專利名稱：一種汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置，特別是一種零功耗待機(jī)防 拆防剪汽車電子設(shè)備電源管理模塊；屬于汽車電子部件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，在汽車上有一部分電子設(shè)備在車輛熄火(ACC關(guān)閉)后仍然需要運(yùn)行以 執(zhí)行特定的功能，如用于車輛管理的GPS/GPRS設(shè)備，用于遙控的中控系統(tǒng)，用于防盜的監(jiān) 控檢測系統(tǒng)等。這些設(shè)備的供電電源都直接和汽車的蓄電池直接相連，在車輛熄火后仍然 消耗汽車蓄電池的存儲電能，部分設(shè)備由于功能的需要消耗的功率特別大，如用于車輛管 理的GPS/GPRS設(shè)備。由于該設(shè)備需要定時啟動GPS定位和GPRS無線發(fā)射的數(shù)據(jù)傳輸，同 時在非定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇龣C(jī)時要檢測設(shè)備的人為非法拆除和剪線等功能，一般使用高性 能的嵌入式CPU維持整個待機(jī)功能和運(yùn)行功能，即使在待機(jī)狀態(tài)下(GPS和GPRS關(guān)閉、CPU 間歇休眠)也要消耗較大的功率，一般在20mA以上。在車輛長時間存放、維修維護(hù)、入庫銷 售等情況下將大量消耗汽車蓄電池的存儲電能，可能造成車輛因電池虧電而無法啟動，給 車輛的使用(特別大型車輛如重卡、工程機(jī)械等)帶來一定的麻煩。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出了一種汽車用零功耗待機(jī)防 拆防剪裝置。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種汽車用零功耗待機(jī)防拆防 剪裝置，包括一次性高能電池，極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)，低功耗LD0，主電源 DC/DC,后備電源LD0，磁保持繼電器，主控高性能CPU，可充電后備電池，通信光耦，包含電 阻回環(huán)線的連接電纜，設(shè)備內(nèi)部的干簧管，嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支架；所述一次性高能電 池、低功耗LD0、磁保持繼電器、通信光耦、設(shè)備內(nèi)部的干簧管均與極低功耗運(yùn)行的嵌入式 單片機(jī)(MCU)直接相連；所述電阻回路線通過電纜接插件與極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片 機(jī)(MCU)相連；所述主電源DC/DC，后備電源LDO分別與磁保持繼電器相連；所述磁保持繼 電器還連接可充電后備電池、低功耗LDO ；所述通信光耦還連著所述主控高性能CPU ；所述 嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支架與設(shè)備內(nèi)部的干簧管成對設(shè)置；所述干簧管與磁鋼間的距離為 5-20mmo優(yōu)選的，所述模塊在待機(jī)運(yùn)行時對外供電的零功耗依賴。優(yōu)選的，所述模塊采用雙刀雙擲磁保持繼電器進(jìn)行主電源的投切。優(yōu)選的，所述模塊待機(jī)時采用電阻回環(huán)線進(jìn)行剪線和非法移除線纜的檢測。優(yōu)選的，所述模塊使用磁鋼和干簧管配合進(jìn)行設(shè)備的拆機(jī)檢測。本實用新型的汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)具有的有益效果 1、汽車電子設(shè)備在待機(jī)運(yùn)行是不消耗蓄電池的存儲電能，即零功耗依賴；2、運(yùn)行時根據(jù)需 要主動切除主電源，進(jìn)入零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行；3、在零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行時，實現(xiàn)設(shè)備的剪線或非法移除連接電纜的檢測并啟動主設(shè)備報警；4、在零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行時，實 現(xiàn)設(shè)備的非法拆機(jī)的檢測并啟動主設(shè)備報警；5、在零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行時，實現(xiàn)設(shè)備定 時啟動運(yùn)行數(shù)據(jù)采集及傳輸。以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明附


圖1為本實用新型的汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置的電路圖；附圖2為附
圖1的工作模式框圖；附圖3為干簧管工作狀態(tài)示意圖；附圖4為干簧管不工作狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠清楚理解本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖對本 發(fā)明作進(jìn)一步詳盡地說明如附
圖1、2、3、4所示為本發(fā)明的一種汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置，包括一 次性高能電池，極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)，低功耗LD0，主電源DC/DC，后備電源 LD0，磁保持繼電器，主控高性能CPU，可充電后備電池，通信光耦，包含電阻回環(huán)線的連接電 纜，設(shè)備內(nèi)部的干簧管，嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支架；所述一次性高能電池、低功耗LD0、磁保 持繼電器、通信光耦、設(shè)備內(nèi)部的干簧管均與極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)直接相 連；所述電阻回路線通過電纜接插件與極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)相連；所述主 電源DC/DC，后備電源LDO分別與磁保持繼電器相連；所述磁保持繼電器還連接可充電后備 電池、低功耗LDO ；所述通信光耦還連著所述主控高性能CPU ；所述嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支 架與設(shè)備內(nèi)部的干簧管成對設(shè)置；所述干簧管與磁鋼間的距離為IOmm ；所述模塊在待機(jī)運(yùn) 行時對外供電的零功耗依賴；所述模塊采用雙刀雙擲磁保持繼電器進(jìn)行主電源的投切；所 述模塊待機(jī)時采用電阻回環(huán)線進(jìn)行剪線和非法移除線纜的檢測；所述模塊使用磁鋼和干簧 管配合進(jìn)行設(shè)備的拆機(jī)檢測。其工作模式(見附圖2)，工作模式說明1、運(yùn)行模式汽車全車通電，發(fā)動機(jī)發(fā)動(行駛)狀態(tài)。2、ACC關(guān)閉-休眠汽車熄火，設(shè)備處于零功耗依賴待機(jī)狀態(tài)。3、ACC關(guān)閉-運(yùn)行汽車熄火，設(shè)備處于數(shù)據(jù)采集和無線傳輸工作狀態(tài)。4、掉電-休眠模式外部電源失去，設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)。5、掉電-運(yùn)行模式外部電源失去，設(shè)備處于數(shù)據(jù)采集和無線傳輸工作狀態(tài)。6、掉電-報警外部電源失去，設(shè)備處于數(shù)據(jù)采集和無線傳輸工作狀態(tài)。工作原理1、零功耗待機(jī)及工作模式轉(zhuǎn)換設(shè)備通過雙刀雙擲的磁保持繼電器進(jìn)行設(shè)備主工作電源和后備電源的投入和切 除。本發(fā)明所采用磁保持繼電器是一種特殊用途的繼電器，其具備兩個工作線圈，分別控制 左擲和右擲的觸點轉(zhuǎn)換，在線圈通電的瞬間完成觸點轉(zhuǎn)換，線圈失電后仍然保持觸點轉(zhuǎn)換 的狀態(tài)。所以電源投切的繼電器動作僅需瞬間的線圈通電能量，不需要長時間的線圈通電。利用高能電池即可驅(qū)動。設(shè)備處于運(yùn)行模式時，是一種連續(xù)的工作狀態(tài)，磁保持繼電器處于接通模式，電源 管理模塊有低功耗LDO供電，高能電池處于零功耗輸出的待命狀態(tài)。主電源DC/DC處于工 作狀態(tài)，后備電池處于浮充待命狀態(tài)。設(shè)備主控CPU正常運(yùn)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸。當(dāng)汽車熄火，ACC關(guān)閉時，主電源由于是接在汽車蓄電池上，仍然繼續(xù)供電。主控 CPU在檢測到汽車熄火ACC關(guān)閉時，進(jìn)行數(shù)據(jù)保存等相關(guān)掉電準(zhǔn)備工作完成后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè) 定通過光耦通信通知低功耗CPU系統(tǒng)準(zhǔn)備掉電待機(jī)運(yùn)行和待機(jī)的時長。低功耗CPU接到待 機(jī)通知后，記錄待機(jī)時長，同時通過磁保持繼電器切除主電源，進(jìn)入零功耗依賴待機(jī)，并開 始待機(jī)計時。待機(jī)計時完成后，低功耗CPU通過磁保持繼電器投入主電源，啟動設(shè)備進(jìn)入運(yùn) 行。主控CPU在熄火ACC關(guān)閉狀態(tài)下完成數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸后通知低功耗CPU進(jìn)入待 機(jī)，重復(fù)上述過程。在外電源失去時，設(shè)備的主電源有后備電池提供。主控CPU在檢測到系統(tǒng)失電時， 自動投入后備電池，進(jìn)行數(shù)據(jù)保存等相關(guān)掉電準(zhǔn)備工作完成后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定通過光耦通 信通知低功耗CPU系統(tǒng)準(zhǔn)備掉電待機(jī)運(yùn)行和待機(jī)的時長。低功耗CPU接到待機(jī)通知后，記 錄待機(jī)時長，同時通過磁保持繼電器切除后備電池，進(jìn)入待機(jī)，并開始待機(jī)計時。待機(jī)計時 完成后，低功耗CPU通過磁保持繼電器投入后備電池，啟動設(shè)備進(jìn)入運(yùn)行。主控CPU在設(shè)備 失電狀態(tài)下完成數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸后通知低功耗CPU進(jìn)入待機(jī)，重復(fù)上述過程，直至后 備電池耗盡工作能量。在設(shè)備處于零功耗依賴待機(jī)時，低功耗CPU按照低頻次間歇工作，通過電阻回環(huán) 線進(jìn)行電纜的剪線檢測和非法移除檢測(檢測方法以下描述)，通過干簧管進(jìn)行非法拆機(jī) 檢測。在檢測到上述行為時，低功耗CPU立即通過磁保持繼電器投入主電源或后備電池，啟 動設(shè)備進(jìn)入報警模式，同時通過通信光耦通知主控CPU進(jìn)入報警模式和報警的類別。主控 CPU在設(shè)備下完成報警和其他數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸后通知低功耗CPU進(jìn)入待機(jī)，重復(fù)上述 過程，直至后備電池耗盡工作能量。2、剪線或非法移除連接電纜的檢測剪線或非法移除連接電纜的檢測時通過電阻回環(huán)線進(jìn)行檢測的，電阻回環(huán)線是電 纜內(nèi)部兩根線通過若干個電阻連接與內(nèi)部檢測電路組成具有一定電阻的檢測環(huán)路，當(dāng)檢測 環(huán)路的電阻值為確定值時，系統(tǒng)處于正常運(yùn)行模式，一旦環(huán)路開路(剪線或移除電纜)或短 路(人為外部短路回環(huán)線)，均認(rèn)為系統(tǒng)出現(xiàn)異常。3、非法拆機(jī)的檢測非法拆機(jī)的檢測是利用干簧管在靠近磁場時閉合的特性和磁場可穿透設(shè)備外殼 的特性來進(jìn)行檢測的。如下圖所示，安裝支架焊接或鉚接的方式牢固固定在車架或車身上，安裝支架為 鈑金結(jié)構(gòu)方式，靠近設(shè)備安裝接觸面沖下沉的磁鋼安裝位置(非沖透)，把磁鋼牢固安裝在 凹坑內(nèi)(強(qiáng)力膠粘接)，設(shè)備安裝在支架上并蓋住磁鋼，使得磁鋼的位置對準(zhǔn)設(shè)備內(nèi)部的干 簧管，選擇合適的距離使得設(shè)備安裝在支架上后磁鋼可以使設(shè)備內(nèi)部的干簧管吸合，形成 檢測通路如
圖1所示。當(dāng)設(shè)備被拆除時，則設(shè)備離開安裝支架，干簧管離開磁鋼到達(dá)失效距離，干簧管斷 開，形成檢測斷路如圖2所示。內(nèi)部低功耗CPU可以檢測到這種通斷變化，實現(xiàn)拆機(jī)檢測和報警的功能。本實用新型的汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)具有的有益效果 1、汽車電子設(shè)備在待機(jī)運(yùn)行是不消耗蓄電池的存儲電能，即零功耗依賴；2、運(yùn)行時根據(jù)需 要主動切除主電源，進(jìn)入零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行；3、在零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行時，實現(xiàn)設(shè)備 的剪線或非法移除連接電纜的檢測并啟動主設(shè)備報警；4、在零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行時，實 現(xiàn)設(shè)備的非法拆機(jī)的檢測并啟動主設(shè)備報警；5、在零功耗依賴的待機(jī)運(yùn)行時，實現(xiàn)設(shè)備定 時啟動運(yùn)行數(shù)據(jù)采集及傳輸。以上僅是本實用新型的具體應(yīng)用范例，對本實用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限 制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，或任何對本實用新型中所述平板的 移動方式，均落在本實用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置，其特征在于包括一次性高能電池，極低功 耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)、低功耗LD0、主電源DC/DC，后備電源LD0、磁保持繼電器、 主控高性能CPU、可充電后備電池、通信光耦、包含電阻回環(huán)線的連接電纜、設(shè)備內(nèi)部的干 簧管、嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支架；所述一次性高能電池、低功耗LD0、磁保持繼電器、通信光 耦、設(shè)備內(nèi)部的干簧管均與極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)直接相連；所述電阻回路 線通過電纜接插件與極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)相連；所述主電源DC/DC，后備電 源LDO分別與磁保持繼電器相連；所述磁保持繼電器還連接可充電后備電池、低功耗LDO ； 所述通信光耦還連著所述主控高性能CPU ；所述嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支架與設(shè)備內(nèi)部的干 簧管成對設(shè)置；所述干簧管與磁鋼間的距離為5-20mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置，其特征在于所述模塊采 用雙刀雙擲磁保持繼電器進(jìn)行主電源的投切。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車用零功耗待機(jī)防拆防剪裝置，包括一次性高能電池，極低功耗運(yùn)行的嵌入式單片機(jī)(MCU)，低功耗LDO，主電源DC/DC，后備電源LDO，磁保持繼電器，主控高性能CPU，可充電后備電池，通信光耦，包含電阻回環(huán)線的連接電纜，設(shè)備內(nèi)部的干簧管，嵌有磁鋼的設(shè)備安裝支架；所述干簧管與磁鋼間的距離為5-20mm；應(yīng)用本實用新型，可以使車輛上在熄火狀態(tài)下需要運(yùn)行的汽車電子設(shè)備(如GPS/GPRS定位傳輸管理裝置)在汽車熄火時的待機(jī)狀態(tài)不再消耗汽車蓄電池的存儲電能，待機(jī)狀態(tài)具備定時啟動設(shè)備運(yùn)行功能，同時具備在待機(jī)狀態(tài)下檢測人為非法移除電纜、剪線、拆除設(shè)備等功能。
文檔編號B60R16/02GK201833968SQ201020164020
公開日2011年5月18日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者徐春茂, 朱明 , 林萬才 申請人:蘇州千里馬電子科技有限公司