專利名稱：一種汽車 can 總線喚醒裝置、方法及車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車CAN (控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線通訊領(lǐng)域，具體涉及一種汽車CAN總線喚醒裝置、方法及車輛。
背景技術(shù)：
汽車CAN總線已被廣泛應(yīng)用在各種類型的汽車上，而相應(yīng)的CAN總線網(wǎng)絡(luò)管理是保障汽車穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)管理主要用來管理動力CAN(VBUS)和車身CAN(EBUS) 的應(yīng)用信息以及休眠喚醒功能，圖I所示的是網(wǎng)絡(luò)管理休眠喚醒功能間的相互轉(zhuǎn)移，其中的匪表示網(wǎng)絡(luò)管理。總線休眠可降低總線靜態(tài)功耗，從而實(shí)現(xiàn)電控單元(ECU)低功耗，進(jìn)而將電控單元關(guān)閉，最終達(dá)到降低整車靜態(tài)功耗的目的；喚醒是將電控單元的網(wǎng)絡(luò)功能開啟， 以使電控單元開始正常的功能。
總線喚醒分為本地喚醒和遠(yuǎn)程喚醒，本地喚醒是微處理器(MCU)檢測到本地喚醒信號，從而將CAN收發(fā)器喚醒(部分收發(fā)器帶喚醒功能)；而遠(yuǎn)程喚醒是微處理器檢測到總線上有報文時，將CAN模塊喚醒。帶喚醒功能的收發(fā)器喚醒電路設(shè)計簡單，但收發(fā)器成本較高；對于不帶喚醒功能的收發(fā)器來說，若更換收發(fā)器，需重新對芯片進(jìn)行選型以及需多次進(jìn)行試驗(yàn),增加設(shè)計時間和設(shè)計成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種汽車CAN總線喚醒裝置、方法及方法，可以使不帶喚醒功能的收發(fā)器實(shí)現(xiàn)喚醒功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉以及無需設(shè)計軟件而直接安裝的特點(diǎn)。
本發(fā)明提供的方案如下
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種汽車CAN總線喚醒裝置，包括
喚醒電控單元和檢測電控單元；
所述喚醒電控單元包括喚醒發(fā)送模塊和喚醒收發(fā)器；
所述檢測電控單元包括喚醒檢測模塊和檢測收發(fā)器；
所述喚醒發(fā)送模塊包括脈沖延長電路、開關(guān)驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路，所述脈沖延長電路的電源端與VCC連接，所述脈沖延長電路的信號輸出端與開關(guān)驅(qū)動電路的信號輸入端連接，開關(guān)驅(qū)動電路的電源端通過第一電阻與VCC連接，開關(guān)驅(qū)動電路的信號輸出端通過第二電阻同時與穩(wěn)壓電路的信號輸入端和第一反向二極管的陽極連接，所述穩(wěn)壓電路的信號輸出端接地，所述第一反向二極管的陰極與喚醒收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線連接；
所述喚醒檢測模塊包括時間濾波器和電壓比較器，所述時間濾波器的信號輸出端與所述電壓比較器的信號輸入端連接，所述電壓比較器的信號輸出端和第三電阻的第一端均與第四電阻的第一端連接，第四電阻的第二端與檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線連接，第五電阻的第一端與檢測收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線連接，所述時間濾波器的電源端、所述電壓比較器的電源端、第三電阻的第二端和第五電阻的第二端均接地。
優(yōu)選的，所述喚醒收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線通過第七電阻與所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線連接。
優(yōu)選的，所述脈沖延長電路用于保證所述喚醒收發(fā)器檢測到至少170個位時間的喚醒脈沖。
優(yōu)選的，所述開關(guān)驅(qū)動電路為場效應(yīng)晶體管M0SFET。
優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓電路用于為所述喚醒收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線提供 8 14. 5V的電壓。
優(yōu)選的，所述時間濾波器用于檢測喚醒脈沖的持續(xù)時間，且當(dāng)所述喚醒脈沖的持續(xù)時間少于3個位時間時，檢測電控單元不能被喚醒，并且檢測電控單元被喚醒時間不超過10個位時間。
優(yōu)選的，所述電壓比較器用于檢測所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的喚醒電壓，當(dāng)所述喚醒電壓在4. 5V飛.5V之間時，喚醒檢測電控單元。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于上述本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車CAN總線喚醒裝置的汽車CAN總線喚醒方法，包括
當(dāng)喚醒電控單元接收到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的喚醒信號后，通過脈沖延長電路產(chǎn)生喚醒脈沖，并通過喚醒收發(fā)器將所述喚醒脈沖發(fā)送給檢測電控單元；
檢測電控單元接收所述喚醒脈沖，通過時間濾波器檢測所述喚醒脈沖的持續(xù)時間，并通過電壓比較器檢測檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的電壓，當(dāng)所述喚醒脈沖的持續(xù)時間和所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的電壓都達(dá)到預(yù)定值時，喚醒檢測電控單元。
優(yōu)選的，所述喚醒脈沖的持續(xù)時間的預(yù)定值為大于等于3個時間位，小于等于10 個時間位；
所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的電壓的預(yù)定值為4. 5V至5. 5V。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種車輛，該車輛具體可以設(shè)置有上述本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車CAN總線喚醒裝置。
從以上所述可以看出，本發(fā)明提供的汽車CAN總線喚醒裝置、方法及車輛，可以使不帶喚醒功能的收發(fā)器實(shí)現(xiàn)喚醒功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉以及無需設(shè)計軟件而直接安裝的特點(diǎn)。


圖
圖
圖
圖
圖
圖
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)管理休眠喚醒功能間的相互轉(zhuǎn)移圖；2為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車CAN總線喚醒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 3為本發(fā)明實(shí)施例提供的喚醒發(fā)送模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；4為本發(fā)明實(shí)施例提供的喚醒檢測模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；5為本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車CAN總線喚醒方法流程示意圖； 6為本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)報文示意圖；7為本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)管理狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
提供了一種汽車CAN總線喚醒裝置，如附圖2所示，該裝置具體可以包括
喚醒電控單元I和檢測電控單元2 ；
所述喚醒電控單元I包括喚醒發(fā)送模塊11和喚醒收發(fā)器12 ；
所述檢測電控單元2包括喚醒檢測模塊21和檢測收發(fā)器22 ；
喚醒發(fā)送模塊11中，具體可以包括
脈沖延長電路、開關(guān)驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路。
所述脈沖延長電路的電源端與VCC連接，所述脈沖延長電路的信號輸出端與開關(guān)驅(qū)動電路的信號輸入端連接。
所述開關(guān)驅(qū)動電路的電源端通過第一電阻Rl與VCC連接，開關(guān)驅(qū)動電路的信號輸出端通過第二電阻R2同時與穩(wěn)壓電路的信號輸入端和第一反向二極管Dl的陽極連接。
所述穩(wěn)壓電路的信號輸出端接地，所述第一反向二極管Dl的陰極與喚醒收發(fā)器 12的CAN總線高位數(shù)據(jù)線連接；
喚醒檢測模塊21中具體可以包括
時間濾波器和電壓比較器。
所述時間濾波器的信號輸出端與所述電壓比較器的信號輸入端連接。
所述電壓比較器的信號輸出端和第三電阻R3的第一端均與第四電阻R4的第一端連接，第四電 阻R4的第二端與檢測收發(fā)器22的CAN總線低位數(shù)據(jù)線連接，第五電阻R5的第一端與檢測收發(fā)器22的CAN總線高位數(shù)據(jù)線連接。
所述時間濾波器的電源端、所述電壓比較器的電源端、第三電阻R3的第二端和第五電阻R5的第二端均接地。
具體的，本具體實(shí)施方式
提供的汽車CAN總線喚醒裝置的結(jié)構(gòu)中，包括設(shè)置在喚醒電控單元I中的喚醒發(fā)送模塊11和設(shè)置在檢測電控單元2中的喚醒檢測模塊21，并且在喚醒電控單元I和檢測電控單元2中還分別設(shè)置有喚醒收發(fā)器12和檢測收發(fā)器22，喚醒收發(fā)器12的CAN總線高位數(shù)據(jù)線通過第七電阻R7與檢測收發(fā)器22的CAN總線低位數(shù)據(jù)線連接，第七電阻R7的阻值為60 Ω。圖2中的各物理參數(shù)如下的喚醒電壓和時間參數(shù)具體可如表I所示，其中的CAN_H表示CAN總線高位數(shù)據(jù)線，簡稱為CAN高，CAN_L表示CAN總線低位數(shù)據(jù)線，簡稱為CAN低。
表I
權(quán)利要求
1.一種汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，包括 喚醒電控單元和檢測電控單元； 所述喚醒電控單元包括喚醒發(fā)送模塊和喚醒收發(fā)器； 所述檢測電控單元包括喚醒檢測模塊和檢測收發(fā)器； 所述喚醒發(fā)送模塊包括脈沖延長電路、開關(guān)驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路，所述脈沖延長電路的電源端與VCC連接，所述脈沖延長電路的信號輸出端與開關(guān)驅(qū)動電路的信號輸入端連接，開關(guān)驅(qū)動電路的電源端通過第一電阻與VCC連接，開關(guān)驅(qū)動電路的信號輸出端通過第二電阻同時與穩(wěn)壓電路的信號輸入端和第一反向二極管的陽極連接，所述穩(wěn)壓電路的信號輸出端接地，所述第一反向二極管的陰極與喚醒收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線連接； 所述喚醒檢測模塊包括時間濾波器和電壓比較器，所述時間濾波器的信號輸出端與所述電壓比較器的信號輸入端連接，所述電壓比較器的信號輸出端和第三電阻的第一端均與第四電阻的第一端連接，第四電阻的第二端與檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線連接，第五電阻的第一端與檢測收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線連接，所述時間濾波器的電源端、所述電壓比較器的電源端、第三電阻的第二端和第五電阻的第二端均接地。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，所述喚醒收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線通過第七電阻與所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線連接。
3.如權(quán)利要求I所述的汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，所述脈沖延長電路用于保證所述喚醒收發(fā)器檢測到至少170個位時間的喚醒脈沖。
4.如權(quán)利要求I所述的汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，所述開關(guān)驅(qū)動電路為場效應(yīng)晶體管MOSFET。
5.如權(quán)利要求I所述的汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路用于為所述喚醒收發(fā)器的CAN總線高位數(shù)據(jù)線提供8 14. 5V的電壓。
6.如權(quán)利要求I所述的汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，所述時間濾波器用于檢測喚醒脈沖的持續(xù)時間，且當(dāng)所述喚醒脈沖的持續(xù)時間少于3個位時間時，檢測電控單元不能被喚醒，并且檢測電控單元被喚醒時間不超過10個位時間。
7.如權(quán)利要求I所述的汽車CAN總線喚醒裝置，其特征在于，所述電壓比較器用于檢測所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的喚醒電壓，當(dāng)所述喚醒電壓在4. 5疒5. 5V之間時，喚醒檢測電控單元。
8.一種基于權(quán)利要求I至7任意一項(xiàng)所述的汽車CAN總線喚醒裝置的汽車CAN總線喚醒方法，其特征在于，包括 當(dāng)喚醒電控單元接收到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的喚醒信號后，通過脈沖延長電路產(chǎn)生喚醒脈沖，并通過喚醒收發(fā)器將所述喚醒脈沖發(fā)送給檢測電控單元； 檢測電控單元接收所述喚醒脈沖，通過時間濾波器檢測所述喚醒脈沖的持續(xù)時間，并通過電壓比較器檢測檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的電壓，當(dāng)所述喚醒脈沖的持續(xù)時間和所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的電壓都達(dá)到預(yù)定值時，喚醒檢測電控單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車CAN總線喚醒方法，其特征在于，所述喚醒脈沖的持續(xù)時間的預(yù)定值為大于等于3個時間位，小于等于10個時間位； 所述檢測收發(fā)器的CAN總線低位數(shù)據(jù)線的電壓的預(yù)定值為4. 5V至5. 5V。
10.一種車輛，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求I至7任意一項(xiàng)所述的汽車CAN總線喚醒裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車CAN總線喚醒裝置、方法及車輛，所述裝置中，喚醒發(fā)送模塊包括脈沖延長電路、開關(guān)驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路；喚醒檢測模塊包括時間濾波器和電壓比較器。本發(fā)明使不帶喚醒功能的收發(fā)器實(shí)現(xiàn)喚醒功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉及無需設(shè)計軟件直接安裝的特點(diǎn)。
文檔編號G05B19/418GK102981489SQ20121051480
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者孫江輝, 姬廣斌 申請人:北京汽車股份有限公司