本公開的多個方面提供了與各種電池充電應(yīng)用相關(guān)的低功率接近電路(或者裝置)。

背景

cavanaugh的美國專利no.8,305,033(“033專利”)公開了一種適合用于與車載交通工具充電器一起使用的接近檢測電路，車載交通工具充電器諸如但不限于在混合交通工具和混合電動交通工具內(nèi)使用的充電類型，以便在對于車載充電器沒有必要或否則不期望測試對于用于將車載充電器連接到充電站或其他電流源的電線組件或其他連接的連接時的時間段期間方便電流保存。

概述

提供了一種包括檢測電路的接近檢測裝置。檢測電路被配置成接收指示第一電壓電平的接近信號和指示第二電壓電平的參考信號，并且在預(yù)先確定的間隔處接收喚醒信號。檢測電路還被配置成響應(yīng)于喚醒信號將第一電壓電平與第二電壓電平進行比較，并且基于第一電壓電平與第二電壓電平的比較，生成指示外部電源電耦合至交通工具以對交通工具中的一個或多個電池充電的第一輸出。

提供了一種包括事件儲存電路和檢測電路的接近檢測裝置。事件儲存電路被配置成指示外部電源耦合至交通工具。檢測電路被配置成接收指示第一電壓電平的接近信號和指示第二電壓電平的參考信號，并且在預(yù)先確定的間隔處接收喚醒信號。檢測電路還被配置成響應(yīng)于喚醒信號將第一電壓電平與第二電壓電平進行比較，并且響應(yīng)于將第一電壓電平與第二電壓電平進行比較，向事件儲存電路提供指示外部電源電耦合至交通工具以對交通工具中的一個或多個電池充電的第一輸出。

提供了一種包括觸發(fā)器電路和檢測電路的接近檢測裝置。檢測電路被配置成接收指示第一電壓電平的接近信號和指示第二電壓電平的參考信號，以在預(yù)先確定的間隔處接收喚醒信號。檢測電路還被配置成響應(yīng)于喚醒信號將第一電壓電平與第二電壓電平進行比較，并且響應(yīng)于將第一電壓電平與第二電壓電平進行比較，向觸發(fā)器電路提供指示外部電源電耦合至交通工具以對交通工具中的一個或多個電池充電的第一輸出。

附圖簡述

在所附權(quán)利要求中特別指出本公開的實施例。然而，通過結(jié)合附圖參考下面的詳細(xì)描述，各種實施例的其它特征將變得更明顯并且將被最好地理解，其中：

圖1描繪了根據(jù)一個實施例的用于提供低功率接近檢測的裝置；

圖2描繪了根據(jù)一個實施例的對應(yīng)于到事件儲存電路的各種信號輸入的各種波形的圖示；

圖3描繪了根據(jù)一個實施例的生成用于微處理器的喚醒事件的波形的圖示；并且

圖4描繪了根據(jù)一個實施例的向裝置提供的各種波形的圖示。

詳細(xì)描述

根據(jù)要求，在本文中公開了本發(fā)明的詳細(xì)的實施例；然而應(yīng)理解的是，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的可以以各種形式和可選形式體現(xiàn)的示例。附圖未必按比例繪制；一些特征可能被放大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在本文中公開的特定的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制性的，而是僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式使用本專利的代表性基礎(chǔ)。本公開的實施例通常提供了多個電路、電氣設(shè)備以及至少一個控制器。對電路、至少一個控制器和其它電氣設(shè)備及由每個電路、控制器和電氣設(shè)備提供的功能的所有的引用并非旨在被限于只包括在本文中示出和描述的內(nèi)容。雖然特定的標(biāo)簽可被分配到所公開的各種(多個)電路、(多個)控制器和其它電氣設(shè)備，然而這樣的標(biāo)簽并非旨在限制對于各種(多個)電路、(多個)控制器和其它電氣設(shè)備的操作的范圍。這種的(多個)電路、(多個)控制器和其它電氣設(shè)備可基于所期望的特定類型的電氣實現(xiàn)而彼此組合和/或以任何方式分離。

應(yīng)認(rèn)識到，如在本文中公開的任何控制器可包括任意數(shù)量的微處理器、集成電路、存儲器設(shè)備(例如，閃存、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可編程只讀存儲器(eprom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)或其中的其它適當(dāng)變型)以及彼此共同協(xié)作來執(zhí)行本文公開的(多個)操作的軟件。另外，如所公開的任何控制器利用任意一個或多個微處理器來執(zhí)行在非暫時性計算機可讀介質(zhì)中體現(xiàn)的計算機程序，該計算機程序被編程以執(zhí)行如所公開的任意數(shù)量的功能。此外，如在本文中提供的任何控制器包括殼體和位于殼體內(nèi)的各種數(shù)量的微處理器、集成電路和存儲器設(shè)備((例如，flash，隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可編程只讀存儲器(eprom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom))。如所公開的(多個)控制器還包括基于硬件的輸入端和輸出端，以分別用于從如在本文中討論的其他基于硬件的設(shè)備接收數(shù)據(jù)和向如在本文中討論的其他基于硬件的設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。

當(dāng)電線組件插入交通工具(并且到外部電源)以使得交通工具電池能夠充電時，接近檢測電路檢測電線組件的存在。一旦接近檢測電路檢測到電線組件插入到交通工具，則接近檢測電路生成輸出以向交通工具指示該交通工具可以接收來自在住宅處的、商業(yè)機構(gòu)處的或者其他充電系統(tǒng)處的交流電源的電力。在電線組件沒有插入或者可操作地連接至交通工具以使得電池能夠充電的某些時刻，有必要間歇地為接近檢測電路提供電力，使得在交通工具中的其他控制器和電氣設(shè)備處于休眠模式中時，接近檢測電路能監(jiān)測電線組件的存在。因此，這種在交通工具處于休眠模式的同時為接近檢測電路提供電力的情況可以消耗大量的靜態(tài)電流并且消耗在交通工具上的一個或多個電池上儲存電力。因此，可能需要在保持低靜態(tài)電流以在電池沒有被充電的某些時刻減緩電池的功耗的同時，提供檢測電線組件的對能量來源和交通工具的接近或者物理連接的低接近檢測電路。

圖1描繪了根據(jù)一個實施例的用于提供在交通工具12中的低功率接近檢測的裝置10。裝置10包括檢測電路14、保持電路16、事件儲存電路18和脈沖生成器電路20。開關(guān)22可操作地連接至檢測電路14。開關(guān)22提供了信號proximity，該信號proximity指示電線組件21是否耦合至交通工具12以及是否耦合至交通工具的外部電源23以用于為交通工具12中的一個或多個電池53充電。電線組件21可以是便攜的，或者可以被安裝為接近于在機構(gòu)上的或者在機構(gòu)周圍的電氣插座以用于調(diào)節(jié)來自電氣插座的電力并且用于為交通工具12中的一個或多個電池53提供調(diào)節(jié)的電力。

檢測電路14包括多個電阻器24a-24n、比較器26以及至少一個電容器28。將信號wake_up提供給檢測電路14，以用于在預(yù)先確定的間隔處提供電壓。通常，檢測電路14并不是當(dāng)交通工具12處于關(guān)斷狀態(tài)(例如，交通工具點火裝置關(guān)斷)時的全部時間(或者連續(xù)地)都被供電。在一個示例中，每256ms，信號wake_up被應(yīng)用一次，并且可以被應(yīng)用400μs的周期。這種情況幫助在交通工具12處于關(guān)斷狀態(tài)時降低在裝置10處的電流消耗。裝置10可以從包括集成定時器和喚醒選通感測能力的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(“sbc”)提供信號wake_up。sbc可以位于裝置10中或者可以放置在交通工具12中的電子交通工具控制器中。

當(dāng)操作者將電線組件21連接到交通工具12以及連接到交通工具12的外部電源23的時候，開關(guān)22向比較器26提供信號proximity上的低電壓。在比較器26采用信號wake_up上的高電壓被選通的時候(例如，當(dāng)交通工具12處于休眠模式或者處于喚醒模式的時候，電力在預(yù)先確定的間隔處被應(yīng)用)，比較器26將低電壓(或者電壓電平)(參見比較器26上的引腳3)與如由信號vref_wake提供的參考電壓(或者具有另一電壓電平的參考信號)(參見比較器26上的引腳4)進行比較。信號vref_wake源自信號wake_up，并且被布置在與信號wake_up不同的電壓電平處。分壓器(未顯示)被布置成在與信號wake_up不同的電壓處提供信號vref_wake。如果比較器26確定低電壓小于參考電壓，那么比較器26輸出高輸出(例如，5v)。檢測電路14的引腳輸出端30向保持電路16提供了高輸出。

當(dāng)操作者斷開電線組件21與交通工具12的連接和/或斷開電線組件21與交通工具12的外部電源23的連接的時候，開關(guān)22向比較器26提供信號proximity上的高信號。在比較器26采用信號wake_up上的高電壓選通的時候(例如，電力在預(yù)先確定的間隔處被應(yīng)用，這降低靜態(tài)電流)，比較器26將高電壓(參見比較器26上的引腳3)與如由信號vref_wake提供的參考電壓(參見比較器26上的引腳4)進行比較。如果比較器26確定高電壓大于參考電壓，那么比較器26輸出低輸出(例如，0v)。檢測電路14的引腳輸出端30向保持電路16提供低輸出。通常，在電線組件21連接至交通工具12并且連接至外部電源23的時刻，開關(guān)22轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┑洼敵?，并且檢測電路14轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁└咻敵觥Ｔ陔娋€組件斷開與交通工具和/或外部電源的連接的時刻，開關(guān)22轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁└咻敵觯⑶覚z測電路14轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┑洼敵觥?/p>

保持電路16包括二極管電路32。在一個示例中，二極管電路32可以是肖特基二極管。事件儲存電路18包括觸發(fā)器電路34、電阻器36a-36n、電容器38a-38n以及二極管電路41。在一個示例中，觸發(fā)器電路34可以是d觸發(fā)器。保持電路16被配置成將從檢測電路14接收的輸出保持一段時間，以使得觸發(fā)器電路34能夠接收wake_up上的高電壓，以喚醒觸發(fā)器電路34，使得觸發(fā)器電路34從檢測電路14接收輸出。輸入(或者時鐘信號)被提供給觸發(fā)器電路34(例如，在觸發(fā)器電路34的輸入端1(或者clk)處)，以檢測輸入端“d”的狀態(tài)。二極管電路41確保對于被提供給觸發(fā)器電路34的輸入端1的時鐘信號的急劇的下降時間和緩慢的上升時間。因為時鐘信號可以緩慢，所以觸發(fā)器電路34可容易受到時鐘信號的下降沿的重新采樣的影響(即，對于上升沿觸發(fā)的觸發(fā)器電路34)。

通常，時鐘信號數(shù)據(jù)(例如，在觸發(fā)器電路34處從引腳輸出端30和保持電路16接收的(如在輸入端“d”處接收的)數(shù)據(jù))是在上升沿上。保持電路16確保在時鐘信號的上升沿到達(dá)觸發(fā)器電路34處的輸入端clk之前，提供給觸發(fā)器電路34處的輸入端d的數(shù)據(jù)是存在的，并且保持電路16還確保在時鐘信號轉(zhuǎn)低之后，提供給輸入端d的數(shù)據(jù)是有效地。例如，保持電路16將來自檢測電路14的輸出儲存一段時間，以確保事件儲存電路18根據(jù)喚醒而能夠在開關(guān)22斷開連接(例如，沒有執(zhí)行交通工具充電)或者開關(guān)22連接(例如，執(zhí)行交通工具充電)的時候從檢測電路14接收(或者檢測)輸出。例如，保持電路16在時鐘信號的上升沿和下降沿二者期間均維持向輸入端“d”提供的狀態(tài)信息，以確保觸發(fā)器電路34在觸發(fā)器電路34的“q”處提供有效輸出。在這種情況下，觸發(fā)器電路34保持來自檢測電路14的輸出，并且觸發(fā)器電路34并不重新觸發(fā)相同事件。因為觸發(fā)器電路34并不重新觸發(fā)相同事件(即，輸出端q保持在相同電平處直至電線組件31斷開連接)，所以這種情況降低了靜態(tài)電流消耗。

脈沖生成器電路20包括二極管電路40、多個電容器42a-42n和電阻器44。在一個示例中，二極管電路40可以是肖特基二極管。脈沖生成器電路20的電容器42a(或者旁路電容器)可操作地耦合至觸發(fā)器電路34的輸出端，這使得觸發(fā)器電路34能夠僅在開關(guān)22從閉合到打開或者從打開到閉合的轉(zhuǎn)變時消耗電流。通常，在檢測電路14的輸出被供應(yīng)給保持電路16并且隨后被供應(yīng)給觸發(fā)器電路34的輸入端“d”處的時候，觸發(fā)器電路34接著向脈沖生成器電路20的電容器42a提供這種輸出(即，開關(guān)22或者接近檢測的狀態(tài))。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，電容器42a向二極管電路40提供了作為單脈沖而非恒定電平的來自觸發(fā)器電路34的輸出，因此這用于使事件儲存電路18的電流消耗最小化(或者降低靜態(tài)電流消耗)。脈沖生成器電路20向交通工具12中的一個或多個微處理器51提供輸出，如果觸發(fā)器電路34提供了高輸出(或者觸發(fā)器電路34的輸出端q是高的)，那么交通工具12正在充電。

通常，二極管電路40允許或?qū)崿F(xiàn)正脈沖生成。例如，當(dāng)觸發(fā)器電路34提供低輸出的時候，其余的二極管(即，放置在二極管電路40的上部的二極管)使電容器42a放電。來自二極管電路40的輸出被傳輸?shù)教峁┲芷谛赃x通同步感測的sbc的輸入端io_1(或者傳輸?shù)狡渌⑻幚砥?1)。電容器42n類似于電容器42a在于，在電線組件21被斷開連接而觸發(fā)器電路34提供了低輸出的時候，電容器42n提供了輸出(或者被放電)。反相緩沖器46(或者開關(guān))被提供以將負(fù)脈沖反相成正脈沖。

圖2描繪了根據(jù)一個實施例的對應(yīng)于到裝置10的各種信號輸入的各種波形以及對事件儲存電路的相應(yīng)影響的圖示120。如所顯示的，波形122對應(yīng)于在從開關(guān)22提供給檢測電路14時的信號proximity。波形124對應(yīng)于向事件儲存電路18的觸發(fā)器電路34的輸入端“d”處的信號。波形126對應(yīng)于向觸發(fā)器電路34的輸入端“clk”提供的信號(即，時鐘輸入或者時鐘信號)。波形128對應(yīng)于從觸發(fā)器電路34的輸出端“q”提供的信號。

如在點140處所示，開關(guān)22提供了從上升沿到下降沿的轉(zhuǎn)變。這種情況對應(yīng)于其中電線組件21耦合至交通工具12并且耦合至外部電源23以用于為交通工具12中的一個或多個電池53充電的情況。在點142處，來自檢測電路14的輸出變?yōu)楦?例如，比較器26輸出高輸出)，其接著被供應(yīng)給觸發(fā)器電路34的輸入端“d”。對于變?yōu)楦叩臅r鐘信號中的每個脈沖，提供給觸發(fā)器電路34的輸入端“d”的相應(yīng)輸入被記錄。如在波形128處可見的，一旦信號proximity從上升沿轉(zhuǎn)變到下降沿，觸發(fā)器電路34的輸出端“q”就變?yōu)楦摺?/p>

圖3描繪了根據(jù)一個實施例的為微處理器(未顯示)生成喚醒事件的波形的圖示150。如所顯示的，波形152對應(yīng)于如從開關(guān)22提供給檢測電路14的時候的信號proximity。通常，裝置10能夠檢測電線組件21的連接和斷開連接。正因如此，上升波形或者下降波形可被使用。例如，波形154對應(yīng)于在信號proximity從上升沿轉(zhuǎn)變到下降沿時在微控制器處的喚醒事件。如以上注意到的，在這個示例中的這一轉(zhuǎn)變對應(yīng)于開關(guān)22被閉合，其指示電線組件21已經(jīng)連接至交通工具12并且連接至外部電源23以用于對交通工具12充電的目的。

圖4描繪了根據(jù)一個實施例的向裝置10提供的各種波形的圖示200。如所見，信號wake_up在預(yù)先確定的間隔處為高，以對裝置10中的各個部分供電(或者選通)，以使得電流消耗最小化。在信號proximity上的點202處，可以看到從上升沿到下降沿的轉(zhuǎn)變。這種情況對應(yīng)于在電阻中的變化或者開關(guān)22被切換以反映電線組件21電耦合至交通工具12并且電耦合至外部電源23。點204對應(yīng)于在喚醒事件的時間的點(即，電線組件21連接至交通工具12并且連接至外部電源23)。檢測電路14檢測到事件并且提供高輸出，該高輸出在信號wake_up的下一個上升沿處在觸發(fā)器電路34的輸入端“d”處被接收到。觸發(fā)器電路34轉(zhuǎn)而在輸出端“q”上輸出上升沿(參見圖4中的信號q)。脈沖生成器電路20提供包括用于喚醒交通工具12中的一個或多個微處理器的電壓脈沖的信號io_1。一旦接近事件被檢測到(即，電線組件21連接至交通工具12并且連接至外部電源23)，則一個或多個微處理器喚醒交通工具12(或其他交通工具電子設(shè)備)，以發(fā)起充電會話。

如所示，信號q保持高，直至另一喚醒事件被檢測到(參見點206)。在圖示200上的點206之前，可以看到，信號proximity從下降沿轉(zhuǎn)變到上升沿。這種情況顯示，電線組件21已經(jīng)與交通工具12和/或外部電源23斷開連接。開關(guān)22傳輸示出以上指出的情況的信號proximity。檢測電路14檢測到事件并且提供低輸出，該低輸出在信號wake_up的下一個上升沿處在觸發(fā)器電路34的輸入端“d”處被接收到。觸發(fā)器電路34轉(zhuǎn)而在輸出端“q”上輸出下降沿(參見圖4中的信號q)。脈沖生成器電路20提供了包括用于警告在交通工具12中的一個或多個微處理器該交通工具不再被充電的電壓脈沖的信號io_1。

雖然上面描述了示例性實施例，但并非旨在這些實施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，在說明書中使用的詞句是描述而不是限制的詞句，以及應(yīng)理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做出各種改變。另外，各種實現(xiàn)實施例的特征可組合以形成本發(fā)明的另外的實施例。