【導(dǎo)讀】每輛汽車中都有一個包含傳感器、電機和開關(guān)的龐大車載網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展以適應(yīng)車輛上日益增加的連通性，總功耗也隨之增加，因此可能會對車輛的排放產(chǎn)生負面影響。
根據(jù)所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，有幾種方法可以降低功耗。本文將重點介紹經(jīng)典控制器局域網(wǎng)(CAN)設(shè)計，工程師和原始設(shè)備制造商(OEM)可以借助一個局部聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)來降低功耗和相應(yīng)的排放。
內(nèi)嵌CTA：要詳細了解如何配置可通過CAN收發(fā)器實現(xiàn)選擇性喚醒的網(wǎng)絡(luò)，請閱讀應(yīng)用報告《選擇性喚醒配置指南：TCAN1145-Q1和TCAN1146-Q1》。
根據(jù)國際標準化組織(ISO)11898-5標準，局部聯(lián)網(wǎng)功能可以控制CAN總線發(fā)送喚醒信號時應(yīng)激活的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或節(jié)點集群，同時使剩余節(jié)點處于低功耗睡眠模式，從而提高網(wǎng)絡(luò)性能并限制車輛功耗。
圖1展示了一個簡化的汽車總線架構(gòu)，每個圓圈代表一個在車輛運行期間執(zhí)行特定操作的CAN或CAN靈活數(shù)據(jù)速率(FD)節(jié)點。
圖 1： 展示了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的CAN總線架構(gòu)。
為了更好地了解局部聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，讓我們來看一個在非局部聯(lián)網(wǎng)配置中使用擋風玻璃雨刮器的示例。
通常情況下，當駕駛員使用擋風玻璃雨刮器時，雨刮器會激活連接到車身控制模塊的開關(guān)，然后該模塊會向擋風玻璃雨刮器電機發(fā)送喚醒命令。
在不采用局部聯(lián)網(wǎng)的車輛中，總線上的所有節(jié)點都將在發(fā)出此喚醒請求時被喚醒，然后判斷自身是否為命令的預(yù)期接收者。當一個節(jié)點確定自身并非請求接收者后，該節(jié)點將恢復(fù)到待機模式（如果支持）。從功耗的角度來看，這樣效率很低，因為所有節(jié)點都會被喚醒以判斷自身是不是信號接收者；如果不是，則會返回到待機或睡眠狀態(tài)。
在上述擋風玻璃雨刮器示例中，局部聯(lián)網(wǎng)功能可以通過僅啟用目標電機的目標喚醒對象來消除這種額外的喚醒周期。在此配置中，其他節(jié)點保持待機狀態(tài)，因此可以提高效率并降低功耗。
當考慮到一輛車可能有超過50個不同的節(jié)點時，潛在的節(jié)能效果可能會非常可觀。
根據(jù) CAN in Automation(CiA)（CAN協(xié)議國際用戶和制造商組織）發(fā)布的信息，僅配備15個電子控制單元(ECU)且活動模式下功耗為250mA、選擇性睡眠模式下為50µA的車輛可減少近1g CO2/km。當擴大至50個電子控制單元(ECU)時，此數(shù)字可高達3g CO2/km。
如果車輛具有局部聯(lián)網(wǎng)功能，依靠這類支持選擇性喚醒功能的CAN收發(fā)器將發(fā)揮出此配置的全面優(yōu)勢。諸如TCAN1145-Q1和TCAN1146-Q1之類的CAN收發(fā)器有助于節(jié)省功耗和減少排放，并滿足嚴格的業(yè)界通用汽車認證要求。TCAN1146-Q1在正常運行中僅消耗1.5mA電流，因此有助于實現(xiàn)這些目標。
許多原始設(shè)備制造商(OEM)為了滿足法定排放要求，都在配置局部聯(lián)網(wǎng)功能。這些收發(fā)器在提供局部聯(lián)網(wǎng)功能的同時，還通過引腳兼容性提供附加的失效防護特性和制造靈活性。
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