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一文了解 “一脚踢” 感应尾门

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发布:zy_wawj 来源:
PostTime:11-2-2025 18:39
往车辆后备箱里放东西时,经常会碰到双手拎着袋子或抱着箱子,不方便开尾门的情况。而车辆有了“感应尾门”,就可以很方便的解决这个问题。1 感应尾门的基本概念“感应尾门”又称可感应脚步移动的电动尾门,是在电动 ...

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往车辆后备箱里放东西时,经常会碰到双手拎着袋子或抱着箱子,不方便开尾门的情况。而车辆有了“感应尾门”,就可以很方便的解决这个问题。


1 感应尾门的基本概念

“感应尾门”又称可感应脚步移动的电动尾门,是在电动尾门的基础上,增加了一个感应器。当人携带钥匙靠近车尾,并用脚轻扫或轻踢车辆尾部后保险杠或护板下方的感应区域时,感应器会检测到脚步动作,车辆就会自动开启后备箱尾门,这样就省去了伸手掏钥匙再触发电动尾门开关的过程。



“一脚踢”电动尾门。这种后备箱门的打开方式像是被一脚踢开一样,所以也被人们称为“一脚踢”尾门。安装在车尾下方的脚踢传感器在不同的车型中的位置也不同,有的在车尾中间,有的在车尾的一侧(比如左侧)。



感应尾门工作的基本原理是电动尾门控制器首先通过脚踢传感器检测到脚踢的动作,然后将检测到的动作信号发给PEPS或BPEPS(蓝牙车钥匙)。PEPS收到脚踢信号后会通过无线信号(射频或蓝牙)检测钥匙的位置,检测到钥匙在有效范围内(钥匙不在车内,在车尾附近)时,PEPS会向尾门控制器发出控制信号,通知电动尾门控制器对尾门进行解锁和抬升控制。2 脚踢传感器

感应尾门的关键部件就是脚踢传感器,想知道感应尾门是如何知道被踢的,就要先了解下脚踢传感器的类型及其工作原理,下面逐一进行介绍:





2.1 红外线传感器

红外线传感器是一种利用红外线的热辐射或光电效应的物理性质来进行测量的传感器。热辐射的原理是任何高于绝对零度的物体都会向外辐射能量,而辐射量与物体的温度直接相关。物体温度越高,其辐射出的红外线就越多,比如红外线电子测温仪器




光电效应的原理是当红外线照射到某些半导体材料上时,材料会吸收红外线并释放出电子,这种现象称为光电效应。利用光电效应也可以进行温度的测量。红外线传感器的优点是体积小,重量轻,功耗低,成本低,实现简单,在脚踢尾门中的应用比较早。

但是红外线的缺点也很明显,由于红外线是采用测温的原理,容易受到其它热源和光源的干扰,尤其是在夏天,当环境温度达到30℃到35℃,即环境温度与人体温度接近时,探测灵敏度会明显下降,甚至失灵。此外,红外线传感器只检测温度,无法对动作做识别判断,只要是有体温的物体包括猫狗等动物,都可以产生反应,容易造成尾门误打开的现象。


2.2超声波传感器

人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20Hz-20KHz范围内,而超过20KHz称为超声波。超声波传感器会向外发射超声波脉冲,当声波遇到物体时,部分声波会被反射回来,传感器则接收反射回来的声波。通过测量从发射到接收的时间差,就可以计算出声波的传播时间,从而得到物体与传感器之间的距离,超声波传感器适合短距离的测量,车辆上常用的倒车雷达就是超声波雷达。

超声波的优点是频率高、波长短、绕射现象小、方向性好。与红外线传感器不同的是,超声波传感器受障碍物影响较大,所以传感器安装时不能有遮挡,必须安装在车辆外部,行驶过程中一旦有泥土等异物覆盖表面就会影响检测。在阴雨天气时,雨滴也会吸收或分散超声波,从而改变超声波传感器的感应范围,导致无法检测到脚踢动作或误检测到脚踢动作。

2.3 电容式传感器电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,电容传感器是由两个电极组成的,它们之间形成了一个电场。

没有物体接近时,电场保持稳定,电容也是不变的,但是当有物体靠近时,会改变电场的分布,从而改变电容值。

脚踢尾门时,脚与电容传感器间会形成一个电容耦合,这个耦合会导致电容值发生变化,传感器监测电容值的变化并转换为电信号,ECU对采集到的电信号进行分析和处理,主要是对不同动作产生的电压波形变化大小和速度进行分析判断,如果判断为脚踢动作,就会向其它模块发送信号。通常采用两个传感器可增加方案可靠性,如下所示:


电容式尾门传感器,由于其成本低,安装方便快捷,感应灵敏,误判概率低等特点被广泛使用。当然,电容式脚踢传感器也有一些缺点,在极端温湿度环境下或灰尘和碎屑也会降低脚踢检测性能的可靠性,尤其是在寒冷的冬天,电导率会降低,这也会影响电容式传感器的响应灵敏度。

2.4 毫米波传感器
毫米波是无线电波中的一段,我们把波长为1~10毫米的电磁波称为毫米波(频率在30~300GHz之间)。毫米波传感器的检测原理与超声波类似,传感器先发射电磁波,电磁波碰到目标会产生反射回波,再接收回波,根据发射波与回波的时间差来测量物体的相对距离、相对速度和方位。但毫米波与超声波的机械振动不同,毫米波发射的是电磁波,机械波依赖于介质(固体、液体、气体)的传播,而电磁波不受介质影响,即使在真空中也能传播。温度波动会影响超声波传感器中声波的速度。随着温度的升高,声波的速度会加快,使得结果出现很大偏差,而毫米波传感器的速度不受温度影响。




毫米波可以轻易穿过尺寸比其波长小的障碍物,这些特点使得毫米波具有全天候的特性,就是无论在洁净空气中还是雨雾,烟尘,白天和黑夜的环境中,毫米波的性能都非常稳定,不会受到影响。毫米波雷达在车辆的ADAS相关功能上应用的比较多,比如门开预警系统。
另外,毫米波雷达由于监测距离远,视场范围大,使其能从远距离的各个方向检测脚踢姿势,这样用户不用靠近尾门就可以做出踢腿动作,更加的方便。当然,毫米波传感器方案在方便了用户的同时,也提高了软件的要求,比如车辆尾部人很多时,就需要通过软件算法来区分有效的动作,避免其它动作的干扰。软件算法识别结果:最后一个踢腿动作有效!


毫米波传感器体积小,精度高,容易安装、距离远,具有更多的优势。




3 小结
感应尾门方案中的脚踢传感器包括红外线传感器、超声波传感器、电容式传感器和毫米波传感器。红外线方案夏天高温时检测不灵敏,平时容易受动物干扰;超声波传感器有污泥、雨水覆盖或遮挡时会影响灵敏度;电容传感器容易受到异物干扰,尤其在冬天低温时检测不灵敏;毫米波传感器具有较好的全天候工作能力,但是也需要更好的软件算法与之匹配。使用车辆感应尾门时,对脚踢传感器的安装位置和性能特点越熟悉,使用时就会越方便!

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