一种两线制电容式门把手开关检测系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种两线制电容式门把手开关检测系统，包括电容式开关和无钥匙进入系统，所述电容式开关包括LDO、MCU、电容式传感器、输出三极管，所述电容式传感器包括用于检测解锁和闭锁的两个不同触摸区域，所述电容式传感器与MCU连接，所述MCU的方波信号输出端连接输出三极管的基极，输出三极管的射极接地，集电极经电阻R2、开关二极管连接至无钥匙进入系统的硬件检测电路，所述LDO为MCU供电。本发明专利技术电容式门把手开关采用的是检测电容量的变化来判断是否触发按键，无需物理行程的按压；改善了用户体验，同时电容式开关可在门把手内侧布置感应区域，用于检测用户伸手拉门的操作，执行解锁车辆，进一步提高了使用体验。进一步提高了使用体验。进一步提高了使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种两线制电容式门把手开关检测系统


[0001]本专利技术涉及汽车电控


技术介绍

[0002]汽车智能化的市场需求，无钥匙进入系统普及率越来越高。传统的无钥匙进入功能使用的门把手开关为按键式，通过操作门把手的物理按键来实现整车的解闭锁；由于物理按键的触发是通过力的按压来实现开关的导通，在使用体验上较差，同时物理按键需要触发按键行程，需要在门把手上开孔，破环了门把手的整体性，影响美观。
[0003]此外物理按键因为体积小，在北方冬季有极大可能被冻住，而导致无法按压解锁，这就给车辆解锁带来不变，特别是目前车辆流行使用隐藏式门把手，这样的把手本身体积就小，在对按键进行布局时，不仅难以布置，也会影响把手整体美观，而且会让接触操作更加不人性化。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是实现一种检测电容量的变化来判断是否触发按键，无需物理行程的按压的电容式门把手开关
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种两线制电容式门把手开关检测系统，包括电容式开关和无钥匙进入系统，所述电容式开关包括LDO、MCU、电容式传感器、输出三极管，所述电容式传感器包括用于检测解锁和闭锁的两个不同触摸区域，所述电容式传感器与MCU连接，所述MCU的方波信号输出端连接输出三极管的基极，输出三极管的射极接地，集电极经电阻R2、开关二极管连接至无钥匙进入系统的硬件检测电路，所述LDO为MCU供电。
[0006]所述电容式开关输入至无钥匙进入系统硬件检测电路的输入线路上连接有上拉电阻R1。
[0007]所述上拉电阻R1另一端连接无钥匙进入系统内部的电源VBAT_D，所述无钥匙进入系统内部的电源由汽车蓄电池提供，所述VBAT_D通过上拉电阻R1给电容式开关供电。
[0008]所述硬件检测电路为方波检测电路单元，用于处理电源线上的方波信号，转换为MCU能够直接识别的方波信号。
[0009]所述硬件检测电路内设有小信号PMOS，当V
GS
≤V
GSt
h时，PMOS导通，此时VBAT_D通过R3和R4电阻分压后进入到MCU端口，当V
GS
>V
GSth
时,PMOS关断，此时MCU端口检测为低电平。
[0010]所述无钥匙进入系统内部的上拉电阻同时用于给两线制电容式开关供电和信号采样，所述电阻R2的阻值为470Ω，所述上拉电阻R1的阻值为200Ω。
[0011]供电电源进入到电容式开关内部后，通过二极管D2输入到LDO，所述LDO为线性稳压电源。
[0012]系统设有三种工作模式：
[0013]模式一、解闭锁区域都未触发；
[0014]模式二、解闭锁任意区域触发，但未驱动输出三极管导通；
[0015]模式三、解闭锁任意区域触发，同时驱动了输出三极管导通。
[0016]所述模式一和模式二为小电流工作状态，上拉电阻产生压降小，硬件检测电路转换为低电平；所述模式三，上拉电阻上产生压降大，硬件检测电路转换为高电平。
[0017]本专利技术电容式门把手开关采用的是检测电容量的变化来判断是否触发按键，无需物理行程的按压；改善了用户体验，同时电容式开关可在门把手内侧布置感应区域，用于检测用户伸手拉门的操作，执行解锁车辆，进一步提高了使用体验。
[0018]电容式门把手开关一般会定义解锁和闭锁两个感应区域，同时开关内部需要MCU进行信号的采集和处理，故按照定义需要电源、地、解锁输出、闭锁输出四个PIN脚输出，而两线制电容式开关方案直接将信号耦合到电源线上，降低了整个系统方案的成本。
附图说明
[0019]下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
[0020]图1为两线制电容式门把手系统框图
[0021]图2为硬件检测电路图。
具体实施方式
[0022]下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0023]两线制的电容式开关外部接口只有电源和地线两个接口，触发解闭锁区域式，电容式开关会以按照定义的频率或者定义的协议来驱动内部的三极管导通和截止。本专利技术是根据电容式开关的不同的工作模式，使用简单的分离器件将供电线上偶尔的方波信号转换为MCU能够识别的方波信号。
[0024]电容式门把手开关一般会定义解锁和闭锁两个感应区域，同时开关内部需要MCU进行信号的采集和处理，故按照定义需要电源、地、解锁输出、闭锁输出四个PIN脚输出，而两线制电容式开关方案直接将信号耦合到电源线上，降低了整个系统方案的成本。
[0025]两线制电容式门把手开关检测系统包括：两线制电容式门把手开关，开关上有两个触摸区域，解锁触摸区域和闭锁触摸区域，触摸两个区域时，会在开关供电线上产生两种不同频率或者不同协议的方波信号；硬件检测电路单元(方波检测电路单元)，可以将把手电源线上叠加的方波信号转换为MCU能够直接采集的方波信号。MCU：识别转换后的方波信号，区分式解锁信号输入还是闭锁信号输入。
[0026]两线制电容开关通过无钥匙进入系统进行供电，内部包含电源供电系统(LDO)、MCU、电容式传感器、输出三极管。MCU检测到电容式传感器的输入，则驱动三极管导通或者关断来产生方波。
[0027]方波检测电路单元处理电源线上的方波信号，转换为MCU能够直接识别的方波信号。无钥匙进入系统通过一个合适的上拉电阻给两线制电容式门把手开关供电，电容式把手开关工作时，会驱动端口的三极管导通或者关断，此时在无钥匙进入系统的上拉电阻上
会产生不同的电压降，方波检测电路单元将上拉电阻上的压降转换为MCU能够直接识别的方波信号。
[0028]如图2为两线制电容式开关方案的系统框图，电容式开关的供电电源由无钥匙进入系统提供。VBAT_D为无钥匙进入系统内部的电源，该内部电源由汽车蓄电池提供，VBAT_D通过R1给电容式开关供电。
[0029]电容式开关内部系统方案如下：供电电源进入到电容式开关内部后，通过二极管D2输入到LDO；LDO为线性稳压电源，保证电容式开关内部MCU等器件工作在要求范围内。三极管Q1主要作用为产生方波，同时在三极管的发射级串联一个电阻R2。R2的作用为保证三极管Q1导通时，端口的供电电压不会被拉低到0V导致电容式开关缺电不工作，故R2不能太小；同时R2也不能过大，否则在R1上产生的电压降将过小，导致三极管导通时在R1上产生的电压降不能被有效的识别。
[0030]Q2为小信号PMOS，当V
GS
≤V
GSth
时，PMOS导通，此时VBAT_D通过R3和R4电阻分压后进入到MCU端口，能够被有效的识别外高电平。当V
GS<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两线制电容式门把手开关检测系统，其特征在于：包括电容式开关和无钥匙进入系统，所述电容式开关包括LDO、MCU、电容式传感器、输出三极管，所述电容式传感器包括用于检测解锁和闭锁的两个不同触摸区域，所述电容式传感器与MCU连接，所述MCU的方波信号输出端连接输出三极管的基极，输出三极管的射极接地，集电极经电阻R2、开关二极管连接至无钥匙进入系统的硬件检测电路，所述LDO为MCU供电。2.根据权利要求1所述的两线制电容式门把手开关检测系统，其特征在于：所述电容式开关输入至无钥匙进入系统硬件检测电路的输入线路上连接有上拉电阻R1。3.根据权利要求2所述的两线制电容式门把手开关检测系统，其特征在于：所述上拉电阻R1另一端连接无钥匙进入系统内部的电源VBAT_D，所述无钥匙进入系统内部的电源由汽车蓄电池提供，所述VBAT_D通过上拉电阻R1给电容式开关供电。4.根据权利要求3所述的两线制电容式门把手开关检测系统，其特征在于：所述硬件检测电路为方波检测电路单元，用于处理电源线上的方波信号，转换为MCU能够直接识别的方波信号。5.根据权利要求4所述的两线制电容式门把手开关检测系统，其特征在于：所述硬件检测电路内设有小信号PMOS，当V
GS
≤V

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽坚，周晓云，孟庆松，
申请(专利权)人：芜湖埃泰克汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：