[發(fā)明專利]一種CAN節(jié)點(diǎn)的低功耗控制方法、控制器及控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710458567.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN107276871A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬建輝;張?jiān)?/a>;胡代榮;孫常青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CAN節(jié)點(diǎn)的低功耗控制方法、控制器及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代汽車一般采用CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各個(gè)電子零部件的通信，CAN網(wǎng)絡(luò)大多遵循OSEK直接網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議實(shí)現(xiàn)常電供電CAN節(jié)點(diǎn)的休眠和喚醒功能。根據(jù)OSEK直接網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，所有常電供電CAN節(jié)點(diǎn)都滿足休眠條件后，整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)同進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)，整車靜態(tài)電流一般為喚醒狀態(tài)下的幾十分之一甚至幾百分之一。當(dāng)某個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)被本地喚醒條件喚醒后，它將向CAN網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送ALIVE報(bào)文，其它CAN節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到CAN網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)有效的顯性位時(shí)，CAN物理層收發(fā)器向CAN控制器的接收腳輸出一個(gè)下拉脈沖，喚醒MCU和CAN節(jié)點(diǎn)，然后，被喚醒的CAN節(jié)點(diǎn)向總線上發(fā)送ALIVE報(bào)文。

一方面，當(dāng)本地喚醒條件的濾波電路濾除不掉雜波時(shí)，本地喚醒信號(hào)線上的雜波會(huì)喚醒本地CAN節(jié)點(diǎn)。另一方面，由于CAN物理層收發(fā)器電路的濾波能力有限，當(dāng)總線上出現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)度比較寬的毛刺時(shí)，CAN節(jié)點(diǎn)便會(huì)被錯(cuò)誤喚醒。CAN節(jié)點(diǎn)除了自身被喚醒之外，它還會(huì)通過(guò)ALIVE報(bào)文喚醒其它CAN節(jié)點(diǎn)，使得整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)退出休眠狀態(tài)，大大增加了整車的電流消耗。

為了防止CAN節(jié)點(diǎn)以及CAN網(wǎng)絡(luò)被錯(cuò)誤喚醒，本發(fā)明提出了一種控制方法，只有在確實(shí)滿足本地喚醒條件的情況下，或者總線上確實(shí)存在有效報(bào)文的條件下，節(jié)點(diǎn)才會(huì)被喚醒。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種CAN節(jié)點(diǎn)的低功耗控制方法，其通過(guò)判斷引起CAN喚醒的事件是總線上的毛刺還是有效的報(bào)文，以及引起本地喚醒的事件是本地喚醒信號(hào)線上的毛刺還是有效的輸入，避免CAN節(jié)點(diǎn)被誤喚醒進(jìn)而誤喚醒整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明的CAN節(jié)點(diǎn)的低功耗控制方法，所述CAN節(jié)點(diǎn)有四種工作模式，分別為喚醒模式、休眠模式、臨時(shí)喚醒模式和喚醒確認(rèn)模式；所述CAN節(jié)點(diǎn)的低功耗控制方法，具體包括：

CAN節(jié)點(diǎn)上電后自動(dòng)進(jìn)入喚醒模式，在休眠條件不滿足的情況下保持喚醒模式；

當(dāng)CAN節(jié)點(diǎn)滿足本地休眠條件且整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)同休眠后，CAN節(jié)點(diǎn)禁能CAN物理層收發(fā)器，使能CAN信號(hào)和MCU內(nèi)部定時(shí)器為喚醒源，CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠模式；

當(dāng)MCU內(nèi)部定時(shí)器或CAN信號(hào)喚醒MCU，CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入臨時(shí)喚醒模式；

在臨時(shí)喚醒模式下，在臨時(shí)喚醒時(shí)間內(nèi)通過(guò)輪詢CAN控制器的喚醒狀態(tài)位和本地喚醒信號(hào)的電平來(lái)控制CAN節(jié)點(diǎn)再次進(jìn)入休眠模式或進(jìn)入喚醒確認(rèn)模式；

在喚醒確認(rèn)模式下，通過(guò)是否檢測(cè)到有效的CAN報(bào)文和本地喚醒信號(hào)來(lái)控制CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入喚醒模式或進(jìn)入休眠模式。

其中，喚醒模式為正常工作模式，CAN節(jié)點(diǎn)電流消耗最大。休眠模式、臨時(shí)喚醒模式、喚醒確認(rèn)模式為低功耗模式，休眠模式下的電流消耗最小。

進(jìn)一步的，若CAN控制器喚醒狀態(tài)位無(wú)效且本地喚醒信號(hào)電平一直無(wú)效，臨時(shí)喚醒時(shí)間后CAN節(jié)點(diǎn)再次進(jìn)入休眠模式。

進(jìn)一步的，若CAN控制器喚醒狀態(tài)位有效或本地喚醒信號(hào)電平有效，CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入喚醒確認(rèn)模式。

進(jìn)一步的，若CAN控制器喚醒狀態(tài)位有效，使能CAN控制器，若在固定的CAN報(bào)文濾波時(shí)間內(nèi)接收到有效的CAN報(bào)文，則CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入喚醒模式。

進(jìn)一步的，若本地喚醒信號(hào)電平有效，預(yù)設(shè)一個(gè)周期來(lái)連續(xù)檢測(cè)本地喚醒信號(hào)電平，如果均有效，CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入喚醒模式。

進(jìn)一步的，若沒(méi)有檢測(cè)到有效的CAN報(bào)文和本地喚醒信號(hào)，CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠模式。

進(jìn)一步的，MCU內(nèi)部定時(shí)器的定時(shí)值和臨時(shí)喚醒時(shí)間均是根據(jù)CAN節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電流約束條件和本地喚醒時(shí)間約束條件來(lái)設(shè)定的；其中，MCU內(nèi)部定時(shí)器的定時(shí)值越大，本地喚醒時(shí)間越長(zhǎng)；MCU內(nèi)部定時(shí)器的定時(shí)值和臨時(shí)喚醒時(shí)間的比值越大，CAN節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電流越小。

其中，CAN節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)電流是指CAN節(jié)點(diǎn)在低功耗模式下的電流消耗，即在休眠模式、臨時(shí)喚醒模式和喚醒確認(rèn)模式下的平均電流消耗。

進(jìn)一步的，CAN報(bào)文濾波時(shí)間是根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)的波特率來(lái)確定的。

其中，CAN報(bào)文濾波時(shí)間可以設(shè)置為最大CAN報(bào)文時(shí)長(zhǎng)的2倍。汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的波特率有500kbps、250kbps、125kbps三種，具體而言：

波特率為500kbps時(shí)，CAN報(bào)文最大時(shí)長(zhǎng)為0.216ms,CAN報(bào)文濾波時(shí)間T_filter設(shè)置為0.5ms。