一種車載計算機硬碟和電池的保護方法

2023-11-07 00:19:02

專利名稱：一種車載計算機硬碟和電池的保護方法
技術領域：
本發明涉及一種保護裝置，特別涉及一種用於在汽車上含硬碟的設備中對硬 盤進行保護，並防止汽車電池耗盡電能的裝置。 技術背景由於硬碟的巨大存儲容量和存儲內容的非易失性，開始應用在汽車上，比如 用作車載音視頻系統的音視頻節目的存儲、行車記錄儀和車內外監控等設備的信 息存儲。硬碟是一個機電一體化的設備，其抗震性較弱，為了解決在不穩定環境 如車載顛簸環境中的應用， 一般都在硬碟內嵌入加速度傳感器，在發生顛簸時能 夠實時感知，及時控制磁頭復位，防止顛簸等機械衝擊造成的硬碟損傷。這解決 了硬碟在車載設備中的應用基礎。但是這些含硬碟的車載設備在使用過程中，往往在停車時會出現未執行關機 操作，司機直接熄火斷電，造成設備運行中直接斷電，這樣會對硬碟造成衝擊， 一方面可能造成無法保證硬碟上緩衝區內數據全部寫入硬碟的問題，另一方面硬 盤可能正在執行某些操作，突然斷電會造成對硬碟的衝擊，造成硬碟壽命的縮短。 根據硬碟廠商的資料，非正常關閉硬碟會縮短一半壽命。硬碟是車載設備的重要 模塊，並佔相當大的成本，硬碟損壞會造成嚴重的損失。另外硬碟內數據的價值 更是無法估計價值。為了延長硬碟的壽命,就必須解決汽車熄火斷電對硬碟造成衝擊問題。 一種 方式是把含硬碟車載設備直接使用電池供電，這樣設備始終處於供電狀態，不會 發生對硬碟的斷電衝擊。但是這樣設備一直處於供電狀態，忘記含硬碟車載設備 的關閉會造成汽車蓄電池長時間放電，造成電池耗盡，另外安全性也不高。 發明內容本發明的目的是提供一種在汽車斷電前能夠停止硬碟工作的控制方法，使硬 盤不至於受到斷電的衝擊，並防止車載設備在汽車熄火狀態下長時間運行耗盡汽 車電池的電能。本發明針對如客車等大型汽車，根據汽車停車的操作順序，通過檢測電路信 號實現最終停止對車載設備供電前主動停止硬碟的工作。大型車輛在電池和各種汽車用電電路之間存在一個總閘開關，用於切斷對整 個車輛的供電。汽車在停車時，首先是關閉點火開關，然後再關閉總閘開關。利 用點火開關先於總閘開關關閉的順序，來實現在停止供電前控制硬碟停止工作。在硬碟車載設備中，增加一個點火開關通斷檢測單元，其連接線Live連接到 點火開關的ACC或ON輸山，用來檢測汽車是否熄火。含硬碟車載設備的電源電源的止極接入汽車電池和發電系統的正極，對於有 總閘開關的汽車則在總閘開關後接入，負極與車底盤連接，作為地與電池和發電 系統的負極連接。含硬碟車載設備在運行過程中，通斷檢測單元隨時通過點火檢測線Live監測 點火開關ACC或ON的電壓，如果電壓為高，表明點火開關接通，汽車處於運行狀 態，則含硬碟車載設備繼續正常運行。如果檢測到點火檢測線Live電壓由高變低，則表明表明點火開關關閉，汽車 熄火。通斷檢測單元向控制單元的CPU或MCU發送汽車熄火消息。控制單元首先 停止硬碟的操作，命令硬碟磁頭歸位，然後停止其它功能單元的運行，最後指令 電源模塊停止工作，整個設備關機或待機。其中關鍵點在於通過檢測點火開關關 閉事件，立刻進行停止硬碟工作，在司機關閉總閘開關之前完成硬碟的磁頭歸位， 防止在關閉總閘開關時造成硬碟的損壞；並且使車載設備關機或待機，防止在沒 有總閘開關的汽車或忘記關閉總閘開關的情況下耗盡汽車電池。車載設備也要求能夠在停車狀態下使用，因此要求車載設備能夠在點火開關 處於關閉OFF狀態時依靠汽車電池供電開機運行。在這種狀態下可能發生忘記關 閉車載設備的情況，導致車載設備長時間運行，最終耗盡汽車電池。含硬碟車載 設備在開機啟動時，通斷檢測單元檢測點火開關ACC或ON的電壓，如果電壓為低， 則表明汽車處於熄火狀態，車載設備則繼續運行，並啟動內部的計吋器。當計時 器計時到達設定的時間長度，車載設備則首先關閉硬碟運行使其磁頭歸位，然後 整個設備關機或待機。車載設備在汽車電池供電模式下運行期間，有可能汽車啟動發動機，變為發 動機帶動發電機供電，這種情況就不需要再到設定的時間間隔後關閉車載設備。 因此在通斷檢測單元(檢測點火開關ACC或ON的電壓由低變為高之後，車載設備 停止計時器，車載設備繼續正常運行。如果以後再發生點火開關ACC或ON的電壓 由高變為低，表明點火開關切換至關閉OFF位置，則首先停止硬碟的操作，命令 硬碟磁頭歸位，然後停止其它功能單元的運行，最後指令電源模塊停止工作，整個設備關機或待機。


圖1是汽車點火開關的開關位置示意圖； 圖2是車載設備構成示意圖；圖3是車載設備與汽車的供電鏈路結構示意圖； 圖4是進行硬碟保護的流程圖；圖5是在停車狀態下啟動含硬碟車載設備的工作流程圖。
具體實施方式
參照附圖對本發明的方法作以下詳細的說明。如圖1所示，汽車在不同狀態下，點火開關鑰匙實處不同的位置； 如圖2所示，在含硬碟的車載設備中，在已有的控制單元、電源單元和其它 功能單元的基礎上，增加通斷檢測單元。其中電源單元通過正極接口和負極接口 接入汽車供電系統，向設備內各單元供電。通斷檢測單元檢測輸入接口 Live上的 電壓。如圖3所示，在含硬碟車載設備安裝到大型汽車上時，車載設備的正極接口 接入總閘開關之後，通過總閘開關與汽車電池和發電系統的正極連接，在沒有總 閘開關的汽車上則直接與汽車電池和發電系統的正極連接。同時把點火開關的ACC或0N輸出與含硬碟車載設備的通斷檢測單元的輸入線 Live連接。實施例在運行過程中，有2種運行模式 模式l，如圖4所示。在含硬碟車載設備啟動後，通斷檢測單元不斷檢測Live線的電壓，來判斷點 火開關是否處於接通狀態如果電壓高，表明點火開關處於ACC或ON位置，處於 接通狀態，則繼續檢測Live電壓；如果電壓低，表明點火開關處於OFF位置，處 於斷開狀態，說明司機準備停車，則通斷檢測單元向控制單元發送關閉消息。控制單元接收到來自通斷檢測單元的關閉消息後，首先停止對硬碟操作，並 指令磁頭歸位。由於硬碟停止操作和磁頭歸位很快，能夠在司機關閉點火開關到 關閉總閘開關的之間的時間內完成，總閘開關的關閉不會對硬碟造成損壞。然後停止其它功能單元的運行，實現關機或待機。針對一些應用，要求在停車期間能夠運行含硬碟車載設備，為了防止關閉總閘開關對硬碟的損害，同時防止在停車中含硬碟車載設備耗盡汽車電池，按照以下模式2過程實施，如圖所示5。含硬碟車載設備啟動，首先檢查Live線上的電壓，來確定點火開關是處於ACC 或0N接通狀態，還是關閉狀態。如果Live線電壓高於設定閾值l，表明點火開關處於ACC或ON接通狀態，則 繼續檢測Live線電壓。在開機Live線電壓為高的情況下，如果在運行過程中檢 測到Live線電壓低於設定的閾值，則表明汽車的點火開關關閉，車載設備首先執 行關閉硬碟的操作，然後關閉其它功能模塊，實現關機或待機。既防止關閉總閘 開關時對硬碟的衝擊，又能實現在無總閘開關車輛上設備的自動關機，防止在發 動機不開啟情況下耗盡汽車電池。在含硬碟車載設備啟動時，如果電壓低於設定閾值，則表明定點火開關是處 於關閉狀態，這時汽車的發動機處於熄火狀態。在這種情況下，車載設備開始計 時，當到達設定時間時，則執行停止硬碟工作、停止其它功能模塊，實現設備關 機或待機，防止把汽車的電池耗盡。在熄火狀態下設備工作時，同時不斷檢測Live線電壓，如果電壓低於設定閾 值，表明汽車繼續處於熄火狀態，則繼續計時和檢測Live線電壓。如果Live線 電壓變為高，則表明點火開關處於ACC或ON接通狀態，則停止計時，然後切換到 點火開關處於ACC或0N接通狀態模式下進行Live線電壓檢測。如果Live線電壓 持續為高，則設備持續運行，除非人為關機。如果發現Live線電壓低於設定閾值 時，表明汽車點火開關從ACC或ON又處於關閉狀態，則執行停止硬碟工作、停止 其它功能模塊，實現設備關機或待機，防止在斷開總閘開關時對硬碟的衝擊。
權利要求
1、一種車載計算機硬碟和電池的保護方法，其特徵在於，車載設備包括電源單元、控制單元、功能單元、硬碟和電壓檢測裝置，通過通斷檢測單元監測點火開關的ACC或ON輸出電壓，作為作為停止硬碟工作和車載設備關機或待機的依據，保護步驟如下1)利用通斷檢測單元檢測汽車點火開關的ACC或ON輸出電壓；2)依據點火開關的ACC或ON輸出電壓高低判斷汽車運作狀態；3)汽車點火開關由ON或ACC位置切換到OFF關閉位置時，通斷檢測單元檢測電壓從高降為低，則立刻停止對硬碟操作，指令硬碟磁頭歸位，然後車載設備關機或待機；4)汽車點火開關處於OFF關閉位置時，通斷檢測單元檢測到電壓為低，車載設備開機運行，並啟動內部計時器，在運行事前設定的時間內自動關機或待機；5)點火開關處於OFF關閉位置時，車載設備啟動後，點火開關切換到ACC或ON位置，通斷檢測單元檢測到電壓由低變高，則取消內部計時。
全文摘要
本發明是一種車載計算機硬碟和電池的保護方法，該方法所使用的車載設備包括電源單元、控制單元、功能單元、硬碟和電壓檢測裝置，通過通斷檢測單元監測點火開關的ACC或ON輸出電壓，作為作為停止硬碟工作和車載設備關機或待機的依據，保護步驟如下1)利用通斷檢測單元檢測汽車點火開關的ACC或ON輸出電壓；2)依據點火開關的ACC或ON輸出電壓高低判斷汽車運作狀態；3)汽車點火開關由ON或ACC位置切換到OFF關閉位置時，通斷檢測單元檢測電壓從高降為低，則立刻停止對硬碟操作，指令硬碟磁頭歸位，然後車載設備關機或待機；通過上述方法適時控制實現汽車在斷電前提前停止硬碟操作，防止斷電造成的硬碟損壞和數據丟失，並防止在汽車熄火狀態下車載設備長時間運行耗盡電池。
文檔編號B60R11/02GK101246720SQ20081001418
公開日2008年8月20日 申請日期2008年2月26日 優先權日2008年2月26日
發明者劉永輝, 衛 崔, 莊文君, 李曉峰, 昆 王, 鵬 趙 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司