本发明涉及汽车区域控制器,具体涉及一种汽车区域控制器、其休眠唤醒电路、方法及汽车。
背景技术:
1、在汽车区域控制器的设计中,休眠与唤醒机制是提升能效和延长电池寿命的关键环节。现有的休眠策略为,在汽车区域控制器进入休眠模式后,汽车区域控制器的mcu和电源芯片仍需持续工作,即持续监控唤醒源,并通过中断触发唤醒汽车区域控制器。由于在汽车区域控制器进入休眠模式后,mcu和电源芯片仍持续工作,从而使汽车区域控制器的静态电流无法降到最低。
2、因此,有必要开发一种新的汽车区域控制器、其休眠唤醒电路、方法及汽车。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种汽车区域控制器、其休眠唤醒电路、方法及汽车,以解决现有汽车区域控制器在休眠模式下的静态电流较大的问题。
2、第一方面,本发明所述的一种汽车区域控制器休眠唤醒电路,包括唤醒源、二极管阵列、高边驱动芯片、电源芯片、浅休眠电源和mcu,其中:
3、所述唤醒源包括至少一个主要唤醒源和一个次要唤醒源;
4、所述高边驱动芯片的输入端与车载电源连接,高边驱动芯片的使能端与二极管阵列的输出端连接,高边驱动芯片的输出端分别与浅休眠电源、电源芯片的输入端连接;所述电源芯片的输出端与mcu的电源输入脚连接,以在高边驱动芯片导通时为mcu提供工作电源;
5、所述主要唤醒源通过二极管阵列合路后接入高边驱动芯片的使能端,并同时接入mcu的唤醒端;所述次要唤醒源直接接入mcu的唤醒端;
6、汽车区域控制器配置有浅休眠模式和深度休眠模式;在汽车区域控制器进入所述浅休眠模式下,mcu控制高边驱动芯片持续导通,电源芯片持续供电,同时mcu内部定时器开始计时,在浅休眠模式下,汽车区域控制器能被主要唤醒源和次要唤醒源中的任一唤醒源唤醒;当mcu内部定时器达到预设时间后,mcu控制高边驱动芯片关闭,电源芯片、浅休眠电源和mcu均断电,此时汽车区域控制器进入深度休眠模式,在深度休眠模式下,汽车区域控制器仅能被主要唤醒源唤醒。
7、可选地,所述二极管阵列包括n+1个二极管,其中n为主要唤醒源的数量,各二极管的负极均与高边驱动芯片的使能端连接;其中一个二极管的正极与mcu的其中一个gpio脚连接,用于控制高边驱动芯片的开关状态;另外n个二极管的正极分别与n个主要唤醒源一一对应连接,并同时接入mcu的唤醒端。
8、可选地,在汽车区域控制器进入所述浅休眠模式下,所述mcu通过持续拉高gpio0脚,保持高边驱动芯片导通,电源芯片持续供电,同时mcu内部定时器开始计时,当mcu内部定时器达到预设时间后,mcu自动拉低gpio0脚,使高边驱动芯片关闭,电源芯片、浅休眠电源和mcu均断电。
9、可选地,所述主要唤醒源包括can芯片inh唤醒信号、acc继电器反馈信号和ign继电器反馈信号。
10、可选地,所述次要唤醒源包括车辆门锁状态反馈信号、门把手pe开关信号和外部充电枪唤醒信号。
11、第二方面,本发明所述的一种汽车区域控制器休眠唤醒方法,应用于如本发明所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路,所述方法包括:
12、浅休眠模式下的唤醒:在汽车区域控制器处于浅休眠模式期间,此时汽车区域控制器的mcu仍处于通电状态,若mcu检测到主要唤醒源或次要唤醒源中的任一个时,则mcu执行唤醒操作,使汽车区域控制器从浅休眠模式恢复到正常工作状态,保证车辆所有的唤醒源可用;
13、深度休眠模式下的主要唤醒源唤醒:在汽车区域控制器处于深度休眠模式时,此时电源芯片、mcu以及浅休眠电源均处于断电状态,当主要唤醒源输入至二极管阵列时,通过二极管阵列使高边驱动芯片导通;随后,电源芯片开始为mcu供电,mcu随后执行唤醒操作,从而使汽车区域控制器从深度休眠模式恢复到正常工作状态;
14、深度休眠模式下的次要唤醒源无效:在汽车区域控制器处于深度休眠模式期间,此时电源芯片、mcu以及浅休眠电源均处于断电状态,当只有次要唤醒源的输入,而无主要唤醒源的输入时,高边驱动芯片保持关闭状态,电源芯片、浅休眠电源和mcu继续维持断电,因此汽车区域控制器保持深度休眠状态,无法被唤醒。
15、第三方面,本发明所述的一种汽车区域控制器,采用如本发明所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路。
16、第四方面,本发明所述的一种汽车,采用如本发明所述的汽车区域控制器。
17、本发明的有益效果:
18、(1)本发明将汽车区域控制器的休眠模式分为浅休眠模式和深度休眠模式,在浅休眠模式下,虽然汽车区域控制器的mcu和高边驱动芯片仍保持工作状态,但相对于汽车区域控制器处于完全唤醒状态,其功耗显著降低。当汽车区域控制器进入深度休眠模式后,此时电源芯片、mcu和浅休眠电源均断电,从而使汽车区域控制器的静态电流降到零,这对于延长汽车电瓶寿命和降低整体能耗具有重要意义。
19、(2)本发明允许通过不同唤醒源(主要唤醒源和次要唤醒源)来唤醒汽车区域控制器,增加了系统的灵活性。在浅休眠模式下,两种唤醒源均可触发唤醒操作,而在深度休眠模式下,仅主要唤醒源有效,这样的设计既满足了不同场景下的唤醒需求,又保证了系统的安全性。
20、(3)本发明通过高边驱动芯片的使用,实现了对电源芯片供电的精确控制。高边驱动芯片能够在mcu的控制下,快速、可靠地接通或切断电源,从而提高了整个系统的稳定性和可靠性。同时,二极管阵列的应用也有效防止了电流反向流动,进一步增强了电路的安全性。
21、(4)本发明将唤醒源、二极管阵列、高边驱动芯片、电源芯片、浅休眠电源和mcu等组件有机地结合在一起,形成了一个模块化的休眠唤醒电路。这种模块化设计便于电路的维护、升级和故障排查,提高了系统的可维护性和可扩展性。
22、(5)本发明通过mcu内部定时器的使用,实现了对浅休眠模式持续时间的智能管理。当达到预设时间后,mcu自动控制高边驱动芯片关闭,使系统进入深度休眠模式,从而实现了对系统休眠状态的自动调整和优化,也达到了尽可能地降低静态电流的目的。
23、(6)本发明通过二极管阵列的合路设计不仅简化了电路结构,还有助于降低电磁干扰。通过合理地选择二极管和布局电路,能够有效地抑制噪声和干扰信号,提高系统的电磁兼容性。
24、综上所述,该汽车区域控制器的休眠唤醒电路设计方案在节能、灵活性、可靠性、模块化、智能管理和电磁兼容性等方面均表现出色,是一种高效、实用的设计方案。
1.一种汽车区域控制器休眠唤醒电路,其特征在于,包括唤醒源、二极管阵列、高边驱动芯片、电源芯片、浅休眠电源和mcu,其中:
2.根据权利要求1所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路,其特征在于:所述二极管阵列包括n+1个二极管,其中n为主要唤醒源的数量,各二极管的负极均与高边驱动芯片的使能端连接;其中一个二极管的正极与mcu的其中一个gpio脚连接,用于控制高边驱动芯片的开关状态;另外n个二极管的正极分别与n个主要唤醒源一一对应连接,并同时接入mcu的唤醒端。
3.根据权利要求2所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路,其特征在于:在汽车区域控制器进入所述浅休眠模式下,所述mcu通过持续拉高gpio0脚,保持高边驱动芯片导通,电源芯片持续供电,同时mcu内部定时器开始计时,当mcu内部定时器达到预设时间后,mcu自动拉低gpio0脚,使高边驱动芯片关闭,电源芯片、浅休眠电源和mcu均断电。
4.根据权利要求1所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路,其特征在于:所述主要唤醒源包括can芯片inh唤醒信号、acc继电器反馈信号和ign继电器反馈信号。
5.根据权利要求1所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路,其特征在于:所述次要唤醒源包括车辆门锁状态反馈信号、门把手pe开关信号和外部充电枪唤醒信号。
6.一种汽车区域控制器休眠唤醒方法,其特征在于:应用于如权利要求1至5任一所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路,其特征在于:所述方法包括:
7.一种汽车区域控制器,其特征在于:采用如权利要求1至5任一所述的汽车区域控制器休眠唤醒电路。
8.一种汽车,其特征在于:采用如权利要求7所述的汽车区域控制器。