CN103182996B - 一种识别系统冷热启动的装置以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种识别系统冷热启动的装置和汽车。所述装置包括电源模块、开关电路、第一RC电路、第二RC电路、RAM和微处理器，其中微处理器在电源模块上电之后的第一时刻t₁检测所述第一RC电路的输出电压，比较输出电压和电压阈值V_thr，如果输出电压不小于电压阈值则进行热启动，否则进行冷启动，其中V_thr≥所述RAM的安全电压V_o。利用本发明，能够精准地控制冷热启动的时间以及能够确保冷热启动的可靠性。

Description

一种识别系统冷热启动的装置以及汽车

技术领域

本发明涉及系统的启动技术，尤其涉及一种识别系统冷热启动的装置以及应用该装置的汽车。

背景技术

驾驶信息系统(汽车仪表)是车辆信息显示中心，各种报警指示信息、车辆行驶状态等信息都显示在仪表上；驾驶员要依据这些信息进行驾驶操作。故，这些信息的准确性、可靠性尤为重要，关乎到驾驶安全等方面。

但是实际汽车的工作环境复杂，例如，在车辆刚启动或路面剧烈颠簸时，都有可能导致驾驶信息系统(汽车仪表)的供电电源出现短暂过低或丢失。当电源重新恢复正常时，通常驾驶信息系统(汽车仪表)会重新复位。可能会导致所有指针指示复位并重新回到零点，仪表菜单中所有个性化设置被复位，时钟、行驶时间、行驶距离、续驶里程等重要信息将部分丢失或出错。这会给用户带来不便和抱怨。

在现有技术中，通常利用微处理器RAM的电容特性来解决上述问题。RAM中存储数据在短时间掉电还能保存。通过软件先在存储仪表关键数据的RAM区间的首尾各设置一个标志单元，并写好标志数据。

图1示出了现有技术的识别系统冷热启动的方法的流程图。如图所示，在步骤100，初始化系统。在步骤110，读取标识数据并判断RAM中的标识数据是否为预设数据。如果为是，则表明在这次上电之前的断电的时间间隔很短，进行到步骤120，否则表明间隔时间过长，进行到步骤130。在步骤120，执行热启动，此时保持RAM数据状态，系统不对这些关键数据进行重新初始化，仪表基于上次数据继续工作。在步骤130，执行冷启动，此时初始化所有RAM数据，包括这两个标志单元中的标志数据。

公开号为CN1540503A的中国专利公开了一种加快系统启动速度的方法。该方法通过识别系统冷热启动来实现，包括步骤：

a)启动系统，微处理器从标志寄存器读取启动标识并对该标识进行判断；

b)如果启动标识为冷启动标识，则进行步骤c，否则进行步骤d；

c)将寄存器置为热启动标识并进行冷启动处理，然后进行步骤e；

d)进行热启动处理，在该处理过程中跳过只有在冷启动时才需执行的任务；

e)系统完成系统。

上述方案存在以下缺点：

1)这样软件方案无法精准控制冷热启动的时间间隔阀值，仪表无法掌控断电多长时间内是热启动。

2)同一仪表在不同的功耗下会导致RAM电容放电快慢不同，从而导致热启动的时间间隔一致性不好。

3)只是简单地判断RAM区间的首尾状态，由于硬件的特性，可能存在首尾数据正常，而其他区域数据遭到破坏，但软件仍然采用热启动，导致驾驶信息如：续驶里程等异常。

发明内容

为此，本发明提出一种识别系统冷热启动的装置和方法，用以确定系统的冷热启动方式。

本发明提供以下技术方案：

1.一种识别系统冷热启动的装置，其特征在于，所述装置包括电源模块、开关电路、第一RC电路、第二RC电路、连接所述第二RC电路和微处理器之间的RAM和微处理器，其中开关电路的第一端与电源模块相连，第二端与微处理器的第二端相连，第三端与第一RC电路的一端相连，其中第二端控制开关电路的导通和截止；

第一RC电路包括第一电阻和第一电容，其中第一电阻的一端与开关电路的第三端相连，另一端与第一电容的一端和微处理器的第三端相连，第一电容的另一端接地；

第二RC电路包括第二电阻和第二电容，其中第二电阻的一端与电源模块相连，另一端与第二电容的一端和RAM相连，第二电容的另一端接地，其中第一电阻和第二电阻大小相等，第一电容和第二电容大小相等；

微处理器的第一端与电源模块相连，在电源模块上电之后的第一时刻t₁，在第三端检测所述第一RC电路的输出电压，比较输出电压和电压阈值V_thr，如果输出电压不小于电压阈值则进行热启动，否则进行冷启动，其中V_thr≥所述RAM的安全电压V_o。

2.如技术方案1所述的装置，其特征在于，所述微处理器在电源模块上电之后的第二时刻t₂，在第二端输出高电压使得开关电路导通，其中t₂大于t₁。

3.如上述技术方案之一所述的装置，其特征在于，微处理器在比较输出电压和电压阈值之前确定上次断电和上电之间的时间差是否小于数据安全时间T₀，如果是则进行后续步骤，否则进行冷启动，

其中根据来确定T₀，R、C分别为第一电阻和第二电容的电阻值和电容值，U₀为电源模块输出的电压。

4.如上述技术方案之一所述的装置，其特征在于，微处理器在比较输出电压和电压阈值之前确定上次断电和上电之间的时间差是否小于第一RC电路的充放电时间，如果是则进行后续步骤，否则进行冷启动。

5.如上述技术方案之一所述的装置，其特征在于，所述开关电路包括：

第一晶体管，第一晶体管的第一电极与电源模块相连，第二电极与第一RC电路相连，第三电极连接到第二晶体管的第一电极；

第二晶体管，其第二电极接地、第三电极连接到微处理器的第二端；以及

连接在第一晶体管的第一和第三电极之间的电阻。

6.如上述技术方案之一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三电阻和第三电容，其中第一RC电路经第三电阻连接至微处理器的第三端，第三电容一端连接于第二电阻与第一RC电路相连的一端，另一端接地。

7.一种汽车，其特征在于包括如上述技术方案之一所述的装置。

本发明的技术效果在于：能够精准地控制冷热启动的时间以及能够确保冷热启动的可靠性。

在驾驶信息系统(汽车仪表)上采用新方法(硬件加软件检测)可以避免此问题，当仪表短时间断电又重新恢复后，仪表能精准地判断是否应该从上次断电前状态继续工作。

附图说明

图1为现有技术中的冷热启动方法的流程图。

图2为根据本发明的识别系统冷热启动的装置的结构示意图。

图3为图2的各点的电压时序图。

图4为根据本发明的识别系统冷热启动的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明的优选实施例，在附图中相同的参考标号表示相同的元件。

图2为根据本发明的识别系统冷热启动的装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括电源模块10、开关电路20、第一RC电路30、微处理器MCU 40、第二RC电路50和RAM 60。其中RAM 60连接在第二RC电路50和微处理器MCU 40之间，使得RAM 60经第二RC电路50由电源模块10供电。

开关电路20包括第一晶体管21和第二晶体管22。第一RC电路30包括电阻31和电容32。第二RC电路50包括电阻51和电容52，其中电阻31、51的电阻值大小相等且电容32、52的电容值大小相等。其中电阻31的电阻值为R和电容32的电容值为C。

电源模块10与微处理器MCU 40的第一端相连，以向微处理器MCU 40提供电源。开关电路20的第一端与电源模块10相连、第二端与微处理器MCU 40的第二端A相连，第三端与第一RC电路30的一端相连，其中开关电路20的第二端控制开关电路20的导通和截止。当第二端的电压为高时，开关电路20导通。当第二端的电压为低时，开关电路20截止。

第一RC电路30包括第一电阻31和第一电容32，其中第一电阻31的一端与开关电路的第三端相连，另一端与第一电容32的一端和微处理器MCU 40的第三端B相连，第一电容32的另一端接地。

第二RC电路50包括第二电阻51和第二电容52，其中第二电阻51的一端与电源模块10相连，另一端与第二电容52的一端和RAM 60相连，第二电容52的另一端接地。

微处理器MCU 40的第一端与电源模块相连，在电源模块上电之后的第一时刻t₁，在第三端B检测所述第一RC电路的输出电压V_B，比较输出电压V_B和电压阈值V_thr，如果输出电压不小于电压阈值则进行热启动，否则进行冷启动，其中V_thr≥所述RAM的安全电压V_o。对于本领域的技术人员来说，RAM的安全电压V_o可以根据其数据表(Datasheet)得知，在该安全电压V_o内可以保证RAM数据不会丢失。

优选地，开关电路20包括第一晶体管21、第二晶体管22和电阻23。第一晶体管21的第一电极与电源模块10相连，第二电极与第一RC电路30相连，第三电极连接到第二晶体管22的第一电极。第二晶体管22的第二电极接地、第三电极连接到微处理器MCU 40的第二端A。电阻23连接在第一晶体管的第一和第三电极之间。当MCU 40的第二端A的输出电压为高时，第一晶体管21和第二晶体管22导通，当MCU 40的第二端A的输出电压为低时，第一晶体管21和第二晶体管22截止。

优选地，开关电路20还包括电阻24。第二晶体管22的第三电极经电阻24连接到微处理器MCU 40的第二端A。

优选地，开关电路20还包括电阻25。第二晶体管22的第三电极经电阻25连接到地。

优选地，根据本发明的实施例的识别系统冷热启动的装置还包括电容33和电阻34。第一RC电路30经电阻34连接到微处理器MCU 40的第三端B。电容33一端连接于电阻34与第一RC电路30连接的一端，另一端接地。

如图3所示，示出了图2的装置的电压时序图。图4为根据本发明的识别系统冷热启动的方法的流程图。t_off是整车电源跌落时间点。t_on是整车电源恢复时间点。t₁是检测B点电压时间点，t₂是微处理器MCU 40置高端口A的电压的时间点。

现在结合图3和图4来描述本发明的装置的工作原理。

在步骤200，在t_on时刻，电源系统10上电，开始对系统进行初始化。在步骤210，在第一时刻t₁，检测微处理器MCU 40的端口B的电压V_B，比较输出电压V_B和电压阈值V_thr。如果输出电压不小于电压阈值V_thr则执行步骤220，进行热启动。此时系统不对RAM数据复位操作，保持现状。否则执行步骤230，进行冷启动。此时，系统对RAM所有数据进行初始化。之后，执行步骤240，在第二时刻t₂，微处理器MCU 40在端口A输出高电压。然后，行进到步骤250，系统执行主任务。

优选地，微处理器MCU 40在比较输出电压和电压阈值之前确定上次断电t_off和上电t_on之间的时间差是否小于数据安全时间T₀，如果是则进行后续步骤，否则进行冷启动。其中根据来确定安全时间T₀，R、C分别为第一电阻和第二电容的电阻值和电容值，U₀为电源模块输出的电压。U₀例如为5V。

优选地，微处理器MCU 40在比较输出电压和电压阈值之前确定上次断电t_off和上电t_on之间的时间差是否小于第一RC电路的充放电时间，如果是则进行后续步骤，否则进行冷启动。

鉴于这些教导，熟悉本领域的技术人员将容易想到本发明的其它实施例、组合和修改。因此，当结合上述说明和附图进行阅读时，本发明仅仅由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种识别系统冷热启动的装置，其特征在于，所述装置包括电源模块、开关电路、第一RC电路、第二RC电路、连接所述第二RC电路和微处理器之间的RAM和微处理器，其中开关电路的第一端与电源模块相连，第二端与微处理器的第二端相连，第三端与第一RC电路的一端相连，其中第二端控制开关电路的导通和截止；

第一RC电路包括第一电阻和第一电容，其中第一电阻的一端与开关电路的第三端相连，另一端与第一电容的一端和微处理器的第三端相连，第一电容的另一端接地；

第二RC电路包括第二电阻和第二电容，其中第二电阻的一端与电源模块相连，另一端与第二电容的一端和RAM相连，第二电容的另一端接地，其中第一电阻和第二电阻大小相等，第一电容和第二电容大小相等；

微处理器的第一端与电源模块相连，在电源模块上电之后的第一时刻t₁，在第三端检测所述第一RC电路的输出电压，比较输出电压和电压阈值V_thr，如果输出电压不小于电压阈值则进行热启动，否则进行冷启动，其中V_thr≥所述RAM的安全电压V_o。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微处理器在电源模块上电之后的第二时刻t₂，在第二端输出高电压使得开关电路导通，其中t₂大于t₁。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，微处理器在比较输出电压和电压阈值之前确定上次断电和上电之间的时间差是否小于数据安全时间T₀，如果是则进行后续步骤，否则进行冷启动，

其中根据来确定T₀，R、C分别为第一电阻和第二电容的电阻值和电容值，U₀为电源模块输出的电压。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，微处理器在比较输出电压和电压阈值之前确定上次断电和上电之间的时间差是否小于第一RC电路的充放电时间，如果是则进行后续步骤，否则进行冷启动。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关电路包括：

第一晶体管，第一晶体管的第一电极与电源模块相连，第二电极与第一RC电路相连，第三电极连接到第二晶体管的第一电极；

第二晶体管，其第二电极接地、第三电极连接到微处理器的第二端；以及

连接在第一晶体管的第一和第三电极之间的电阻。

6.如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三电阻和第三电容，其中第一RC电路经第三电阻连接至微处理器的第三端，第三电容一端连接于第三电阻与第一RC电路相连的一端，另一端接地。

7.一种汽车，其特征在于包括如上述权利要求之一所述的装置。