車載無鑰門禁系統的製作方法

2023-10-09 20:09:09

專利名稱：車載無鑰門禁系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及車用門禁系統，更具體地說，涉及一種採用電場感應技術的 車載無鑰門禁系統。
背景技術：
遠距離無線門禁系統(Remote Keyless Entry,簡稱RKE)由於成本和技 術門檻低，佔據著車載遙控器市場多年。目前， 一種免持式被動無鑰門禁(PKE)正迅速成為汽車遠程無鑰門禁應用 的主流，並成為新車型的普遍選項。該方法無需用手按發送器按鈕來鎖上或 打開車門，只要擁有一個有效的遙控器就可方便地進出車輛。這種免持式PKE通常在車門內安裝有微型開關，當車主手提門把手，觸 發微型開關，駕駛室內安裝的基站單元(Base Station)就會發送低頻確認 信息。遙控器具有RFID功能，如果遙控器收到確認信息，它馬上發送高頻回 碼給基站單元，基站單元在驗證回碼正確後，打開車門鎖。整個雙向確認過 程大約持續50毫秒左右。由於125Khz的低頻信號衰減非常大，在發射和接收天線尺寸限定的條件 下，遙控距離只有兩米左右，如果考慮汽車殼體的屏蔽影響，距離可能會更 短。所以基站單元的安裝位置應該儘量靠近車門、每個車僅配備一個。同時 增大發射功率，其瞬態工作電流能達到1A左右。因此，為了降低功耗，整個 系統採用省電模式。只有在車主觸發車門把手後，基站單元才開始發送低頻 信號，然後延遲幾秒鐘，再次進入省電模式。當車門再次打開，表示車主已 經準備離開汽車，此時基站單元開始連續發送確認信號，遙控器根據接收到 信號強弱，判斷車主離開汽車的範圍。如果完全接收不到低頻信號，遙控器 將發送高頻鎖門信號，基站單元延時幾秒後，再次進入休眠模式。這種技術
在為車主提供方便的同時，還能防止車主下車後，忘記鎖車門造成財產損失 的情況發生。但是，這種被動無線門禁系統方案需要在車門部分增加微型開關。而微 型開關的安裝必然會破壞車門把手結構，或者需要採用和汽車顏色和結構匹 配的車門把手，因此不利於汽車後裝市場的推廣。發明內容本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述無線門禁系統在微 型開關後裝時會破壞車門把手結構、或者需要更換門把手的缺陷，提供一種 對車門及把手無影響的採用電場感應技術的車載無鑰門禁系統。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種車載無鑰門禁系 統，包括遙控器及設置在車內的基站單元，所述基站單元包括低頻發射模塊、 高頻接收模塊及與兩者相連的智能控制電路，用於發/收信號及控制車門鎖開 /關；所述遙控器包括用於接收基站單元發射的低頻信號的低頻接收模塊、存儲有ID信息的編碼器、及用於向基站單元發射高頻編碼信號的高頻發射模塊，所述門禁系統還包括安裝在車門把手上的電場感應傳感器，所述基站單元的 控制電路與所述傳感器的輸出端通信相連。在本發明所述的車載無鑰門禁系統中，所述遙控器上設置有車門開/關按 鈕，該按鈕通過輸入接口與編碼器相連。在本發明所述的車載無鑰門禁系統中，所述電場感應傳感器包括感應電 極及通過屏蔽線與感應電極相連的電場檢測晶片，所述感應電極安裝在車門 把手的內側，電場檢測晶片輸出的觸發信號通過有線方式傳送到基站單元。在本發明所述的車載無鑰門禁系統中，所述感應電極包括襯底及敷設在 襯底上的導電體。在本發明所述的車載無鑰門禁系統中，所述導電體採用銅箔材料，所述襯底採用柔性印刷板，所述屏蔽線採用26AWG屏蔽線。實施本發明的車載無鑰門禁系統，具有以下有益效果由於採用了電場感應傳感器取代現有技術中的微型開關，安裝時無需更換車門把手或者破壞
車門把手的結構，系統安裝簡單，非常適用於後裝市場。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明車載無鑰門禁系統的原理框圖；圖2是根據本發明實施例的基站單元的結構示意圖；圖3A是根據本發明一實施例的遙控器的結構示意圖；圖3B是根據本發明另一實施例的遙控器的結構示意圖；圖4是根據本發明實施例的電場感應傳感器的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發明的車載無鑰門禁系統包括基站單元、遙控器及電場感應傳感器，其中電場感應傳感器包括兩個感應電極P1、 P2和與其相連的電場檢測晶片。如圖2所示，基站單元包括低頻發射模塊、高頻接收模塊及與兩者相連 的智能控制電路。其中低頻發射模塊包括低頻發射天線LF-T，高頻接收模塊 包括高頻接收天線HFHR(參見圖1)。智能控制電路還與電場感應傳感器和門 鎖通信相連，以接收傳感器的輸出信號和向門鎖發射開/關控制信號。如圖3A所示，在本發明的一個實施例中，遙控器包括低頻接收模塊、編 碼器和高頻發射模塊。其中低頻接收模塊包括低頻接收天線LF-R，高頻發射 模塊包括高頻發射天線HF-T(參見圖1)。在本發明的另一個實施例中，如圖3B所示，編碼器還與按鈕相連，按鈕 可包括車門開/關按鈕。在該實施例中，配合基站單元的智能控制電路中的解 碼模塊，這種系統除了具有免持式被動無鑰門禁系統的功能外，還具有遙控 開/關車門鎖的功能。本發明中的無鑰門禁系統中，基站單元安裝在車內。車門把手內側貼上 一層感應電極P1、 P2，電場檢測晶片安裝在車內，並通過屏蔽線將模擬信號 傳遞給電場檢測晶片。
在應用過程中，當車主的手指靠近感應電極後，電場檢測晶片將模擬信 號與閾值進行比較， 一旦發現超出，即向基站單元的智能控制電路發射觸發信號Sl，觸發基站單元通過低頻發射模塊及其天線LF-T發出低頻信號(如頻 率125Khz)，以向遙控器發射ID確認信息。遙控器的低頻接收天線LF-R接收 到ID確認信息後，編碼器輸出一個帶有ID信息的信號，並通過高頻發射模 塊及其天線HF-T向外發送帶ID信號的高頻回碼信號，例如315Mhz或433Mhz 的RF信號。基站單元通過高頻接收模塊及其天線HF-R接收到該高頻回碼信 號後，進行ID驗證，如果驗證通過，智能控制電路則向車門鎖發出開鎖控制 信號。本系統採用高靈敏度的電場檢測晶片，電極的導電體可以採用銅箔、鍍 銀或者碳膜等材料。襯底可以採用CM-1、 FR4或柔性印製板。為了便於電極 較好地貼裝在車門把手的內側，電極的襯底採用柔性印製板，導電體採用銅 箔材料。電極與電場檢測晶片之間的連結採用兩根26AWG屏蔽線。大自然中無處不存在電場，它能透過幾乎任何電解質，如玻璃、塑料、 陶瓷、木頭等，其探測的最大厚度為5cm，因此，即使車主戴上厚厚的手套， 也能感應到人體的接近。由於電場傳感器中的電場檢測晶片與基站單元通訊數據非常簡單，同時 為了降低系統成本，它們之間通過汽車的高低電平進行通訊，即汽車12V高 電平表示車主靠近車門。圖4是本根據發明實施例的電場感應傳感器的電路框圖。其中U1是MCU，型號選用MC908HSQT，完成對車門的開/關控制功能，U2 是電場檢測IC，型號選用MC33794，完成對車門因人體接近而引起電場改變 量的檢測功能。比較器U3A、 U3B選用LM358,可對檢測到的人體感應信號進 行閥值設置，提高檢測靈敏度。POWER是來自汽車的蓄電池供電電源(12VDC)，經過限幅後在電容C1上 產生+12VDC，供給U2的P11腳、U2的P12腳產生並輸出VCC (+5VDC)電源， 供給比較器U3A、 U3B。 U2的P10腳同時產生VDD (+5V)供給U1。 Ul的P8、 P9輸出A、 B信號，用於打開/關閉車門。
權利要求
1、一種車載無鑰門禁系統，包括遙控器及設置在車內的基站單元，所述基站單元包括低頻發射模塊、高頻接收模塊及與兩者相連的智能控制電路，用於發/收信號及控制車門鎖開/關；所述遙控器包括用於接收基站單元發射的低頻信號的低頻接收模塊、存儲有ID信息的編碼器、及用於向基站單元發射高頻編碼信號的高頻發射模塊，其特徵在於，所述門禁系統還包括安裝在車門把手上的電場感應傳感器，所述基站單元的控制電路與所述傳感器的輸出端通信相連。
2、 根據權利要求l所述的車載無鑰門禁系統，其特徵在於，所述遙控器 上設置有車門開/關按鈕，該按鈕通過輸入接口與編碼器相連。
3、 根據權利要求1或2所述的車載無鑰門禁系統，其特徵在於，所述電 場感應傳感器包括感應電極及通過屏蔽線與感應電極相連的電場檢測晶片， 所述感應電極安裝在車門把手的內側，電場檢測晶片輸出的觸發信號通過有 線方式傳送到基站單元。
4、 根據權利要求3所述的車載無鑰門禁系統，其特徵在於，所述感應電 極包括襯底及敷設在襯底上的導電體。
5、 根據權利要求4所述的車載無鑰門禁系統，其特徵在於，所述導電體 採用銅箔材料，所述襯底採用柔性印刷板，所述屏蔽線採用26AWG屏蔽線。
全文摘要
本發明涉及車載無鑰門禁系統，包括遙控器及設置在車內的基站單元，所述基站單元包括低頻發射模塊、高頻接收模塊及與兩者相連的智能控制電路，用於收/發信號及控制車門鎖開/關；所述遙控器包括用於接收基站單元發射的低頻信號的低頻接收模塊、存儲有ID信息的編碼器、及用於向基站單元發射高頻編碼信號的高頻發射模塊，所述門禁系統還包括安裝在車門把手上的電場感應傳感器，所述基站單元的控制電路與所述傳感器的輸出端通信相連。由於採用了電場感應傳感器取代現有技術中的微型開關，安裝時無需更換車門把手或者破壞車門把手的結構，系統安裝簡單，非常適用於後裝市場。
文檔編號G07C9/00GK101131771SQ20071012364
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月28日 優先權日2007年9月28日
發明者夏含信, 煜 陳 申請人:深圳市賽格導航科技股份有限公司