车辆后备箱自动开启设备和方法
【专利摘要】本公开提供了一种车辆后备箱自动开启设备和方法，该设备包括：手持装置，由用户携带，周期性发送第一信号；测距装置，安装在车辆车体上，在接收到来自手持装置的第一信号时，测量用户与车辆的距离，并在所测距离满足预定条件时发送指示开启后备箱的第二信号；以及控制装置，安装在车辆车体上，在接收到来自测距装置的第二信号时，控制是否开启后备箱。根据本公开的实施例，用户只需要走近后备箱，后备箱便可自动开启，使用起来十分方便，也提高了自动开启后备箱的成功率。
【专利说明】车辆后备箱自动开启设备和方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及车辆自动控制技术，尤其涉及车辆后备箱自动开启。
【背景技术】
[0002]汽车工业已经有百年历史，近年来随着技术的发展，汽车变得越来越智能、越来越方便。奔驰、大众、福特等一些汽车厂商推出了汽车后备箱自动开启功能。
[0003]以上厂商汽车后备箱自动开启功能的基本原理是:汽车底盘下装有一个定位传感器，用户手中有一个距离传感器；当驾驶员走近汽车时，定位传感器开启；如果用户手中有物品，要放入后备箱，用户走到后备箱处，将脚在后备箱下面的汽车底盘处横扫；当定位传感器感知到用户脚运动时，使后备箱开启。目前感知用户脚运动使用的通常是微波多普勒技术。微波多普勒技术的操作需要一定条件:一是物体要在微波感应区内，最好在微波波束的焦点区；二是在微波感应区内的物体要进行相对于微波传输方向的运动，运动速度越快，感应越灵敏。
[0004]在这种技术中，定位传感器的定位敏感点很小，如果用户脚没有横扫到定位传感器的敏感点上，后备箱无法打开。由于定位传感器安装在汽车底盘下，用户的脚不容易准确定位车下微波波束的感应区，更不容易产生相对于微波波束的快速运动，很难满足以上条件，导致感应用户脚运动的准确率大大下降。同时这种技术对于用户而言使用起来也比较麻烦。实际情况是，没有经过训练的用户，自动打开后备箱的成功率不高。
[0005]需要一种车辆后备箱自动开启技术，能够解决现有技术存在的至少一些问题。
【发明内容】
[0006]本公开的示例实施例提供了一种车辆后备箱自动开启设备，包括:
[0007]手持装置，由用户携带，周期性发送第一信号；
[0008]测距装置，安装在车辆车体上，在接收到来自手持装置的第一信号时，测量用户与车辆的距离，并在所测距离满足预定条件时发送指示开启后备箱的第二信号；以及
[0009]控制装置，安装在车辆车体上，在接收到来自测距装置的第二信号时，控制是否开启后备箱。
[0010]在一个实施例中，测距装置可以安装在车辆后部保险杠中央处，对于用户可见。
[0011]在一个实施例中，手持装置与测距装置按照近程无线通信协议进行通信，所述近程无线通信协议包括蓝牙协议；测距装置与控制装置按照近程无线通信协议进行通信，或者经由符合预定标准的有线连接进行通信，所述预定标准包括CAN总线标准。
[0012]在一个实施例中，测距装置包括第一通信模块，第一测距模块，第二测距模块和第二通信模块，第一通信模块接收第一信号；第一测距模块根据所述近程无线通信协议，测量用户与车辆的第一距离，并在第一距离满足第一预定条件时产生激活第二测距模块的第一指令；第二测距模块在由所述第一指令激活时，采用预定的测距方法测量用户与车辆的第二距离，并在第二距离满足第二预定条件时产生指示开启后备箱的第二指令；第二通信模块根据第二指令发送第二信号。
[0013]在一个实施例中，第一预定条件包括第一距离小于第一阈值，第二预定条件包括第二距离小于第二阈值。第一和第二阈值例如可以分别是1.5米和0.2米。
[0014]在一个实施例中，第一测距模块包括蓝牙测距模块，第二测距模块包括超声传感器，预定的测距方法包括超声测距方法。
[0015]在一个实施例中，控制装置在接收到第二信号时，控制检测车辆速度是否为零，如果车辆速度为零，产生开启后备箱的控制命令，如果车辆速度不为零，发出指示后备箱不可开启的警报。
[0016]在一个实施例中，控制装置通过车载诊断模块(OBD)检测车辆速度是否为零，车载诊断模块(OBD)根据控制命令，通过车体控制模块(BCM)开启后备箱。
[0017]在一个实施例中，控制装置车载诊断模块(OBD)检测后备箱是否开启，如果后备箱未开启，控制装置重新产生开启后备箱的控制命令。
[0018]在一个实施例中，在后备箱开启后，控制装置向测距装置发送关闭测距功能的关闭命令，测距装置根据关闭命令关闭第一和第二测距模块。
[0019]本公开的示例实施例还提供了一种车辆后备箱自动开启方法，包括:
[0020]用户携带的手持装置周期性发送第一信号；
[0021]安装在车辆车体上测距装置在接收到来自手持装置的第一信号时，测量用户与车辆的距离，并在所测距离满足预定条件时发送指示开启后备箱的第二信号；以及
[0022]安装在车辆车体上的控制装置在接收到来自测距装置的第二信号时，控制是否开启后备箱。
[0023]根据本公开的实施例，用户不需要用脚或身体其他部位区定位感应区或产生快速运动，用户只需要走近后备箱，后备箱便可自动开启，使用起来十分方便，也提高了自动开启后备箱的成功率。
[0024]蓝牙测距技术利用全方向性的无线信号传播，能够定位各方向上O到200米的物体。超声传感器能够准确定位O到3米的物体，定位精度可达毫米级，并且超声波传播方向性很强，能够准确判断用户是否直接走向后备箱。两种测距技术结合使用，进一步提高了自动开启后备箱的成功率。
[0025]当测距装置安装在车辆尾部中央时，对于用户的肉眼可见，用户也很容易掌握自己相对于测距装置的方向和距离，这也有助于用户的方便使用，而无需任何特殊训练。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]根据结合附图阅读的以下描述，本发明的以上和其他方面、特征和优点将变得清楚明白，其中类似的参考数字表示相同的元件。
[0027]图1示出了根据本公开实施例的车辆后备箱自动开启设备的示意框图:
[0028]图2示意性示出了控制装置和测距装置在车辆上的安装位置；
[0029]图3示出了图1中测距装置的示意框图；
[0030]图4示出了根据本公开实施例的车辆后备箱自动开启方法的示意流程图；以及
[0031]图5示出了根据本公开实施例的车辆后备箱自动开启方法的更详细的示意流程图。
【具体实施方式】
[0032]下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0033]在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0034]结合附图描述本公开的示例实施例。图1示出了根据本公开实施例的车辆后备箱自动开启设备的示意框图。该自动开启设备包括手持装置10、测距装置12和控制装置14。在一个实施例中，这些装置之间可以按照近程无线通信协议进行通信。近程无线通信协议包括蓝牙协议，例如蓝牙4.0。测距装置12和控制装置14可以在初始安装并建立无线连接后一直保持连接，或者采用轮询机制，周期性地建立和保持连接。手持装置10和测距装置12可以分别具有工作在发射模式和接收模式的无线通信模块，用于两者之间的无线连接和通信。在另一实施例中，手持装置10与测距装置12可以按照近程无线通信协议进行通信，而测距装置12和控制装置14之间可以经由符合预定标准的有线连接进行通信，例如经由CAN总线建立和保持连接。
[0035]手持装置10由用户携带，周期性发送第一信号。例如手持装置10可以包括蓝牙手柄，按照例如30秒的周期发射信号。蓝牙手柄的电源例如可以采用电池。在这种情况下，第一信号是符合蓝牙协议的无线信号。
[0036]图2示意性示出了测距装置12和控制装置14在车辆上的安装位置。这些安装位置只是示例性的，可以根据设计要求，在任何其他位置安装。
[0037]测距装置14安装在车辆车体上，例如安装在车辆尾部保险杠中央处，对于用户的肉眼可见，使得用户很容易掌握自己相对于测距装置的方向和距离。当用户逐渐走近车辆时，测距装置12接收到手持装置10发射的第一信号，建立与手持装置10的连接，并开始测量用户与车辆的距离。在所测距离满足预定条件时，测距装置12发送指示开启后备箱的第二信号。测距装置12的电源例如可以采用电池，或者可以使用车载电池。如上所述，第二信号可以通过符合近程无线通信协议(例如蓝牙协议)的无线连接传输，也可以通过符合预定标准(例如CAN总线标准)的有线连接传输。下面将参照图2更详细地描述测距装置12。
[0038]控制装置14安装在车辆车体上，例如可以安装在车辆方向盘下方靠近车载诊断模块(OBD)的位置处。控制装置14在接收到来自测距装置的第二信号时，控制是否开启后备箱。具体地，控制装置14在接收到第二信号时，通过OBD检测车辆速度是否为零，如果车辆速度为零，产生开启后备箱的控制命令，如果车辆速度不为零，发出指示后备箱不可开启的警报。OBD根据控制命令，通过车体控制模块(BCM)开启后备箱。此外，控制装置14还通过OBD检测后备箱是否开启，如果后备箱未开启，控制装置14重新产生开启后备箱的控制命令。在另一实施例中，如果后备箱未开启，在经过预定时间(例如，I分钟)之后，手持装置10和测距装置12再次建立连接，并重复测距和信号发送动作，控制装置14再次判断是否开启后备箱。
[0039]OBD和BCM是公知的车载功能模块，具有检测车速和开启后备箱的功能，为简明起见，这里省略对其的详细描述。
[0040]在后备箱开启后，控制装置14向测距装置12发送关闭测距功能的关闭命令，测距装置12根据关闭命令关闭其测距功能。
[0041]图3示出了图1中测距装置12的示意框图。测距装置12可以包括第一测距模块120，第二测距模块122、第一通信模块124和第二通信模块126。第一测距模块120可以根据近程无线通信协议，测量用户与车辆的第一距离，并在第一距离满足第一预定条件时产生激活第二测距模块的第一指令。第二测距模块122可以在由所述第一指令激活时，采用预定的测距方法测量用户与车辆的第二距离，并在第二距离满足第二预定条件时产生指示开启后备箱的第二指令。第一通信模块124可以接收第一信号，第二通信模块126可以根据第二指令发送第二信号。在一个实施例中，第一和第二通信模块均是无线通信模块，可以集成为一个通信模块。在另一实施例中，第一通信模块124可以是无线通信模块，无线接收第一信号，第二通信模块126可以是有线通信模块，经由例如CAN总线发送第二信号。
[0042]在一个实施例中，第一预定条件包括第一距离小于第一阈值，第二预定条件包括第二距离小于第二阈值。第一和第二阈值例如可以分别是1.5米和0.2米。
[0043]在一个实施例中，第一测距模块120包括蓝牙测距模块。当前的蓝牙测距技术利用全方向性的无线信号传播，能够定位各方向上O到200米的物体。蓝牙测距属于无线测距的范畴，电磁波在传输过程中，随着传输距离增大，电磁波的信号强度变小。如果发射功率不变，接收装置相同，则接收信号强度(RSSI,Received Signal Strength Indicator)会随着和发射器距离的增加而变小。由此，通过对接收信号强度的判断，可以判断发射器和接收器之间的距离。在蓝牙测距技术中，如果发射器与接收器的距离不大于1.5米，则RSSI值基本上成比例减少；如果距离大于1.5米，由于反射波的影响等，RSSI不减少而是上下波动。在根据本公开实施例的在汽车后备箱自动开启设备中，如果第一测距模块120测量到的无线信号的RSSI随距离成比例减小，则可以判断用户距离汽车尾部小于等于1.5米。
[0044]在一个实施例中，第二测距模块122包括超声传感器，采用超声测距方法。超声传感器能够准确定位O到3米的物体，定位精度可达毫米级，并且超声波传播方向性很强。当安装在车辆尾部时，超声传感器能够准确判断用户是否直接走向后备箱。具体地，超声波传感器的发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时计时器开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物(例如走向车辆尾部的人)就立即返回来，超声波传感器的接收器收到反射波，计时器就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340米/秒，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离S，即，s = 340t/2。两种测距技术结合使用，提高了判断用户是否希望开启后备箱的准确率，并提高了自动开启后备箱的成功率。
[0045]第一通信模块124和第二通信模块126可以如上所述地分别与手持装置10和控制装置14建立和保持连接，进行信号通信。在一个实施例中，第一通信模块124可以与第一测距模块120集成在一起。
[0046]在后备箱开启后，控制装置14向测距装置12发送关闭测距功能的关闭命令，测距装置12根据关闭命令关闭第一测距模块120和第二测距模块122。这样，可以节省电力，延长电源使用时间。
[0047]以上虽然采用超声测距方法描述了第二测距模块122的示例实施方式，但是本公开不限于此，还可以采用其他多种测距技术。例如，磁场定位技术，在许多无钥匙进入技术中使用，定位精度可以达到厘米级。光学三角定位技术，其光源通常使用小功率激光。但是如果设置在车辆尾部，光学传感器可能会被污物封堵，影响使用效果。激光雷达测距技术同样面临光学三角定位技术的缺点，同时激光雷达技术的成本还要高些。利用微波线性调频器的微波测距雷达技术，它以调频连续波原理为基础，因其探测近距离的优越的性能而广泛应用于飞行近地高度表，汽车防撞，工业物位的高精度，高速度测控，因其为光速返射测量，反应速度快，其微波能量能很好的穿过非电介材质，测量精度不受雾，泡沫，粉尘，蒸汽及容器形状影响。这种测量技术可以用于车辆后备箱自动开启，但目前成本高。
[0048]图4示出了根据本公开实施例的车辆后备箱自动开启方法的示意流程图。如图4所示，在步骤400，用户携带的手持装置10周期性发送第一信号。在步骤402，安装在车辆车体上测距装置12在接收到来自手持装置10的第一信号时，测量用户与车辆的距离，并在所测距离满足预定条件时发送指示开启后备箱的第二信号。在步骤404，安装在车辆车体上的控制装置14在接收到来自测距装置12的第二信号时，控制是否开启后备箱。
[0049]图5示出了根据本公开实施例的车辆后备箱自动开启方法的更详细的示意流程图。如图5所示，在步骤500，控制装置14与测距装置12建立连接。如果连接未成功建立，在步骤526控制装置14发出报警，并重新建立连接，直至成功。如果连接成功建立，则在步骤502，测距装置12通过第一通信模块124接收手持装置10发射的信号，与手持装置10建立连接。如果连接未成功建立，则重复步骤502，直至成功建立。如果连接成功建立(例如当用户拿着手持装置10走近车辆并到达距车辆一定距离内时)，在步骤504，测距装置12利用第一测距模块120测量与手持装置10之间的距离。在步骤506，第一测距模块120判断所测距离是否小于第一阈值，例如1.5米。如果不小于1.5米，则返回步骤504继续测量。如果小于1.5米，第一测距模块120产生激活第二测距模块122的第一指令。在步骤508，第二测距模块122由第一指令激活，并测量与手持装置10之间的距离。在步骤510，第二测距模块122判断所测距离是否小于第二阈值，例如0.2米。如果不小于0.2米，则返回步骤508继续测量。如果小于0.2米，在步骤512产生并通过第二通信模块126发送开启后备箱的第二指令给控制装置14。在步骤514，控制装置14通过OBD检测车辆速度是否为零。如果不为零，则在步骤516发出后备箱不可开启的警报。如果车速为零，则在步骤518，控制装置14发出开启后备箱的控制命令。在步骤520，控制装置14通过OBD检测后备箱是否成功开启，如果成功开启，则在步骤522向测距装置12发送关闭第一和第二测距模块的关闭指令。如果未成功，则在步骤524等待预定时间，例如I分钟，返回步骤502，重复上述流程。
[0050]以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了后备箱自动开启设备和方法的众多实施例。在这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本发明的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。
[0051]虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种车辆后备箱自动开启设备，包括: 手持装置，由用户携带，周期性发送第一信号； 测距装置，安装在车辆车体上，在接收到来自手持装置的第一信号时，测量用户与车辆的距离，并在所测距离满足预定条件时发送指示开启后备箱的第二信号；以及 控制装置，安装在车辆车体上，在接收到来自测距装置的第二信号时，控制是否开启后备箱。
2.根据权利要求1所述的设备，其中手持装置与测距装置按照近程无线通信协议进行通信，所述近程无线通信协议包括蓝牙协议； 测距装置与控制装置按照近程无线通信协议进行通信，或者经由符合预定标准的有线连接进行通信，所述预定标准包括CAN总线标准。
3.根据权利要求2所述的设备，其中测距装置包括第一通信模块，第一测距模块，第二测距模块和第二通信模块， 第一通信模块接收第一信号； 第一测距模块根据所述近程无线通信协议，测量用户与车辆的第一距离，并在第一距离满足第一预定条件时产生激活第二测距模块的第一指令； 第二测距模块在由所述第一指令激活时，采用预定的测距方法测量用户与车辆的第二距离，并在第二距离满足第二预定条件时产生指示开启后备箱的第二指令； 第二通信模块根据第二指令发送第二信号。
4.根据权利要求3所述的设备，其中第一预定条件包括第一距离小于第一阈值，第二预定条件包括第二距离小于第二阈值。
5.根据权利要求3所述的设备，其中第一测距模块包括蓝牙测距模块，第二测距模块包括超声传感器，预定的测距方法包括超声测距方法。
6.根据权利要求1所述的设备，其中控制装置在接收到第二信号时，控制检测车辆速度是否为零，如果车辆速度为零，产生开启后备箱的控制命令，如果车辆速度不为零，发出指示后备箱不可开启的警报。
7.根据权利要求6所述的设备，其中控制装置通过车载诊断模块OBD检测车辆速度是否为零， 车载诊断模块OBD根据控制命令，通过车体控制模块BCM开启后备箱。
8.根据权利要求7所述的设备，其中控制装置通过车载诊断模块OBD检测后备箱是否开启，如果后备箱未开启，控制装置重新产生开启后备箱的控制命令。
9.根据权利要求3所述的设备，其中在后备箱开启后，控制装置向测距装置发送关闭测距功能的关闭命令， 测距装置根据关闭命令关闭第一和第二测距模块。
10.根据权利要求1所述的设备，其中测距装置安装在车辆后部保险杠中央处，对于用户可见。
11.一种车辆后备箱自动开启方法，包括: 用户携带的手持装置周期性发送第一信号； 安装在车辆车体上测距装置在接收到来自手持装置的第一信号时，测量用户与车辆的距离，并在所测距离满足预定条件时发送指示开启后备箱的第二信号；以及 安装在车辆车体上的控制装置在接收到来自测距装置的第二信号时，控制是否开启后备箱。
【文档编号】E05F15/20GK104213795SQ201410343220
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】肖敏, 胡敏, 胡馨 申请人:肖敏, 胡敏, 胡馨