汽車一鍵啟動開關動態背光設計

李傳海　張弛　趙保軍

摘 要：目前市面上帶無鑰匙進入與啟動功能的車輛，在開啟小燈時會點亮一鍵啟動開關的背光，在關閉小燈時會關閉一鍵啟動開關的背光。文章介紹了一種動態背光設計方案，一鍵啟動開關的背光可以跟隨整車的狀態進行動態調整，給用戶更好的駕駛體驗。關鍵詞：無鑰匙進入與啟動;一鍵啟動開關;動態背光中圖分類號：U463.83? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）01-59-03

Abstract： Now the vehicle with the configuration of passive entry and passive start system， the backlight of the start-stop button shall be switched ON and OFF relative to the status of position lamp. When the position lamp is illuminated， the backlight of the start-stop button shall be activated. When the position lamp is not illuminated， the backlight of the start-stop button shall be switched OFF automatically. This chapter introduces a new breath backlight design proposal， which takes a more relevant and proactive customer experience.Keywords： Passive entry and passive start system; Start-stop button; Breath backlightCLC NO.： U463.83? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）01-59-03

前言

目前市面上一鍵啟動開關背光同車內其它開關背光的實現一致：當用戶打開位置燈時，啟動開關背光點亮;當用戶關閉位置燈時，啟動開關背光關閉。

上述實現方案，使得用戶對車輛電源模式切換、啟動、熄火等操縱體驗變成了重復的機械動作，喪失了駕駛樂趣。

本文章介紹了一種一鍵啟動開關動態背光控制方案，對啟動開關背光控制策略進行重新定義。當用戶對車輛電源模式切換、啟動、熄火等操縱時，通過啟動開關背光不同狀態的動態反饋同用戶進行交流互動，賦予車輛生命特征。

1 傳統一鍵啟動開關背光控制方案

1.1 系統框圖

傳統一鍵啟動開關背光控制方案如圖1所示。通過車身控制模塊采集位置燈開關的狀態，然后判斷是否需要點亮啟動開關的背光。

1.2 工作原理

車輛上的車身控制模塊由蓄電池供電。

當用戶把組合開關旋轉到位置燈檔位時，車身控制模塊檢測到位置燈開關回路由懸空變為接通。車身控制模塊控制內部MOSFET場效應管由截止狀態變為導通狀態。繼電器由于線圈回路導通，線圈中電流產生電磁效應，繼電器觸點開關吸合。啟動開關背光回路導通，發光二極管工作。

當用戶把組合開關旋轉到OFF檔位時，車身控制模塊檢測到位置燈開關回路由接通變為懸空。車身控制模塊控制內部MOSFET場效應管由導通狀態變為截止狀態。繼電器由于線圈回路斷路，繼電器觸點開關脫開。啟動開關背光回路斷路，發光二極管停止工作。

2 一鍵啟動開關動態背光設計方案

2.1 實現方案描述

一鍵啟動開關背光由PEPS（無鑰匙進入與啟動）控制器驅動。

PEPS控制器處于喚醒狀態，根據啟動踏板的狀態、鑰匙狀態、車輛檔位狀態、發動機啟動狀態、發動機認證狀態等信息判斷到用戶沒有啟動車輛的意圖時，以較慢頻率的PWM脈沖寬度調制驅動啟動開關背光的發光二極管。

PEPS控制器處于喚醒狀態，根據啟動踏板的狀態、鑰匙狀態、車輛檔位狀態、發動機啟動狀態、發動機認證狀態等信息判斷到用戶有啟動車輛的意圖時，以較快頻率的PWM脈沖寬度調制驅動啟動開關背光的發光二極管。

PEPS控制器處于休眠狀態后，停止驅動啟動開關背光的發光二極管。

2.2 整車網絡喚醒/休眠策略說明

PEPS（無鑰匙進入與啟動）控制器采用AUTOSAR（汽車開放系統架構）的網絡管理狀態機。

Bus Sleep Mode總線睡眠模式的目的是當沒有消息被傳送的時候可以減少蓄電池的消耗。在Bus Sleep Mode下面，PEPS節點可以被本地喚醒源或網絡管理報文喚醒。

當PEPS節點被本地喚醒源或網絡管理報文喚醒后，跳轉至Network Mode網絡模式。

Perpere Bus Sleep Mode總線準備睡眠模式是為了等待總線上的所有節點能夠在進入Bus Sleep Mode之前，有時間停止節點的active狀態如清空隊列中為發送的報文。

當整車網絡喚醒時，PEPS控制器的網絡管理狀態機處于Network Mode網絡模式;當整車網絡休眠時，PEPS控制器的網絡管理狀態機處于Prepare Bus Sleep Mode總線準備睡眠模式或Bus Sleep Mode總線睡眠模式。

2.3 用戶啟動車輛意圖模型建立

對于自動擋車型，當用戶踩下制動踏板時，如果檢測到：

（1）PEPS控制器檢測到蓄電池正極的供電電壓為9V～16V，且。

（2）PEPS控制器此時會驅動內部天線1和內部天線2低頻搜索鑰匙，鑰匙回復射頻信息給PEPS控制器，PEPS控制器射頻接收器接收到有效的射頻信息;或者PEPS驅動內部天線2備份搜索到有效鑰匙，且。

（3）PEPS控制器通過CAN總線接收到換擋器P檔或N檔信號，且。

（4）PEPS控制器通過CAN總線接收到發動機處于停止或者Cranking啟動狀態，且。

（5）PEPS控制器通過CAN總線接收到發動機防盜認證通過，且。

（6）PEPS控制器通過CAN總線接收到電子式轉向鎖處于解鎖狀態，且。

（7）PEPS控制器沒有影響啟動的DTC診斷故障碼。

此時PEPS控制器認為用戶意圖啟動車輛。

2.4 系統框圖及動態背光控制策略說明

PEPS控制器處于喚醒狀態，若PEPS判斷到用戶沒有啟動車輛的意圖時，以固定頻率f=0.5Hz的PWM脈沖寬度調制驅動啟動開關背光的發光二極管。將占空比從0調整到100%，再從100%調整到0，實現啟動開關背光慢速呼吸的效果。

PEPS控制器處于喚醒狀態，若PEPS判斷到用戶有啟動車輛的意圖時，以固定頻率f=1Hz的PWM脈沖寬度調制驅動啟動開關背光的發光二極管。

將占空比從0調整到100%，再從100%調整到0，實現啟動開關背光快速呼吸的效果。

PEPS控制器處于休眠狀態后，停止驅動啟動開關背光的發光二極管。

3 結束語

一鍵啟動開關背光動態設計使得啟動開關成為整車的“心臟”，通過啟動開關背光的動態呼吸狀態及呼吸頻率給用戶指示當前車輛的狀態。給用戶帶來更好的駕駛體驗。

參考文獻

[1] 張弛.一種帶儀式感的啟動開關背光控制裝置及背光控制方法[P].