作者/ 马建辉1, 2 刘源杨1, 2 候冬冬1, 2 郭坤1, 2 胡代荣1, 2 1.山东省轿车电子要点实验室(山东 济南 250014)2.山东省科学院主动化研讨所(山东 济南 250014)
摘要：本文针对集成了长途无钥匙进入(RKE)功用的车身操控模块(BCM)规划了一种低功耗计划，为部分电路规划了可程控供电电源，以完成在满意休眠条件时，经过禁能部分电路的供电下降电流耗费，一起设置内部唤醒定时器，使得BCM在低功耗形式中能够被暂时唤醒，以判别遥控钥匙的操作，一起针对空间搅扰引起的射频毛刺规划了过滤机制，能够主动屏蔽外部RF搅扰引起的假唤醒，进一步下降了低功耗形式下BCM的全体功耗。
导言
在由轿车蓄电池供电的电子操控单元(ECU)规划中，低功耗是个非常重要的功用要求。首要，假如ECU在休眠状况下耗费电流过大，便会呈现轿车长时刻停放时因ECU耗尽电池电量形成无法发动发动机的景象;其次，在节能、低碳理念日益家喻户晓的今日，下降ECU的功耗能够节省能源，为绿色环保奉献一份力气。
在笔者所规划的车身操控模块(BCM)中集成了长途无钥匙进入(RKE)功用，RKE模块的射频接纳芯片在作业形式下耗费的电流比较大，为了完成全体的低功耗，必须在BCM进入低功耗形式时，一起禁能射频接纳芯片。因为射频接纳芯片在低功耗形式下无法进行遥控接纳，而用户操控钥匙的时刻是随机的，在合理的用户体会要求下，用户按下钥匙，BCM就应该进行反响，所以需求规划一种RKE低功耗计划，使得BCM既能够满意低功耗要求，又能够敏捷被遥控钥匙唤醒。本文介绍了一种BCM低功耗规划计划，并特别针对遥控钥匙唤醒功用规划了RKE子体系的低功耗计划，针对低功耗形式下或许被空间搅扰形成的RF毛刺唤醒规划了暂时唤醒形式以过滤RF搅扰，终究大幅度下降了BCM的全体休眠电流，一起能够很活络地从休眠形式唤醒。
1 全体计划规划
依据BCM的作业状况，规划三种形式：正常形式、休眠形式和暂时唤醒形式。其间，休眠形式、暂时唤醒形式都是低功耗形式，不同的是，休眠形式下完全休眠，暂时唤醒形式下只使能RKE功用用于判别是否存在有用的遥控钥匙操作。
在正常作业情形下，休眠条件不满意，BCM处于正常形式，履行CAN/LIN通讯[1]、网关、网络办理、开关检测、负载操控等功用，当休眠条件满意后，BCM进入休眠形式，在休眠形式下关断部分电路的供电电源，禁能RKE接纳电路，依据唤醒条件使能相应的外部中止唤醒，一起使能内部定时器唤醒源。在休眠形式下，唤醒条件触发外部中止[2]，唤醒BCM进入正常形式。内部定时器超时后也能够唤醒处理器[3]，此刻进入暂时唤醒形式。暂时唤醒形式是专门针对RKE休眠和唤醒规划的一种低功耗形式，该形式保持一固定的时刻，在这段时刻内使能RKE接纳功用，假如接纳到有用的RKE数据流，则进入正常形式，不然回来休眠形式，等候下一次内部定时器中止唤醒。作业形式切换如图1所示。
2 程控供电规划
程控供电规划是针对低功耗形式下无需作业的电路的电源进行操控，使BCM在进入低功耗形式时封闭该部分电路的供电电源，退出低功耗形式时，翻开该部分电路的供电电源，便能够有用下降ECU的功耗。
针对12V轿车电气体系，规划两个程控供电电源，以完成BCM进入休眠形式时禁能部分电路的供电和进入正常形式时康复供电。程控电源包含可控12V和可控5V两种电压水平，其间，可控12V为部分开关收集电路供给电压基准，可控5V为其它在休眠期间能够封闭的5V逻辑电路供给电源。可控12V和可控5V的电路规划原理相同，经过CPU的IO管脚操控MOS管的通断，完成电源的程控。12V程控电源规划如图2所示。
将BCM需求收集的外部开关分为两类，一类是能够把BCM从休眠形式和暂时唤醒形式唤醒的开关(唤醒源开关)，另一类是一般开关。唤醒源开关收集电路选用经过调度后的蓄电池电压进行常电供电，一般开关收集电路选用可控12V进行供电[4]。在BCM进入休眠形式时，CPU关断可控12V的输出，一般开关收集电路的外部电压基准源无效，开关收集电路不耗费任何电流。
3 RKE低功耗规划
BCM在休眠形式下禁能RKE接纳电路，无法判别是否存在有用的RF数据，为此，规划了暂时唤醒形式，BCM进入休眠形式时发动内部定时器，定时器超时后便进入暂时唤醒形式，在休眠条件满意的情况下，BCM替换进入休眠形式和暂时唤醒形式。在暂时唤醒形式下，使能RKE接纳电路，判别是否存在有用的RF数据。休眠形式保持时刻为16ms，暂时唤醒形式保持时刻一般为4ms，经过这种办法，既能够确保大部分时刻处于最低电流耗费的休眠形式，又能够判别低功耗形式期间是否存在有用的遥控钥匙操作，确保了遥控操作的活络性。
因为轿车电磁环境恶劣，RKE会接纳到许多RF搅扰信号，为了确保BCM不被误唤醒，在暂时唤醒形式中规划误唤醒过滤机制，过滤掉RF空间搅扰和非配对的遥控钥匙操作，确保BCM不会被误唤醒进入耗费电流较大的正常形式，然后确保了BCM的低功耗功用。
3.1 休眠和暂时唤醒
在BCM进入休眠形式时，禁能RKE射频接纳功用，一起设置可唤醒CPU的内部定时器，将定时器的超时值设置为Tslp，然后CPU进入休眠形式。Tslp 后，CPU被定时器唤醒，BCM进入暂时唤醒形式，暂时唤醒形式的默许持续时刻为Twake ，在暂时唤醒形式中，CPU对体系时钟进行初始化设置，并使能射频接纳芯片，假如判别出有用的RKE射频数据流，CPU进入正常形式，不然回来休眠形式。Tslp、Twake依据RKE数据位宽Tbit决议，一般挑选为Twake > 8 * Tbit，Tslp = 4 * Twake。在这里，Tbit为0.4ms，挑选Twake为4ms，Tslp为16ms。
3.2 RKE误唤醒过滤机制
因为RKE作业在ISM频段，空间搅扰比较多，在暂时唤醒形式中规划三级过滤机制，滤除RF频段的空间杂波发生的毛刺和非配对遥控钥匙的操作。
首要，在Twake时刻内，假如接连接纳到的有用RKE数据位数小于5，回来休眠形式，不然，进入下一步;
延伸暂时唤醒形式的持续时刻为2 * Twake，在第二个Twake时刻内再次判别接连接纳到的新的有用RKE数据位数，假如小于5，回来休眠形式，假如大于5，判别出有用的按键按下操作，进入下一步;
延伸暂时唤醒形式的时刻为(2 * Twake + 有用的RKE帧长度)，当时刻结束时进行解码判别，假如RKE数据帧来自已配对钥匙，进入正常形式，不然回来休眠形式。
4 结语
本文规划了一种BCM低功耗计划，以完成在满意休眠条件时，经过禁能部分电路的供电下降电流耗费，一起设置外部开关中止唤醒和内部定时器唤醒，使得BCM在低功耗形式中能够活络地呼应遥控钥匙的操作并在外部开关唤醒源的鼓励下敏捷唤醒。进行RKE低功耗规划主动过滤外部RF搅扰引起的假唤醒，进一步下降了低功耗形式下BCM的全体功耗。
参考文献：
[1] 林可春. 根据CAN与LIN总线的BCM通讯协议栈规划与完成[J] .长江大学学报(自然科学版),2014,(34):62-64.
[2] 宋丽华 战颖 简阳 张鑫磊鲍世昆.根据S3C6410的嵌入式体系休眠与唤醒战略规划完成[J].算机工程与科学,2014,(5):790-796.
[3] 侯志成.MSP430省电办法的两种唤醒办法[J].单片机与嵌入式体系使用,2009,(4):72-73.
[4] 山东省科学院主动化研讨所.一种低功耗车身操控器及其操控办法:我国, 201510125944.6 [P].2015-03-20.
[5] 黄未栋 梁仙灵.根据刺进空白字符进步RKE抗搅扰才能的研讨[J].电子丈量技能,2014,(12):10-13.
本文来源于我国科技期刊《电子产品世界》2016年第10期第55页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
