具车载电源辨识/监控功能的电子装置及辨识/监控方法.pdf

本发明涉及一种具车载电源辨识/监控功能的电子装置及辨识/监控方法，所述方法应用于电子装置，其步骤包括：首先，于车载启动时，取得该车载电源的电压电平，接着将该车载电源的电压电平比对多组操作电压范围，以辨识出该车载电源所属的车载电源系统。进而执行符合该车载电源系统的监控程序，以在监测到该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，关闭该电子装置的电源模块。藉此，以达到自动辨识电子装置所搭载的车载的车载电源系统的目的，并且拥有监控车载电源的使用状况的作用。本发明不会造成本身电池的电压过放电以及影响车载的电池的使用寿命或造成车载的引擎无法发动。

1、  一种具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，包括：
电源模块，接收车载所输出的车载电源，以提供该电子装置运作所需的电源；及
辨识/监控模块，进一步包含：
控制单元，储存多组操作电压范围，并且在取得该车载电源的电压电平后，将该电压电平与所述多组操作电压范围进行比对，以辨识出该车载电源所属的车载电源系统，进而执行符合该车载电源系统的监控程序；以及
使用者操作接口，连接该控制单元，用来设定所述多组操作电压范围以储存至该控制单元，并且用以显示该车载电源所属的车载电源系统；
藉此，该辨识/监控模块得以辨识该电子装置所应用的车载电源系统，并正确地对该车载电源进行监控。

2、  如权利要求1所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，进一步包含传输接口，连接应用系统，用以进行该电子装置与该应用系统之间数据的传输。

3、  如权利要求2所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，所述的使用者操作接口设置于该应用系统，并通过该传输接口与该控制单元连接以进行数据传输，或者该使用者操作接口内建于该电子装置，并直接连接该控制单元。

4、  如权利要求1所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，所述的辨识/监控模块进一步包含模拟转数字电路单元，用来接收该车载电源，并进行模拟转数字的转换后提供给该控制单元。

5、  如权利要求1所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，所述的控制单元比对该车载电源的结果存在于所述多组操作电压范围之外时，则产生警示信号给该使用者操作接口，并进而关闭该电源模块。

6、  如权利要求1所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，所述的控制单元执行该监控程序，用以监测该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，产生警示信号给该使用者操作接口，并进而关闭该电源模块。

7、  一种车载电源辨识/监控方法，其特征在于，应用于电子装置，其步骤包括：
于车载启动时，取得该车载电源的电压电平；
将该车载电源的电压电平比对多组操作电压范围，以辨识出该车载电源所属的车载电源系统；
执行符合该车载电源系统的监控程序；及
监测该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，关闭该电子装置的电源模块。

8、  如权利要求7所述的车载电源辨识/监控方法，其特征在于，进一步包含：
比对该车载电源的电压电平是否存在于所述多组操作电压范围，若比对结果为是，则辨识出该车载电源系统，若比对结果为否，则产生警示信号，并进而关闭该电源模块。

9、  如权利要求7所述的车载电源辨识/监控方法，其特征在于，所述的操作电压范围通过使用者操作接口预先设定储存，并且该辨识出的车载电源系统显示于该使用者操作接口。

10、  如权利要求7所述的车载电源辨识/监控方法，其特征在于，当监测该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，则进一步产生警示信号。

具车载电源辨识/监控功能的电子装置及辨识/监控方法
技术领域
本发明涉及一种车载用电子装置，特别涉及一种具车载电源辨识/监控功能的电子装置及其辨识/监控方法。
背景技术
近几年来，由于车用电子的发展快速成长，使得各项车载用周边产品不断增加，而不管在车载电脑装置或其他各车载用电子装置上，其电源的供应均来自车载电源系统(车用电池)，以作为运作所需的电源。
而我们都知道不同的车载种类，其所使用的车载电源系统是有所差异，例如：小客车为12伏特、货车为12伏特或24伏特、大客车(公车)为24伏特，甚至堆高机更高达48伏特等。再者，因为不同的车载电源系统均有其额定的操作电压范围，因此假设原本安装于小客车中的电子装置便无法适用于其他不同车载电源系统的车载上。因此，若在不同车载电源系统的车载上使用原本的电子装置，由于操作电压范围不同，将可能造成车载的电池电压过放而影响车载电池的使用寿命，或者造成车载引擎无法发动。
此外，对于电子装置的制造厂商而言，为了制造出符合各种不同操作电压范围的装置，必须针对不同的车载而在装置中电源模块的电路部分进行调整，以达到支援不同操作电压范围的目的。但厂商每当有调整电源模块的硬件电路以符合特定车载时，便必须另外建立一个新的料号。如此一来，装置的电源模块便无法达到共用的情形，而将会造成制造商库存成本的增加。
因此，要如何进行设计改良，以让同一个电子装置得以适用于不同车载电源系统的车载上，并且正确地对车载电源做监控，便是目前值得进行研究发展的方向。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，通过电子装置的电源输入端读取电源的电压电平后，再经由电子装置的控制单元内的多组操作电压范围进行比对，进而判断出电子装置所搭载为何种车载电源系统，使搭配电子装置的车载，不会因此造成车载本身电池的电压过放电的情形。
为了达到上述目的，根据本发明所提供的一个方案，提供一种具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其包括：电源模块及辨识/监控模块。其中，电源模块接收车载所输出的车载电源，以提供该电子装置运作所需的电源。而辨识/监控模块则进一步包含：控制单元以及使用者操作接口。该控制单元储存有多组操作电压范围，并且在取得该车载电源的电压电平后，将该电压电平与所述多组操作电压范围进行比对，以辨识出该车载电源所属的车载电源系统，进而执行符合该车载电源系统的监控程序，而使用者操作接口连接该控制单元，用来设定所述多组操作电压范围以储存至该控制单元，并且用以显示该车载电源所属的车载电源系统。藉此，该辨识/监控模块得以辨识该电子装置所应用的车载电源系统，并正确地对该车载电源进行监控。
如上所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，进一步包含传输接口，连接应用系统，用以进行该电子装置与该应用系统之间数据的传输。
如上所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其特征在于，所述的使用者操作接口设置于该应用系统，并通过该传输接口与该控制单元连接以进行数据传输，或者该使用者操作接口内建于该电子装置，并直接连接该控制单元。
如上所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其中所述的辨识/监控模块进一步包含模拟转数字电路单元，用来接收该车载电源，并进行模拟转数字的转换后提供给该控制单元。
如上所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其中所述的控制单元比对该车载电源的结果存在于所述多组操作电压范围之外时，则产生警示信号给该使用者操作接口，并进而关闭该电源模块。
如上所述的具车载电源辨识/监控功能的电子装置，其中所述的控制单元执行该监控程序，用以监测该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，产生警示信号给该使用者操作接口，并进而关闭该电源模块。
为了达到上述目的，根据本发明所提供的另一个方案，提供一种车载电源辨识/监控方法，应用于电子装置，其步骤包括：首先，于车载启动时，取得该车载电源的电压电平，接着将该车载电源的电压电平比对多组操作电压范围，以辨识出该车载电源所属的车载电源系统。进而执行符合该车载电源系统的监控程序以进行监测，并在监测到该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，进行关闭该电子装置的电源模块。藉此，以达到自动辨识电子装置所搭载的车载的车载电源系统的目的，并且拥有监控车载电源的使用状况的作用，以进行控制电子装置的电源模块的启闭。
如上所述的车载电源辨识/监控方法，进一步包含：比对该车载电源的电压电平是否存在于所述多组操作电压范围，若比对结果为是，则辨识出该车载电源系统，若比对结果为否，则产生警示信号，并进而关闭该电源模块。
如上所述的车载电源辨识/监控方法，其中所述的操作电压范围通过使用者操作接口预先设定储存，并且该辨识出的车载电源系统显示于该使用者操作接口。
如上所述的车载电源辨识/监控方法，其中，当监测该车载电源的电压电平小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值时，则进一步产生警示信号。
因此，本发明不会造成本身电池的电压过放电以及影响车载的电池的使用寿命或造成车载的引擎无法发动。此外，对于电子装置的制造厂商而言，其中的电源模块更可以直接进行共用，而不需分别针对不同的车载的车载电源系统而更改硬件线路，足以有效降低库存成本。
以上的概述与接下来的详细说明及附图，均是为了能进一步说明本发明为实现预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其他目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。
附图说明
图1为本发明具车载电源辨识/监控功能的电子装置的第一实施例方块图；
图2为本发明具车载电源辨识/监控功能的电子装置的第二实施例方块图；及
图3为本发明车载电源辨识/监控方法的实施例流程图。
并且，上述附图中的各附图标记说明如下：
11，12         电子装置
111，121       电源模块
112，122       辨识/监控模块
1121，1221     控制单元
1122，1222     使用者操作接口
1123，1223     模拟转数字电路单元
113            传输接口
20             车载
201            车载电源系统
2011           车载电源
30             应用系统
具体实施方式
本发明是在电子装置中搭配具有宽范围电压供应的电源模块，以使电子装置得以应用于不同车载的电源系统(如：12伏特、24伏特等车载电源系统)。此外，更设计有能够自动辨识电子装置是装载于何种车载上，以正确地对车载电源系统(车载电池)进行监控，避免车载电池的电压因使用了电子装置而造成电压过放，而影响车载电池的使用寿命或者造成车载引擎无法启动的现象。
请参考图1，为本发明具车载电源辨识/监控功能的电子装置的第一实施例方块图。如图所示，本实施例提供一种具车载电源2011辨识/监控功能的电子装置11，其包括：电源模块111、辨识/监控模块112及传输接口113。而本实施例所述的电子装置11是例如为应用在车载20上的任何电子装置11，并无加以限制，并且电子装置11中因功能的不同而会有其各自相关的电路元件单元，在此也不多加以说明。而电子装置11中所提供的传输接口113是用来连接应用系统30，以作为电子装置11与应用系统30之间数据的传输。其中，传输接口113又可因实际应用的情形而例如以有线或无线的方式来连接应用系统30。
而电源模块111是用来接收车载20所提供的车载电源2011，以供应给电子装置11中各元件运作所需的电源。而辨识/监控模块112则进一步包含：控制单元1121、使用者操作接口1122及模拟转数字电路单元1123。其中，使用者操作接口1122是连接控制单元1121，以用来预先设定多组操作电压范围，并储存至控制单元1121中。而在本实施例中，如图1所示，使用者操作接口1122是设置于应用系统30，并且通过传输接口113来与控制单元1121实现连接，以进行数据的传输。
而控制单元1121便是用以储存所述多组操作电压范围，并且在取得车载电源2011的电压电平后，将电压电平与所述多组操作电压范围进行比对，以辨识出车载电源2011是落于哪一组操作电压范围，进而可以得知原本输出该车载电源2011的车载20是使用何种车载电源系统201。此外，控制单元1121所辨识出的该车载电源2011所属的车载电源系统201可输出至使用者操作接口1122，以经由使用者操作接口1122来进行显示，让使用者得以清楚得知。
承上，控制单元1121在辨识出车载20所使用的车载电源系统201之后，更可进一步执行符合该车载电源系统201的操作电压范围的监控程序，以正确地对车载20所输出的车载电源2011进行监控。并且，若控制单元1121执行该监控程序而监测到该车载电源2011的电压电平小于所属的车载电源系统201的操作电压范围的最小值时，便会产生警示信号而传输至使用者操作接口1122，以提示使用者目前的状况，并进而再关闭电源模块111，以停止对电子装置11进行供电。
附带一提的是，前述的操作电压范围是可例如由使用者预先自行依据不同车载20的车载电源系统201的规格来设定操作电压范围，例如：12伏特的车载电源系统，可设定操作电压范围为11伏特～15伏特；而24伏特的车载电源系统，可设定为22伏特～30伏特等多组操作电压范围，原则上在不相互涵盖的条件下进行设定。于是，控制单元1121在比对目前所取得的车载电源2011的电压电平与所述多组操作电压范围之后，便可辨识出实际上车载20所使用的车载电源系统201。
然而，若控制单元1121比对车载电源2011的结果是存在于所述多组操作电压范围之外时，也就是目前所取得的车载电源2011并不存在于目前有设定的操作电压范围时，则表示出现异常状况，于是控制单元1121同样是会产生警示信号而传输至使用者操作接口1122，以提示使用者目前的状况，并进而再关闭电源模块111，以停止对电子装置11进行供电。藉此，电子装置11通过辨识/监控模块112便得以进行辨识电子装置11所应用的车载电源系统201，并且正确地对车载电源2011进行监控。
此外，由于本实施例中辨识/监控模块112是直接连接于车载20的车载电源系统201的正极及负极。因此，必须通过辨识/监控模块112中所包含的模拟转数字电路单元1123将读入的车载电源2011的电压做转换后再提供给控制单元1121，以进行电压的比对及辨识。也就是说，模拟转数字电路单元1123即是用来接收车载电源2011，并先进行模拟转数字的转换后再将转换后的信号提供给控制单元1121。而其中模拟转数字电路单元1123的设计可例如直接为模拟转数字转换器(ADC)的设计。
请再参考图2，为本发明具车载电源辨识/监控功能的电子装置的第二实施例方块图。如图所示，本实施例同样提供一种具车载电源2011辨识/监控功能的电子装置12，并且本实施例在运作方式及功能上大致与第一实施例相同，而不同的处仅在于，本实施例所设计的使用者操作接口1222是直接设置于电子装置12之中，并且直接连接于控制单元1221，以让使用者直接在车载20上即可进行操作设定，以及获得比对辨识结果。
而如图2所示，本实施例的电子装置12即包含了：电源模块121及辨识/监控模块122。而辨识/监控模块122则进一步包含了控制单元1221、使用者操作接口1222及模拟转数字电路单元1223。而本领域技术人员应可了解在电子装置12中，为了让使用者操作接口1222得以顺利运作，更进一步会设计有进行显示及输入等相关装置(如：触控荧幕装置)(图未示)，以提供使用者直接进行操作设定，以及获得比对辨识结果，甚至是接收警示信号等作用。
此外，本发明更可提供一个实施例，用以结合第一实施例及第二实施例的设计，如此一来让电子装置的使用者操作接口不仅设在应用系统中，更也直接设置于电子装置。于是，电子装置即可同时接收远端控制以及车载中的直接控制，而比对辨识结果以及警示信号等也可同时提供给相关的人员得知。
请参考图3，为本发明车载电源辨识/监控方法的实施例流程图。如图所示，本发明提供一种车载电源辨识/监控方法，是应用于电子装置对车载所输出的车载电源的辨识及监控，该辨识/监控方法的步骤包括：首先，进行检测车载是否启动(S301)，若检测结果为否，则表示目前车载尚未启动运行，于是便持续执行步骤(S301)，直到检测到车载启动。而在车载启动时，便进行确认读取操作电压范围(S303)，以读取在电子装置中所储存的操作电压范围的设定，并且再取得该车载启动时所产生的车载电源的电压电平(S305)。
接着，将车载电源的电压电平比对所述多组操作电压范围，以比对车载电源的电压电平是否存在于任何一组操作电压范围(S307)。若比对结果为是，则表示目前所取得的车载电源的电压电平是符合其中的设定的操作电压范围，于是便可辨识出该车载电源所属的车载电源系统(S309)，也就是说，可以辨识出车载电源实际上是由何种车载电源系统所输出。此时，即可通过显示而让使用者得知所使用的电子装置目前是应用于何种车载的车载电源系统。
之后，便可再紧接着执行符合步骤(S309)所辨识出的车载电源系统的监控程序(S311)，以在正确的范围之下进行监测车载电源的电压电平是否小于所属的车载电源系统的操作电压范围的最小值(S313)。若步骤(S313)的监测结果为否，则表示目前车载电源的电压电平是属于正常运作的状态，于是便可正常进行电子装置的运作；反之，若步骤(S313)的监测结果为是，以表示目前车载电源的电压电平已经小于所属的该操作电压范围的最小值，属于出现异常状况，于是便会产生警示信号，并进而关闭电子装置中的电源模块(S315)，以避免影响车载电源系统的电池电压过放电。
而同样的，在步骤(S307)的比对结果为否的情形下，即表示目前所取得的车载电源的电压电平并未存在于所有设定的操作电压范围之中，于是为避免影响车载电源系统，也同样进行步骤(S315)以产生警示信号，并进而关闭电源模块。而在关闭电源模块之后，整个电子装置便会再回复至步骤(S301)，以进行检测车载是否启动，以及进行接续的动作流程。
最后，为了更进一步说明本发明的应用，以下再列举一个应用实例来进行说明。假设本发明是应用于物流配送系统，而电子装置即是设计为全球定位系统(GPS)模块，以安装于货车上使用，藉以让主机系统端得以监控各货车的路线及状况。然而，由于不同的货车，其使用的车载电源系统是有所差异(大部分可分为12伏特及24伏特)，于是若此全球定位系统模块要从原本12伏特的货车换成安装于24伏特的货车上时，本实施例的全球定位系统模块便可以自动检测到目前所搭载的货车所使用的车载电源系统的种类，进而使用该车载电源系统的操作电压范围来进行监控，以不致于在24伏特车载电源系统下仍使用12伏特的操作电压范围来监控运作，以避免造成车载电源系统产生过放电的情形。
此外，若搭载全球定位系统模块的货车所输出的车载电源在监控程序之下发生异常时，便会产生警示信号以通过无线方式回传给主机系统端的使用者操作接口及/或直接于货车上的使用者操作接口进行提示，以方便提供相关人员进行确认货车的状况。除此之外，在回传警示信号之后，更会进行关闭全球定位系统模块的电源供应，以避免影响货车的车载电源系统。
综上所述，本发明除了在电子装置中使用供应宽范围电压的电源模块之外，再经由精简的硬件线路以及软件程序的设计，以达到自动辨识所搭载的车载的车载电源系统的目的，并且通过电子装置本身更得以正确地监控车载电源的使用状况，使搭配本发明电子装置的车载不会因此造成本身电池的电压过放电，而影响车载的电池的使用寿命或造成车载的引擎无法发动。此外，对于电子装置的制造厂商而言，其中的电源模块更可以直接进行共用，而不需分别针对不同的车载的车载电源系统而更改硬件线路，足以有效降低库存成本。
但是，以上所述仅为本发明的具体实施例的详细说明及附图而已，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的权利要求为准，任何本领域技术人员在本发明的领域内可轻易考虑到的变化或修饰均可涵盖在以下本发明所界定的权利要求范围内。