电子装置及其操作方法与流程

1.本发明系关于一种电子装置及其操作方法，且更特定言之，系关于一种经组态以与汽车电气系统电耦合的电子装置及其操作方法。


背景技术：

2.车辆电气系统的关键特性中的一者系寄生汲极电流。过大的切断(key-off)寄生汲极电流(例如，大于50ma)可自汽车蓄电池汲取过多电力，使得在停放数天或甚至隔夜之后汽车蓄电池可能不具有足以使车辆启动的电力。因此，监测寄生汲极电流系关键的。然而，将电流计(例如，电流表)直列式置放于汽车蓄电池与蓄电池电缆之间必然会导致传输路径中的暂时断开连接且因此导致车辆电气系统中的断电。断电可导致对车辆电气系统造成一定损害，诸如丢失燃料及火花控制的调配(adaptation)。


技术实现要素：

3.在一些实施例中，一种电子装置包括连接器、第一量测单元、电源及切换单元。所述切换单元经组态以使电子装置在第一操作模式与第二操作模式之间切换。当选择第一操作模式时，第一量测单元经组态以电耦合于电源与连接器之间以便量测在电源与连接器之间传达的第一电信号。
4.在一些实施例中，电子装置包括连接器及主电路。所述主电路连接至连接器。所述主电路包括切换单元、量测单元及电源。所述切换单元经组态以使电子装置在第一操作模式与第二操作模式之间切换。所述量测单元连接至切换单元。所述电源连接至切换单元。当选择第一操作模式时，量测单元量测自电源至连接器的第一汲极电流。当选择第二操作模式时，量测单元量测来自连接器的第二汲极电流。
5.在一些实施例中，一种操作电子装置的方法包括：将电子装置切换至第一操作模式；经由电子装置的连接器将电子装置电耦合至外部系统；以及量测在电子装置的电源与外部系统之间传达的第一电信号。
6.在一些实施例中，一种操作电子装置的方法包括：将电子装置切换至第一操作模式；量测自电子装置的电源至电子装置的连接器的第一汲极电流；将电子装置切换至第二操作模式；以及量测来自电子装置的连接器的第二汲极电流。
附图说明
7.当结合附图阅读时，根据以下详细描述易于理解本发明的一些实施例的态样。应注意，出于论述清晰的目的，各种结构可能未按比例绘制，且各种结构的尺寸可任意增大或减小。
8.图1绘示根据本发明的一些实施例的电子装置的示意图。
9.图2绘示根据本发明的一些实施例的结合车辆电气系统使用的电子装置的示意图。
pwm及vpw)下，接脚p2可用于脉宽调变(pwm)或变化脉宽(vpw)的总线正线。在一些实施例中，接脚p4可用于底盘接地。在一些实施例中，接脚p5可用于信号接地。在一些实施例中，接脚p6可用于控制器局域网络(can)总线，例如can高。在一些实施例中，接脚p7可用于k线总线。在一些实施例中，在obd协议(例如，sae j1850 pwm)下，接脚p10可用于pwm或vpw的总线负线。在一些实施例中，接脚p14可用于can总线，例如can低。在一些实施例中，接脚p15可用于l线总线。在一些实施例中，接脚p16可用于连接至12v或24v蓄电池。
25.图4绘示根据本发明的一些实施例的电子装置(例如，电子装置100)的方块图。如所展示，电子装置100的主电路1包括量测模块(或量测单元)11、切换单元12、电源13、电子组件14、无线通信模块15及显示单元16。
26.主电路1可经由连接器21与连接器210之间的连接而电连接至车辆电气系统200。在一些实施例中，连接器21的接脚p4及接脚p16可连接至连接器210的对应接脚。
27.如图4所示，当连接器21与连接器210连接时，量测模块11可电耦合至车辆电气系统200。当连接器21与连接器210连接时，切换单元12可电耦合至车辆电气系统200。量测模块11可连接至切换单元12。量测模块11可连接至显示单元16。量测模块11可连接至无线通信模块15。切换单元12可连接至电源13。电子组件14可连接于切换单元12与电源13之间。
28.切换单元12可经组态以使电子装置100在第一操作模式m1与第二操作模式m2之间切换。切换单元12可手动或自动控制。
29.参考图4，主电路1可连接至充电器17。充电器17可经组态以对电源13充电。充电器17可包括12v至5v的通用串行总线(universal serial bus，usb)充电器。
30.图5a绘示根据本发明的一些实施例的当选择第一操作模式m1时图4中所示的电子装置100的等效电路1a。等效电路1a可包括量测模块11、开关12、电源13及连接器21。在等效电路1a中省略电子装置100的其他组件(例如，电子组件14、无线传输模块15及显示单元16)。电源13及量测模块11可经由开关12连接。当选择第一操作模式m1时，电源13可经组态以经由切换单元12电耦合至量测模块11。当选择第一操作模式m1时，量测模块11可经组态以电耦合于电源13与连接器21之间以便量测在电源13与连接器21之间传达的电信号s1。
31.如图5a所示，量测模块11包括第一量测单元111。电信号s1可由第一量测单元111量测。第一量测单元111可经组态以与连接器21形成串联电路。第一量测单元111可经组态以与电源13形成串联电路。在一些实施例中，电信号s1可为自电源13至连接器21的汲极电流id1。电信号s1可为与电源13相关联的汲极电流id1。另外，当电子装置100切换至第一操作模式m1时，量测模块11可量测电信号s2。第一量测模块11可包括第二量测单元112。电信号s2可由第二量测单元112量测。第二量测单元112可经组态以与连接器21形成并联电路。第二量测单元112可经组态以与电源13形成并联电路。在一些实施例中，电信号s2可为与电源13相关联的电压。
32.当选择第一操作模式m1时，电源13可经组态以经由连接器21(例如，接脚p16)电耦合至车辆电气系统200。同时，可允许技术员将汽车蓄电池自车辆电气系统200移除，此为由于电源13可在汽车蓄电池移除时将电力提供至车辆电气系统200。当汽车蓄电池自车辆电气系统200移除时，由第一量测单元111量测的汲极电流(或电信号s1)可对应于车辆电气系统200的寄生汲极电流。
33.图5b绘示根据本发明的一些实施例的当选择第二操作模式m2时图4中所展示的电
子装置100的等效电路1b。量测模块11及连接器21可经由开关12形成电路。当选择第二操作模式m2时，电源13可与连接器21(例如，接脚p16)电隔离。等效电路1b可包括量测模块11、开关12及连接器21。自等效电路1b省略电子装置100的其他组件(例如，电源13、电子组件14、无线传输模块15及显示单元16)。
34.当电子装置100切换至第二操作模式m2时，量测模块11的第一量测单元111可量测电信号s1'。第一量测单元111可经组态以与连接器21形成串行电路。电信号s1'可为来自车辆电气系统200的汲极电流id2。电信号s1'可为与车辆电气系统200相关联的汲极电流id2。在一些实施例中，如在第一操作模式m1下量测的电信号s1(或自电源13至连接器21的汲极电流id1)的值可与如在第二操作模式m2下量测的电信号s1'(或来自连接器21的汲极电流id2)的值实质上相同。
35.当电子装置100切换至第二操作模式m2时，量测模块11的第二量测单元112可量测电信号s2'。第二量测单元112可经组态以与连接器21形成并联电路。在一些实施例中，电信号s2’可为与车辆电气系统200的汽车蓄电池相关联的电压。在一些实施例中，如在第一操作模式m1下量测的电信号s2的值可与如在第二操作模式m2下量测的电信号s2'的值实质上相同。
36.在一些比较实施例中，电流计用于量测车辆电气系统的寄生汲极电流。然而，将电流计直列式置放于汽车蓄电池与蓄电池电缆之间必然会导致传输路径中的暂时断开连接且因此导致车辆电气系统断电。断电可对车辆电气系统造成一定损害，诸如丢失燃料及火花控制的调适或无线电台预设。自从车辆电气系统包括数字计算机模块以控制引擎操作，调适及默认就变得愈加重要。在本发明中，电子装置100可经由连接器21电耦合至车辆电气系统200以便量测车辆电气系统200的汲极电流，而非将电流计直列式置放于汽车蓄电池与蓄电池电缆之间。因此，本发明可防止传输路径中的暂时断开连接且因此防止断电。电子装置100可用于量测与汽车蓄电池或电源13相关联的电压。此外，由于电子装置100将电力提供至车辆电气系统200，因此汽车蓄电池可经移除以供维修或替换而无须考虑断电的任何担忧。亦可保留储存于车辆电气系统200中的调适或预设。换言的，当正藉由使用电子装置100测试车辆电气系统200时，车辆电气系统200不丢失已写入于数字计算机模块中的重要程序。
37.在一些实施例中，切换单元12可经组态以选择n个操作模式，其中n为正整数。在一些实施例中，切换单元12可包括双投双极(dtdp)开关。切换单元12可包括一对极埠12p、第一对投埠12t1以及第二对投埠12t2。参考图4，在一对极埠12p与第一对投埠12t1连接时选择第一操作模式m1。电源13为经由切换单元12连接至量测模块11。当选择第二操作模式m2时，一对极埠12p与第二对投埠12t2连接。当选择第二操作模式m2时，电源13与量测模块11断开连接。在一些实施例中，切换单元12可包括单极单投(spst)开关、单极双投(spdt)开关、双极单投(dpst)开关或其他适合的开关。
38.电子组件14可连接于电源13与切换单元12之间。电子组件14可连接于电源13的正极端子与切换单元12的第一对投极12t1之间。电子组件14可用于反向蓄电池保护。电子组件14可防止主电路1的其他组件与电源13之间的反向连接。在一些实施例中，电子组件14可包括二极管，所述二极管具有连接至电源13的正极端子的阳极及连接至切换单元12的阴极。
39.无线通信模块15可经组态以接收由量测模块11量测的电信号且以无线方式传输包括电信号的数据封包。无线通信模块15可经由蓝牙、低功耗蓝牙、wi-fi或nfc传输包括电信号的数据封包。举例而言，无线通信模块15可接收电信号s1、s2、s1'或s2'；且传输包括电信号s1、s2、s1'或s2'中的一或多者的资料封包。
40.图6a、图6b以及图6c各自绘示根据本发明的一些实施例的电子装置100的用户接口。如图6a所示，电子装置100的显示单元16经组态以显示与电信号s1或电信号s1'相关联的实时值(例如，如图6a所示的0.037a)；及与电信号s2或电信号s2'相关联的实时值(例如，如图6a所示的12.52v)。如图6b所示，电子装置100的显示单元16经组态以显示电信号s1或电信号s1'的趋势图。如图6c所示，电子装置100的显示单元16经组态以显示电信号s2或电信号s2'的趋势图。电子装置100的显示单元16可展示指示与电子装置100的电源13相关联的信息的指示符161。指示符161可为电源13的剩余蓄电池百分比的可见指示。指示符161可为电源13的充电状态的可见指示。
41.参考图6a、图6b以及图6c，电子装置100可包括第一按钮181、第二按钮182以及第三按钮183。当按压第一按钮181时，图6a的显示单元16的用户接口可变成图6b或5c的显示单元16的用户接口。可经由第二按钮182选择电子装置100的操作模式。当按压第二按钮182时，电子装置100的操作模式可改变。当按压第三按钮183时，可重置电子装置100。在一些实施例中，当满足预定义条件时，可显示警报讯息。举例而言，显示单元16可经组态以在电信号s1的值或电信号s1'的值超过临限值时显示警报讯息。临限值可经预先组态。在一些实施例中，临限值可为约50ma。
42.图7绘示根据本发明的一些实施例的电子装置300的示意图。图7的电子装置300类似于图1的电子装置100，且其间差异在下文加以描述。
43.如图7所示，图7的电子装置300包括连接组件3，而非图1的连接组件2。连接组件3可包括连接器31及连接至所述连接器31的电缆32。主电路1可连接至连接组件3。举例而言，主电路1可包括连接至电缆32的接收埠。主电路1可与连接组件3断开连接。主电路1的接收端口可与电缆32断开连接。
44.连接器31可包括点烟器插头或类似者。电缆32可包括同轴电缆或类似者。
45.图8绘示根据本发明的一些实施例的展示操作电子装置(例如，电子装置100或电子装置300)的方法400的流程图。方法400可包括操作401、403、405、407、409、411、413、415、417及419。
46.在操作401中，将电子装置电耦合至外部系统。举例而言，操作401可包括经由电子装置100的连接器21将电子装置100电耦合至车辆电气系统200。
47.在操作403中，可选择/判定电子装置的操作模式。举例而言，操作403可包括藉由使用开关单元12判定电子装置100应在第一操作模式m1抑或第二操作模式m2下操作。
48.尽管操作403在图8中被描绘为在操作401之后，但在一些实施例中，操作403可在操作401之前执行。亦即，可在电子装置100电耦合至车辆电气系统200之前选择/判定所述电子装置的操作模式。
49.当电子装置100经判定为在第一操作模式m1下操作时，将执行操作405。在操作405中，将电子装置的电源电耦合至电子装置的量测模块。举例而言，操作405可包括将量测模块11电耦合于电源13与连接器21之间。
50.在操作407中，可量测在电子装置的电源与连接器之间传达的电信号。举例而言，操作407可包括藉由使用量测模块11(或第一量测单元111)量测在电源13与连接器21之间传达的电信号s1。此外，操作407可包括藉由使用量测模块11(或第二量测单元112)量测电源13的电信号s2。
51.在操作409中，可显示电信号的实时值。另外，当满足预定义条件时可显示警报讯息。举例而言，操作409可包括在显示单元16上显示电信号s1的实时值及电信号s2的实时值。此外，操作409可包括当电信号s1的值超过临限值时在显示单元16上显示警报讯息。临限值可为约50ma。
52.在操作411中，可以无线方式传输与在操作407中所量测的电信号相关联的数据封包。举例而言，操作411可包括藉由使用无线传输模块15，经由蓝牙、低功耗蓝牙、wi-fi或nfc传输包括电信号s1或电信号s2的数据封包。
53.在操作409之后，若需要进行下一量测，则操作403可再次开始。
54.当电子装置经判定为在第二操作模式m2下操作时，将执行操作413。在操作413中，将电子装置的电源与电子装置的连接器电隔离。举例而言，操作413可包括将电源13与连接器21电隔离。
55.在操作415中，可量测在电子装置的电源与连接器之间传达的电信号。举例而言，操作415可包括藉由使用量测模块11(或第一量测单元111)量测来自连接器21的电信号s1'。此外，操作415可包括藉由使用量测模块11(或第二量测单元112)量测与车辆电气系统200的汽车蓄电池相关联的电信号s2'。电信号s1及电信号s1'可实质上相同。电信号s2及电信号s2'可实质上相同。
56.在操作417中，可显示电信号的实时值。另外，当满足预定义条件时可显示警报讯息。举例而言，操作417可包括在显示单元16上显示电信号s1'的实时值及电信号s2'的实时值。此外，操作417可包括当电信号s1'的值超过临限值时在显示单元16上显示警报讯息。临限值可为约50ma。
57.在操作419中，可以无线方式传输与在操作415中所量测的电信号相关联的数据封包。举例而言，操作419可包括藉由使用无线传输模块15，经由蓝牙、低功耗蓝牙、wi-fi或nfc传输包括电信号s1'或电信号s2'的数据封包。
58.在操作417之后，若需要进行下一量测，则操作403可再次开始。
59.藉由执行如图8所示的方法，电子装置100可经由连接器21电耦合至车辆电气系统200以便量测车辆电气系统200的汲极电流，而非将电流表直列式置放于汽车蓄电池与蓄电池电缆之间。因此，本发明可防止传输路径中的暂时断开连接且因此防止断电。电子装置100可用于量测与汽车蓄电池或电源13相关联的电压。电子装置100可用于量测与汽车蓄电池或电源13相关联的电流。此外，由于电子装置100将电力提供至车辆电气系统200，因此汽车蓄电池可经移除以供维修或替换而无须考虑断电的任何担忧。因此可保留储存于车辆电气系统200中的调适。
60.如本文中所使用，术语「大约」、「实质上」、「实质」及「约」用于描述及解释较小变化。当结合事件或情形使用时，术语可指所述事件或情形明确发生的情况以及所述事件或情形极接近于发生的情况。举例而言，当结合数值使用时，术语可指小于或等于彼数值的
±
10％的变化范围，诸如小于或等于
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5％、小于或等于
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4％、小于或等于
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3％、小于或等于
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2％、小于或等于
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1％、小于或等于
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0.5％、小于或等于
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0.1％或小于或等于
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0.05％。举例而言，若数值的差小于或等于数值的平均值的
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10％，诸如小于或等于
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4％、小于或等于
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0.5％、小于或等于
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0.1％或小于或等于
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0.05％，则可认为两个数值「实质上」相同或相等。
61.如本文中所使用，除非上下文另外明确规定，否则单数术语「一(a、an)」及「所述(the)」可包括复数个指示物。
62.另外，在本文中有时以范围格式呈现量、比率及其他数值。应理解，此类范围格式出于便利及简洁起见而使用，且应灵活地理解为不仅包括明确地指定为范围限制的数值，且亦包括涵盖于彼范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。
63.尽管本发明已参考其特定实施例进行描述及说明，但此等描述及说明并不为限制性的。熟习此项技术者应理解，在不脱离如由所附申请专利范围界定的本发明的真实精神及范畴的情况下，可作出各种改变且可取代等效物。图示可不必按比例绘制。由于制造过程及公差，本发明中的艺术再现与实际设备之间可存在区别。可存在未特定说明的本发明的其他实施例。说明书及图式应被视为说明性而非限制性的。可作出修改以使特定情形、材料、物质组成、方法或制程适于本发明的目标、精神及范畴。所有此类修改意欲在此随附申请专利范围的范畴内。尽管已参考按特定次序执行的特定操作来描述本文中所揭示的方法，但将理解，在不脱离本发明的教示的情况下，可将此等操作组合、再分或重新定序以形成等效方法。因此，除非本文中特定地指示，否则操作的次序及分组并非本发明的限制。
64.符號說明
65.1:主电路
66.1a:等效电路
67.1b:等效电路
68.2:连接组件
69.3:连接组件
70.11:量测模块/量测单元
71.12:切换单元/开关
72.12p:一对极埠
73.12t1:第一对投埠
74.12t2:第二对投埠
75.13:电源
76.14:电子组件
77.15:无线通信模块
78.16:显示单元
79.17:充电器
80.21:连接器
81.31:连接器
82.210:连接器
83.22:电缆
84.32:电缆
85.100:电子装置
86.300:电子装置
87.111:第一量测单元
88.112:第二量测单元
89.161:指示符
90.181:第一按钮
91.182:第二按钮
92.183:第三按钮
93.200:车辆电气系统
94.400:方法
95.401:操作
96.403:操作
97.405:操作
98.407:操作
99.409:操作
100.411:操作
101.413:操作
102.415:操作
103.417:操作
104.419:操作
105.id1:汲极电流
106.id2:汲极电流
107.m1:第一操作模式
108.m2:第二操作模式
109.p1:接脚
110.p2:接脚
111.p3:接脚
112.p4:接脚
113.p5:接脚
114.p6:接脚
115.p7:接脚
116.p8:接脚
117.p9:接脚
118.p10:接脚
119.p11:接脚
120.p12:接脚
121.p13:接脚
122.p14:接脚
123.p15:接脚
124.p16:接脚
125.s1:电信号
126.s1':电信号
127.s2:电信号
128.s2':电信号