专利名称：具有报警功能的智能车载电池及配置该智能电池的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有报警功能的智能车载电池、配置该电池的车辆及监 测方法。
背景技术：
目前,越来越多的车辆上都配置了防盗系统。防盗系统通常由振动传感器 或电压传感器、控制器和报警喇叭组成。即将实行的汽车防盗法规更是要求 汽车必须安装独立的防盗告警喇叭。当这种防盗系统处于工作的状态时，一 旦有人敲窗、强行移动汽车或没用钥匙开门时，振动传感器或电压传感器就 会分别检测到车辆的振动或电压的降低，控制器就会向报警喇叭发出报警信 号，报警喇叭就会发出报警声音以制止盗窃行为。这种防盗系统通常是与车 载电池通过电线相连， 一旦切断电线，防盗系统就不能正常工作，从而失去 防盗的功能。为了提高防盗系统的安全性能，许多汽车的防盗喇叭采用了备 用电源系统，但是这样会大大增加防盗系统的成本，并使汽车结构变得更加 复杂。
为了解决这个问题，有人将报警喇叭置于车载电池内，车载电池为其提 供电源。在这种情况下，要想切断报警喇叭与电池之间的连接，就先要打开 电池，这样必然要花费更多的时间，盗车人由于时间不够就会放弃盗车。这
样就增加了防盗系统的安全性。日本公开号为特开2002-193074，名称为"车 辆用防盗装置内藏型电池"的专利申请公开说明书就公开这样的一种技术。 该技术将传感器和报警喇叭均置于车载电池的壳体内，并以车载电池作电源， 从电池的外部看不到报警喇叭及传感器。当传感器检测到振动或电压的降低，报警喇叭就会发出报警声音。然而这种内藏于车载电池内的防盗系统无法对 车载电池自身的状态进行监测，为了监测车载电池自身状态，必须另外建立 电池状态报警系统，这样又会增加制造成本。
为此需要提供一种改进了的具有报警功能的智能车载电池、配置该电池 的车辆及监测方法。
发明内容
本发明要解决的问题之一就是提供一种具有报警功能的智能车载电池， 该电池能对自身异常和车辆防盗系统触发的报警信号进行警报，同时又具有 较高的防盗性能，其成本又能有效降低。
本发明要解决的问题之二是提供一种监测车辆异常状态的方法，以便对 车辆异常状态进行更全面的监测。
本发明要解决的问题之三就是提供一种配置有具有报警功能的智能车载 电池的车辆，该车辆既具有较高的防盗性能，制造成本又相对较低。
为解决上述问题之一，本发明提供一种具有报警功能的智能车载电池， 其内集成报警装置，报警装置包括测量车辆实际电流值的电流检测单元； 控制器，控制器具有通信单元，用于接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防 盗系统发出的车辆报警信号；计算单元，用于计算点火钥匙位置对应的电流 阈值；控制器通过对实际电流值与电流阈值的比较判断车辆电流是否处于异 常状态，当车辆电流处于异常状态时或车辆防盗系统发出车辆报警信号时，控 制器发出警示信号；以及根据警示信号发出警报的警报发生单元。
由于每个点火钥匙位置对应的最大和最小的电流阈值是确定的，但实际 电流却是可变化的，因此可通过对对应钥匙点火位置的实际电流值与该位置 上的最大或最小的电流阈值的比较，判断车载电池状态的异常，这样当电池 遭到非法拆卸或车载电池状态异常，智能电池均会发出警报；控制器通过通 信单元还可接收外部防盗系统的报警信号，并通知警报单元发出相应警报；由于整个报警装置集成电池内部，从而提高了报警装置的安全性，不易遭到 破坏。 .
通信单元还用于接收各车载设备的状态信号；电流阈值包括:根据在点火 钥匙位置处于工作状态的各车载设备电流合计值所确定的最大电流阈值；当 实际电流值大于最大电流阈值时，控制器判断车辆电流处于异常状态。电流阈
值还包括当各车载设备处于非工作状态的电流合计值所确定的最小电流阈值; 当点火钥匙位于"OFF"、 "ACC"、 " ON"位置、在各车载设备处于非工作状 态时，'如果实际电流值大于最小电流阈值时，控制器判断车辆电流处于异常 状态。如果实际电流值等于零时，控制器判断车辆电流处于异常状态。
为解决上述问题之二，本发明提供一种监测车辆状态异常的方法，其包 括如下步骤测量车辆的实际电流值；接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防盗 系统的报警信号；计算对应车辆点火钥匙位置的电流阈值；通过对实际电流值 与电流阈值的比较判断车辆电流的异常；当车辆电流异常或收到车辆防盗系 统的报警信号时，发出警报。通过对车辆电流变化的比较，可更全部地监测到 车辆的异常状态。
作为本发明监测车辆异常状态的方法的一个优选实施例，点火钥匙位置包 括"OFF"、 "ACC "、 " ON"和"START"位置。该方法还包括接收车辆各 车载设备的状态信号的步骤。电流阈值包括根据在点火钥匙位置处于工作状 态的各车载设备电流合计值所确定的最大电流阈值；当实际电流值大于最大 电流阈值时，车辆电流处于异常状态。电流阈值还包括当各车载设备处于非工 作状态的电流合计值所确定的最小电流阈值；当点火钥匙位于"OFF"、 "ACC"、 " ON"位置、在各车载设备处于非工作状态时，如果实际电流值 大于最小电流阈值时，所述车辆电流处于异常状态。如果实际电流值等于零 时，车辆电流处于异常状态。
为解决上述问题之三，本发明提供一种配置有具有报警功能的智能车载 电池的车辆，其中智能车载电池内集成报警装置，报警装置包括测量车辆实际电流值的电流检测单元；控制器，控制器具有通信单元，用于接收车 辆点火钥匙位置信号和车辆防盗系统发出的车辆报警信号；计算单元，用于 计算点火钥匙位置对应的电流阈值；控制器通过对实际电流值与电流阈值的 比较判断车辆电流是否处于异常状态，当车辆电流处于异常状态时或车辆防 盗系统发出车辆报警信号时，控制器发出警示信号；以及根据警示信号发出警 报的警报发生单元。
下面结合附图详细说明本发明,其作为本说明书的一部分，通过实施例来 说明本发明的原理，本方明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会 变得一目了然。
图1为本发明具有报警功能的智能车载电池一个优选实施例的功能框
图2为图1所示实施例的控制原理图3显示车辆上各车载设备分别处于工作和非工作状态的电流值；
图4显示不同点火钥匙位置各车载设备可能的工作状态；
图5为点火钥匙位置图6为图1所述实施例的工作流程图7为图6所示报警功能处理模块的工作流程图。
具体实施例方式
图1和图2分别为本发明具有报警功能的智能车载电池一个优选实施例 的功能框图和控制原理图。如图l、图2所示，具有报警功能的智能车载电池 10内集成报警装置，报警装置包括测量车辆实际电流值的电流检测单元11， 控制器12，控制器12具有通信单元123，用于接收车辆点火钥匙位置信号、 车辆防盗系统发出的车辆报警信号以及各车载设备的状态信号；计算单元121，用于计算对应每个点火钥匙位置的电流阈值；控制器12通过比较实际 电流值与电流阈值判断车辆电流是否异常，当车辆电流处于异常状态或所述 车辆防盗系统发出所述车辆报警信号时，控制器12发出警示信号；根据控制
器12的警示信号发出警报声音的警报发生单元13。
报警装置集成在车载电池10的内部，从车载电池10的外部看不到报警 装置。电流检测单元ll为电流传感器，其置于车载电池10的正极B+32上； 控制器12分别与车载电池10的正极B+32和负极B-31相连；通信单元123 为串行输入输出接口，该接口接有信号线21，信号线包括输入信号号212和 输出信号线211;警报发生单元13为报警喇叭；控制器12上还设有报警喇叭 输出控制接口 122;报警喇叭13则通过喇叭输出控制接口 122与控制器12相 连。另外，该智能车载电池10上还设有一根信号屏蔽线22，其与电池10的 负极B-31相连。当然在其它实施例中，警报发生单元也可是显示装置。
图3显示车辆上各车载设备的工作和非工作状态的电流值。图中， Sl......S13分别表示车辆上各车载设备处于工作状态(ON)时的电流值，即最大
电流值。Sl-0......S13-0则表示各车载设备处于非工作状态(OFF)时的电流值，
即暗电流值。
图4显示不同点火钥匙位置各车载设备可能的状态。在本实施例中，如图 5所示点火钥匙有以下四种不同的位置
OFF位置车辆电源被切断的状态，在这种状态下，电动椅、车前灯、前 雾灯、、后雾灯等车载设备仍然可以被接通；
ACC位置发动机停止状态，在这种状态下，汽车音响、电动椅、车前 灯、前雾灯、后雾灯等车载设备仍然可以被接通；
ON位置发动机工作状态，在这种状态下，起动机以外所有的车载设备 都可以被接通；
START位置发动机开始起动状态，在这种状态下，只有起动机被接通。 当松开手以后，会自动回到"ON"位置。图6为上述实施例中报警装置的工作流程图。如图所示，报警装置起动 后首先进行自我诊断(步骤601)，即检查计算单元121内的内存所存储的数 据，计算单元内存储有各车载设备处于工作状态时的电流值(最大电流值)和处 于非工作状态的电流值(暗电流值)；然后控制器12通过串行输入输出接口与 ，界建立通讯联系，以获取信号(步骤602);控制器12与外界建立通讯后， 执行报警功能处理(步骤603);然后控制器12通过其内的计算单元计算车载 电池的电量(步骤604);控制器12将计算的有关车载电池电量的参数(电压、 电流或负荷)通过输出信号线211发送到车辆显示装置，以显示电池参数的相 应信息，以便驾驶人员可直观的了解车载电池的状况(步骤605);然后报警 装置开始新一轮的循环。
图7为图6所示报警功能处理模块603的工作流程图。
步骤701是测量车辆实际电流值Ireal。
步骤702是通过输入信号线212可接收车辆防盗系统发出的车辆报警信 号、有关点火钥匙位置的信号及车载设备的状态信号(工作状态/非工作状 态)。防盗系统发出来的车辆报警信号可以是振动信号，当然在其它实施例中 也可是电流信号或电压信号。
步骤703是根据点火钥匙位置信号和车载设备的状态信号计算最大电流 阈值Imax和最小电流阈值Imin。例如，当点火钥匙处于"ACC"位置，控制 器12通过串行输入输出接口 123接收到车前灯处于"ON"的工作状态，从 图3中可以得到这时的最大电流值为S5，则计算单元计算出最大电流阈值 Imax=S5X( 1+ a%),这里a。/。为最大电流值的基础上增加的裕量(比如5%)。当 点火钥匙处于"ACC"位置，车前灯和前雾灯均处于"ON"的工作状态时， 这时最大电流阈值应为S5X(l+a%)+S6X(l+a%)。依次类推...
在各车载设备处于非工作状态时，此时的电流值应为各车载设备的暗电流 的总和(Sl-0+…+S13-0)。这时最小电流阈值为在暗电流值的基础上再增加 b。/o(比如5%)的裕量，艮卩Imin=(Sl-0+...+S13-0) X(l+b%)。当然在其它实施例中，也可增加其它百分比的裕量，裕量a。/。和by。可以通过实验测定，可以相 同也可以不同。
步骤704是判断是否有车辆报警信号。有车辆报警信号时则执行步骤711, 控制器12发出警示信号。没有车辆报警信号时，则执行步骤705。
步骤705是判断延迟时间是否结束，这里的延迟时间目的是等待车辆电 流处于稳定状态。该延迟时间可以通过实验测定，不同的点火钥匙位置可以 设定相同或不同的时间。当判断延迟时间没有结束时，执行步骤604;当判断 延迟时间结束时，则执行步骤706。
步骤706是判断实际电流值Ireal是否大于或等于最大电流阈值Imax。当 Ireal大于或等于Imax时，则车辆电流处于异常状态，执行步骤711,控制器 12发出警示信号。当Ireal小于Imax时，执行步骤707。
步骤707是判断点火钥匙是否处于"OFF"、 "ACC"或"ON"位置。当 处于其中之一位置时，执行步骤708;否则执行步骤604。
步骤708是根据各车载设备状态信号判断各车载设备是否处于非工作状 态。当各车载设备处于非工作状态时，执行步骤709;否则执行步骤604。
步骤709是判断实际电流值Ireal是否大于或等于最小电流阈值Imin。当 Ireal大于或等于Imin时，则车辆电流处于异常状态，执行步骤711，控制器 12发出警示信号。当Ireal小于Imin时，执行步骤710。
步骤710是判断实际电流值Ireal是否等于0。当Ireal等于O时，则车辆 电流处于异常状态，执行步骤711，控制器12发出警示信号。否则，执行步 骤604。
步骤711是执行后，报警喇叭13会发出不同的报警声音。当车辆电流异 常时，报警喇叭13发出不连续的报警声音；当车辆防盗系统触发报警喇叭13 发出报警声音时，报警喇叭13发出连续的报警声音。这样可从报警声音的不 同区别出报警的原因。
本发明同时还提供一种监测车辆异常状态的方法。该监测方法包括如下步骤测量车辆的实际电流值；接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防盗系统的 报警信号；计算对应车辆点火钥匙位置的电流阈值；通过对实际电流值与电流 阈值的比较判断车辆电流的异常；当车辆电流异常或收到车辆防盗系统的报 警信号时，发出警报。作为本发明监测车辆异常状态的方法的一个优选实施 例，其工作流程同图7，由于上面已经对图7作出详细的说明，因此此处不再 赘述。
本发明同时还提供一种配置有具有报警功能的智能车载电池的车辆，其 中智能车载电池内集成报警装置。作为其一优先实施例，参见图l、图2，该 车辆所配置的具有报警功能的智能车载电池10内集成报警装置，报警装置包 括测量车辆实际电流值的电流传感器ll;与车载电池10的电极31、 32相 连的控制器12，控制器12具有串行输入输出接口123，用于接收车辆点火 钥匙位置信号、车载设备状态信号和车辆防盗系统发出的车辆报警信号；计 算单元121，用于计算对应每个点火钥匙位置的最大和最小的电流阈值；控制
器12通过对对应点火钥匙位置的实际电流值与该位置上的最大、最小的电流 阈值的比较判断车辆电流是否异常，控制器12针对车辆电流异常或车辆报警 信号发出对应警示信号；根据控制器12的警示信号发出报警声音的报警喇叭 13。另外，该智能车载电池10上还设有一根信号屏蔽线22，其与电池10的 负极B-31相连。报警装置集成在车载电池10的内部，从车载电池10的外部 看不到报警装置。其中，电流传感器ll置于车载电池10的正极B+32上，并 将测量到的实时电流值发送给控制器12;控制器12则分别与车载电池10的 正极B+32和负极B-31相连;控制器12的通信接口 123为串行输入输出接口 ， 该接口接有信号线21，信号线21又包括输出信号线211和输入信号线212; 控制器12上还设有喇叭输出控制接口 122;报警喇叭13则通过喇叭输出控制 接口 122与控制器12相连。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权 利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1. 一种具有报警功能的智能车载电池，其内集成报警装置，其特征在于，所述报警装置包括测量车辆实际电流值的电流检测单元；控制器，所述控制器具有通信单元，用于接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防盗系统发出的车辆报警信号；计算单元，用于计算所述点火钥匙位置对应的电流阈值；所述控制器通过对所述实际电流值与所述电流阈值的比较判断车辆电流是否处于异常状态，当车辆电流处于异常状态时或所述车辆防盗系统发出所述车辆报警信号时，所述控制器发出警示信号；以及根据所述警示信号发出警报的警报发生单元。
2. 按照权利要求1所述的具有报警功能的智能车载电池，其特征在于 所述点火钥匙位置包括"OFF"、 "ACC "、 " ON"和"START"位置。
3. 按照权利要求2所述的具有报警功能的智能车载电池，其特征在于 所述通信单元还用于接收各车载设备的状态信号；所述电流阈值包括根据在 所述点火钥匙位置处于工作状态的各车载设备电流合计值所确定的最大电流 阈值；当所述实际电流值大于所述最大电流阈值时，所述控制器判断车辆电流 处于异常状态。
4. 按照权利要求3所述的具有报警功能的智能车载电池，其特征在于-所述电流阈值还包括当各车载设备处于非工作状态的电流合计值所确定的 最小电流阈值；当所述点火钥匙位于"OFF"、 "ACC"、 " ON"位置、在各车 载设备处于非工作状态时，如果所述实际电流值大于所述最小电流阈值时，所述控制器判断车辆电流处于异常状态。
5. 按照权利要求4所述的具有报警功能的智能车载电池，其特征在于 如果所述实际电流值等于零时，所述控制器判断车辆电流处于异常状态。
6. 按照权利要求1 5任一个所述的具有报警功能的智能车载电池，其特征在于所述警报发生单元发出的警报声音为多种。
7. 按照权利要求6所述的具有报警功能的智能车载电池，其特征在于 当车辆电流异常时，所述警报发生单元发出的报警声音为不连续的声音；当 车辆防盗系统触发所述警报发生单元发出警报声音时，所述警报发生单元发 出的警报声音为连续的声音。
8. —种监测车辆异常状态的方法，其特征在于包括如下步骤 测量车辆的实际电流值；接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防盗系统的报警信号； 计算对应所述车辆点火钥匙位置的电流阈值； 通过对所述实际电流值与所述电流阈值的比较判断车辆电流的异常; 当所述车辆电流异常或收到所述车辆防盗系统的报警信号时，发出警报。
9. 按照权利要求8所述的监测车辆异常状态的方法，其特征在于所述 点火钥匙位置包括"OFF"、 "ACC "、 " ON"和"START"位置。
10. 按照权利要求9所述的监测车辆异常状态的方法，其特征在于还包 括接收所述车辆各车载设备状态的信号的步骤；所述电流阈值包括根据在所 述点火钥匙位置处于工作状态的各车载设备电流合计值所确定的最大电流阈值；当所述实际电流值大于所述最大电流阈值时，所述车辆电流处于异常状态。
11. 按照权利要求10所述的监测车辆异常状态的方法，其特征在于所 述电流阈值还包括当各车载设备处于非工作状态的电流合计值所确定的最 小电流阈值；当所述点火钥匙位于"OFF"、 "ACC"、 " ON"位置、在各车载 设备处于非工作状态时，如果所述实际电流值大于所述最小电流阈值时，所 述车辆电流处于异常状态。
12. 按照权利要求11所述的监测车辆异常状态的方法，其特征在于如 果所述实际电流值等于零时，所述车辆电流处于异常状态。
13. —种配置具有报警功能的智能车载电池的车辆，所述智能车载电池内 集成报警装置，其特征在于，所述报警装置包括测量车辆实际电流值的电流检测单元； 控制器，所述控制器具有通信单元，用于接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防盗系统发出的车 辆报警信号；计算单元，用于计算所述点火钥匙位置对应的电流阈值；所述控制器通过对所述实际电流值与所述电流阈值的比较判断车辆电 流是否处于异常状态，当车辆电流处于异常状态时或所述车辆防盗系统发出所述车辆报警信号时，所述控制器发出警示信号；以及 根据所述警示信号发出警报的警报发生单元。
全文摘要
本发明公开了一种具有报警功能的智能车载电池，其内集成报警装置，报警装置包括测量车辆实际电流值的电流检测单元；控制器，控制器具有通信单元，用于接收车辆点火钥匙位置信号和车辆防盗系统发出的车辆报警信号；计算单元，用于计算点火钥匙位置对应的电流阈值；控制器通过对实际电流值与电流阈值的比较来判断车辆电流是否处于异常状态，当车辆电流处于异常状态时或车辆防盗系统发出车辆报警信号时，控制器发出警示信号；以及根据警示信号发出警报的警报发生单元。该电池能同时根据自身的异常和外部防盗报警信号发出相应的报警声音。本发明同时还提供一种配置具有报警功能的智能车载电池的车辆和监测车辆异常状态的方法。
文档编号B60R25/10GK101468640SQ200710032890
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者潘朝晖 申请人:东风汽车有限公司