一種帶混合信號電路的汽車遙控系統及其系統算法的製作方法
2023-04-23 22:54:46
專利名稱：一種帶混合信號電路的汽車遙控系統及其系統算法的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車無線遙控系統，具體涉及一種帶混合信號電路的汽車遙控系統及 其系統算法，通過使用混合信號發送和接收電路，提升遙控接收性能，能夠延長傳輸距離， 增加電池壽命，減少可攜式裝置尺寸等。
背景技術：
目前短距離無線傳輸技術已經被廣泛使用於許多日常生活的應用中，如遙控車門 開關(RKE)、胎壓監測系統(TPMS)、汽車防盜裝置、遙控器、車庫門遙控開關以及其它許多 通過無線電來遙控的產品。上述的無線傳輸應用所在頻段位於260-470MHZ之間，屬於無須牌照的超高頻 (UHF)頻段，此類短距離無線傳輸裝置是使用傳統的模擬射頻技術，分為發射器和接收器兩 個部份發射器由紐扣電池，按鍵開關，編碼MCU以及幅移鍵控調節器(ASK)組成；接收器 是由模擬射頻接收器、微控制器MCU以及驅動控制器組成。因為政府法規限制了發射器的最大發射功率，而遙控的有效距離受發射功率及接 收器靈敏度影響，因此無線發射裝置的有效範圍不能無限制增大；而基於聲表面波諧振器 (SAW)之上的射頻發射器的起始頻率準確度很差，其頻率誤差範圍約為士 150千赫，同時其 頻率受溫度影響很大，這導致發射器載波頻率補償較大，進而迫使接收器具備較寬的頻道 濾波器。大的頻寬使得多餘的噪聲進入系統中，進而降低了整體的靈敏度以及傳輸距離，即 現有技術中存在如下技術問題現有遙控裝置的有效距離小，靈敏度低且電池損耗大。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可以增加汽車遙控的有效距離、電池壽命，減小產品 尺寸的遙控系統。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案在發射器端使用基於晶振的鎖相回 路(PLL)取代聲表面波發射器(SAW)；在接收器端使用帶集成DSP的混合信號射頻接收器 來取代標準的模擬射頻接收器；由以上技術方案可知，本發明通過更改遙控發射信號類型 和接收電路處理方案，可以有效提高遙控有效距離；同時，通過集成DSP的混合信號射頻接 收器，可以對接受到的信號進行預處理，可以有效降低電池的損耗，增加遙控系統的電池使 用壽命；而因為使用集成器件，因此可以減少遙控系統外圍電路器件的使用，從而減小整個 系統的尺寸，更方便用戶攜帶。通過鎖相電路，反覆檢測、調整發送的無線電信號頻率，使其最終滿足發射的頻率 要求，因此接收器的接收電路帶寬範圍可以減小，以避免接收到過多的噪聲，確保遙控的有 效性，提高遙控距離；通過帶DSP的射頻接收器，使整個接收器大部分時間處於休眠階段， 但是又不影響正常工作，因此可以有效的降低功耗，提高電池的使用時間。具體技術方案如下一種帶混合信號電路的汽車遙控系統，包括遙控發射器和遙控接收器，所述遙控
4發射器包括微控制器MCU，鎖相電路，晶振和射頻發射電路，所述微控制器MCU用於發送開 關編碼信息到鎖相電路，所述鎖相電路用於發送信息到射頻發射電路，所述射頻發射電路 用於反饋信號到鎖相電路和/或向外發送信號。進一步地，所述遙控接收器包括射頻接收電路，帶DSP的數字解調器和車身控制 器，所述射頻接收電路用於接收信號，和/或判斷信號是否符合射頻信號接收帶寬要求，和 將信號發送至帶DSP的數字解調器；所述帶DSP的數字解調器用於判斷上述信號是否為本 車的無線電控制信號；所述車身控制器用於接收帶DSP的數字解調器轉發的信號。進一步地，所述鎖相迴路基於晶振並通過晶振起振，從而將接收到的信號頻率提 升至規定頻率。進一步地，所述遙控發射器進一步包括發射用天線，所述射頻發射電路通過該天 線發送無線電信號。進一步地，所述遙控接收器進一步包括接收用天線，其用於將接收到的無線電信 號發送給射頻接收電路。進一步地，所述遙控發射器進一步包括紐扣電池和按鍵，紐扣電池用於向遙控發 射器其他組件提供電源，按鍵用於向MCU發出開關信號，該信號由MCU檢測按鍵的狀態得 到。進一步地，所述遙控接收器進一步包括根據需要的外部負載，所述外部負載由車 身控制器進行驅動從而進行工作。上述的帶混合信號電路汽車遙控系統的算法，遙控發射器採用如下算法步驟(1)鎖相電路通過晶振起振後，將信號頻率提升至規定頻率；(2)鎖相電路將信息發送到射頻發射電路；(3)射頻發射電路將信號反饋回鎖相電路；(4)當信號頻率與鎖相電路中的信號頻率一致，射頻發射電路將通過天線將信號 通過無線電方式發送出去；(5)當信號頻率與鎖相電路中的信號頻率不一致，則重新調整發送信號的頻率， 通過鎖相電路，再次發送給射頻發射電路，然後重複上述的驗證過程。進一步地，遙控接收 器採用如下算法步驟1)天線將接收到的無線電信號發送給射頻接收電路；2)當信號頻率符合射頻信號接收帶寬要求，則發送到帶DSP的數字解調器；3)帶DSP的數字解調器檢測是否有接受到無線電控制信號4)當沒有接收到無線電控制信號，則DSP的數字解調器進入休眠的低耗電狀態， 等待下一次喚醒；5)當接收到無線電信號，則進行判斷是否是本車的無線電控制信號；6)當判斷是本車的無線電控制信號，則轉發給車身控制器，由車身控制器驅動對 應的外部負載工作；7)當不是本車的無線電控制信號，則再次進入休眠狀態，等待下次喚醒。進一步地，步驟3)中帶DSP的數字解調器處於休眠的低耗電狀態，每過100ms喚 醒一次來檢測是否有接受到無線電控制信號，在收到幹擾信號時，帶DSP的數字解調器預 先進行判斷，而不會提前喚醒車身控制器和驅動外部負載。
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與目前現有技術相比，本發明可以消除傳統模擬發射電路頻率不穩定受環境影響 大的缺點，更精準的遙控發射頻率可以有效增加遙控有效距離；同時通過帶DSP的射頻接 收器可以對接收信號進行預處理，能夠降低功耗，提高電池的使用時間。
圖1是本發明發射器電路結構框圖；圖2是本發明接收器電路結構框圖；圖中紐扣電池10，按鍵20，MCU 30，鎖相電路40，晶振50，射頻發射電路60，天線70，天 線80，射頻接收電路90，帶DSP的數字解調器100，車身控制器110，外部負載120
具體實施例方式下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實 施例。1.提升遙控發射頻率穩定性和遙控有效距離混合信號遙控控制系統，包括遙控發射器和遙控接收器兩部分。遙控發射器電路結構框圖如圖1所示，包括紐扣電池10，按鍵20，MCU 30，鎖相電 路40，晶振50，射頻發射電路60和天線70。紐扣電池10負責給所有器件提供電源，MCU 30 檢測按鍵20的狀態，當MCU 30收到按鍵20的開關信號後，將對應的開關編碼信息發送到 鎖相電路40，鎖相電路40通過晶振50起振後，將信號頻率提升至規定頻率，然後將信息發 送到射頻發射電路60，射頻發射電路60會將信號反饋回鎖相電路40，如果信號頻率與鎖相 電路40中的信號頻率一致，則射頻發射電路60將通過天線70將信號通過無線電方式發送 出去；如果信號頻率與鎖相電路40中的信號頻率不一致，則重新調整發送信號的頻率，通 過鎖相電路40，再次發送給射頻發射電路60，然後重複上述的驗證過程；通過上述步驟，可以有效的保證在各種環境下，遙控發射器發出的無線電頻率的 穩定性；因此遙控接收器的接收帶寬可以設定在一個比較合適的帶寬，以防止多餘的噪音 進去遙控接收器，影響遙控靈敏度和遙控有效距離；2.降低遙控接收器功率損耗；遙控接收器結構電路圖如圖2所示；天線80將接收到的無線電信號發送給射頻接收電路90，如果信號頻率符合射頻 信號接收帶寬要求，則發送到帶DSP的數字解調器100，為了降低整車的靜態電流消耗，帶 DSP的數字解調器100大部分時候處於休眠的低耗電狀態，每過100ms，喚醒一次，檢測是否 有接受到無線電控制信號如果沒有接收到無線電控制信號，則再次進入休眠的低耗電狀態，等待下一次喚 醒；如果接收到無線電信號，則進行判斷是否是本車的無線電控制信號；如果判斷是本車的無線電控制信號，則轉發給車身控制器110，由車身控制器110 驅動對應的外部負載120工作；如果不是本車的無線電控制信號，則再次進入休眠狀態，等待下次喚醒；
綜上所述，因為接收器大部分時間是處於休眠階段，而且即使在收到幹擾信號時， 也由帶DSP的數字解調器100預先進行判斷，而不會提前喚醒車身控制器100和驅動外部 負載120，因此可以有效的達到降低功率消耗的目的。上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式 的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用 於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，包括遙控發射器和遙控接收器，所述遙控發射器包括微控制器MCU，鎖相電路，晶振和射頻發射電路，所述微控制器MCU用於發送開關編碼信息到鎖相電路，所述鎖相電路用於發送信息到射頻發射電路，所述射頻發射電路用於反饋信號到鎖相電路和/或向外發送信號。
2.如權利要求1所述的帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，所述遙控接收 器包括射頻接收電路，帶DSP的數字解調器和車身控制器，所述射頻接收電路用於接收信 號，和/或判斷信號是否符合射頻信號接收帶寬要求，和將信號發送至帶DSP的數字解調 器；所述帶DSP的數字解調器用於判斷上述信號是否為本車的無線電控制信號；所述車身 控制器用於接收帶DSP的數字解調器轉發的信號。
3.如權利要求1或2所述的帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，所述鎖相回 路基於晶振並通過晶振起振，從而將接收到的信號頻率提升至規定頻率。
4.如權利要求1-3中任一項所述的帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，所 述遙控發射器進一步包括發射用天線，所述射頻發射電路通過該天線發送無線電信號。
5.如權利要求1-4中任一項所述的帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，所 述遙控接收器進一步包括接收用天線，其用於將接收到的無線電信號發送給射頻接收電 路。
6.如權利要求1-5中任一項所述的帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，所 述遙控發射器進一步包括紐扣電池和按鍵，紐扣電池用於向遙控發射器其他組件提供電 源，按鍵用於向MCU發出開關信號，該信號由MCU檢測按鍵的狀態得到。
7.如權利要求1-6中任一項所述的帶混合信號電路的汽車遙控系統，其特徵在於，所 述遙控接收器進一步包括根據需要的外部負載，所述外部負載由車身控制器進行驅動從而 進行工作。
8.如權利要求1-7所述的帶混合信號電路汽車遙控系統的算法，其特徵在於，遙控發 射器採用如下算法步驟(1)鎖相電路通過晶振起振後，將信號頻率提升至規定頻率；(2)鎖相電路將信息發送到射頻發射電路；(3)射頻發射電路將信號反饋回鎖相電路；(4)當信號頻率與鎖相電路中的信號頻率一致，射頻發射電路將通過天線將信號通過 無線電方式發送出去；(5)當信號頻率與鎖相電路中的信號頻率不一致，則重新調整發送信號的頻率，通過鎖 相電路，再次發送給射頻發射電路，然後重複上述的驗證過程。
9.如權利要求8所述的帶混合信號電路汽車遙控系統的算法，其特徵在於，遙控接收 器採用如下算法步驟1)天線將接收到的無線電信號發送給射頻接收電路；2)當信號頻率符合射頻信號接收帶寬要求，則發送到帶DSP的數字解調器；3)帶DSP的數字解調器檢測是否有接受到無線電控制信號4)當沒有接收到無線電控制信號，則DSP的數字解調器進入休眠的低耗電狀態，等待 下一次喚醒；5)當接收到無線電信號，則進行判斷是否是本車的無線電控制信號；6)當判斷是本車的無線電控制信號，則轉發給車身控制器，由車身控制器驅動對應的 外部負載工作；7)當不是本車的無線電控制信號，則再次進入休眠狀態，等待下次喚醒。
10.如權利要求9所述的帶混合信號電路汽車遙控系統的算法，其特徵在於，步驟3) 中帶DSP的數字解調器處於休眠的低耗電狀態，每過100ms喚醒一次來檢測是否有接受到 無線電控制信號，在收到幹擾信號時，帶DSP的數字解調器預先進行判斷，且不會提前喚醒 車身控制器和驅動外部負載。
全文摘要
本發明涉及一種帶混合信號電路的汽車遙控系統及其系統算法，包括遙控發射器和遙控接收器，所述遙控發射器包括微控制器MCU，鎖相電路，晶振和射頻發射電路，所述微控制器MCU用於發送開關編碼信息到鎖相電路，所述鎖相電路用於發送信息到射頻發射電路，所述射頻發射電路用於反饋信號到鎖相電路和/或向外發送信號。
文檔編號H04B1/04GK101894453SQ20101019634
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者張一強, 李建才 申請人:奇瑞汽車股份有限公司