CN114594753A - 判断车载mems电容式g-sensor失效后复位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种判断车载MEMS电容式G‑SENSOR失效后复位的方法，包括以下步骤：S1、收集G‑SENSOR的失效信号；S2、当判定G‑SENSOR失效时，先用软复位处理复位G‑SENSOR，再读取G‑SENSOR值，达到触发中断条件；S3、当步骤S2不触发中断条件时，进行硬复位处理；S4、当采用软复位处理和硬复位处理后，G‑SENSOR还是吐不出值，则直接判断G‑SENSOR彻底损坏，MCU将设备损坏信息上报云端。本发明的优点是：1、含G‑SENSOR整个系统受MCU控制，MCU可系统复位电源；2、MCU控制G‑SENSOR供电，一旦G‑SENSOR失效，可以先软复位，后硬复位等。
Description
技术领域
本发明涉及一种判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，涉及传感器的复位领域。
背景技术
很多车载设备需要G-SENSOR唤醒或触发比如行车记录仪，平时工作时，录像是不断覆盖，一旦发生事故，G-SENSOR产生中断行车记录仪此时记录仪视频文件，做出特殊标记，视频文件被记录在储存器中，根据特殊标记，不会被覆盖。需要时可以调出视频文件作为鉴定的依据或是非曲直的证据。G-SENSOR不仅用在行车记录仪，还可用在GPS TRACKER(商机推送)、欧洲紧急救援系统OBD设备、EDR(行车黑匣子)、T-BOX等。
加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。在汽车电子大部分用电容式，电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代，如安全气囊，手机移动设备等。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用微机电系统(MEMS)工艺，在大量生产时变得经济，从而保证了较低的成本。
现有技术所存在的弊端为:1、车载用MEMS电容式G-SENSOR，MEMS加工是微电子技术和超精密机械加工技术而发展起来的，在使用过程有静电、湿度变化、设备反复使用会造成失效，有的G-SENSOR做了软复位功能，有的根本没做复位；2、具备硬件复位功能G-SENSOR比较少；3、系统介绍G-SENSOR失效情况的文章太少；4将失效评断的文章几乎没有或很少；5G-SENSOR失效可用软复位让传感器恢复功能或硬复位将传感器恢复功能，但这样的介绍太少。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，本发明的技术方案是：
一种判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，包括以下步骤：
S1、收集G-SENSOR的失效信号；
S2、当判定G-SENSOR失效时，先用软复位处理复位G-SENSOR，再读取G-SENSOR值，达到触发中断条件；
S3、当步骤S2不触发中断条件时，进行硬复位处理；
S4、当采用软复位处理和硬复位处理后，G-SENSOR还是吐不出值，则直接判断G-SENSOR彻底损坏，MCU将设备损坏信息上报云端。
所述的步骤S1具体为：通过MCU完成G-SENSOR失效信号的收集。
所述的步骤S2具体通过以下方式实现：
该MOS管Q1的栅极通过电阻R5接入MCU的管脚MCU_G_CON；该MOS管Q1的源极接入G-SENSOR的第3引脚并输出+3.3V电源，该MOS管Q1的漏极接入3.3V电源和G-SENSOR U12的第7引脚，所述的MOS管Q1受MCU控制；该G-SENSOR U12的第2引脚为I2C数据；该G-SENSOR U12的第12引脚为时钟脚；该G-SENSOR的第1引脚接入MCU的中断1脚，该G-SENSOR U12的第12引脚接入MCU的中断2脚；当进行硬件复位时，MCU_G_CON输出控制信号低电平，G-SENSOR断电，G-SENSOR U12复位。
所述的步骤S3具体通过以下方式实现：
供电电源转换芯片U6被三极管T8控制，该供电电源转换芯片U6的第2引脚为电源输入脚，电阻R42和电阻R56串联后接入第2引脚；第5引脚接入电阻R42和电阻R56之间，通过电阻R42和R56分压来控制供电电源转换芯片U6电源输出，该三极管T8的集电极C接入第5引脚；该三极管T8的发射极E接地，基极B接入电阻R3的一端以及电容C20的一端，该电阻R3的另一端接入MCU控制脚，电容C20的另一端接入接地；续流二极管D23的正极接地，负极接入电阻R27的一端、电阻R17的一端以及供电电源转换芯片U6的第3引脚和第10引脚，该电阻R27的另一端与电容C31串联后接地；该电阻R17的一端与电容C57串联后接入供电电源转换芯片U6的第11引脚；该供电电源转换芯片U6的第15引脚为参考电压管脚；该供电电源转换芯片U6的第16引脚与电阻R55的一端连接，该电阻R55的另一端接入电阻R56与接地端之间；该MCU控制三极管T8工作时，该供电电源转换芯片U6无电压输出，系统断电，整个系统复位。
供电电源与所述的MCU之间设置有降压电路，该降压电路包括电阻R16、电阻R53和电阻R22，该电阻R22的一端接入电容C45的一端以及电源ADC1，电容C45的另一端接地；
电阻R22的另一端接入发光二极管D60的负极以及电阻R53和电阻R16的一端，该发光二极管D60的另一端以及电阻R53的另一端接地；该电阻R16的另一端接入二极管D37的负极、二极管D35的负极、二极管D9的负极、电容C36的一端以及电容C63的一端，该二极管D35和二极管D9的正极接地；该电容C36以及电容C63的另一端接地；该二极管D37的正极接入VIN-12V；通过电阻R16和电阻R53将电压降到MCU识别电压，通过电阻R22接入MCU，MCU带A/D功能，通过A/D转化，将电压的变化转换为数值，MCU通过电压变化，判断整机发生振动。
所述的步骤S1具体包括：能读到G-SENSOR X、Y、Z轴数值，但不产生中断；或写错G-SENSOR寄存器，则芯片就彻底损坏,传感器没任何反应，包括X、Y、Z值；或G-SENSOR X、Y、Z值一直偏大，振动就触发中断，不能区别振动强弱，或G-SENSOR一直为固定值或为0不触发中断；或G-SENSOR X、Y、Z轴在某个频段不输出数值，也不产生中断；或G-SENSOR X、Y、Z能产生数值，但接口读取异常，不能给MCU吐数值或产生乱码，即使产生中断我们也不能判断G-SENSOR在工作；或G-SENSOR供电纹波有要求，有的传感器芯片纹波超出要求也会造成内部MTP异常错乱，不能产生中断，MCU读不到X、Y、Z值，传感器彻底损坏。
本发明的优点是：
1、含G-SENSOR整个系统受MCU控制，MCU可系统复位电源
2、MCU控制G-SENSOR供电，一旦G-SENSOR失效，可以先软复位，后硬复位。
3、用汽车点火整车振动来判断G-SENSOR是否失效。
4、G-SENSOR失效，将设备号上传云端标识，设备维修时直接更换标识G-SENSOR。
5、备用电池可被控制断电。
附图说明
图1是本发明进行软复位处理时的电路图。
图2是本发明进行硬复位处理时的电路图。
图3是本发明的降压电路示意图。
图4是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
参见图1至图4，本发明涉及一种判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，包括以下步骤：
S1、收集G-SENSOR的失效信号；
S2、当判定G-SENSOR失效时，先用软复位处理复位G-SENSOR，再读取G-SENSOR值，达到触发中断条件；
S3、当步骤S2不触发中断条件时，进行硬复位处理；
S4、当采用软复位处理和硬复位处理后，G-SENSOR还是吐不出值，则直接判断G-SENSOR彻底损坏，MCU将设备损坏信息上报云端。
所述的步骤S1具体为：通过MCU完成G-SENSOR失效信号的收集。
所述的步骤S2具体通过以下方式实现：
该MOS管Q1的栅极通过电阻R5接入MCU的管脚MCU_G_CON；该MOS管Q1的源极接入G-SENSOR的第3引脚并输出+3.3V电源，该MOS管Q1的漏极接入3.3V电源和G-SENSOR U12的第7引脚，所述的MOS管Q1受MCU控制；该G-SENSOR U12的第2引脚为I2C数据；该G-SENSOR U12的第12引脚为时钟脚；该G-SENSOR的第1引脚接入MCU的中断1脚，该G-SENSOR U12的第12引脚接入MCU的中断2脚；当进行硬件复位时，MCU_G_CON输出控制信号低电平，G-SENSOR断电，G-SENSOR U12复位。
所述的步骤S3具体通过以下方式实现：
供电电源转换芯片U6被三极管T8控制，该供电电源转换芯片U6的第2引脚为电源输入脚，电阻R42和电阻R56串联后接入第2引脚；第5引脚接入电阻R42和电阻R56之间，通过电阻R42和R56分压来控制供电电源转换芯片U6电源输出，该三极管T8的集电极C接入第5引脚；该三极管T8的发射极E接地，基极B接入电阻R3的一端以及电容C20的一端，该电阻R3的另一端接入MCU控制脚；电容C20的另一端接入接地；续流二极管D23的正极接地，负极接入电阻R27的一端、电阻R17的一端以及供电电源转换芯片U6的第3引脚和第10引脚，该电阻R27的另一端与电容C31串联后接地；该电阻R17的一端与电容C57串联后接入供电电源转换芯片U6的第11引脚；该供电电源转换芯片U6的第15引脚为参考电压管脚；该供电电源转换芯片U6的第16引脚与电阻R55的一端连接，该电阻R55的另一端接入电阻R56与接地端之间；该MCU控制三极管T8工作时，该供电电源转换芯片U6无电压输出，系统断电，整个系统复位。
如图3所示，当写错G-SENSOR寄存器，G-SENSOR X、Y、Z没吐出值，读取汽车电源电压变化，若电源有大的变动，说明汽车已点火，汽车点火后由于发动机转动，整车会振动，会触发G-SENSOR,G-SENSOR的X、Y、Z轴会有相应变动，会触发中断。具体为：供电电源与所述的MCU之间设置有降压电路，该降压电路包括电阻R16、电阻R53和电阻R22，该电阻R22的一端接入电容C45的一端以及电源ADC1，电容C45的另一端接地；电阻R22的另一端接入发光二极管D60的负极以及电阻R53和电阻R16的一端，该发光二极管D60的另一端以及电阻R53的另一端接地；该电阻R16的另一端接入二极管D37的负极、二极管D35的负极、二极管D9的负极、电容C36的一端以及电容C63的一端，该二极管D35和二极管D9的正极接地；该电容C36以及电容C63的另一端接地；该二极管D37的正极接入VIN-12V；通过电阻R16和电阻R53将电压降到MCU识别电压，通过电阻R22接入MCU，MCU带A/D功能，通过A/D转化，将电压的变化转换为数值，MCU通过电压变化，判断整机发生振动。
所述的步骤S1具体包括：
能读到G-SENSOR X、Y、Z轴数值，但不产生中断；或写错G-SENSOR寄存器，则芯片就彻底损坏,传感器没任何反应，包括X、Y、Z值；或G-SENSOR X、Y、Z值一直偏大，振动就触发中断，不能区别振动强弱，或G-SENSOR一直为固定值或为0不触发中断；或G-SENSOR X、Y、Z轴在某个频段不输出数值，也不产生中断；或G-SENSOR X、Y、Z能产生数值，但接口读取异常，不能给MCU吐数值或产生乱码，即使产生中断我们也不能判断G-SENSOR在工作；或G-SENSOR供电纹波有要求，有的传感器芯片纹波超出要求也会造成内部MTP异常错乱，不能产生中断，MCU读不到X、Y、Z值，传感器彻底损坏。
本发明的整个电路控制逻辑参见图4，汽车电池是电路外部电源，外部电源通过DC-DC电压转换为4V左右电压，4V电压给通讯模块、MCU、G-SENSOR供电。当G-SENSOR软复位未能正常工作，MCU控制G-SENSOR供电控制电路关G-SENSOR供电，使G-SENSOR硬复位，若G-SENSOR还是不能正常工作，就需要系统硬复位，硬复位动作是MCU控制使能模块(通过电阻R3，电容C20滤波控制三极管T8或MOS管)，使三极管T8拉低电平，供电电源转换芯片U6第5脚EN(使能)为低电平，供电电源转换芯片U6不使能，则供电电源转换芯片U6的第3引脚和第10引脚输出为低，供电电源转换芯片U6是系统电源则整个系统断电，单片机和G-SENSOR得到系统复位。若有备用电池，在系统复位时需要同时断开备用电池供电保证系统复位。
通讯模块上传G-SENSOR失效信息过程，MCU通过软复位G-SENSOR，硬复位G-SENSOR还是发现G-SENSOR功能失效，MCU通过接口发G-SENSOR失效信息给通讯模块，通讯模块通过发射天线给云平台，这样平台标记设备G-SENSOR失效，以便维修时直接从云平台获悉调出设备G-SENSOR失效，直接更换。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集G-SENSOR的失效信号；
S2、当判定G-SENSOR失效时，先用软复位处理复位G-SENSOR，再读取G-SENSOR值，达到触发中断条件；
S3、当步骤S2不触发中断条件时，进行硬复位处理；
S4、当采用软复位处理和硬复位处理后，G-SENSOR还是吐不出值，则直接判断G-SENSOR彻底损坏，MCU将设备损坏信息上报云端。
2.根据权利要求1所述的判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，其特征在于，所述的步骤S1具体为：通过MCU完成G-SENSOR失效信号的收集。
3.根据权利要求1所述的判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，其特征在于，所述的步骤S2具体通过以下方式实现：该MOS管Q1的栅极通过电阻R5接入MCU的管脚MCU_G_CON；该MOS管Q1的源极接入G-SENSOR的第3引脚并输出+3.3V电源，该MOS管Q1的漏极接入3.3V电源和G-SENSOR U12的第7引脚，所述的MOS管Q1受MCU控制；该G-SENSOR U12的第2引脚为I2C数据；该G-SENSOR U12的第12引脚为时钟脚；该G-SENSOR的第1引脚接入MCU的中断1脚，该G-SENSOR U12的第12引脚接入MCU的中断2脚；当进行硬件复位时，MCU_G_CON输出控制信号低电平，G-SENSOR断电，G-SENSOR U12复位。
4.根据权利要求1所述的判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，其特征在于，所述的步骤S3具体通过以下方式实现：供电电源转换芯片U6被三极管T8控制，该供电电源转换芯片U6的第2引脚为电源输入脚，电阻R42和电阻R56串联后接入第2引脚；第5引脚接入电阻R42和电阻R56之间，通过电阻R42和R56分压来控制供电电源转换芯片U6电源输出，该三极管T8的集电极C接入第5引脚；该三极管T8的发射极E接地，基极B接入电阻R3的一端以及电容C20的一端，该电阻R3的另一端接入MCU控制脚，电容C20的另一端接入接地；续流二极管D23的正极接地，负极接入电阻R27的一端、电阻R17的一端以及供电电源转换芯片U6的第3引脚和第10引脚，该电阻R27的另一端与电容C31串联后接地；该电阻R17的一端与电容C57串联后接入供电电源转换芯片U6的第11引脚；该供电电源转换芯片U6的第15引脚为参考电压管脚；该供电电源转换芯片U6的第16引脚与电阻R55的一端连接，该电阻R55的另一端接入电阻R56与接地端之间；该MCU控制三极管T8工作时，该供电电源转换芯片U6无电压输出，系统断电，整个系统复位。
5.根据权利要求1所述的判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，其特征在于，供电电源与所述的MCU之间设置有降压电路，该降压电路包括电阻R16、电阻R53和电阻R22，该电阻R22的一端接入电容C45的一端以及电源ADC1，电容C45的另一端接地；电阻R22的另一端接入发光二极管D60的负极以及电阻R53和电阻R16的一端，该发光二极管D60的另一端以及电阻R53的另一端接地；该电阻R16的另一端接入二极管D37的负极、二极管D35的负极、二极管D9的负极、电容C36的一端以及电容C63的一端，该二极管D35和二极管D9的正极接地；该电容C36以及电容C63的另一端接地；该二极管D37的正极接入VIN-12V；通过电阻R16和电阻R53将电压降到MCU识别电压，通过电阻R22接入MCU，MCU带A/D功能，通过A/D转化，将电压的变化转换为数值，MCU通过电压变化，判断整机发生振动。
6.根据权利要求1所述的判断车载MEMS电容式G-SENSOR失效后复位的方法，其特征在于，所述的步骤S1具体包括：
能读到G-SENSOR X、Y、Z轴数值，但不产生中断；或写错G-SENSOR寄存器，则芯片就彻底损坏,传感器没任何反应，包括X、Y、Z值；或G-SENSOR X、Y、Z值一直偏大，振动就触发中断，不能区别振动强弱，或G-SENSOR一直为固定值或为0不触发中断；或G-SENSOR X、Y、Z轴在某个频段不输出数值，也不产生中断；或G-SENSOR X、Y、Z能产生数值，但接口读取异常，不能给MCU吐数值或产生乱码，即使产生中断我们也不能判断G-SENSOR在工作；或G-SENSOR供电纹波有要求，有的传感器芯片纹波超出要求也会造成内部MTP异常错乱，不能产生中断，MCU读不到X、Y、Z值，传感器彻底损坏。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |