CN103786664B - 汽车控制器局域网络总线唤醒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车控制器局域网络（CAN）总线唤醒装置，其包括CAN总线、车载蓄电池和控制单元，所述控制单元包括具有使能控制端的电源模块，用于接收CAN总线信号的CAN电平检测模块，与CAN电平检测模块相连的监测控制模块，以及与监测控制模块、电源模块相连的微控制器，监测控制模块在其与微控制器通讯截止时开启CAN电平检测模块，CAN电平检测模块捕捉到CAN总线信号的起始位电平时输出使能信号至电源模块的使能控制端，电源模块接收使能信号时给微控制器供电，从而使汽车控制单元实现从无电到上电的过程，此装置设计成本较低，达到彻底省电的目的。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种应用于汽车的控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置。
背景技术
随着控制技术的发展，现代汽车上的电子装置也越来越多，如发动机控制、车身控制、制动防抱死控制、安全气囊控制等，这些电子装置的控制单元通过总线构成网络，由相关的总线控制协议完成通信。其中，控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线是最典型的汽车高速总线协议。
新能源汽车相关控制单元的硬件系统开发对安全和功耗方面要求比较严格，目前各大供应商相继推出的控制单元中大都带有微处理器(MCU，Micro Controller Unit)休眠和CAN总线唤醒微处理器的功能来帮助控制单元降低自身的功耗，节省新能源汽车的电量。
传统的CAN总线唤醒功能是激活控制单元中休眠的微处理器，处于休眠状态的微处理器可以监控某些部件，功耗较低，但是不能彻底省电，而在微处理器自身没有供电的情况下，CAN总线唤醒功能则不能发挥作用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种在控制单元的微处理器自身没有供电的情况下，仍能通过CAN总线激活控制单元的汽车CAN总线唤醒装置。
具体地，本发明实施例提出的一种汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，包括CAN总线、车载蓄电池和监测控制模块，所述监测控制模块包括具有使能控制端的电源模块、用于接收CAN总线信号的CAN电平检测模块、与CAN电平检测模块相连的监测控制模块，以及与监测控制模块、电源模块相连的微控制器，监测控制模块在其与微控制器通讯截止时开启CAN电平检测模块，CAN电平检测模块捕捉到CAN总线信号的起始位电平时输出使能信号至电源模块的使能控制端，电源模块接收使能信号时给微控制器供电。
所述CAN电平检测模块包括第一三态门、第二三态门、与门以及非门，第一三态门和第二三态门的使能端与监测控制模块相连，第一三态门的输入端接收所述CAN总线信号，第一三态门、第二三态门的输出端分别和与门的两输入端相连，与门的输出端和第二三态门、非门的输入端相连，非门的输出端输出使能信号。
所述CAN总线信号由CAN总线通过一CAN收发器传送至CAN电平检测模块。
所述CAN总线信号的起始位电平为低电平或下降沿。
所述电源模块在其使能控制端接收高电平时给微控制器供电。
所述与门的两输入、输出端分别上拉到常电正电源。
所述微控制器为主控制器，监测控制模块为常电的监控式控制器，用于监控主控制器的运行情况。
本发明实施例提出的汽车CAN总线唤醒装置，通过CAN电平检测模块捕捉CAN总线信号来激活电源模块，从而使汽车的控制单元实现从无电到上电的过程，此装置设计成本较低，达到彻底省电的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提出的汽车CAN总线唤醒装置的原理框图。
图2是本发明实施例提出的汽车CAN总线唤醒装置的电路图。
图3是本发明实施例提出的汽车CAN总线唤醒装置的运行流程图。
具体实施方式
请一并参阅图1与图2，本发明实施例提出的一种汽车控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)总线唤醒装置包括CAN总线1、CAN收发器2、车载蓄电池3和控制单元4。控制单元4包括具有使能控制端的电源模块41、用于接收CAN总线信号的CAN电平检测模块42、与CAN电平检测模块42相连的监测控制模块43，以及与监测控制模块43、电源模块41相连的微控制器44。CAN总线信号由CAN总线1通过CAN收发器2传送至CAN电平检测模块42。微控制器44为主控制器，监测控制模块43为常电的监控式控制器，用于监控主控制器的运行情况。
CAN电平检测模块42包括第一三态门T1、第二三态门T2、与门T3和非门T4。第一三态门T1和第二三态门T2的使能端ENB与监测控制模块43相连，第一三态门T1的输入端接收CAN收发器2所传送的CAN总线信号，第一三态门T1、第二三态门T2的输出端分别和与门T3的两输入端相连，与门T3的输出端和第二三态门T2、非门T4的输入端相连。
下面进一步结合图3说明在微控制器44自身没有供电的情况下，通过CAN总线1激活控制单元4的过程。微控制器44无电时，若监测控制模块43监控到其与微控制器44的通讯截止，监测控制模块43输出低电平信号至第一三态门T1和第二三态门T2的使能端ENB，使得第一三态门T1和第二三态门T2打开(即允许捕捉)，此时CAN电平检测模块42开启以执行以下步骤：
步骤a：CAN电平检测模块42捕捉CAN收发器2传送过来的CAN总线信号起始位电平，所述CAN总线信号起始位电平可为低电平；
步骤b：CAN电平检测模块42对CAN总线信号起始位电平进行锁存处理，在非门T4的输出端输出高电平；
步骤c：电源模块41在其使能控制端接收高电平时被激活；
步骤d：电源模块41供电给微控制器44，微控制器44启动控制单元4的其他资源，使控制单元4上电。
当控制单元4启动后，会根据设计要求决定是否复位CAN电平检测模块42。若监测控制模块43接收到微控制器44发送的关闭CAN电平检测模块42的指令，则通过关闭第一三态门T1、第二三态门T2，达到完成CAN电平检测模块42的复位。
在控制单元4中，电源模块41的启动信号一般不只一个，此处通过硬件检测CAN总线电平而产生的启动信号是其中一个。当微控制器44启动后，可以通过激活或产生其他的启动电源的信号来控制电源模块41处于活动状态，故控制单元4启动后，关闭CAN电平检测模块42不会对电源模块41的工作状态产生影响。
从图2中可以看到监测控制模块43、CAN电平检测模块42和CAN收发器2是处于常电状态。其中，对于与门电路T3，其各个输入、输出端都需要上拉到常电正电源。在本发明的其他实施例中，也可以不通过CAN收发器2来检测和传送CAN总线信号，但采用CAN收发器2来检测信号更具电平一致性和稳定性。此外，CAN电平检测模块42捕捉CAN收发器2传送过来的CAN总线信号起始位也可以是下降沿。
本发明实施例提出的汽车CAN总线唤醒装置，通过CAN电平检测模块42捕捉CAN总线信号来激活电源模块41，从而使控制单元4实现从无电到上电的过程，此装置设计通过较低的成本便可达到彻底省电的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，包括CAN总线、车载蓄电池和控制单元，其特征在于，所述控制单元包括具有使能控制端的电源模块，用于接收CAN总线信号的CAN电平检测模块，与CAN电平检测模块相连的监测控制模块，以及与监测控制模块、电源模块相连的微控制器，监测控制模块在其与微控制器通讯截止时开启CAN电平检测模块，CAN电平检测模块捕捉到CAN总线信号的起始位电平时输出使能信号至电源模块的使能控制端，电源模块接收使能信号时给微控制器供电；其中，
所述CAN电平检测模块包括第一三态门、第二三态门、与门以及非门，第一三态门和第二三态门的使能端与监测控制模块相连，第一三态门的输入端接收所述CAN总线信号，第一三态门、第二三态门的输出端分别和与门的两输入端相连，与门的输出端和第二三态门、非门的输入端相连，非门的输出端输出所述使能信号。
2.如权利要求1所述的汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，其特征在于，所述CAN总线信号由CAN总线通过一CAN收发器传送至CAN电平检测模块。
3.如权利要求1所述的汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，其特征在于，CAN总线信号的起始位电平为低电平或下降沿。
4.如权利要求1所述的汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，其特征在于，所述电源模块在其使能控制端接收高电平时给微控制器供电。
5.如权利要求1所述的汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，其特征在于，与门的两输入、输出端分别上拉到常电正电源。
6.如权利要求1所述的汽车控制器局域网络(CAN)总线唤醒装置，其特征在于，所述微控制器为主控制器，监测控制模块为常电的监控式控制器，用于监控主控制器的运行情况。
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