蓝牙通信电路及含有该电路的车钥匙的制作方法

1.本发明涉及一种蓝牙通信电路，特别是涉及一种用于车钥匙的蓝牙通信线路。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，汽车的使用日益普及。在满足安全性和舒适性要求的同时，汽车也面临着复杂的电磁环境。这就对汽车电子设备间的安全性、可靠性及兼容性提出了更高的要求，因此汽车电磁兼容性(electromagnetic compatibility，emc)测试成为了汽车制造质量系统中的一个重要环节。汽车电子emc测试又叫做电磁兼容测试，指的是对汽车电子产品在电磁场方面干扰大小(electromagnetic interference，emi)和抗干扰能力(electromagnetic sensitivity，ems)的综合评定。
3.车辆的电磁抗扰度是保证车辆在恶劣电磁环境中能正常工作的前提条件之一，而外源辐射抗扰度(radiated immunity，ri)试验则是汽车电磁兼容性((electromagnetic compatibility，emc)多个试验项目中重要的测试项之一。目前汽车电子电磁兼容性中的ri试验主要依据标准为iso11452-2。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种蓝牙通信电路及含有该电路的车钥匙。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种蓝牙通信电路，包含：一微控制器，用于提供一蓝牙信号；一表面声波滤波器，信号连接至所述微控制器；一天线组件，信号连接至所述表面声波滤波器；一第一匹配电感，一端连接至所述微控制器与所述表面声波滤波器之间且另一端连接至一共同地线；以及一第二匹配电感，一端连接至所述表面声波滤波器与所述天线组件之间且另一端连接至所述共同地线。
6.于所述第一方面的一实施例中，所述表面声波滤波器具有六个接脚，一接脚连接至所述微控制器及所述第一匹配电感之间，另一接脚连接至所述天线组件及所述第二匹配电感之间，其余四接脚连接至所述共同地线。
7.于所述第一方面的一实施例中，所述表面声波滤波器包含多个内建电容及多个电阻所形成的一内建电路。
8.于所述第一方面的一实施例中，所述蓝牙通信电路还包含一匹配电容，且所述匹配电容的一端连接至所述微控制器与所述表面声波滤波器之间，另一端连接至所述共同地线。
9.于所述第一方面的一实施例中，所述匹配电容的电容值为0.5pf。
10.于所述第一方面的一实施例中，所述蓝牙通信电路还包含一输出电感，且所述输出电感的一端连接至所述微控制器与所述匹配电容之间，另一端连接至所述表面声波滤波器与所述第一匹配电感之间。
11.于所述第一方面的一实施例中，所述输出电感的电感值为5.1nh。
12.于所述第一方面的一实施例中，所述第一匹配电感及所述第二匹配电感的电感值为5.1nh。
13.本发明的第二方面提供一种车钥匙，包含：一壳体；以及一电路板，设置于所述壳体内，且承载如本发明第一方面中任一项所述的蓝牙通信电路。
14.通过上述结构，本发明所揭示的蓝牙通信电路及含有该电路的车钥匙将车钥匙蓝牙部分的硬件电路进行改良及优化以使车钥匙可以通过手持式天线试验，且可以解决车钥匙项目中emc测试中ri试验不通过的难点，在一定程度上简化机构设计并节约成本。
15.以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
16.图1显示为依据本发明一实施例所绘示的蓝牙通信电路的电路图。
17.图2显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙的分解示意图。
18.图3显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙所适用的外源辐射抗扰度(ri)测试的环境示意图。
19.图4a至图4d显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙在ri测试中与手持式天线之间的方向关系示意图。
20.图5显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙与车用模块间的信号连接关系示意图。
21.元件标号说明
[0022]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车钥匙
[0023]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
蓝牙通信电路
[0024]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
微控制器
[0025]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
表面声波滤波器
[0026]
211～215
ꢀꢀꢀꢀ
接脚
[0027]
217
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内建电路
[0028]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
天线组件
[0029]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
匹配电容
[0030]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
输出电感
[0031]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一匹配电感
[0032]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二匹配电感
[0033]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0034]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电路板
[0035]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车用模块
[0036]
gnd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
共同地线
[0037]
ant
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
手持式天线
[0038]
dut
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
待测装置
[0039]
rfg
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
射频产生器
[0040]
dsp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
介电支撑面
[0041]
gp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接地平面
[0042]
pc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
计算机
[0043]
can
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制器局域网络
具体实施方式
[0044]
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下实施例用于进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0045]
本发明多个实施例所提供的含有蓝牙通信电路的车钥匙，应用范围包含一般汽车、机车或电动车等载具。所谓蓝牙(bluetooth)，一般而言指一种无线短距离通信标准，可供一固定装置及移动装置间进行传输数据或数据交换。蓝牙所使用的电磁波频率范围属于特高频(ultra high frequency，uhf)，特别是指频率在约2.4～2.5ghz之间(波长约等于10公分)的电磁波。不过需要理解的是，本发明所载的目标技术虽然是一种蓝牙天线电路，却不应受到特定数值范围所限制，例如实施的电磁波频率范围及蓝牙的通信范围等，而是只要其波长数量级接近就可被理解为属于本发明保护范围中。
[0046]
对于上述固定装置及移动装置间的数据交换也仅属于一种示例说明，如具有本领域通常知识者能理解的，蓝牙装置可连接两移动装置或两固定装置，而蓝牙装置的连接也包含一对多或多对一的情形(同理也包含多对多)。此外，虽然本发明目标是蓝牙天线电路及包含该电路的车钥匙，却不应将本发明的蓝牙天线电路的保护范围局限在车用通信的用途上，例如将本发明的蓝牙通信电路用于室内空调的数据交换，使得移动装置如智能手表能感知配戴者的状态如体温、心跳及出汗程度而与空调装置进行数据交换后自动调节室内环境温度，倘若其中模块使用了包含本发明所揭露的蓝牙通信电路，则应进一步考虑该电路与本公开电路是否具有相同效果如降低外界噪声干扰等来判断是否属于本发明保护范围，不应单纯以该电路非载具用途而脱离本发明的保护范围。
[0047]
请参考图1，图1显示为依据本发明一实施例所绘示的蓝牙通信电路的电路图。图1的蓝牙通信电路2所包含的电子组件中，可主要区分为主动组件及被动组件，所谓主动组件指除了电容、电感及电阻之外等需要外接电源的电子组件，在图1中以方块图被表示。蓝牙通信电路2包含的主动组件有：微控制器20及表面声波滤波器21(surface acoustic wave filter，saw filter)。上述主动组件及天线组件三者之间的连接关系为：表面声波滤波器21的一接脚211信号连接至微控制器20，且另一接脚213信号连接至天线组件22，其中，信号连接包括但不限于有线通信连接方式或无线通信连接方式。
[0048]
对于本发明电路中的主动组件及天线组件22，本说明书不会过度解释该些习知组件的工作原理或内部构造，其中天线组件可例如为f型天线，此外，天线组件也可为其他类型的天线，本发明不予限制。
[0049]
相较之下，本发明的表面声波滤波器21，也就是surface acoustic wave filter(saw filter)，以下略作描述。表面声波滤波器主要是利用压电材料的特性将电能转为表面振动能以达到对电磁波的特定频率产生过滤的效果。相较于表面声波滤波器，另一种类似的滤波器为体声波滤波器(body acoustic wave filter，baw filter)，两者主要的差异
在于电极对于滤波器产生的振动声波是局限在材料表面或是贯穿材料整体，也就是产生二维震动或三维震动的差别。适合作为表面声波滤波器的材料通常为单晶或多晶的陶瓷材料，包含石英(sio2)、铌酸锂(linbo3)或钽酸锂(litao3)等，原因在于外加电压可改变材料内部原子间的距离，同理当材料受力时内部原子间距发生改变也能引起电场。
[0050]
蓝牙天线电路2还包含被动组件，包含一端连接至微控制器20与表面声波滤波器21之间且另一端连接至共同地线gnd的第一匹配电感25，以及一端连接至表面声波滤波器21与天线组件22之间且另一端连接至共同地线gnd的第二匹配电感26。其中第一匹配电感25与第二匹配电感26的电感值可以但不限于为5.1nh。
[0051]
在图1所示的实施例中，表面声波滤波器21可包含六只接脚211～215，其中接脚211连接至微控制器20、另一接脚213连接至天线组件22且剩余四只连接至共同地线gnd，以及可包含具有内建电容及内建电阻的内建电路217。本例的表面声波滤波器21的其中一接脚211可以连接至微控制器20及第一匹配电感25之间，另一接脚213连接至天线组件22及第二匹配电感26之间。当然，在其他实施例中也可包含其他实施方式的表面声波滤波器，例如具有八只接脚，在此仅为一种示例说明。
[0052]
在图1所示的实施例中，蓝牙天线电路2也包含匹配电容23及输出电感24，然而匹配电容23及输出电感24为选择性设置的组件，即蓝牙天线电路2可单独包含匹配电容23、单独包含输出电感24或不包含匹配电容23及输出电感24。匹配电容23的一端可连接至微控制器20与表面声波滤波器211之间，另一端连接至共同地线gnd。通过选取适当的匹配电容23可进一步有效降低外界的信号干扰并稳定电路，在本例中，匹配电容23的电容值可以但不限为0.5pf。
[0053]
输出电感24的一端可连接至微控制器20与匹配电容23之间，另一端连接至表面声波滤波器21与第一匹配电感25之间。通过选取适当的电感可进一步有效降低外界的信号干扰并稳定电路，在本例中，输出电感24的电感值可以但不限于为5.1nh。
[0054]
通过本文已详述本发明的蓝牙通信电路2，可搭载于一电路板上并以一壳体封装保护，形成本发明的车钥匙。请参考图2，图2显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙的分解示意图。在图2所示的实施例中，蓝牙天线电路2被设置在电路板4上，并且被封装在壳体3中。然而需要注意的是，虽然本例的壳体3以一般车钥匙的外型呈现，却可在其他实施例中以其他实施方式如手机外壳呈现，也就是只要一装置具有本发明的蓝牙通信电路、电路板及壳体，则应属于本发明车钥匙的保护范围中。
[0055]
请参考图3，图3显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙所适用的外源辐射抗扰度(ri)测试的环境示意图。如本发明先前技术所述，电磁兼容(emc)测试中外源辐射抗扰度(ri)测试牵涉到将待测设备dut(device under test)放置在强烈的电磁波辐射场之中，以模拟实际用途上可能遭遇的电磁波干扰源如手机、马达或其他各式外在电路等。具体来说，待测装置dut可被设置在接地平面gp上的介电支撑面dsp上，而置于待测装置dut上方的射频产生器rfg会通过手持式天线ant对待测装置dut发射不同频率的射频信号以检视待测装置dut的电磁抗干扰能力。相关的测试内容如手持式天线ant与待测装置dut之间的距离是依据国际标准iso 11452-2的相关规范，在此不赘述。
[0056]
图3中的外源辐射抗扰度测试环境需要在屏蔽室中搭建以排除外部电子设备的干扰，而待测装置dut可具体为前述实施例的车钥匙。在外源辐射抗扰度测试中，最主要的测
试参数有二：辐射频率及辐射功率。请参考下列表1，外源辐射抗扰度测试对于许多频率区段皆有测试要求，包含360～480mhz、800～1000mhz、1600～1950mhz、1950～2200mhz、2400～2500mhz及2500～2700mhz，且要求都是a状态，相关细节可参照上述的iso 11452-2规范。
[0057]
表1
[0058]
频率(mhz)要求功能状态360～480a800～1000a1600～1950a1950～2200a2400～2500a2500～2700a
[0059]
进一步，请参照下列表2，可以看到ri测试中对于每个频率带的要求强度都不一样，值得注意的是，虽然本发明使用蓝牙通信电路，仍然避免来自各波段的电磁干扰。关于下表的实验细节如调变类型或频率步幅等，可依上述参照相关规定。
[0060]
表2
[0061][0062]
请参考图4a至图4d，图4a至图4d显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙在ri测试中与手持式天线之间的方向关系示意图，其中包含了手持式天线ant位于车钥匙1上的不同位置及方向的情况。如具有本领域通常知识者能理解的，天线具有方向性，且当天线方向与信号来向越接近平行，接收信号能力越强；反之越接近垂直，则越难以接收信号。换言之，在进行ri测试时，待测装置dut与射频产生器rfg之间的角度关系也会影响其抗扰度。具体来说，图4b及图4d的配置可因为手持式天线ant的方向而具有较图4a及图4c的配置更好的抗扰度。此外，蓝牙天线电路在车钥匙内的位置也因车钥匙内部的结构不同而具有不同的抗扰表现，具体来说，这造成了图4a配置及图4c配置之间或图4b配置及图4d配置之间的抗扰度表现可能有所差异。至此，通过本发明揭露的蓝牙通信电路2及含有该电路的车钥匙
1，可以通过上述规范的ri测试，即本发明的蓝牙通信电路2具有较佳的抗电磁干扰能力。
[0063]
请参考图5，图5显示为依据本发明一实施例所绘示的车钥匙与车用模块间的信号连接关系示意图。在本例中，用户可通过计算机pc安装例如canoe软件，使用控制器局域网络can以显示车用模块5与车钥匙1之间的数据监测来判断车钥匙1和车用模块5是否成功建立蓝牙通信。
[0064]
通过上述结构，本发明所揭示的蓝牙通信电路及含有该电路的车钥匙将车钥匙蓝牙部分的硬件电路进行改良及优化使车钥匙可以通过手持式天线试验，且可以解决车钥匙项目中emc测试中ri试验不通过的难点，在一定程度上简化机构设计并节约成本。
[0065]
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考本发明权利要求书所限定的范围。