一种基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法与流程

    专利查询2025-06-21  12


    本发明涉及车辆自动开门领域,具体地,涉及一种基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法。


    背景技术:

    1、汽车智能进入及启动系统是一种先进的汽车电子系统,它通过识别车辆授权的驾驶者,实现无钥匙进入和启动,从而提高了用户的驾驶体验。该系统通常依赖于低频天线来定位驾驶者的智能钥匙。天线作为一个感性器件,其性能表现高度依赖于其安装环境。由于现代汽车设计倾向于最大化车内空间,低频天线(如125khz)的安装位置越来越接近车体金属部分。天线靠近金属时,会因为涡流效应(eddy currents)导致天线的电感降低,并使谐振阻抗增大。这些变化会对系统的电气性能产生显著影响。

    2、低频驱动芯片自保护电压为45v,根据设计经验,为保证芯片电压安全,需要天线驱动端口电压低于39v。天线在理想环境(周边无钣金干扰)、距离钣金0mm、10mm、20mm和30mm的情况下的低频芯片vds电压值关系如表1。试验表明,当低频天线距离钣金越近,其低频芯片的vds电压就越高,低频烧毁风险就越大。在汽车上,高性能天线附近都存在金属部件(影响天线阻抗),为了满足车内、外最佳场强分布,天线一般装在b立柱或门板内,布置空间相对狭小。天线安装距离钣金过近,会导致天线驱动端口电压过高。

    3、表1.天线靠近钣金对应的控制器vds电压

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    6、低频智能进入及启动系统通常采用恒流驱动电路,这意味着电路中的电流保持恒定。然而,当天线的谐振阻抗增大时,驱动电路中的vds电压也随之增大。如果vds电压超过了低频驱动芯片的耐受电压(通常为耐压极限),将导致芯片过压烧毁。这种现象在实际使用中已经导致了多起智能进入系统失效的案例。现有技术中采用恒流驱动的智能进入及启动系统,无法根据天线的安装环境自动调节vds电压。为了避免驱动芯片过压烧毁,现有解决方案通常是降低驱动电流,这虽然降低了质量风险,但也牺牲了智能钥匙的性能和用户体验。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,当检测到不同的谐振阻抗时,能通过自动匹配电容,实现vds限压,使得低频驱动芯片不至于过压烧毁,且依然能达到最佳智能钥匙平台化标定效果。

    2、为实现上述技术效果,本发明采用如下所述技术方案:

    3、一种基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,包括以下步骤:

    4、步骤一:实时检测微控制单元mcu的a/d采样端口输出的电压信号,从而实时获得电路vds电压的变化情况;

    5、步骤二:mcu检测到电路vds电压升高时,判断此电压是否超过芯片的最高极限电压,如果芯片检测到电压超出极限值,根据vds电压大小,mcu的控制电路输出高电平,驱动电容开关阵列接入相应的电容校准回路,修正天线的谐振频率,让lc谐振始终处于最佳电压状态;

    6、步骤三:低频驱动电路产生正弦波电信号,驱动天线,让天线发射磁场信号,实现钥匙定位功能。

    7、优选地,步骤一中的a/d采样端口输出的电压信号为经过c4滤波,二极管建波,c5,c6再次滤波的高低随着天线电压变化的直流信号。

    8、优选地,步骤二中的mcu驱动电容开关阵列,修正天线的谐振频率具体包括:mcu控制电容开关电路的电容的吸合并控制三极管导通,三极管导通之后,相应的附加电容接入天线的电容c,使lc谐振频率降低,抵消天线靠近钣金导致的谐振频率升高,控制天线的谐振频率始终处于最佳状态。

    9、优选地,步骤三中的正弦波电信号频率为125khz。

    10、优选地,电容校准回路布置在主机印刷电路板或者天线内。

    11、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

    12、1、本发明提供的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法可以为主机厂释放天线布置空间,使天线的安装环境可以造型为主导,不需要限制附近金属条件,因此不受制于天线布置。

    13、2、本发明提供的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法可解决芯片因天线布置金属附件带来的过压烧蚀风险,同时还可保证零件性能,提高零件可靠度。

    14、3、本发明提供的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法能够实现vds电压自适应调节,适用于所有lc电路的控制器应用,也适用于不同车型的平台化推广,节约标定工时。



    技术特征:

    1.一种基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,其特征在于,步骤一中的a/d采样端口输出的电压信号为经过c4滤波,二极管建波,c5,c6再次滤波的高低随着天线电压变化的直流信号。

    3.根据权利要求1所述的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,其特征在于,步骤二中的mcu驱动电容开关阵列,修正天线的谐振频率具体包括:mcu控制电容开关电路的电容的吸合并控制三极管导通,三极管导通之后,相应的附加电容接入天线的电容c,使lc谐振频率降低,抵消天线靠近钣金导致的谐振频率升高,控制天线的谐振频率始终处于最佳状态。

    4.根据权利要求1所述的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,其特征在于,步骤三中的正弦波电信号频率为125khz。

    5.根据权利要求1所述的基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,其特征在于,电容校准回路布置在主机印刷电路板或者天线内。


    技术总结
    本发明提供了一种基于天线布置环境自适应限压的低频驱动控制方法,该方法依据天线布置环境,建立LC电路和VDS电压的关系模型。通过软硬件设计,采用AD采样电路获得电感造成的VDS升压幅度,使用通过电容校准电路降低相应幅度的VDS电压,电感和电容的自动切换实现VDS抵消,从而将VDS电压限制在芯片安全电压范围内,在保护芯片不被烧蚀的同时能保证该控制系统在最佳电器参数下工作,确保智能钥匙最大性能要求。

    技术研发人员:张迪,吴文杰,张金权,胡党旺,葛高杰,鄢宇,黄振中,涂彦坤,刘文文
    受保护的技术使用者:江铃汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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