CN108988840A - 单线双向唤醒电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种单线双向唤醒电路及车辆，单线双向唤醒电路用于控制器，包括第一接口、第二接口、第三接口、对外唤醒模块及对内唤醒模块。第一接口用于连接当前控制器的输入口；第二接口用于连接当前控制器的输出口；第三接口用于与另一控制器的第三接口相连接；对外唤醒模块位于第一接口和第三接口之间，其包括第一三极管，当第一接口接收到对外唤醒信号时，第一三极管导通，第三接口输出对外唤醒信号；对内唤醒模块位于第二接口和第三接口之间，其包括第二三极管，当第三接口接收到对内唤醒信号时，第二三极管导通，第二接口输入对内唤醒信号。本发明公开的实施例复用一个接插件完成两个控制器之间的双向唤醒功能，大大降低了成本。

Description

单线双向唤醒电路及车辆

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体而言，涉及一种单线双向唤醒电路及一种车辆。

背景技术

整车上不同的控制器都存在休眠唤醒的逻辑，控制器之间存在双向唤醒逻辑是很常见的。

相关技术中常采用分别两个接插件PIN(Pin needle，连接器中用来完成电或信号的传输的一种金属物质)去做单独的唤醒功能，即一个接插件PIN用于向另一控制器发送唤醒信号，另一个接插件PIN用于接收另一控制器向当前控制器发送的唤醒信号，从而实现双向唤醒逻辑。

然而该方案需要两根线束、两个接插件PIN、CPU的GPIO(General Purpose InputOutput，通用输入/输出，总线扩展器，当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能)资源，会造成资源成本上很大的浪费。

发明内容

本发明公开的实施例旨在解决现有技术或相关技术中分别采用两个接插件PIN时造成资源成本上很大浪费的问题。

为此，本发明公开的实施例的第一方面提出了一种单线双向唤醒电路。

本发明公开的实施例的第二方面提出了一种车辆。

鉴于上述，根据本发明公开的实施例的第一方面，提供了一种单线双向唤醒电路，用于控制器，包括第一接口、第二接口、第三接口、对外唤醒模块及对内唤醒模块。第一接口用于连接当前控制器的输入口；第二接口用于连接当前控制器的输出口；第三接口用于与另一控制器的第三接口相连接；对外唤醒模块位于第一接口和第三接口之间，其包括第一三极管，当第一接口接收到对外唤醒信号时，第一三极管导通，第三接口输出对外唤醒信号；对内唤醒模块位于第二接口和第三接口之间，其包括第二三极管，当第三接口接收到对内唤醒信号时，第二三极管导通，第二接口输入对内唤醒信号。

本发明公开的实施例提供的单线双向唤醒电路，经第一接口、第二接口和第三接口分别与当前控制器的输入口、输出口及另一控制器的第三接口相连接，在第一接口和第三接口之间设置对外唤醒模块，将当前控制器发出的对外唤醒信号经第三接口传递出去，在第二接口和第三接口之间设置对内唤醒模块以接收另一控制器发来的对内唤醒信号，仅通过一个第三接口连接两个控制器，其中第三接口处设置插接件PIN，即复用一个接插件PIN去完成两个控制器之间的双向唤醒功能，减少了资源占用，大大降低了成本。具体而言，对外唤醒模块中的第一三极管在第一接口接收到对外唤醒信号时才导通，进而经第三接口向另一控制器输出该对外唤醒信号；对内唤醒模块中的第二三极管在第三接口接收到对内唤醒信号时才导通，当前控制器进而经第二接口接收另一控制器发来的对内唤醒信号，使得对外唤醒模块和对内唤醒模块错峰导通，完成了复用一个接插件PIN。

另外，本发明公开的实施例提供的上述技术方案中的单线双向唤醒电路，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，单线双向唤醒电路还包括高电平电阻，其一端与当前控制器的电源相连接，其另一端与第三接口相连接，第三接口在传递对内唤醒信号和对外唤醒信号时处于低电平。

在上述技术方案中，优选地，第一三极管为NPN型三极管，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与第三接口相连接，第一三极管的基极与第一接口相连接。

在上述技术方案中，进一步地，对外唤醒模块还包括短路保护子模块，短路保护子模块包括第三三极管、保护电阻及第一限流电阻。第三三极管为NPN型三极管，第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极与第一三极管的发射极相连接，第三三极管的集电极与第一三极管的基极相连接；第一三极管的发射极经保护电阻接地；第一限流电阻位于第一三极管的发射极和第三三极管的基极之间。

在上述任一技术方案中，优选地，第二三极管为PNP型三极管，第二三极管的发射极与当前控制器的电源相连接，第二三极管的集电极与第二接口相连接，第二三极管的基极与第三接口相连接。

在上述技术方案中，进一步地，对内唤醒模块还包括偏置电阻，其一端接地，其另一端与第二三极管的集电极相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，对外唤醒模块还包括第一分压电阻和第二限流电阻，第一分压电阻一端接地，另一端与第一三极管的基极相连接，第二限流电阻位于第一接口和第一三极管的基极之间；对内唤醒模块还包括第二分压电阻、第三限流电阻和第四限流电阻，第二分压电阻的两端分别与第二三极管的发射极和基极相连接，第三限流电阻位于第二接口和第二三极管的集电极之间，第四限流电阻位于第三接口和第二三极管的基极之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，单线双向唤醒电路还包括瞬态二极管，其一端接地，其另一端与第三接口相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，单线双向唤醒电路还包括二极管，其位于第三接口和对内唤醒模块之间，二极管的导通方向为由对内唤醒模块指向第三接口的方向。

根据本发明公开的实施例的第二方面，提供了一种车辆，包括控制器，控制器具有双向唤醒功能，控制器包括如上述任一技术方案所述的单线双向唤醒电路。

根据本发明公开的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明公开的实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的单线双向唤醒电路的电路图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的单线双向唤醒电路的电路图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2描述根据本发明一些实施例所述的单线双向唤醒电路和车辆。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提供了一种单线双向唤醒电路，用于控制器，包括第一接口WAKE_OUT、第二接口WAKE_IN、第三接口WAKE_UP、对外唤醒模块10及对内唤醒模块20。第一接口WAKE_OUT用于连接当前控制器的输入口；第二接口WAKE_IN用于连接当前控制器的输出口；第三接口WAKE_UP用于与另一控制器的第三接口WAKE_UP相连接；对外唤醒模块10位于第一接口WAKE_OUT和第三接口WAKE_UP之间，其包括第一三极管(图中未示出)，当第一接口WAKE_OUT接收到对外唤醒信号时，第一三极管导通，第三接口WAKE_UP输出对外唤醒信号；对内唤醒模块20位于第二接口WAKE_IN和第三接口WAKE_UP之间，其包括第二三极管(图中未示出)，当第三接口WAKE_UP接收到对内唤醒信号时，第二三极管导通，第二接口WAKE_IN输入对内唤醒信号。

本发明公开的实施例提供的单线双向唤醒电路，经第一接口WAKE_OUT、第二接口WAKE_IN和第三接口WAKE_UP分别与当前控制器的输入口、输出口及另一控制器的第三接口WAKE_UP相连接，在第一接口WAKE_OUT和第三接口WAKE_UP之间设置对外唤醒模块10，将当前控制器发出的对外唤醒信号经第三接口WAKE_UP传递出去，在第二接口WAKE_IN和第三接口WAKE_UP之间设置对内唤醒模块20以接收另一控制器发来的对内唤醒信号，仅通过一个第三接口WAKE_UP连接两个控制器，其中第三接口WAKE_UP处设置插接件PIN，即复用一个接插件PIN去完成两个控制器之间的双向唤醒功能，减少了资源占用，大大降低了成本。具体而言，对外唤醒模块10中的第一三极管在第一接口WAKE_OUT接收到对外唤醒信号时才导通，进而经第三接口WAKE_UP向另一控制器输出该对外唤醒信号；对内唤醒模块20中的第二三极管在第三接口WAKE_UP接收到对内唤醒信号时才导通，当前控制器进而经第二接口WAKE_IN接收另一控制器发来的对内唤醒信号，使得对外唤醒模块10和对内唤醒模块20错峰导通，完成了复用一个接插件PIN。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，单线双向唤醒电路还包括高电平电阻R9，其一端与当前控制器的电源VB_Prot相连接，其另一端与第三接口WAKE_UP相连接，第三接口WAKE_UP在传递对内唤醒信号和对外唤醒信号时处于低电平。

在该实施例中，第三接口WAKE_UP经一高电平电阻R9与控制器内部电源VB_Prot相连，可确保未传递唤醒信号(包括对内唤醒信号和对外唤醒信号)时第三接口WAKE_UP处于稳定的高电平，而通过设计对外唤醒模块10和对内唤醒模块20，可令第三接口WAKE_UP在传递唤醒信号时切换至低电平，实现对唤醒状态和非唤醒状态的区分。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，第一三极管Q1为NPN型三极管，第一三极管Q1的发射极e1接地，第一三极管Q1的集电极c1与第三接口WAKE_UP相连接，第一三极管Q1的基极b1与第一接口WAKE_OUT相连接。

在该实施例中，具体限定了第一三极管Q1的类型及连接方式。第一三极管Q1采用NPN型三极管，其基极b1与第一接口WAKE_OUT相连接，在当前控制器输出对外唤醒信号时，第一接口WAKE_OUT输出高电平，此时发射极e1接地，当第一三极管Q1的基极b1和发射极e1之间的压差超过导通压差时，第一三极管Q1导通，集电极c1与发射极e1等电位而输出一个低电平，进而经第三接口WAKE_UP向另一控制器发出对外唤醒信号以唤醒另一控制器。也就是说，当传递对外唤醒信号时，第一接口WAKE_OUT处为高电平，第三接口WAKE_UP处为低电平。具体地，三极管的导通压差为0.7V。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，对外唤醒模块10还包括短路保护子模块12，短路保护子模块12包括第三三极管Q3、保护电阻R1及第一限流电阻R2。第三三极管Q3为NPN型三极管，第三三极管Q3的发射极e3接地，第三三极管Q3的基极b3经串联的第一限流电阻R2与第一三极管Q1的发射极e1相连接，第三三极管Q3的集电极c3与第一三极管Q1的基极b1相连接；第一三极管Q1的发射极e1经保护电阻R1接地。

在该实施例中，进一步限定了对外唤醒模块10中的短路保护子模块12。当第三接口WAKE_UP连接到车辆的车载电源，在整车下线检查或在4S店维修检测时，有可能因为人员的误操作造成电源短接，进而烧坏元件，故从整车角度需要进行短路保护。在本方案中，对于保护电阻R1，先设定过滤保护电流值，当保护电阻R1与该电流值的乘积大于第三三极管Q3的导通压差时，第三三极管Q3的基极b3与接地的发射极e3间的压差大于导通压差而令第三三极管Q3导通，第三三极管Q3的集电极c3因与发射极e3等电平而接地，继而第一三极管Q1的基极b1接地，第一三极管Q1断开，使得当前控制器与第三接口WAKE_UP断开，从而实现当前控制器的短路保护。其中，第一限流电阻R2用于限流，与第三三极管Q3的基极b3串联，可保护第三三极管Q3不损坏。

此外，也可用运算放大器替代第三三极管Q3和第一限流电阻R2，以在保护电阻R1与过滤保护电流值的乘积超过一定值时改变第一三极管Q1的基极b1上的电压，使基极b1和发射极e1的压差小于导通压差，进而断开第一三极管Q1，这同样是本发明的实施方案，该实现方式及其他可实现的方式对于本领域技术人员而言是显而易见的，属于同样的发明构思，也落入本发明的保护范围内。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，第二三极管Q2为PNP型三极管，第二三极管Q2的发射极e2与当前控制器的电源VCC相连接，第二三极管Q2的集电极c2与第二接口WAKE_IN相连接，第二三极管Q2的基极b2与第三接口WAKE_UP相连接。

在该实施例中，在第三接口WAKE_UP经一高电平电阻R9与控制器内部电源VB_Prot相连时，进一步具体限定了第二三极管Q2的类型及连接方式。第二三极管Q2采用PNP型三极管，其基极b2与第三接口WAKE_UP相连接，当第三接口WAKE_UP接收到另一控制器发来的对内唤醒信号时，第三接口WAKE_UP输入低电平，即第二三极管Q2的基极b2为低电平，发射极e2因与电源VCC相连接而为高电平，当第二三极管Q2的发射极e2与基极b2之间的压差超过导通压差时，第二三极管Q2导通，集电极c2与发射极e2等电位而输出高电平，进而经第二接口WAKE_IN向当前控制器输入对内唤醒信号以唤醒当前控制器。也就是说，当传递对内唤醒信号时，第三接口WAKE_UP处为低电平，第二接口WAKE_IN处为高电平。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，对内唤醒模块20还包括偏置电阻R3，其一端接地，其另一端与第二三极管Q2的集电极c2相连接。

在该实施例中，第二三极管Q2的集电极c2经一偏置电阻R3接地，作为对地阻抗，可避免导通时发射极e2上的电源VCC短地。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，对外唤醒模块10还包括第一分压电阻R4和第二限流电阻R5，第一分压电阻R4一端接地，另一端与第一三极管Q1的基极b1相连接，第二限流电阻R5位于第一接口WAKE_OUT和第一三极管Q1的基极b1之间；对内唤醒模块20还包括第二分压电阻R6、第三限流电阻R7和第四限流电阻R8，第二分压电阻R6的两端分别与第二三极管Q2的发射极e2和基极b2相连接，第三限流电阻R7位于第二接口WAKE_IN和第二三极管Q2的集电极c2之间，第四限流电阻R8位于第三接口WAKE_UP和第二三极管Q2的基极b2之间。

在该实施例中，对外唤醒模块10和对内唤醒模块20中还包括分压电阻和限流电阻，因为三极管的导通压差通常为0.7V，而电源的电压通常大于该值，通过设置与三极管串联的分压电阻实现分压，可将三极管上的电压调整至合理范围；限流电阻则用于保护三极管不损坏。具体而言，对于第一三极管Q1，第一分压电阻R4一端接地而为稳定的低电平，另一端与第一三极管Q1的基极b1相连接，通过调整第一分压电阻R4的阻值和电流值可以调节第一三极管Q1基极b1上的电压；第二限流电阻R5串联在第一三极管Q1的基极b1和第一接口WAKE_OUT之间。对于第二三极管Q2，第二分压电阻R6一端接电源VCC而为稳定的高电平，另一端与第二三极管Q2的基极b2相连接，通过调整第二分压电阻R6的阻值和电流值可以调节第二三极管Q2基极b2上的电压；第三限流电阻R7和第四限流电阻R8分别与第二三极管Q2的集电极c2和基极b2串联。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，单线双向唤醒电路还包括瞬态二极管D1，其一端接地，其另一端与第三接口WAKE_UP相连接。

在该实施例中，在第三接口WAKE_UP处连接瞬态二极管D1以实现静电保护，提高了电路的安全性。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，单线双向唤醒电路还包括二极管D2，其位于第三接口WAKE_UP和对内唤醒模块20之间，二极管D2的导通方向为由对内唤醒模块20指向第三接口WAKE_UP的方向。

在该实施例中，通过设置沿对内唤醒模块20向第三接口WAKE_UP方向导通的二极管D2，可将外部干扰阻挡在二极管D2不导通的一侧。进一步地，当接收到对内唤醒信号时，二极管D2导通，导通后二极管D2上具有0.7V至1V的压降，在设计电路时需考虑该压降以保证第二三极管Q2正常导通。

本发明第二方面的实施例提供了一种车辆，包括控制器，控制器具有双向唤醒功能，控制器包括如上述任一实施例所述的单线双向唤醒电路。

本发明公开的实施例提供的车辆，包括上述任一实施例所述的单线双向唤醒电路，因而具备该单线双向唤醒电路的全部技术效果，在此不再赘述。可选地，控制器的数量为两个，两个控制器中各设置一个单线双向唤醒电路，并通过第三接口相连接。

在本说明书的描述中，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发明公开的实施例和简化描述，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发明的限制；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明公开的实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明公开的实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单线双向唤醒电路，用于控制器，其特征在于，包括：

第一接口，用于连接当前控制器的输入口；

第二接口，用于连接当前控制器的输出口；

第三接口，用于与另一控制器的所述第三接口相连接；

对外唤醒模块，位于所述第一接口和所述第三接口之间，其包括第一三极管，当所述第一接口接收到对外唤醒信号时，所述第一三极管导通，所述第三接口输出所述对外唤醒信号；及

对内唤醒模块，位于所述第二接口和所述第三接口之间，其包括第二三极管，当所述第三接口接收到对内唤醒信号时，所述第二三极管导通，所述第二接口输入所述对内唤醒信号。

2.根据权利要求1所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，所述单线双向唤醒电路还包括：

高电平电阻，其一端与当前控制器的电源相连接，其另一端与所述第三接口相连接，所述第三接口在传递所述对内唤醒信号和所述对外唤醒信号时处于低电平。

3.根据权利要求2所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，

所述第一三极管为NPN型三极管，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第三接口相连接，所述第一三极管的基极与所述第一接口相连接。

4.根据权利要求3所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，所述对外唤醒模块还包括短路保护子模块，所述短路保护子模块包括：

第三三极管，其为NPN型三极管，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极与所述第一三极管的发射极相连接，所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的基极相连接；

保护电阻，所述第一三极管的发射极经所述保护电阻接地；及

第一限流电阻，位于所述第一三极管的发射极和所述第三三极管的基极之间。

5.根据权利要求3所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，

所述第二三极管为PNP型三极管，所述第二三极管的发射极与当前控制器的电源相连接，所述第二三极管的集电极与所述第二接口相连接，所述第二三极管的基极与所述第三接口相连接。

6.根据权利要求5所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，所述对内唤醒模块还包括：

偏置电阻，其一端接地，其另一端与所述第二三极管的集电极相连接。

7.根据权利要求5所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，

所述对外唤醒模块还包括第一分压电阻和第二限流电阻，所述第一分压电阻一端接地，另一端与所述第一三极管的基极相连接，所述第二限流电阻位于所述第一接口和所述第一三极管的基极之间；

所述对内唤醒模块还包括第二分压电阻、第三限流电阻和第四限流电阻，所述第二分压电阻的两端分别与所述第二三极管的发射极和基极相连接，所述第三限流电阻位于所述第二接口和所述第二三极管的集电极之间，所述第四限流电阻位于所述第三接口和所述第二三极管的基极之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，所述单线双向唤醒电路还包括：

瞬态二极管，其一端接地，其另一端与所述第三接口相连接。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的单线双向唤醒电路，其特征在于，所述单线双向唤醒电路还包括：

二极管，其位于所述第三接口和所述对内唤醒模块之间，所述二极管的导通方向为由所述对内唤醒模块指向所述第三接口的方向。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

控制器，所述控制器具有双向唤醒功能，所述控制器包括如权利要求1至9中任一项所述的单线双向唤醒电路。