CN101131771A - 车载无钥门禁*** - Google Patents

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夏含信
陈煜�
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Abstract

本发明涉及车载无钥门禁***，包括遥控器及设置在车内的基站单元，所述基站单元包括低频发射模块、高频接收模块及与两者相连的智能控制电路，用于收/发信号及控制车门锁开/关；所述遥控器包括用于接收基站单元发射的低频信号的低频接收模块、存储有ID信息的编码器、及用于向基站单元发射高频编码信号的高频发射模块，所述门禁***还包括安装在车门把手上的电场感应传感器，所述基站单元的控制电路与所述传感器的输出端通信相连。由于采用了电场感应传感器取代现有技术中的微型开关，安装时无需更换车门把手或者破坏车门把手的结构，***安装简单，非常适用于后装市场。

Description

车载无钥门禁***
技术领域
本发明涉及车用门禁***，更具体地说，涉及一种采用电场感应技术的车载无钥门禁***。
背景技术
远距离无线门禁***(Remote Keyless Entry，简称RKE)由于成本和技术门槛低，占据着车载遥控器市场多年。
目前，一种免持式被动无钥门禁(PKE)正迅速成为汽车远程无钥门禁应用的主流，并成为新车型的普遍选项。该方法无需用手按发送器按钮来锁上或打开车门，只要拥有一个有效的遥控器就可方便地进出车辆。
这种免持式PKE通常在车门内安装有微型开关，当车主手提门把手，触发微型开关，驾驶室内安装的基站单元(Base Station)就会发送低频确认信息。遥控器具有RFID功能，如果遥控器收到确认信息，它马上发送高频回码给基站单元，基站单元在验证回码正确后，打开车门锁。整个双向确认过程大约持续50毫秒左右。
由于125Khz的低频信号衰减非常大，在发射和接收天线尺寸限定的条件下，遥控距离只有两米左右，如果考虑汽车壳体的屏蔽影响，距离可能会更短。所以基站单元的安装位置应该尽量靠近车门、每个车仅配备一个。同时增大发射功率，其瞬态工作电流能达到1A左右。因此，为了降低功耗，整个***采用省电模式。只有在车主触发车门把手后，基站单元才开始发送低频信号，然后延迟几秒钟，再次进入省电模式。当车门再次打开，表示车主已经准备离开汽车，此时基站单元开始连续发送确认信号，遥控器根据接收到信号强弱，判断车主离开汽车的范围。如果完全接收不到低频信号，遥控器将发送高频锁门信号，基站单元延时几秒后，再次进入休眠模式。这种技术在为车主提供方便的同时，还能防止车主下车后，忘记锁车门造成财产损失的情况发生。
但是，这种被动无线门禁***方案需要在车门部分增加微型开关。而微型开关的安装必然会破坏车门把手结构，或者需要采用和汽车颜色和结构匹配的车门把手，因此不利于汽车后装市场的推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无线门禁***在微型开关后装时会破坏车门把手结构、或者需要更换门把手的缺陷，提供一种对车门及把手无影响的采用电场感应技术的车载无钥门禁***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车载无钥门禁***，包括遥控器及设置在车内的基站单元，所述基站单元包括低频发射模块、高频接收模块及与两者相连的智能控制电路，用于发/收信号及控制车门锁开/关；所述遥控器包括用于接收基站单元发射的低频信号的低频接收模块、存储有ID信息的编码器、及用于向基站单元发射高频编码信号的高频发射模块，所述门禁***还包括安装在车门把手上的电场感应传感器，所述基站单元的控制电路与所述传感器的输出端通信相连。
在本发明所述的车载无钥门禁***中，所述遥控器上设置有车门开/关按钮，该按钮通过输入接口与编码器相连。
在本发明所述的车载无钥门禁***中，所述电场感应传感器包括感应电极及通过屏蔽线与感应电极相连的电场检测芯片，所述感应电极安装在车门把手的内侧，电场检测芯片输出的触发信号通过有线方式传送到基站单元。
在本发明所述的车载无钥门禁***中，所述感应电极包括衬底及敷设在衬底上的导电体。
在本发明所述的车载无钥门禁***中，所述导电体采用铜箔材料，所述衬底采用柔性印刷板，所述屏蔽线采用26AWG屏蔽线。
实施本发明的车载无钥门禁***，具有以下有益效果：由于采用了电场感应传感器取代现有技术中的微型开关，安装时无需更换车门把手或者破坏车门把手的结构，***安装简单，非常适用于后装市场。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明车载无钥门禁***的原理框图；
图2是根据本发明实施例的基站单元的结构示意图；
图3A是根据本发明一实施例的遥控器的结构示意图；
图3B是根据本发明另一实施例的遥控器的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的电场感应传感器的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的车载无钥门禁***包括基站单元、遥控器及电场感应传感器，其中电场感应传感器包括两个感应电极P1、P2和与其相连的电场检测芯片。
如图2所示，基站单元包括低频发射模块、高频接收模块及与两者相连的智能控制电路。其中低频发射模块包括低频发射天线LF-T，高频接收模块包括高频接收天线HF-R(参见图1)。智能控制电路还与电场感应传感器和门锁通信相连，以接收传感器的输出信号和向门锁发射开/关控制信号。
如图3A所示，在本发明的一个实施例中，遥控器包括低频接收模块、编码器和高频发射模块。其中低频接收模块包括低频接收天线LF-R，高频发射模块包括高频发射天线HF-T(参见图1)。
在本发明的另一个实施例中，如图3B所示，编码器还与按钮相连，按钮可包括车门开/关按钮。在该实施例中，配合基站单元的智能控制电路中的解码模块，这种***除了具有免持式被动无钥门禁***的功能外，还具有遥控开/关车门锁的功能。
本发明中的无钥门禁***中，基站单元安装在车内。车门把手内侧贴上一层感应电极P1、P2，电场检测芯片安装在车内，并通过屏蔽线将模拟信号传递给电场检测芯片。
在应用过程中，当车主的手指靠近感应电极后，电场检测芯片将模拟信号与阈值进行比较，一旦发现超出，即向基站单元的智能控制电路发射触发信号S1，触发基站单元通过低频发射模块及其天线LF-T发出低频信号(如频率125Khz)，以向遥控器发射ID确认信息。遥控器的低频接收天线LF-R接收到ID确认信息后，编码器输出一个带有ID信息的信号，并通过高频发射模块及其天线HF-T向外发送带ID信号的高频回码信号，例如315Mhz或433Mhz的RF信号。基站单元通过高频接收模块及其天线HF-R接收到该高频回码信号后，进行ID验证，如果验证通过，智能控制电路则向车门锁发出开锁控制信号。
本***采用高灵敏度的电场检测芯片，电极的导电体可以采用铜箔、镀银或者碳膜等材料。衬底可以采用CM-1、FR4或柔性印制板。为了便于电极较好地贴装在车门把手的内侧，电极的衬底采用柔性印制板，导电体采用铜箔材料。电极与电场检测芯片之间的连结采用两根26AWG屏蔽线。
大自然中无处不存在电场，它能透过几乎任何电解质，如玻璃、塑料、陶瓷、木头等，其探测的最大厚度为5cm，因此，即使车主戴上厚厚的手套，也能感应到人体的接近。
由于电场传感器中的电场检测芯片与基站单元通讯数据非常简单，同时为了降低***成本，它们之间通过汽车的高低电平进行通讯，即汽车12V高电平表示车主靠近车门。
图4是本根据发明实施例的电场感应传感器的电路框图。
其中U1是MCU，型号选用MC908HSQT，完成对车门的开/关控制功能，U2是电场检测IC，型号选用MC33794，完成对车门因人体接近而引起电场改变量的检测功能。比较器U3A、U3B选用LM358，可对检测到的人体感应信号进行阀值设置，提高检测灵敏度。
POWER是来自汽车的蓄电池供电电源(12VDC)，经过限幅后在电容C1上产生+12VDC，供给U2的P11脚、U2的P12脚产生并输出VCC(+5VDC)电源，供给比较器U3A、U3B。U2的P10脚同时产生VDD(+5V)供给U1。U1的P8、P9输出A、B信号，用于打开/关闭车门。

Claims (5)

1.一种车载无钥门禁***，包括遥控器及设置在车内的基站单元，所述基站单元包括低频发射模块、高频接收模块及与两者相连的智能控制电路，用于发/收信号及控制车门锁开/关；所述遥控器包括用于接收基站单元发射的低频信号的低频接收模块、存储有ID信息的编码器、及用于向基站单元发射高频编码信号的高频发射模块，其特征在于，所述门禁***还包括安装在车门把手上的电场感应传感器，所述基站单元的控制电路与所述传感器的输出端通信相连。
2.根据权利要求1所述的车载无钥门禁***，其特征在于，所述遥控器上设置有车门开/关按钮，该按钮通过输入接口与编码器相连。
3.根据权利要求1或2所述的车载无钥门禁***，其特征在于，所述电场感应传感器包括感应电极及通过屏蔽线与感应电极相连的电场检测芯片，所述感应电极安装在车门把手的内侧，电场检测芯片输出的触发信号通过有线方式传送到基站单元。
4.根据权利要求3所述的车载无钥门禁***，其特征在于，所述感应电极包括衬底及敷设在衬底上的导电体。
5.根据权利要求4所述的车载无钥门禁***，其特征在于，所述导电体采用铜箔材料，所述衬底采用柔性印刷板，所述屏蔽线采用26AWG屏蔽线。
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