CN116061848A - 车载娱乐系统电源管理交互系统及车辆 - Google Patents

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张英鹏
王晓伟
张睿洁
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Abstract

本发明公开了一种车载娱乐系统电源管理交互系统及车辆，包括SOC、MCU和屏幕，屏幕分别与SOC、MCU连接，所述SOC具有电源核心服务模块和IPO接口，所述SOC与MCU两块芯片间布置有5个GPIO脚，其中3个由SOC输入，MCU输出；2个由MCU输入，SOC输出；所述GPIO脚的特性为连接两端芯片，一端控制输入高低电平中断，另一端接收输出，并根据中断触发对应车机电源状态逻辑，其中车机电源状态包括休眠、半休眠、断电和工作。本发明使娱乐主机内的SOC跟MCU能够通过GPIO的高低电平变化同步状态信息，最终达到提升车机的热启动性能，并使SOC拥有主动唤醒功能。

Description

车载娱乐系统电源管理交互系统及车辆
技术领域
本发明属于智能座舱技术领域，具体涉及一种车载娱乐系统电源管理交互系统及车辆。
背景技术
现有娱乐主机都是通过MCU对SOC芯片断供电的方式完成低功耗与工作模式的切换。但该方法具有以下三个不足之处：
(1)每次唤醒都是对车机的断电重启，而现有车机系统启动速度较慢，调校后最快也要16秒以上；
(2)只能由MCU作为单向唤醒源，SOC无法主动唤醒；
(3)未详细描述SOC与MCU之间数据交互的方法。
因此，需要开发一种新的车载娱乐系统电源管理交互系统及车辆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载娱乐系统电源管理交互系统及车辆，它使娱乐主机内的SOC跟MCU能通过GPIO的高低电平变化同步状态信息，以达到提升车机的热启动性能，并使SOC拥有主动唤醒功能。
第一方面，本发明所述的一种车载娱乐系统电源管理交互系统，包括SOC、MCU和屏幕，屏幕分别与SOC、MCU连接，所述SOC具有电源核心服务模块和IPO接口，所述SOC与MCU两块芯片间布置有5个GPIO脚，其中3个由SOC输入，MCU输出；2个由MCU输入，SOC输出；所述GPIO脚的特性为连接两端芯片，一端控制输入高低电平中断，另一端接收输出，并根据中断触发对应车机电源状态逻辑，其中车机电源状态包括休眠、半休眠、断电和工作。
可选地，5个GPIO脚分别为SOC唤醒脚、SOC状态脚、控屏脚、MCU唤醒脚和ACC档位脚，其中，SOC唤醒脚、SOC状态脚、控屏脚均为SOC输入，MCU输出，MCU唤醒脚和ACC档位脚均由MCU输入，SOC输出。
可选地，从断电到半休眠：
整车上电，ACC处于OFF档，5个GPIO脚都跳到低电平，屏幕不亮。
可选地，从断电到工作状态：
整车上电，ACC处于ON档，SOC唤醒脚转低电平、SOC状态脚转低电平、MCU唤醒脚转低电平、控屏脚转高电平、ACC档位脚转高电平，屏幕点亮。
可选地，从半休眠到工作状态：
ACC由OFF档转ON档，或MCU通过串口给电源核心服务模块发送解锁开车门信号，则电源核心服务模块调用退出IPO接口，让系统全面运行，同时将控屏脚拉至高电平，完成开屏操作，使屏幕点亮，其中，SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚保持低电平、MCU唤醒脚保持低电平、控屏脚转高电平、ACC档位则随实际状态。
可选地，从工作状态到半休眠状态：
ACC由ON档转OFF档，计时到预设时间或给电源核心服务模块发送闭锁信号或开车门信号，则电源核心服务模块调用进入IPO接口，让系统应用层释放资源，进入低功耗，同时将控屏脚拉至低电平，完成关屏操作；其中，SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚保持低电平、MCU唤醒脚保持低电平、控屏脚转低电平、ACC档位转低电平。
可选地，从半休眠到休眠状态：
MCU拉高MCU唤醒脚通知SOC休眠，SOC开始释放自身的休眠锁，当用户空间的休眠锁释放完后，拉高SOC状态脚通知MCU自身进入休眠状态，自身进程随之挂起，MCU收到状态同步信息后切断所控周边外设电源让MCU也进入低功耗状态；其中SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚转高电平、MCU唤醒脚转高电平、控屏脚保持低电平、ACC档位保持低电平。
可选地，从休眠到半休眠状态：
如果MCU作为唤醒源，则MCU将MCU唤醒脚拉低，SOC接收到该唤醒中断后，会开始运行自身的底层软件，并拉低SOC状态脚，告知MCU自身回到半休眠状态；而如果是SOC作为唤醒源，则SOC主动拉高SOC唤醒脚，告知MCU唤醒，MCU重复上面的过程拉低唤醒脚走唤醒流程，SOC唤醒脚将随SOC状态脚一同拉低，完成从休眠到半休眠的状态跳转；此时SOC唤醒脚转低电平、SOC状态脚转低电平、MCU唤醒脚转低电平、控屏脚保持低电平、ACC档位脚保持低电平。
第二方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的车载娱乐系统电源管理交互系统。
本发明具有以下优点：
1、娱乐系统的休眠及唤醒不再是MCU单方面的断电、供电处理，而是改为了两块芯片各自释放外设及内部资源，并通过GPIO的方式进行状态同步。车机系统未完全断电，如此在唤醒时，启动性能将获得较大地提升，由之前的耗时16秒以上，优化到仅需5秒即可进入工作状态。
2、由之前的MCU单唤醒源，变成了SOC也可唤醒主机的双唤醒源，使两端的交换更加灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实施例的车机电源状态迁移图；
图2为本实施例中SOC与MCU交互的5个GPIO脚的示意图；
图3为本实施例的原理框图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细的说明。
如图1至图3所示，本实施例中，一种车载娱乐系统电源管理交互系统，包括SOC、MCU和屏幕，屏幕分别与SOC、MCU连接，所述SOC具有电源核心服务模块和IPO接口，所述SOC与MCU两块芯片间布置有5个GPIO脚，其中3个由SOC输入，MCU输出；2个由MCU输入，SOC输出；所述GPIO脚的特性为连接两端芯片，一端控制输入高低电平中断，另一端接收输出，并根据中断触发对应车机电源状态逻辑。
本实施例中，5个GPIO脚分别为SOC唤醒脚、SOC状态脚、控屏脚、MCU唤醒脚和ACC档位脚，其中，SOC唤醒脚、SOC状态脚、控屏脚均为SOC输入，MCU输出，MCU唤醒脚和ACC档位脚均由MCU输入，SOC输出。
本实施例中，各状态下GPIO高低电平脚(表1中的0表示低电平，1表示高电平)
序号 GPIO脚/状态 工作 半休眠 休眠
1 SOC唤醒脚 0 0 0
2 SOC状态脚 0 0 1
3 MCU唤醒脚 0 0 1
4 控屏脚 1 0 0
5 ACC档位脚 —— 0 0
表1
如图1所示，车机电源状态包括休眠、半休眠、断电和工作。
1、从断电到半休眠：整车上电，ACC处于OFF档，5个GPIO脚都跳到低电平，屏幕不亮。
2、从断电到工作状态：整车上电，ACC处于ON档，SOC唤醒脚转低电平、SOC状态脚转低电平、MCU唤醒脚转低电平、控屏脚转高电平、ACC档位脚转高电平，屏幕点亮。
3、从半休眠到工作状态：ACC由OFF档转ON档，或MCU通过串口给电源核心服务模块发送解锁开车门信号，则电源核心服务模块调用退出IPO接口，让系统全面运行，同时将控屏脚拉至高电平，完成开屏操作，使屏幕点亮，其中SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚保持低电平、MCU唤醒脚保持低电平、控屏脚转高电平、ACC档位则随实际状态。
4、从工作状态到半休眠状态：ACC由ON档转OFF档，计时到预设时间(比如：10分钟)或给电源核心服务模块发送闭锁信号或开车门信号，则电源核心服务模块调用进入IPO接口，让系统应用层释放资源，进入低功耗，同时将控屏脚拉至低电平，完成关屏操作；其中SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚保持低电平、MCU唤醒脚保持低电平、控屏脚转低电平、ACC档位转低电平。
5、从半休眠到休眠状态：MCU拉高MCU唤醒脚通知SOC休眠，SOC开始释放自身的休眠锁，当用户空间的休眠锁释放完后，拉高SOC状态脚通知MCU自身进入休眠状态，自身进程随之挂起，MCU收到状态同步信息后切断所控周边外设电源让MCU也进入低功耗状态。其中SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚转高电平、MCU唤醒脚转高电平、控屏脚保持低电平、ACC档位保持低电平。
6、从休眠到半休眠状态：如果MCU作为唤醒源，则MCU将MCU唤醒脚拉低，SOC接收到该唤醒中断后，会开始运行自身的底层软件，并拉低SOC状态脚，告知MCU自身回到半休眠状态。而如果是SOC作为唤醒源，则SOC主动拉高SOC唤醒脚，告知MCU唤醒，MCU重复上面的过程拉低唤醒脚走唤醒流程，而SOC唤醒脚也将随SOC状态脚一同拉低，完成从休眠到半休眠的状态跳转。此时SOC唤醒脚转低电平、SOC状态脚转低电平、MCU唤醒脚转低电平、控屏脚保持低电平、ACC档位脚保持低电平。
本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的车载娱乐系统电源管理交互系统。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：包括SOC、MCU和屏幕，屏幕分别与SOC、MCU连接，所述SOC具有电源核心服务模块和IPO接口，所述SOC与MCU两块芯片间布置有5个GPIO脚，其中3个由SOC输入，MCU输出；2个由MCU输入，SOC输出；所述GPIO脚的特性为连接两端芯片，一端控制输入高低电平中断，另一端接收输出，并根据中断触发对应车机电源状态逻辑，其中车机电源状态包括休眠、半休眠、断电和工作。
2.根据权利要求1所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：5个GPIO脚分别为SOC唤醒脚、SOC状态脚、控屏脚、MCU唤醒脚和ACC档位脚，其中，SOC唤醒脚、SOC状态脚、控屏脚均为SOC输入，MCU输出，MCU唤醒脚和ACC档位脚均由MCU输入，SOC输出。
3.根据权利要求2所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：从断电到半休眠：
整车上电，ACC处于OFF档，5个GPIO脚都跳到低电平，屏幕不亮。
4.根据权利要求3所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：从断电到工作状态：
整车上电，ACC处于ON档，SOC唤醒脚转低电平、SOC状态脚转低电平、MCU唤醒脚转低电平、控屏脚转高电平、ACC档位脚转高电平，屏幕点亮。
5.根据权利要求4所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：从半休眠到工作状态：
ACC由OFF档转ON档，或MCU通过串口给电源核心服务模块发送解锁开车门信号，则电源核心服务模块调用退出IPO接口，让系统全面运行，同时将控屏脚拉至高电平，完成开屏操作，使屏幕点亮，其中，SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚保持低电平、MCU唤醒脚保持低电平、控屏脚转高电平、ACC档位则随实际状态。
6.根据权利要求5所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：从工作状态到半休眠状态：
ACC由ON档转OFF档，计时到预设时间或给电源核心服务模块发送闭锁信号或开车门信号，则电源核心服务模块调用进入IPO接口，让系统应用层释放资源，进入低功耗，同时将控屏脚拉至低电平，完成关屏操作；其中，SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚保持低电平、MCU唤醒脚保持低电平、控屏脚转低电平、ACC档位转低电平。
7.根据权利要求6所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：从半休眠到休眠状态：
MCU拉高MCU唤醒脚通知SOC休眠，SOC开始释放自身的休眠锁，当用户空间的休眠锁释放完后，拉高SOC状态脚通知MCU自身进入休眠状态，自身进程随之挂起，MCU收到状态同步信息后切断所控周边外设电源让MCU也进入低功耗状态；其中SOC唤醒脚保持低电平、SOC状态脚转高电平、MCU唤醒脚转高电平、控屏脚保持低电平、ACC档位保持低电平。
8.根据权利要求7所述的车载娱乐系统电源管理交互系统，其特征在于：从休眠到半休眠状态：
如果MCU作为唤醒源，则MCU将MCU唤醒脚拉低，SOC接收到该唤醒中断后，会开始运行自身的底层软件，并拉低SOC状态脚，告知MCU自身回到半休眠状态；如果是SOC作为唤醒源，则SOC主动拉高SOC唤醒脚，告知MCU唤醒，MCU重复上面的过程拉低唤醒脚走唤醒流程，SOC唤醒脚将随SOC状态脚一同拉低，完成从休眠到半休眠的状态跳转；此时SOC唤醒脚转低电平、SOC状态脚转低电平、MCU唤醒脚转低电平、控屏脚保持低电平、ACC档位脚保持低电平。
9.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求1至8任一所述的车载娱乐系统电源管理交互系统。
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