自适应巡航控制电路、车载单元及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆领域，尤其涉及一种自适应巡航控制电路、车载单元及车辆。


背景技术：

2.自适应巡航控制(adaptive cruise control，简称acc)电路是汽车系统车载单元(on board unit，简称obu)的重要组成部分。
3.现有车载单元的acc电路通过三极管钳位电压或限流电阻的形式对车辆突然断电产生的负电压进行防护，并且三极管对误操作造成的抖动电压有屏蔽效果。
4.但是，车辆异常上电、掉电或其他情况干扰时会有高电压或大电流注入，三极管和限流电阻的形式往往无法对这种情况进行防护，从而导致干扰信号对车载单元电源芯片的破坏，导致车载单元损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的实施例提供了一种自适应巡航控制电路、车载单元及车辆，以解决车辆异常上电、掉电或其他情况时的干扰信号对车载单元造成损坏。
6.第一方面，本实用新型的实施例提供了一种自适应巡航控制电路，包括用于调节电流限制的功率开关芯片和车载单元的电源芯片；其中，所述功率开关芯片的输入引脚用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片的输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接。
7.作为可选的实施例，所述功率开关芯片的输出引脚还与所述电源芯片的电压输入引脚连接。
8.作为可选的实施例，所述电路还包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的阳极与所述功率开关芯片的输入引脚连接，所述瞬态抑制二极管的阴极接地。
9.作为可选的实施例，所述瞬态抑制二极管的钳位电压小于等于所述功率开关芯片各引脚的最大承受电压或最大承受电流。
10.作为可选的实施例，所述电路还包括防反二极管，所述防反二极管的阳极用于输入acc信号，所述防反二极管的阴极与所述功率开关芯片的输入引脚连接。
11.作为可选的实施例，所述功率开关芯片的输入电源引脚与外部供电电源连接。
12.作为可选的实施例，所述功率开关芯片的时钟输入引脚连接电阻后接地。
13.第二方面，本实用新型提供一种车载单元，包括车载单元主体和如第一方面任一项所述的自适应巡航控制电路，其中，所述自适应巡航控制电路设置在所述车载单元主体上。
14.第三方面，本实用新型提供一种车辆，包括车辆主体和如第二方面所述的车载单元，其中，所述车载单元设置在所述车辆主体上。
15.本实用新型的实施例提供的自适应巡航控制电路、车载单元及车辆，包括用于调节电流限制的功率开关芯片和车载单元的电源芯片；其中，所述功率开关芯片的输入引脚
用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片的输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接；即本实用新型实施例通过功率开关芯片实现调节电流限制，从而对车辆异常上电、掉电时产生的浪涌或过载电流进行有效抑制，避免对设备造成损坏，提高设备的可靠性。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为现有技术提供的一种acc控制电路；
19.图2为现有技术提供的另一种acc控制电路；
20.图3为本实用新型实施例提供的一种自适应巡航控制电路的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的另一种自适应巡航控制电路的结构示意图。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.汽车系统车载单元作为c-v2x行业重要组成部分，可以实现车对车、车对路的行驶状态监测和数据交互，为未来智慧交通奠定基础，acc电路是车载单元的重要组成部分。
24.图1为现有技术提供的一种acc控制电路，如图1所示，acc信号先通过lc电路，再经过防反二极管和限流电阻后直接连接车载单元的电源芯片使能引脚，从而实现在车辆点打火启动时开启设备。图2为现有技术提供的另一种acc控制电路，如图2所示，acc信号经过防反二极管后，再使用三极管或mos管等进行电压钳位，且同时实现打火时抖动形成误开机操作。也就是说，现有车载单元的acc控制电路是通过三极管钳位电压或限流电阻的形式对突然断电产生的负电压进行防护，并且三极管对误操作造成的抖动电压有屏蔽效果，从而实现保护电路的功能。但是，车辆在运行过程中异常上电、掉电或有其他情况干扰时会有高电压或大电流注入，而限流电阻和三极管的形式往往无法对这种情况进行防护，从而导致干扰信号对车载单元电源芯片的破坏，导致车载单元损坏。
25.针对上述技术问题，本实用新型的技术构思在于：通过功率开关芯片实现调节电流限制，从而对车辆异常上电、掉电时产生的浪涌或过载电流进行有效抑制，避免对设备造成损坏，提高汽车系统的可靠性。
26.第一方面，本实用新型实施例提供了一种自适应巡航控制电路。需要说明的是，本实用新型中所说的连接是指电连接。
27.图3为本实用新型实施例提供的一种自适应巡航控制电路的结构示意图，如图3所
示，该自适应巡航控制电路包括：用于调节电流限制的功率开关芯片u1和车载单元的电源芯片u2；其中，所述功率开关芯片u1的输入引脚in用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片u1的输出引脚out与所述电源芯片u2的使能引脚en连接。
28.参考图3所示，acc_in信号通过u1的in引脚输入到u1，u1实现调节电流限制而限制浪涌或过载电流，保证u1的out引脚输出的vcc_in信号安全可靠；然后vcc_in信号输入到u2的en引脚，实现控制车载单元的上电状态。另外，功率开关芯片的选型，要根据产品定义来选择，工业级和车规级的功率开关价格差异较大，能实现的电路防护功能差别也很大，因此功率开关芯片需要根据产品等级来进行选型。
29.作为可选的实施例，所述功率开关芯片u1的输出引脚out还与所述电源芯片u1的电压输入引脚vin连接。参考图3所示，u2的vin引脚包括第一电压输入引脚vin1和第二电压输入引脚vin2，即u1输出的vcc_in信号同时与u2的en引脚、vin1引脚和vin2引脚连接，能够更方便的控制车载单元的上电状态，并且能够实现设备未上电的时候减少芯片的待机功耗。
30.作为可选的实施例，所述功率开关芯片u1的输入电源引脚vs与外部供电电源连接。参考图3所示，u1的vs引脚与外部供电电源连接，也就是说，功率开关芯片u1能够实现同时控制外部供电电源检测和acc信号检测。
31.作为可选的实施例，所述功率开关芯片的时钟输入引脚连接电阻后接地。参考图3所示，u1的cl引脚连接电阻r14后，接地。
32.本实用新型实施例提供的自适应巡航控制电路，包括用于调节电流限制的功率开关芯片和车载单元的电源芯片；其中，所述功率开关芯片的输入引脚用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片的输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接；即本实用新型实施例通过功率开关芯片实现调节电流限制，从而对车辆异常上电、掉电时产生的浪涌或过载电流进行有效抑制，避免对设备造成损坏，提高设备的可靠性。
33.在上述实施例的基础上，图4为本实用新型实施例提供的另一种自适应巡航控制电路的结构示意图，如图4所示，该自适应巡航控制电路包括：
34.用于调节电流限制的功率开关芯片u1和车载单元的电源芯片u2；其中，所述功率开关芯片u1的输入引脚in用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片u1的输出引脚out与所述电源芯片u2的使能引脚en连接；该自适应巡航控制电路还包括瞬态抑制二极管d5，所述瞬态抑制二极管d5的阳极与所述功率开关芯片u1的输入引脚in连接，所述瞬态抑制二极管d5的阴极接地。
35.需要说明的是，本实施例中的用于调节电流限制的功率开关芯片u1和车载单元的电源芯片u2；其中，所述功率开关芯片u1的输入引脚in用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片u1的输出引脚out与所述电源芯片u2的使能引脚en连接，与前述实施例类似，此处不再赘述。
36.与前述实施例的区别在于，为了进一步有效抑制车辆异常上电、掉电引起的强干扰信号对车载单元的损坏，在本实施例中，所述电路还包括瞬态抑制二极管d5，所述瞬态抑制二极管d5的阳极与所述功率开关芯片u1的输入引脚in连接，所述瞬态抑制二极管d5的阴极接地。
37.参考图4所示，瞬态抑制二极管d5的1端为阳极，2端为阴极。d5阳极与u1的in引脚
连接，d5的阴极接地。当有大电压经过瞬态抑制二极管时二极管会将电压钳位到它的标称电压，并对地释放能量以达到保护后级电路的作用。
38.作为可选的实施例，所述瞬态抑制二极管d5的钳位电压小于等于所述功率开关芯片u1各引脚的最大承受电压或最大承受电流。具体来说，在选择瞬态抑制二极管型号时要注意，瞬态抑制二极管的钳位电压要低于后级电路功率开关芯片的引脚最高能承受电压或电流能力，否则会损坏功率开关芯片。
39.作为可选的实施例，所述电路还包括防反二极管d4，所述防反二极管d4的阳极用于输入acc信号，所述防反二极管d4的阴极与所述功率开关芯片u1的输入引脚in连接。
40.作为可选的实施例，所述功率开关芯片u1的输出引脚out还与所述电源芯片u1的电压输入引脚vin连接。参考图4所示，电源芯片u2的电压输入引脚vin包括第一电压输入引脚vin1和第二电压输入引脚vin2，功率开关芯片u1输出的vcc_in信号同时与电源芯片u2的en引脚、vin1引脚及vin2引脚连接，能够更方便的控制车载单元的上电状态，并且能够实现设备未上电的时候减少芯片的待机功耗。
41.作为可选的实施例，所述功率开关芯片u1的输入电源引脚vs与外部供电电源连接。参考图4所示，功率开关芯片u1的vs引脚与外部供电电源连接，也就是说，功率开关芯片u1能够实现同时控制外部供电电源检测和acc信号检测。
42.作为可选的实施例，所述功率开关芯片的时钟输入引脚连接电阻后接地。参考图4所示，功率开关芯片u1的时钟输入引脚cl连接电阻r14后，接地。
43.即本实施例提供的acc控制电路包括三个部分。其中，在第一部分，acc信号先经过防反二极管d4进行防反，然后使用瞬态抑制二极管d5进行接地，当有大电压经过瞬态抑制二极管时二极管会将电压钳位到它的标称电压，并对地释放能量以达到保护后级电路的作用；在第二部分，功率开关芯片能实现同时控制外部供电电源检测和acc信号检测，并且可以调节电流限制而限制浪涌或过载电流，从而保证输出的vcc_in信号安全可靠；在第三部分，将电源芯片的输入引脚和使能引脚同时连接vcc_in信号，能更方便的控制车载单元上电状态，且能够实现在设备未上电的时候减少芯片的待机功耗。
44.本实用新型实施例提供自适应巡航控制电路，包括用于调节电流限制的功率开关芯片和车载单元的电源芯片；其中，所述功率开关芯片的输入引脚用于输入自适应巡航控制acc信号，所述功率开关芯片的输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接；所述电路还包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的阳极与所述功率开关芯片的输入引脚连接，所述瞬态抑制二极管的阴极接地；即本实用新型实施例通过瞬态抑制二极管和功率开关芯片的形式对异常上电、掉电引起的强干扰信号进行防护，功率开关芯片还能够实现调节电流限制而抑制浪涌或过载电流，从而提高汽车系统的可靠性。
45.第二方面，本实用新型实施例提供了一种车载单元，包括车载单元主体和如第一方面任一项所述的自适应巡航控制电路，其中，所述自适应巡航控制电路设置在所述车载单元主体上。
46.本实用新型实施例提供的车载单元，其实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
47.本实用新型实施例提供的车载单元，将传统的acc控制电路进行优化，解决在汽车系统突然上电或掉电等情况发生时，系统产生的负高压损坏车载单元的内部电源芯片，从
而实现更加安全可靠的供电电路。
48.第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括车辆主体和如第二方面所述的车载单元，其中，所述车载单元设置在所述车辆主体上。
49.本实用新型实施例中提到的各个模块的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，上述模块中一个或多个模块可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
50.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。