汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及汽車發動機的防盜鎖止系統，具體說是一種RFID系統的接收模塊。它以一款基站芯片為核心，由耦合線圈、濾波電路、反饋電路及電源電路等幾個部分構成，該模塊與點火智能鑰匙之間的通信信號為載波調制信號，是通過鑰匙線圈與點火鎖芯的線圈之間感應耦合產生的。本發明可用于一般發動機防盜鎖止系統中，作為智能鎖芯RFID信號接收器使用，具有實施方便、成本低廉、性能穩定、抗干擾能力強等優點。
【專利說明】
汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置
技術領域
[0001]本發明涉及汽車發動機防盜鎖止系統，具體地說，是一種汽車發動機智能點火鎖芯的射頻識別(RFID)系統的接收裝置。
【背景技術】
[0002]當今的汽車防盜系統中廣泛采用基于RFID技術的汽車發動機防盜鎖止系統，這種技術利用應答器線圈和鎖芯接收裝置線圈的相互耦合作用產生電磁波，將應答器芯片中存儲的識別信號經過載波傳輸到鎖芯接收裝置中，這種載波頻率已經形成標準。
[0003]目前國內市場的汽車發動機智能點火鎖芯裝置產品皆為歐洲和美國的進口產品，一般均采用4層PCB布板，價格昂貴；目前市場上這種產品的一般形式是鎖芯線圈與鎖芯RFID信號接收處理部分是分離的，中間由導線連接，這樣給安裝帶來不便，且增加了線圈的附加電感，實際中連線容易損壞，增加了故障發生的概率，提高了維護成本；目前該類產品一般將應答器鑰匙控制單元也設計在RFID信號接收裝置中，增加了底層現場系統的復雜度，沒有充分利用車身控制模塊(Body Control Module, BCM)的通訊資源；另外由于應答器鑰匙控制單元也設計在RFID信號接收裝置中，使得裝置體積很大，不能夠放在發動機點火鑰匙孔的鎖芯中，只能作為一個獨立的汽車電氣部件，這樣給主機廠的系統設計中增加了新的電氣部件，提高了整車成本，并擠占了汽車內部日益敏感的空間資源；這種形式使得鎖芯中只有接收線圈，必須通過較長的導線連接到RFID信號處理部分及應答器鑰匙控制單元中，使得射頻信號的傳輸容易受到干擾，且增加了線圈的附加電感，削弱了接收裝置的精度。
【發明內容】
[0004]本發明目的在于提供一種體積小巧、低成本的汽車發動機智能點火鎖芯RFID信號接收裝置，使系統信號傳輸更加精確穩定，安裝更加方便可靠，易于維護。
[0005]為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案:
[0006]一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，用于當一鑰匙插入智能點火鎖芯時，從所述鑰匙內的應答器芯片中讀取一識別信號，所述射頻識別信號接收裝置設置于鎖芯的周圍空間，所述裝置包括依次連接的鎖芯接收線圈、信號濾波電路和基站芯片，所述鎖芯接收線圈與鑰匙中的應答器線圈耦合感應產生的信號經由信號濾波電路濾波和基站芯片處理，得到所述的識別信號并由基站芯片輸出。
[0007]進一步地，當鑰匙插入智能點火鎖芯內時，鑰匙中的應答器線圈與所述鎖芯接收線圈之間的距離小于6cm。
[0008]進一步地，所述基站芯片對所述信號濾波電路輸出的信號進行放大和解調后輸出。所述基站芯片與一頻點穩定補償電路相配合，以保持信號濾波電路的工作頻點動態穩定。
[0009]進一步地，所述射頻識別信號接收裝置還包括串聯在信號濾波電路和基站芯片之間的反饋電路，以及向所述基站芯片供電的電源電路，所述電源電路向所述基站芯片提供12V直流電源。
[0010]進一步地，所述基站芯片采用曼徹斯特編碼輸出所述識別信號，并通過一本地互聯網絡(LIN)總線輸出該曼徹斯特編碼。
[0011]本發明可用于絕大多數應用RFID技術進行發動機點火認證的汽車發動機點火系統中，并與具有應答器鑰匙控制單元的BCM控制器聯合使用。采用鎖芯接收線圈和RFID信號接收裝置一體化的設計思想，克服了由于長導線引起的附加電感對線圈部分的電感量的不良影響；充分利用了鎖芯內部周圍的空間，嵌入簡單的現場RFID信號接收裝置，該接收裝置輸出的曼徹斯特編碼的數字信號經過LIN總線傳輸至BCM控制器中的應答器鑰匙控制單元，由于數字信號具有較好的抗干擾性特性，因此這種設計使得信號傳輸更加精確穩定，減小了 ID信息認證誤判的概率；這種一體化構件設計有利于系統的安裝固定，減少了無謂的汽車電氣零散部件，節約了成本，并使得系統易于維護；采用鎖芯RFID信號接收裝置與應答器鑰匙控制單元分離的方式，合理利用了發動機鎖芯周圍的空間，簡化了現場電氣系統的復雜度，使得整體電氣系統更加穩定可靠，將應答器鑰匙控制單元嵌入到原有的BCM控制器中，合理利用了 BCM部件剩余的空間，不增加額外的汽車電氣部件單元，有利于主機廠汽車電氣設計中對成本的控制要求。RFID信號接收裝置與應答器鑰匙控制單元的分離，還使得兩者電路的復雜程度降低，增加了各自的工作可靠性，同時一定程度上有利于電路板系統的散熱，并使得危險分散，有利于快速檢測并確定系統工作異常的部分。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明具體實施例的結構框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖詳述本發明。
[0014]本發明的汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置安裝于鎖芯的周圍空間，如圖1所示，該裝置I包括依次連接的鎖芯接收線圈11、信號濾波電路12和基站芯片14，所述裝置I可采用一個或多個信號濾波電路12，于本實施例中采用了兩個并聯連接的信號濾波電路12，較佳的，該信號濾波電路12與基站芯片14之間還串聯有反饋電路13，此夕卜，該裝置還包括一電源電路15，向基站芯片14供電。該智能點火鎖芯RFID信號接收裝置I與智能鑰匙間的信號傳遞通過線圈間的感應電磁波的載波信號來進行，與車身控制模塊(BCM) 2中的應答器鑰匙控制單元(未圖示)間的通信通過單根本地互聯網絡(LIN)總線16來完成。
[0015]本發明的具體工作原理如下:
[0016]當帶有應答器芯片標簽的智能鑰匙插入發動機點火鎖芯中時，鑰匙中的應答器線圈與RFID信號接收裝置I的鎖芯接收線圈11處于有效的通訊距離之內(兩者之間小于6cm即在有效通訊距離之內)，兩個線圈相互耦合感應，彼此可通過射頻載波進行信號傳輸，點火鎖芯RFID信號接收裝置I首先通過信號濾波電路12接收來自鑰匙應答器芯片的射頻載波，為了使信號濾波電路12的工作頻點保持動態穩定，所述基站芯片14還可以與一頻點穩定補償電路(未圖示)相配合，從而有利于射頻信號的通信穩定。濾波得到的載波信號經過基站芯片14放大、解調等處理，得到來自應答器芯片中存儲的基帶ID數字信號，該信號通過曼徹斯特差分編碼傳遞給位于BCM 2中的應答器鑰匙控制單元中。應答器鑰匙控制單元對該曼徹斯特編碼信號進行解碼獲得鑰匙芯片中的ID信息，將此信息與預先存儲在系統中的鑰匙ID信息相比對，以做出是否給引擎管理系統(EMS)3發出點火指令的判斷。
[0017]實際使用中，當帶應答器芯片的智能點火鑰匙插入點火鎖的時候，除了機械上鎖和鑰匙要匹配外，由于點火鑰匙中應答器芯片中的感應線圈和鎖芯中的RFID接收裝置I中的線圈11距離在有效感應范圍之內，因此兩個線圈之間彼此發生電磁感應,并產生電磁波，應答器芯片系統是一個完整的片上系統，內部存儲有登記注冊的汽車點火鑰匙ID信息，通過線圈的彼此電磁感應，應答器芯片系統獲得電源，并啟動工作，將ID信息通過兩個線圈間的載波信號傳輸到智能點火鎖芯RFID信號接收裝置I中，該RFID信號接收裝置I解調載波信號，恢復成基帶信號，并用曼徹斯特編碼的數字信號方式傳輸至BCM 2中的應答器鑰匙控制單元中，該控制單元首先對接收的信號進行曼徹斯特解碼，然后進行ID信息碼的比較鑒定，如果與預先存儲的ID信息相符，則通過BCM 2與EMS3系統間的通訊接口，將點火指令發送給EMS 3系統，使得汽車發動機正常點火啟動，如果ID信息不相符，即使鑰匙和鎖芯物理上相匹配，也拒絕啟動發動機系統。
[0018]該智能點火鎖芯RFID信號接收裝置I與BCM 2中的鑰匙應答器控制單元的通訊采用單線LIN總線16的傳輸方式，且本發明系統為Slave通訊節點模式；與智能鑰匙中的應答器芯片間的通訊為射頻載波通訊方式，載波頻率為125KHZ ;本發明系統工作電壓為車載12VDC。此外，本發明的工作溫度為_40°C?+125°C。
[0019]本發明中的信號濾波電路12由電容、電感、電阻等分離元器件實現，基站芯片14的片外反饋電路13由分離元器件構成，反饋電路13分別偵測濾波后載波信號的頻率變化，該載波信號經片外反饋電路13處理形成反饋信號，進入基站芯片14中處理，由基站芯片14平衡載波信號的工作頻率，使其穩定工作在125KHz的頻點上。基站芯片14的電源由來自BCM 2的應答器鑰匙控制單元的電源統一供電，本發明系統內部有針對這個12VDC的電源電路15。本發明系統中的所有元器件均選用汽車級元器件。BCM 2與EMS 3之間通過CAN總線通訊。
[0020]綜上所述，本發明滿足了整車市場對發動機RFID電子認證點火系統中RFID射頻接收模塊的低成本需求。由于電路結構簡單，可以設計成低成本的2層PCB布板結構，布局結構緊湊，同時充分考慮射頻電路的電磁干擾(EMI)、電磁兼容(EMC)等因素，采用2層全鋪覆銅的PCB設計方法，可以達到與4層PCB板性能相當的實際效果。
【主權項】
1.汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，用于當一鑰匙插入智能點火鎖芯時，從所述鑰匙內的應答器芯片中讀取一識別信號，其特征在于:所述射頻識別信號接收裝置設置于鎖芯的周圍空間，所述裝置包括依次連接的鎖芯接收線圈、信號濾波電路和基站芯片，所述鎖芯接收線圈與鑰匙中的應答器線圈耦合感應產生的信號經由信號濾波電路濾波和基站芯片處理，得到所述的識別信號并由基站芯片輸出。2.按照權利要求1所述的汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:當鑰匙插入智能點火鎖芯內時，鑰匙中的應答器線圈與所述鎖芯接收線圈之間的距離小于6cm。3.按照權利要求1所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:所述基站芯片對所述信號濾波電路輸出的信號進行放大和解調后輸出。4.按照權利要求1所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:所述基站芯片與一頻點穩定補償電路相配合，以保持信號濾波電路的工作頻點動態穩定。5.按照權利要求1所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:所述射頻識別信號接收裝置還包括串聯在信號濾波電路和基站芯片之間的反饋電路。6.按照權利要求1所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:還包括一電源電路向所述基站芯片供電。7.按照權利要求6所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置器，其特征在于:所述電源電路向所述基站芯片提供12V直流電源。8.按照權利要求1所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:所述基站芯片采用曼徹斯特編碼輸出所述識別信號。9.按照權利要求8所述的一種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置，其特征在于:所述基站芯片通過一本地互聯網絡總線輸出該曼徹斯特編碼。
【文檔編號】B60R25/24GK105882601SQ201410542684
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月27日
【發明人】江軍政, 蔣良
【申請人】重慶市涪陵區寶祥機械有限公司