一种对AVM偶发不休眠问题的分析及解决方法

夏文娟，张雷，韩晓峰，朱子甲，陈浩，杨广磊

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 背景

全景式监控影像系统（Around View Monitor，AVM）在汽车周围架设能覆盖车辆周边所有视角范围的 4 个广角摄像头，对同一时刻采集到的4路视频影像合成为一幅车辆周边360度的车身俯视图，最后在车辆多媒体屏幕上显示，让驾驶员清楚查看车辆周边是否存在障碍物并了解障碍物的相对方位与距离，帮助驾驶员轻松停泊车辆，提高行车安全[1]。

2 休眠和唤醒

2.1 定义

AVM具备休眠和唤醒两种工作状态。休眠是指整车下ACC电后一定时间内，车内控制器整体进入低功耗状态，从而避免静态高耗电而导致整车放置一段时间后蓄电池出现馈电状态[2]。唤醒是在整车CAN总线被激活时，相关控制器能够被唤醒而实现功能运转[3]。一般情况下，AVM的休眠涉及网络休眠和本地休眠两部分内容。

2.2 CAN网络休眠和唤醒

当点火开关处于OFF档[4]，计时器开始计时，达到Tnet后，BCM发送节点允许网络休眠的网络管理管帧；当检测到其他所有网络节点都允许休眠时，CAN网络立即进入休眠状态。在计时过程中，若条件不满足，则计时清零，待条件满足后重新计时。CAN网络休眠流程图如图1（a）所示。

在CAN网络[5]处于休眠状态时，满足任一条件：1）CAN总线上有任意帧有效报文；2）点火开关处于非OFF档，则CAN网络进入唤醒状态。

2.3 本地休眠和唤醒

点火开关处于OFF档，同时CAN网络处于休眠状态[6]，计时器开始计时，达到Tlocal后，BCM进入本地休眠状态，AVM在进入本地休眠前，关闭全景系统的CPU和摄像头电源。在计时过程中，若条件不满足，则计时清零，待条件满足后重新计时。本地休眠流程图如图1（b）所示。

在本地休眠[7]过程中，满足任一条件：1）CAN总线上有任意帧有效报文；2）点火开关处于非OFF档，则AVM退出低功耗而进入唤醒状态。

图1 休眠流程图

3 原因分析

3.1 问题描述

在某乘用车的测试过程中，发现AVM控制器无法休眠，同时CAN网络上有偶发报文错乱情况[8]。通过CANoe读取整车报文，AVM已发出网络休眠请求信号，同时其他节点均停发报文，整车网络已进入休眠状态。

3.2 分析过程

通过分析图2中AVM控制器相关待机电源硬件电路，造成此问题的可能原因：1）CAN收发器异常导致CAN电平初始化信号CAN_INH被触发开启；2）MCU自身供电电源电路异常导致MCU的5V供电信号CAN_MCU_5V常供电或者掉电不成功，从而循环重启；3）ACC监测电路异常导致MCU电源使能信号MCU_POWER_EN保持触发。待机电源控制电路如图2所示。

图2 AVM待机电源控制电路

通过实验室搭建的台架模拟，给AVM控制器发固定脉冲信号，也会出现与整车类似的不休眠现象。测量AVM接收到的CANH和CANL电压分别为3.6V、1.1V左右，而显性位输出电压评价指标要求VCANH范围为2.75V～4.5V标称值为3.5V，VCANL范围为0.5V～2.25V标称值为1.5V。因此，从评价指标看，AVM控制器接收到的CANH、CANL电压正常。

使用示波器监测图2中的CAN-MCU_5V电压，其为稳定的5V，若将U5的EN信号瞬间短路至地，则CAN-MCU_5V信号由5V为下降为0V，说明AVM控制器MCU的本身供电电路正常。在问题发生时，测量出Q3的基极电压为0.5V左右，集电极为0V，说明Q3已被触发开启，此时监测到ACC存在2V左右电压，初步可判定不休眠现象是此2V电压造成。

针对此2V电压的来源进行分析，由于此时ACC已下电，拆下D36测量其反向内阻在300K左右，判定为图2中的二极管D36漏电造成。测量图3中MCU的ACC监测脚PIN-25，电压为0V。以上说明MCU并没有监测到ACC断开，所以一直保持不进入待机。其中AVM控制器MCU监测电路如图3所示。

图3 MCU监测电路

软件方面优化AVM控制器休眠策略，在检测到ACC下电后向CAN网络发出休眠请求，收到休眠允许应答帧后，控制器内部MCU会进行软件reboot，以防止软件导致不休眠现象。

4 结论

硬件方面：更换图3中的D4为5.1V稳压二极管，反向接入电路以提高ACC监测的门限电压，同时更换图2中的D36为反向内阻的二极管BS321以降低泄漏电压，从而保证断开ACC后MCU能正常监测进入待机。软件方面：修改AVM软件休眠策略，不能正常休眠时，MCU强制重启。进行软硬件整改后的控制器在台架上和实车上进行多次验证、测试，网络休眠和本地休眠均正常。