車門控制系統及其操作方法與流程

2023-12-04 19:49:51 3

相關申請的交叉引用

本申請要求於2016年3月10日提交的韓國專利申請no.2016-0029027的優先權及權益，本公開的全部內容通過引證結合於此。

本發明涉及車門控制技術，更具體地涉及被配置為使用便攜終端控制車門的車門控制系統及其操作方法。

背景技術：

最近，車輛智能鑰匙系統正被廣泛使用，且智能鑰匙通常稱為「fob鑰匙」。

智能鑰匙系統是指安裝在車輛內以檢測當用戶攜帶智能鑰匙時採取的動作且然後控制車輛的操作的系統。

智能鑰匙系統包括車輛的智能鑰匙和智能鑰匙電子控制單元(下文簡稱為smkecu)。在此，智慧型手機和smkecu通過各自內置的通信模塊通信。

根據現有的智能鑰匙系統，當用戶打算控制車門的鎖住和開鎖時，用戶攜帶智慧型手機時應接近車輛且控制位於門把手上的被動開關。

更詳細地，對於現有的使用智能鑰匙的門控制系統，當攜帶智能鑰匙的駕駛員推動放置在門上的被動開關時，lf信號通過放置在門把手上的lf天線發送到智能鑰匙。當智能鑰匙接收到lf信號時且然後經由射頻(rf)發送響應信號到smkecu，smkecu控制車門鎖上或解鎖。

如上所述，在車門控制領域，智能鑰匙系統提供車門控制。

因此，由於智能鑰匙系統通過驗證駕駛員攜帶的智能鑰匙提供車門控制功能，因此不方便之處在於，駕駛員必須攜帶智能鑰匙來使用現有的智能鑰匙系統。

技術實現要素：

本發明致力於提供被配置為使用便攜終端控制車門的車門控制系統及其操作方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種車門控制系統，該車門控制系統包括通信單元，被配置為與位於車輛周圍的智能鑰匙或便攜終端無線通信；控制器，被配置為使用通信單元與智能鑰匙或便攜終端通信，基於接收到的信號對智能鑰匙或便攜終端進行驗證，以及當驗證成功時，輸出控制車門的門控制信號；以及電機驅動器，其被配置為根據門控制信號鎖上或解鎖車門。

通信單元可包括被配置為與智能鑰匙進行低頻(lf)通信的第一通信單元；被配置為與智能鑰匙進行射頻(rf)通信的第二通信單元；以及被配置為與便攜終端進行近場通信(nfc)的第三通信單元。

控制器可控制第一通信單元以每第一間隔發送用於發現智能鑰匙的lf發現信號且可控制第三通信單元以每第二間隔發送用於發現便攜終端的nfc發現信號。

控制器可控制第三通信單元以將nfc發現信號發送預定次數且當nfc發現信號傳輸期間發現便攜終端時，可控制第一通信單元發送lf發現信號。

第一間隔和第二間隔可設置為彼此不同，且第二間隔可設置為短於第一間隔。

控制器可確定包括在從通過nfc發現信號發現的便攜終端發送的響應信號內的id是否與預設的id匹配，且當兩個id匹配時可輸出門控制信號。

連接到第一通信單元的第一天線和連接到第三通信單元的第三天線可製造在一個本體內以形成天線模塊。

天線模塊可安裝在車輛的門把手上。

天線模塊可被形成為具有在一個方向上纏繞在鐵氧體芯上的第一天線線圈和在另一個方向上纏繞在鐵氧體芯上的第三天線線圈。

天線模塊可被形成為使第三天線線圈纏繞在已纏繞有第一天線線圈的鐵氧體芯上。

天線模塊可被形成為使第一天線線圈纏繞在已纏繞有第三天線線圈的鐵氧體芯上。

根據本發明的另一方面，提供了一種操作車門控制系統的方法，所述方法包括每第一間隔發送用於發現便攜終端的nfc發現信號；當發送nfc發現信號時，計算nfc發現信號的發送次數；確定是否已發現便攜終端；以及當確定已發現便攜終端時，基於已發現的便攜終端的驗證結果，控制車門。

基於是否接收到由已接收nfc發現信號的便攜終端發送的響應信號，可確定是否已發現便攜終端。

控制車門可包括對已發現的便攜終端進行驗證；從驗證結果確定驗證是否成功；以及當確定驗證成功時，控制車門。

對已發現的便攜終端進行驗證可包括：將包括在已接收nfc發現信號的便攜終端發送的響應信號內的id與預設的id相比較。

所述方法可進一步包括當確定尚未發現便攜終端時，確定關於nfc發現信號的發送次數的計數值是否大於等於預定值；以及當確定計數值小於預定值時，每第一間隔發送nfc發現信號。

所述方法可進一步包括當確定計數值大於等於預定值時，每第二間隔發送用於發現智能鑰匙的lf發現信號；初始化關於nfc發現信號的發送次數的計數值；確定是否已發現智能鑰匙；且當確定已發現智能鑰匙時，基於已發現的智能鑰匙的驗證結果，控制車門。

所述方法可進一步包括當確定尚未發現智能鑰匙時，每第一間隔發送nfc發現信號。

附圖說明

通過參考附圖詳細描述示範性實施方式，本發明的上述及其他目的、特徵和優點對於本領域的普通技術人員來說將變得顯而易見。

圖1為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統的配置的方框圖；

圖2為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統的天線模塊的實例的示意圖；

圖3為示出根據本發明的實施方式的從車門控制系統發送nfc發現信號和lf發現信號的發送間隔的示意圖；

圖4為描述根據本發明的實施方式的車門控制系統使用lf通信和rf通信控制車門的過程的示意圖；

圖5為描述根據本發明的實施方式的車門控制系統使用nfc通信控制車門的過程的示意圖；以及

圖6和圖7為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統的車門控制操作的順序的流程圖。

具體實施方式

參考附圖描述的以下實施方式，本發明的優點和特徵及其實施方法將變得清晰。然而，本發明可表現為不同的形式且不應解釋為限定於在此提出的實施方式。更確切地，提供這些實施方式以使得本公開詳盡和全面且將本發明的範圍完整地傳達給本領域的技術人員。貫穿全文，同樣的參考數字指的是同樣的元件。

在下面的描述中，當相關已知功能或配置的詳細描述被確定為不必要地模糊本發明的要點時，省略詳細描述。而且，在此使用的術語是考慮到本公開的功能定義的，但可根據用戶、操作者的意圖或習慣進行更改。這樣，必須基於本說明書下面的整體描述定義術語。

在下文中，將參考附圖詳細描述根據本發明的實施方式的車門控制系統及其操作方法。

圖1為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統的配置的方框圖。

參考圖1，根據本發明的實施方式的車門控制系統1被配置為通過驗證放置在車輛周圍的智能鑰匙2或便攜終端3以控制車門的鎖上和開鎖。

為此，車門控制系統1可包括用於執行功能的至少一個或多個處理器和存儲執行功能需要的信息或執行結果的存儲器。

具體地，車門控制系統1與智能鑰匙進行低頻(lf)通信和射頻(rf)通信且與便攜終端3進行近場通信(nfc)。

為此，智能鑰匙2包括lf通信單元和rf通信單元且存儲其自身的身份(id)，而便攜終端3包括nfc通信單元且存儲其自身的id。

在這種情況下，便攜終端3可以是，例如，智慧型手機，但也可包括筆記本電腦、數字廣播終端、個人數字助理(pda)、可攜式多媒體播放器(pmp)、電子書終端等等。

此外，車門控制系統1包括與智能鑰匙2通信的lf通信單元和rf通信單元以及與便攜終端3通信的nfc通信單元且存儲智能鑰匙2的id和便攜終端3的id。

根據本發明的實施方式的車門控制系統1將在下文詳細描述。車門控制系統1包括第一通信單元11、第二通信單元12、第三通信單元13、開關14、控制器15和電機驅動器16。圖1示出的配置為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統1的實例。因此，車門控制系統1的配置不限定於圖1示出的配置且可進一步包括除了前面提及的元件。

在這種情況下，可基於控制區域網路(can)通信，進行車門控制系統1的元件之間的信號發送或接收。

第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13與智能鑰匙2或便攜終端3使用無線通信技術中的至少一種進行通信以檢查智能鑰匙2或便攜終端3的存在(搜索和驗證)，無線通信技術比如，射頻(rf)、低頻(lf)和近場通信(nfc)。

第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13根據通信單元的功能向智能鑰匙2或便攜終端3發送信號或接收從智能鑰匙2或便攜終端3發送的信號且然後向控制器15傳送已經收的信號。

為此，第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13各自分別與第一天線17、第二天線18和第三天線19連接。稍後將詳細描述第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13和第一天線17、第二天線18和第三天線19。

另一方面，開關14根據外部操縱(開關按壓)生成信號(按壓信號)且向控制器15發送已生成的信號。例如，開關14可以是安裝在門把手上的被動開關。

此外，控制器15基於從開關14發送的信號和通過第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13接收的信號驗證智能鑰匙2或便攜終端3且輸出門控制信號。

此外，控制器15可基於第一通信單元11和第三通信單元13的發現信號的發送間隔控制第一通信單元和第三通信單元。

例如，控制器15可基於通過第三通信單元13接收到的信號驗證便攜終端3或可基於通過第一通信單元11、第二通信單元12和開關14接收到的信號驗證智能鑰匙2。控制器15的詳細操作稍後描述。

電機驅動器16在控制器15的控制下鎖上或解鎖門。

根據本發明的實施方式的車門控制系統的配置已在上文描述。構成根據本發明的實施方式的車門控制系統的通信單元將在下文詳細描述。

圖2為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統的天線模塊的實例的示意圖，而圖3為示出根據本發明的實施方式從車門控制系統發送的nfc發現信號和lf發現信號的發送間隔的示意圖。

如上所述，根據本發明的實施方式的車門控制系統1包括執行不同類型無線通信的三個通信單元，也就是，第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13。

下文將描述一種實例，在該實例中，第一通信單元11執行lf通信、第二通信單元12執行rf通信，而第三通信單元13執行nfc通信。

在這種情況下，第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13各自分別與第一天線17、第二天線18和第三天線19連接以進行通信。第一通信單元11與lf天線連接，lf天線為第一天線17。第二通信單元12與rf天線連接，rf天線為第二天線18。第三通信單元13與nfc天線連接，nfc天線為第三天線19。

具體地，根據本發明，第一天線17和第三天線19製作在一個本體內以形成天線模塊20。例如，如圖2所示，天線模塊20可被形成為具有在一個方向(也就是縱向)上纏繞在鐵氧體芯21上的第一天線線圈22和在與該一個方向垂直的方向(也就是，橫向)上纏繞在鐵氧體芯21上的第三天線線圈23。

第一天線線圈22的端部22a連接第一通信單元11，且第三天線線圈23的端部23a連接第三通信單元13。

在這種情況下，天線模塊20可被形成為使第三天線線圈23纏繞在已纏繞有第一天線線圈22的鐵氧體芯21上。此外，天線模塊20可被形成為使第一天線線圈22纏繞在已纏繞有第三天線線圈23的鐵氧體芯21上。

此外，由於天線模塊20具有其中第一天線17和第三天線19形成在一個本體內的結構，天線模塊20可安裝在已安裝有傳統lf天線的門把手上。因此，不需要用於安裝第三天線19的額外空間。

第一通信單元11發送用於發現位於車輛周圍的且以特定間隔通過第一天線17驗證的智能鑰匙2的lf信號(也就是，lf發現信號)。lf發現信號的發送間隔被稱為「lf發送間隔」。

此外，作為對lf發現信號的響應，第一通信單元11通過第一天線17從智能鑰匙2接收響應信號且向控制器15傳遞已接收的響應信號。根據來自控制器15的請求，第一通信單元11通過第一天線17向智能鑰匙2發送驗證請求信號。

第二通信單元12通過第二天線18從智能鑰匙2接收rf信號且向控制器15傳遞已接收的rf信號。

第三通信單元13發送用於發現位於車輛周圍的且以特定間隔通過第三天線19驗證的便攜終端3的nfc信號(也就是，nfc發現信號)。nfc發現信號的發送間隔被稱為「nfc發送間隔」。

第一通信單元11和第三通信單元13可被配置為在控制器15的控制下發送lf發現信號和nfc發現信號。

在這樣情況下，控制器15控制第一通信單元11和第三通信單元11，以使得lf發現信號和nfc發現信號以不同間隔發送。

具體地，控制器15通過第三通信單元13將nfc發現信號發送預定次數。當nfc發現信號被發送了預定次數但尚未發現便攜終端3時，控制器15通過第一通信單元11發送lf發現信號。

由於根據本發明的第一天線17和第三天線19形成在一個鐵氧體芯上，所以當兩個信號同時從第一天線17和第三天線19輸出時，兩個信號之間發生失真。

如圖3所示，nfc發送間隔t1設置為不同於lf發送間隔t2。優選地，nfc發送間隔t1設置為短於lf發送間隔t2。

nfc發送間隔t1設置為短於lf發送間隔t2的原因是因為nfc發現信號和lf發現信號具有不同的特徵和不同的輸出目的。

也就是，在距離車輛約2m的位置進行lf通信。分階段輸出lf發現信號支持迎賓燈(welcomelight)功能。車門控制是基於與開關14的操縱對應的輸入進行的。

另一方面，在10cm內進行nfc通信。分階段輸出nfc發現信號支持車門控制功能。由於nfc通信是當用戶接近車輛且立刻嘗試控制車門時進行的，從而需要快速響應。

根據本發明的實施方式的車門控制系統的元件和其功能已在上文描述。根據本發明的實施方式的車門控制系統的操作將在下文參考附圖詳細描述。

首先，將描述根據本發明的實施方式的車門控制系統1使用lf通信和rf通信控制車門的過程。

圖4為描述根據本發明的實施方式的車門控制系統1使用lf通信和rf通信控制車門的過程的示意圖。

在本發明的實施方式中，假設用戶打算開鎖起初鎖著的車門。

在車門控制系統1的元件中，第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13以及控制器15統稱為控制模塊4。

參考圖4，控制模塊4基於lf發送間隔定期地發送lf發現信號以檢驗智能鑰匙2是否出現在車輛周圍。詳細地，lf通信單元11定期地通過lf天線17發送lf發現信號。

當智能鑰匙2位於距控制模塊4的可通行距離內而接收lf發現信號時，響應已接收到的lf發現信號，智能鑰匙2通過lf通信單元發送包括id的第一響應信號。詳細地，lf通信單元11通過lf天線17接收第一響應信號，且lf通信單元向控制器15傳遞第一響應信號。

控制模塊4接收第一響應信號且將包括在第一響應信號內的id與預設id比較以對智能鑰匙2進行初級驗證。詳細地，對智能鑰匙2進行初級驗證的過程可由控制器15來執行。

當初級驗證成功時，控制模塊4使燈(例如，後視鏡腳燈和門把手小型燈中的至少一個)變亮以執行迎賓燈功能。當初級驗證失敗時，控制模塊4發送lf發現信號以重新發現智能鑰匙2。

當初級驗證成功且從開關14發送按壓信號時，控制模塊4向智能鑰匙2發送驗證請求信號以執行控制車門的二次驗證過程。

詳細地，當從開關14接收到按壓信號時，控制器15指示lf通信單元11發送驗證請求信號，且lf通信單元11通過lf天線17向智能鑰匙2發送驗證請求信號。

當接收到驗證請求信號時，響應於驗證請求信號，智能鑰匙2通過rf通信單元向控制模塊4發送包括id的第二響應信號。詳細地，通過rf天線18發送第二響應信號至rf通信單元12，且rf通信單元12向控制器15傳遞第二響應信號。

當接收到第二響應信號時，控制模塊4將包括在第二響應信號內的id與預設id比較以對智能鑰匙2進行二次驗證。詳細地，對智能鑰匙2進行二次驗證的過程可由控制器15來執行。

在這樣情況下，當二次驗證成功時，控制模塊4向電機驅動器16發送門控制信號以開鎖車門。詳細地，控制器15通過can通信向電機驅動器16發送門控制信號。

另一方面，當二次驗證失敗時，控制模塊4可再次向智能鑰匙2發送驗證請求信號以對二次驗證進行再驗證。此外，控制模塊4可發送用於發現另一智能鑰匙2的lf發現信號。

接下來，將描述根據本發明的實施方式的車門控制系統1使用nfc通信控制車門的過程。

圖5為描述根據本發明的實施方式的車門控制系統使用nfc通信控制車門的過程的示意圖。

在本發明的實施方式中，假設用戶打算開鎖起初鎖著的車門。

在車門控制系統1的元件中，第一通信單元11、第二通信單元12和第三通信單元13以及控制器15統稱為一個控制模塊5。

參考圖5，控制模塊5基於nfc發送間隔定期地發送nfc發現信號以檢查便攜終端3是否出現在車輛周圍。詳細地，nfc通信單元13定期地通過nfc天線19發送nfc發現信號。

當便攜終端3位於距控制模塊5的可通行距離內而接收nfc發現信號時，響應已接收到的nfc發現信號，便攜終端3通過nfc通信單元發送包括id的響應信號。詳細地，通過nfc天線19發送響應信號至nfc通信單元13，且nfc通信單元13向控制器15傳遞響應信號。

當接收到響應信號時，控制模塊5將包括在響應信號內的id與預設id比較以對便攜終端3進行驗證。詳細地，對便攜終端3進行驗證的過程可由控制器15來執行。

當便攜終端3的驗證成功時，控制模塊5向電機驅動器16發送門控制信號以開鎖(unlock，打開，解鎖)車門。詳細地，控制器15通過can通信向電機驅動器16發送門控制信號。

另一方面，當便攜終端3的驗證失敗時，控制模塊5可再次向便攜終端3發送nfc發現信號以進行再次驗證。

基於驗證目標，根據本發明的實施方式的車門控制系統的車門控制過程已在上文描述。根據本發明的實施方式的車門控制系統的整個操作將在下文詳細描述。

圖6和圖7為示出根據本發明的實施方式的車門控制系統的車門控制操作順序的流程圖。

在本發明的實施方式中，假設用戶打算開鎖起初鎖著的車門。

參考圖6，當車門控制系統1開始運行時，車門控制系統1根據預定的nfc發送間隔通過nfc通信發送nfc發現信號且計算nfc發現信號的發送次數(s600)。

在s600後，車門控制系統1確定是否已發現便攜終端3(s610)。在這樣情況下，車門控制系統1可基於是否從便攜終端3接收到作為對nfc發現信號的響應的響應信號，來確定是否已發現便攜終端3。

當在s610確定已發現便攜終端3(s610中是)，車門控制系統1基於已發現的便攜終端3的驗證結果控制車門(s620)。

詳細地，車門控制系統1對已發現的便攜終端3進行驗證(s621)，確定驗證是否成功(s622)，當從驗證結果確定驗證成功時(s622中是)，控制車門(s623)，且當驗證失敗時(s622中否)，反饋回至s600以輸出nfc信號。

在這樣情況下，車門控制系統1通過將包括在從便攜終端3發送的響應信號內的id與預設id比較操作對便攜終端3進行驗證，當兩個id彼此匹配時，確定驗證成功，且當兩個id不匹配時，確定驗證失敗。

另一方面，當在s610確定未發現便攜終端3(s610中否)時，車門控制系統1確定在s600計數的值(計數值)是否大於或等於預定值(s630)。

當在s630確定計數值小於預定值(s630中否)時，車門控制系統1反饋到s600以輸出nfc信號。

另一方面，當在s630確定計數值大於或等於預定值(s630中是)時，車門控制系統1根據預定lf發送間隔通過lf通信發送lf發現信號且初始化nfc發現信號的發送次數(s640)。

s640後，車門控制系統1確定是否已發現智能鑰匙2(s650)。在這樣情況下，，車門控制系統1可基於是否從智能鑰匙2接收到作為對lf發現信號的響應的響應信號，來確定是否已發現智能鑰匙2。

當在s650確定未發現智能鑰匙2時(s650中否)時，車門控制系統1反饋到s600以發送nfc信號。

另一方面，當在s650確定已發現智能鑰匙2(s650中是)時，車門控制系統1基於已發現的智能鑰匙2的驗證結果控制車門(s660)。

將參考圖7詳細描述步驟s660。車門控制系統1對已發現的智能鑰匙2進行初級驗證(s661)且確定驗證是否成功(s662)。

在這樣情況下，車門控制系統1確定包括在從智能鑰匙2發送的響應信號內的id是否與預設id匹配以對智能鑰匙2進行初級驗證。

當在s662確定初級驗證成功(s662中是)，車門控制系統1執行預定功能，例如，迎賓燈功能(s663)。當確定初級驗證失敗(s662中否)時，車門控制系統1反饋到預定步驟，例如，s600以發送nfc發現信號。

s663後，當按下開關時，車門控制系統1通過lf通信向智能鑰匙2發送驗證請求信號以對智能鑰匙2進行二次驗證(s664)。

s664後，作為對驗證請求信號的響應，車門控制系統1通過rf通信從智能鑰匙2接收響應信號，對智能鑰匙2進行二次驗證(s665)，且確定二次驗證是否成功(s666)。

在這樣情況下，車門控制系統1確定包括在從智能鑰匙2發送的響應信號內的id是否與預設id匹配以對智能鑰匙2進行二次驗證。

當在s666確定二次驗證成功(s666中是)時，車門控制系統1控制車門(s667)。當確定二次驗證失敗(s666中否)時，車門控制系統1可反饋到預定步驟，例如，s600以發送nfc發現信號或可反饋到s664以發送驗證請求信號。

圖6和圖7示出的操作應理解為示出能夠由計算機或處理器執行的各種過程，而不管操作是否實質上記錄在計算機可讀介質上、是否已經明確示出計算機或處理器。

此外，明確使用的術語，比如，「處理器」、「控制」等等不應理解為僅使用能執行軟體的硬體，應理解為隱含包括，但不限定於此，數位訊號處理器(dsp)硬體和只讀存儲器(rom)，隨機訪問存儲器(ram)和用於存儲軟體的非易失存儲器，而且沒有任何限制。要意識到，可包括其他眾所周知的硬體。

到目前為止，已根據實施方式描述了根據本發明的車門控制系統機器操作方法。然而，本發明不限定於示範性實施方式。對於本領域的技術人員來說，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，對本發明進行的各種替換、修訂和變動都是非常明顯的。

通過使用根據本發明的實施方式的車門控制技術，能夠使用nfc通信以及傳統的lf通信和rf通信控制車門。

這樣，即使用戶未攜帶智能鑰匙，可使用便攜終端進行驗證，因此增加了用戶便利性。

此外，由於nfc通信用的nfc天線和現有的lf天線形成在一個本體內，所有由nfc天線和lf天線組成的天線模塊可像在相關技術中一樣安裝在門把手上。

這樣，與相關技術相比較，還能夠提供性能增強的車門控制技術而對nfc天線安裝沒有空間限制。

這樣，本發明的實施方式和附圖當成是描述性的而非限制性的，且不限制本發明的技術範圍。本發明的範圍應根據附加權利要求理解，且在同等物範圍內的所有技術理念應理解為包括在本發明的範圍內。