汽车一键启动开关动态背光设计

李传海　张弛　赵保军

摘 要：目前市面上带无钥匙进入与启动功能的车辆，在开启小灯时会点亮一键启动开关的背光，在关闭小灯时会关闭一键启动开关的背光。文章介绍了一种动态背光设计方案，一键启动开关的背光可以跟随整车的状态进行动态调整，给用户更好的驾驶体验。关键词：无钥匙进入与启动;一键启动开关;动态背光中图分类号：U463.83  文献标识码：A  文章编号：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

目前市面上一键启动开关背光同车内其它开关背光的实现一致：当用户打开位置灯时，启动开关背光点亮;当用户关闭位置灯时，启动开关背光关闭。

上述实现方案，使得用户对车辆电源模式切换、启动、熄火等操纵体验变成了重复的机械动作，丧失了驾驶乐趣。

本文章介绍了一种一键启动开关动态背光控制方案，对启动开关背光控制策略进行重新定义。当用户对车辆电源模式切换、启动、熄火等操纵时，通过启动开关背光不同状态的动态反馈同用户进行交流互动，赋予车辆生命特征。

1 传统一键启动开关背光控制方案

1.1 系统框图

传统一键启动开关背光控制方案如图1所示。通过车身控制模块采集位置灯开关的状态，然后判断是否需要点亮启动开关的背光。

1.2 工作原理

车辆上的车身控制模块由蓄电池供电。

当用户把组合开关旋转到位置灯档位时，车身控制模块检测到位置灯开关回路由悬空变为接通。车身控制模块控制内部MOSFET场效应管由截止状态变为导通状态。继电器由于线圈回路导通，线圈中电流产生电磁效应，继电器触点开关吸合。启动开关背光回路导通，发光二极管工作。

当用户把组合开关旋转到OFF档位时，车身控制模块检测到位置灯开关回路由接通变为悬空。车身控制模块控制内部MOSFET场效应管由导通状态变为截止状态。继电器由于线圈回路断路，继电器触点开关脱开。启动开关背光回路断路，发光二极管停止工作。

2 一键启动开关动态背光设计方案

2.1 实现方案描述

一键启动开关背光由PEPS（无钥匙进入与启动）控制器驱动。

PEPS控制器处于唤醒状态，根据启动踏板的状态、钥匙状态、车辆档位状态、发动机启动状态、发动机认证状态等信息判断到用户没有启动车辆的意图时，以较慢频率的PWM脉冲宽度调制驱动启动开关背光的发光二极管。

PEPS控制器处于唤醒状态，根据启动踏板的状态、钥匙状态、车辆档位状态、发动机启动状态、发动机认证状态等信息判断到用户有启动车辆的意图时，以较快频率的PWM脉冲宽度调制驱动启动开关背光的发光二极管。

PEPS控制器处于休眠状态后，停止驱动启动开关背光的发光二极管。

2.2 整车网络唤醒/休眠策略说明

PEPS（无钥匙进入与启动）控制器采用AUTOSAR（汽车开放系统架构）的网络管理状态机。

Bus Sleep Mode总线睡眠模式的目的是当没有消息被传送的时候可以减少蓄电池的消耗。在Bus Sleep Mode下面，PEPS节点可以被本地唤醒源或网络管理报文唤醒。

当PEPS节点被本地唤醒源或网络管理报文唤醒后，跳转至Network Mode网络模式。

Perpere Bus Sleep Mode总线准备睡眠模式是为了等待总线上的所有节点能够在进入Bus Sleep Mode之前，有时间停止节点的active状态如清空队列中为发送的报文。

当整车网络唤醒时，PEPS控制器的网络管理状态机处于Network Mode网络模式;当整车网络休眠时，PEPS控制器的网络管理状态机处于Prepare Bus Sleep Mode总线准备睡眠模式或Bus Sleep Mode总线睡眠模式。

2.3 用户启动车辆意图模型建立

对于自动挡车型，当用户踩下制动踏板时，如果检测到：

（1）PEPS控制器检测到蓄电池正极的供电电压为9V～16V，且。

（2）PEPS控制器此时会驱动内部天线1和内部天线2低频搜索钥匙，钥匙回复射频信息给PEPS控制器，PEPS控制器射频接收器接收到有效的射频信息;或者PEPS驱动内部天线2备份搜索到有效钥匙，且。

（3）PEPS控制器通过CAN总线接收到换挡器P档或N档信号，且。

（4）PEPS控制器通过CAN总线接收到发动机处于停止或者Cranking启动状态，且。

（5）PEPS控制器通过CAN总线接收到发动机防盗认证通过，且。

（6）PEPS控制器通过CAN总线接收到电子式转向锁处于解锁状态，且。

（7）PEPS控制器没有影响启动的DTC诊断故障码。

此时PEPS控制器认为用户意图启动车辆。

2.4 系统框图及动态背光控制策略说明

PEPS控制器处于唤醒状态，若PEPS判断到用户没有启动车辆的意图时，以固定频率f=0.5Hz的PWM脉冲宽度调制驱动启动开关背光的发光二极管。将占空比从0调整到100%，再从100%调整到0，实现启动开关背光慢速呼吸的效果。

PEPS控制器处于唤醒状态，若PEPS判断到用户有启动车辆的意图时，以固定频率f=1Hz的PWM脉冲宽度调制驱動启动开关背光的发光二极管。

将占空比从0调整到100%，再从100%调整到0，实现启动开关背光快速呼吸的效果。

PEPS控制器处于休眠状态后，停止驱动启动开关背光的发光二极管。

3 结束语

一键启动开关背光动态设计使得启动开关成为整车的“心脏”，通过启动开关背光的动态呼吸状态及呼吸频率给用户指示当前车辆的状态。给用户带来更好的驾驶体验。

参考文献

[1] 张弛.一种带仪式感的启动开关背光控制装置及背光控制方法[P].