一種車用無線傳輸系統(tǒng)及傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛能量傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種車用無線傳輸系統(tǒng)及傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車接插件是目前汽車市場上普遍使用的一種部件。它的作用非常單純:在電路內(nèi)被阻斷處或孤立不通的電路之間，架起溝通的橋梁，使電流流通，使電路實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，從而控制車身的設(shè)備動(dòng)作。然而，由于接插件的硬件接口不同，使用場合限制以及存在使用壽命問題所帶來的安全隱患大大限制了其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。汽車有線接插件在自身設(shè)計(jì)以及應(yīng)用方面存在以下不足:
[0003]1.硬件接口種類繁多，不同汽車產(chǎn)品對(duì)接插件有不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，造成了有線接插件在物理層面各不統(tǒng)一，這對(duì)汽車相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面帶來了麻煩即不得不考慮有線接插件在物理面的形狀尺寸；
[0004]2.使用場合存在很多限制，有線接插件存在導(dǎo)線連接部分，然而某些汽車部件需要非常良好的密封，或者某些汽車部件的安裝位置不方便連接線的走線，這對(duì)汽車相關(guān)部件的設(shè)計(jì)安裝以及走線問題是比較大的挑戰(zhàn)；
[0005]存在使用壽命問題，有線接插件存在導(dǎo)線部分的連接，在和汽車運(yùn)動(dòng)機(jī)械部分的連接方面，隨著汽車機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)，機(jī)械部件會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)線的拉伸和縮放，這會(huì)降低接插件部分的連接可靠性，甚至帶來安全隱患問題。
[0006]因此，已逐漸開發(fā)出了無線信號(hào)傳輸或能量傳輸?shù)膫鬏敺绞?，但無論是哪種傳輸方式，仍無法完全擺脫有線傳輸能量或信號(hào)的媒介。
[0007]因此，需要一種新型的連接車內(nèi)導(dǎo)線及各部件的傳輸方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種車用無線傳輸系統(tǒng)，徹底摒棄了有線傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式，利用無線的接插件同時(shí)傳輸能量及控制信號(hào)。
[0009]本發(fā)明公開了一種車用無線傳輸系統(tǒng)，包括電源、發(fā)射模塊及至少一個(gè)接收模塊，所述電源向所述發(fā)射模塊供應(yīng)電能，每一所述接收模塊連接一汽車環(huán)境檢測裝置，所述發(fā)射模塊包括一發(fā)射線圈及主微控制單元，每一所述接收模塊包括一接收線圈及次微控制單元；所述發(fā)射線圈諧振產(chǎn)生一磁場，并通過所述磁場將所述電能傳輸至所述接收線圈；所述接收線圈通過磁場耦合接收所述電能；所述主微控制單元產(chǎn)生一控制信號(hào)，并通過AM調(diào)制將所述控制信號(hào)加載至所述電能，所述電能攜所述控制信號(hào)一同傳輸至所述接收線圈；所述次微控制單元通過AM解調(diào)分離所述控制信號(hào)，所述接收線圈將分離后的電能及控制信號(hào)傳輸至所述汽車環(huán)境檢測裝置。
[0010]優(yōu)選地，所述汽車環(huán)境檢測裝置為溫度傳感器、雨量傳感器、胎壓傳感器、陽光傳感器、雷達(dá)檢測裝置，超聲波檢測裝置，紅外檢測裝置中的一種或多種。
[0011]優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈與連接有所述溫度傳感器的接收線圈的距離為60cm。
[0012]優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈與連接有所述雨量傳感器的接收線圈的距離為55cm。
[0013]優(yōu)選地，每一接收線圈與所述發(fā)射線圈的中心線的偏移角小于等于30°。
[0014]優(yōu)選地，所述接收模塊還包括:負(fù)載調(diào)制電路，所述發(fā)射模塊還包括:負(fù)載解調(diào)電路，所述負(fù)載調(diào)制電路將所述汽車環(huán)境檢測裝置的狀態(tài)信息從所述接收線圈反饋至所述發(fā)射線圈；所述負(fù)載解調(diào)電路將所述汽車環(huán)境檢測裝置的狀態(tài)信息解調(diào)并發(fā)送至所述主微控制單元。
[0015]優(yōu)選地，所述接收模塊包括波形解析單元，解析所述控制信號(hào)并將解析后的控制信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的汽車環(huán)境檢測裝置。
[0016]優(yōu)選地，所述波形解析單元為硬件門控或1C芯片。
[0017]本發(fā)明還公開了一種車用無線傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，所述傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射模塊及至少一個(gè)接收模塊，包括以下步驟:S1:所述發(fā)射模塊諧振產(chǎn)生一磁場，通過所述磁場將電能傳輸至接收模塊；S2:所述發(fā)射模塊通過AM調(diào)制將控制信號(hào)加載至所述電能上，使所述接收模塊同時(shí)接收所述電能及控制信號(hào)；S3:所述接收模塊通過AM解調(diào)分離所述電能及控制信號(hào)，并將所述電能及控制信號(hào)傳輸至與所述接收模塊連接的汽車環(huán)境檢測裝置。
[0018]優(yōu)選地，還包括以下步驟:S4:所述接收模塊通過負(fù)載調(diào)制將所述汽車環(huán)境檢測裝置的狀態(tài)信息從所述接收線圈反饋至所述發(fā)射線圈；S5:所述發(fā)射模塊通過負(fù)載調(diào)制將所述汽車環(huán)境檢測裝置的狀態(tài)信息接收并解調(diào)。
[0019]采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0020]1.無線傳輸模式米用空間磁場傳輸，穩(wěn)定性好。
[0021]2.由于采用電磁諧振技術(shù)，無線傳輸?shù)挠行Ь嚯x可以達(dá)到米級(jí)，而且在線圈的位置要求上相對(duì)比較寬松，并且不需要發(fā)送與接收端線圈嚴(yán)格對(duì)齊。
[0022]3.維護(hù)方便，快捷，簡單。
[0023]4.采取無線的空間磁場傳輸，不存在有線接插件的線接口，擺脫了有線接插件密集線束的弊端，同時(shí)由于沒有直接的電氣連接，前后級(jí)相互隔離，不會(huì)出現(xiàn)短路，信號(hào)串?dāng)_等錯(cuò)誤，安全性高。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明無線傳輸系統(tǒng)中能量傳輸流程示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明無線傳輸系統(tǒng)中信號(hào)傳輸流程示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明無線傳輸系統(tǒng)中發(fā)射模塊能量傳輸流程示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明無線傳輸系統(tǒng)中接收模塊能量傳輸流程示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中發(fā)射線圈與接受線圈設(shè)置的位置圖；
[0029]圖6為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中發(fā)射模塊安裝位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0031]參閱圖1至圖4，分別為本發(fā)明無線傳輸系統(tǒng)中能量傳輸及信號(hào)傳輸流程示意圖及發(fā)射模塊和接收模塊內(nèi)部能量傳輸流程示意圖。本發(fā)明中，車用無線傳輸系統(tǒng)包括有電源、發(fā)射模塊及至少一個(gè)接收模塊。電源與發(fā)射模塊連接，并提供電力至發(fā)射模塊。而每一接收模塊與一汽車環(huán)境檢測裝置如溫度傳感器或雨量傳感器連接，用于將電能或信號(hào)直接傳送至汽車環(huán)境檢測裝置。為了使發(fā)射模塊與接收模塊間通過無線的方式傳輸，在發(fā)射模塊內(nèi)設(shè)置有一發(fā)射線圈及主微控制單元，每一接收模塊內(nèi)則設(shè)置有接收線圈及次微控制單元。電源發(fā)送電力至發(fā)射模塊后，發(fā)射線圈將諧振產(chǎn)生一磁場，通過該磁場，可將發(fā)射線圈接收到的電力向外發(fā)送至接收線圈，接收線圈通過磁場耦合接收電能，從而完成無線傳輸能量的過程。電磁耦合諧振技術(shù)本質(zhì)上是依靠磁場傳遞能量，通過諧振線圈間磁場的耦合，借助發(fā)射和接收線圈產(chǎn)生的共振實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸。同時(shí)與發(fā)射線圈連接的主微控制單元在磁場產(chǎn)生后，采用AM調(diào)制將其本身產(chǎn)生的控制信號(hào)加載到電能上，利用能量波形作為基波，在電能傳輸?shù)耐瑫r(shí)，攜帶著控制信號(hào)一同傳輸?shù)浇邮站€圈。在接收線圈接收到控制信號(hào)后，與接收線圈連接的次微控制單元通過AM解調(diào)將控制信號(hào)從電能中分離，分離后的電能及控制信號(hào)隨后被傳輸至汽車環(huán)境檢測裝置。
[0032]在上述實(shí)施例中，與接收模塊連接的汽車環(huán)境檢測裝置為溫度傳感器或雨量傳感器?？梢岳斫獾氖牵渌嚟h(huán)境檢測裝置如胎壓傳感器、陽光傳感器、車外聲音傳感器、雷達(dá)檢測裝置，超聲波檢測裝置，紅外檢測裝置等設(shè)置在車身上或車體外部檢測裝置均可適用在本實(shí)施例中。由于這些汽車環(huán)境檢測裝置一般設(shè)置在車身上或車體外，與車內(nèi)電源及中央控制單元有線連接時(shí)，必然會(huì)有部分電線穿過車體或直接裸露在外，造成危險(xiǎn)。因此，本發(fā)明特別適用于上述汽車環(huán)境檢測裝置。
[0033]根據(jù)上述實(shí)施例中能量及信號(hào)的傳輸方式，在溫度傳感器和雨量傳感器接收到了電能及控制信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作如:開啟、關(guān)閉、調(diào)溫、調(diào)速等。為了了解相應(yīng)的汽車環(huán)境檢測裝置是否已成功執(zhí)行相應(yīng)的操作，溫度傳感器和雨量傳感器將把包含執(zhí)行操作后的狀態(tài)的狀態(tài)信息發(fā)送至與其連接的次微控制單元，次微控制單元?jiǎng)t對(duì)該狀態(tài)信息進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，以負(fù)載調(diào)制波的形式從接收線圈反饋至發(fā)射線圈。