201123798 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種遙控門鎖，特別是關於一種被動式遙控車門開關裝 置及傳感器距離判斷方法。 【先前技術】 目前’被動式遙控門鎖(Passive Keyless Entry, PKE)已經成為高階車 種的一個主流配備，同時也快速普及到大部分的通用車款上。採用被動式 遙控門鎖技術的車，車主只要將傳感器隨身攜帶就能自動開啟車門，可免 除按壓傳感器上按鍵的麻煩，也可省去忘記關閉門鎖的麻煩。被動式遙控 門鎖系統，是目前真正能達成智慧型門鎖功能的產品，不過，其必須在靈 敏度、干擾以及耗電量滿足市場所需。 習知的被動式遙控車門開關裝置1之系統架構，如「第1圖」所示者， 主要由基地台10與傳感器20所構成。其動作流程說明如下： A. 基地台1〇以125KHZ頻率(低頻，|_F, Low Frequency)發射控制命 令’其透過基地台控制單元11控制LF發射器13並藉由LF天線15發射 一組控制命令，其中包含了控制碼； B. 傳感器20經由三副正交125KHz LC諧振天線(25X, 25Y, 25Z)與LF 接收器23接收基地台10所傳遞之控制命令，其平時即進行接收125kHz 訊號並加以解析出控制命令； C·若控制命令有效，傳感器20透過一個UHF發射器22與UHF天線 24發射響應’其透過傳感器控制單元21 αυΗ|τ訊號傳出一組加密數據； D_基地台1〇透過uhf接收器12接收UHF訊號，並將訊號傳遞至基 201123798 地台控制單元11 ’若加密數據正確’則基地台10經由UHF天線14接收 訊號後’由UHF接收器12處理後送至基地台控制單元11，再啟動車門開 關。 透過此種雙向傳輸控制瑪的方式，可讓系統的安全性大大提高。 此外，在以電池供電的傳感器應用中，使用UHF超高頻頻段，最大通 訊距離約為100公尺；但LF(125kHz)則只有幾公尺。於是，採用雙頻段的 傳感器’其通訊距離受125kHz基地台命令作用距離的限制。此外，由於低 φ 頻訊號的非傳播特性，125kHz訊號會隨距離增加而快速衰減β例如，假設 基地台輸出300Vpp左右的天線電壓，則由大約3公尺外的傳感器線圈天 線所感應的電壓僅為3mVpp左右’與應用環境的噪音級(wh丨te N〇ise)相 當。 除了通訊距離的問題外，在開鎖與上鎖的過程中，常常會出現一些因 通訊邊界而使得開鎖與上鎖的過程不穩定狀況。請參考第2圖，其為安裝 於汽車當中的被動式遙控車門鎖的低頻發射器範圍的示意圖，圓C1畫出了 籲距離D1(例如，半徑3公尺)的範圍，圓C2以距離D2畫出(例如，半徑5 公尺)的範圍。假設在距離D1的傳輸距離可讓傳感器接收到時，傳感器即 可發出訊號較強的高頻訊號，進而將門鎖開啟。傳感器3〇在距離D3時， 其小於距離D1 ’而在距離D4時則大於距離D1。 如果使用者恰好在距離D1的邊界遊走時，例如，在距離D3與距離 D4間游走，就會造成傳感器一下收到訊號而開鎖，一下未收到訊號而上鎖， 來來回回地進行開關的動作，將使得車門鎖的損耗增加，進而容易使車門 鎖損壞。 4 201123798 此種因使用者在邊界移動所產生的問題，有必要進行解決，以使得被 動式遙控車門裝置更加人性化。 【發明内容】 鑒於以上先前技術的問題，本發明提出一種被動式遙控車門開關裝 置’包含：基地台端與傳感器端。其中’基地台端包含：高頻接收器，用 以接收高頻訊號所包含之身份瑪；低頻發射器，用以發射低頻訊號所包含 之識別碼；基地台控制單元，連接高頻接收器與低頻發射器，用以控制高 Φ 頻接收器以接收高頻訊號並解碼身份碼’控制低頻發射器以發射低頻訊號 而包含識別碼’並控制車門鎖之開關；及功率調整模組，連接低頻發射器 與基地台控制單元，用以動態調整低頻發射器之發射功率。傳感器包含： 高頻發射器，用以發射高頻訊號；低頻接收器，用以接收低頻訊號；傳感 器控制單元，連接高頻發射器與低頻接收器，用以控制低頻接收器接收識 別碼後，編程身份碼並控制高頻發射器發射出去。 本發明更提出一種被動式遙控車門開關裝置之傳感器距離判斷方法， • 用以判斷傳感器與基地台之第一距離，包含下列步驟：由基地台供應低頻 訊號第一發射功率；接收到傳感器所回傳之高頻訊號後，遞減供應第一發 射功率；及依據停止接收到高頻訊號後之遞減之第一發射功率，計算傳感 器之第一距離。 本發明尚提出一種被動式遙控車門開關裝置之傳感器距離判斷方法， 用以判斷傳感器與基地台之第一距離，包含下列步驟：由基地台供應低頻 訊號第一發射功率；未接收傳感器所回傳之高頻訊號，遞增供應第一發射 功率；及依據接收到高頻訊號後之遞増之第一發射功率，計算傳感器之第 m 5 201123798 一距離。 本發明另提a-種被動式遙控車⑽置之傳感肢離觸方法， 用以判斷傳«與基地台之第-距離，包含τ列步驟：由基地台供應低頻 訊號第-發射功率；若未收到傳感器所回傳之高頻訊號，供應低頻訊號之 第二發射功率，其令’第二發射功率大於第一發射功率；若發射第一發射 功率後，接收賴感ϋ朗傳之高頻概後，遞減供應第—魏功率；若 發射第二發射功率後，接收到傳感器所回傳之高頻訊號後，遞減供應第二 • 發射功率；及依據停止接收到高頻訊號後之必成之第一發射功率,第二發射 功率，計算傳感器之第一距離。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特 舉數個較佳實施例’並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 請參考第3圖’其為本發明之被動式遙控車門開關裝置2之功能方塊 圖’其包含有：基地台30與傳感器20。其中，基地台30的組成為：UHF % 接收器12與UHF天線14，用以接收高頻訊號所包含之身份碼；[_F發射 器13與LF天線15，用以發射低頻訊號所包含之識別碼；基地台控制單元 11，連接UHF接收器12與LF發射器13,用以控制UHF接收器12以接 收高頻訊號並解碼身份碼，控制LF發射器13以發射低頻訊號而包含識別 碼，並控制車門鎖之開關；及功率調整模組16,連接LF發射器13與基地 台控制單元11，用以動態調整LF發射器13之發射功率。傳感器20則包 含：UHF發射器22與UHF天線24，用以發射高頻訊號；LF接收器23 與LC諧振天線25Χ, 25Υ, 25Ζ，用以接收低頻訊號；及傳感器控制單元 201123798 21 ’連接UHF發射器22與LF接收器23,用以控制LF接收器23接收識 別碼後，編程身份碼並控制UHF發射器22發射出去。 其中’高頻訊號係可採用VHF頻段或者UHF頻段的頻率，例如，UHF頻 段可選自以下頻率所組成之群組：315MHz、433MHz、868MHz、915MHz、 2.4GHz。而低頻訊號可採用125kHz。此外，功率調整模組16可與基地台控 制單元11整合為一單晶片。 藉由功率調整模組16的增加，本發明可控制LF發射器13的發射功率， Φ 亦即，控制其發射的有效距離。經由此種有效距離的控制，基地台控制單 元11即可計算出傳感器20與基地台30的相對距離。再透過不同時間點的 距離取得，即可得知傳感器20是朝基地台30移動或者遠離。如此的資訊， 即可提供有效地車門鎖的開關控制，進而避免先前技術的缺憾。 接下來，請參考第4圖，本發明之被動式遙控車門開關裝置之傳感器 距離判斷方法流程圖，第一具體實施例，包含以下的步驟： 步驟102 :供應低頻第一發射功率；其係以遙控車門開關裝置供應。 鲁第-發射功率可以採用5公尺、4公尺、3公尺等等所換算的發射功率。 步驟104 :接收高頻回應訊號?若未接收到，即表示傳感器距離過遠， 進行下步驟繼續發送第一發射功率之低頻訊號。 步驟106 :遞減供應低頻第一發射功率。基地台接收到傳感器所回傳 之高頻訊號後，遞減供應該第一發射功率。以5公尺之第-發射功率為例， 發射功率遞減可以5公尺、4·5公尺、4公尺、3.5公尺、3公尺、2.5公尺、 2公尺依序進行。 • 8 ·接收南頻回應訊號?若仍然接收到，即表示傳感器距離比發[^ 7 201123798 射距離還近。 步驟110 :取得物件第一距離。依據停止接收到高頻訊號後之遞減之第 -發射功率’計算傳感器之第H以前述的遞減範圍來說當位於4 公尺時’仍可接收到傳感器的回應訊號，而位於3 5公尺時職法接收到傳 感器的回應訊號’即可觸傳感器位於4公尺與3 5公尺的範圍内。 步驟112 .經過第-時間，取得物件第二距離。取得第一距離後以相 同的方法，經過第-時間後取得帛二距離。例如，每Q1秒計算—次第二距 離。 步驟114 :確認物件接近或遠離。依據第一距離與第二距離之差即可 判斷傳感器之接近/遠離/靜止。例如，第一次伽傳感器的位置為距離4公 尺〜3.5公尺範圍内’而第二次偵測到傳感器的位置為距離3 5公尺公尺 範圍内，即可判定傳感器接近中。反之，則為遠離。若前後兩次的距離均 未改變，則為靜止。 如此，透過發射功率遞減的方式，即可約略計算出傳感器與基地台的 ® 相對距離，進而判斷出傳感器是離開或者接近，當然，亦可判斷傳感器是 否為靜止狀態。這些資訊將可有效地協助基地台做正確的開鎖判斷動作。 此外，前述的距離幾公尺，實際上係為相對的概念。在程式設計上， 可採用所謂的脈波工作週期(Duty cycle)的方式來控制。亦即，以前述的第 一發射功率為滿載的工作週期(100% Duty),遞減的方式可以g〇% Duty, 80% Duty, 70% Duty…等方式來進行控制。而實際的距離會因為發射器本 身的差異性或者實際操作環境的差異性而有所差異。以上的距離概念僅為 用於說明時方便，並非用以限制本發明。 201123798 第4圖所揭示的為以遞減法來進行相對距離的觸，可採 進行相對位置的撕，請參料5圖，本發明之被動式遙控車門開關裝置 之傳感器距離判斷方法流程圖，第一具鍾實施例，包含以下的步驟： 步驟122 ·供應低頻第-發射功率；其係以遙控車門開關裝置供應。 第-發射神可以採^ 1公尺、15公尺、2公尺料所的發射功率。 步驟124 :接收高頻回應訊號?若接收到，即表示傳感器距離很近應 位於車内。此時，可至步驟13〇，取得第一距離。 126 ··遞增供應低頻第一發射功率。若基地台未接收到傳感器所 回傳之高頻訊號，遞增供應該第一發射功率以探尋傳感器的位置。以5公 尺之第一發射功率為例，發射功率遞增可以彳公尺、15公尺、2公尺、2 5 公尺、3公尺、3.5公尺、4公尺…依序進行。 步驟128 .接收南頻回應訊號?若接收到，gp表示傳感器距離比發射距 離還近。於是，可進入步驟130，取得第一距離。 步驟129 :第一發射功率達最高預設功率?於步驟128中，若未接收到 _ 鬲頻回應訊號，即表示無傳感器位於感測範圍内，可回到步驟122的第一 功率的設定值。 步驟130 :取得物件第-距離。依據開始接收到高頻訊號後之遞增之 第-發射功率’計算傳感器之第一距離。以前述的遞絲圍來說，當位於 3.5公尺時，未接收到傳感器的回應訊號，而位於4公尺時則接收到傳感器 的回應訊號，即可判斷傳感器位於3.5公尺與4公尺的範圍内》 步驟132 .經過第一時間，取得物件第二距離。取得第一距離後，以 相同的方法，經過第一時間後取得第二距離。 201123798 步驟134 :確認物件接近或遠離。依據第一距離與第二距離之差，即 可判斷傳感器之接近/遠離/靜止。例如，第一次偵測傳感器的位置為距離3 5 公尺〜4公尺範圍内，而第二次偵測到傳感器的位置為距離3.5公尺〜3公尺 範圍内，即可判定傳感器接近中。反之，則為遠離。若前後兩次的距離均 未改變，則為靜止》 接下來，請參考第6圖，本發明之被動式遙控車門開關裝置之傳感器 距離判斷方法流程圖，第三具體實施例，包含以下的步驟： 步驟142 :供應低頻第一發射功率；其係以遙控車門開關裝置供應。 第一發射功率可以採用5公尺、4公尺、3公尺等等所換算的發射功率。 步驟144 :接收高頻回應訊號?若未接收到，即表示傳感器距離大於第 一發射功麵代㈣_，進行轉發送更大騎功率之倾訊號。 若接收到高頻訊號，則進行步驟152。 步驟146 :供應低頻第二發射功率；其係以遙控車門開關裝置供應。 第二發射功率可以·大於第—發射功率者，如第-發射功率為5公尺、4 公尺、3公尺等等所換算的發射功率，第二發射功率可以採用6公尺、5公 尺、4公尺等所換算的發射功率。或者，第二發射功率採用第一發射功率的 兩倍0 步驟1明.接收尚頻回應訊號?若未接收到，即表示傳感$距離大於第 二發射功率所代表的距離，射_第—發射功率發送低頻訊號。如此， 可降低發射功率，而能節省耗^若接收到高頻訊號，則進行步驟15〇。 步驟150 :遞減賴低頻帛二發射功率。基地台接收到傳感器所回傳 之高頻訊賴，遞減供舰第二發射轉。以5公尺之第二發射功率為例， 201123798 發射力率遞減可以5公尺、4 5公尺、4公尺、3.5公尺、3公尺、2.5公尺、 2公尺···依序進行。接著’進行步驟154。 步驟152 .遞減供應低頻第—發射功率。基地台接收到傳感器所回傳 之门頻訊號後’遞減供應該第—發射功率。以5公尺之第-發射功率為例， 發射力率遞減可以5公尺、4 5公尺、4公尺、公尺、3公尺、2 5公尺、 2公尺…依序進行。接著，進行步驟154。 步驟154 :取得物件第一距離。依據停止接收到高頻訊號後之遞減之 第發射功率或第二發射功率，計算傳感器之第一距離。以前述的遞減範 圍來說’备位於4公尺時，仍可接收到傳感器的回應訊號，而位於3.5公 尺時則無法接收到傳感器的回應訊號，即可判斷傳感器位於4公尺與3.5 公尺的範圍内。 步驟156 :經過第一時間，取得物件第二距離。取得第一距離後，以 相同的方法，經過第一時間後取得第二距離。例如，每〇1秒計算一次第二 距離。 步驟158 .確認物件接近或遠離。依據第一距離與第二距離之差，即 可判斷傳感器之接近/遠離/靜止。例如，第一次偵測傳感器的位置為距離4 公尺〜3_5公尺範圍内，而第二次偵測到傳感器的位置為距離3 5公尺〜3公 尺範圍内，即可判定傳感器接近中。反之，則為遠離。若前後兩次的距離 均未改變，則為靜止。 如此’透過發射功率遞減的方式，即可約略計算出傳感器與基地台的 相對距離’進而判斷出傳感器是離開或者接近，當然，亦可判斷傳感器是 否為靜止狀態。這些資訊將可有效地協助基地台做正確的開鎖判斷動作。 11 201123798 在開鎖與上鎖的控制上，可採取以下的幾種簡易的作法： 丨·當傳感器接近且進入至一開鎖距離時，進行開鎖。 丨丨·當傳感器靜止且進入至一開鎖距離時，不進行動作。 ⑴·當傳感器遠離且離開一開鎖距離時，進行上鎖。 實際上，控綱鎖與上鎖的方法有非常多種。基本上皆可採用本發 明的距離判定方法而獲得較良好的開鎖與上鎖結果。 雖然本發明之較佳實施例揭露如上所述，然其並非用以限定本發明’ # 任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範園内，當可作些許之更 動與潤飾’因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍 所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係為習知技術之被動式遙控車門開關裝置之功能方塊圖； 第2圖係為傳感器位於不同距離時被動式遙控車門開關裝置可能發生之問 題不意圖；及 修 第3圖係為本發明之被動式遙控車門開關裝置之功能方塊圖； 第4圖係為本發明之被動式遙控車門開關裝置之傳感器距離判斷方法流程 圖，實施例一； 第5圖係為本發明之被動式遙控車門開關裝置之傳感器距離判斷方法流程 圖，實施例二；及 第6圖係為本發明之被動式遙控車門開關裝置之傳感器距離判斷方法流程 囷，實施例三。 【主要元件符號說明】 [S] 12 201123798
10 基地台 11 基地台控制單元 12 UHF接收器 13 LF發射器 14 UHF天線 15 LF天線 16 功率調整模組 20 傳感器 21 傳感器控制單元 22 UHF發射器 23 LF接收器 24 UHF天線 25X X軸LF諧振天線 25Y X轴LF諧振天線 25Z Z軸LF諧振天線