一种受控电源网络管理系统及方法与流程

1.本发明涉及车辆管理领域，具体涉及一种受控电源网络管理系统及方法。


背景技术：

2.当前，对于车辆off(关闭)休眠后有功能需求的控制器，采用osek(一种静态的操作系统)或autosar(汽车开放系统架构)网络管理进行唤醒和休眠。
3.但是，上述唤醒方式仅适用于常规can(controller area network，控制器域网)控制器，唤醒策略相对复杂，其中采用osek网络管理，在进行ecu(electronic control unit，电子控制单元)的替代时会产生一系列的软件更新，付出的代价比较昂贵。autosar相对osek机制，ecu的替代更灵活，但需要硬件具备id(identity document，身份标识号)过滤能力，否则会产生较大的暗电流。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种受控电源网络管理系统及方法，能够有效提升车辆网络管理中唤醒的高效便捷性。
5.为达到以上目的，本发明提供的一种受控电源网络管理系统，包括第一节点、第二节点、第三节点和第四节点，其中，所述第一节点、第二节点和第三节点均为常规can节点，参与网络管理，且仅支持被网络管理报文唤醒，所述第四节点为受控控制器节点，其不需要支持整车网络管理，所述第一节点通过自身的网络管理机制对触发事件进行判断，并根据判断结果对第四节点供电以使第四节点工作，且第一节点的电源模块供电作为控制器供电b+和工作电平信号。
6.在上述技术方案的基础上，
7.所述第一节点为主动唤醒节点，所述第四节点为被动唤醒节点，所述第四节点所实现的功能由第一节点支持；
8.所有受控控制器节点的功率之和小于第一节点的输出功率。
9.在上述技术方案的基础上，在车辆off状态下，对于节点的唤醒：
10.所述第一节点、第二节点、第三节点和第四节点均能被工作电源唤醒；
11.所述第一节点、第二节点和第三节点不可以被应用报文唤醒，仅能被网络管理报文唤醒；
12.所述第一节点、第二节点和第三节点能够被特定触发事件唤醒，且当被唤醒后根据当前特定触发事件判断是否进入全功能模式，以及是否需要唤醒其它节点。
13.在上述技术方案的基础上，对于受控控制器节点的唤醒：
14.当车辆off后，第一节点进入低功耗模式，当检测到有唤醒触发事件时，判断是否需要第四节点工作，若需要，则对第四节点供电以使第四节点工作，并判断该唤醒触发事件涉及的其它网络管理节点，通过整车网络管理机制唤醒第二节点或第三节点。
15.本发明提供的一种受控电源网络管理方法，基于上述所述系统实现，具体包括以
下步骤：
16.车辆off，所有节点休眠，第一节点进入触发事件监听模式，并当监测到触发事件后，基于所监测得到的触发事件：
17.若待执行功能仅需第四节点参与，则给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态；
18.若待执行功能需第四节点和相应功能分组中的节点共同参与，则唤醒相应功能分组中的节点并给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点和相应功能分组中的节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态；
19.若待执行功能仅需相应功能分组中的节点参与，则唤醒相应功能分组中的节点，并当功能执行完成后，相应功能分组中的节点进入休眠；
20.若待执行功能仅需第一节点参与，则第一节点进入工作模式，并当功能执行完成后，第一节点进入休眠。
21.在上述技术方案的基础上，所述若待执行功能仅需第四节点参与，则给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态，具体步骤包括：
22.第一节点开启功率输出模块和can通信模块，给第四节点供电以使第四节点工作；
23.第一节点与第四节点间开始通信，且第一节点不向外发出网络管理报文；
24.当功能执行完成后，第一节点关闭功率输出模块，第一节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态。
25.在上述技术方案的基础上，所述若待执行功能需第四节点和相应功能分组中的节点共同参与，则唤醒相应功能分组中的节点并给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点和相应功能分组中的节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态，具体步骤包括：
26.第一节点向相应功能分组发送网络管理报文，以唤醒相应功能分组中的节点；
27.第一节点开启功率输出模块，给第四节点供电以使第四节点工作，第四节点进入全功能模式；
28.当功能执行完成后，第一节点关闭功率输出模块，第一节点和相应功能分组中的节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态。
29.在上述技术方案的基础上，所述第四节点断电进入关闭状态，具体步骤包括：
30.第一节点向第四节点发送工作完成指令，并开启倒计时；
31.第四节点接收到工作完成指令后进行数据存储，并进行自身状态检查，并当自身状态检查完毕后向第一节点发送断电指令；
32.当倒计时结束后，第一节点判断是否接收到第四节点发送的断电指令，若是，则第四节点断电进入关闭状态，若否，则第四节点延时设定时间后断电，并记录故障码。
33.在上述技术方案的基础上，所述若待执行功能仅需相应功能分组中的节点参与，则唤醒相应功能分组中的节点，并当功能执行完成后，相应功能分组中的节点进入休眠，具体步骤包括：
34.第一节点向相应功能分组发送网络管理报文，以唤醒相应功能分组中的节点，且第一节点不开启功率输出模块，且第四节点为关闭状态；
35.当功能执行完成后，相应功能分组中的节点进入休眠。
36.在上述技术方案的基础上，当监测到触发事件后，还包括：
37.判断是否满足唤醒第一节点的条件，若不满足，则第一节点继续维持休眠状态，若满足，则第一节点进入本地工作模式，然后基于所监测得到的触发事件，判断待执行功能为仅需第四节点参与、需第四节点和相应功能分组中的节点共同参与、仅需相应功能分组中的节点参与或仅需第一节点参与。
38.与现有技术相比，本发明的优点在于：针对特定的低功耗且功能较单一的can控制器进行受控主控制器的b+电源设计，并根据主控器策略识别，选择性的唤醒实车网络；整车网络拓扑不需改变，该受控控制器仍为整车can网络节点，可以直接接收整车can信号，不需要通过主控控制器转发信号；不参与整车网络管理，逻辑简单，替代更灵活；不依赖与can元器件选型，普通can硬件均可以支持，不需要硬件在休眠条件下进行id过滤。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例中一种受控电源网络管理系统的结构示意图；
41.图2为本发明实施例中一种受控电源网络管理方法的流程图。
具体实施方式
42.本发明实施例提供一种受控电源网络管理系统。相应地，还提供一种受控电源网络管理方法，针对特定的低功耗且功能较单一的can控制器进行受控主控制器的b+电源设计，并根据主控器策略识别，选择性的唤醒实车网络；整车网络拓扑不需改变，该受控控制器仍为整车can网络节点，可以直接接收整车can信号，不需要通过主控控制器转发信号；不参与整车网络管理，逻辑简单，替代更灵活；不依赖与can元器件选型，普通can硬件均可以支持，不需要硬件在休眠条件下进行id过滤。
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而
且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.参见图1所示，本发明实施例提供的一种受控电源网络管理系统，包括第一节点、第二节点、第三节点和第四节点，其中，第一节点、第二节点和第三节点均为常规can节点，参与网络管理，且仅支持被网络管理报文唤醒。常规can节点通过实车取电，直接收实车电源控制，直接参与实车网络管理。图1中，gnd表示接地，canh表示高速can信号，canl表示低速can信号，power out表示电源输出。
45.所述第四节点为受控控制器节点，其不需要支持整车网络管理，第一节点通过自身的网络管理机制对触发事件进行判断，并根据判断结果对第四节点供电以使第四节点工作。
46.第一节点的电源模块供电作为控制器供电b+(正极)和工作电平信号。即第四节点直接进入工作状态开启can通信，第一节点电源模块断电则第四节点停止工作，不进行can通信，同时还可减少第四节点的b+的线束成本。
47.本发明实施例中，第一节点为主动唤醒节点，所述第四节点为被动唤醒节点，所述第四节点所实现的功能由第一节点支持；所有受控控制器节点的功率之和小于第一节点的输出功率。
48.第四节点为功耗小的can节点，满足第一节点的输出功率要求，比如第一节点输出功率50w，受控节点功率应＜50w(说明：第一节点所连接的受控控制器节点不止一个，则所有受控控制器节点功率之和应小于第一节点的输出功率)。
49.第四节点所实现的功能必须由第一节点支持，且第四节点为被动唤醒节点，即第四节点所参与实现的功能的触发条件由第一节点实现，第一节点为主动唤醒节点。
50.本发明实施例中，在车辆off状态下，对于节点的唤醒：
51.(1)第一节点、第二节点、第三节点和第四节点均能被工作电源唤醒；
52.此状态根据是否受控电源可分为两类：1、受控电源节点，比如：第四节点d，当第一节点的功率输出模块输出功率时，第四节点进入全功能模式；2、非受控电源节点，即连接整车on(开)节点，比如：第一节点、第二节点、第三节点连接整车电源，在车辆on上电后被唤醒，均进入全功能模式。
53.(2)第一节点、第二节点和第三节点不可以被应用报文唤醒，仅能被网络管理报文唤醒；
54.同时，节点支持功能分组。对实车功能进行分组，增加网络管理报文中的分组标志位，例如，对于a分组触发事件唤醒a分组内的控制器，其他分组不会被唤醒，但同一个节点可以属于a分组，也可以属于b分组。
55.比如第一节点、第二节点和第三节点均为网络管理节点，第一节点、第二节点处于功能分组1，第一节点、第三节点处于功能分组2，当第一节点接收到本地触发事件后进入工作状态，判断属于功能分组1，发送带功能分组1标志位的网络管理报文唤醒第二节点，第二节点被唤醒进入全功能模式，第三节点处于低功耗监听模式，判断功能分组标志位不为本分组，继续维持休眠状态。(第一节点、第二节点和第三节点均连接了b+，实车休眠后为低功耗模式，若未连接b+，则无法支持网络管理，on断电后节点完全断电为关闭状态)。
56.对于非网络管理节点，唤醒条件为工作电源唤醒。
57.(3)第一节点、第二节点和第三节点能够被特定触发事件唤醒，且当被唤醒后根据当前特定触发事件判断是否进入全功能模式，以及是否需要唤醒其它节点。
58.在整车休眠后有功能需求，可以被特定触发事件唤醒控制器本身，控制器根据该触发事件判断是否进入全功能模式，是否需要唤醒其他can节点。
59.比如第二节点(如远程监控模块)监测到有自身的触发事件，判断该事件是第二节点升级指令，则只需要唤醒第二节点本身，不需要发送网络管理报文唤醒其他can节点且不需要开启功率输出模块。
60.比如第一节点(如bcm(车身控制器))监测到有自身的触发事件，判断该事件是开车门事件，则进入全功能模式发送网络管理报文唤醒第二节点进行开门显示，并判断不需要开启功率输出模块。
61.比如第一节点(如bcm)检测到有自身的触发事件，判断该事件为车辆后方钥匙有效，则开启功率输出模块给其受控第四节点(如ar尾门)供电，受控的第四节点工作电源供电进入全功能模式(受控节点简化设计，无b+，无休眠模式)开启ar(augmented reality，增强现实)尾灯，并发送应用报文(非网络管理报文，此时不会唤醒整车网络节点)给第一节点告知本身状态，同时，第一节点监测到车后方钥匙信号消失，则发送关闭信号给第四节点，通知其功能关闭。
62.本发明实施例中，对于受控控制器节点的唤醒：当车辆off后，第一节点进入低功耗模式，当检测到有唤醒触发事件时，判断是否需要第四节点工作，若需要，则对第四节点供电以使第四节点工作，并判断该唤醒触发事件涉及的其它网络管理节点，通过整车网络管理机制唤醒第二节点或第三节点。
63.需要说明的是，由于受控控制器第四节点未接b+点，那么在第一节点工作结束后若直接断掉第四节点的受控电，第四节点的工作数据未能及时存储，存在数据丢失风险。考虑第四节点功耗小，设计在工作结束后第一节点发送工作完成指令给第四节点，并设计延时(比如5min，大于第四节点的数据存储时间)，第四节点在接收到工作完成指令时开始进行数据存储，第四节点检查自身状态后发送可以断电指令给第一节点，第一节点断电。或未收到第四节点返回指令，则等待5min断电，并记录故障码。
64.本发明的受控电源网络管理系统，针对特定的低功耗且功能较单一的can控制器进行受控主控制器的b+电源设计，并根据主控器策略识别，选择性的唤醒实车网络；整车网络拓扑不需改变，该受控控制器仍为整车can网络节点，可以直接接收整车can信号，不需要通过主控控制器转发信号；不参与整车网络管理，逻辑简单，替代更灵活；不依赖与can元器件选型，普通can硬件均可以支持，不需要硬件在休眠条件下进行id过滤。
65.参见图2所示，本发明实施例提供的一种受控电源网络管理方法，基于上述所述受控电源网络管理系统实现，该受控电源网络管理方法具体包括以下步骤：
66.s1：车辆off，所有节点休眠，第一节点进入触发事件监听模式，并当监测到触发事件后，基于所监测得到的触发事件，若待执行功能仅需第四节点参与，则转到s2，若待执行功能需第四节点和相应功能分组中的节点共同参与，则转到s3，若待执行功能仅需相应功能分组中的节点参与(不需要第四节点参与)，则转到s4，若待执行功能仅需第一节点参与，则转到s5；
67.s2：给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态；
68.s3：唤醒相应功能分组中的节点并给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点和相应功能分组中的节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态；
69.s4：唤醒相应功能分组中的节点，并当功能执行完成后，相应功能分组中的节点进入休眠；
70.s5：第一节点进入工作模式，并当功能执行完成后，第一节点进入休眠。需要说明的是，改判定条件下，第一节点进入工作模式后，can通信模块和功率输出模块均维持关闭状态。
71.本发明实施例中，若待执行功能仅需第四节点参与，则给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态，具体步骤包括：
72.s201：第一节点开启功率输出模块和can通信模块，给第四节点供电以使第四节点工作；
73.s202：第一节点与第四节点间开始通信，且第一节点不向外发出网络管理报文；同步的，整车网络管理设计为仅网络管理报文可以唤醒网络管理节点，因此，此时总线上除第一节点及其受控的第四节点以外，其它节点均为休眠模式，未被唤醒。
74.s203：当功能执行完成后，第一节点关闭功率输出模块，第一节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态。
75.本发明实施例中，若待执行功能需第四节点和相应功能分组中的节点共同参与，则唤醒相应功能分组中的节点并给第四节点供电，并当功能执行完成后，第一节点和相应功能分组中的节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态，具体步骤包括：
76.s301：第一节点向相应功能分组发送网络管理报文，以唤醒相应功能分组中的节点；
77.s302：第一节点开启功率输出模块，给第四节点供电以使第四节点工作，第四节点进入全功能模式；
78.s303：当功能执行完成后，第一节点关闭功率输出模块，第一节点和相应功能分组中的节点进入休眠，第四节点断电进入关闭状态。
79.本发明实施例中，第四节点断电进入关闭状态，具体步骤包括：
80.a：第一节点向第四节点发送工作完成指令，并开启倒计时；
81.b：第四节点接收到工作完成指令后进行数据存储，并进行自身状态检查，并当自身状态检查完毕后向第一节点发送断电指令；
82.c：当倒计时结束后，第一节点判断是否接收到第四节点发送的断电指令，若是，则第四节点断电进入关闭状态，若否，则第四节点延时设定时间后断电，并记录故障码。
83.本发明实施例中，若待执行功能仅需相应功能分组中的节点参与，则唤醒相应功能分组中的节点，并当功能执行完成后，相应功能分组中的节点进入休眠，具体步骤包括：
84.s401：第一节点向相应功能分组发送网络管理报文，以唤醒相应功能分组中的节点，且第一节点不开启功率输出模块，且第四节点为关闭状态；
85.s402：当功能执行完成后，相应功能分组中的节点进入休眠。
86.本发明实施例中，当监测到触发事件后，还包括：
87.判断是否满足唤醒第一节点的条件，若不满足，则第一节点继续维持休眠状态，若满足，则第一节点进入本地工作模式(此时can通信模块和功率输出模块均维持关闭状态)，然后基于所监测得到的触发事件，判断待执行功能为仅需第四节点参与、需第四节点和相应功能分组中的节点共同参与、仅需相应功能分组中的节点参与或仅需第一节点参与。
88.本发明对于功能单一，功率较小的can控制器，进行受控电源设计，被控节点在实车off休眠后有通信需求的情况下，不参与整车网络管理，逻辑简单，替代更灵活。不依赖与can元器件选型，普通can硬件均可以支持，降低控制器成本。不需要连接b+电源，直接复用on工作电源，减少线束成本。
89.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
90.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
91.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。