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CN111824045B - 一种车载设备的接口组件及车载设备 - Google Patents

一种车载设备的接口组件及车载设备 Download PDF

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CN111824045B CN202010674952.7A CN202010674952A CN111824045B CN 111824045 B CN111824045 B CN 111824045B CN 202010674952 A CN202010674952 A CN 202010674952A CN 111824045 B CN111824045 B CN 111824045B
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Abstract

本发明实施例涉及车载设备技术领域，公开了一种车载设备的接口组件及车载设备，该接口组件包括：接口插座、连接于所述接口插座的电压检测模块，以及连接于所述接口插座和所述电压检测模块的升压器；所述电压检测模块用于比较初始电压与阈值电压，并将比较结果输出给所述升压器；所述升压器用于在所述初始电压大于所述阈值电压的情况下，输出所述初始电压，所述升压器还用于在所述初始电压小于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压升高成供电电压。本发明实施方式中，通过电压检测模块与升压器的结合，使得该接口组件能够适配多种不同电压的电源为车载设备供电，从而能够减少车载设备上的插座孔数量，降低系统的复杂度及制造成本。

Description

一种车载设备的接口组件及车载设备
技术领域
本发明实施例涉及车载设备技术领域，特别涉及一种车载设备的接口组件及车载设备。
背景技术
车载后装设备因其安装方便、配置灵活受到广大消费者喜爱，车载设备通常通过其内部的接口组件来接收外部的供电电压或经由该接口组件来传输信号。
现有技术中，一套接口组件只能与一种固定电压的电源匹配，且一套接口组件只能实现一种特定功能，如：供电或信号传输，所以一般需要两套接口组件来分别实现供电和信号传输功能，增加了系统的复杂性及制造成本。另外，与该两套接口组件相对应地，需要在车载设备上设置两个功能不同的插孔，这样既影响了设备外观的美观性，也同时增加了用户误操作的可能性。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种车载设备的接口组件及车载设备，可减少接口插座数量，降低系统的复杂度及制造成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种车载设备的接口组件，该接口组件包括：接口插座、电压检测模块和升压器。所述接口插座包括电源端子，所述电源端子用于接收来自外部的初始电压；所述电压检测模块连接于所述电源端子，所述电压检测模块用于接收所述初始电压，将所述初始电压与阈值电压作比较，并输出比较结果；所述升压器的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果，所述升压器的电压输入端连接于所述电源端子，所述升压器的电压输出端连接于所述车载设备的电源模块，所述升压器用于在所述初始电压大于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压输出给所述电源模块，所述升压器还用于在所述初始电压小于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压升高成供电电压，以输出给所述电源模块。
本发明的实施方式还提供了一种车载设备，该车载设备包括接口组件和与所述接口组件连接的电源模块；所述接口组件包括：接口插座、电压检测模块和升压器；其中，所述接口插座包括电源端子，所述电源端子用于接收来自外部的初始电压；所述电压检测模块连接于所述电源端子，所述电压检测模块用于接收所述初始电压，将所述初始电压与阈值电压作比较，并输出比较结果；所述升压器的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果，所述升压器的电压输入端连接于所述电源端子，所述升压器的电压输出端连接于所述车载设备的所述电源模块，所述升压器用于在所述初始电压大于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压输出给所述电源模块，所述升压器还用于在所述初始电压小于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压升高成供电电压，以输出给所述电源模块。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过电压检测模块与升压器的结合，使得该接口组件能够适配多种不同电压的电源来为车载设备供电，从而能够减少车载设备上的插座孔数量，减少用户误操作的可能性。
另外，所述接口插座还包括信号端子，所述接口组件还包括开关模块；所述开关模块的信号输入端连接于所述信号端子，所述开关模块的信号输出端连接于所述车载设备的处理器；所述开关模块的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果；所述开关模块用于在所述比较结果显示所述初始电压小于所述阈值电压时，在所述信号端子和所述处理器之间传输信号。
上述实施方式，在车载设备的接口插座和处理器之间增加了与电压检测模块连接的开关模块，以实现接口组件的信号传输功能，使得当初始电压小于阈值电压时，外部设备，如：计算机，对车载设备供电的同时，还能对车载设备进行测试或调试。
另外，所述电压检测模块包括分压电路和比较器，所述分压电路用于对所述初始电压进行分压，以得到分压电压，所述比较器用于将所述分压电压与基准电压进行比较，以得到所述比较结果。该实施方式中，通过分压电路对初始电压进行了一定比例的缩小，以与比较器进行适配。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明的第一实施方式的车载设备的示意图；
图2是根据本发明的第二实施方式的车载设备的示意图；
图3是根据本发明的第三实施方式的接口组件的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的实施方式涉及一种接口组件及包括该接口组件的车载设备，该接口组件通过电压检测模块与升压器的结合，能够适配多种不同电压的电源为车载设备供电，从而能够减少车载设备上的插座孔数量，减少用户误操作的可能性。下面对本实施方式的接口组件的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
图1为根据本发明第一实施方式的车载设备的示意图。参见图1，车载设备100包括设置于其内部的接口组件180和电源模块150，外部电源900可通过接口组件180对电源模块150供电，其中，外部电源可以具有多种不同的电压。在一些实施方式中，外部电源可以是车载自动诊断系统接口(OBD)的输出电压，通常为12V；或者，是通用串行总线接口(USB)的输出电压，通常为5V。
具体地，接口组件180包括接口插座110、电压检测模块120和升压器130。
接口插座110包括电源端子111，电源端子用于接收来自外部电源900的输出电压，作为接口组件的初始电压。
电压检测模块120的输入端121连接于电源端子111，以接收初始电压；电压检测模块120将初始电压与阈值电压作比较，并将得到的比较结果经由结果输出端122输出。
升压器130包括电压输入端131、电压输出端132和控制端133，其中，电压输入端131连接于电源端子111，用于接收初始电压；电压输出端132连接于电源模块150，用于输出初始电压或供电电压；控制端133连接于电压检测模块120的结果输出端122，用于接收比较结果。当比较结果显示初始电压大于阈值电压时，升压器130将初始电压直接输出给电源模块150；当比较结果显示初始电压小于阈值电压时，升压器130将初始电压升高成供电电压，并将供电电压输出给电源模块150。在一些实施方式中，供电电压为12V。
在一些实施方式中，初始电压为USB接口的输出电压，即：5V；或OBD接口的输出电压，即：12V；因此，阈值电压设置在5V至12V的范围内。
在一些实施方式中，车载设备100为车载后装设备，如：行车记录仪、车载空气净化器或车载冰箱等。
上述实施方式中的接口组件通过将电压检测模块和升压器结合，使得该车载设备实现了通过同一个接口插座就可以兼容多种电压不同的电源为其供电。
图2为根据本发明第二实施方式的车载设备的示意图。参见图2，车载设备200包括设置于其内部的接口组件280、电源模块250和处理器260。外部电源可通过接口组件280对电源模块250供电，其中，外部电源可以具有多种不同的电压，如：5V或12V。车载设备200还可以经由接口组件280连接计算机，从而实现计算机对车载设备的测试或调试，在此同时，计算机还作为外部电源经由该接口组件280对车载设备供电。
接口组件280包括接口插座210、电压检测模块220、升压器230和开关模块240。
接口插座210用于与数据线一端的插头相匹配，接口插座210包括电源端子211、信号端子212。其中，电源端子211用于接收来自外部的初始电压，信号端子212用于接收来自外部的信号。
在一些实施例中，接口插座210还包括接地端子214，该接地端子214用于接地。在一些实施方式中，该接口插座为音频插孔(Audio Jack插孔)，例如，规格为3.5毫米的音频插孔，相应的插头为音频插头；音频插孔呈圆柱孔状，规格为3.5毫米的音频插孔的直径为3.5毫米。数据线的另一端可以为USB插头或OBD插头，但不限于此，也可以根据需要选择其他类型的插头。
电压检测模块220包括输入端221和结果输出端222，其中，输入端221与接口插座的电源端子211连接，用于接收初始电压，电压检测模块220将初始电压和阈值电压进行比较，并从结果输出端222输出。
升压器230包括电压输入端231、电压输出端232和控制端233。电压输入端231连接于电源端子211，用于接收初始电压；电压输出端232连接于电源模块250，用于输出初始电压或供电电压；控制端233连接于电压检测模块的结果输出端222，以接收比较结果。当比较结果显示初始电压大于阈值电压时，升压器230直接将初始电压输出给电源模块250；当比较结果显示初始电压小于所述阈值电压时，升压器230启动升压模式，将初始电压升高成供电电压，并将供电电压输出给电源模块250。
开关模块240包括控制端241、信号输入端243和信号输出端245。开关模块240的控制端241连接于电压检测模块的结果输出端222，用于接收比较结果；信号输入端243连接于接口插座210的信号端子212，用于接收信号；信号输出端245连接于车载设备的处理器260，用于向处理器260输出信号。当比较结果显示初始电压小于所述阈值电压时，开关模块240用于在信号端子212和处理器260之间传输信号，在一些实施方式中，该信号可能为测试信号和/或调试信号。
具体地，开关模块240用于根据来自电压检测模块220的比较结果开通或关断信号输入端243和信号输出端245之间的信号通路，也即：信号端子212和处理器260之间的信号通路。
当比较结果显示初始电压小于所述阈值电压时，开关模块240开通信号输入端243和信号输出端245之间的信号通路，这样，处理器260可与外部进行信号的交流，外部的计算机可对车载设备200进行测试或调试。同时，升压器230启动升压模式，将初始电压升高成满足要求的供电电压，输出给电源模块250。这种情况下，接口组件同时实现了供电和信号传输功能。
当比较结果显示初始电压大于所述阈值电压时，开关模块240关断信号输入端243和信号输出端245之间的信号通路，这样，处理器260不与外部进行信号交流。此时，升压器230将初始电压直接传输给电源模块，为其供电。这种情况下，接口组件280处于纯供电模式。
上述实施方式中，通过电压检测模块、升压器和开关模块的结合，使得接口组件能够同时实现供电和信号传输功能，继而使得该车载设备通过同一个接口插座就可以兼容供电功能、调试功能和测试功能。这样，能够减少车载设备上的插座数量，提升美观度的同时，也降低了生产成本，提高接口组件的可靠性。
图3为根据本发明的第三实施方式的接口组件的示意图。参见图3，接口组件380包括接口插座310、电压检测模块320、升压器330和开关模块340。
接口插座310包括电源端子311、信号端子312、313和接地端子314。其中，电源端子311用于接收来自外部的初始电压，信号端子312、313用于接收来自外部的信号。
电压检测模块320包括输入端321和结果输出端322，其中，输入端321与接口插座的电源端子311连接，用于接收初始电压，电压检测模块320将初始电压和阈值电压进行比较以得到比较结果，并从结果输出端322输出。
如图3所示，电压检测模块320包括分压电路325、比较器326。分压电路325包括分压电阻R1、R2，R1和R2互相串联地连接在输入端321和接地端之间，R1、R2之间的节点与比较器326连接，分压电路325用于对初始电压进行分压，以得到分压电压并输出给比较器326。
比较器326包括输入端SENSE、输出端OUT、工作电压端VDD和接地端GND。工作电压端VDD与电源端子311连接，以接收初始电压。比较器326的输出端OUT即为电压检测模块320的结果输出端322。比较器326用于将分压电压与基准电压进行比较，以得到比较结果。在一些实施例中，分压电阻R1为560千欧，分压电阻R2为20千欧，基准电压为0.4V。
在一些实施例中，电压检测模块320还包括电容C，电容C的一端连接于工作电压端VDD，另一端接地，电容C起到滤波的作用。
升压器330包括电压输入端331、电压输出端332和控制端333。电压输入端331连接于电源端子311，用于接收初始电压；电压输出端332用于输出初始电压或供电电压；控制端333连接于电压检测模块的结果输出端322，以接收比较结果。当比较结果显示分压电压大于基准电压，升压器330直接输出初始电压；当比较结果显示分压电压小于所述基准电压时，升压器330启动升压模式，将初始电压升高成供电电压，并输出供电电压。
开关模块340包括控制端341、信号输入端343、344和信号输出端345、346。开关模块340的控制端341连接于电压检测模块的结果输出端322，用于接收比较结果；信号输入端343、344分别连接于接口插座310的信号端子312、313，用于接收信号；信号输出端345、346用于向车载设备的处理器输出信号。
开关模块340包括第一晶体管NMOS、第二晶体管PMOS、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D和模拟开关348。
模拟开关348包括控制端VBUS、信号输入端D-/L、D+/L和信号输出端D-、D+、L、R，其中，信号输入端D-/L、D+/L即为开关模块340的信号输入端343、344，信号输出端D-、D+即为开关模块340的信号输出端345、346。
第一晶体管NMOS的栅极与电压检测模块的结果输出端322连接，第一晶体管NMOS的源极接地，电阻R5连接在第一晶体管NMOS的栅极和源极之间，第一晶体管NMOS的漏极经由电阻R4连接到第二晶体管PMOS的栅极，第二晶体管PMOS的栅极还经由电阻R3连接到接口插座310的电源端子311，第二晶体管PMOS的源极也与接口插座310的电源端子311连接，第二晶体管PMOS的漏极与二极管D的阳极连接，二极管D的阴极连接于模拟开关348的控制端VBUS。
当分压电压大于基准电压时，结果输出端322输出低电平，则第一晶体管NMOS、第二晶体管PMOS关断，控制端VBUS接收到低电平，则模拟开关348断开信号输入端D-/L、D+/L、信号输出端D-、D+之间的通路。
当分压电压小于基准电压时，结果输出端322输出高电平，则第一晶体管NMOS、第二晶体管PMOS导通，控制端VBUS接收到高电平，则模拟开关348开通信号输入端D-/L、D+/L、信号输出端D-、D+之间的通路。
上述实施方式中，通过分压电路、比较器、升压器、晶体管和模拟开关的结合，使得接口组件能够同时实现供电和信号传输功能，继而使得该车载设备通过同一个接口插座就可以兼容供电功能、调试功能和测试功能。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种车载设备的接口组件，其特征在于，包括：接口插座、电压检测模块和升压器；
所述接口插座包括电源端子，所述电源端子用于接收来自外部的初始电压；
所述电压检测模块连接于所述电源端子，所述电压检测模块用于接收所述初始电压，将所述初始电压与阈值电压作比较，并输出比较结果；
所述升压器的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果，所述升压器的电压输入端连接于所述电源端子，所述升压器的电压输出端连接于所述车载设备的电源模块，所述升压器用于在所述初始电压大于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压输出给所述电源模块，所述升压器还用于在所述初始电压小于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压升高成供电电压，以输出给所述电源模块；
所述接口插座还包括信号端子，所述接口组件还包括开关模块；所述开关模块的信号输入端连接于所述信号端子，所述开关模块的信号输出端连接于所述车载设备的处理器；所述开关模块的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果；所述开关模块用于在所述比较结果显示所述初始电压小于所述阈值电压时，在所述信号端子和所述处理器之间传输信号；所述接口组件为所述车载设备同时提供供电和信号传输功能。
2.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，所述开关模块用于在所述比较结果显示所述初始电压小于所述阈值电压时，开通所述信号输入端和所述信号输出端之间的通路，所述开关模块用于在所述比较结果显示所述初始电压大于所述阈值电压时，关断所述信号输入端和所述信号输出端之间的所述通路。
3.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，所述信号包括测试信号和/或调试信号。
4.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，所述初始电压为通用串行总线接口的输出电压或车载自动诊断系统接口的输出电压。
5.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，所述接口插座为音频插孔。
6.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，所述电压检测模块包括分压电路和比较器，所述分压电路用于对所述初始电压进行分压，以得到分压电压，所述比较器用于将所述分压电压与基准电压进行比较，以得到所述比较结果。
7.一种车载设备，其特征在于，包括：接口组件和与所述接口组件连接的电源模块；所述接口组件包括：接口插座、电压检测模块和升压器；其中，
所述接口插座包括电源端子，所述电源端子用于接收来自外部的初始电压；
所述电压检测模块连接于所述电源端子，所述电压检测模块用于接收所述初始电压，将所述初始电压与阈值电压作比较，并输出比较结果；
所述升压器的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果，所述升压器的电压输入端连接于所述电源端子，所述升压器的电压输出端连接于所述车载设备的所述电源模块，所述升压器用于在所述初始电压大于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压输出给所述电源模块，所述升压器还用于在所述初始电压小于所述阈值电压的情况下，将所述初始电压升高成供电电压，以输出给所述电源模块；
所述车载设备还包括与所述接口组件连接的处理器，所述接口组件还包括开关模块，所述接口插座还包括信号端子；所述开关模块的信号输入端连接于所述信号端子，所述开关模块的信号输出端连接于所述车载设备的所述处理器；所述开关模块的控制端连接于所述电压检测模块，用于接收所述比较结果；所述开关模块用于在所述比较结果显示所述初始电压小于所述阈值电压时，在所述信号端子和所述处理器之间传输信号；
所述接口组件为所述车载设备同时提供供电和信号传输功能。
8.根据权利要求7所述的车载设备，其特征在于，所述车载设备为行车记录仪。
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