CN110601287A - 一种车机usb充电模式控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车机USB充电模式控制方法及装置，方法包括：初始化完成后，将充电模式默认为CDP模式；检测是否有USB充电设备插入，是则进入下一步；根据输入的充电模式选择信号控制电流检测信号的输入；根据电流检测信号控制充电模式。本发明实现了车机USB充电模式的自动切换。

Description

一种车机USB充电模式控制方法及装置
技术领域
本发明涉及USB充电技术领域，尤其涉及一种车机USB充电模式控制方法及装置。
背景技术
为方便用户，大部分车载信息系统(以下简称“车机”)具备通过车机USB接口给移动设备(例如手机)进行充电的功能。车机的USB充电有两种模式：a)CDP模式，处于该模式时，充电电流不超过1.5A，但移动终端可在充电时与车机进行通信，传输文件；b)DCP模式，处于该模式时，充电电流大于2A，但移动终端不能与车机通信。
当移动设备首次插入车机USB接口时，车机的USB处于CDP模式，移动设备端会让用户选择CDP模式或DCP模式。为获得大于2A的充电电流，用户需选择DCP模式，即车机的充电模块将充电接口的USB数据线D+/D-进行短接，这就导致移动设备在充满电或重新被插拔后，车机无法获知移动设备的状态，也即无法将车机的USB状态从DCP模式切换到CDP模式。目前，解决这一问题的方法是，在车机端手动切换充电模式，将车机的USB状态从DCP模式切换到CDP模式，用户体验不佳。
因此，现有技术有待进一步改进。
发明内容
本发明提供一种车机USB充电模式控制方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现车机USB充电模式的自动切换。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明一方面提供一种车机USB充电模式控制方法，包括：
步骤1、初始化完成后，将充电模式默认为CDP模式。
步骤2、检测是否有USB充电设备插入，是则进入下一步。
步骤3、根据输入的充电模式选择信号控制电流检测信号的输入。
步骤4、根据电流检测信号控制充电模式。
具体地，所述步骤3包括：当充电模式选择信号为第一充电模式时，开启电流检测信号；当充电模式选择信号为第二充电模式时，屏蔽电流检测信号。
具体地，所述步骤4包括：当所述电流检测信号为第一控制信号时，所述充电模式为第一充电模式；当所述电流检测信号为第二控制信号时，将充电模式切换到第二充电模式。
具体地，所述第一充电模式为DCP模式，所述第二充电模式为CDP模式。
具体地，所述第一控制信号为高电平，所述第二控制信号为低电平。
本发明另一方面提供一种车机USB充电模式控制装置，包括控制模块、充电模块、电流检测模块、USB接口；
所述控制模块至少具有用于接收电流检测信号的第一端口、用于输出充电模式切换控制信号的第二端口、USB D+/D-数据端口；
所述充电模块至少具有充电电流输出端口、模式切换控制信号输入端口、两组USBD+/D-数据端口，所述模式切换控制信号输入端口与所述控制模块的第二端口连接，所述充电模块根据所述模式切换控制信号输入端口输入的信号在第一充电模式和第二充电模式之间切换，所述充电模块的一组USB D+/D-数据端口与所述控制模块的USB D+/D-数据端口对应连接，所述充电模块的另一组USB D+/D-数据端口与所述USB接口的USB D+/D-数据端口对应连接；
所述电流检测模块串接在所述充电模块的充电电流输出端口和所述USB接口的电流输出端口之间，所述电流检测模块还与所述控制模块的第一端口连接。
具体地，所述电流检测模块包括检测电阻、放大器、比较器，所述检测电阻一端与所述充电模块的充电电流输出端口连接，另一端与所述USB接口的电流输出端口连接，所述检测电阻跨接在所述放大器的正负输入端上；
所述放大器的输出与所述比较器的一输入端连接，所述比较器的另一端连接一参考电压，所述比较器的输出端与所述控制模块的第一端口连接。
具体地，所述比较器根据所述放大器的输出电压值与所述参考电压的关系输出电流检测信号。
本发明的有益效果在于：本发明通过监测充电电流的大小，并与参考电压进行比较，当充电电流小于预设阈值时，实现车机USB充电模式的自动切换实。
附图说明
图1是本发明的车机USB充电模式控制装置的结构示意图；
图2是本发明的电流检测模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
本发明的实施例一方面提供一种车机USB充电模式控制方法，包括：
步骤1、初始化完成后，将充电模式默认为CDP模式。
步骤2、检测是否有USB充电设备插入，是则进入下一步。
步骤3、根据输入的充电模式选择信号控制电流检测信号的输入。
在本实施例中，所述步骤3包括：当充电模式选择信号为第一充电模式时，开启电流检测信号；当充电模式选择信号为第二充电模式时，屏蔽电流检测信号。
在本实施例中，所述第一充电模式为DCP模式，所述第二充电模式为CDP模式。
步骤4、根据电流检测信号控制充电模式。
在本实施例中，所述步骤4包括：当所述电流检测信号为第一控制信号时，所述充电模式为第一充电模式；当所述电流检测信号为第二控制信号时，将充电模式切换到第二充电模式。
在本实施例中，所述第一控制信号为高电平，所述第二控制信号为低电平。
如图1所示，本发明另一方面提供一种车机USB充电模式控制装置，包括控制模块、充电模块、电流检测模块、USB接口；
所述控制模块至少具有用于接收电流检测信号的第一端口IO1、用于输出充电模式切换控制信号的第二端口IO2、USB D+/D-数据端口；
所述充电模块至少具有充电电流输出端口VO、模式切换控制信号输入端口CTL、两组USB D+/D-数据端口，所述模式切换控制信号输入端口CTL与所述控制模块的第二端口IO2连接，所述充电模块根据所述模式切换控制信号输入端口CTL输入的信号在第一充电模式(DCP模式)和第二充电模式(CDP模式)之间切换，所述充电模块的一组USB D+/D-数据端口与所述控制模块的USB D+/D-数据端口对应连接，所述充电模块的另一组USB D+/D-数据端口与所述USB接口的USB D+/D-数据端口对应连接；
所述电流检测模块串接在所述充电模块的充电电流输出端口VO和所述USB接口的电流输出端口VBUS之间，所述电流检测模块还与所述控制模块的第一端口IO1连接。
如图2所示，所述电流检测模块包括检测电阻R、放大器U1、比较器U2，所述检测电阻R一端与所述充电模块的充电电流输出端口VO连接，另一端与所述USB接口的电流输出端口VBUS连接，所述检测电阻R跨接在所述放大器U1的正负输入端上；
所述放大器U1的输出与所述比较器U2的一输入端连接，所述比较器U2的另一端连接一参考电压Vref，所述比较器U2的输出端与所述控制模块的第一端口IO1连接。
所述检测电阻大小为5mΩ-20mΩ，则在3A充电电流时，检测电阻的功率范围为0.045W-0.18W，可以根据选用的阻值大小选择合适的封装。
所述放大器U1的输出电压值Va＝G*(Vp-Vn)＝G*R*I，其中G为放大器U1的放大倍数，R为检测电阻的阻值，I为充电电流，随充电模式及充电时间而变化。
所述参考电压Vref＝G*R*It，It为门限电压，可根据充电模式切换电流来选择，例如，选择It＝1.5A，则表示当充电电流为1.5A时，应进行充电模式切换。
所述比较器U2根据所述放大器U1的输出电压值Va与所述参考电压Vref的关系输出电流检测信号(高电平或低电平控制信号)。
本发明的车机USB充电模式控制装置的工作过程为：系统初始化完成后，所述控制模块的用于输出充电模式切换控制信号的第二端口IO2输出低电平，将所述充电模块的充电模式设置为CDP模式，随后，所述控制模块检测所述USB接口是否有USB充电设备插入，当检测到用户选择的充电模式是DCP模式时，允许所述控制模块的用于接收电流检测信号的第一端口IO1的输入信号，当检测到用户选择的充电模式是CDP模式时，屏蔽第一端口IO1的输入信号。当所述控制模块检测到用户选择的充电模式是DCP模式后，持续监测所述第一端口IO1的输入信号，当监测到所述第一端口IO1的输入信号为低电平信号后，控制第二端口IO2输出高电平，将所述充电模块的充电模式设置为CDP模式。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种车机USB充电模式控制方法，其特征在于，包括：
步骤1、初始化完成后，将充电模式默认为CDP模式。
步骤2、检测是否有USB充电设备插入，是则进入下一步。
步骤3、根据输入的充电模式选择信号控制电流检测信号的输入。
步骤4、根据电流检测信号控制充电模式。
2.根据权利要求1所述的车机USB充电模式控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：当充电模式选择信号为第一充电模式时，开启电流检测信号；当充电模式选择信号为第二充电模式时，屏蔽电流检测信号。
3.根据权利要求1所述的车机USB充电模式控制方法，其特征在于，所述步骤4包括：当所述电流检测信号为第一控制信号时，所述充电模式为第一充电模式；当所述电流检测信号为第二控制信号时，将充电模式切换到第二充电模式。
4.根据权利要求2所述的车机USB充电模式控制方法，其特征在于，所述第一充电模式为DCP模式，所述第二充电模式为CDP模式。
5.根据权利要求3所述的车机USB充电模式控制方法，其特征在于，所述第一控制信号为高电平，所述第二控制信号为低电平。
6.一种车机USB充电模式控制装置，其特征在于，包括：控制模块、充电模块、电流检测模块、USB接口；
所述控制模块至少具有用于接收电流检测信号的第一端口、用于输出充电模式切换控制信号的第二端口、USB D+/D-数据端口；
所述充电模块至少具有充电电流输出端口、模式切换控制信号输入端口、两组USB D+/D-数据端口，所述模式切换控制信号输入端口与所述控制模块的第二端口连接，所述充电模块根据所述模式切换控制信号输入端口输入的信号在第一充电模式和第二充电模式之间切换，所述充电模块的一组USB D+/D-数据端口与所述控制模块的USB D+/D-数据端口对应连接，所述充电模块的另一组USB D+/D-数据端口与所述USB接口的USB D+/D-数据端口对应连接；
所述电流检测模块串接在所述充电模块的充电电流输出端口和所述USB接口的电流输出端口之间，所述电流检测模块还与所述控制模块的第一端口连接。
7.根据权利要求6所述的车机USB充电模式控制装置，其特征在于，所述电流检测模块包括检测电阻、放大器、比较器，所述检测电阻一端与所述充电模块的充电电流输出端口连接，另一端与所述USB接口的电流输出端口连接，所述检测电阻跨接在所述放大器的正负输入端上；
所述放大器的输出与所述比较器的一输入端连接，所述比较器的另一端连接一参考电压，所述比较器的输出端与所述控制模块的第一端口连接。
8.根据权利要求7所述的车机USB充电模式控制装置，其特征在于，所述比较器根据所述放大器的输出电压值与所述参考电压的关系输出电流检测信号。
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