CN104641559A - 用于将包括微处理器的机动车辆的计算机保持在待机模式以及切换到启动模式的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将机动车辆的计算机（1）保持在待机模式以及切换到启动模式的设备，所述计算机包括至少一个电开关（2），所述电开关（2）连接为使得所述电开关的初始状态改变构成触发所述计算机（1）切换的事件。根据本发明，该设备还包括电路（1a、2、3、3a），该电路（1a、2、3、3a）结合了每个电开关（2）以及设计为具有两种状态的电力电源（3），这两种状态为每个电开关（2）的一种电源导通状态以及阻断状态，在导通状态中它不产生功率消耗，导通状态在它的控制输入（3b）处没有信号时或者当接收到逻辑电平“0”的控制信号（Se）时获得，在阻断状态中它产生功率消耗，阻断状态在它的控制输入（3b）处出现逻辑电平“1”的控制信号（Se）时获得。

Description

用于将包括微处理器的机动车辆的计算机保持在待机模式以及切换到启动模式的设备

技术领域

本发明涉及用于将包括微处理器的机动车辆的计算机保持在被称为运输模式的待机模式以及用于切换到被称为顾客模式的启动模式的设备。

背景技术

在新的车辆离开装配线的日期和该车辆被它的购买者接管的日期之间，通常过去了数周，该数周是所述车辆在它的生产地和最后的经销商之间运输所需的。

在这段时期期间，车辆的电消耗必须尽可能低，以避免电池的放电，因此，每个车辆被初始配置于被称为运输模式的模式，在该模式中“汽车内部的”计算机的所有的常见功能都是停用的，除了由这个计算机的微处理器执行的监控电开关的状态的功能，所述电开关连接为使得所述电开关的状态改变构成触发所述计算机在它的运输模式和顾客模式之间切换的事件，在所述顾客模式中它所有的功能都被复原。作为实例，所使用的电开关能够是插入所述车辆的把手的开关，以控制门的解锁，开关由车辆点火钥匙等来促动。

因此这样的运输模式要求只有微处理器被供电，以使后者周期性地监控每个相关的电开关状态，在实践中，这种运输模式中固有的电消耗为400微安-小时至几毫安-小时的级别。

这样的电消耗证明低到足以在大多数情况下作为对抗车辆的电池的总放电的保证。

但是，已经发现，假定最大运输时间加上存储时期，只有在电消耗处于100微安-小时附近时，才能够获得总的保证。

发明内容

本发明的目的在于满足这个要求，因此它的主要目标是提供一种将车辆计算机保持在运输模式的设备，这导致当这个运输模式被实施时几乎为零的电消耗。

为此，本发明的目的是一种用于将包括微处理器的机动车辆的计算机保持在被称为运输模式的待机模式以及用于切换到被称为顾客模式的启动模式的设备，所述设备包括至少一个电开关，所述电开关连接为使得所述电开关的初始状态改变构成触发所述计算机在其运输模式和其顾客模式之间切换的事件。根据本发明，首先，该保持和切换设备还包括：

-电路，其结合了每个电开关以及设置有端子和控制输入的电力电源，所述端子用于连接到所述车辆的电池，所述控制输入通过控制线联接到所述微处理器，所述电力电源被设计为呈现两种状态：

　　·每个电开关的电源导通稳定状态，其中所述电力电源不产生功率消耗，所述电源导通状态在所述电力电源的控制输入上没有信号时或者接收到逻辑电平“0”的控制信号Sc时获得，

　　·以及阻断状态（blocked state），其中所述电力电源产生功率消耗，所述阻断状态在所述电力电源的控制输入上出现逻辑电平“1”的控制信号Sc时获得，

-以及逻辑电路，其设计为检测每个电开关的初始状态的改变，并在该检测时传输启用所述微处理器的信号。

此外，根据本发明，所述微处理器在其已经被启用后被编程，以传输适于产生所述电力电源在其导通状态和其阻断状态之间的循环切换的二进制控制信号Sc。

根据本发明，在所述运输模式期间，每个电开关因此被处于稳定导通状态的电力电源供电（它的控制输入没有信号），其中它不产生功率消耗。

对所述电开关的状态的监控和对一个所述电开关的初始状态的改变的检测因此并不要求在所述微处理器的一部分上进行任何活动，所述微处理器的启用仅在初始状态的这种改变之后被触发，这也就是说在所述计算机切换到它的顾客模式时被触发。

应该注意，根据该方法，在运输模式期间所述微处理器的电源因此不仅是不必要的，而且相反，电源的这种不存在保证了所述电力电源被保持在导通状态，因为所述电力电源的控制输入处没有控制信号。

因此这样的保持和切换设备使得可能在所述运输模式期间最佳地限制所述计算机的消耗（消耗小于100微安-小时），因此使得它可能满足保证对抗所述电池的总放电的条件。

在所述顾客模式中，所述微处理器进一步被编程为传输二进制控制信号，使得它可能在所述电开关专用的应用环境（门的解锁、点火钥匙的动作等）中监控每个电开关的状态。这样的控制信号使得它可能采用交流电源来替换稳定电源，假定开关在启动状态被阻断，所述交流电源被特别设计用于限制电流消耗。

基于该原则，本发明的一个有利实施例在于，电力电流生成为使得每个电开关联接到地，且每个所述电开关配置为使得在所述运输模式中其呈现断开状态，且触发所述计算机的切换的事件在于闭合一个所述电开关。

根据这个实施例，每个电开关因此可能具有电势，所述电势等于电力电源提供的电流的电压（它本身等于电池电压），电开关的闭合导致这个电势被取消。

因此，有利地根据本发明，改变电开关的状态仅仅需要生产逻辑电路，所述逻辑电路设计为检测每个电开关的端子处的电压的变化。

根据本发明的另一个有利实施例，电力电源包括适于呈现导通状态和阻断状态的电子开关、以及用于以占空比控制所述电子开关的切换的电子装置，所述占空比是二进制控制信号的形式的函数。

此外，有利地根据本发明，所述逻辑电路包括：

-意图用于所述运输模式的第一支路，所述第一支路用于检测电开关的初始状态的改变；

-以及联接到所述微处理器的逻辑输入的第二支路，所述第二支路意图用于所述顾客模式，且设计为检测所述电开关的状态的改变并将信息信号输送到所述微处理器的所述逻辑输入。

这个逻辑电路因此被设计用于一方面管理所述运输模式和所述顾客模式之间的切换，另一方面管理发生在所述顾客模式的电开关的切换（门的解锁、点火切换等）。

附图说明

从以下参照附图的详细描述中，本发明的其他特征、目的和优点将会浮现，所述附图通过非限制性实例的方式表示了其优选实施例。在这些图中：

-图1是根据本发明的保持和切换设备的整体电路图；

-图2表示这个设备处于计算机的运输模式；

-图3表示这个设备在电开关的初始状态改变时，

-图4表示这个设备处于计算机的顾客模式，

-以及图5a和5b分别表示处于计算机的运输模式（图5a）和顾客模式（图5b）时电力电源提供的电压。

具体实施方式

在图1中示意性地表示的设备由用于将结合有微处理器6的机动车辆的计算机1保持在被称为运输模式的待机模式以及切换到被称为顾客模式的启动模式的设备构成，除了这个计算机1，所述设备包括以这样的方式联接到地且连接到所述计算机的电源输出1a的至少一个电开关2：所述电开关的初始状态的改变构成触发在运输模式和顾客模式之间切换的事件.

首先，这个设备还包括结合在计算机1中的：

-电力电源3，其设有输送电压VS的电流的电源输出3a、连接到车辆的12伏电池的端子3c、以及通过控制线Lc联接到所述微处理器6的控制输入3b，所述电力电源被设计为呈现两种状态：

　　·每个电开关2的电源导通稳定状态，其中它不产生功率消耗，该电源导通稳定状态在它的控制输入3b没有信号时或者接收到逻辑电平“0”的控制信号Sc时获得，

　　·以及阻断状态，其中它产生功率消耗，该阻断状态在它的控制输入3b出现逻辑电平“1”的控制信号Sc时获得，

-逻辑电路4，其与每个电开关2连接（电源输出1a），被设计用于检测每个所述电开关2在所述计算机1的运输模式和顾客模式两者中的状态的改变，且在该检测时：

　　·在所述运输模式期间，在第一逻辑输出4a处传输意图用于调节器5的启用信号，所述调节器5被设计为一旦接收到这个启用信号，就采用电压VN的电流为微处理器6供电，电压VN通常等于5伏，因此“重新启用”所述微处理器，

　　·在所述顾客模式期间，在第二逻辑输出4b处传输意图用于所述微处理器6的逻辑输入6a的信息信号。

此外，除了微处理器6的常见功能外，微处理器6被编程，以在顾客模式期间将二进制信号传输至电力电源3的控制输入3b，二进制信号在实例中由0伏-5伏的信号组成，适于产生所述电力电源3在它的导通状态和它的阻断状态之间的周期性切换。

因此，在运输模式期间，微处理器6被关闭，因此，没有控制信号到达电力电源3的控制输入3b：后者因此被配置为永久地处于导通状态，在该导通状态，在电源输出3a处传输的电流是图5a中表示的连续电压VSt的电流。

相反，在顾客模式期间，电力电源3被交替配置在导通状态和阻断状态，使得所述电力电源表现得像输送电压VSc（在图5b中表示）的电流的切换模式的电源，电压VSc的占空比由二进制控制信号Sc的形式确定。

为此，这个电力电源3主要包括：

-由适于呈现导通状态和阻断状态的MOSFET晶体管9组成的电子开关，

-以及用于控制这个MOSFET晶体管9的切换的电子装置，该电子装置连接到控制输入3b，且主要包括两个MOSFET晶体管11、18，所述电子控制装置设计为：

　　·形成中间级（intermediate stage），该中间级用于将二进制信号的电压转换为12伏的电压，

　　·当控制输入3b上出现二进制控制信号Sc时，控制晶体管9的导通的阻断，晶体管9的导通的阻断是控制信号的占空比的函数。

为了给出更多的细节，首先，电力电源3包括联接到端子3c的主支路7，在主支路7的延伸部上延伸出：

-为晶体管9的源极S供电的第一支路8，晶体管9的漏极D联接到电源输出3a，

-为第一控制晶体管11的源极S供电的第二支路10，第一控制晶体管11的漏极D一方面联接到晶体管9的栅极G，另一方面经包括电阻器13的辅助线12连接到地，

-以及第三支路14，电阻器15连接到第三支路14，第三支路14一方面联接到第一控制晶体管11的栅极G，另一方面连接到辅助支路16，电阻器17连接到辅助支路16上，辅助支路16为第二控制晶体管18的漏极D供电，第二控制晶体管18的源极S联接到地。

最后，第二控制晶体管18的栅极G由支路19联接到控制输入3b，电阻器20插入在支路19上。

这样的电力电源3如下操作：

-在控制输入3b上没有信号或者一旦接收到逻辑电平“0”的控制信号Sc时，两个控制晶体管11、18被阻断，用作电子开关的晶体管9导通：电力电源3传输电压Vst（图5a）的电流，且由于没有电流传输到地，不产生功率消耗。

-一旦在控制输入3b上接收到逻辑电平“1”的控制信号Sc，两个控制晶体管11、18导通，用作电子开关的晶体管9被阻断：电力电源3处于阻断状态，其中它产生功率消耗，因为电流被传输到地。

联接到电力电源3的电源输出3a的逻辑电路4首先包括主支路，在主支路上插入单向二极管21和电阻器22，主支路被分成两个支路23、24。

这些支路23中的第一个意图用于运输模式，且被设计用于检测电开关2的初始状态的改变，包括：

-电线25，其上接连地插入单向二极管26、电阻器27以及比较器28，比较器28连接到逻辑输出4a，逻辑输出4a联接到调节器5，其中逻辑信号被传输到调节器5，

-以及上拉电阻器29，其联接到车辆的12伏电池。

第二支路24意图用于顾客模式且被设计用于检测电开关2的状态的改变，包括：

-电线30，其上接连地插入单向二极管31和电阻器32，电阻器32连接到逻辑输出4b，逻辑输出4b联接到微处理器6的逻辑输入6a，

-以及联接到调节器5的上拉电阻器33。

下面描述该逻辑电路4的操作。

在图2所表示的运输模式中，电力电源3由于在它的控制输入3b上没有信号而处于其导通状态，并且开关2断开。因此该电开关2被升高至等于电力电源3提供的电流的电压Vst（等于12伏）的电势，比较器28因此也接收电压等于12伏的电流，并将零逻辑信号传输给调节器5：微处理器6因此保持关闭。

但是，电开关2的初始闭合导致计算机1的电源输出1a处的电压被取消，因此，如图3所表示的，比较器28因此接收电压等于二极管26的阈值电压的的电流（通常为0.6伏的级别），并将逻辑电平“1”的信号传输到调节器5并传输到逻辑电路4的第二支路24的上拉电阻器33。这个调节器5接下来传输通常等于5伏的电压VN的电流，为微处理器6供电，导致后者被启用，且计算机1切换到它的顾客模式。

在这个顾客模式，比较器28在来自微处理器6的命令上被停用，每个电开关2的状态的改变都被联接到所述微处理器的逻辑输入6a的逻辑电路4的第二支路24检测。

以与第一支路23的操作类似的方式，对这个状态的改变的检测由对在电线30中流动的电流的电压的变更而引起，在电线30中流动的电流的电压在电开关2的断开状态时等于12伏，且如图4所表示，在所述电开关的闭合状态时等于二极管31的阈值电压。

因此本发明一方面导致在运输模式期间计算机的消耗被最优地限制（消耗小于100毫安-小时），且另一方面导致在顾客模式中每个电开关在后者专用的应用环境（门的解锁、点火钥匙的动作等）中被交替地供电，因此使得可能在假定一个所述电开关在启动状态被阻断时限制电流消耗。

Claims (5)

1.一种用于将机动车辆的计算机（1）保持在被称为运输模式的待机模式以及用于切换到被称为顾客模式的启动模式的设备，所述设备包括：

-微处理器（6），

-至少一个电开关（2），其连接为使得所述电开关的初始状态改变构成触发所述计算机（1）在其运输模式和其顾客模式之间切换的事件，

-电路（1a、2、3、3a），其结合了每个电开关（2）以及设置有端子（3c）的电力电源（3），所述端子（3c）用于连接到所述车辆的电池，所述电力电源呈现每个电开关（2）的电源导通状态，以及

-逻辑电路（4），其设计为检测每个电开关（2）的初始状态的改变，并在该检测时传输启用所述微处理器（6）的信号，

所述设备的特征在于：

-所述电力电源设置有控制输入（3b），所述控制输入（3b）通过控制线（Lc）联接到所述微处理器（6），且所述电力电源呈现：

　　·电源导通状态，其中所述电力电源不产生功率消耗，所述电源导通状态在所述电力电源的控制输入（3b）上没有信号时或者接收到逻辑电平“0”的控制信号（Sc）时获得，以及

　　·阻断状态，其中所述电力电源产生功率消耗，所述阻断状态在所述电力电源的控制输入（3b）上出现逻辑电平“1”的控制信号Sc时获得，以及

-所述微处理器（6）在其已经被启用后被编程，以传输适于产生所述电力电源（3）在其导通状态和其阻断状态之间的循环切换的二进制控制信号Sc。

2.如权利要求1所述的保持和切换设备，其特征在于，所述电路（1a、2、3、3a）设计为使得每个电开关（2）被联接到地，每个所述电开关被配置用于在所述运输模式中呈现断开状态，使得触发所述计算机（1）的切换的事件在于闭合所述电开关（2）。

3.如权利要求2所述的保持和切换设备，其特征在于，所述逻辑电路（4）设计为检测每个电开关（2）的端子处的电压变化。

4.如权利要求1至3任一项所述的保持和切换设备，其特征在于，所述电力电源（3）包括适于呈现导通状态和阻断状态的电子开关（9）、以及用于以占空比控制所述电子开关的切换的电子装置（11、18），所述占空比是所述控制信号Sc的二进制形式的函数。

5.如前述权利要求任一项所述的保持和切换设备，其特征在于，所述逻辑电路（4）包括：

-意图用于所述运输模式的第一支路（23），所述第一支路（23）用于检测电开关（2）的初始状态的改变，以及

-联接到所述微处理器（6）的逻辑输入（6a）的第二支路（24），所述第二支路（24）意图用于所述顾客模式，且设计为检测所述电开关（2）的状态的改变并将信息信号输送到所述微处理器的所述逻辑输入。