CN110850183A - 一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法，涉及电子零部检测技术领域，包括屏蔽箱、3D天线、信号发生器、射频接收模块、上位机、下位机、驱动电源，3D天线包括三组检测线圈及线圈杆，三组检测线圈外缘包络形成球状结构，三组所述检测线圈之间的线圈杆围成矩形框架结构，智能钥匙固定托槽设置在检测线圈构成的球状结构的中心位置。本发明提供了检测自动化程度高、快速检测智能钥匙的场强情况、检测结果准确的一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法。

Description

一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电子零部检测技术领域，具体的说，它涉及一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法。

背景技术

随着汽车电子的快速发展，机械钥匙已经被智能遥控钥匙所取代。伴随着智能钥匙强大的无线定位功能，汽车驶入了无钥匙启动、无钥匙进入的时代。在新的需求背景下，人们对钥匙定位的稳定性和准确定要求越来越高。现阶段智能钥匙的生产多是检测按键的机械和功能，IMMO天线的功能，低频通讯，高频通讯，占用带宽等，而对于钥匙对场强的检测没有得到过多的重视。这样生产出来的钥匙虽然具备基本功能，但是存在定位不准，影响整车的使用体验，有待改进。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法，自动化程度高、智能钥匙场强检验准确。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种汽车智能钥匙自标定检测装置，包括工作台，所述工作台上设置有屏蔽箱、3D天线、信号发生器、射频接收模块、上位机、下位机、驱动电源，所述信号发生器、射频接收模块、上位机、下位机均与驱动电源电性连接，所述射频接收模块设置在屏蔽箱侧壁上；所述屏蔽箱包括放置腔，所述屏蔽箱体上活动设置有用于封闭放置腔的屏蔽门；所述放置腔中设置有安装板，所述安装板上设置有智能钥匙固定托槽；所述3D天线包括检测线圈及线圈杆；所述检测线圈设置有三组，所述检测线圈分别为x向、y向、z向，设x向、y向、z向分别对应空间坐标系中的x轴方向、y轴方向、z轴方向；每组所述检测线圈包括至少两个检测线圈，每组所述检测线圈相互平行，且各组所述检测线圈之间相互垂直；即：x向的检测线圈水平设置，y向与z向的检测线圈均垂直设置在x向的检测线圈上，且y向与z向的检测线圈相互垂直，三组检测线圈外缘包络形成球状结构；所述线圈杆设置在每组检测线圈之间，每组所述检测线圈之间的线圈杆至少设置有两根，两根所述线圈杆设平行设置，且三组所述检测线圈之间的线圈杆围成矩形框架结构；所述检测线圈与所述线圈杆均与信号发生器电性连接；所述智能钥匙固定托槽设置在设置在线圈杆围成的矩形框架结构中；所述信号发生器与所述射频接收模块均与下位机电性连接，所述上位机与下位机电性连接。

本发明进一步设置为：所述射频接收模块包括板载天线、高频接收芯片、单片机，所述板载天线与高频接收芯片电性连接，所述高频接收芯片与单片机电性连接。

本发明进一步设置为：所述屏蔽门上还开设有放置口，所述放置口正对智能钥匙固定固定工装，所述放置口一侧活动设置有放置门。

本发明进一步设置为：所述智能钥匙固定托槽设置在三组检测线圈外缘包络形成球状结构的中心位置。

本发明进一步设置为：所述智能钥匙固定托槽为塑料材质。

一种汽车智能钥匙自标定检测装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、确定智能钥匙ID：启动下位机使下位机给信号发生器下发确认指令，信号发生器通过3D天线发射低频信号，智能钥匙接收到确认指令低频信号后，智能钥匙自身发送高频信号，射频接收模块接收高频信号，并将高频信号携带的智能钥匙ID信息发送给上位机，确定智能钥匙ID；

S2、发送测试场强：启动下位机使下位机给信号发生器下发测试指令，信号发生器通过3D天线中x轴检测线圈及线圈杆发送读取场强指令及一段稳定的场强，设标准场强为Ex；

S3、测试反馈：智能钥匙的内部有三个两两互相正交的信号接收器，设分别为x1、y1、z1,其中x1接收器接收读取场强指令，且同时接收标准场强Ex，并将标准场强Ex信号传送至智能钥匙内部的CPU中，CPU生成反馈场强且将反馈场强通过信号发生器发出，设反馈场强为Ex1,下位机接收反馈场强Ex1后与标准场强Ex比较分析，判断是否需要校准，记录检测信息，并将检测信息上传给上位机；

S4、校准检测：如果步骤S3中的反馈场强Ex1大于或小于标准场强Ex，则下位机将驱动信号发生器通过3D天线中x轴检测线圈及线圈杆发送校准指令及一段校准场强，设校准场强为Exj,智能钥匙接收校准指令及校准场强Exj，并将校准场强Exj信号传送至智能钥匙内部的CPU中，CPU根据指令中及校准场强值和实际接收到的校准场强值，通过内部运算进行自校准，并生成回馈场强且将回馈场强通过信号发生器发出，设回馈场强为Exj1,下位机接收回馈场强Exj1后与较准场强Exj1比较分析，校准场强Exj1等于回馈场强Exj1记为较准成功，否则记为校准失败，将记录的校准信息上传给上位机；

S5、如果步骤S3中的反馈场强Ex1等于标准场强Ex，或步骤4中的回馈场强Exj1等于较准场强Exj1，则发送标准场强的线圈依次切换为3D天线中y轴、z轴的检测线圈及线圈杆，同时重复S3～S4步骤的检测、校准过程；

S6、根据步骤S1～S5的检测、校准结果，如果x轴、y轴、z轴的检测线圈均检测、校准相同，没有偏差，则智能钥匙标定成功，否则标定失败。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

在实际使用中，通过3D天线的x、y、z轴的检测线圈及线圈杆发出场强分别对智能钥匙中的x1、y1、z1的信号接收器进行检测、校准，同时智能钥匙中信号发生器将反馈场强或回馈场强发出，射频接收模块接收反馈场强或回馈场强，并将反馈场强或回馈场强发送至下位机中，下位机进行对比分析；下位机将对比分析后的数据记录并上传给上位机；使用者通过上位机可直观了解检测的智能钥匙的场强情况，实现对智能钥匙场强的检测，从而有助于保证智能钥匙定位的准确性，提高整车的使用体验。

附图说明

图1是本发明汽车智能钥匙自标定检测装置的整体轴测示意图；

图2是本发明3D天线及智能钥匙固定托槽的结构示意图；

图3是本发明汽车智能钥匙自标定检测装置的整体连接示意图；

图4是本发明汽车智能钥匙自标定检测装置的射频模块内部连接示意图；

图5是本发明汽车智能钥匙自标定检测装置的使用时流程图；

图6是本发明汽车智能钥匙自标定检测装置的工作原理示意图。

附图标记：1、工作台；101、放置柜；2、屏蔽箱；21、放置腔；22、屏蔽门；221、放置门；23；安装板；24、智能钥匙固定托槽；25、垫块；3、3D天线；31、检测线圈；32、线圈杆；4、信号发生器；5、射频接收模块；51、板载天线；52、高频接收芯片；53、MCU处理器；6、上位机；7、下位机；8、驱动电源。

具体实施方式

本发明提供一种汽车智能钥匙自标定检测装置及方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

参见附图1，一种汽车智能钥匙自标定检测装置，包括工作台1，工作台1上设置有屏蔽箱2、3D天线3、信号发生器4、射频接收模块5、上位机6、下位机7、驱动电源8，信号发生器4、射频接收模块5、上位机6、下位机7均与驱动电源8电性连接。射频接收模块5设置在屏蔽箱2侧壁上。工作台1中设置有放置柜101，上位机6设置在工作台1上表面，下位机7、驱动电源8、信号发生器4依次层叠设置在放置柜101中，下位机7设置在最底层。

屏蔽箱2为矩形箱体结构，其材质为金属材质，可有效避免屏蔽外部其它干扰信号，有助于提高检测结果的准确性。屏蔽箱2包括放置腔21，放置腔21为矩形腔体。屏蔽箱2体上活动设置有用于封闭放置腔21的屏蔽门22，屏蔽门22通过铰链铰接设置在放置腔21一侧宽度方向一侧。放置腔21中设置有安装板23，安装板23为塑料材质，通过螺栓固定在放置腔21底壁上。安装板23上表面通过胶水粘结固定有塑料垫块25。垫块25上表面上通过胶水粘结固定有智能钥匙固定托槽24，智能能钥匙托槽为塑料材质。安装板23、垫块25、智能钥匙托槽均为塑料材质，可有效避免在检测过程中出现磁化现象，有助于保证检测结果的准确性。

屏蔽门22上开设有放置口，放置口正对智能钥匙托槽开设，屏蔽门22背离智能钥匙托槽一侧通过铰链铰接设置有放置门221，放置门221设置在放置口一侧。使用者在进行智能钥匙的取放时，可直接通过打开放置门221进行取放，从而大大提高智能钥匙取放的便捷性。

结合附图2，3D天线3包括检测线圈31及线圈杆32，检测线圈31为圆形线圈，线圈杆32为竖直杆状；检测线圈31设置有三组，所述检测线圈31分别为x向、y向、z向，设x向、y向、z向分别对应空间坐标系中的x轴方向、y轴方向、z轴方向。每组检测线圈31包括至少两个检测线圈31，本实施例中，每组线圈设置有两个。每组检测线圈31相互平行，且各组所述检测线圈31之间相互垂直。即：x向的检测线圈31水平设置，y向与z向的检测线圈31均垂直设置在x向的检测线圈31上，且y向与z向的检测线圈31相互垂直，三组检测线圈31外缘包络形成球状结构。线圈杆32设置在每组检测线圈31之间，每组检测线圈31之间的线圈杆32至少设置有两根，线圈杆32插设在各组检测线圈31中，线圈杆32设平行设置，且三组检测线圈31之间的线圈杆32围成矩形框架结构。检测线圈31、线圈杆32均与信号发生器4通过导线电性连接。

智能钥匙固定托槽24设置在设置在线圈杆32围成的矩形框架结构中，且智能钥匙固定托槽24设置在三组检测线圈31外缘包络形成的球状结构的中心位置，有助于保证智能钥匙在检测时，接收场强信号。

结合附图4-5，信号发生器4、射频接收模块5均与下位机7电性连接，上位机6与下位机7电性连接。信号发生器4为RIGOL-DG1022U型号，驱动电源8为FRD-A-车身控制器性能测试仪，其对外提供9-16V直流电压，检测输出电压及电流情况。下位机7为RackMount-PC-510-D型号的工控电脑主机，winXP系统，内部安装labview编写的上位程序。上位机6为台式电脑或笔记本电脑。

射频接收模块5包括板载天线51、高频接收芯片52、MCU处理器53，板载天线51与高频接收芯片52电性连接，高频接收芯片52与MCU处理器53电性连接，MCU处理器53与下位机7电性连接。本实施例中，高频接收芯片52的型号为PQJ7911，MCU处理器53的型号为MC9S12XS128。智能钥匙内设CPU的型号为NXP-NCF29A1。

参见附图5-6，汽车智能钥匙自标定装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、确定智能钥匙ID：启动下位机7使下位机7给信号发生器4下发确认指令，信号发生器4通过3D天线3发射低频信号，智能钥匙接收到确认指令低频信号后，智能钥匙自身发送高频信号，射频接收模块5接收高频信号，并将高频信号携带的智能钥匙ID信息发送给上位机6，确定智能钥匙ID；

S2、发送测试场强：启动下位机7使下位机7给信号发生器4下发测试指令，信号发生器4通过3D天线3中x轴检测线圈31及线圈杆32发送读取场强指令及一段稳定的场强，设标准场强为Ex；

S3、测试反馈：智能钥匙的内部有三个两两互相正交的信号接收器，设分别为x1、y1、z1,其中x1接收器接收读取场强指令，且同时接收标准场强Ex，并将标准场强Ex信号传送至智能钥匙内部的CPU中，CPU生成反馈场强且将反馈场强通过信号发生器4发出，设反馈场强为Ex1,下位机7接收反馈场强Ex1后与标准场强Ex比较分析，判断是否需要校准，记录检测信息，并将检测信息上传给上位机6；

S4、校准检测：如果步骤S3中的反馈场强Ex1大于或小于标准场强Ex，则下位机7将驱动信号发生器4通过3D天线3中x轴检测线圈31及线圈杆32发送校准指令及一段校准场强，设校准场强为Exj,智能钥匙接收校准指令及校准场强Exj，并将校准场强Exj信号传送至智能钥匙内部的CPU中，CPU根据指令中及校准场强值和实际接收到的校准场强值，通过内部运算进行自校准，并生成回馈场强且将回馈场强通过信号发生器4发出，设回馈场强为Exj1,下位机7接收回馈场强Exj1后与较准场强Exj1比较分析，校准场强Exj1等于回馈场强Exj1记为较准成功，否则记为校准失败，将记录的校准信息上传给上位机6；

S5、如果步骤S3中的反馈场强Ex1等于标准场强Ex，或步骤4中的回馈场强Exj1等于较准场强Exj1，则发送标准场强的线圈依次切换为3D天线3中y轴、z轴的检测线圈31及线圈杆32，同时重复S3～S4步骤的检测、校准过程；

S6、根据步骤S1～S5的检测、校准结果，如果x轴、y轴、z轴的检测线圈31均检测、校准相同，没有偏差，则智能钥匙标定成功，否则标定失败。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种汽车智能钥匙自标定检测装置，包括工作台(1)，其特征在于，所述工作台(1)上设置有屏蔽箱(2)、3D天线(3)、信号发生器(4)、射频接收模块(5)、上位机(6)、下位机(7)、驱动电源(8)，所述信号发生器(4)、射频接收模块(5)、上位机(6)、下位机(7)均与驱动电源(8)电性连接，所述射频接收模块(5)设置在屏蔽箱(2)侧壁上；

所述屏蔽箱(2)包括放置腔(21)，所述屏蔽箱(2)体上活动设置有用于封闭放置腔(21)的屏蔽门(22)；所述放置腔(21)中设置有安装板(23)，所述安装板(23)上设置有智能钥匙固定托槽(24)；

所述3D天线(3)包括检测线圈(31)及线圈杆(32)；所述检测线圈(31)设置有三组，所述检测线圈(31)分别为x向、y向、z向，设x向、y向、z向分别对应空间坐标系中的x轴方向、y轴方向、z轴方向；每组所述检测线圈(31)包括至少两个检测线圈(31)，每组所述检测线圈(31)相互平行，且各组所述检测线圈(31)之间相互垂直；即：x向的检测线圈(31)水平设置，y向与z向的检测线圈(31)均垂直设置在x向的检测线圈(31)上，且y向与z向的检测线圈(31)相互垂直，三组检测线圈(31)外缘包络形成球状结构；所述线圈杆(32)设置在每组检测线圈(31)之间，每组所述检测线圈(31)之间的线圈杆(32)至少设置有两根，所述线圈杆(32)设平行设置，且三组所述检测线圈(31)之间的线圈杆(32)围成矩形框架结构；所述检测线圈(31)、所述线圈杆(32)均与信号发生器(4)电性连接；

所述智能钥匙固定托槽(24)设置在设置在线圈杆(32)围成的矩形框架结构中；

所述信号发生器(4)、所述射频接收模块(5)均与下位机(7)电性连接，所述上位机(6)与下位机(7)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车智能钥匙自标定检测装置，其特征在于，所述射频接收模块(5)包括板载天线(51)、高频接收芯片(52)、MCU处理器(53)，所述板载天线(51)与高频接收芯片(52)电性连接，所述高频接收芯片(52)与MCU处理器(53)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车智能钥匙自标定检测装置，其特征在于，所述屏蔽门(22)上还开设有放置口，所述放置口正对智能钥匙固定托槽(24)，所述放置口一侧活动设置有放置门(221)。

4.根据权利要求1所述的一种汽车智能钥匙自标定检测装置，其特征在于，所述智能钥匙固定托槽(24)设置在三组检测线圈(31)外缘包络形成球状结构的中心位置。

5.根据权利要求1或4所述的一种汽车智能钥匙自标定检测装置，其特征在于，所述智能钥匙固定托槽(24)为塑料材质。

6.一种汽车智能钥匙自标定检测装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、确定智能钥匙ID：启动下位机(7)使下位机(7)给信号发生器(4)下发确认指令，信号发生器(4)通过3D天线(3)发射低频信号，智能钥匙接收到确认指令低频信号后，智能钥匙自身发送高频信号，射频接收模块(5)接收高频信号，并将高频信号携带的智能钥匙ID信息发送给上位机(6)，确定智能钥匙ID；

S2、发送测试场强：启动下位机(7)使下位机(7)给信号发生器(4)下发测试指令，信号发生器(4)通过3D天线(3)中x轴检测线圈(31)及线圈杆(32)发送读取场强指令及一段稳定的场强，设标准场强为Ex；

S3、测试反馈：智能钥匙的内部有三个两两互相正交的信号接收器，设分别为x1、y1、z1,其中x1接收器接收读取场强指令，且同时接收标准场强Ex，并将标准场强Ex信号传送至智能钥匙内部的CPU中，CPU生成反馈场强且将反馈场强通过信号发生器(4)发出，设反馈场强为Ex1,下位机(7)接收反馈场强Ex1后与标准场强Ex比较分析，判断是否需要校准，记录检测信息，并将检测信息上传给上位机(6)；

S4、校准检测：如果步骤S3中的反馈场强Ex1大于或小于标准场强Ex，则下位机(7)将驱动信号发生器(4)通过3D天线(3)中x轴检测线圈(31)及线圈杆(32)发送校准指令及一段校准场强，设校准场强为Exj,智能钥匙接收校准指令及校准场强Exj，并将校准场强Exj信号传送至智能钥匙内部的CPU中，CPU根据指令中及校准场强值和实际接收到的校准场强值，通过内部运算进行自校准，并生成回馈场强且将回馈场强通过信号发生器(4)发出，设回馈场强为Exj1,下位机(7)接收回馈场强Exj1后与较准场强Exj1比较分析，校准场强Exj1等于回馈场强Exj1记为较准成功，否则记为校准失败，将记录的校准信息上传给上位机(6)；

S5、如果步骤S3中的反馈场强Ex1等于标准场强Ex，或步骤4中的回馈场强Exj1等于较准场强Exj1，则发送标准场强的线圈依次切换为3D天线(3)中y轴、z轴的检测线圈(31)及线圈杆(32)，同时重复S3～S4步骤的检测、校准过程；

S6、根据步骤S1～S5的检测、校准结果，如果x轴、y轴、z轴的检测线圈(31)均检测、校准相同，没有偏差，则智能钥匙标定成功，否则标定失败。

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