车载系统的电源状态及迁移

车载系统的电源状态及迁移

在车载系统开发过程中，无论是软件开发还是硬件开发，都会涉及到“电源状态迁移”，这个是一个最基础的知识，但是往往在实际工作中，即使有过几年车载开发经验的人，也不能够很透彻地说清楚“电源状态迁移”，的确很尴尬，这里详细讲解一下。

 

目前我们的汽车中有各种各样的用电设备，如下图：车载系统电源布局图，这里只标注了部分用电设备，实际上汽车中的用电设备要远远超过这些，各种用电器由蓄电池供电，而每个用电设备都由专用的车载ECU控制，从而形成一个复杂的车载控制系统。

            

 

下面介绍一下状态迁移的基础知识，让大家了解什么是状态及状态迁移。

状态机

状态机4个要素：现态、条件、动作、次态。主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。

①现态：是指当前所处的状态。

②条件：又称为“事件”。当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。

③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。

④次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。

把“现态”和“次态”统一起来，而把“动作”忽略（降格处理），则只剩下两个最关键的要素，即：状态、迁移条件。

状态迁移

状态迁移图(STD)或状态迁移表被用来描述系统或对象的状态，以及导致系统或对象的状态改变的事件，从而描述系统的行为。属于结构化分析方法使用工具。

状态迁移图

状态迁移图（STD），是一种描述系统的状态、以及相互转化关系的图形方式，如下图(a)。

状态迁移表

用表格的形式来表示状态之间的关系。这种表一般称为状态迁移表，如下图(b)。

 

状态迁移工具

车载的状态迁移可以通过C编写代码，建立状态迁移表来实现，也可以通过专用的工具来建立状态迁移，自动生成状态迁移的代码，如：ZIPC。

 

汽车的钥匙孔与电源状态对应关系

不同的车这4个档位会有微小的差异，基本差不多，请参考“汽车电源状态”图。

LOCK档：锁止档，此位置是钥匙插入和拔出的位置，此时车辆除了防盗系统和车内小灯以外，电路完全关闭。

ACC档：附件通电档，将钥匙拧到此位置时，部分车载附属设备供电，如视听系统，仪表灯，灯光等。也就是说，车停在哪里，发动机不转，除了空调不能用外，车内的设备基本都可以用。

ON档：接通档，将钥匙拧到此位置时，全车电路接通，系统会为启动发动机做必要的准备工作和自检工作，车辆正常行驶时钥匙会保持在这个位置。这时全车所有电路都处于工作状态。ON是汽车点火档，在保证ACC供电的基础上，增加了发动机的点火功能。

START档：启动档，将钥匙拧到此位置时，启动机电路接通，会带动发动机运转并启动。松开后钥匙会自动回到ON档。而START档是发动机启动档位，启动后会自动恢复正常状态也就是ON档，在汽车打火的一瞬间会进入“START”挡。主要给发动机启动系统供电，这时一般会切断ACC档的电路，已保证发动机顺利启动。

 

车载电源状态及迁移关系

车载电源有三种基本状态：battery状态、ACC状态和IG状态，每种状态有分为“off”和“on”状态，各种状态之间可以相互迁移，参考“车载电源状态迁移图”。

1、battery on，简称+B on，指车辆的蓄电池接通。

2、battery off，简称+B off，指车辆的蓄电池断开。

3、ACC on：蓄电池接通并且有点的情况下，将车钥匙拧到ACC的位置，进入ACC on状态。

4、ACC off：车钥匙没有进入ACC档之前的状态。

5、IG on：汽车打火完成后，就进入IG on状态，对应实车中的ON档。

6、IG off：汽车熄火后，进入该状态。

 

sleep和weakup状态

sleep：在系统满足一定条件的情况下（例如：电压、电流过低，长期间没有信号输入，长期间没有用户操作等），系统进入休眠状态，以节省电力，避免蓄电池亏点。

weakup：就是系统正常运行时的状态，在系统满足一定条件的情况下，从sleep迁移到weakup。