具有門的物品(如：車輛或家電用品)時，該第一感應單元2可由該物品向外感應，以便感應是否有人觸發該非接觸式感應模組；該第二感應單元3可朝向水平方向感應，以便感應是否有人位於該門的迴轉半徑範圍內；以該非接觸式感應模組應用於車輛為例，如第4a圖所示，該第一感應單元2可朝地面感應使用者U是否觸發該非接觸式感應模組，該第二感應單元3可向水平感應使用者U是否遠離後車廂門B的迴轉半徑範圍，惟不以此為限。

請再參閱第2圖所示，該處理單元4可為具有訊號處理功能的電子裝置，該處理單元4可內建一循序邏輯(sequential logic)，如：具有限狀態機(Finite State Machine)的邏輯電路或具相同功能之硬體(hardware)，該處理單元依據該第一感應訊號判斷物體是否位於一操作距離內，若判斷為是，該處理單元依據該第二感應訊號判斷物體是否位於一安全距離外，若判斷為是，該處理單元產生一開啟訊號，作為另一裝置的驅動依據(如：開、關門等)；若上述判斷皆為否，該處理單元重新進行上述判斷。其中，該開啟訊號可為數位訊號(如：電壓準位訊號、觸發訊號或脈波訊號等)、類比訊號或通訊封包等，惟不以此為限。在此實施例中，該安全距離D2可大於該操作距離D1，在此並不設限；該處理單元4可設於該基座1，亦可獨立於該基座1外，該處理單元4亦可為具有上述循序邏輯的微控制器(MCU)、數位訊號處理器(DSP)、現場可編程閘陣列 (FPGA)或特殊功能積體電路(ASIC)等，該處理單元4可進一步連接至一控制單元，例如：電動門的專用控制器或車輛中的行車電腦(ECU)等，該處理單元4可利用該開啟訊號，供該行車電腦搭配控制器區域網路(CANBUS)通訊協定及被動無鑰門禁組(PKE)等，作為控制車門開啟之依據，該處理單元4亦可整合於上述行車電腦或專用控制器中，惟不以此為限。以下係以該非接觸式感應模組設置於一車輛為例，供使用者進行車門感應開啟功能作為實施態樣說明，惟不以此為限。

請參閱第3圖所示，其係本創作之非接觸式感應模組第一實施例的動作流程圖。其中，上述循序邏輯的動作流程包含狀態S1~S7，請一併參閱第2、4a及4b圖所示。該狀態S1可由該處理單元4驅使該第一感應單元2感應物體，並輸出該第一感應訊號至該處理單元4，其中，若該第一感應單元2感應物體連續超過一調時閥值(如：90秒)，則該物體有可能是障礙物(如：水泥擋塊)，此時，可進行該狀態S7，係由該處理單元4動態地調整(如：縮短)該第一感應單元2的感應範圍，直到未持續感應到物體達該調時閥值為止，以避免將障礙物誤認為使用者U；接著，進行該狀態S2。該狀態S2可由該處理單元4依據該第一感應訊號判斷物體(如：使用者U的腳)是否位於該操作距離D1內(如第4a圖所示)，若判斷為「是」，進行狀態S3；若判斷為「否」，重新進行狀態S1。該狀態S3可由該處理單元4驅使該第二感應單元3感應物體，並輸出該第二感應訊號至該處理單元4，接著，進行該狀態S4。該狀態S4可由該處理單元4依據該第二感應訊號判斷物體(如：使用者U的身體)是否位於該安全距離D2外(如第4a圖所示)，若判斷為「是」，進行狀態S5；若判斷為「否」，進行狀態S6。狀態S5可由該處理單元4產生該開啟訊號，用以開啟該車輛之後車廂門B(如第4b圖所示)，之後，重新進行狀態S1。狀態S6可由該處理單元4判斷是否逾時(如：超過180秒)，若判斷為「是」，重新 進行狀態S1，若判斷為「否」，重新進行狀態S3。

因此，本創作之非接觸式感應模組第一實施例使用時，使用者可用該第一感應單元2觸發該非接觸式感應模組，此時，使用者通常仍未退至安全距離外，故，該處理單元4仍不能產生該開啟訊號。接著，該第二感應單元2可持續感應使用者的位置，若使用者已退至安全距離外，該處理單元4才會產生該開啟訊號，使車輛之後車廂門彈開，此時，由於使用者已位於後車廂門的迴轉半徑範圍外，故，可避免使用者遭後車廂門尾端打到而受傷。

請參閱第5圖所示，其係本創作之非接觸式感應模組第二實施例的組合前視圖。其中，該非接觸式感應模組第二實施例包含一基座5、至少一第一感應單元6及至少一第二感應單元7。該基座5用以固定該第一感應單元6及第二感應單元7，該第一感應單元6與第二感應單元7之間相互電性連接。該第一感應單元6具訊號處理及物體感應功能，用以感應物體位於上述操作距離內，並輸出一第一感應訊號；該第二感應單元7具訊號處理及物體感應功能，用以感應物體位於上述安全距離外，並輸出一第二感應訊號；該第一感應單元6及第二感應單元7中的一個為一主控單元，該主控單元收到該第一感應訊號後，再依據該第二感應訊號產生上述開啟訊號。

在此實施例中，該主控單元可預先指定為任一第一感應單元6或第二感應單元7，該第一感應單元6、第二感應單元7可為具有處理單元之超音波感應器、紅外線感應器、雷射感應器、震盪感應器或取像元件等，惟不以此為限。其中，該第一感應訊號係於物體位於該操作距離內才產生，該第二感應訊號係於物體位於該安全距離外才產生，且該第一感應訊號、第二感應訊號及開啟訊號可由不同第一感應單元6或第二感應單元7產生，用以分散所需處理的訊號數量。

此外，本創作之非接觸式感應模組上述實施例更可結合於具有門之物品，而形成具有非接觸式感應功能之物品實施例，該具有非接觸式感應功能之物品除含有上述非接觸式感應模組之外，另包含至少一門，該門設有一控制器，該控制器電性連接該非接觸式感應模組，並利用該開啟訊號開啟該門。其中，該門具有一迴轉半徑，上述安全距離大於或等於該迴轉半徑。

在此實施例中，該物品可為一車輛(如：房車或休旅車等)，該基座設置於該車輛，該第一感應單元可朝向地面或該車輛之四周，該第二感應單元朝向該車輛之四周，該開啟訊號可用以開啟該車輛之車門，其中該車輛可設有一後保險桿及一後車廂門，該基座可設置於該後保險桿，該開啟訊號用以開啟該後車廂門，或者，該車輛可設有數個側門及數個門框，該基座設置於該門框，該開啟訊號用以開啟該側門；又，該物品亦可為一家用電器(如：電冰箱或微波爐等)，該基座可設置於該家用電器，該第一感應單元可朝向地面或該家用電器之上方、前方或側向，該第二感應單元可朝向該家用電器之上方、前方或側向，該開啟訊號用以開啟該家用電器之門體。

藉由前揭之技術手段，本創作之非接觸式感應模組及具有非接觸式感應功能之物品上述實施例的主要特點列舉如下：該第一感應單元可供使用者觸發該非接觸式感應模組，此時，使用者之身體通常仍未退至安全距離外，故，該處理單元仍不能產生該開啟訊號。接著，該第二感應單元可持續感應使用者的位置，若使用者已退至安全距離外，該處理單元才會產生該開啟訊號，用以開啟上述車輛或家電用品之門，此時，由於使用者已位於該門的迴轉半徑範圍外，可避免使用者與門相互碰觸。故，本創作上述實施例可達成「避免使用者遭門打傷」及「避免門被使用者撞壞」等功效。

雖然本創作已利用上述實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧基座

11‧‧‧第一結合部

12‧‧‧第二結合部

2‧‧‧第一感應單元

3‧‧‧第二感應單元

4‧‧‧處理單元

Claims (17)

1. 一種非接觸式感應模組，包含：一基座；至少一第一感應單元，設於該基座，用以感應物體並輸出一第一感應訊號；至少一第二感應單元，設於該基座，用以感應物體並輸出一第二感應訊號；及一處理單元，電性連接該第一感應單元及該第二感應單元，該處理單元依據該第一感應訊號判斷物體是否位於一操作距離內，若判斷為是，該處理單元依據該第二感應訊號判斷物體是否位於一安全距離外，若判斷為是，該處理單元產生一開啟訊號，若上述判斷皆為否，該處理單元重新進行上述判斷。
2. 一種非接觸式感應模組，包含：一基座；至少一第一感應單元，設於該基座，該第一感應單元具訊號處理及物體感應功能，用以感應物體位於一操作距離內，並輸出一第一感應訊號；及至少一第二感應單元，設於該基座，該第二感應單元具訊號處理及物體感應功能，用以感應物體位於一安全距離外，並輸出一第二感應訊號；其中，該第一感應單元與該第二感應單元之間相互電性連接，該第一感應單元及該第二感應單元中的一個為一主控單元，該主控單元收到該第一感應訊號後，再依據該第二感應訊號產生一開啟訊號。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述之非接觸式感應模組，其中該安全距離大於該操作距離。
4. 根據申請專利範圍第1或2項所述之非接觸式感應模組，其中該第一感應單元與該第二感應單元朝同一方向平行感應物體。
5. 根據申請專利範圍第1或2項所述之非接觸式感應模組，其中該第一感應單元與該第二感應單元朝同一象限方向非平行感應物體。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之非接觸式感應模組，其中該處理單元設於該基座。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之非接觸式感應模組，其中該處理單元為一微控制器、一數位訊號處理器、一現場可編程閘陣列、一特殊功能積體電路或一行車電腦。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之非接觸式感應模組，其中該第一感應單元或該第二感應單元為一超音波感應器、一紅外線感應器、一雷射感應器、一震盪感應器或一取像元件。
9. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應模組，其中該第一感應單元或該第二感應單元為具有處理單元之一超音波感應器、一紅外線感應器、一雷射感應器、一震盪感應器或一取像元件。
10. 根據申請專利範圍第1或2項所述之非接觸式感應模組，其中該開啟訊號為一數位訊號、一類比訊號或一通訊封包。
11. 根據申請專利範圍第10項所述之非接觸式感應模組，其中該數位訊號為一電壓準位訊號、一觸發訊號或一脈波訊號。
12. 一種具有非接觸式感應功能之物品，含有如申請專利範圍第1或2項所述之非接觸式感應模組，另包含至少一門，該門設有一控制器，該控制器電性連接該非接觸式感應模組，並利用該開啟訊號開啟該門。
13. 根據申請專利範圍第12項所述之具有非接觸式感應功能之物品，其中該門具有一迴轉半徑，該安全距離大於或等於該迴轉半徑。
14. 根據申請專利範圍第12項所述之具有非接觸式感應功能之物品，其中該物品為一車輛，該基座設置於該車輛，該第一感應單元朝向地面或該車輛之四周，該第二感應單元朝向該車輛之四周，該開啟訊號用以開啟該車輛之車門。
15. 根據申請專利範圍第14項所述之具有非接觸式感應功能之物品，其中該車輛設有一後保險桿及一後車廂門，該基座設置於該後保險桿，該開啟訊號用以開啟該後車廂門。
16. 根據申請專利範圍第14項所述之具有非接觸式感應功能之物品，其中該車輛設有數個側門及數個門框，該基座設置於該門框，該開啟訊號用以開啟該側門。
17. 根據申請專利範圍第12項所述之具有非接觸式感應功能之物品，其中該物品為一家用電器，該基座設置於該家用電器，該第一感應單元朝向地面或該家用電器之上方、前方或側向，該第二感應單元朝向該家用電器之上方、前方或側向，該開啟訊號用以開啟該家用電器之門體。