专利名称：一种车载计算机硬盘和电池的保护方法
技术领域：
本发明涉及一种保护装置，特别涉及一种用于在汽车上含硬盘的设备中对硬 盘进行保护，并防止汽车电池耗尽电能的装置。 技术背景由于硬盘的巨大存储容量和存储内容的非易失性，开始应用在汽车上，比如 用作车载音视频系统的音视频节目的存储、行车记录仪和车内外监控等设备的信 息存储。硬盘是一个机电一体化的设备，其抗震性较弱，为了解决在不稳定环境 如车载颠簸环境中的应用， 一般都在硬盘内嵌入加速度传感器，在发生颠簸时能 够实时感知，及时控制磁头复位，防止颠簸等机械冲击造成的硬盘损伤。这解决 了硬盘在车载设备中的应用基础。但是这些含硬盘的车载设备在使用过程中，往往在停车时会出现未执行关机 操作，司机直接熄火断电，造成设备运行中直接断电，这样会对硬盘造成冲击， 一方面可能造成无法保证硬盘上缓冲区内数据全部写入硬盘的问题，另一方面硬 盘可能正在执行某些操作，突然断电会造成对硬盘的冲击，造成硬盘寿命的縮短。 根据硬盘厂商的资料，非正常关闭硬盘会縮短一半寿命。硬盘是车载设备的重要 模块，并占相当大的成本，硬盘损坏会造成严重的损失。另外硬盘内数据的价值 更是无法估计价值。为了延长硬盘的寿命,就必须解决汽车熄火断电对硬盘造成冲击问题。 一种 方式是把含硬盘车载设备直接使用电池供电，这样设备始终处于供电状态，不会 发生对硬盘的断电冲击。但是这样设备一直处于供电状态，忘记含硬盘车载设备 的关闭会造成汽车蓄电池长时间放电，造成电池耗尽，另外安全性也不高。 发明内容本发明的目的是提供一种在汽车断电前能够停止硬盘工作的控制方法，使硬 盘不至于受到断电的冲击，并防止车载设备在汽车熄火状态下长时间运行耗尽汽 车电池的电能。本发明针对如客车等大型汽车，根据汽车停车的操作顺序，通过检测电路信 号实现最终停止对车载设备供电前主动停止硬盘的工作。大型车辆在电池和各种汽车用电电路之间存在一个总闸开关，用于切断对整 个车辆的供电。汽车在停车时，首先是关闭点火开关，然后再关闭总闸开关。利 用点火开关先于总闸开关关闭的顺序，来实现在停止供电前控制硬盘停止工作。在硬盘车载设备中，增加一个点火开关通断检测单元，其连接线Live连接到 点火开关的ACC或ON输山，用来检测汽车是否熄火。含硬盘车载设备的电源电源的止极接入汽车电池和发电系统的正极，对于有 总闸开关的汽车则在总闸开关后接入，负极与车底盘连接，作为地与电池和发电 系统的负极连接。含硬盘车载设备在运行过程中，通断检测单元随时通过点火检测线Live监测 点火开关ACC或ON的电压，如果电压为高，表明点火开关接通，汽车处于运行状 态，则含硬盘车载设备继续正常运行。如果检测到点火检测线Live电压由高变低，则表明表明点火开关关闭，汽车 熄火。通断检测单元向控制单元的CPU或MCU发送汽车熄火消息。控制单元首先 停止硬盘的操作，命令硬盘磁头归位，然后停止其它功能单元的运行，最后指令 电源模块停止工作，整个设备关机或待机。其中关键点在于通过检测点火开关关 闭事件，立刻进行停止硬盘工作，在司机关闭总闸开关之前完成硬盘的磁头归位， 防止在关闭总闸开关时造成硬盘的损坏；并且使车载设备关机或待机，防止在没 有总闸开关的汽车或忘记关闭总闸开关的情况下耗尽汽车电池。车载设备也要求能够在停车状态下使用，因此要求车载设备能够在点火开关 处于关闭OFF状态时依靠汽车电池供电开机运行。在这种状态下可能发生忘记关 闭车载设备的情况，导致车载设备长时间运行，最终耗尽汽车电池。含硬盘车载 设备在开机启动时，通断检测单元检测点火开关ACC或ON的电压，如果电压为低， 则表明汽车处于熄火状态，车载设备则继续运行，并启动内部的计吋器。当计时 器计时到达设定的时间长度，车载设备则首先关闭硬盘运行使其磁头归位，然后 整个设备关机或待机。车载设备在汽车电池供电模式下运行期间，有可能汽车启动发动机，变为发 动机带动发电机供电，这种情况就不需要再到设定的时间间隔后关闭车载设备。 因此在通断检测单元(检测点火开关ACC或ON的电压由低变为高之后，车载设备 停止计时器，车载设备继续正常运行。如果以后再发生点火开关ACC或ON的电压 由高变为低，表明点火开关切换至关闭OFF位置，则首先停止硬盘的操作，命令 硬盘磁头归位，然后停止其它功能单元的运行，最后指令电源模块停止工作，整个设备关机或待机。
图1是汽车点火开关的开关位置示意图； 图2是车载设备构成示意图；图3是车载设备与汽车的供电链路结构示意图； 图4是进行硬盘保护的流程图；图5是在停车状态下启动含硬盘车载设备的工作流程图。
具体实施方式
参照附图对本发明的方法作以下详细的说明。如图1所示，汽车在不同状态下，点火开关钥匙实处不同的位置； 如图2所示，在含硬盘的车载设备中，在已有的控制单元、电源单元和其它 功能单元的基础上，增加通断检测单元。其中电源单元通过正极接口和负极接口 接入汽车供电系统，向设备内各单元供电。通断检测单元检测输入接口 Live上的 电压。如图3所示，在含硬盘车载设备安装到大型汽车上时，车载设备的正极接口 接入总闸开关之后，通过总闸开关与汽车电池和发电系统的正极连接，在没有总 闸开关的汽车上则直接与汽车电池和发电系统的正极连接。同时把点火开关的ACC或0N输出与含硬盘车载设备的通断检测单元的输入线 Live连接。实施例在运行过程中，有2种运行模式 模式l，如图4所示。在含硬盘车载设备启动后，通断检测单元不断检测Live线的电压，来判断点 火开关是否处于接通状态如果电压高，表明点火开关处于ACC或ON位置，处于 接通状态，则继续检测Live电压；如果电压低，表明点火开关处于OFF位置，处 于断开状态，说明司机准备停车，则通断检测单元向控制单元发送关闭消息。控制单元接收到来自通断检测单元的关闭消息后，首先停止对硬盘操作，并 指令磁头归位。由于硬盘停止操作和磁头归位很快，能够在司机关闭点火开关到 关闭总闸开关的之间的时间内完成，总闸开关的关闭不会对硬盘造成损坏。然后停止其它功能单元的运行，实现关机或待机。针对一些应用，要求在停车期间能够运行含硬盘车载设备，为了防止关闭总闸开关对硬盘的损害，同时防止在停车中含硬盘车载设备耗尽汽车电池，按照以下模式2过程实施，如图所示5。含硬盘车载设备启动，首先检查Live线上的电压，来确定点火开关是处于ACC 或0N接通状态，还是关闭状态。如果Live线电压高于设定阈值l，表明点火开关处于ACC或ON接通状态，则 继续检测Live线电压。在开机Live线电压为高的情况下，如果在运行过程中检 测到Live线电压低于设定的阈值，则表明汽车的点火开关关闭，车载设备首先执 行关闭硬盘的操作，然后关闭其它功能模块，实现关机或待机。既防止关闭总闸 开关时对硬盘的冲击，又能实现在无总闸开关车辆上设备的自动关机，防止在发 动机不开启情况下耗尽汽车电池。在含硬盘车载设备启动时，如果电压低于设定阈值，则表明定点火开关是处 于关闭状态，这时汽车的发动机处于熄火状态。在这种情况下，车载设备开始计 时，当到达设定时间时，则执行停止硬盘工作、停止其它功能模块，实现设备关 机或待机，防止把汽车的电池耗尽。在熄火状态下设备工作时，同时不断检测Live线电压，如果电压低于设定阈 值，表明汽车继续处于熄火状态，则继续计时和检测Live线电压。如果Live线 电压变为高，则表明点火开关处于ACC或ON接通状态，则停止计时，然后切换到 点火开关处于ACC或0N接通状态模式下进行Live线电压检测。如果Live线电压 持续为高，则设备持续运行，除非人为关机。如果发现Live线电压低于设定阈值 时，表明汽车点火开关从ACC或ON又处于关闭状态，则执行停止硬盘工作、停止 其它功能模块，实现设备关机或待机，防止在断开总闸开关时对硬盘的冲击。
权利要求
1、一种车载计算机硬盘和电池的保护方法，其特征在于，车载设备包括电源单元、控制单元、功能单元、硬盘和电压检测装置，通过通断检测单元监测点火开关的ACC或ON输出电压，作为作为停止硬盘工作和车载设备关机或待机的依据，保护步骤如下1)利用通断检测单元检测汽车点火开关的ACC或ON输出电压；2)依据点火开关的ACC或ON输出电压高低判断汽车运作状态；3)汽车点火开关由ON或ACC位置切换到OFF关闭位置时，通断检测单元检测电压从高降为低，则立刻停止对硬盘操作，指令硬盘磁头归位，然后车载设备关机或待机；4)汽车点火开关处于OFF关闭位置时，通断检测单元检测到电压为低，车载设备开机运行，并启动内部计时器，在运行事前设定的时间内自动关机或待机；5)点火开关处于OFF关闭位置时，车载设备启动后，点火开关切换到ACC或ON位置，通断检测单元检测到电压由低变高，则取消内部计时。
全文摘要
本发明是一种车载计算机硬盘和电池的保护方法，该方法所使用的车载设备包括电源单元、控制单元、功能单元、硬盘和电压检测装置，通过通断检测单元监测点火开关的ACC或ON输出电压，作为作为停止硬盘工作和车载设备关机或待机的依据，保护步骤如下1)利用通断检测单元检测汽车点火开关的ACC或ON输出电压；2)依据点火开关的ACC或ON输出电压高低判断汽车运作状态；3)汽车点火开关由ON或ACC位置切换到OFF关闭位置时，通断检测单元检测电压从高降为低，则立刻停止对硬盘操作，指令硬盘磁头归位，然后车载设备关机或待机；通过上述方法适时控制实现汽车在断电前提前停止硬盘操作，防止断电造成的硬盘损坏和数据丢失，并防止在汽车熄火状态下车载设备长时间运行耗尽电池。
文档编号B60R11/02GK101246720SQ20081001418
公开日2008年8月20日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者刘永辉, 卫 崔, 庄文君, 李晓峰, 昆 王, 鹏 赵 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司