基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備及方法
【專利摘要】一種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，包括處理器模塊和與處理器模塊連接的磁感應(yīng)模塊。一種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，包括：1）車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)；2）磁感應(yīng)模塊采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)模塊向處理器模塊提供中斷；3）在處理器模塊的比較寄存器中，處理器模塊調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒處理器模塊；若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒處理器模塊。本發(fā)明采用磁感應(yīng)模塊感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)來喚醒車載儀表，可以無需車載電源供電、功耗低。
【專利說明】
基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電磁感應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備及喚醒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車日益走進(jìn)千家萬戶，隨著科技的發(fā)展，車載儀表的功能越來越豐富，現(xiàn)有的車載儀表一般分為車載電源供電和自帶電源供電。車載電源一般不用考慮功耗的問題，但是需要導(dǎo)線連接或者單獨(dú)走線，汽車的晃動(dòng)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線接口的松動(dòng)，操作不便，安全隱患大。自帶電源供電一般通過普通電池或者充電電池供電，充電電池通過車載電源或者太陽(yáng)能等多種形式充電，自帶電源的車載儀表雖然便于移動(dòng)，安全性高，但是不能夠連續(xù)持久的供電，在電路中不存在讓其休眠的模塊及功能，這些車載儀表在停車及晚上還在繼續(xù)開機(jī)，會(huì)造成第二天使用的時(shí)候沒電的問題，同時(shí)也對(duì)其內(nèi)部的儲(chǔ)存電池的壽命不利，有待改進(jìn)。因此，車載電子設(shè)備的功耗一直備注人們的關(guān)注?，F(xiàn)有的很多車載電子設(shè)備，為了降低功耗，常常設(shè)定一個(gè)時(shí)間，若是車載電子設(shè)備不需要工作的時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間，車載電子設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入休眠待機(jī)模式，需要工作時(shí)，觸動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)來喚醒車載電子設(shè)備，此種喚醒方式需要操作，不具有自動(dòng)喚醒功能。還有一些車載電子設(shè)備設(shè)有加速度傳感器，通過晃動(dòng)的方式自動(dòng)喚醒車載電子設(shè)備，但是在車輛晃動(dòng)小或者剛啟動(dòng)沒有開動(dòng)時(shí)該車載電子設(shè)備無法被喚醒。汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有利用該強(qiáng)磁場(chǎng)喚醒車載儀表的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于車載的低功耗、可自動(dòng)喚醒的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，包括處理器模塊，用于采集并處理電子設(shè)備的各類參數(shù)信息；
磁感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，并通過瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)喚醒處理器模塊；
比較程序，用于在待機(jī)操作模式期間被處理器模塊利用，所述的比較程序被配置為用于:處理器模塊接收到的中斷與比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較。
[0005]優(yōu)選的，還包括震動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)車輛晃動(dòng)信息，并將采集到的車輛晃動(dòng)信息傳送給處理器模塊，震動(dòng)檢測(cè)模塊用于喚醒處理器模塊。
[0006]優(yōu)選的，所述的處理器模塊包括NRF51822芯片，所述的磁感應(yīng)模塊包括HMC5883L弱磁傳感器;所述的NRF51822芯片的P0.03管腳、P0.04管腳、P0.05管腳分別與HMC5883L弱磁傳感器的HMC_EN管腳、HMC_SCL管腳、HMC_SDA管腳連接。
[0007]—種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，包括以下步驟: 1)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)；
2)磁感應(yīng)模塊采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)模塊向處理器模塊提供中斷；
3)在處理器模塊的比較寄存器中，處理器模塊調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒處理器模塊;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒處理器模塊。
[0008]一種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，包括以下步驟:
1)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)；
2)磁感應(yīng)模塊采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)模塊向處理器模塊提供中斷；
3)在處理器模塊的比較寄存器中，處理器模塊調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒處理器模塊;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒處理器模塊；
4)處理器模塊正常工作時(shí)，處理器模塊S分鐘沒有采集到來自震動(dòng)檢測(cè)模塊的車輛晃動(dòng)信息，處理器模塊自動(dòng)切換到休眠模式。
[0009]優(yōu)選的，包括以下步驟:
1)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)；
2)HMC5883L弱磁傳感器采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，HMC5883L弱磁傳感器向NRF51822芯片提供中斷；
3)在NRF51822芯片的比較寄存器中，NRF51822芯片調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒NRF51822芯片;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒NRF51822芯片。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
磁感應(yīng)模塊能檢測(cè)三維的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，一般的磁場(chǎng)干擾都相對(duì)緩慢變化，而發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中電路系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生瞬間的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)。這些干擾雖然非常微弱，但高靈敏度的磁感應(yīng)傳感器能捕獲到這瞬間的變化，通過對(duì)比平時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度來判斷是否喚醒設(shè)備。
[0011 ] 1.本發(fā)明采用磁感應(yīng)模塊感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)來喚醒車載儀表，可以無需車載電源供電、功耗低、只需自身攜帶太陽(yáng)能供電系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)常年工作。
[0012]2.相比于一般電池供電的車載儀表，本發(fā)明由于可以自動(dòng)喚醒車載儀表和自動(dòng)使車載儀表進(jìn)入休眠模式，可以有效的避免電池的過度放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命。
[0013]3.很多車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)但沒有行駛時(shí)自身的晃動(dòng)量小，振動(dòng)模塊不能夠及時(shí)的喚醒車載儀表，可靠性差;本發(fā)明采用磁感應(yīng)模塊感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)來喚醒車載儀表，只要發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)即可喚醒車載儀表，相比于振動(dòng)喚醒模式，可靠性更高。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖；
圖3是本發(fā)明中處理器模塊的電路圖；
圖4是本發(fā)明中磁感應(yīng)模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]—種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，參見圖1，包括處理器模塊，用于采集并處理電子設(shè)備的各類參數(shù)信息；
磁感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，并通過瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)喚醒處理器模塊；
比較程序，用于在待機(jī)操作模式期間被處理器模塊利用，所述的比較程序被配置為用于:處理器模塊接收到的中斷與比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較。
[0016]—種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，參見圖2，包括以下步驟:
1)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)；
2)磁感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，并通過瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)喚醒處理器模塊；
3)在處理器模塊的比較寄存器中，處理器模塊調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒處理器模塊;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒處理器模塊。
[0017]處理器模塊正常工作時(shí)，處理器模塊S分鐘(S具體值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定)沒有采集到來自震動(dòng)檢測(cè)模塊的車輛晃動(dòng)信息，處理器模塊自動(dòng)切換到休眠模式。
[0018]本發(fā)明的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備采用磁感應(yīng)模塊感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中電路系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生瞬間的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)來喚醒處理器模塊，通過設(shè)定磁感應(yīng)電壓設(shè)定值可以過濾掉地球磁場(chǎng)的干擾、周圍穩(wěn)定磁場(chǎng)的干擾及周圍突變的同時(shí)磁信號(hào)達(dá)不到設(shè)定值的磁場(chǎng)的干擾，做到精確控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。在低功耗車載電子設(shè)備中還可以設(shè)有震動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)車輛晃動(dòng)信息，并將采集到的車輛晃動(dòng)信息傳送給處理器模塊，震動(dòng)檢測(cè)模塊用于喚醒處理器模塊。當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時(shí)，震動(dòng)檢測(cè)模塊通過檢測(cè)車輛晃動(dòng)信息來喚醒處理器模塊，在車輛沒有晃動(dòng)的情況下，S分鐘(根據(jù)具體需要設(shè)定S值)后自動(dòng)切換到待機(jī)模式，最大限度的節(jié)約電能。
[0019]—種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，參見圖3-4，包括
NRF51822芯片，用于采集并處理電子設(shè)備的各類參數(shù)信息，NRF51822芯片是自帶藍(lán)牙功能的32位低功耗微處理器；
車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，HMC5883L弱磁傳感器采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)后喚醒NRF51822芯片。HMC5883L弱磁傳感器還可以用于提供地磁場(chǎng)信息，霍尼韋爾HMC5883L磁阻傳感器電路是三軸傳感器并應(yīng)用特殊輔助電路來測(cè)量磁場(chǎng)，可以將量測(cè)軸方向上的任何入射磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變成一種差分電壓輸出；
比較程序，用于在待機(jī)操作模式期間被處理器模塊利用，所述的比較程序被配置為用于:處理器模塊接收到的中斷與比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較。
[0020]NRF51822芯片的P0.03管腳、P0.04管腳、P0.05管腳分別與HMC5883L弱磁傳感器的HMC_EN管腳、HMC_SCL管腳、HMC_SDA管腳連接。
[0021]—種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，包括以下步驟:
1)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)；
2)HMC5883L弱磁傳感器用于感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，并向NRF51822芯片提供中斷； 3)在NRF51822芯片的比較寄存器中，NRF51822芯片調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒NRF51822芯片;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒NRF51822芯片。
[0022]本發(fā)明的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備采用HMC5883L弱磁傳感器感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中電路系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生瞬間的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)來喚醒NRF51822芯片，通過設(shè)定磁感應(yīng)電壓設(shè)定值可以過濾掉地球磁場(chǎng)的干擾、周圍穩(wěn)定磁場(chǎng)的干擾及周圍突變的同時(shí)磁信號(hào)達(dá)不到設(shè)定值的磁場(chǎng)的干擾，做到精確控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，其特征在于，包括 處理器模塊，用于采集并處理電子設(shè)備的各類參數(shù)信息； 磁感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，并通過瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)喚醒處理器模塊； 比較程序，用于在待機(jī)操作模式期間被處理器模塊利用，所述的比較程序被配置為用于:處理器模塊接收到的中斷與比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，其特征在于，還包括震動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)車輛晃動(dòng)信息，并將采集到的車輛晃動(dòng)信息傳送給處理器模塊，震動(dòng)檢測(cè)模塊用于喚醒處理器模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備，其特征在于，所述的處理器模塊包括NRF51822芯片，所述的磁感應(yīng)模塊包括HMC5883L弱磁傳感器；所述的NRF51822芯片的P0.03管腳、P0.04管腳、P0.05管腳分別與HMC5883L弱磁傳感器的HMC_EN管腳、HMC_SCL管腳、HMC_SDA管腳連接。4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，其特征在于，包括以下步驟: I)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)； 2 )磁感應(yīng)模塊采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)模塊向處理器模塊提供中斷； 3)在處理器模塊的比較寄存器中，處理器模塊調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒處理器模塊;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒處理器模塊。5.—種根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，其特征在于，包括以下步驟: I)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)； 2)磁感應(yīng)模塊采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)模塊向處理器模塊提供中斷； 3)在處理器模塊的比較寄存器中，處理器模塊調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒處理器模塊;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒處理器模塊； 4)處理器模塊正常工作時(shí)，處理器模塊S分鐘沒有采集到來自震動(dòng)檢測(cè)模塊的車輛晃動(dòng)信息，處理器模塊自動(dòng)切換到休眠模式。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁場(chǎng)變化喚醒的低功耗車載電子設(shè)備的喚醒方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)車輛啟動(dòng)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)； 2)HMC5883L弱磁傳感器采集到瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，HMC5883L弱磁傳感器向NRF51822芯片提供中斷； 3)在NRF51822芯片的比較寄存器中，NRF51822芯片調(diào)用比較程序?qū)⒔邮盏街袛嗯c比較寄存器中存儲(chǔ)的磁感應(yīng)電壓設(shè)定值比較，若中斷大于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則喚醒NRF51822芯片;若中斷小于等于磁感應(yīng)電壓設(shè)定值，則不喚醒NRF51822芯片。
【文檔編號(hào)】B60R16/02GK105946742SQ201610348677
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月24日
【發(fā)明人】師家劍, 鄭金旭, 楊勁祥, 宋大為, 李艷培
【申請(qǐng)人】河南省高邁科技有限公司