CN105810141A - 车用无线式警示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种车用无线式警示装置及其控制方法，其装设于一车门上，包含一传感单元、一控制器、一显示单元以及一电池单元；当该传感单元无线传感该车门为一开启或一关闭状态时，将产生一传感信号至该控制器，并与该控制器所产生的一参考信号进行比较，以输出一显示控制信号，该显示单元将根据该显示控制信号进行作动，该电池单元连接该传感单元、该控制器以及该显示单元，以提供所需的电力，藉此，通过与车辆控制***以及车用电源分离设计，以解决有线照明设备致使的行车安全以及安装耗时的问题。

Description

车用无线式警示装置及其控制方法

技术领域

本发明有关一种警示装置及其控制方法，尤指一种车用无线式警示装置及其控制方法。

背景技术

一般车辆的车门内侧面或底部边缘设置照明设备，以提供照明或警示效果，详细而言，请参见图15与图16所示，是分别为常用车用有线照明设备的使用示意图与外观示意图。该有线照明设备3安装于一车门的一内侧边上(如图15所示)进行使用。该有线照明设备3具有一线材31以及包含多个发光元件32的一设备本体(如图16所示)，而该线材31是电连接至一车辆控制***与一车用电源。

当驾驶人员或乘坐者打开该车门时，由于该车辆控制***检测到该车门为开启状态，随后，该车辆控制***将输出信号，通过该线材31控制该等发光元件32发光，以警示后方来车或行人注意。

然而，由于该有线照明设备3是通过该线材31直接与车辆控制***及车用电源电连接，因此，一旦该有线照明设备3因该等发光元件32老化故障导致短路，亦或受到电磁干扰问题导致发生异常动作，使该有线照明设备3发生非预期的信号，如此一来，不仅该有线照明设备3易遭受损坏，进一步，若该有线照明设备3因该等发光元件32老化致使短路，将严重影响车内电路***，而发生危害行车安全之虞。

再者，由于该有线照明设备3是通过线材31连接至车辆控制***以及车用电源，而一般线材的阻抗值除了与线径大小成平方反比外，亦与线径长短成正比，线材的阻抗值将直接影响车辆控制***以及车用电源，因此，于装设时，对于线材的走线方式，需审慎考量，以精准计算车辆控制***以及车用电源所能负担的阻抗值。

然而，由于车辆的内部设计除安全性以外，亦须兼顾到美观，因此，将线材实际安装于车内时，其实际的阻抗值与预设的阻抗值将存在差异，可能发生阻抗值过大或过小的问题，对于车辆控制***以及车用电源而言，该有线照明设备的阻抗值与预设的阻抗值存在差异，因此，将致使车辆控制***判断为异常，致使车辆可能发生无法运作的情况，致使安全性堪忧。

另外，有线照明设备除有上述安全性问题之外，亦将因为要安装线材，致使需要耗费大量的时间，使整体车辆生产的效率无法有效提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用无线式警示装置，解决有线照明设备易阻抗值变动、老化故障或电磁干扰问题，导致异常误动作，甚至造成行车安全的问题发生，且改善有线照明设备安装施工耗时且费力的问题。

为达成前揭目的，本发明所提出的该车用无线式警示装置，装设于一车门上，该车用无线式警示装置包含一传感单元、一控制器、一显示单元以及一电池单元。该传感单元无线传感该车门为一开启状态或一关闭状态，以输出一传感信号。该控制器包含一控制单元，其中该控制单元产生一参考信号且接收该传感信号，且将该传感信号与该参考信号比较，以输出一显示控制信号。该显示单元接收该显示控制信号，以根据该显示控制信号进行作动。该电池单元连接该传感单元、该控制器以及该显示单元，以提供该传感单元、该控制器以及该显示单元所需的电力。

本发明的另一目的在于提供一种车用无线式警示装置的控制方法，解决有线照明设备易阻抗值变动、老化故障或电磁干扰问题，导致异常误动作，甚至造成行车安全的问题发生，且改善有线照明设备安装施工耗时且费力的问题。

为达成前揭目的，本发明所提出的该车用无线式警示装置的控制方法，该车用无线式警示装置装设于一车门上，该车用无线式警示装置的控制方法包含：无线传感该车门为一开启状态或一关闭状态，以取得一传感信号；比较该传感信号与一参考信号，以取得一显示控制信号；以及根据该显示控制信号，对该车用无线式警示装置的一显示单元进行作动。

通过该车用无线式警示装置及其控制方法，使本发明与车辆的车辆控制***以及车用电源分离设计，以解决有线照明设备可能发生的阻抗值变动、老化故障而短路、电路干扰所造成的异常误动作以及安全问题，并使安装较省时。

附图说明

图1为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的电路板的方块示意图；

图3为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的一发光构件的结构示意图；

图4为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的另一发光构件的结构示意图；

图5A为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的再一发光构件的结构示意图；

图5B为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的再另一发光构件的结构示意图；

图6为本发明车用无线式警示装置的第二实施例的结构示意图；

图7为本发明车用无线式警示装置的第二实施例的电路板的方块示意图；

图8为本发明车用无线式警示装置的第三实施例的使用示意图；

图9为本发明车用无线式警示装置的第三实施例的电路外观图；

图10为本发明车用无线式警示装置的第三实施例的电路方块图；

图11为本发明车用无线式警示装置的第三实施例的控制方法流程图；

图12为本发明车用无线式警示装置装设于车上的使用示意图；

图13A为本发明车用无线式警示装置与磁性元件一安装状态的俯视示意图；

图13B为本发明车用无线式警示装置与磁性元件另一安装状态的示意图；

图13C为本发明车用无线式警示装置与磁性元件再一安装状态的示意图；

图14为本发明车用无线式警示装置的第三实施例的安装方法流程图；

图15为常用车用有线照明设备的使用示意图；及

图16为常用车用有线照明设备的外观示意图。

附图标号：

1无线式警示装置

11感应控制构件12发光构件

111电路板112电源模块

113近接开关114重力传感器

115控制器116光线传感器

121基材122发光二极管

123条状导光条124光源

125基材126可弯折基材

1261基材段

13上壳体14下壳体

100车门101边框

2无线式警示装置

20电路板21控制器

211控制单元212计时单元

22传感单元23显示单元

24电池单元25磁性元件

3有线照明设备

31线材32发光元件

SSEN传感信号SCD显示控制信号

SCT计时控制信号STF计时信号

S11～S16步骤S21～S2D步骤

具体实施方式

以下将详述本案的各实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内，并权利要求为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。附图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，不相关的细节未完全绘出，以求附图的简洁。

本发明主要提供一种无需使用交通工具本身电力的无线式警示装置，通过本发明的结构配置，可达成自动检测车门门框的启闭，以开启或关闭设置于门框边上的发光构件，达到警示提醒使用者或路人的功效。

请参照图1以及图2，图1为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的结构示意图；图2为本发明车用无线式警示装置的第一实施例的电路板的方块示意图。如图所示，本发明的一车用无线式警示装置1包括：一感应控制构件11以及一发光构件12。其详细结构分述如下。

本发明的该无线式警示装置1，可设置于一交通工具的一门框的边，于一实施例中，交通工具为具有门框的交通工具，举例而言如车，且门框包含但不限于侧车门及行李厢车门的门框。该感应控制构件11包含一电路板111、一电源模块112、一近接开关113、一重力传感器114、一控制器115，其中该电源模块112、该近接开关113、该重力传感器114、该控制器115皆设置该电路板111上并与该电路板111电连接，且该控制器115与该电源模块112、该近接开关113与该重力传感器114电连接，用以接收各元件信息以控制各元件的作动。其中该电源模块112用以产生该车用无线式警示装置1所需的一电力，于一实施例中，该电源模块112包含一电池构件与至少一导电片，于又一实施例中，电池构件包含但不限于充电电池。该近接开关113用以接受一感应信号。而该重力传感器114，用以传感该感应控制构件11的一移动信号，尤其是垂直方向的位置变化。该控制器115用以依据自该近接开关113及该重力传感器114至少其中之一者所接收的感应信息或所传感的该移动信息以启闭该发光构件12。

承上，于一实施例中，该近接开关113，亦称为近接传感模块，可为电感型近接开关(inductivesensor)、电容式近接开关(capacitivesensor)、光电式近接开关(photoelectricsensor)、非接触式触控模块(contactlesstouchsensor)或磁感式近接开关(magneticsensor)其中一种，利用车门与该近接开关113两者之间距离的改变，所产生的电荷感应变化作为启闭该发光构件12的手段。于又一实施例中，该重力传感器114，用以传感该感应控制构件11的该移动信息，尤其是垂直方向的位置变化，来检测被设置于门框边的该感应控制构件11，其是否被纵向移动。而该控制器115利用来自该近接开关113或该重力传感器114个别的信息或者两者的信息，来判断门框是否已被开启。本实施例的特殊结构，取代以往利用磁铁的方式，不仅不需要在门板上加装磁铁，亦可增加感应效果。

接续上述，于一实施例中，该近接开关113、该控制器115、该重力传感器114中至少其中之二整合于一芯片内，以减少该电路板111占用体积，达到体积最小化的目的。此外，该发光构件12，于一实施例中，如图3所示，其可为以一基材121与多个发光二极管122设置于该基材121上所形成的发光二极管光条。于又一实施例中，如图4所示，发光构件12可为一条状导光条123及一光源124，且该光源124设置于该条状导光条123的一侧。其中，为符合门框边的弯曲幅度，故不论是发光二极管光条或者是条状导光条，该发光构件12基本上都是以具有一定可曲挠程度的可挠性条状材质做为一基材125(如图5A所示)。于又一实施例中，可以理解的是，该发光构件12亦可由多段不可挠的基材段1261组成一可弯折基材126(如图5B所示)。

如图6所示，为本发明车用无线式警示装置的第二实施例的结构示意图。该感应控制构件11更包含一上壳体13及一下壳体14上下卡合，用以包覆该电路板111、该电源模块112、该近接开关113、该重力传感器114、该控制器115于其内，以有效保护其内构件不被灰尘、泥、水所污染。于一实施例中，请参考图7，为达到减省电力的功能，该感应控制构件11更包含一光线传感器116设置于该电路板111上，用以传感外来光线。如该光线传感器116检测到目前为白天或者该交通工具有强光照射，则发光构件可选择性被控制为不发光。如该光线传感器116检测到为晚上或光线太暗，则该发光构件12可选择性被控制依据门框的启闭做为发光或不发光的依据。

根据上述，本实施例的特征是利用近接开关感应器或者非接触式触控感应器取代通过车辆控制***控制的有线照明设置。为加强传感门框的启闭，利用重力传感器，加强传感门框是否具有垂直方向的移动，以检测例如上掀式侧车门或行李厢车门的启闭。再者，为节省电源模块的电力，光源检测模块用来检测外来光源的强度以加入是否启动发光构件的判断。

综合上述，本发明无线式警示装置的第一实施例为一种可自行供电的无线式警示装置，自动检测门框的启闭以开启或关闭设置于门框边上的发光构件，达到警示提醒使用者或路人的功效。

请参见图8所示，为本发明车用无线式警示装置的第三实施例的使用示意图。该无线式警示装置2装设于一车门100的一边框101上进行操作使用。其中该无线式警示装置2可黏着在该边框101的表面上使用，以简化且方便该无线式警示装置2的装设与调整。

请参见图9所示，为该无线式警示装置2的内部电路的外观图。该无线式警示装置2包含一控制器21、一传感单元22、一显示单元23以及一电池单元24。该控制器21、该传感单元22、该显示单元23以及该电池单元24电性设置于一电路板20上。在本实施例中，该控制器21可为一微控制器(MCU)或集成电路(IC)。该传感单元22可为一近接开关(proximityswitch)或称近接传感器(proximitysensor)，更具体而言，该传感单元22可为磁感式近接开关(magneticsensor)、光电式近接开关(photoelectricsensor)、电感式近接开关(inductivesensor)或电容式近接开关(capacitivesensor)，或其组合。此外，该传感单元22亦可为一重力传感器(G-sensor)。至于该传感单元22的操作说明容后详述之。

该显示单元23可为一发光二极管(LED)，能够通过控制提供发光与闪烁的效果，并且达到省电、亮度高以及使用寿命长的优点。该电池单元24可为一薄型的钮扣型电池(buttoncellbattery)或称钱币型电池(coinbattery)、一微型碱性电池或一微型锂电池(lithiumbattery)，以小型化该无线式警示装置2。

请参见图10所示，为该无线式警示装置2的电路方块图。该控制器21主要包含一控制单元211与一计时单元212。该电池单元24电连接该控制器21、该传感单元22以及该显示单元23，以提供其所需的电力来源。该传感单元22与该显示单元23电连接该控制器21的该控制单元211。

至于该无线式警示装置2的操控说明，请配合图11的流程步骤进一步详述。承前所述，以该传感单元22为一近接开关，且依该传感单元22为不同型态的近接开关为例，该传感单元22以检测有无检测物体接近之用。该传感单元22将所检测到的物理信息，例如磁力、电容、电感或光通量大小，或其变化量转换为一传感信号SSEN，其中该传感信号SSEN为一电性信号。该控制单元211接收该传感单元22所输出的该传感信号SSEN，以取得该传感信号SSEN(S11)。

然后，该控制单元211将该传感信号SSEN的大小，即为一传感值与内部所产生的一临界值进行比较，以判断是否为车门开启的状态(S12)。由于该传感单元22用以检测的不同物理量，例如磁力、电容、电感或光通量大小，或其变化量，因此对应该传感单元22所检测到该车门100(如图8所示)的位置信息或移动信息所输出的该传感信号SSEN的大小，将对应与同样种类的该临界值进行比较。

以该传感单元22为该电容式近接开关为例，该传感单元22检测到待测物体因移动所产生的电容值或电容阻抗值发生变化，对应产生该传感信号SSEN的大小，即为该传感值或亦称为近接值(proximityvalue)以表示该待测物体距离该传感单元22的远近。在本发明中，该待测物体为当该车门100为关闭时，该车门100的该边框101所对应的车框柱体。假设该传感值小于该临界值，该控制单元211则判断没有检测到该待测物体，亦即控制单元211判断出该车门为开启的状态。反之，若该传感值大于或等于该临界值，该控制单元211则判断有检测到该待测物体，亦即控制单元211判断出该车门为关闭的状态。

再者，以该传感单元22为该重力传感器为例，该重力传感器可装设于一上掀式车门，根据其所传感到的重力值以检测该上掀式车门在垂直方向的位置或移动信息。因此，通过该重力值与预设的该临界值比较，以判断出该上掀式车门为开启或关闭的状态。

当该控制单元211判断出该车门为开启的状态时，该控制单元211则输出一显示控制信号SCD与一计时控制信号SCT，分别开启该显示单元23使其发光(S13)以及开启该计时单元212进行计时(S14)。在步骤(S13)中，当该车门开启时，该显示单元23持续发光以警示后方来车或行人注意。

然而，为了兼顾该无线式警示装置2省电操作，在步骤(S14)中，启动该计时单元212计时，该计时单元212将产生一计时信号STF回传至该控制单元211。然后，该控制单元211将该计时信号STF的大小，即为一计时值与内部所产生的一等待时间(例如设定为30秒钟)进行比较，以判断该显示单元23持续发光的时间是否已超过等待时间(S15)。若车门打开后超过该等待时间，即超过30秒钟未关上车门时，该控制单元211则输出该显示控制信号SCD关闭该显示单元23。反之，若该控制单元211判断该显示单元23持续发光尚未超过该等待时间，则返回执行步骤(S12)以及后续的步骤。一旦车门打开后未超过30秒钟后就关上，则同样能够关闭该显示单元23以省电操作该无线式警示装置2。

若该传感单元22为该磁感式近接开关时，该无线式警示装置2进一步包含一磁性元件25(如图12以及图13A～图13C所示)配合使用，在本实施例中，该磁性元件25可以为永久磁铁。再者，为了使该磁感式近接开关所传感的结果精准正确，因此该无线式警示装置2的该传感单元22与该磁性元件25对应安装设置的位置就格外重要。如图8所记载，该无线式警示装置2装设于该车门100的该边框101上，并且配合图13A～图13C所示，该磁性元件25装设于当该车门100关闭时该边框101所对应的一车框柱体上。以图12所示为例，该磁性元件25装设于车辆左侧前、后车门之间的中间柱体上，以对应装设该左侧前车门的边框上的该无线式警示装置2。

图13A为俯视示意该无线式警示装置2与该磁性元件25为对应正确安装设置。然而，图13B与图13C则皆为俯视示意该无线式警示装置2与该磁性元件25非正确对应安装设置。为方便说明，假设该无线式警示装置2装设于该车门100的该边框101上的位置为固定，因此，装设于车框中间柱体上的该磁性元件25的位置，将决定于该无线式警示装置2的该传感单元22传感的结果是否准确。

配合请参见图14所示，将进一步说明该无线式警示装置2与该磁性元件25是否正确安装判断以及检测到安装错误后的重新调整设置的步骤流程。首先，使用者(例如驾驶人员)先将该无线式警示装置2与该磁性元件25分别装设于车门100的该边框101上与车框柱体上(S21)，然后进行安装结果测试。当使用者关闭该车门100时(S22)，该传感单元22传感一第一磁力值(S23)，且将该第一磁力值记录储存。接着，使用者打开该车门100的瞬间(S24)，该传感单元传感一第二磁力值(S25)，且将该第二磁力值记录储存。

然后，该控制单元211先判断该第一磁力值是否为零(S26)。若该第一磁力值非为零，则表示该传感单元22在该车门100关闭时(S22)有测量到该磁性元件25产生的磁力值，亦即该磁性元件25安装的位置正确，如图13A所示，因此该显示单元23发光(S27)，告知使用者安装正确的信息。同样地，为了兼顾该无线式警示装置2省电操作，可设定该显示单元23在持续发光一段时间后关闭该显示单元(S28)。

反之，若该第一磁力值为零，则接着判断该第二磁力值是否为零(S29)。若该第二磁力值非为零，则表示该车门100打开的瞬间该传感单元22有测量到该磁性元件25产生的磁力值，因此对应图13B的相对位置关系图。亦即该磁性元件25安装的位置较靠近外侧，此时该控制单元211控制该显示单元23闪烁，以告知使用者该磁性元件25安装的位置错误(S2A)，并且可设定该显示单元23在持续闪烁一段时间后关闭该显示单元(S2B)。如此，使用者可重新调整该磁性元件25安装的位置(S2C)，然后再返回执行步骤(S22)及后续的步骤，直到该磁性元件25安装的位置正确。

再者，在步骤(S29)中，若该第二磁力值为零，则表示该车门100打开的瞬间该传感单元22没有测量到该磁性元件25产生的磁力值，因此对应图13C的相对位置关系图。亦即该磁性元件25安装的位置较靠近内侧，或者磁性元件25安装的位置较该传感单元22来得太高或太低(图13C未示)，此时该控制单元211控制该显示单元23不发光，以告知使用者该磁性元件25安装的位置错误(S2D)。如此，使用者可重新调整该磁性元件25安装的位置(S2C)，然后再返回执行步骤(S22)及后续的步骤，直到该磁性元件25安装的位置正确。

通过该无线式警示装置2与该磁性元件25安装对位的检测与调整，使得该无线式警示装置2可以在使用之前，调整到最佳的传感位置以提高传感结果的准确度。

综上所述，本发明具有以下的特征与优点：

1、使本发明与车辆的车辆控制***以及车用电源分离设计，以解决有线照明设备可能发生的阻抗值变动、老化故障而短路、电路干扰所造成的异常误动作以及安全问题，并使安装较省时；

2、通过控制该显示单元23提供发光与闪烁的效果，以提高警示的效果，且同时达到省电、亮度高以及使用寿命长的优点；及

3、提供该无线式警示装置2的对位检测判断，通过正确地安装该无线式警示装置2，以提高传感结果的准确度。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习本领域相关技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种车用无线式警示装置，其特征在于，其装设于一车门上，该车用无线式警示装置包含：

一传感单元，无线传感该车门为一开启状态或一关闭状态，以输出一传感信号；

一控制器，包含一控制单元，其中该控制单元产生一参考信号且接收该传感信号，且将该传感信号与该参考信号比较，以输出一显示控制信号；

一显示单元，接收该显示控制信号，以根据该显示控制信号进行作动；及

一电池单元，连接该传感单元、该控制器以及该显示单元，以提供该传感单元、该控制器以及该显示单元所需的电力。

2.如权利要求1所述的车用无线式警示装置，其特征在于，该控制器更包含：

一计时单元，连接该控制单元，以接收该传感信号与该参考信号比较后所输出的一计时控制信号；

其中该控制单元根据该计时控制信号驱动该计时单元计时，以控制该显示单元发光的时间。

3.如权利要求1或2所述的车用无线式警示装置，其特征在于，当该传感单元无线传感该车门为该开启状态时，该控制单元自该传感单元接收该传感信号且与该参考信号进行比较后，该传感信号小于该参考信号，以输出该显示控制信号驱动该显示单元发光；而当该传感单元无线传感该车门为该关闭状态时，则该控制单元自该传感单元接收该传感信号且与该参考信号进行比较后，该传感信号大于或等于该参考信号，以输出该显示控制信号驱动该显示单元关闭。

4.如权利要求1所述的车用无线式警示装置，其特征在于，该传感单元为一磁感式近接开关、一光电式近接开关、一电感式近接开关、一电容式近接开关或一重力传感器的任一者或任两者以上的组合。

5.如权利要求1所述的车用无线式警示装置，其特征在于，该电池单元为一钮扣型电池、一微型碱性电池或一微型锂电池的任一者。

6.一种车用无线式警示装置的控制方法，其特征在于，该车用无线式警示装置装设于一车门上，该车用无线式警示装置的控制方法包含：

无线传感该车门为一开启状态或一关闭状态，以取得一传感信号；

比较该传感信号与一参考信号，以取得一显示控制信号；及

根据该显示控制信号，对该车用无线式警示装置的一显示单元进行作动。

7.如权利要求6所述的车用无线式警示装置的控制方法，其特征在于，在比较该传感信号与该参考信号的步骤中，取得一计时控制信号；

根据该计时控制信号驱动该车用无线式警示装置的一计时单元计时，以控制该显示单元发光的时间。

8.如权利要求7所述的车用无线式警示装置的控制方法，其特征在于，当该车门为该开启状态时，该传感信号与该参考信号进行比较后，该传感信号小于该参考信号，以输出该显示控制信号驱动该显示单元发光；当该车门为该关闭状态时，该传感信号与该参考信号进行比较后，该传感信号大于或等于该参考信号，以输出该显示控制信号驱动该显示单元关闭。

9.如权利要求8所述的车用无线式警示装置的控制方法，其特征在于，当该车门为该开启状态时，更包含：

判断该显示单元发光的时间是否超过一设定时间；及

若该显示单元发光的时间超过该设定时间，关闭该显示单元发光。

10.如权利要求9所述的车用无线式警示装置的控制方法，其特征在于，若该显示单元发光的时间未超过该设定时间，回复执行比较该传感信号与该参考信号的步骤。