CN102795172B - 一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置，其安装在门把手本体上用于感测人手的传感器为在压电元件，压电元件安装于门把手本体的抓握部位上设置有凹槽内，在凹槽底部留有供压电元件按压变形的间隙，压电元件的上、下表面设置导电金属片通过导电金属片将压电元件两端的电压引出到电路板。所述的汽车智能进入系统的车门把手感应装置，通过压电元件的受压变形来感测人手，感测精确度高，不会漏测；且能不受外界的高频信号的干扰，抗干扰性能好。另外，其探测方式为被动式的，车门把手未受按压时，不工作，不耗电，仅受压变形时才工作，耗电量极低，不会对停车时的蓄电池带来负担。

Description

一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置

技术领域

 本发明涉及汽车智能进入系统,特别是汽车智能进入系统的车门把手感应装置。

背景技术

为使车主进入汽车能够更加方便，提高车主使用体验，汽车智能进入系统(PEPS系统)日益被广发采用。所述汽车智能进入系统，包括在车门把手上设置感应人手的传感器和可读取客户身份识别器（Customer Identify  Device，简称CID）的低频天线。当车主拉动门把手时，传感器能够感知到人手,并输出信号，经电路板对输出信号进行处理后，将信号传送到车内的控制系统，车内控制系统再控制低频天线工作搜寻把手附近一定距离内的CID，读取CID信息,并将CID信息发送到车内控制系统，由车内控制系统进行身份认证；身份认证通过则解锁，车主可直接进入；身份认证未通过则不开锁。所述汽车智能进入系统在车主要进入汽车时，只要将CID携带在身上，靠近车辆，手握车把手，即可在不使用遥控器或者钥匙情况下进行开锁操作的情况下，实现汽车自动解锁，顺利将车门打开,方便的进入。而在未携带CID的其他人员，即使手握车把手，车门也不会解锁。其不但操作方便，用户体验好，而且安全防盗性能也佳。

    目前，汽车智能进入系统的汽车门把手感应装置上设置的用以感应人手的传感器主要有电容式传感器和光电式传感器两种。

    电容式传感器，其通过利用金属片与人手之间的分布电容形成的高频电流通路来工作。通过探测流过两者之间高频电流的大小，可感知人手是否靠近。由于人手在门把手的外部，因而其金属片必须像天线一样对外开放，接收来自外部的高频信号，这使得其抗干扰技术难以施展，在干扰信号的频率与传感器的工作频率相近时，电磁干扰(EMI)容易窜入，导致误动作，存在安全隐患。此外，在车主穿戴有厚手套进行操作时，因手套的隔离，手与车门把手内金属片的距离会变远，使得电容式传感器有可能漏测。

   光电式传感器，则在门把手的内侧粘贴金属反射镜，光电式传感器安装在门上与门把手相对的部位，通过人手抓握车把手时阻挡光线而触发。然而，其车门上安装的光电传感器会给使用者以异物感,不美观；而且在带白手套进行操作时，白手套对光线的反射有可能会导致光电传感器无反应，从而发生漏测。

   此外，上述两种传感器都是主动式探测，即使在人手为靠近或者抓握门把手时,电容式传感器的高频振荡器和光电传感器的光信号发射器也必须一直开启，其电流消耗较大，加重了停车时蓄电池供电的负担。

   另外，电容式传感器和光电式传感器的价格成本也都较高，其导致车门把手感应装置的造价也较高。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的缺点，给出性能稳定可靠，不会发生漏测，耗电量极低，且成本也较低的汽车智能进入系统的车门把手感应装置。

 本发明所述的汽车智能进入系统的车门把手感应装置，包括安装在门把手本体上用于感测人手的传感器，将传感器输出的信号转换为开关信号的电路板，安装在门把手本体内可对门把手附近距离内客户身份识别器发出唤醒信号的唤醒装置和可接收客户身份识别器唤醒后发出的身份鉴别信息的车内控制系统，所述车内控制系统根据电路板输出的开关信号控制唤醒装置工作，接收客户身份识别器发射的身份鉴别信息并进行认证，并根据认证结果控制车门锁紧与解锁，其特征在于：所述传感器为在受按压变形时能够在上下表面产生电压的压电元件，门把手本体的抓握部位上设置有凹槽，压电元件安装于凹槽内，其与凹槽底部留有供压电元件按压变形的间隙，压电元件的上、下表面分别设置导电金属片，导电金属片分别连接导线将压电元件两端的电压引出到电路板。

本发明所述的汽车智能进入系统的车门把手感应装置，在车把手被抓握时，安装在抓握部位的压电元件会受压变形，在上下两表面上产生电压，通过上下表面的导电金属片电压会输出到电路板中，经电路板对其进行处理后，输出到车内控制系统中。车内控制系统接受到电路板输出的信号后，控制门把手内安装的唤醒装置向门把手附近距离内客户身份识别器发送唤醒信号，客户身份识别器接收到唤醒信号后，发送身份鉴别信息，车内控制系统接收身份鉴别信息，并进行认证，认证通过则控制车门解锁；认证未通过则不动作，车门保持锁紧。

本发明所述的另一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置，包括安装在门把手本体上用于感测人手的传感器，将传感器输出的信号转换为开关信号的电路板，安装在门把手本体内可对门把手附近距离内客户身份识别器发出唤醒信号的唤醒装置，车门把手内还安装有可接收客户身份识别器唤醒后发出的身份鉴别信息的接收装置，所述车内控制系统根据电路板输出的开关信号控制唤醒装置工作，接收装置将接收的身份鉴别信息传送给车内控制系统，车内控制系统对身份鉴别信息进行认证，并根据认证结果控制车门锁紧与解锁，其特征在于：所述传感器为在受按压变形时能够在上下表面产生电压的压电元件，门把手本体的抓握部位上设置有凹槽，压电元件安装于凹槽内，其与凹槽底部留有供压电元件按压变形的间隙，压电元件的上、下表面分别设置导电金属片，导电金属片分别连接导线将压电元件两端的电压引出到电路板。

所述装置，在车把手被抓握时，安装在抓握部位的压电元件会受压变形，在上下两表面上产生电压，通过上下表面的导电金属片电压会输出到电路板中，经电路板对其进行处理后，输出到车内控制系统中。车内控制系统接受到电路板输出的信号后，控制门把手内安装的唤醒装置向门把手附近距离内客户身份识别器发送唤醒信号，客户身份识别器接收到唤醒信号后，发送身份鉴别信息，门把手内的接收装置接收身份鉴别信息，并将其传送给车内控制系统，车内控制系统则对身份鉴别信息进行认证，认证通过则控制车门解锁；认证未通过则不动作，车门保持锁紧。

本发明所述的汽车智能进入系统的车门把手感应装置，其通过压电元件的受压变形来感测人手，感测精确度高，不会发生漏测；且不会受外界的高频信号的干扰，抗干扰性能好。此外，其传感器的探测是被动式的，车门把手未受按压时，装置不工作，不耗电，仅车门把手受压变形时才工作，因而耗电量极低，不会对停车时的蓄电池带来负担。另外，压电元件的结构极其简单，成本远低于电容器传感器和光电式传感器的成本，因而感应装置的成本也相应较低。

所述压电原件可为压电陶瓷片，也可为压电薄膜片，以及其它能够在受按压变形时在上下表面产生电压的电路元件。

压电元件上下表面设置的导电金属片可为铜片、银片或者其它导电性能优良的金属片。导电金属片可与压电元件粘接，也可以直接镀在压电元件的表面。

附图说明

图1 本发明的汽车智能进入系统的车门把手感应装置的压电元件安装示意图；

图2 为图1的侧视图；

图3 为图2的局部放大图；

图4 为电路板的电路图。

具体实施方式  

一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置，如图1、图2、图3，门把手本体1的抓握部位上设置有凹槽2，压电陶瓷3安装在凹槽内，其上表面粘贴有铜片，下表面镀有银层，铜片与银层分别连接有导线将压电陶瓷上下表面的电压引出。门把手本体内还安装有电路板4，铜片与银层连接的导线连接到电路板上，将电压输入到电路板中，电路板对输入的电压信号进行处理，将其转换为开关信号。门把手本体内还安装有可唤醒门把手附近一定距离内客户身份识别器（CID）的唤醒装置，如低频天线等。为了操作更加安全及避免干扰和误动作，低频天线的工作距离不能过远，以门把手附近一米以内的范围为佳。电路板输出的开关信号输入到车内的控制系统中，车内控制系统则根据电路板输出的信号控制唤醒装置（低频天线等）进行工作发出低频信号唤醒客户身份识别器，客户身份识别器唤醒后则发出身份识别信息，车内控制系统则读取身份识别器信息，并进行身份认证，根据认证结果控制车门锁紧与解锁，身份认证通过则解锁，身份认证不通过，则保持保持锁紧。

车门把手内也可以同时安装唤醒装置和能够接收客户身份识别器发出的身份鉴别信息的接收装置，接收装置在通过线路与车内控制系统连接，将接收的身份兼备信息发送给车内控制系统。

所述接收装置可为另一低频天线。

所述接收装置还可与唤醒装置为同一射频识别器，其既可对客户身份识别器发出唤醒信号，又可接收客户身份识别器发出的身份鉴别信息。

所述压电陶瓷可为圆形、方行、长条形等各种形状，只需要能够在人手抓握时受压变形，并在上下表面产生一定电压即可。压电陶瓷的形状以长条形为佳，长条形的压电陶瓷能够在使用材料较少的情况下，产生较大的变形量，因而灵敏度且成本低。

门把手本体上设置的凹槽2可为上宽下载的台阶状，如图3，压电元件3的边缘可直接置于上方的台阶21上，下方台阶自然形成供压电元件变行的间隙22；其使得压电元件的安装方便，且能够方便的保证下方留有的间隙的大小，不会出现因安装问题带来的间隙过小影响灵敏度。

所述电路板，如图4，依次包括阻抗变换电路、放大电路、阈值甄别电路和定时电路。所述的电路具体连接情况如下：

电路中压敏元件Piezo一端接地，电阻R1和三极管T1的基极并联接于压敏元件Piezo的另一端，电阻R1和三极管T1的集电极并联接于电阻R3的一端，三极管T1的发射极与电阻R2串联后接地，电阻R3的另一端接电阻R4，电阻R4另一端接地，电容C1一端接于三极管T1的发射极与电阻R2的中间支线上，另一端接于电阻R3与电阻R4的中间支线上，三极管T2的基极也接于电阻R3与电阻R4的中间支线上，电阻R5的一端接于电阻R1与电阻R3的中间支线上，另一端接三极管T2的集电极，电容C2一端接于三极管T2基极，另一端接于电阻R5与三极管T2集电极的中间支线上，三极管T2的发射极与电阻R6串联后接地，电容C3一端接于三极管T2的发射极与电阻R6的中间支路上，另一端接地，反相器G1输入端接电阻R5与三极管T2集电极的中间支线上，输出端接二极管D1的正极，电阻R7与电容C4并联后一端接于二极管D1的负极，另一端接地，反相器G2输入端接二极管D1的负极与电阻R7的中间支路上，输出端接二极管D2的负极，二极管D2正极接为输出端口，接智能进入及启动系统的微机控制器，车载电源接于电阻R3与电阻R5的中间支路上。

图4仅仅是将压电元件输出信号转换为开关信号的一个例子，并非穷举。例如，其中的晶体管和CMOS非门可由场效应晶体管或运算放大器等替代。本专利说明书将覆盖在此公开的本发明替代和修改以及落入上述发明精神和范围之内的其他实施例。

Claims (11)

1.一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置，包括：安装在门把手本体上用于感测人手的传感器，将传感器输出的信号转换为开关信号的电路板，安装在门把手本体内可对门把手附近距离内客户身份识别器发出唤醒信号的唤醒装置和可接收客户身份识别器唤醒后发出的身份鉴别信息的车内控制系统，所述车内控制系统根据电路板输出的开关信号控制唤醒装置工作，接收客户身份识别器发射的身份鉴别信息并进行认证，并根据认证结果控制车门锁紧与解锁，其特征在于：所述传感器为在受按压变形时能够在上下表面产生电压的压电元件，门把手本体的抓握部位上设置有凹槽，压电元件安装于凹槽内，其与凹槽底部留有供压电元件按压变形的间隙，压电元件的上、下表面分别设有导电金属片，导电金属片分别连接导线将压电元件两端的电压引出到电路板。

2.一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置，包括：安装在门把手本体上用于感测人手的传感器，将传感器输出的信号转换为开关信号的电路板，安装在门把手本体内可对门把手附近距离内客户身份识别器发出唤醒信号的唤醒装置，车门把手内还安装有可接收客户身份识别器唤醒后发出的身份鉴别信息的接收装置，车内控制系统根据电路板输出的开关信号控制唤醒装置工作，接收装置将接收的身份鉴别信息传送给车内控制系统，车内控制系统对身份鉴别信息进行认证，并根据认证结果控制车门锁紧与解锁，其特征在于：所述传感器为在受按压变形时能够在上下表面产生电压的压电元件，门把手本体的抓握部位上设置有凹槽，压电元件安装于凹槽内，其与凹槽底部留有供压电元件按压变形的间隙，压电元件的上、下表面分别设有导电金属片，导电金属片分别连接导线将压电元件两端的电压引出到电路板。

3.根据权利要求1所述的车门把手感应装置，其特征在于：所述唤醒装置为低频天线。

4.根据权利要求2所述的车门把手感应装置，其特征在于：所述唤醒装置和接收装置为同一射频识别器，其既可对客户身份识别器发出唤醒信号，又可接收客户身份识别器发出的身份识别鉴别信息。

5.根据权利要求2所述的车门把手感应装置，其特征在于：所述唤醒装置和接收装置为低频天线，其既可对客户身份识别器发出唤醒信号，又可接收客户身份识别器发出的身份识别鉴别信息。

6.根据权利要求1或2所述的车门把手感应装置，其特征在于：压电元件为压电薄膜片。

7.根据权利要求1或2所述的车门把手感应装置，其特征在于：压电元件为压电陶瓷片。

8.根据权利要求1或2所述的车门把手感应装置，其特征在于：压电元件上、下表面设置的导电金属片为铜片、银片或者其它导电性能优良的金属片。

9.根据权利要求1或2所述的车门把手感应装置，其特征在于：压电元件上表面设置的导电金属片为铜片，下表面设置的导电金属片为镀银层。

10.根据权利要求3或5所述的车门把手感应装置，其特征在于：低频天线的读取范围为一米。

11.根据权利要求4所述的车门把手感应装置，其特征在于：射频识别器的读取范围为一米。