CN213442454U - 汽车无钥匙进入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车无钥匙进入装置，包括电源模块、触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、LF驱动模块、UHF模块和门把手LF天线；触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、LF驱动模块和UHF模块均与电源模块连接，触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、LF驱动模块和UHF模块均与微控制器连接，LF驱动模块与门把手LF天线连接。本实用新型电路结构简单，稳定可靠，通过与智能钥匙进行双向通信从而验证智能钥匙的合法性，加强了车辆防盗保护，不仅为用户提供了便利，还提升了其安全性。

Description

汽车无钥匙进入装置

技术领域

本实用新型涉及汽车交通领域，具体涉及一种汽车无钥匙进入装置。

背景技术

近年来，由于汽车电子技术在汽车智能化、安防等领域的广泛应用，形形色色的汽车电子产品如雨后春笋般出现在当前市场上。正是这些智能电子控制系统的配备与使用，汽车用户才得以享受到舒适感和高科技体验感。与此同时，汽车使用的方便性与快捷性也逐步引起用户的热议。

遥控钥匙进入系统（Remote Keyless Entry，简称RKE）是目前轿车普遍采用的门禁系统，车门的解、闭锁功能是通过用户操作遥控钥匙上的按键来控制完成的。当检测到遥控钥匙上的按键被按下时，轿车车身控制模块（BCM）接收到该钥匙中高频发射模块发出的指令信息，然后控制车门门锁进行解锁或闭锁动作。不可否认，首先，遥控钥匙RKE系统比传统的机械钥匙具有很大的优势，不仅体现在用户操作使用的便捷性上，还在车辆防盗性上也有明显提升。但是，这种遥控钥匙进入系统的所有功能都必须要经过按压遥控钥匙的按钮来完成，因而需要用户时常拿出遥控钥匙做出相关的按压动作。其次，我国遥控钥匙进入系统所采用的载波频率值为典型的433.92 MHz，该频率具有远达数十米的传输能力。但该系统的通信方式为单向通信，这就造成了通过它传输的数据可能会受干扰而丢失，而与其是否加密无关。在该系统使用过程中，常发生因密码被复制或使用同频干扰方式而引起车辆被盗的事故，因此该通信方式成为遥控钥匙进入系统十分突出的缺点。而轿车智能无钥匙进入控制系统（Passive Entry/Passive Start,简称PEPS），即被动式进入和启动系统，在国内也被称作智能无钥匙系统，是在遥控钥匙进入系统RKE技术的基础上发展起来的全新的汽车安防技术。显而易见，研究和开发国产轿车智能无钥匙进入控制系统的工作显得是十分现实和尤为重要。

我国在智能无钥匙进入系统方面的研究与国外在该领域的技术发展相比，存在明显的落后。国内的汽车电子技术发展本身起步较晚，整个发展历程也相对缓慢，主要以学习和扩展国外先进技术为主。对于国内智能无钥匙进入系统而言，制约其发展的关键因素之一是国内尚未有成熟的独立的芯片厂商来提供用于该系统设计的专用芯片。所以，国内对智能无钥匙进入控制系统的研发依赖于引入国外成熟的设计方案，在此基础上根据国内整车厂商的功能需求进行二次开发，包括增减一些部件或功能，生成一套定制的智能无钥匙进入控制系统。目前，国内汽车市场上的智能无钥匙系统大多数是由国外研发、国内生产的，所以系统研发的自主化将逐步引起汽车行业的重视。该系统亦将成为各大汽车厂商之间品牌竞争的重要手段之一。

综上所述，需要提供一种新型的汽车无钥匙进入装置，来解决为以下技术问题：传统汽车遥控进入钥匙系统在使用过程中，因为通信方式为单向通信，这就造成了通过它传输的数据可能会受干扰而丢失，而与其是否加密无关，从而造成引起车辆被盗的事故。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，即提供一种汽车无钥匙进入装置，本汽车无钥匙进入装置整体电路简单，稳定可靠，通过与智能钥匙进行双向通信从而验证智能钥匙的合法性，加强了车辆防盗保护，不仅为用户提供了便利，还提升了其安全性。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种汽车无钥匙进入装置，包括电源模块、触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、LF驱动模块、UHF模块和门把手LF天线；

所述触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、LF驱动模块和UHF模块均与电源模块连接，所述触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、LF驱动模块和UHF模块均与微控制器连接，所述LF驱动模块与门把手LF天线连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述微控制器采用芯片MC9S08DZ60 。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述的电源模块包括12V电源和芯片TLE4271，所述芯片TLE4271的引脚1与12V电源连接，所述芯片TLE4271的引脚3与芯片MC9S08DZ60的引脚11连接，芯片TLE4271的引脚6与芯片MC9S08DZ60的引脚2连接，所述芯片TLE4271的引脚7用于输出5V电源。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述触摸式门把手输入控制模块包括电容C10、电容C11、电阻R8、电阻R9和74LS14芯片，所述电容C10和电阻R8的一端同时与门把手电容传感器连接，所述电阻R8另一端分别与电阻R9、电容C11和74LS14芯片的引脚1连接，电容C10、电阻R9和电容C11的另一端连接地线，74LS14芯片的引脚7连接地线，74LS14芯片的引脚14连接5V电源，74LS14芯片的引脚2与芯片MC9S08DZ60的引脚3连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述按键开关输入控制模块包括四个微动开关，四个微动开关的一端同时连接地线；一个微动开关的另一端依次通过二极管D4和电阻R10连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D5和电阻R11连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D6和电阻R12连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D7和电阻R13连接5V电源；二极管D4的正极与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端通过电容C15连接地线，且电阻R14的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚62连接；二极管D5的正极与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端通过电容C14连接地线，且电阻R15的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚63连接；二极管D6的正极与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端通过电容C13连接地线，且电阻R16的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚64连接；二极管D7的正极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端通过电容C12连接地线，且电阻R17的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚61连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述解闭锁输出控制模块包括电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、三极管Q2、三极管Q3和二极管D8，所述电阻R18的一端与芯片MC9S08DZ60的引脚16连接，电阻R18的另一端同时与电阻R19的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R19的另一端和三极管Q2的发射极均连接地线，三极管Q2的集电极同时与二极管D8的负极、三极管Q3的基极和电阻R20的一端连接，电阻R20另一端和三极管Q3的集电极均与12V电源连接，三极管Q3的发射极同时与二极管D8的正极和电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端用于与车身控制器BCM连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述LF驱动模块包括芯片TLE4207、电容CP6、电容CP7、电容C20、电容C21、电容C22、单租R25和电阻26，所述芯片TLE4207的引脚1与LF电源控制模块的MOS管QM1的漏极连接，芯片TLE4207的引脚1通过电容CP6连接地线，且通过电容CP7连接地线，芯片TLE4207的引脚3、引脚4、引脚5、引脚10、引脚11和引脚12均连接地线，芯片TLE4207的引脚6与芯片MC9S08DZ60的引脚36连接，芯片TLE4207的引脚7与芯片MC9S08DZ60的引脚37连接，芯片TLE4207的引脚8与芯片MC9S08DZ60的引脚46连接，且引脚8通过电阻R25连接5V电源，芯片TLE4207的引脚9与芯片MC9S08DZ60的引脚35连接，芯片TLE4207的引脚13与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端分别与电容C21和电容C22的一端连接，芯片TLE4207的引脚2与电容C20的一端连接，电容C20的另一端和电容C22的另一端均与门把手LF天线连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述UHF模块采用信号处理芯片TDA5210，所述信号处理芯片TDA5210的引脚3依次通过电容C28、电容C26和电阻RX4与RF天线输入端连接，所述信号处理芯片TDA5210的引脚25通过电阻R29与芯片MC9S08DZ60的引脚50连接，所述信号处理芯片TDA5210的引脚27与芯片MC9S08DZ60的引脚52连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型电路简单，稳定可靠，当用户手作为导体伸入门把手内或触碰门把手上的微动开关时，触摸式门把手输入控制模块或按键开关输入控制模块会发送信号到微控制器从而唤醒微控制器，微控制器通过LF驱动模块驱动外部的门把手LF（低频）天线发送LF信号检测智能钥匙的位置，若智能钥匙在检测区域的有效范围内，智能钥匙则会发送RF信号予以回应，微控制器通过UHF模块接收RF信号，进而验证钥匙的合法性，实现了与智能钥匙的双向通信，通过高低频信号真正实现双重认证过程，加强了车辆防盗保护，不仅为用户提供了便利，还提升了其安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为本实用新型微控制器的电路原理示意图。

图3为本实用新型电源模块的电路原理示意图。

图4为本实用新型LF电源控制模块的电路原理示意图。

图5为本实用新型CAN总线通信模块的电路原理示意图。

图6为本实用新型触摸式门把手输入控制模块的电路原理示意图。

图7为本实用新型按键开关输入控制模块的电路原理示意图。

图8为本实用新型解闭锁输出控制模块的电路原理示意图。

图9为本实用新型蜂鸣器驱动模块的电路原理示意图。

图10为本实用新型LF驱动模块的电路原理示意图。

图11为本实用新型UHF模块的电路原理示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型的具体实施方式做出进一步说明：

本实施例提供一种汽车无钥匙进入装置，其针对通信方式的问题所采取的技术方案为应用体积和功率都很小的低频天线，完美结合了遥控系统与智能无钥匙系统，通过高低频信号真正实现双重认证过程，加强车辆防盗保护。不仅为用户提供了便利，还提升了其安全性。

本实施例的汽车无钥匙进入装置，如图1所示，包括电源模块、LF电源控制模块、CAN总线通信模块、触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、蜂鸣器驱动模块、LF驱动模块和UHF模块。上述各个模块均设置于汽车上。

如图1所示，其中LF电源控制模块、CAN总线通信模块、触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、蜂鸣器驱动模块、LF驱动模块和UHF模块均与电源模块连接，所述LF电源控制模块、触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、蜂鸣器驱动模块、LF驱动模块和UHF模块均与微控制器连接，所述微控制器与CAN总线通信模块连接，所述LF电源控制模块与LF驱动模块连接，所述LF驱动模块与门把手LF天线连接，所述UHF模块与RF天线连接。门把手LF天线和RF天线用于与智能钥匙无线通信，汽车智能钥匙需要外置3D低频天线，可以接收检测外部空间的3D能量场强，分别为 X，Y，Z 轴，通过叠加3个方向上的能量，可以保证钥匙在任何角度都能检测到同样的场强。汽车智能钥匙的具体电路结构采用现有技术，在此不多叙述。

本实施例中各个模块的电路原理示意图如下：

如图2所示，所述微控制器包括芯片MC9S08DZ609（U3）及其外围电路，该外围电路包括电容CE4、电容CP3、电容CP4、电容C16、电容C17、晶振X1、电容C18、电阻R22、电阻R23和电容CP5，各个元器件引脚连接方式如图2所示。图中包括微控制器的电源供电电路、频率为16MHz的晶振电路和复位电路。

如图3所示，所述的电源模块包括12V电源、芯片TLE4271及其外围电路，所述芯片TLE4271的引脚1与12V电源连接，所述芯片TLE4271的引脚3与芯片MC9S08DZ60的引脚11连接，芯片TLE4271的引脚6与芯片MC9S08DZ60的引脚2连接，所述芯片TLE4271的引脚7用于输出5V电源。芯片TLE4271的外围电路包括二极管D1、二极管D2、二极管DT1、电容CE1、电容C1、电感L1、电容C2、电容CE2、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R1、电容C6、电容C7和电容CE3，各个元器件引脚连接方式如图3所示。

汽车控制器的供电电源直接来自12V的蓄电池，经过转换降到5V，再作为各模块的供电电压。电源模块用到TLE4271芯片。TLE4271是低压降的5V稳压器，其最大输入电压是42V。当输入电压为26V、输出电流为550mA以下时，其输出电压将被调节在2%的精度范围内。短路保护功能限制输出电流不超过650mA。该芯片包含了过压、过热时使电路无效的过压及热保护功能。TLE4271芯片的引脚1作为输入引脚与12V电源相连，与GND直接通过陶瓷电容与地隔离；引脚3作为复位引脚连接到微控制器；引脚6为看门狗输入；引脚7直接通过电容与地隔离，输出5V电压VCC1。

如图4所示，所述LF电源控制模块包括晶体管Q1、MOS管QM1、电阻R2、电阻R3、二极管D3、电容C8和电容C9，所述晶体管Q1的基极与芯片MC9S08DZ60的引脚13连接，晶体管Q1的发射极连接地线，晶体管Q1的集电极同时与电阻R2、二极管D3的正极和电阻R3连接，所述电阻R2的另一端和MOS管QM1的源极均与12V电源连接，所述二极管D3的负极和电阻R3的另一端均与MOS管QM1的栅极连接，所述MOS管QM1的漏极通过电容C8连接地线，MOS管QM1的漏极通过电容C9连接地线，MOS管QM1的漏极与LF驱动模块连接；所述晶体管Q1采用芯片MMUN2214LT1G，所述MOS管QM1采用芯片BSP613P。

在LF电源控制模块中，给门把手LF天线的供电电压为12V。首先，微控制器的引脚13为VBB_CTR_OUT，与晶体管Q1的2脚相连，输出低频天线电源的控制信号，当该引脚输出高电平时Q1导通。然后，QM1的引脚1变为低电平，QM1导通。此时LF电源控制模块将输出12V电压到LF驱动模块，为LF驱动模块供电，LF驱动模块工作。其中，电容C8、C9分别对低频、高频实现滤波功效。

如图5所示，所述CAN总线通信模块包括电阻R4、电阻R5、电阻RX1、电阻RX2、电阻RX3、电阻R6、电阻R7、电容CP1、电容CP2、电容C10、CAN总线收发器U2、共模扼流线圈T1和TVS二极管DT2，所述电阻R4的一端与芯片MC9S08DZ60的引脚29连接，电阻R4的另一端与CAN总线收发器U2的引脚1连接，所述电阻R5的一端与芯片MC9S08DZ60的引脚30连接，电阻R5的另一端与CAN总线收发器U2的引脚4连接，所述CAN总线收发器U2的引脚2连接地线，CAN总线收发器U2的引脚3连接5V电源，CAN总线收发器U2的引脚3通过电容CP1连接地线，且通过电容CP2连接地线，CAN总线收发器U2的引脚5与电阻RX1的一端连接，CAN总线收发器U2的引脚6与共模扼流线圈T1的引脚2连接，CAN总线收发器U2的引脚7与共模扼流线圈T1的引脚1连接，CAN总线收发器U2的引脚8与芯片MC9S08DZ60的引脚28连接，共模扼流线圈T1的引脚1通过电阻RX2与共模扼流线圈T1的引脚4连接，共模扼流线圈T1的引脚2通过电阻RX3与共模扼流线圈T1的引脚3连接，共模扼流线圈T1的引脚3与电阻R6连接，共模扼流线圈T1的引脚4与电阻R7连接，电阻RX1、电阻R6和电阻R7的另一端均通过电容C10连接地线，共模扼流线圈T1的引脚3和引脚4均通过TVS二极管DT2连接地线，共模扼流线圈T1的引脚3和引脚4均与门把手LF天线连接；所述CAN总线收发器U2采用CAN总线收发器TJA1040；所述共模扼流线圈T1采用B82789C0513N002芯片；所述TVS二极管DT2采用NUP2105L管。

在CAN总线通信模块中，选用的是飞利浦公司高速CAN收发器TJA1040芯片。它是CAN协议控制器与物理总线之间的接口模块，接插件两个端子的通信信号CANH_COMM和CANL_COMM经共模扼流线圈进入高速CAN总线收发器TJA1040，分别与该收发器的引脚7和引脚6相连结；引脚8是STB，与微控制器的CAN_RS连接，并受微控制器控制其模式的配置；引脚1的CAN_TX和引脚4的CAN_RX分别与微控制器的引脚29的CAN_TX和引脚30的CAN_RX连接，实现信号的接收和发送功能。其中，NUP2105L是双线双向CAN总线保护器，主要在高速和容错网络中起到保护CAN收发器的作用。本实施例微控制器可以通过CAN总线通信模块与LF驱动模块中的芯片TLE4207连接。CAN总线通信模块与芯片TLE4207的引脚2和引脚13连接，微控制器通过CAN总线通信模块可以接收LF驱动模块输出的信号，判断LF驱动模块是否正常发出驱动信号。

在CAN总线通信模块中，共模扼流线圈T1选用B82789C0513N002芯片。B82789C0系列芯片的额定电压为交流电压42V、直流电压80V，额定电感为11-100µH，额定电流为150-300mA。其功能是，当数据信号的频率上升到某一不受控的范围时，对耦合在线上非对称性的干扰进行抑制。其常应用于汽车CAN总线、工业现场总线领域。

如图6所示，所述触摸式门把手输入控制模块包括电容C10、电容C11、电阻R8、电阻R9和74LS14芯片，所述电容C10和电阻R8的一端同时与门把手电容传感器连接，所述电阻R8另一端分别与电阻R9、电容C11和74LS14芯片的引脚1连接，电容C10、电阻R9和电容C11的另一端连接地线，74LS14芯片的引脚7连接地线，74LS14芯片的引脚14连接5V电源，74LS14芯片的引脚2与芯片MC9S08DZ60的引脚3连接。

本实施例汽车门把手为电子门把手，主驾驶侧的门把手上安装有触摸式门把手输入控制模块和电容传感器。在触摸式门把手输入控制模块中，选用的74LS14芯片（U1A）包含六个独立的门电路，每一个门电路均具有逻辑上的取反功能；每一路门电路的输入均有一些迟滞现象，这可提高其抗噪性能、可将其缓慢变化的输入信号转换成去抖动且快速变化的输出信号。其引脚14接VCC，引脚7接GND，其余各引脚依次对应为六个门电路，该电路中选用引脚1和引脚2作为输入输出引脚。

由触碰门把手电容传感器引起的变化作为输入信号，与地之间接入10nF的电容C10进行隔离；经10K的电阻R8限流后作为74LS14的输入信号，输出信号直接接到芯片MC9S08DZ60的引脚3上。

如图7所示，所述按键开关输入控制模块包括四个微动开关，四个微动开关的一端同时连接地线；一个微动开关的另一端依次通过二极管D4和电阻R10连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D5和电阻R11连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D6和电阻R12连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D7和电阻R13连接5V电源；二极管D4的正极与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端通过电容C15连接地线，且电阻R14的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚62连接；二极管D5的正极与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端通过电容C14连接地线，且电阻R15的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚63连接；二极管D6的正极与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端通过电容C13连接地线，且电阻R16的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚64连接；二极管D7的正极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端通过电容C12连接地线，且电阻R17的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚61连接。

本实施例汽车门把手为电子门把手，每个门把手上分别安装一个微动开关。在按键开关输入控制模块中，当外部微动开关闭合时，二极管导通，TP311、TP312、TP313、TP314等四个测试点处均为低电平，因此输出信号亦为低电平；当开关断开时，二极管截止，VCC和输出信号之间为1K上拉电阻（如R10至R13）和10K限流电阻（如R14至R17）的串联电路，此时该电路输出为高电平。输出信号直接与芯片MC9S08DZ60相连，作为后者的输入信号。

如图8所示，所述解闭锁输出控制模块包括电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、三极管Q2、三极管Q3和二极管D8，所述电阻R18的一端与芯片MC9S08DZ60的引脚16连接，电阻R18的另一端同时与电阻R19的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R19的另一端和三极管Q2的发射极均连接地线，三极管Q2的集电极同时与二极管D8的负极、三极管Q3的基极和电阻R20的一端连接，电阻R20另一端和三极管Q3的集电极均与12V电源连接，三极管Q3的发射极同时与二极管D8的正极和电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端用于与车身控制器BCM连接。

当系统满足解闭锁条件时，由芯片MC9S08DZ60控制输出解闭锁信号。其采用推挽输出设计具有很强的驱动能力。其中，芯片MC9S08DZ60的引脚16作为该电路的输入端，当输入信号为高电平时，三极管Q2的基极上的输入信号对于自身是一个正向偏置电压；而对三极管Q3来讲是反向偏置电压，电阻R20为偏置电阻。此时前者进入导通状态，而后者截止；反之亦然。为使三极管的基极不出现悬空状况，当系统输入信号不确定时（如输入信号为高阻态时），加下拉电阻R19，则可实现其有效接地效果。

本实施例可以设置两个解闭锁输出控制模块电路，一个模块电路负责发送解锁信号，另一个模块电路负责发送闭锁信号，车身控制器BCM执行相应的车门解锁或闭锁动作。

如图9所示，所述蜂鸣器驱动模块包括晶体管Q4、电阻R24、蜂鸣器BP101和电容C19，所述晶体管Q4的基极与芯片MC9S08DZ60的引脚25连接，晶体管Q4的发射极连接地线，晶体管Q4的集电极与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与蜂鸣器BP101的一端连接，蜂鸣器BP101的另一端连接12V电源，且该端通过电容C19连接地线；所述晶体管Q4采用芯片MMUN2214LT1G。

在蜂鸣器驱动模块中，芯片MC9S08DZ60的引脚25连接在晶体管Q4的基极，当前者控制输出高电平时，Q4进入导通状态。此时，限流电阻R24和蜂鸣器BP101构成的串联电路导通，蜂鸣器BP101鸣叫。蜂鸣器驱动模块可以实现异常报警操作。

如图10所示，所述LF驱动模块包括芯片TLE4207、电容CP6、电容CP7、电容C20、电容C21、电容C22、单租R25和电阻26，所述芯片TLE4207的引脚1与LF电源控制模块的MOS管QM1的漏极连接，芯片TLE4207的引脚1通过电容CP6连接地线，且通过电容CP7连接地线，芯片TLE4207的引脚3、引脚4、引脚5、引脚10、引脚11和引脚12均连接地线，芯片TLE4207的引脚6与芯片MC9S08DZ60的引脚36连接，芯片TLE4207的引脚7与芯片MC9S08DZ60的引脚37连接，芯片TLE4207的引脚8与芯片MC9S08DZ60的引脚46连接，且引脚8通过电阻R25连接5V电源，芯片TLE4207的引脚9与芯片MC9S08DZ60的引脚35连接，芯片TLE4207的引脚13与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端分别与电容C21和电容C22的一端连接，芯片TLE4207的引脚2与电容C20的一端连接，电容C20的另一端和电容C22的另一端均与门把手LF天线连接。

图10中的LF驱动模块有4个，分别安装在4个门把手上，用于分别驱动4个门把手上的LF天线输出低频信号。此模块电路核心选用的是西门子芯片TLE4207，是全保护双半桥驱动专门为汽车和工业移动控制应用而设计的芯片。直流电机等执行机构可直接连接在半桥之间。此外，该芯片还有诊断、过压欠压保护、短路保护、过热保护和非常低的静态电流。这些特性使其在汽车和工业应用过程中有十分广阔的应用范围。

LF驱动模块电路设计由芯片MC9S08DZ60控制输出125KHz的低频信号。TLE4207的引脚1作为电压输入端接入12V电源，两个并联的电容CP6和CP7用于滤波；引脚2和引脚13是线圈电源输出的两个端口；引脚6和引脚9是两个接收芯片MC9S08DZ60输出信号的端口，为该芯片的输入通道。引脚7为使能端口，引脚8为错误标志位。

如图11所示，所述UHF模块包括信号处理芯片TDA5210及其外围电路，所述信号处理芯片TDA5210的引脚3依次通过电容C28、电容C26和电阻RX4与RF天线输入端连接，所述信号处理芯片TDA5210的引脚25通过电阻R29与芯片MC9S08DZ60的引脚50连接，所述信号处理芯片TDA5210的引脚27与芯片MC9S08DZ60的引脚52连接。

UHF模块为高频接收模块，用于接收智能钥匙反馈的RF信号，进而检测智能钥匙的合法性。该模块的接收天线采用市场上较普遍的433.92MHz的外置天线，天线长7.2cm，输入阻抗50Ω，驻波比＜2，增益1.8dBi，极化方式为垂直极化，全向辐射。

在UHF模块中，选用的信号处理芯片是英飞凌的TDA5210，是一款用于ASK（幅移键控）/FSK（频移键控）转换接收的无线元器件；接收频段在800-870MHz，同时与接收频段为400-440MHz的ASK接收机TDA5200的PIN脚兼容。供电电压范围是5V±10%。其次，该芯片属于高度集成的收发器，因此只需要极少的外部组件即可实现收发功能，从而极大地降低了本系统设计的成本。它包含有一个低噪声放大器(LNA)，一个完全集成压控振荡器（VCO），锁相环合成器（PLL），晶体振荡器，RSSI信号发生器的限幅器，一个锁相环移频键控解调、数据滤波、数据比较和峰值检波等。还有休眠功能可延长电池寿命。

图11中的 TDA5210的引脚1和引脚2作为该模块晶振部分的输入端；RF天线输入端经过滤波连接到引脚3，作为运放LNA的输入；引脚27为RF使能端；RF信号的数据输入端连接在引脚25；峰值检测电路输入端为引脚26。

本实施例汽车上的门把手为电子门把手，电子门把手内部装配有门把手LF天线及微动（或感应）开关。其中，门把手LF天线以自身为圆心，在半径为0.8～1.5m的球形空间内向智能钥匙发送低频唤醒信号。门把手产生的信号触发微控制器唤醒，是天线扫描钥匙的触发源之一。门把手模块一共有两种方式：一种是安装有触摸式门把手输入控制模块的电容式门把手、一种是安装有按键开关输入控制模块的按键式门把手。两种门把手产生的信号并不相同，对于电容式触摸式门把手来说，当人体触发解锁/闭锁电容（即电容传感器）时，门把手输出为PWM信号；而对于按键式门把手来说，当用户按下门把手按键（即微动开关），输入为低有效信号。微控制器通过BCM的门状态信号以及主驾侧门锁反馈信号来判断用户按下门把手按键的意图。

对于电容式门把手，当用户在打开车门的过程中，手作为导体一旦伸入门把手内，立即会引起门把手上电容的变化，在整个电路中一旦电容大小发生变化，随即会引起压降的变化。从而这种电压变化可作为判断是否有人在拉动门把手开关的依据。

对于按键式门把手，当用户按下门把手模块微动开关使能无钥匙进入功能。门把手模块内部无控制器单元，其由两部分组成：门把手LF天线、微动开关。其中，门把手LF天线由微控制器直接控制输出；而微动开关作为一个低边开关输入给微控制器作为触发信号。

在PEPS无钥匙进入的认证过程中，从拉动门把手开关到执行解锁动作的整个过程由以下五个步骤来完成：（1）当用户携带智能钥匙靠近门把手LF天线的有效检测范围之内，将手伸入主驾驶侧的门把手内或拉动门把手上的微动开关时，触摸式门把手输入控制模块或按键开关输入控制模块会发送信号到微控制器从而唤醒微控制器。（2）当微控制器被唤醒后，微控制器发送信号到LF电源控制模块，使得LF电源控制模块输出12V电源为LF驱动模块供电，再通过控制LF驱动模块驱动安装在车门把手上的门把手LF天线发送LF信号，对处于休眠状态的智能钥匙进行唤醒；门把手LF天线在发送LF信号时，以自身为圆心，在半径为0.8～1.5m的球形空间内向智能钥匙发送低频唤醒信号，若用户在该球形区域内携带智能钥匙，则智能钥匙可以接收到LF信号。（3）智能钥匙接收到LF信号后，首先对当前所处位置的场强进行测量，如果测得的场强比智能钥匙预设的阈值要高，智能钥匙便会向外界发送加密的RF反馈信号。（4）微控制器通过UHF模块接收到RF反馈信号后，将对智能钥匙进行身份认证。如果智能钥匙被识别为合法钥匙，微控制器则通过解闭锁输出控制模块发送信号到车身控制器BCM。（5）由车身控制器BCM发出解锁指令，控制门把手上的门锁电机执行解锁动作，并产生灯光、喇叭提示信号来告知用户当前门锁解锁已完毕。

无钥匙退出的认证流程与上述进入的认证流程类似。在退出闭锁过程中，用户碰触无钥匙闭锁区域或按下门把手闭锁按键，当智能钥匙认证通过后，微控制器与车身控制器BCM通信，车身控制器BCM首先检测四门两盖的状态。如果均为关闭，BCM闭锁车门，危险报警灯闪烁一次；如果不全关闭，则车门无动作，危险报警灯不闪烁。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车无钥匙进入装置，其特征在于：包括电源模块、触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、LF驱动模块、UHF模块和门把手LF天线；

所述触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、微控制器、LF驱动模块和UHF模块均与电源模块连接，所述触摸式门把手输入控制模块、按键开关输入控制模块、解闭锁输出控制模块、LF驱动模块和UHF模块均与微控制器连接，所述LF驱动模块与门把手LF天线连接。

2.根据权利要求1所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述微控制器采用芯片MC9S08DZ60 。

3.根据权利要求2所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述的电源模块包括12V电源和芯片TLE4271，所述芯片TLE4271的引脚1与12V电源连接，所述芯片TLE4271的引脚3与芯片MC9S08DZ60的引脚11连接，芯片TLE4271的引脚6与芯片MC9S08DZ60的引脚2连接，所述芯片TLE4271的引脚7用于输出5V电源。

4.根据权利要求3所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述触摸式门把手输入控制模块包括电容C10、电容C11、电阻R8、电阻R9和74LS14芯片，所述电容C10和电阻R8的一端同时与门把手电容传感器连接，所述电阻R8另一端分别与电阻R9、电容C11和74LS14芯片的引脚1连接，电容C10、电阻R9和电容C11的另一端连接地线，74LS14芯片的引脚7连接地线，74LS14芯片的引脚14连接5V电源，74LS14芯片的引脚2与芯片MC9S08DZ60的引脚3连接。

5.根据权利要求4所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述按键开关输入控制模块包括四个微动开关，四个微动开关的一端同时连接地线；一个微动开关的另一端依次通过二极管D4和电阻R10连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D5和电阻R11连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D6和电阻R12连接5V电源，一个微动开关的另一端依次通过二极管D7和电阻R13连接5V电源；二极管D4的正极与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端通过电容C15连接地线，且电阻R14的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚62连接；二极管D5的正极与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端通过电容C14连接地线，且电阻R15的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚63连接；二极管D6的正极与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端通过电容C13连接地线，且电阻R16的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚64连接；二极管D7的正极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端通过电容C12连接地线，且电阻R17的另一端与芯片MC9S08DZ60的引脚61连接。

6.根据权利要求5所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述解闭锁输出控制模块包括电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、三极管Q2、三极管Q3和二极管D8，所述电阻R18的一端与芯片MC9S08DZ60的引脚16连接，电阻R18的另一端同时与电阻R19的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R19的另一端和三极管Q2的发射极均连接地线，三极管Q2的集电极同时与二极管D8的负极、三极管Q3的基极和电阻R20的一端连接，电阻R20另一端和三极管Q3的集电极均与12V电源连接，三极管Q3的发射极同时与二极管D8的正极和电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端用于与车身控制器BCM连接。

7.根据权利要求6所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述LF驱动模块包括芯片TLE4207、电容CP6、电容CP7、电容C20、电容C21、电容C22、单租R25和电阻26，所述芯片TLE4207的引脚1与LF电源控制模块的MOS管QM1的漏极连接，芯片TLE4207的引脚1通过电容CP6连接地线，且通过电容CP7连接地线，芯片TLE4207的引脚3、引脚4、引脚5、引脚10、引脚11和引脚12均连接地线，芯片TLE4207的引脚6与芯片MC9S08DZ60的引脚36连接，芯片TLE4207的引脚7与芯片MC9S08DZ60的引脚37连接，芯片TLE4207的引脚8与芯片MC9S08DZ60的引脚46连接，且引脚8通过电阻R25连接5V电源，芯片TLE4207的引脚9与芯片MC9S08DZ60的引脚35连接，芯片TLE4207的引脚13与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端分别与电容C21和电容C22的一端连接，芯片TLE4207的引脚2与电容C20的一端连接，电容C20的另一端和电容C22的另一端均与门把手LF天线连接。

8.根据权利要求7所述的汽车无钥匙进入装置，其特征在于：所述UHF模块采用信号处理芯片TDA5210，所述信号处理芯片TDA5210的引脚3依次通过电容C28、电容C26和电阻RX4与RF天线输入端连接，所述信号处理芯片TDA5210的引脚25通过电阻R29与芯片MC9S08DZ60的引脚50连接，所述信号处理芯片TDA5210的引脚27与芯片MC9S08DZ60的引脚52连接。

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