CN207937961U - 远程信息处理器的休眠唤醒系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程信息处理器的休眠唤醒系统，该系统包括：一级电源转换模块、二级电源转换模块、电源管理模块、控制器一、控制器二、CAN模块和移动网络设备；一级电源转换模块与二级电源转换模块电连接；二级电源转换模块分别与电源管理模块和控制器二电连接；电源管理模块与控制器一通过电源线连接；控制器一和控制器二通过通信总线互连；控制器一和控制器二均与电源管理模块通过控制信号线连接；CAN模块分别与控制器二和一级电源转换模块连接；二级电源转换模块与移动网络设备电连接；移动网络设备分别与控制器一和控制器二通过通信总线连接。本实用新型采用分级式电源管理方式，极大的拓展和优化了休眠和唤醒方式。

Description

远程信息处理器的休眠唤醒系统

技术领域

本实用新型涉及车联网技术领域，尤其涉及一种远程信息处理器的休眠唤醒系统。

背景技术

随着车联网进程的不断推进，汽车行业对整车状态信息的实时需求不断加大，车联网系统的功能也不断被丰富和完善。远程信息处理器(Telematics Box，简称：T-BOX)作为车联网系统的组成之一，与车载主机、用户终端和远程服务器共同实现了汽车远程监控、安全监测和报警、远程控制和诊断等功能。

现代汽车中，各种车载电子设备不断被应用到汽车系统中，而在相同的电池供电条件下，终将面临着电源耗尽的问题，因此节省车载电子系统的能量消耗显得尤为重要。而作为车载电子系统的远程信息处理器，即使在汽车发动机关闭的状态下仍要运行部分功能，例如，远程诊断，其不能像其他电子设备可直接掉电。当前，T-BOX采用双控制器方案，即有两个独立的处理器，每个处理器拥有自己的数据总线和IO总线，一般是单片机搭配ARM处理器的方式，当汽车发动机关闭后，两个控制器均进入休眠状态，此时单片机进入低功耗模式，所有功能暂停，ARM处理器的应用层系统关闭，只留有底层系统工作。

这种运行方式虽然能降低能量的消耗，但休眠时电流仍然较高，远没有达到实际的降耗需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种远程信息处理器的休眠唤醒系统，以采用分级式电源管理方式，极大的拓展和优化了休眠和唤醒方式，降低了休眠功耗。

本实用新型提供了一种远程信息处理器的休眠唤醒系统，包括：一级电源转换模块、二级电源转换模块、电源管理模块、控制器一、控制器二、CAN模块和移动网络设备；其中，

所述一级电源转换模块与所述二级电源转换模块电连接；所述二级电源转换模块分别与所述电源管理模块和所述控制器二电连接；所述电源管理模块与所述控制器一通过电源线连接；所述控制器一和所述控制器二通过通信总线互连；所述控制器一和所述控制器二均与所述电源管理模块通过控制信号线连接；所述CAN模块分别与所述控制器二和所述一级电源转换模块连接；所述二级电源转换模块与所述移动网络设备电连接；所述移动网络设备分别与所述控制器一和所述控制器二通过通信总线连接。

可选的，所述二级电源转换模块包括二级电源转换模块一和二级电源转换模块二；其中，

所述一级电源转换模块分别与所述二级电源转换模块一和所述二级电源转换模块二电连接；所述二级电源转换模块一与所述电源管理模块电连接；所述二级电源转换模块二与所述控制器二电连接；所述二级电源转换模块一与所述移动网络设备电连接。

可选的，所述二级电源转换模块一包括备用电池、转换电路和电源转换单元，所述一级电源转换模块与所述电源转换单元通过电源线连接，所述电源转换单元与所述电源管理模块通过电源线连接，所述转换电路分别与所述备用电池和所述电源转换单元通过电源线互连。

可选的，还包括：蓄电池；

所述蓄电池与所述一级电源转换模块电连接。

可选的，还包括：自适应巡航电源ACC模块；

所述ACC模块分别与所述控制器二和所述一级电源转换模块连接。

可选的，还包括：远程服务器和用户终端；

所述远程服务器和用户终端分别与所述移动网络设备通过移动网络通信连接。

本实用新型的远程信息处理器的休眠唤醒系统，通过采用分级式电源管理方式设计的休眠唤醒系统，提供了低功耗模式和超低功耗模式两种休眠唤醒模式，极大的拓展和优化了休眠和唤醒方式，降低了休眠功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的远程信息处理器的休眠唤醒系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的远程信息处理器的休眠唤醒系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的远程信息处理器的休眠唤醒系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四提供的远程信息处理器的休眠唤醒系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例一提供的远程信息处理器的休眠唤醒系统的结构示意图，该系统包括一级电源转换模块11、二级电源转换模块12、电源管理模块13、控制器一14、控制器二15、CAN模块16(控制器局域网络，ControllerArea Network)和移动网络设备17；其中，一级电源转换模块11与二级电源转换模块12电连接；二级电源转换模块12分别与电源管理模块13和控制器二15电连接；电源管理模块13与控制器一14通过电源线连接；控制器一14和控制器二15通过通信总线互连；控制器一14和控制器二15均与电源管理模块13通过控制信号线连接；CAN模块16分别与控制器二15和一级电源转换模块11连接；二级电源转换模块12与移动网络设备17电连接；移动网络设备17分别与控制器一14和控制器二15通过通信总线连接。上述一级电源转换模块11、二级电源转换模块12、电源管理模块13、控制器一14、控制器二15构成了远程信息处理器。

上述移动网络设备17可以为4G网络设备、无线保真(Wireless Fidelity，简称：WiFi)设备，其功能是与远程服务器或用户终端进行通信，例如，云平台、智能手机等。上述通信总线可以为通用串行总线(Universal Serial Bus，简称：USB)，上述控制信号线可以是导线。

本实施例中，系统为远程信息处理器以及电子外设提供合理控制的电压，处理采集到的移动终端或者远程服务器的信息，检测系统工作状态，调整系统的工作模式。其中，一级电源转换模块11负责将电源提供的电压转换成稳定的5V电压，为二级电源转换模块12提供能量。二级电源转换模块12负责将一级电源转换模块11提供的5V电压分别转换成3.8V和3.3V并分成两路，其中，一路将3.8V电压提供给电源管理模块13，另一路将3.3V电压提供给控制器二15。电源管理模块13负责为控制器一14提供能量。控制器一14对电源管理模块13使能或禁能。控制器二15负责与控制器一14进行周期性握手，检测控制器一14的工作状态，如果检测到控制器一14工作异常，将使其进行重启操作，控制器二15还对一级电源转换模块11和电源管理模块13使能或禁能。CAN模块16主要负责总线数据采集或转发，当CAN总线上无数据传输时CAN模块16进入休眠模式，如果在休眠期间CAN总线上有数据传输，CAN模块16进入正常工作模式，并通过状态引脚输出高电平唤醒信号。移动网络设备17可以通过移动网络与远程服务器或移动终端通信连接，例如，通过4G网络将数据发送给远程服务器或移动终端，或者通过4G网络接收远程服务器或移动终端发送的信息。

远程信息处理器的休眠唤醒系统的工作原理包括：当控制器一14进入安全状态，控制器一14在安全状态下不进行存储器读写、不进行外设操作等，同时控制器一14通知控制器二15进行休眠准备。控制器二15将电源管理模块13禁能使其掉电，从而使得控制器一14和移动网络设备17全部掉电，然后控制器二15进入休眠状态，在休眠状态下控制器二15保持实时时钟(Real TimeClock,简称：RTC)周期唤醒喂狗。至此系统就是处于低功耗休眠模式。在低功耗休眠模式下，控制器二15可被移动网络设备17和CAN模块16发出的信号唤醒，控制器二15被唤醒后，会暂时接管远程信息配置，并给电源管理模块13上电，使控制器一14重新启动，并在控制器一14准备完成后，交付远程信息。

如果系统进入低功耗模式超过一定时间后，该时间可由用户自定义，控制器二15将外部设备，如，移动网络设备17和CAN模块16等做好配置后，将一级电源转换模块11禁能，使系统整体掉电，此时系统没有功能性操作，进入超低功耗休眠模式。在超低功耗休眠模式下，一级电源转换模块11可以被CAN模块16唤醒，唤醒后系统将重新上电，进入正常工作模式。

可见，在低功耗模式下，控制器二15通过关闭电源管理模块13，使控制器一14处于掉电状态，同时自身进入休眠状态，当控制器二15被唤醒信号触发后，会暂时接管远程信息配置并给电源管理模块13上电，使控制器一14重新启动，并交付远程信息。该模式具有功耗低，唤醒速度快的优点。

在超低功耗模式下，控制器二15禁能一级电源转换模块11，使系统全部掉电，当一级电源转换模块11被唤醒信号触发后，系统重新启动。该模式最大程度的降低了系统的功耗。

本实施例通过采用分级式电源管理方式设计休眠唤醒系统，提供了低功耗模式和超低功耗模式两种休眠唤醒模式，极大的拓展和优化了休眠和唤醒方式，降低了休眠功耗。

在上述技术方案的基础上，图2为本实用新型二提供的远程信息处理器的休眠唤醒系统的结构示意图，该系统中二级电源转换模块12包括二级电源转换模块一121和二级电源转换模块二122；其中，一级电源转换模块11分别与二级电源转换模块一121和二级电源转换模块二122电连接；二级电源转换模块一121与电源管理模块13电连接；二级电源转换模块二122与控制器二15电连接；二级电源转换模块一121与移动网络设备17电连接。

一级电源转换模块11负责将电源提供的电压转换成稳定的5V电压，为二级电源转换模块一121和二级电源转换模块二122提供能量。二级电源转换模块一121负责将一级电源转换模块11提供的5V电压转换成3.8V电压，为电源管理模块13提供能量。二级电源转换模块二122负责将一级电源转换模块11提供的5V电压转换成3.3V电压，为控制器二15提供能量。

本实施例由两个二级电源转换模块将一级电源转换模块输出的5V电压分别转换成3.8V和3.3V的电压，并分别提供给不同的支路，优化了二级电源转换模块的内部线路结构，提升该模块的稳定性。

在上述技术方案的基础上，图3为本实用新型实施例三提供的远程信息处理器休眠唤醒系统的结构示意图，二级电源转换模块一121包括备用电池1211、转换电路1212和电源转换单元1213，一级电源转换模块11与电源转换单元1213通过电源线连接，电源转换单元1213与电源管理模块13通过电源线连接，转换电路1212分别与备用电池1211和电源转换单元1213通过电源线互连。

二级电源转换模块一121可以为普通的电源转换模块，也可以拓展为带有充放电功能的电源转换模块，利用拓展结构能够在汽车遇到类似车祸等情况从而发生车身供电系统异常时，为远程信息处理器核心功能持续供电，例如4G远程求救。

本实施例中二级电源转换模块一121拓展结构包括备用电池1211、转换电路1212和电源转换单元1213。电源转换单元1213负责将一级电源转换模块11提供的5V电压转换成3.8V，为电源管理模块13和移动网络设备17提供能量，同时，将一级电源转换模块11提供的5V电压提供给转换电路1212。转换电路1212负责切换备用电池1211的充电和放电功能，当转换电路1212检测到备用电池1211的电量低且电源转换单元1213有5V电压输出时，切换到充电模式，此时电源转换单元1213为备用电池1211充电，当转换电路1212检测到电源转换单元1213没有5V电压输出时，切换到放电模式，此时备用电池1211通过转换电路1212为电源转换单元1213提供能量。

本实施例能够在汽车电源系统出现异常的情况下，保证控制器一14和移动网络设备17正常工作较长时间，进而保障4G网络救援功能的正常运行。

在上述技术方案的基础上，图4为本实用新型实施例四提供的远程信息处理器休眠唤醒系统的结构示意图，该系统还包括：蓄电池18和ACC模块19；其中，蓄电池18与一级电源转换模块11电连接；ACC模块19分别与控制器二15和一级电源转换模块11连接。

本实施例中，蓄电池18为汽车蓄电池，提供12V的电压。ACC模块19(自适应巡航电源，Adaptive Cruise Control)是为汽车上用电量较小的设备而设置的电源开关，例如，汽车音响，收音机等，具有OFF和ON两种状态，方便设备在汽车发动机不工作的时候使用。

当控制器一14通过检测到ACC模块19处于OFF状态超过30s，该时长可由用户自定义，触发进入安全状态。在低功耗休眠模式下，控制器二15还可被ACC模块19发出的信号唤醒。在超低功耗休眠模式下，一级电源转换模块11还可以被ACC模块19唤醒。

本实施例通过蓄电池为车辆提供了电源能量，通过ACC模块增加了进入休眠模式和退出休眠模式的触发条件，使得系统的功能更多样化。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种远程信息处理器的休眠唤醒系统，其特征在于，包括：一级电源转换模块、二级电源转换模块、电源管理模块、控制器一、控制器二、CAN模块和移动网络设备；其中，

所述一级电源转换模块与所述二级电源转换模块电连接；所述二级电源转换模块分别与所述电源管理模块和所述控制器二电连接；所述电源管理模块与所述控制器一通过电源线连接；所述控制器一和所述控制器二通过通信总线互连；所述控制器一和所述控制器二均与所述电源管理模块通过控制信号线连接；所述CAN模块分别与所述控制器二和所述一级电源转换模块连接；所述二级电源转换模块与所述移动网络设备电连接；所述移动网络设备分别与所述控制器一和所述控制器二通过通信总线连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二级电源转换模块包括二级电源转换模块一和二级电源转换模块二；其中，

所述一级电源转换模块分别与所述二级电源转换模块一和所述二级电源转换模块二电连接；所述二级电源转换模块一与所述电源管理模块电连接；所述二级电源转换模块二与所述控制器二电连接；所述二级电源转换模块一与所述移动网络设备电连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述二级电源转换模块一包括备用电池、转换电路和电源转换单元，所述一级电源转换模块与所述电源转换单元通过电源线连接，所述电源转换单元与所述电源管理模块通过电源线连接，所述转换电路分别与所述备用电池和所述电源转换单元通过电源线互连。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：蓄电池；

所述蓄电池与所述一级电源转换模块电连接。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：自适应巡航电源ACC模块；

所述ACC模块分别与所述控制器二和所述一级电源转换模块连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：远程服务器和用户终端；

所述远程服务器和用户终端分别与所述移动网络设备通过移动网络通信连接。