CN113406945B - 一种宽域频率唤醒信号处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种宽域频率唤醒信号处理方法及装置，其方法包括：确定频率唤醒源的频率边界；根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基；据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断。本发明通过分步确定唤醒源信号的频率特性，结合频率范围、检测时基、检测边沿跳变超时时长和频率唤醒源信号消失检测时长的检测，提高了单边沿或双边沿的不同唤醒系统的唤醒信号检测的准确性，减少了被唤醒源频繁在睡眠和唤醒之间切换，造成功能上的闪退等问题。

Description

一种宽域频率唤醒信号处理方法及装置
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种宽域频率唤醒信号处理方法及装置。
背景技术
信号唤醒功能常见于ECU睡眠、唤醒机制范畴，唤醒宏观上分为两大类：外部唤醒和内部自唤醒。内部自唤醒常见于自带电池的控制器系统如TPMS等，芯片内部周期性睡眠、唤醒，轮询事件发生执行控制策略；外部唤醒常见于整车控制器系统如BCM、IC等，芯片处于深度睡眠不自唤醒，需要通过外部信号触发唤醒，从而进一步执行控制策略。
在外部唤醒系统中，一般可以分为常电平(单边沿)唤醒和频率(双边沿)唤醒。比如：钥匙插入信号、钥匙ON档信号是常电平(单边沿)唤醒信号；危险报警指示灯信号是频率(双边沿)唤醒信号。
ECU在被外部唤醒源唤醒后，需要实时检测上电条件和唤醒源是否消失，在上电的情况下，上电运行ECU功能；在未上电的情况下，实时检测唤醒源是否消失来决定是否重新睡眠。
频率信号唤醒源由于具有频率的特性(电平跳变性、跳变频率性)，唤醒后若对频率唤醒源信号检测、识别、判断有缺陷，容易造成唤醒、睡眠振荡，让ECU频繁在睡眠和唤醒之间切换，造成功能上的闪退等问题，造成ECU工作异常。
发明内容
为了减少现有技术中频率唤醒源信号振荡、闪退等问题，在本发明的第一方面提供了一种宽域频率唤醒信号处理方法，包括：确定频率唤醒源的频率边界；根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基；根据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断。
在本发明的一些实施例中，所述确定频率唤醒源的频率边界包括如下步骤：根据唤醒源或被唤醒源的不同工作模式下的多个工作信号的频率确定所述频率唤醒源的频率边界。
在本发明的一些实施例中，所述确定频率唤醒源的周期边界和检测时基包括如下步骤：根据频率唤醒源的频率边界计算其频率周期边界；根据所述频率周期边界的下限确定检测时基，其中，检测时基小于所述频率周期边界的下限；根据所述频率周期边界的上限确定检测周期，其中，检测周期大于所述频率周期边界的上限。
在本发明的一些实施例中，所述唤醒信号的检测方法包括：每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
进一步的，所述检测周期的时间是检测时基的整数倍。
在上述实施例中，还包括判定唤醒信号消失步骤：若检测到频率唤醒源信号消失时间超过阈值，则判定频率唤醒信号消失。
本发明的第二方面，提供了一种宽域频率唤醒信号处理装置，包括第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块；所述第一确定模块，用于确定频率唤醒源的频率边界；所述第二确定模块，用于根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基；所述第三确定模块，用于根据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断。
进一步的，所述第三确定模块包括时基检测单元和周期检测单元，
所述时基检测单元，用于每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；
所述周期检测单元，用于在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明第一方面提供的方法。
本发明的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面提供的方法。
本发明的有益效果是：
1.通过分步确定唤醒源信号的频率特性，结合频率范围、检测时基(TimeValue1)、检测边沿跳变超时时长(TimeValue0)、频率唤醒源信号消失检测时长(TimeValue2)，实现宽域频率唤醒信号的处理；
2.基于本发明的唤醒信号处理方法，可以实现频率唤醒源信号的检测、识别、判定和重新睡眠。
附图说明
图1为本发明的一些实施例中的宽域频率唤醒信号处理方法的基本流程图；
图2为频率信号示意图；
图3为频率信号周期及检测示意图；
图4为频率信号和采样时基不匹配时漏检示意图；
图5为本发明的一些实施例中的频率信号和采样时基匹配时不漏检示意图；
图6为本发明的一些实施例中的宽域频率唤醒信号处理方法的具体流程图；
图7为本发明的一些实施例中的宽域频率唤醒信号处理装置的结构示意图；
图8为本发明的一些实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
参考图1和图2，在本发明的第一方面提供了一种宽域频率唤醒信号处理方法，包括：S100.确定频率唤醒源的频率边界；S200.根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基；S300.根据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断。
在本发明的一些实施例的步骤S100中，所述确定频率唤醒源的频率边界包括如下步骤：根据唤醒源或被唤醒源的不同工作模式下的多个工作信号的频率确定所述频率唤醒源的频率边界。
图3示出了频率信号周期及检测过程，具体地，唤醒源或被唤醒源的频率越大，则周期越小，因而检测周期时间越短；相应地，频率越小周期越大，检测周期时间越长。相邻的上升沿或者相邻的下降沿时间间隔即为一个频率周期，不同的频率对应有不同的周期：周期T1和T2。
可以理解，时基是一个时间显示的基本单位。时基即时间基准，在电子线路中主要用来表示数字电路中的基准时钟，其单位通常为毫秒。唤醒源通常由内部触发或外部触发产生并使被唤醒源从待机状态恢复到正常工作状态，而被唤醒源(被唤醒装置或设备)内设有相应的触发器，在接收到触发信号后能驱动相应电路执行相应功能。
参考图4和图5，在本发明的一些实施例的步骤S200中，所述确定频率唤醒源的周期边界和检测时基包括如下步骤：根据频率唤醒源的频率边界计算其频率周期边界；根据所述频率周期边界的下限确定检测时基，其中，检测时基小于所述频率周期边界的下限；根据所述频率周期边界的上限确定检测周期，其中，检测周期大于所述频率周期边界的上限。
具体地，在频率换算周期的时候经常遇到换算时间不整(准)的情况，需要结合时间精度和检测时基，调整检测周期。如图4所示，频率信号和检测时基不匹配时，容易漏检边沿；如图5所示，频率信号和检测时基匹配时，不会漏检边沿，并且边沿跳变的时刻能捕捉的更精确。
参考图3至图5，在本发明的一些实施例的步骤S300中，所述唤醒信号的检测方法检测方法包括：每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
具体地，对于规则的频率唤醒信号(标称频率稳定)，一般可以采集相同上升沿或者下降沿的时间计算频率唤醒信号的周期，，然后允许计算频率在标称频率加减一个频率误差范围内来判定频率信号正常存在。此时对边沿时刻精度相对要求更高，对采样检查(检测)时基要求更高，即采样检查(检测)时基更小，捕捉更密；对于不规则的频率唤醒信号(标称频率不稳定)，可以参考频率范围换算周期范围，设定合适的边沿跳变监测时间来监测判定频率唤醒信号是否正常存在。对于频率唤醒源信号，频率越小周期越大，检测时间越长，频率小的检测时间范围覆盖包含了频率大周期小检测时间短的场景，结合适当的采样时基即可(时基要求比上述规则频率场景中低)。
综上，可以将频率稳定和频率不稳定的两类频率信号的检测判定方法合并起来，依据步骤S200中确定的频率范围，换算周期范围(频率越小周期越长检测时间越长)。参考频率范围最小值，换算周期最大值Tmax，设置频率边沿跳变超时检测时间大于等于Tmax，取值为TimeValue0，选择合适的整数参考即可；参考频率范围最大值，换算周期最小值Tmin，结合Tmin和Tmax的数值，设置合适的检测时基TimeValue1，能覆盖检测Tmin和Tmax不漏检边沿即可，时基越小采集越密，越不会漏检边沿跳变，捕捉的边沿跳变时间越准确，在系统支持的时基范围内灵活选择。采用合适的时基TimeValue1采集边沿信号，采用边沿跳变超时检测的方式，在TimeValue0时间内必发生边沿跳变，则判定频率信号正常存在；否则判定频率信号一个检测周期消失。
为提高唤醒信号的准确性，进一步的，所述检测周期的时间是检测时基的整数倍。
参考图6，在上述实施例中，还包括判定唤醒信号消失步骤：若检测到频率唤醒源信号消失时间超过阈值，则判定频率唤醒信号消失。
具体地，根据步骤S300中判定频率信号存在还是消失结果进一步来组织逻辑判定是否需要重新睡眠。即：在步骤S300中判定频率信号消失的情况下(一个检测周期消失)，进行连续检测计时，若频率信号消失保持若干时间TimeVaule2(根据系统需要设计)则判定频率信号消失，可以重新睡眠。
参考图2至图6，在一个实施例中，在某款仪表控制器产品中，危险报警指示灯信号是一个频率唤醒信号。客户整车定义危险报警指示灯信号有不同的工作模式和频率，例如：正常工作时闪烁频率为90次/分钟，即为1.5Hz；在有故障时闪烁频率为160次/分钟，即约为1.77Hz。仪表需要支持识别危险报警指示灯不同工作模式不同频率下信号的唤醒、监测、指示灯闪烁。
按照步骤S100，需要确定频率唤醒源的频率边界，即频率范围。在本实施例中，危险报警指示灯信号频率范围可以定义为[1.5，1.77]Hz，对应的周期范围可以定义为[562，666]ms。
按照步骤S200，需要确定频率唤醒源的周期边界和检测时基。在ECU嵌入式系统中，在性能允许的情况下可以尽量采用小的时基，这样采集检测的更密，越不容易漏检边沿跳变，并且边沿采集的时间精度越高。在本实施例中可以采用常见的10ms任务时基(TimeVaule1)对电平信号进行采集、跳变检测。并可以将检测周期适当延伸到1000ms(TimeValue0)，包含了[562，666]ms周期范围，检测范围更广。可选的，上述TimeVaule1和TimeValue0仅为示意性地，本领域技术人员可根据步骤S200的记载，选择更优的任务时基(检测时基)和/或检测周期。
按照步骤S300，需要确定频率唤醒源的检测策略。如上分析，设计为边沿跳变超时检测策略。按照10ms时基(TimeValue1)采集检测频率信号的电平信号，按照1000ms(TimeValue0)周期时长检测电平跳变情况。若1000ms(TimeValue0)以内检测到电平翻转则认为频率唤醒信号正常存在，否则认为频率唤醒信号一个检测周期消失。
最后，需要判定唤醒源信号消失重新睡眠。根据图6的流程图判断，若连续5s(TimeValue2)均检测频率唤醒源信号消失，则判定频率唤醒源信号消失，可以重新睡眠。
实施例2
参考图7，本发明的第二方面提供了一种宽域频率唤醒信号处理装置1，包括第一确定模块11、第二确定模块12和第三确定模块13，所述第一确定模块11，用于确定频率唤醒源的频率边界；所述第二确定模块12，用于根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基；所述第三确定模块13，用于根据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断。
进一步的，所述第三确定模块13包括时基检测单元和周期检测单元，所述时基检测单元，用于每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；所述周期检测单元，用于在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
实施例3
本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明第一方面提供的方法。
参考图8，电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
通常以下装置可以连接至I/O接口505：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置506；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置507；包括例如硬盘等的存储装置508；以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图8示出了具有各种装置的电子设备500，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图8中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装，或者从存储装置508被安装，或者从ROM502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时，执行本公开的实施例的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本公开的实施例所描述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD－ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个计算机程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的实施例的操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++、Python，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种宽域频率唤醒信号处理方法，其特征在于，包括：
确定频率唤醒源的频率边界；
根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基:根据频率唤醒源的频率边界计算其频率周期边界；根据所述频率周期边界的下限确定检测时基，其中，检测时基小于所述频率周期边界的下限；根据所述频率周期边界的上限确定检测周期，其中，检测周期大于所述频率周期边界的上限;
根据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断:每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
2.根据权利要求1所述的宽域频率唤醒信号处理方法，其特征在于，所述确定频率唤醒源的频率边界包括如下步骤：
根据唤醒源或被唤醒源的不同工作模式下的多个工作信号的频率确定所述频率唤醒源的频率边界。
3.根据权利要求1所述的宽域频率唤醒信号处理方法，其特征在于，所述检测周期的时间是检测时基的整数倍。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的宽域频率唤醒信号处理方法，其特征在于，还包括判定唤醒信号消失步骤：若检测到频率唤醒源信号消失时间超过阈值，则判定频率唤醒信号消失。
5.一种宽域频率唤醒信号处理装置，其特征在于，包括第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块；
所述第一确定模块，用于确定频率唤醒源的频率边界；
所述第二确定模块，用于根据所述频率边界确定频率唤醒源的检测周期和检测时基:根据频率唤醒源的频率边界计算其频率周期边界；根据所述频率周期边界的下限确定检测时基，其中，检测时基小于所述频率周期边界的下限；根据所述频率周期边界的上限确定检测周期，其中，检测周期大于所述频率周期边界的上限;
所述第三确定模块，用于根据所述频率唤醒源的频率边界、检测周期和检测时基确定唤醒信号的检测方法，以实现对唤醒信号的识别或判断:每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
6.根据权利要求5所述的宽域频率唤醒信号处理装置，其特征在于，所述第三确定模块包括时基检测单元和周期检测单元，
所述时基检测单元，用于每隔一个检测时基检测唤醒源的电平信号；
所述周期检测单元，用于在一个检测周期内持续检测唤醒源的电平跳变。
7.一种宽域频率唤醒信号处理设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至4中任一项所述的宽域频率唤醒信号处理方法。
8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的宽域频率唤醒信号处理方法。
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