CN114076963A - 北斗设备的控制装置及控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种北斗设备的控制装置及控制系统，其中，所述控制装置包括：通信接口和设备接口，所述设备接口的第一端与所述通信接口连接，所述设备接口的第二端用于连接北斗设备，所述设备接口以及所述通信接口用于实现所述北斗设备与外部的双向通信，所述控制装置还包括：唤醒模块，与所述通信接口及设备接口的第一端连接，检测所述通信接口上的通信信号，所述通信信号包括唤醒信号和非唤醒信号，当所述唤醒模块检测到所述通信接口上的通信信号为唤醒信号时，向所述设备接口发送唤醒指令，以将所述北斗设备由休眠状态唤醒为工作状态。由此，能够在唤醒北斗设备时，进一步节约功耗。

Description

北斗设备的控制装置及控制系统
技术领域
本发明涉及北斗设备技术领域，具体地涉及一种北斗设备的控制装置及控制系统。
背景技术
智能设备和物联网技术的发展，促进了定位技术的发展。中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，简称GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。使用BDS进行定位和/或短报文通信的设备我们称之为北斗设备。
当北斗设备无通信或者发射需求时，若仍保持正常工作的状态，将会造成不必要的电能浪费，现有技术中将无通信或发射需求的北斗设备转入休眠状态以节约功耗，且通常对北斗设备的运行状态进行直接检测以确定是否唤醒北斗设备，同时需要一个唤醒专用的输入输出(Input Output，简称I/O)系统来唤醒北斗设备，唤醒机制较为复杂。
然而，现有的唤醒检测机制在对北斗设备的运行状态检测时，也需要一定的功耗。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何通过一种简单易用的方式唤醒北斗设备时，且能够进一步节约功耗。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种北斗设备的控制装置，包括：通信接口和设备接口，所述设备接口的第一端与所述通信接口连接，所述设备接口的第二端用于连接北斗设备，所述设备接口以及所述通信接口用于实现所述北斗设备与外部的双向通信，所述控制装置还包括：唤醒模块，与所述通信接口及设备接口的第一端连接，检测所述通信接口上的通信信号，所述通信信号包括唤醒信号和非唤醒信号，当所述唤醒模块检测到所述通信接口上的通信信号为唤醒信号时，向所述设备接口发送唤醒指令，以将所述北斗设备由休眠状态唤醒为工作状态。
可选的，所述装置还包括控制模块，所述控制模块分别与所述唤醒模块和所述设备接口的第一端连接，当所述唤醒模块检测到所述通信接口上的通信信号为唤醒信号时，向所述控制模块发送第一唤醒指令；所述控制模块基于所述第一唤醒指令向所述设备接口发送第二唤醒指令，以将所述北斗设备由休眠状态唤醒为工作状态。
可选的，所述唤醒信号为预设电平信号。
可选的，所述第一唤醒指令通过脉冲信号发送。
可选的，所述通信接口通过总线与外部进行数据传输，所述唤醒信号为所述总线中的一根或多根线上的预设电平信号。
可选的，所述预设电平信号为所述总线中的一根线上的电平脉冲信号。
可选的，所述控制模块具有工作状态和低功耗状态；当所述控制模块处于工作状态时，所述控制模块用于控制所述北斗设备的运行；当所述控制模块处于低功耗状态时，所述控制模块用于接收第一唤醒指令，并基于所述第一唤醒指令向所述设备接口发送所述第二唤醒指令。
可选的，当所述北斗设备处于休眠状态时，所述控制模块处于低功耗状态。
可选的，所述控制装置还包括电源模块，第一电源芯片和第二电源芯片，所述电源模块的输出端分别与所述第一电源芯片和第二电源芯片连接，所述第一电源芯片与所述控制模块连接，为所述控制模块供电；所述第二电源芯片与所述设备接口连接，为所述北斗设备供电；所述控制模块与所述第二电源芯片的控制端连接，以控制所述第二电源芯片是否对所述北斗设备供电。
可选的，所述控制模块还用于控制所述北斗设备从工作状态转入休眠状态。
本发明实施例还提供一种北斗设备的控制系统，包括上述任一项所述的北斗设备的控制装置，以及目标北斗设备，所述北斗设备与所述设备接口的第二端连接。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例提供的北斗设备的控制装置，在北斗设备处于休眠状态时，可通过外部设备向其发送唤醒信号的方式唤醒北斗设备，其唤醒机制仅通过唤醒模块对通信接口上唤醒信号的监测来实现，无需另行设置唤醒电路，减少了设备唤醒机制中涉及的器件与能量损耗。
进一步地，控制装置还可以包括控制模块，控制模块具有工作状态和低功耗状态，在其处于低功耗状态时，仅用于执行唤醒机制，控制模块的其他功能关闭，以尽可能节省控制装置的功耗。
进一步地，在北斗设备处于休眠状态时，控制装置停止对其的供电，以进一步节约能耗。
进一步地，当北斗设备与外部无数据通信时，北斗设备处于休眠状态，控制模块处于低功耗状态，RS485芯片或RS232芯片也可被停止供电，此时控制装置仅保留唤醒模块以及处于低功耗状态的控制模块执行唤醒机制。将整个控制装置的功耗降到最低。上述的唤醒模块可以直接从通信脉冲信号上取电，不需单独供电，进一步降低了控制装置的功耗，且为外部设备节约了唤醒专用的I/O。
附图说明
图1为本发明实施例的第一种北斗设备的控制装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的第二种北斗设备的控制装置的结构示意图；
图3是本发明实施例的第三种北斗设备的控制装置的结构示意图；
图4为本发明实施例的第四种北斗设备的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所言，现有技术中的唤醒检测机制在对北斗设备的运行状态检测时，也需要一定的功耗，同时需要一个专用I/O来唤醒北斗设备。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种北斗设备的控制装置，包括：通信接口和设备接口，所述设备接口的第一端与所述通信接口连接，所述设备接口的第二端用于连接目标北斗设备，所述设备接口以及所述通信接口用于实现所述北斗设备与外部的双向通信，所述装置还包括：唤醒模块，与所述通信接口及设备接口的第一端连接，检测所述通信接口上的通信信号，所述通信信号包括唤醒信号和非唤醒信号，当所述唤醒模块检测到所述通信接口上的通信信号为唤醒信号时，向所述设备接口发送唤醒指令，以将所述北斗设备由休眠状态唤醒为工作状态。
通过该方案，在唤醒北斗设备时，进一步节约功耗。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
请参见图1，图1提供了本发明实施例的第一种北斗设备11的控制装置10的结构示意图，该控制装置10包括：通信接口101和设备接口102，所述设备接口102的第一端A与所述通信接口101连接，所述设备接口102的第二端B用于连接北斗设备11，所述设备接口102以及所述通信接口101用于实现所述北斗设备11与外部的双向通信。
其中，北斗设备11与外部的双向通信包括北斗设备11向外部发送通信信号以及北斗设备11接收外部发送的通信信号。
所述控制装置10还包括：唤醒模块103，与所述通信接口101及设备接口102的第一端A连接，检测所述通信接口101上的通信信号，所述通信信号包括唤醒信号和非唤醒信号，当所述唤醒模块103检测到所述通信接口101上的通信信号为唤醒信号时，向所述设备接口102发送唤醒指令，以将所述北斗设备11由休眠状态唤醒为工作状态。
其中，通信接口101可以为总线(Bus)接口，如通用串行总线(Universal SerialBus，简称USB)接口等。
北斗设备11可以为独立于控制装置10的设备，也可以为通过电路连接于控制装置10的北斗模块。将北斗设备11接入设备接口102的第二端B，则北斗设备11可通过控制装置10的通信接口101与外部通信，且控制装置10可对北斗设备11的状态、工作情况进行控制。控制装置10可基于北斗设备11与外部的通信情况控制北斗设备11的状态，也即休眠状态或工作状态，相较于工作状态，当北斗设备11处于休眠状态时，设备的功耗较低，节省设备电能。
本实施例中，在北斗设备11处于休眠状态时，可通过外部设备12向其发送唤醒信号的方式唤醒北斗设备11，其唤醒机制仅通过唤醒模块103对通信接口101上唤醒信号的监测来实现，无需另行设置唤醒电路，减少了设备唤醒机制中涉及的器件与能量损耗。
请继续参见图2，图2为本发明实施例的第二种北斗设备11的控制装置20的结构示意图；相较于图1的控制装置，所述控制装置20还包括控制模块201，所述控制模块201分别与所述唤醒模块103和所述设备接口102的第一端A连接，当所述唤醒模块103检测到所述通信接口101上的通信信号为唤醒信号时，向所述控制模块201发送第一唤醒指令；所述控制模块201基于所述第一唤醒指令向所述设备接口102发送第二唤醒指令，以将所述北斗设备11由休眠状态唤醒为工作状态。
也即，唤醒模块103在通信接口101上检测到唤醒信号之后，将这一检测结果以第一唤醒指令的方式传输至控制模块201，由控制模块201解析该第一唤醒指令后，并将其转换为第二唤醒指令并通过设备接口102发送至北斗设备11以唤醒北斗设备11。
可选的，控制模块201可以由微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)实现。
对于MCU而言，其可生成更为复杂的第二唤醒指令(例如数据编码指令等)唤醒北斗设备44，第二唤醒指令可以采用现有的唤醒机制进行设置，以适配现有的设备唤醒机制。
可选的，所述唤醒信号为预设电平信号。
对于上述图1和图2中的北斗设备11的控制装置10和控制装置20，唤醒模块103从通信接口101上检测到的唤醒信号为电平信号，也即唤醒模块103监控通信接口101上的电平状态而非传输数据，当唤醒模块103在通信接口101上检测到预设的电平信号时，则启动唤醒机制。
也即，唤醒模块103仅需要监测电平信号，唤醒模块103为可执行电平检测技术的器件或电路模块，例如电压表或者电压采集电路(如AD电压采集电路)等。在唤醒模块103检测到预设电平信号(也即唤醒信号)时，由控制模块201转化为更为复杂的第二唤醒指令以唤醒北斗设备11。
可选的，所述第一唤醒指令可以通过脉冲信号发送。
也即，唤醒模块103发送的第一唤醒指令为脉冲信号。在无需唤醒北斗设备11时，唤醒模块103与控制模块201之间无信号传输，故仅可指定简单的脉冲信号(如电压或电流的上升沿/下降沿的脉冲)作为第一唤醒指令。
在一个实施例中，所述通信接口101通过总线与外部进行数据传输，所述唤醒信号为所述总线中的一根或多根线上的预设电平信号。
请继续参见图1和图2，通信接口101通过总线与外部进行数据传输，也即通信接口101是按照总线标准设置的接口，例如当总线为RS485或RS232协议定义的总线时，通信接口101为RS485连接器或RS232连接器。
在北斗设备11处于休眠状态下，其与外部无数据交互，总线上无信号传输。当需要唤醒北斗设备11时，可通过与控制装置20通过总线连接的外部设备向控制装置20发送唤醒信号，通过控制装置20的唤醒机制唤醒北斗设备11。
进一步地，所述总线(例如RS232总线)包括发送线和接收线，唤醒信号由外部发送至所述控制装置20，故该唤醒信号可以为接收线上的预设电平信号。可选的，该预设电平信号为电平脉冲信号，该电平脉冲信号的幅值区分于接收线上无信号传输时的电平值。
可选的，所述预设电平信号为所述总线中的一根线上的电平脉冲信号。
在对预设电平信号进行设定时，可根据总线在通信中的信号传输规则将预设电平信号设定为总线中的一根线上的电平脉冲信号，从而可以使得线路连接更为简单。
所述总线用于传输差分信号或者非差分信号，当传输差分信号时，所述总线可以为RS485总线。
具体地，传输差分信号的总线一般为双线总线(通常该双线分别称为A线和B线)，A线和B线上的电平脉冲信号互为反向。此时，唤醒信号对应的电平脉冲信号的电压幅值可以不同于正常数据传输时总线上电平信号的电压幅值。或者，唤醒信号对应的电平脉冲信号仅为A线与B线其中一条线上的电平脉冲信号。
可选的，唤醒信号对应的电平脉冲信号仅为A线与B线其中一条线上的电平脉冲信号时，A线与B线中的另一条线上可以无脉冲信号。
在一个实施例中，请继续参见图2，所述控制模块201具有工作状态和低功耗状态；当所述控制模块201处于工作状态时，所述控制模块201用于控制所述北斗设备11的运行；当所述控制模块201处于低功耗状态时，所述控制模块201用于接收所述第一唤醒指令，并基于所述第一唤醒指令向所述设备接口102发送所述第二唤醒指令。
在控制装置20中的控制模块201具有工作状态和低功耗状态，在其处于低功耗状态时，仅用于执行唤醒机制，控制模块20的其他功能关闭，以尽可能节省控制装置20的功耗。
可选的，当所述北斗设备11处于休眠状态时，所述控制模块201处于低功耗状态。
北斗设备11处于休眠状态时，不执行与外部的数据传输、与卫星之间的信号发射等工作，无需另行控制，此时控制模块201转入低功耗状态。
请参见图3，图3为本发明实施例提供的第三种北斗设备11的控制装置30的结构示意图；相较于图2中的控制装置20，所述控制装置30还包括电源模块301、第一电源芯片302和第二电源芯片303，所述电源模块301的输出端分别与所述第一电源芯片302和第二电源芯片303连接，所述第一电源芯片302与所述控制模块201连接，为所述控制模块201供电；所述第二电源芯片303与所述设备接口102连接，为所述北斗设备11供电；所述控制模块201与所述第二电源芯片303的控制端连接，以控制所述第二电源芯片303是否对所述北斗设备11供电。
可选的，当所述北斗设备11处于休眠状态时，控制模块201向第二电源芯片303发送停止供电的指示，第二电源芯片303不对北斗设备11供电。若所述北斗设备11由休眠状态转入工作状态，则控制模块201向第二电源芯片303发送开始供电的指示，第二电源芯片303开始对北斗设备11供电。
其中，所述电源模块301可以为充电装置自带的储能电池，也可以为用于连接外置电源的电源接口(如充电数据线等)。
由此，在北斗设备11处于休眠状态时，控制装置30停止对其的供电，以进一步节约能耗。
若通信接口101是按照总线标准设置的接口，例如当总线为RS485或RS232协议定义的总线时，通信接口101为RS485连接器或RS232连接器，则北斗设备11与外部设备的数据交互可经控制模块201(也即MCU)、串行数据通信接口、通信接口101以及总线实现。
在一个具体实施例中，请参见图4，图4为本发明实施例提供的第四种北斗设备的控制装置40的结构示意图。若控制装置40与外部设备进行数据交互的总线为RS485或RS232协议定义的总线时，通信接口101包括RS485连接器或RS232连接器，以及支持该连接器的RS485芯片或RS232芯片，各芯片与其对应的连接器通过与总线对应的线路连接。其中，对于RS232协议而言，其对应的总线上分别传输发送(Transmit，简称TX)信号和接收(Receive，简称RX)信号。对于RS485协议而言，其对应的总线上分别传输A信号和B信号。
唤醒模块103可获取芯片与其对应的连接器之间线路上的唤醒信号启动唤醒机制。
所述控制装置40还包括第三电源芯片401，所述电源模块301的输出端(直接或者间接)与所述第三电源芯片401连接，所述第三电源芯片401与所述RS485芯片或RS232芯片连接，为所述RS485芯片或RS232芯片供电；所述控制模块201与所述第三电源芯片401的控制端连接，以控制所述第三电源芯片401是否对所述RS485芯片或RS232芯片供电。
由此，当北斗设备(图4未示出)与外部无数据通信时，北斗设备处于休眠状态，控制模块201处于低功耗状态，RS485芯片或RS232芯片也可被停止供电，此时控制装置40仅保留唤醒模块103以及处于低功耗状态的控制模块201执行唤醒机制。将整个控制装置的功耗降到最低。上述的唤醒模块103可以直接从通信脉冲信号上取电，不需单独供电，进一步降低了控制装置的功耗，且为外部设备节约了唤醒专用的I/O。
在一个实施例中，所述控制模块还用于控制所述北斗设备从工作状态转入休眠状态。
控制模块若检测到北斗设备在预设时间内未进行与外部的数据传输、与卫星之间的信号发射等操作，则可将北斗设备转入休眠状态，以节约北斗设备自身的功耗。
本发明实施例还提供一种北斗设备的控制系统，包括图1至图4示出的北斗设备的控制装置，以及北斗设备，所述北斗设备与所述设备接口的第二端连接。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。
本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本申请实施例对此不做任何限定。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种北斗设备的控制装置，包括：通信接口和设备接口，所述设备接口的第一端与所述通信接口连接，所述设备接口的第二端用于连接北斗设备，所述设备接口以及所述通信接口用于实现所述北斗设备与外部的双向通信，其特征在于，所述控制装置还包括：
唤醒模块，与所述通信接口及设备接口的第一端连接，检测所述通信接口上的通信信号，所述通信信号包括唤醒信号和非唤醒信号，当所述唤醒模块检测到所述通信接口上的通信信号为唤醒信号时，向所述设备接口发送唤醒指令，以将所述北斗设备由休眠状态唤醒为工作状态。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述装置还包括控制模块，所述控制模块分别与所述唤醒模块和所述设备接口的第一端连接，当所述唤醒模块检测到所述通信接口上的通信信号为唤醒信号时，向所述控制模块发送第一唤醒指令；
所述控制模块基于所述第一唤醒指令向所述设备接口发送第二唤醒指令，以将所述北斗设备由休眠状态唤醒为工作状态。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述唤醒信号为预设电平信号。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述第一唤醒指令通过脉冲信号发送。
5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述通信接口通过总线与外部进行数据传输，所述唤醒信号为所述总线中的一根或多根线上的预设电平信号。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述预设电平信号为所述总线中的一根线上的电平脉冲信号。
7.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块具有工作状态和低功耗状态；
当所述控制模块处于工作状态时，所述控制模块用于控制所述北斗设备的运行；
当所述控制模块处于低功耗状态时，所述控制模块用于接收第一唤醒指令，并基于所述第一唤醒指令向所述设备接口发送所述第二唤醒指令。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，当所述北斗设备处于休眠状态时，所述控制模块处于低功耗状态。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括电源模块，第一电源芯片和第二电源芯片，所述电源模块的输出端分别与所述第一电源芯片和第二电源芯片连接，所述第一电源芯片与所述控制模块连接，为所述控制模块供电；
所述第二电源芯片与所述设备接口连接，为所述北斗设备供电；
所述控制模块与所述第二电源芯片的控制端连接，以控制所述第二电源芯片是否对所述北斗设备供电。
10.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于控制所述北斗设备从工作状态转入休眠状态。
11.一种北斗设备的控制系统，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的北斗设备的控制装置，以及北斗设备，所述北斗设备与所述设备接口的第二端连接。
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