一種用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路及車輛控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路，包括：環境電容，用于收集外部觸發信號；采樣電容Csample，與環境電容并聯至一電源，用以判斷是否具有外部觸發，傳感器電路還包括：溫度補償模塊，與采樣電容Csample連接，補償環境溫度對采樣電容Csample的容值的漂移，其中溫度補償模塊包括：至少一個補償電容，與采樣電容Csample并聯；溫度檢測單元，檢測環境溫度；控制單元，根據溫度檢測單元檢測的環境溫度控制補償電容補償采樣電容Csample的容值。采用上述技術方案后，可提高后備箱開啟系統的傳感器電路受溫度影響后的精確度，防止電容容值漂移。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及車輛控制領域，尤其涉及一種用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路及車輛控制系統。
技術介紹
隨著用戶對汽車舒適性及方便使用性要求的提高，智能后備箱開啟功能使用日益廣泛。參閱圖1，為該后備箱開啟系統的使用方式，當使用者雙手被占用無法主動開啟后備箱開關時，可以用腳輕踢后保險杠或用腳滑過后保險杠，使后保險杠周邊的環境電容發生改變，集成在后保險杠內的電容式傳感器通過檢測環境電容的變化，判斷是否為有效信號并傳輸觸發信號給控制模塊。上述系統的使用在提高了用戶使用的便捷性的同時，也對電路設計的穩定性有很高的要求。為避免環境變化對車輛安全性產生影響，后備箱智能開啟系統內的電容式傳感器電路中需要對相關的部件漂移做補償，以提高其采樣準確性。如圖2所示，現有的電容式傳感器采樣電路處理方式以基本的電阻電容充電/放電電路構成，通過對環境電容和采樣電容的充電量的不同，可以判斷環境電容是否發生變化即是否有外部觸發。由于汽車的使用環境溫度變換范圍很大，電容容值隨溫度變化而變化，當溫度過低或者過高時，電容值的變化會使采樣準確率降低，影響客戶使用體驗。因此需要一種在不同溫度環境中，通過硬件電路設計手段，提高電容傳感器在不同環境溫度下采樣的精確度，從而提高用戶使用的舒適性。
技術實現思路
為了克服上述技術缺陷，本專利技術的目的在于提供一種新型的用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路，可在不同環境下消除電容容值的漂移，提高后備箱開啟系統的用戶體驗。本專利技術公開了一種用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路，包括：環境電容，用于收集外部觸發信號；采樣電容Csample，與所述環境電容并聯至一電源，用以判斷是否具有外部觸發，所述傳感器電路還包括：溫度補償模塊，與所述采樣電容Csample連接，補償環境溫度對所述采樣電容Csample的容值的漂移，其中所述溫度補償模塊包括：至少一個補償電容，與所述采樣電容Csample并聯；溫度檢測單元，檢測所述環境溫度；控制單元，根據所述溫度檢測單元檢測的環境溫度控制所述補償電容補償所述采樣電容Csample的容值。優選地，所述控制單元包括所述至少一個開關元件及一控制器,至少一個所述的開關元件，與每一所述的一補償電容連接。優選地，每一所述補償電容的容值為所述采樣電容Csample容值的5％-15％。優選地，所述補償電容及開關元件為2個。優選地，所述控制單元包括PWM信號模塊，使所述控制單元向所述開關元件發送PWM信號。優選地，所述控制單元為單片機；調節所述PWM信號的占空比以控制所述開關元件的導通時間，從而所述補償電容的補償容值與所述補償電容的最大容值的百分比等于所述占空比。優選地，所述開關元件為三極管；所述三極管的基極與所述控制單元連接，集電極與所述補償電容連接，發射極接地。優選地，所述溫度檢測單元包括熱敏電阻。優選地，所述溫度補償模塊還包括至少一個采樣電阻；每一所述三極管連接有兩個采樣電阻R1和R2，所述采樣電阻R1連接于所述控制單元與所
述三極管的基極間，所述采樣電阻R2連接于所述三極管的基極與發射極間。本專利技術還公開了一種具有上述傳感器電路的車輛控制系統，包括車身控制模塊，所述車身控制模塊與所述傳感器電路通信連接。采用了上述技術方案后，與現有技術相比，具有以下有益效果：1.補償受環境溫度影響的環境電容的容值；2.提高傳感器電路的采樣精度，從而提高用戶體驗。附圖說明圖1為現有技術中后備箱開啟系統的使用方法示意圖；圖2為現有技術中后備箱開啟系統中傳感器電路的示意圖；圖3為符合本專利技術一優選實施例的傳感器電路系統示意圖；圖4為符合本專利技術一優選實施例的傳感器電路的電路示意圖；圖5為符合本專利技術一優選實施例的傳感器電路與車身控制模塊協作的系統示意圖。具體實施方式以下結合附圖與具體實施例進一步闡述本專利技術的優點。參閱圖3及圖4，分別為符合本專利技術一優選實施例中傳感器電路系統的系統結構圖及電路示意圖。用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路系統包括有：-環境電容，其采樣車輛周圍環境，從而接收用戶在后備箱附近所作的動作如碰觸、擦過等外部觸發信號；-采樣電容Csample，與環境電容并聯至一電源，由于外部觸發時對環境電容和采樣電容Csample的充電量將發生變化，因此，采樣電容可用于判斷是否存在有外部觸發；-溫度補償模塊，與采樣電容Csample連接，用于補償采樣電容的容值對溫度的漂移。如圖3中所示的，溫度補償模塊包括有：補償單元、控制單元
及溫度檢測單元，其中如圖4中所示的，補償單元包括有補償電容和開關元件，兩者一一對應，可以設置有多個補償電容和開關元件，補償電容與采樣電容Csample并聯，開關元件則與補償電容連接，可控制補償電容是否向采樣電容Csample進行補償。則電源在向環境電容和采樣電容充電Csample時，溫度檢測單元可包括熱敏電阻，檢測當前環境溫度，并將環境溫度數據發送至控制單元；控制單元接收后，根據不同車型標定的電容環境變化曲線，計算采樣電容Csample理想的容值，并與當前采樣電容Csample容值作比較，計算出應當補償的范圍，隨之，控制開關元件的導通從而使得補償電容接入電路中，相應地增加采樣電容Csample的容值，從而起到補償溫度漂移的作用。上述實施例中，開關元件可集成在控制單元中，與一控制器共同組成該控制單元，則在工藝上可封裝出貨，減少了工藝流程的復雜程度。一般而言，對采樣電容Csample受到溫度漂移而發生容值的變化，需要補償的容值只需要滿足采樣電容Csample的容值在設計期望誤差內，即采樣電容Csample總容值的90％-110％內即可。因此，補償電容的可選容值范圍也相應地增加，如補償電容的容值在采樣電容Csample容值的5％-15％即可。繼續參閱圖4，該優選實施例中，補償電容及開關元件的數量為2個，可定義為補償電容C1及補償電容C2，則該實施例中，若采樣電容Csample的容值由于溫度變化變為了Csample’，則可通過以下三種方式進行補償：①開通與補償電容C1連接的開關元件，關斷與補償電容C2連接的開關元件：此時采樣電容Csample的總容值為：Csample’+C1；②開通與補償電容C2連接的開關元件，關斷與補償電容C1連接的開關元件：此時采樣電容Csample的總容值為：Csample’+C2；③同時開通與補償電容C1連接的開關元件和與補償電容C2連接的開關元件：此時采樣電容Csample的總容值為：Csample’+C1+C2。一優選或可選實施例中，控制單元包括有PWM信號模塊，該PWM信號模塊向開關元件發送PWM信號，從而增加了控制開關元件開通和關斷的時間的功能。具體地，由于PWM信號的占空比可調，當調節PWM信號的占空比時，開關元件在一個周期內的導通時間占比則等于PWM信號的占空比，進一步地，則在一個周期內，補償電容所補償的平均容值與補償電容的最大容值之比等于該占空比。例如，當調節為占空比為x％時，開關元件的在一個周期T內的導通時間T*x％，則補償電容的平均容值為其最大容值Cmax的x％。由于PWM信號占空比可從0％調節至100％，則在0-Cmax的范圍內均可調節補償電容的容值，增加了溫度補償模塊所能補償的范圍。上述實施例中，PWM信號模塊根據電容溫度變化曲線自行調本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路，包括：環境電容，用于收集外部觸發信號；采樣電容Csample，與所述環境電容并聯至一電源，用以判斷是否具有外部觸發，其特征在于，所述傳感器電路還包括：溫度補償模塊，與所述采樣電容Csample連接，補償環境溫度對所述采樣電容Csample的容值的漂移，其中所述溫度補償模塊包括：至少一個補償電容，與所述采樣電容Csample并聯；溫度檢測單元，檢測所述環境溫度；控制單元，根據所述溫度檢測單元檢測的環境溫度控制所述補償電容補償所述采樣電容Csample的容值。

【技術特征摘要】
1.一種用于車輛后備箱開啟系統的傳感器電路，包括：環境電容，用于收集外部觸發信號；采樣電容Csample，與所述環境電容并聯至一電源，用以判斷是否具有外部觸發，其特征在于，所述傳感器電路還包括：溫度補償模塊，與所述采樣電容Csample連接，補償環境溫度對所述采樣電容Csample的容值的漂移，其中所述溫度補償模塊包括：至少一個補償電容，與所述采樣電容Csample并聯；溫度檢測單元，檢測所述環境溫度；控制單元，根據所述溫度檢測單元檢測的環境溫度控制所述補償電容補償所述采樣電容Csample的容值。2.如權利要求1所述的傳感器電路，其特征在于，所述控制單元還包括所述至少一個開關元件及一控制器,至少一個所述的開關元件，與每一所述的一補償電容連接。3.如權利要求2所述的傳感器電路，其特征在于，每一所述補償電容的容值為所述采樣電容Csample容值的5％-15％。4.如權利要求3所述的傳感器電路，其特征在于，所述補償電容及開關元件為2個。5.如權利要求2所述的傳感器電路...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周彤，沈巖，金紅賓，于偉，
申請(專利權)人：上海海拉電子有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31