CN206678925U - 一种车载设备供电控制系统 - Google Patents

一种车载设备供电控制系统 Download PDF

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孙杰
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Abstract

本实用新型公开一种车载设备供电控制系统，以解决现有技术车载设备耗电量大的问题。系统包括：供电设备；低功耗车载设备，在睡眠模式下被加速传感器唤醒时根据第一参数从加速传感器采集加速度值，根据该加速度值和第二参数判断车辆启动时向电源控制器发送供电信号；根据第三参数从加速传感器采集加速度值，根据该加速度值和第四参数判断车辆停止时向电源控制器发送断电信号；设置单元，用于根据低功耗车载设备发送的加速度值动态调整第一参数、第二参数、第三参数和第四参数；电源控制器，用于在接收到供电信号时对其他车载设备供电，以及在接收到断电信号时对其他车载设备断电；加速传感器。采用该系统可节省车载设备耗电量。

Description

一种车载设备供电控制系统
技术领域
本实用新型涉及车载技术领域，特别涉及一种车载设备供电控制系统。
背景技术
随着科技的进步以及人们需求，在车辆上安装越来越多的产品(后续称为车载设备)。目前车载设备的供电设备一般为车辆的蓄电池。
发明人在工程实践中发现市面上的车载设备大多在车辆停止后仍然保持开机状态，而实际上该车载设备在车辆停止后是无需继续保持开机状态，因此车载设备将会持续不断的浪费车辆的蓄电池电量。而蓄电池充电次数有限，相同时间内充电次数越多电瓶的使用寿命越短，因此，基于前述问题急需一种能够智能化控制车载设备供电和断电的解决方案，目前没有公开行之有效的解决方案。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提供一种车载设备供电控制系统，以实现在车辆启动时为车载设备供电以及在车辆停止时对车载设备进行断电，以节省车载设备的耗电量，有效利用蓄电池电量，提高蓄电池寿命。
一种车载设备供电控制系统，包括
供电设备、一个低功耗车载设备、设置单元、电源控制器、加速传感器以及至少一个其他车载设备，其中：
供电设备，用于为低功耗车载设备和电源控制器供电；
低功耗车载设备，与设置单元、电源控制器、加速传感器连接，用于在睡眠模式下被加速传感器唤醒时，将加速传感器设置为正常工作模式；根据设置单元设置的第一参数从加速传感器采集加速度值，并将该加速度值发送给所述设置单元；根据采集得到的加速度值和所述设置单元设置的第二参数判断车辆启动时，向所述电源控制器发送供电信号；以及，在所述其他车载设备被供电之后，根据设置单元设置的第三参数从加速传感器采集加速度值，并将该加速度值发送给所述设置单元；根据采集得到的加速度值和所述设置单元设置的第四参数判断车辆停止时，向所述电源控制器发送断电信号；
设置单元，用于根据低功耗车载设备发送的加速度值动态调整所述第一参数、第二参数、第三参数和第四参数；
电源控制器，用于在接收到供电信号时对所述其他车载设备供电，以及在接收到断电信号时对所述其他车载设备断电；
加速传感器，用于在睡眠模式下检测到加速度值超过预置的加速阈值时，唤醒所述低功耗车载设备，以及在被设置为正常工作模式下时连续采集加速度值并输出。
本实用新型提供的车载设备供电控制系统，一方面，能够实现在车辆启动时为车载设备供电，在车辆停止时对车载设备断电，从而避免车辆停止时车载设备仍然消耗电量的问题，节省车载设备的耗电量，有效利用蓄电池电量，降低蓄电池充电频率以提高蓄电池寿命；另一方面，设置单元还能够根据低功耗车载设备发送的加速度值进行分析，对用于采集加速度值的第一参数/第三参数以及用于判断车辆启动/停止的第二参数/第四参数进行动态调整，从而使得调整后的参数更适应车辆当前行驶环境，从而根据该调整后的参数判断车辆启动/停止更准确。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为本实用新型实施例提供的车载设备供电控制系统的结构示意图之一；
图2为本实用新型实施例提供的车载设备供电控制系统的结构示意图之二；
图3为本实用新型实施例提供的车载设备供电控制系统的结构示意图之三；
图4为本实用新型实施例提供的标准曲线示意图；
图5为本实用新型实施例中车辆的加速度差值变化曲线与标准曲线的比对图之一；
图6为本实用新型实施例中车辆的加速度差值变化曲线与标准曲线的比对图之二；
图7为本实用新型实施例中车辆的加速度差值变化曲线与标准曲线的比对图之三。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
实施例一
参见图1为本实用新型实施例中车载设备供电控制系统的结构示意图，该系统包括供电设备1、一个低功耗车载设备2、设置单元3、电源控制器4、加速传感器5以及至少一个其他车载设备6，其中，供电设备1与低功耗车载设备2、电源控制器4连接，低功耗车载设备2与设置单元3、电源控制器4和加速传感器5连接，电源控制器4与其他车载设备6连接：
供电设备1，用于为低功耗车载设备2和电源控制器4供电；
低功耗车载设备2，与设置单元3、电源控制器4、加速传感器5连接，用于在睡眠模式下被加速传感器5唤醒时，将加速传感器5设置为正常工作模式；根据设置单元3设置的第一参数从加速传感器5采集加速度值，并将该加速度值发送给所述设置单元3；根据采集得到的加速度值和所述设置单元3设置的第二参数判断车辆启动时，向所述电源控制器4发送供电信号；以及，在所述其他车载设备6被供电之后，根据设置单元3设置的第三参数从加速传感器5采集加速度值，并将该加速度值发送给所述设置单元3；根据采集得到的加速度值和所述设置单元3设置的第四参数判断车辆停止时，向所述电源控制器4发送断电信号；
设置单元3，用于根据低功耗车载设备2发送的加速度值动态调整所述第一参数、第二参数、第三参数和第四参数；
电源控制器4，用于在接收到供电信号时对所述其他车载设备6供电，以及在接收到断电信号时对所述其他车载设备6断电；
加速传感器5，用于在睡眠模式下检测到加速度值超过预置的加速阈值时，唤醒所述低功耗车载设备2，以及在被设置为正常工作模式下时连续采集加速度值并输出。
本实用新型实施例中，低功耗车载设备2可以是指在开启状态下消耗电流小于预置电流阈值的车载设备，也可以是指在睡眠状态下消耗微安级电流的车载设备，本申请不做严格限定，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。
优选地，本实用新型实施例中，所述供电设备1可以是车载端的蓄电池。
优选地，本实用新型实施例中，所述低功耗车载设备2与加速传感器5可通过I2C(Inter-Integrated Circuit，内部集成电路)总线、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)或者CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线连接，本申请不做严格限定，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置。
优选地，本实用新型实施例中，加速传感器5可通过GPIO(General Purpose InputOutput，通用输入/输出)接口唤醒低功耗车载设备2，还可以通过向低功耗车载设备2发送中断信号唤醒该低功耗车载设备2，本申请不做严格限定，本领域技术人员可根据实际需求灵活设置。
优选地，前述第一参数可包含第一时长和第一采集周期，第二参数包含第一差值阈值以及第一数量阈值或第一比例阈值；所述低功耗车载设备2根据设置单元3设置的第一参数从加速传感器5采集加速度值，具体为：在第一时长内以第一采集周期从加速传感器5采集加速度值；所述低功耗车载设备2根据采集得到的加速度值和所述设置单元3设置的第二参数判断车辆启动，具体为：计算第一时长内采集到的各相邻两个加速度值的差值，并统计差值大于第一差值阈值的第一对数；若第一对数大于预置的第一数量阈值或者若第一对数与第一时长内采集到的加速度值个数的比值大于第一比例阈值，则确定车辆启动。
假设第一时长为T1、第一采集周期为Δt1，在该第一时长内可以采集到n个加速度值分别为A1、A2、…、Ai、…、An；计算得到第i对相邻两个加速度值的差值为ai＝|Ai+1-Ai|；统计得到差值大于第一差值阈值的相邻加速度值的对数为m，则通过以下两种方式确定车辆启动：
方式1、若m＞k1，则确定车辆启动，k1为预设的自然数；
方式2、若则确定车辆启动，0＜y1＜1。
优选地，所述第三参数包含第二时长和第二采集周期，第四参数包含第二差值阈值以及第二数量阈值或第二比例阈值；
所述低功耗车载设备2根据设置单元3设置的第三参数从加速传感器5采集加速度值，具体为：在第二时长内以第二采集周期从加速传感器采集加速度值；所述低功耗车载设备2根据采集得到的加速度值和所述设置单元3设置的第四参数判断车辆停止，具体为：计算第二时长内采集到的各相邻两个加速度值的差值，并统计差值大于第二差值阈值的第二对数；若第二对数小于预置的第二数量阈值或者若第二对数与第二时长内采集到的加速度值个数的比值小于第二比例阈值，则确定车辆停止。
假设第二时长为T2、第二采集周期为Δt2，在该第一时长内可以采集到p个加速度值分别为B1、B2、…、Bi、…、Bp；计算得到第i对相邻两个加速度值的差值为bi＝|Bi+1-Bi|；统计得到差值大于第二差值阈值的相邻加速度值的对数为z，则通过以下两种方式确定车辆停止：
方式1、若z＜k2，则确定车辆停止，k2为预设的自然数；
方式2、若则确定车辆停止，0＜y2＜1。
本实用新型实施例中，设置单元3可以为低功耗车载设备2中一个功能模块；还可以是设置单元3与低功耗车载设备2为两个独立的设备，其中设置单元3可以设置在服务器中，也可以设置在其他功耗车载设备中的一个高功耗车载设备中，本申请不做严格的限定，本领域技术人员可以实际需求灵活设置。
优选地，本实用新型实施例中，设置单元3设置在服务器中，且所述设置单元3通过无线网络与所述低功耗车载设备2连接，并将设置的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数发送给所述低功耗车载设备2，或者由低功耗车载设备2向设置单元3周期性获取所述第一参数、第二参数、第三参数和第四参数，如图2所示。
优选地，所述设置单元3设置在服务器上，且所述设置单元3与所述其他车载设备6中的一个高功耗车载设备通过无线网络连接；所述高功耗车载设备与所述低功耗车载设备2连接，并将设置单元3发送的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数发送给所述低功耗车载设备2。如图3所示。
优选地，在前述实施例中，为进一步节省车载设备的耗电量，本实用新型实施例中，所述低功耗车载设备2进一步还用于：在向所述电源控制器4发送的断电信号之后，依次将所述加速传感器5以及该低功耗车载设备2设置为睡眠模式。
优选地，为避免断电后低功耗车载设备2中的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数丢失，本实用新型实施例中，低功耗车载设备2将接收到的或获取的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数存储至其自身的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)中。
下面对设置单元3根据接收到的加速度值对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数进行修改的原理进行详细描述，由于设置单元3对第一参数和第二参数的修改原理与设置单元3对第三参数和第四参数的修改原理相同，因此，以下以设置单元3对第一参数和第二参数进行修改为例进行详细描述。
在实际情况中，车辆在启动过程中在共振阶段加速度变化最为明显，不同车型共振时长不一，因此，不同车型在启动过程中的共振时长、加速度取值均不相同，为获得适应于所有车型的评估标准，预先采集不同车型分别在正常启动过程中相邻加速度的差值随时间的变化曲线(后续称为加速度差值变化曲线)，并根据各车型对应的变化曲线生成统一标准的相邻加速度的差值随时间变化的标准曲线(如可以取平均值)，如图4所示，设置单元3中预先存储有所述标准曲线。设置单元3在接收到车辆的低功耗车载设备上传的加速度值之后，根据接收到的加速度值生成加速度差值变化曲线，并将该加速度差值变化曲线与标准曲线进行比对，根据不同的比对结果采取不同的参数调整策略。例如：
如图5所示为车辆的加速度差值变化曲线与标准曲线的比对图，图5中的上一个曲线为标准曲线，下一个曲线为车辆的加速度差值变化曲线，则设置单元3修改第一差值阈值，例如将该第一差值阈值的取值减小。
如图6所示为车辆的加速度差值变化曲线与标准曲线的比对图，图6中的上一个曲线为标准曲线，下一个曲线为车辆的加速度差值变化曲线，则说明车辆可能并不是真正启动而是受到了外界的干扰(例如大风袭击、人为外力等)产生加速度，此时设置单元3修改第一采集周期或第一比例阈值来消除干扰，例如调大第一采集周期或者调大第一比例阈值。
如图7所示为车辆的加速度差值变化曲线与标准曲线的比对图，图7中的上一个曲线为标准曲线，下一个曲线为车辆的加速度差值变化曲线，则说明车辆可能受到了周期性的干扰，此时需要对加速度差值的离散程度进行判断，如将第一时长细分成多个时间段，针对每个时间段按照前述修改第一采集周期或第一比例阈值的方式来消除干扰。
以上是本实用新型的核心思想，为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中技术方案作进一步详细的说明。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种车载设备供电控制系统，其特征在于，包括供电设备、一个低功耗车载设备、设置单元、电源控制器、加速传感器以及至少一个其他车载设备，其中：
供电设备，用于为低功耗车载设备和电源控制器供电；
低功耗车载设备，与设置单元、电源控制器、加速传感器连接，用于在睡眠模式下被加速传感器唤醒时，将加速传感器设置为正常工作模式；根据设置单元设置的第一参数从加速传感器采集加速度值，并将该加速度值发送给所述设置单元；根据采集得到的加速度值和所述设置单元设置的第二参数判断车辆启动时，向所述电源控制器发送供电信号；以及，在所述其他车载设备被供电之后，根据设置单元设置的第三参数从加速传感器采集加速度值，并将该加速度值发送给所述设置单元；根据采集得到的加速度值和所述设置单元设置的第四参数判断车辆停止时，向所述电源控制器发送断电信号；
设置单元，用于根据低功耗车载设备发送的加速度值动态调整所述第一参数、第二参数、第三参数和第四参数；
电源控制器，用于在接收到供电信号时对所述其他车载设备供电，以及在接收到断电信号时对所述其他车载设备断电；
加速传感器，用于在睡眠模式下检测到加速度值超过预置的加速阈值时，唤醒所述低功耗车载设备，以及在被设置为正常工作模式下时连续采集加速度值并输出。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一参数包含第一时长和第一采集周期，第二参数包含第一差值阈值以及第一数量阈值或第一比例阈值；
所述根据设置单元设置的第一参数从加速传感器采集加速度值，具体为：在第一时长内以第一采集周期从加速传感器采集加速度值；
所述根据采集得到的加速度值和所述设置单元设置的第二参数判断车辆启动，具体为：计算第一时长内采集到的各相邻两个加速度值的差值，并统计差值大于第一差值阈值的第一对数；若第一对数大于预置的第一数量阈值或者若第一对数与第一时长内采集到的加速度值个数的比值大于第一比例阈值，则确定车辆启动。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三参数包含第二时长和第二采集周期，第四参数包含第二差值阈值以及第二数量阈值或第二比例阈值；
根据设置单元设置的第三参数从加速传感器采集加速度值，具体为：在第二时长内以第二采集周期从加速传感器采集加速度值；
根据采集得到的加速度值和所述设置单元设置的第四参数判断车辆停止，具体为：计算第二时长内采集到的各相邻两个加速度值的差值，并统计差值大于第二差值阈值的第二对数；若第二对数小于预置的第二数量阈值或者若第二对数与第二时长内采集到的加速度值个数的比值小于第二比例阈值，则确定车辆停止。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低功耗车载设备进一步用于：
在向所述电源控制器发送的断电信号之后，依次将所述加速传感器以及该低功耗车载设备设置为睡眠模式。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加速度传感器通过通用输入/输出端口唤醒所述低功耗车载设备。
6.根据权利要求1所述的系统，所述低功耗车载设备通过内部集成电路总线或串行外设接口与所述加速传感器连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设置单元设置在服务器上，且所述设置单元通过无线网络与所述低功耗车载设备连接，并将设置的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数发送给所述低功耗车载设备。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设置单元设置在服务器上，且所述设置单元与所述其他车载设备中的一个高功耗车载设备通过无线网络连接；所述高功耗车载设备与所述低功耗车载设备连接，并将设置单元发送的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数发送给所述低功耗车载设备。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述低功耗车载设备将接收到的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数存储在该低功耗车载设备的电可擦可编程只读存储器中。
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