CN115114211A - 一种车载外设热插拔识别控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车载外设热插拔识别控制系统及方法。本申请通过在接口电路设置热插拔保护芯片可以保证带电断开连接时接口的安全性；通过在车载MCU写入标准的车端接口及可配对外设接口的内容，以及在外设NFC芯片写入标准的外设类型号的内容，结合车端MCU的外设连接状态信号以及车载控制器的连接识别与判断逻辑方案，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而做到仅为成套配对的车载外设供电及进行通讯连接，保证接口连接供电的安全性和匹配性，进而保证车端信息的安全性。

Description

一种车载外设热插拔识别控制系统及方法

技术领域

本申请实施例涉及车载通讯技术领域，尤其涉及一种车载外设热插拔识别控制系统及方法。

背景技术

在计算机设备中，各种外接设备的热插拔能够很大程度上提高工作效率。具体地，外接设备在完成与计算机设备的物理连接后再上电，在与计算机设备断开物理连接之前完成下电的工作，从而实现外接设备的热插拔。

热插拔（hot-plugging或Hot Swap）即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统、不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。例如一些面向高端应用的磁盘镜像系统都可以提供磁盘的热插拔功能。 具体用学术的说法就是：热替换（Hot replacement）、热添加（hot expansion）和热升级（hot upgrade）。

随着科技的发展和互联网技术的不断进步，车载外接设备（简称车载外设）的服务功能逐渐增多。由于车机对电流较敏感，使用车载外设时需要进行电流安全保护。目前车内可用的支持热插拔的车载外设仅限通用的USB接口形式，车载外设插上即通电。目前没有支持热插拔的车载外设的识别方式，无法进行车载外设的识别，因此无法做到仅向车端允许的定制化车载外设供电，车端存在信息安全隐患。

因此，如何实现车端仅向可识别的定制化车载外设供电且支持热插拔，能保证车端接口的安全性和匹配性，是目前车载外设发展亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种车载外设热插拔识别控制系统及方法，可以实现车端仅向可识别的定制化车载外设供电且支持热插拔，能保证车端接口的安全性和匹配性。

为实现上述目的，本申请一实施例提供了一种车载外设热插拔识别控制系统，所述系统包括一车载控制器、与所述车载控制器连接的至少一车端接口电路以及通过一所述车端接口电路实现连接的车载外设：每一所述车端接口电路包括车端接口、车端热插拔保护芯片、车端NFC芯片和车载MCU，其中，所述车端热插拔保护芯片用于对所述车端接口电路进行热插拔保护，所述车载MCU用于记录所述车端接口的车端接口号以及至少一可配对外设类型号；每一所述车载外设包括相互连接的外设接口电路和外设主体，所述外设接口电路包括外设接口、外设热插拔保护芯片和外设NFC芯片，其中，所述外设热插拔保护芯片用于对所述外设接口电路进行热插拔保护，所述外设NFC芯片中存储有所述外设主体的外设类型号；当所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片时，识别所述外设主体的外设类型号，所述车载MCU获取所述车端NFC芯片识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，根据匹配结果生成当前外设连接状态信号，并将所述车端接口号、所述识别出的外设类型号以及所述当前外设连接状态信号发送至所述车载控制器，所述车载控制器根据所述车端接口号以及所述当前外设连接状态信号控制所述车端接口与所述识别出的外设类型号对应的外设接口之间的电源连通/断开。

为实现上述目的，本申请二实施例提供了一种车载外设热插拔识别控制方法，采用本申请所述的车载外设热插拔识别控制系统，所述方法包括如下步骤：通过所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片并识别所述外设NFC芯片中所存储的外设主体的外设类型号；通过所述车载MCU获取所述车端NFC芯片识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，根据匹配结果生成当前外设连接状态信号，并将所述车端接口号、所述识别出的外设类型号以及所述当前外设连接状态信号发送至所述车载控制器；通过所述车载控制器根据所述车端接口号以及所述当前外设连接状态信号控制所述车端接口与所述识别出的外设类型号对应的外设接口之间的电源连通/断开；其中，在所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通/断开时，通过所述车端热插拔保护芯片对所述车端接口电路进行热插拔保护，通过所述外设热插拔保护芯片对所述外设接口电路进行热插拔保护。

与现有技术相比，本申请实施例提供的车载外设热插拔识别控制方式，通过在接口电路设置热插拔保护芯片可以保证带电断开连接时接口的安全性；通过在车载MCU写入标准的车端接口及可配对外设接口的内容，以及在外设NFC芯片写入标准的外设类型号的内容，结合车端MCU生成的外设连接状态信号以及车载控制器的连接识别与判断逻辑方案，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而做到仅为成套配对的车载外设供电及进行通讯连接，保证接口连接供电的安全性和匹配性，进而保证车端信息的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一实施例提供的车载外设热插拔识别控制系统的架构示意图；

图2为本申请一实施例提供的车载外设接入过程示意图；

图3为本申请一实施例提供的车载外设断开过程示意图；

图4为本申请一实施例提供的车载外设热插拔识别控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的文件中涉及的术语“包括”和“具有”以及它们的变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，除非上下文有明确指示，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。另外，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。

请参阅图1，其为本申请一实施例提供的车载外设热插拔识别控制系统的架构示意图，图中虚线示意可选连接。

如图1所示，本实施例所述的车载外设热插拔识别控制系统10包括：一车载控制器11、与所述车载控制器11连接的至少一车端接口电路12以及通过一所述车端接口电路12实现连接的车载外设。每一所述车端接口电路12包括车端接口121、车端热插拔保护芯片122、车端NFC芯片123和车载MCU 124。每一所述车载外设包括相互连接的外设接口电路14和外设主体15，所述外设接口电路14包括外设接口141、外设热插拔保护芯片142和外设NFC芯片143。当所述车端NFC芯片123检测到所述外设NFC芯片143时，识别所述外设主体15的外设类型号；所述车载MCU 124获取所述车端NFC芯片123识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，根据匹配结果生成当前外设连接状态信号，并将所述车端接口121的车端接口号、所述识别出的外设类型号以及所述当前外设连接状态信号发送至所述车载控制器11；所述车载控制器11根据所述车端接口号以及所述当前外设连接状态信号控制所述车端接口121与所述识别出的外设类型号对应的外设接口141之间的电源连通/断开。

具体地，所述车端热插拔保护芯片122用于对所述车端接口电路12进行热插拔保护。所述车端热插拔保护芯片122可以保证带电断开连接时车端接口的安全性，当车载外设断开连接时车端接口不会产生涌流或过载等安全隐患，在车端接口裸露时无电压电流，可保证车端接口的安全性。所述车端热插拔保护芯片122可与所述车端接口121集成一体，可采用现有的可实现热插拔保护功能的芯片与接口形式。

具体地，所述车载MCU 124用于记录所述车端接口121的车端接口号以及至少一可配对外设类型号。由于本申请中，车载控制器11可以同时对多个车端接口进行控制，因此需要对各车端接口进行区分以便分别控制。故，本实施例中，通过在车载MCU 124中记录相应的车端接口号，以便后续车载控制器11对相应接口的信号进行判断和处理。所述车载MCU124还用于记录可配对外设类型号，以便获取所述车端NFC芯片123对检测到的车载外设的身份进行识别所识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配。

在一实施例中，所述车载MCU 124可以仅记录一可配对外设类型号，从而使得仅该记录的可配对外设类型号对应的车载外设可以被所述车端NFC芯片123成功识别，从而实现仅允许特定车载外设可通过该车载接口连接使用，实现一对一定制化配对连接，极大地保证了车端信息的安全性。

在一实施例中，所述车载MCU 124可以记录多个可配对外设类型号，从而使得所记录的可配对外设类型号中任一可配对外设类型号对应的车载外设均可以被所述车端NFC芯片123成功识别，从而实现在保证了车端信息的安全性的同时可以灵活配置车载外设的连接位置。例如，车载外设可以为定制化车载香薰、车载加湿器及其它车载小型电器；对于车辆前排及后排均设置有本申请提供的车端接口电路，且其车载MCU记录多个可配对外设类型号时，采用本申请外设接口电路的定制化车载香薰、车载加湿器及其它车载小型电器，当其外设类型号在车辆前排及后排的车端接口电路中均有记录时，上述车载外设既可以与前排的车端接口电路匹配连接，也可以与后排的车端接口电路匹配连接。

在一实施例中，可以预先定义标准的车端接口及外设接口的内容，并通过安装有NFC相关软件的设备，例如移动终端，将相应的车端接口的车端接口号以及可配对外设类型号数据写入车载MCU里。通过在车载MCU写入标准的车端接口及可配对外设接口的内容（即车端接口号及可配对外设类型号），结合车载控制器的连接识别与判断逻辑方案，可以做到仅为成套配对的车载外设供电及进行通讯连接。NFC（Near Field Communication，近场通信技术）是整合了非接触式射频识别（RFID）和互连互通技术，通过在单个芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，实现在双方靠近的情况下进行数据交换的功能，可用于实现身份识别、防伪等。在车端的使用主要运用在NFC钥匙及手机NFC卡与车辆的信息交互。本申请通过将NFC与车载接口结合，运用在车载外设与车机的连接与识别中，可以实现快速识别及设备通讯，以保证车端信息的安全性。

在一实施例中，所述车端NFC芯片123与所述车载MCU 124集成在同一集成电路板上，且所述集成电路板通过车载LIN总线连接所述车载控制器11。LIN（Local InterconnectNetwork，局域互联网络）是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN的目标是为现有汽车网络（例如CAN总线）提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络。在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合中，使用LIN总线可大大节省成本。在其它实施例中，所述集成电路板也可以通过CAN总线连接所述车载控制器11。

具体地，所述外设热插拔保护芯片142用于对所述外设接口电路14进行热插拔保护。所述外设热插拔保护芯片142可以保证带电断开连接时外设接口的安全性，当车载外设断开连接时外设接口不会产生涌流或过载等安全隐患，在外设接口裸露时无电压电流，可保证外设接口的安全性。所述外设热插拔保护芯片142可与所述外设接口141集成一体，可采用现有的可实现热插拔保护功能的芯片与接口形式。所述外设热插拔保护芯片142可采用与所述车端热插拔保护芯片122相同类型的可实现热插拔保护功能的芯片。

具体地，所述外设NFC芯片143中存储有所述外设主体15的外设类型号。可以预先定义标准的外设接口的内容，并通过安装有NFC相关软件的设备，例如移动终端，将相应的外设类型号数据写入外设NFC芯片里，从而在外设NFC芯片被车端NFC芯片检测到时，可对外设NFC芯片中存储的外设类型号进行识别，进而与车载MCU中记录的可配对外设类型号进行匹配，以判断相应车载外设是否满足接入要求，保证车端信息的安全性。

在一实施例中，所述外设接口电路14和所述外设主体15固定连接或可转动连接。相比与现有通过数据线连接以实现供电/通讯的方式，本申请将外设接口电路和外设主体通过固定连接或可转动连接实现集成一体。由于外设接口电路中的外设NFC芯片中存储有该外设主体的外设类型号，可以确保与外设接口电路集成一体的外设主体的唯一性，进一步提高在与本申请车端接口电路连接时车端信息的安全性。

在一实施例中，所述外设接口电路14还包括与所述外设主体15连接的电源控制电路144；当所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源连通时，所述电源控制电路144用于进一步控制所述外设主体15的供电开/关、工作档位。所述电源控制电路144可通过接收用户对外设主体15上的供电开/关、工作档位的控制操作，实现对所述外设主体15的供电开/关、工作档位控制；所述电源控制电路144还可通过外设NFC芯片143接收用户通过车载控制器11发出的对外设主体15上的供电开/关、工作档位的控制指令，实现对所述外设主体15的供电开/关、工作档位控制。通过设置电源控制电路144，可实现在所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源连通时，所述外设主体15的供电开/关状态可调，和/或工作档位可调。电源控制电路144还用于对外设主体15的供电安全性进行保护。

在一实施例中，所述车端接口121与所述外设接口141之间采用插接方式和/或磁吸方式连接。例如，所述车端接口121可以设置成插座形式，所述外设接口141设置成配套的插头形式，通过将插头插入插座，实现所述车端接口121与所述外设接口141之间的连接；或者，所述车端接口121可以设置成内凹且凹槽内设有磁铁/外凸且顶端设有磁铁的接口形式，所述外设接口141设置成配套的外凸且顶端设有磁铁/内凹且凹槽内设有磁铁的接口形式，通过磁吸方式实现所述车端接口121与所述外设接口141之间的连接；或者，所述车端接口121可以设置成插座形式且插座内部设有磁铁，所述外设接口141设置成配套的插头形式且插头设有磁铁，通过将插头插入插座，实现所述车端接口121与所述外设接口141之间的插接并磁吸，提高连接的安全性。

在一实施例中，当所述车端接口121与所述外设接口141连接、或所述车端接口121与所述外设接口141之间的距离小于或等于预设阈值时，所述车端NFC芯片123检测到所述外设NFC芯片143。当所述车端接口121与所述外设接口141连接时（外设接口141插入车端接口121中），外设NFC芯片143处于车端NFC芯片123的可识别范围，此时，所述车端NFC芯片123可以检测到所述外设NFC芯片143并识别所述外设主体的外设类型号，进而通过车载MCU124将所连接的车载外设的外设类型号与所存储的可配对外设类型号进行匹配，以判断所连接的车载外设是否为允许接入的设备类型；通过接入后进行识别以及匹配可提高识别以及匹配的针对性。由于NFC芯片的识别范围一般为10cm左右，当所述车端接口121与所述外设接口141之间的距离小于或等于预设阈值（例如10cm）时，外设NFC芯片143处于车端NFC芯片123的可识别范围，此时，即使外设接口141未插入车端接口121中所述车端NFC芯片123也可以检测到所述外设NFC芯片143并识别所述外设主体的外设类型号，进而通过车载MCU 124将所连接的车载外设的外设类型号与所存储的可配对外设类型号进行识别匹配，以判断所连接的车载外设是否为允许接入的设备类型；通过在可识别范围即进行识别以及匹配可提高识别以及匹配的速度。

在一实施例中，当所述车端接口121与所述外设接口141断开、且所述车端接口121与所述外设接口141之间的距离大于预设阈值时，所述车端NFC芯片123则检测不到所述外设NFC芯片143，进而车载MCU 124生成的匹配结果为匹配失败。当车载外设断开连接时，相应接口处的热插拔保护芯片保证了带电断开连接的安全性，不会产生涌流或过载等安全隐患；在物理接口断开连接超过NFC芯片的可识别范围（例如10cm）时，车端NFC芯片123不再能识别到外设NFC芯片143，进而车载MCU 124生成的匹配结果为匹配失败。此时，可以通过车载MCU将当前外设连接状态信号复位（即恢复默认状态），以为下一次的车载外设连接做准备。

在一实施例中，所述车载MCU 124进一步在所述匹配结果为匹配成功时将所述外设连接状态信号置位作为当前外设连接状态信号，以为后续向车载外设供电做准备；所述车载MCU 124进一步在所述匹配结果为匹配失败时将所述外设连接状态信号复位作为当前外设连接状态信号，以为下一次的车载外设连接做准备。所述车载控制器11进一步根据置位的当前外设连接状态信号控制所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源连通，根据复位的当前外设连接状态信号控制所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源断开。通过车端NFC芯片识别外设身份信息（外设类型号），并通过车端MCU处理后传递给车载控制器，从而控制相应接口电源的连通与断开，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而仅对识别匹配成功的特定车载外设进行供电和/或进行通讯连接，可保证接口连接供电的安全性和匹配性；结合热插拔保护芯片对相应接口进行电流保护，使得接口裸露时无电压电流，可保证接口的安全性。

在一实施例中，所述车载控制器11进一步根据置位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定，触发所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源连通；所述车载控制器11进一步根据复位的外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定，触发所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源断开。绑定后的信息为完整的接口连接外设信息，从而车端可以根据该完整的接口连接外设信息进行供电/断电操作。

接上述实施例，所述车载控制器11进一步将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定后发送至车机显示器19，以通过车机显示器19进行信息弹出展示，方便用户获知车载外设接入情况。其中，触发所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源连通/断开，与向车机显示器19发送信息可以同时进行。

以下分别以车载外设接入过程以及车载外设断开过程为例，对本申请车载外设热插拔识别控制系统做进一步解释说明。

请参阅图2，其为本申请一实施例提供的车载外设接入过程示意图。如图2所示，本实施例以一车载外设通过一车端接口电路进行接入的车载外设接入过程为例进行说明，其中，假设车端接口电路中车端接口121的车端接口号为1号。

在本实施例中，车载外设接入过程具体为：1）当1号车端接口电路的NFC芯片（车端NFC芯片）识别出外设NFC芯片的身份信息（外设主体的外设类型号）后，发送至车载MCU；2）车载MCU获取车端NFC芯片识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，若匹配成功，则将外设连接状态信号Sig置为1（当前外设连接状态信号Sig=1），将外设类型号Extend_ID置为识别出的外设类型号并存储，并将车端接口号（Port_NO=1）、识别出的外设类型号（Extend_ID）以及当前外设连接状态信号（Sig=1）通过车载LIN总线发送至车载控制器；3）车载控制器接收到来自1号车端接口电路的信息（Port_NO=1、Extend_ID、Sig=1）后，将该信息与1号车端接口电路的车端接口号Port_NO=1绑定，形成完整的车端接口号+外设类型号+外设连接状态信号（Port_NO+Extend_ID+Sig）接口连接外设信息；车载控制器可以将此完整接口连接外设信息传递到车机显示器，以通过车机显示器将该完整接口连接外设信息弹出展示，车载控制器同时触发1号车端接口电路的接口通电，开始为外设主体充电或供电。

需要说明的是，若步骤2）中车载MCU获取的匹配结果为匹配失败，则外设连接状态信号Sig保持默认的0（当前外设连接状态信号Sig=0），将外设类型号Extend_ID置为接口连接时所存储的外设主体的外设类型号，并将车端接口号（Port_NO=1）、所存储的外设类型号（Extend_ID）以及当前外设连接状态信号（Sig=0）通过车载LIN总线发送至车载控制器；相应地，步骤3）车载控制器接收到来自1号车端接口电路的信息（Port_NO=1、Extend_ID、Sig=0）后，将该信息与1号车端接口电路的车端接口号Port_NO=1绑定，形成完整的车端接口号+外设类型号+外设连接状态信号（Port_NO+Extend_ID+Sig）接口连接外设信息；车载控制器可以将此完整接口连接外设信息传递到车机显示器，以通过车机显示器将该完整接口连接外设信息弹出展示，车载控制器同时控制1号车端接口电路的接口不通电，从而实现仅为特定经过验证匹配的车载外设供电，保证接口连接供电的安全性和匹配性。

请参阅图3，其为本申请一实施例提供的车载外设断开过程示意图。如图3所示，本实施例以一车载外设已通过一车端接口电路接入供电后的车载外设断开过程为例进行说明，其中，假设车端接口电路中车端接口121的车端接口号为1号。

在本实施例中，车载外设断开过程具体为：1）当车载外设从1号车端接口电路的车端接口拔出时，车端热插拔保护芯片对车端接口电路进行热插拔保护，外设热插拔保护芯片对外设接口电路进行热插拔保护；当1号车端接口电路的NFC芯片（车端NFC芯片）与外设NFC芯片的距离超过NFC芯片的可识别距离（例如10cm）时，车端NFC芯片无法对外设NFC芯片进行身份信息识别；2）车载MCU获取的匹配结果为匹配失败，进而将外设连接状态信号Sig复位为0（当前外设连接状态信号Sig=0），并将车端接口号（Port_NO=1）、接口连接时所存储的外设主体的外设类型号（Extend_ID）以及当前外设连接状态信号（Sig=0）通过车载LIN总线发送至车载控制器；3）车载控制器接收到来自1号车端接口电路的信息（Port_NO=1、Extend_ID、Sig=0）后，将该信息与1号车端接口电路的车端接口号Port_NO=1绑定，形成完整的车端接口号+外设类型号+外设连接状态信号（Port_NO+Extend_ID+Sig）接口连接外设信息；车载控制器可以将此完整接口连接外设信息传递到车机显示器，以通过车机显示器将该完整接口连接外设信息弹出展示，车载控制器同时控制1号车端接口电路的接口断电，不再为外设主体充电或供电，保证接口连接供电的安全性和匹配性。

根据以上内容可以看出，本申请实施例提供的车载外设热插拔识别控制系统，通过在接口电路设置热插拔保护芯片可以保证带电断开连接时接口的安全性；通过在车载MCU写入标准的车端接口及可配对外设接口的内容，以及在外设NFC芯片写入标准的外设类型号的内容，结合车端MCU的外设连接状态信号以及车载控制器的连接识别与判断逻辑方案，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而做到仅为成套配对的车载外设供电及进行通讯连接，保证接口连接供电的安全性和匹配性，进而保证车端信息的安全性。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种车载外设热插拔识别控制方法。

请参阅图4，其为本申请一实施例提供的车载外设热插拔识别控制方法的流程示意图。本申请车载外设热插拔识别控制方法的执行主体为本申请车载外设热插拔识别控制系统。

如图4所示，本实施例车载外设热插拔识别控制方法包括如下步骤：S1、通过车端NFC芯片检测到外设NFC芯片并识别所述外设NFC芯片中所存储的外设主体的外设类型号；S2、通过车载MCU获取所述车端NFC芯片识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，根据匹配结果生成当前外设连接状态信号，并将车端接口号、识别出的外设类型号以及当前外设连接状态信号发送至车载控制器；S3、通过车载控制器根据车端接口号以及当前外设连接状态信号控制相应车端接口与识别出的外设类型号对应的外设接口之间的电源连通/断开；其中，在车端接口与外设接口之间的电源连通/断开时，通过车端热插拔保护芯片对车端接口电路进行热插拔保护，通过外设热插拔保护芯片对外设接口电路进行热插拔保护。相比于现有即插即用的车载外设接入形式，本申请车载外设热插拔识别控制方法，通过在接口电路设置热插拔保护芯片可以保证带电断开连接时接口的安全性；通过在车载MCU写入标准的车端接口及可配对外设接口的内容（即车端接口号及可配对外设类型号），以及在外设NFC芯片写入标准的外设类型号的内容，结合车端MCU的外设连接状态信号以及车载控制器的连接识别与判断逻辑方案，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而做到仅为成套配对的车载外设供电及进行通讯连接，保证接口连接供电的安全性和匹配性，进而保证车端信息的安全性。

由于该方法的执行主体采用本申请实施例提供的车载外设热插拔识别控制系统，并且该方法解决问题的原理与该系统相似，因此该方法的实施例可以参见上述系统的实施，重复之处不再赘述。

在一些实施例中，步骤S1进一步包括：当所述车端接口与所述外设接口连接、或所述车端接口与所述外设接口之间的距离小于或等于预设阈值时，所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片。当所述车端接口121与所述外设接口141连接时（外设接口141插入车端接口121中），外设NFC芯片143处于车端NFC芯片123的可识别范围，此时，所述车端NFC芯片123可以检测到所述外设NFC芯片143并识别所述外设主体的外设类型号，进而通过车载MCU124将所连接的车载外设的外设类型号与所存储的可配对外设类型号进行匹配，以判断所连接的车载外设是否为允许接入的设备类型；通过接入后进行识别以及匹配可提高识别以及匹配的针对性。由于NFC芯片的识别范围一般为10cm左右，当所述车端接口121与所述外设接口141之间的距离小于或等于预设阈值（例如10cm）时，外设NFC芯片143处于车端NFC芯片123的可识别范围，此时，即使外设接口141未插入车端接口121中所述车端NFC芯片123也可以检测到所述外设NFC芯片143并识别所述外设主体的外设类型号，进而通过车载MCU124将所连接的车载外设的外设类型号与所存储的可配对外设类型号进行匹配，以判断所连接的车载外设是否为允许接入的设备类型；通过在可识别范围即进行识别以及匹配可提高识别以及匹配的速度。

在一些实施例中，步骤S1进一步包括：当所述车端接口与所述外设接口断开、且所述车端接口与所述外设接口之间的距离大于预设阈值时，所述车端NFC芯片则检测不到所述外设NFC芯片143，进而车载MCU 124生成的匹配结果为匹配失败。当车载外设断开连接时，相应接口处的热插拔保护芯片保证了带电断开连接的安全性，不会产生涌流或过载等安全隐患；在物理接口断开连接超过NFC芯片的可识别范围（例如10cm）时，车端NFC芯片123不再能识别到外设NFC芯片143，进而车载MCU 124生成的匹配结果为匹配失败。此时，可以通过车载MCU将当前外设连接状态信号复位（即恢复默认状态），以为下一次的车载外设连接做准备。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：在所述匹配结果为匹配成功时，通过所述车载MCU将所述外设连接状态信号置位作为当前外设连接状态信号，进而通过所述车载控制器控制所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通；在所述匹配结果为匹配失败时，通过所述车载MCU将所述外设连接状态信号复位作为当前外设连接状态信号，进而通过所述车载控制器控制所述车端接口与所述外设接口之间的电源断开。通过车端NFC芯片识别外设身份信息（外设类型号），并通过车端MCU处理后传递给车载控制器，从而控制相应接口电源的连通与断开，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而仅对识别匹配成功的特定车载外设进行供电和/或进行通讯连接，可保证接口连接供电的安全性和匹配性；结合热插拔保护芯片对相应接口进行电流保护，使得接口裸露时无电压电流，可保证接口的安全性。

接上述实施例，步骤S3可以进一步包括：通过所述车载控制器根据置位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、识别出的外设类型号与车端接口号绑定，触发所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通；或通过所述车载控制器根据复位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、识别出的外设类型号与车端接口号绑定，触发所述车端接口与所述外设接口之间的电源断开。绑定后的信息为完整的接口连接外设信息，从而车端可以根据该完整的接口连接外设信息进行供电/断电操作。

接上述实施例，步骤S3可以进一步包括：通过所述车载控制器将当前外设连接状态信号、识别出的外设类型号与车端接口号绑定后发送至车机显示器，以通过所述车机显示器进行信息弹出展示。通过车机显示器进行信息弹出展示，可以方便用户获知车载外设接入情况。其中，触发车端接口与外设接口之间的电源连通/断开，与向车机显示器发送信息可以同时进行。

在一些实施例中，所述外设接口电路还包括与所述外设主体连接的电源控制电路；所述方法进一步包括：所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通时，通过所述电源控制电路控制所述外设主体的供电开/关、工作档位。所述电源控制电路144可通过接收用户对外设主体15上的供电开/关、工作档位的控制操作，实现对所述外设主体15的供电开/关、工作档位控制；所述电源控制电路144还可通过外设NFC芯片143接收用户通过车载控制器11发出的对外设主体15上的供电开/关、工作档位的控制指令，实现对所述外设主体15的供电开/关、工作档位控制。通过设置电源控制电路144，可实现在所述车端接口121与所述外设接口141之间的电源连通时，所述外设主体15的供电开/关状态可调，和/或工作档位可调。电源控制电路144还用于对外设主体15的供电安全性进行保护。

根据以上内容可以看出，本申请实施例提供的车载外设热插拔识别控制方法，通过在车载MCU写入标准的车端接口及可配对外设接口的内容，以及在外设NFC芯片写入标准的外设类型号的内容，结合车端MCU的外设连接状态信号以及车载控制器的连接识别与判断逻辑方案，可以快速、准确识别车载外设的类别，从而做到仅为成套配对的车载外设供电及进行通讯连接，保证接口连接供电的安全性和匹配性，进而保证车端信息的安全性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同/相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的方法实施例而言，由于其与实施例公开的系统实施例相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

本领域技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的系统及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

可以理解的是，为了清楚的目的，上面已经参照单个处理逻辑描述了本申请的实施例。然而，本申请构思同样可以通过多个不同的功能单元和处理器来实现，以提供信号处理功能。因此，对特定功能单元的引用仅被视为对用于提供所描述功能的合适手段的引用，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。

本申请的各方面可以以包括硬件，软件，固件及其任何组合的任何适当形式来实现。可选地，本申请可以至少部分地作为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器或诸如FPGA器件的可配置模块组件上运行的计算机软件来实现。因此，本申请的实施例的元件和组件可以以任何合适的方式在物理上，功能上和逻辑上实现。实际上，功能可以以单个单元，多个单元或作为其它功能单元的一部分来实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种车载外设热插拔识别控制系统，其特征在于，所述系统包括一车载控制器、与所述车载控制器连接的至少一车端接口电路以及通过一所述车端接口电路实现连接的车载外设；

每一所述车端接口电路包括车端接口、车端热插拔保护芯片、车端NFC芯片和车载MCU，其中，所述车端热插拔保护芯片用于对所述车端接口电路进行热插拔保护，所述车载MCU用于记录所述车端接口的车端接口号以及至少一可配对外设类型号；

每一所述车载外设包括相互连接的外设接口电路和外设主体，所述外设接口电路包括外设接口、外设热插拔保护芯片和外设NFC芯片，其中，所述外设热插拔保护芯片用于对所述外设接口电路进行热插拔保护，所述外设NFC芯片中存储有所述外设主体的外设类型号；

当所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片时，识别所述外设主体的外设类型号，所述车载MCU获取所述车端NFC芯片识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，根据匹配结果生成当前外设连接状态信号，并将所述车端接口号、所述识别出的外设类型号以及所述当前外设连接状态信号发送至所述车载控制器，所述车载控制器根据所述车端接口号以及所述当前外设连接状态信号控制所述车端接口与所述识别出的外设类型号对应的外设接口之间的电源连通/断开。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车端NFC芯片与所述车载MCU集成在同一集成电路板上，且所述集成电路板通过车载LIN总线连接所述车载控制器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外设接口电路和所述外设主 体固定连接或可转动连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外设接口电路还包括与所述外设主体连接的电源控制电路；当所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通时，所述电源控制电路用于进一步控制所述外设主体的供电开/关、工作档位。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车端接口与所述外设接口之间采用插接方式和/或磁吸方式连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述车端接口与所述外设接口连接、或所述车端接口与所述外设接口之间的距离小于或等于预设阈值时，所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片。

7.根据权利要求1或6任一项所述的系统，其特征在于，

所述车载MCU进一步在所述匹配结果为匹配成功时将所述外设连接状态信号置位作为当前外设连接状态信号、所述车载控制器进一步根据置位的当前外设连接状态信号控制所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通；

所述车载MCU进一步在所述匹配结果为匹配失败时将所述外设连接状态信号复位作为当前外设连接状态信号，所述车载控制器进一步根据复位的当前外设连接状态信号控制所述车端接口与所述外设接口之间的电源断开。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述车载控制器进一步用于根据置位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定，触发所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通；

所述车载控制器进一步用于根据复位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定，触发所述车端接口与所述外设接口之间的电源断开。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述车载控制器进一步将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定后发送至车机显示器，以通过所述车机显示器进行信息弹出展示。

10.一种车载外设热插拔识别控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的车载外设热插拔识别控制系统，所述方法包括如下步骤：

通过所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片并识别所述外设NFC芯片中所存储的外设主体的外设类型号；

通过所述车载MCU获取所述车端NFC芯片识别出的外设类型号并与所存储的可配对外设类型号进行匹配，根据匹配结果生成当前外设连接状态信号，并将所述车端接口号、所述识别出的外设类型号以及所述当前外设连接状态信号发送至所述车载控制器；

通过所述车载控制器根据所述车端接口号以及所述当前外设连接状态信号控制所述车端接口与所述识别出的外设类型号对应的外设接口之间的电源连通/断开；

其中，在所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通/断开时，通过所述车端热插拔保护芯片对所述车端接口电路进行热插拔保护，通过所述外设热插拔保护芯片对所述外设接口电路进行热插拔保护。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述车端接口与所述外设接口连接、或所述车端接口与所述外设接口之间的距离小于或等于预设阈值时，所述车端NFC芯片检测到所述外设NFC芯片。

12.根据权利要求10或11任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在所述匹配结果为匹配成功时，通过所述车载MCU将所述外设连接状态信号置位作为当前外设连接状态信号，进而通过所述车载控制器控制所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通；

在所述匹配结果为匹配失败时，通过所述车载MCU将所述外设连接状态信号复位作为当前外设连接状态信号，进而通过所述车载控制器控制所述车端接口与所述外设接口之间的电源断开。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

通过所述车载控制器根据置位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定，触发所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通；

通过所述车载控制器根据复位的当前外设连接状态信号，将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定，触发所述车端接口与所述外设接口之间的电源断开。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

通过所述车载控制器将当前外设连接状态信号、所述识别出的外设类型号与所述车端接口号绑定后发送至车机显示器，以通过所述车机显示器进行信息弹出展示。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述外设接口电路还包括与所述外设主体连接的电源控制电路；所述方法进一步包括：

当所述车端接口与所述外设接口之间的电源连通时，通过所述电源控制电路控制所述外设主体的供电开/关、工作档位。

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