一种车载USB通讯电路及车载电子设备的制作方法

    技术2023-06-13  66


    本实用新型涉及汽车电子领域,特别是涉及一种车载usb通讯电路及车载电子设备。



    背景技术:

    目前,汽车与手机的互联越来越普遍,通过手机来控制汽车的相关功能可以给用户带来更高的体验,手机与汽车的互联具体是由车联网设备提供usb车载手机互联功能。

    实际应用中,由于车身线束的长度问题以及车身复杂的电磁环境,usb信号易受到干扰,导致usb通讯质量不好,使得互联很容易断开,手机与汽车出现连不上的问题。



    技术实现要素:

    鉴于上述问题,提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车载usb通讯电路及车载电子设备。

    依据本实用新型的一个方面,提供了一种车载usb通讯电路,用于移动设备与车载多媒体之间的通信,包括:

    usb接口,配置用于连接移动设备;

    usb芯片,与所述车载多媒体连接,并配置用于经由所述usb接口实现所述移动设备与所述车载多媒体的通信;以及

    usb滤波器,设置在所述usb接口和usb芯片之间,配置用于滤除所述usb芯片内部寄生电容对usb接口输出信号的干扰。

    可选地,所述usb接口包括usb数据端口1和usb数据端口2;

    所述usb芯片包括usb通信端口dm_in和usb通信端口dp_in,分别与usb数据端口1和usb数据端口2对应连接;

    所述usb滤波器包括电感l2、电感l3以及电阻r7,并且

    所述电感l2设置在所述usb通信端口dm_in和所述usb数据端口1之间;

    所述电感l3和电阻r7串联设置在所述usb通信端口dp_in和所述usb数据端口2之间。

    可选地,所述usb芯片还包括usb电源输入端口in#1和usb电源输入端口in#2;

    所述通讯电路还包括滤波模块,设置在所述usb电源输入端口in#1、usb电源输入端口in#2与电压输入端之间;

    所述滤波模块配置为将电压输入端的电压转换为稳定直流电压传输给所述usb芯片。

    可选地,所述usb芯片还包括usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4;

    所述usb接口还包括usb电源接收端口;

    所述通讯电路还包括开关降压模块,设置在所述usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4与usb电源接收端口之间;

    所述开关降压模块配置为将usb芯片的电压降低为与所述移动设备适配的电压,并通过所述usb接口传输给移动设备。

    可选地,所述usb芯片还包括开关频率设置端口;

    所述通讯电路还包括开关频率设置模块,所述开关频率设置模块设置在pwm信号输入端与开关频率设置端口之间;

    所述开关频率设置模块配置为接收所述pwm信号输入端的信号,经由所述usb芯片调节所述开关降压模块的开关频率以控制电压输出。

    可选地,所述开关频率设置模块还配置为通过调配自身器件以调节所述开关降压模块的开关频率,进而控制电压的输出。

    根据本实用新型的另一个方面,还提供了一种车载电子设备,其特征在于,包括如上述任一项所述的车载usb通讯电路。

    在本实用新型实施例中,usb接口用于连接移动设备,usb芯片与车载多媒体相连,用于经由usb接口实现移动设备与车载多媒体的通信,usb滤波器设置在usb接口与usb芯片间,可以有效滤除usb芯片内部寄生电容对usb接口输出信号的干扰,不仅提高了usb接口输出信号的传输质量以及传输效率,还提高了整个电路的稳定性,可以保证移动与车载多媒体之间的通信连接不会异常断掉。

    上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本实用新型的具体实施方式。

    根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

    附图说明

    后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

    图1示出了根据本实用新型实施例的车载usb通讯电路的电路图;

    图2示出了现有技术中车载usb通讯电路的usb眼图;

    图3示出了根据本实用新型实施例的车载usb通讯电路的usb眼图。

    具体实施方式

    下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

    需要说明的是,在不冲突的前提下本实用新型实施例及可选实施例中的技术特征可以相互结合。

    为了解决上述技术问题,本实用新型实施例提出了一种车载usb通讯电路10,用于移动设备与车载多媒体之间的通信,如图1所示,车载usb通讯电路10包括:usb接口u2,配置用于连接移动设备;usb芯片u1,与车载多媒体连接,并配置用于经由上述usb接口u2实现移动设备与车载多媒体的通信;以及usb滤波器11,设置在usb接口u2和usb芯片u1之间,配置用于滤除usb芯片u1内部寄生电容对usb接口u2输出信号的干扰。

    在本实用新型实施例中,usb接口u2用于连接移动设备,usb芯片u1与车载多媒体相连,用于经由usb接口u2实现移动设备与车载多媒体的通信,usb滤波器11设置在usb接口u2与usb芯片u1间,可以有效滤除usb芯片u1内部寄生电容对usb接口u2输出信号的干扰,不仅提高了usb接口u2输出信号的传输质量以及传输效率,还提高了整个电路的稳定性,可以保证移动设备与车载多媒体之间的通信连接不会异常断掉。

    其中,usb芯片u1包括通信端口dm_out、通信端口dp_out,车载多媒体可以与通信端口dm_out、通信端口dp_out相连以接收移动设备的信号。

    具体地,仍参见图1,上述usb接口u2包括usb数据端口1(2)和usb数据端口2(3),usb芯片u1包括usb通信端口dm_in和usb通信端口dp_in,分别与usb数据端口1(2)和usb数据端口2(3)对应连接;usb滤波器11包括电感l2、电感l3以及电阻r7,其中,电感l2设置在usb通信端口dm_in和usb数据端口1(2)之间;电感l3和电阻r7串联设置在usb通信端口dp_in和usb数据端口2(3)之间,电阻r7可以为1k。

    将usb滤波器11设置在usb接口u2和usb芯片u1之间可以滤除usb芯片u1内部的寄生电容对usb接口u2输出信号的干扰,提高信号传输的质量、效率以及整个电路的稳定性。

    在一优选实施例中,如图1所示,上述usb芯片u1还包括usb电源输入端口in#1和usb电源输入端口in#2;通讯电路10还包括滤波模块12,设置在usb电源输入端口in#1、usb电源输入端口in#2与电压输入端之间,滤波模块12配置为将电压输入端的电压转换为稳定直流电压传输给usb芯片u1。

    具体地,仍参见图1,上述滤波电路12包括并联的电容c6、电容c7、电容c4、电容c5,其中,电容c6与电压输入端相连,电容c5与usb芯片u1的usb电源输入端口in#1、usb电源输入端口in#2相连。

    其中,电容c6可以为100uf,电容c7可以为22uf,电容c4可以0.1uf,电容c5可以为100uf,本实用新型对上述电容的具体数值不做任何限定。

    在一优选实施例中,如图1所示,上述usb芯片u1还包括usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4;usb接口u2还包括usb电源接收端口(1);通讯电路还包括开关降压模块13,设置在usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4与usb电源接收端口(1)之间;开关降压模块13配置为将usb芯片u1的电压降低为与移动设备适配的电压,并通过usb接口u2传输给移动设备。

    车载供电电源的输入电压一般为12v,而移动设备的充电电压一般为5v,因此需要开关降压模块13将电压降为与移动设备适配的电压。

    具体地,开关降压模块13包括电容c9、电感l1、电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2,上述usb芯片u1还包括自举电压输入端口(bst),输出电压反馈端口(fb),其中,电容c9的一端与自举电压输入端口(bst)相连,另一端分别与电感l1的一端、usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4相连,电感l1的另一端分别与电阻r1的一端、电容c2的一端相连,电阻r1的另一端与输出电压反馈端口(fb)相连,电容c2与电容c1并联接地,电容c1与usb电源接收端口1相连,其中,电容c9为电路的自举电容,电感l1为电源关断时的储能电感,电阻r1、r2用于分压,并给usb芯片u1一个后端的电源反馈,以使usb芯片u1时时监控电压的输出状态,如果电压输出过高或者过低,控制电路进入保护状态,以免损坏外部的充电设备(如移动设备),电容c1与电容c2用于将usb芯片u1的输出电压转换为稳定直流电压并滤除干扰。

    其中,电容c9可以为10nf,电阻r1可以为40.2k,电阻r2可以为10k,电容c1可以为10uf,电容c2可以为100uf,本实用新型对上述元件器的具体数值不做任何限定。

    在一优选实施例中,如图1所示,上述usb芯片u1还包括开关频率设置端口(freq/sync),上述通讯电路还包括开关频率设置模块14,开关频率设置模块14设置在pwm信号输入端与开关频率设置端口(freq/sync)之间;开关频率设置模块14配置为接收pwm信号输入端的信号,经由usb芯片u1调节开关降压模块13的开关频率以控制电压输出。

    具体地,开关频率设置模块14包括电容c3、电阻r6,其中,电容c3的一端与pwm信号输入端相连,电容c3的另一端分别与开关频率设置端口(freq/sync)、电阻r6的一端相连,开关频率设置模块既可以接收pwm信号输入端的信号,经由usb芯片u1调节开关降压模块13的开关频率以控制电压输出,也可以通过调配电容c3和电阻r6的数值以调节开关降压模块13的开关频率,进而控制电压的输出。

    其中,电容c3可以为10nf,电阻r6可以为40.2k。本实用新型对电容c3以及电阻r6的具体数值不做任何限定。

    上述usb芯片的型号可以为mpq4483,本实用新型对usb芯片的型号不做具体限定。

    图2示出了现有技术中车载usb通讯电路的usb眼图;图3示出了根据本实用新型实施例的车载usb通讯电路的usb眼图。具体地,usb眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到串行信号的比特的结果,叠加后的图形形状看起来和眼睛很像,故名眼图。由于usb眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特信息,所以成为了衡量信号质量的最重要工具,所以眼图测量也叫“信号质量测试”。结合图2-3,可以看到图3中的“眼”开启的更大,表示信号受到的干扰越小;而图2中的“眼”多被阴影覆盖,开启的明显没有图3的大,表示信号受到的干扰较多。由此可知,本实用新型的车载usb通讯电路传输的信号质量更高。

    根据本发明的另一个方面,还提供了一种车载电子设备,包括如上述任一项描述的车载usb通讯电路。

    本实用新型实施例提出了一种车载usb通讯电路,设置在usb接口与usb芯片间的usb滤波器可以滤除所述usb芯片内部寄生电容对usb接口输出信号的干扰;另外,通讯电路包含的滤波模块、开关降压模块以及开关频率设置模块可以保证将电压输入端的电压降为与移动设备适配的无杂质的电压。

    最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:在本实用新型的精神和原则之内,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案脱离本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种车载usb通讯电路,用于移动设备与车载多媒体之间的通信,其特征在于,包括:

    usb接口,配置用于连接移动设备;

    usb芯片,与所述车载多媒体连接,并配置用于经由所述usb接口实现所述移动设备与所述车载多媒体的通信;以及

    usb滤波器,设置在所述usb接口和usb芯片之间,配置用于滤除所述usb芯片内部寄生电容对usb接口输出信号的干扰。

    2.根据权利要求1所述的车载usb通讯电路,其特征在于,

    所述usb接口包括usb数据端口1和usb数据端口2;

    所述usb芯片包括usb通信端口dm_in和usb通信端口dp_in,分别与usb数据端口1和usb数据端口2对应连接;

    所述usb滤波器包括电感l2、电感l3以及电阻r7,并且

    所述电感l2设置在所述usb通信端口dm_in和所述usb数据端口1之间;

    所述电感l3和电阻r7串联设置在所述usb通信端口dp_in和所述usb数据端口2之间。

    3.根据权利要求1或2所述的车载usb通讯电路,其特征在于,

    所述usb芯片还包括usb电源输入端口in#1和usb电源输入端口in#2;

    所述通讯电路还包括滤波模块,设置在所述usb电源输入端口in#1、usb电源输入端口in#2与电压输入端之间;

    所述滤波模块配置为将电压输入端的电压转换为稳定直流电压传输给所述usb芯片。

    4.根据权利要求3所述的车载usb通讯电路,其特征在于,

    所述usb芯片还包括usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4;

    所述usb接口还包括usb电源接收端口;

    所述通讯电路还包括开关降压模块,设置在所述usb电源输出端口sw#1、usb电源输出端口sw#2、usb电源输出端口sw#3以及usb电源输出端口sw#4与usb电源接收端口之间;

    所述开关降压模块配置为将usb芯片的电压降低为与所述移动设备适配的电压,并通过所述usb接口传输给移动设备。

    5.根据权利要求4所述的车载usb通讯电路,其特征在于,

    所述usb芯片还包括开关频率设置端口;

    所述通讯电路还包括开关频率设置模块,所述开关频率设置模块设置在pwm信号输入端与开关频率设置端口间;

    所述开关频率设置模块配置为接收所述pwm信号输入端的信号,经由所述usb芯片调节所述开关降压模块的开关频率以控制电压输出。

    6.根据权利要求5所述的车载usb通讯电路,其特征在于,

    所述开关频率设置模块还配置为通过调配自身器件以调节所述开关降压模块的开关频率,进而控制电压的输出。

    7.一种车载电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的车载usb通讯电路。

    技术总结
    本实用新型提供了一种车载USB通讯电路及车载电子设备,车载USB通讯电路用于移动设备与车载多媒体之间的通信,包括:USB接口,配置用于连接移动设备;USB芯片,与所述车载多媒体连接,并配置用于经由所述USB接口实现所述移动设备与所述车载多媒体的通信;以及USB滤波器,设置在所述USB接口和USB芯片之间,配置用于滤除所述USB芯片内部寄生电容对USB接口输出信号的干扰。基于本实用新型提出的技术方案,USB滤波器设置在USB接口与USB芯片间,可以有效滤除USB芯片内部寄生电容对USB接口输出信号的干扰,不仅提高了USB接口输出信号的传输质量以及传输效率,还提高了整个电路的稳定性,可以保证移动设备与车载多媒体之间的通信连接不会异常断掉。

    技术研发人员:强栋;张家玉;王康;陈乃坚;舒敏
    受保护的技术使用者:湖北亿咖通科技有限公司
    技术研发日:2019.06.05
    技术公布日:2020.03.31

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