CN102481894A - 用于安全执行动作的车辆电气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气系统，包括致动器(7)、处理器(10)和装置(2)，所述致动器(7)用于当激活联锁电信号时来执行动作，所述处理器(10)用于产生该动作的控制电信号，所述装置(2)用于当产生控制电信号时激活联锁电信号。为了以安全方式执行该动作，所述系统包括产生具有交变值并且具有恒定值的状态电信号的控制机构(4)，所述交变值表示可以执行所述动作的车辆状态，所述恒定值表示不可以执行所述动作的车辆状态。第一条链包括连接在控制机构(4)和装置(2)之间的检测硬件单元(1)，而第二条链包括连接在控制机构(4)和装置(2)之间的判定软件单元(11)以便分别产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号和第二控制信号各自重新复制状态信号值。所述装置(2)配置成在第一控制信号和第二控制信号各自重新复制表示可以执行动作的车辆状态的状态信号值的情况下，激活联锁电信号。

Description

用于安全执行动作的车辆电气系统

本发明涉及车辆尤其是机动车辆的用于安全执行动作的电气系统。

更确切地说，该电气系统包括致动器、处理器和装置，该致动器用于当激活联锁电信号时来执行动作，该处理器用于产生所述动作的控制电信号，该装置用于当产生控制电信号时来激活联锁电信号。

文献FR2805229公开了例如车辆的电气系统，该车辆的电气系统包括专用系统形式的致动器，该致动器用于在联锁电信号即断路指令信号出现时的情况下，执行动作，典型地执行防盗系统的闭锁操作。控制编程系统形式的处理器产生该动作的控制电信号，即断路命令。与型逻辑电路形式的装置在产生控制电信号时激活联锁电信号。

本文献所属的现有技术通常将给定信号的软件处理与同一信号的硬件处理进行对应，以便消除软件处理或硬件处理中的不足。然而，信号处理的冗余不可以消除信号本身的变坏，例如由于短路引起的讹用。由此在执行与车辆所处的状态不符合的动作时，可能产生令人烦恼的结果。

为了解决现有技术提出的问题，本发明旨在提供一种如前所述的、优良的电气系统，包括：

—控制机构，用于产生具有交变值和具有恒定值的状态电信号，该交变值表示可以执行所述动作的车辆状态，该恒定值表示不可以执行所述动作的车辆状态。

—完全硬件的第一链，其包括至少一个连接在控制机构和用于产生第一控制信号的装置之间的检测硬件单元，该第一控制信号重新复制状态信号值，

—第二链，其包括至少一个连接在控制机构和用于产生第二控制信号的装置之间的判定软件单元，该第二控制信号重新复制状态信号值，

其中在第一控制信号和第二控制信号各自重新复制表示可以执行所述动作的车辆状态的状态信号值的情况下，装置才用于激活联锁电信号。

有利地，检测硬件单元用于通过对状态电信号值存在变化或不存在变化进行检测而产生第一控制信号，并且判定软件单元用于通过对状态电信号的形状和/或频率与参考信号进行比较的判定而产生第二控制信号。

具体地，硬件单元包括低频截止滤波器。

有益地，致动器包括用于致动锁的发动机，以便执行转向柱锁闭的动作，并且可以执行锁闭动作的车辆状态是车辆速度为零。

优选地，状态信号的交变值为方波形状，并且状态信号的恒定值为零。

更具体地，处理器包括用于产生控制电信号的产生软件单元，该产生软件单元连接到用于接收所述动作的数字形式执行命令的采集软件单元上。

更具体地，该装置包括逻辑与电子门，该逻辑与电子门包括：

—第一输入，其连接至硬件单元上以用于接收第一控制信号，

—第二输入，其连接至判定软件单元上以用于接收第二控制信号，以及

—第三输入，其连接至产生软件单元上以用于接收控制信号。

可替代地，产生软件单元连接至判定软件以在车辆状态允许的情况下产生控制信号，并且该装置包括逻辑与门，该逻辑与门包括：

—第一输入，其连接至硬件单元以用于接收第一控制信号，以及

—第二输入，其连接至产生软件单元以用于接收控制信号。

更进一步具体地，第二链在控制机构和容纳判定软件单元的处理器之间包括防逆硬件机制。

在通过参考仅作为用于说明本发明实施例的示例而给出的附图的说明书中，本发明将被更好地理解，并且本发明的其它目的、特征、细节和优点将显得更清楚，其中：

—图1是根据本发明系统的示意图；

—图2是根据本发明另一系统的示意图。

在机动车辆中，自由的手起动需要使用由转向柱的锁定实际起作用的电子防盗装置。在某些情况下，如检验车辆的零速度或发动机停止的时候，该电子防盗装置(后面称为AVE)由数字形式的执行命令激活，该执行命令通常与其它数字信号多路传输地发送。这些激活条件不能构成用于保护转向防盗所要求的安全级别的足够安全行动。实际上，运行中的转向柱的锁定是不可控制并且最为严重的事情。

为了保证安全的动作，即恰如其分地并且仅仅恰如其分地执行转向柱锁定的情况下，按照在说明性的AVE的范围中的后面的描述，符合本发明的方案运用了补充的安全性，该补充的安全性基于由独立于多路传输网络的有线连接传送的运动车辆信息。

参照附图，控制机构4(如刹车控制单元)、处理器10(如微控制器)和发动机控制级5均由电源9供电。当车辆运动时，在车辆停止并且为零电压的情况下，由刹车控制单元(UC Frein)发送的状态电信号被编码成方波信号的形式。

方波信号的交变值表示可以以免受短路或者供电错误造成的可能损坏的方式来执行锁闭动作的车辆状态，所述短路或者供电故障通常导致无恒定值的电压或非零值的电压。

零电压给出的恒定值表示不可以执行锁闭动作的车辆状态，或者至少表示缺少充分确切的信息以便可以根据可靠信号来执行锁闭动作。

状态电信号由连接在UC刹车和在本文中包括逻辑与电子门的装置2之间的两个独立链使用。

第一链简单，纯粹是电气或电子的，可为用于检测波前的专门硬件单元1。信号变化的检测可以推断出汽车处于零速度，而不存在变化不可以推断出车辆处于零速度。第一链优选地应该截断低频以便克服可能破坏输入信号的短路。这种预防措施可以通过在硬件单元1中嵌入高通滤波器来实现。带通滤波器可以克服可能的高频干扰。硬件单元1产生第一控制信号，该第一控制信号重新复制二进制形式的状态信号值，例如具有状态信号的上升波前和下降波前的高恒定值，和无状态信号的上升波前和下降波前的低恒定值。

使用微控制器或处理器10的第二链，是电子—软件混合的。它可以判定接收的信号相对于预期特征的形状和频率。软件单元11产生第二控制信号。第二控制信号重新复制(retranscript)二进制形式的状态信号值，例如当接收的状态信号与参考信号有相同的形状和/或相同的频率时的高恒定值，以及当接收的状态信号不具有与参考信号相同形状和相同频率时的低恒定值。这种处理可以检验信号的完整性，尤其是零速度信息对应于满足由控制机构4发送的零速度信息的可信度。

为了避免在处理中由波前检测链导致的状态电信号(由微控制器发送的信号的偶然返回产生)的任何损坏，设置防逆硬件机制12。防逆火硬件机制12的可靠性标准提高了安全性。

附图中二极管的显示仅为象征性的。将任何防止处理器10产生的干扰电信息产生由独立硬件链接收的信号的硬件机制称作防逆机制。由于处理器10产生干扰信号，所以处理器处于AVE锁闭的公共模式中。则处理器可以同时发出独立硬件链的抑制和锁闭命令。无需再对可能不同的实现防逆机制的方式进行详细说明，有些方式已经知晓了，或者有些是至少本领域的技术人员通过电子电路设计的一般知识和后面的给出的解释能够容易实施的方式。

图1中由逻辑“与”门示出的装置2综合了三个信息以便对车辆的转向柱的锁闭进行授权或不进行授权。第一信息产生于由处理器10执行的，以多路传输形式传送到采集软件单元8的锁闭动作的执行命令。第二信息产生于对由第一传输链进行的状态信号波前进行的检测，该第一传输链的硬件特性对软件的误差不敏感。第三信息产生于由第二传输链对信号形状和频率进行的判定，该第二传输链的软件资源允许由车辆状态的真实性转化的检验，如其由控制机构4进行通信。

如图1中所示，装置2可以通过纯电子“与”门来实现。

如图2中所示，装置2还可以将纯电子“与”门和处理器15执行的软件处理结合。除了处理器15及其与装置2的连接外，图2所示的系统与图1所示的系统相同。

处理器15不同于处理器10，主要在于其涉及软件配置。图1所示的处理器10包括连接至采集软件单元8的产生软件单元3，该采集软件单元8用于通过多路传输信道接收数字形式的锁闭动作的执行命令，以便直接生成传送给装置2的控制电信号。另一方面，处理器10包括连接至装置2的软件单元11。不同的是，图2所示的处理器15包括连接至采集软件单元8的产生软件单元13，以便生成传送给装置2的控制电信号，其考虑了第二传输链传送的第二控制信号。此外，除了连接至产生软件单元13，处理器15包括与软件单元11相同的软件单元14，产生软件单元13将第二控制信号与执行命令结合以便产生传送给装置2的控制信号。

只有来自波前检测的信号处理不必是软件。

装置2可以由刚刚描述的，不超出本发明范围的其它方式来实现。因此，逻辑或门可以由两个或三个继电器替换，继电器的每个线圈接收该装置所接收的信号之一，串联连接的装置的触点连接到装置2的输出。

装置2的输出可以联锁(enclencher)发动机7的控制级5，该控制级5通过锁6的运动将盘柱锁闭。

符合本发明的系统可以使锁闭控制安全，并且具有很多经济技术效益：

●使用UC刹车的标准输出，以便获得停止车辆的状态信号，

●基于“开—关”信号的系统区别很大，实际上，同样产生波动的短路准确地再生出状态信号的期待特征是几乎不可能的，

●由电子链(波前硬件检测)进行的一部分信号检验的分离通过防逆机制而独立于微控制器，这可以避免公共模式并且可以满足安全性的要求。

由微控制器进行的一部分信号检验的管理可以针对独立的电子链(波前硬件检测)使用相对简单的、低成本的以及体积不大的电子装置。

该对微控制器的一部分信号的管理还允许对来自UC刹车的信号状态的诊断。

Claims (9)

1.一种车辆的电气系统，包括：

—致动器(7)，其用于当激活联锁电信号时来执行动作，

—处理器(10，15)，其用于产生所述动作的控制电信号，

—装置(2)，其用于当产生所述控制电信号时激活所述联锁电信号，

其特征在于包括：

—控制机构(4)，其用于产生具有交变值和具有恒定值的状态电信号，所述交变值表示可以执行所述动作的车辆状态，所述恒定值表示不可以执行所述动作的车辆状态。

—完全硬件的第一链，其包括至少一个连接在所述控制机构(4)和用于产生第一控制信号的所述装置(2)之间的检测硬件单元(1)，所述第一控制信号重新复制所述状态信号的值，

—第二链，其包括至少一个连接在所述控制机构(4)和用于产生第二控制信号的装置(2)之间的判定软件单元(11，14)，所述第二控制信号重新复制所述状态信号的值。

其特征还在于：所述装置(2)配置成在所述第一控制信号和所述第二控制信号各自重新复制表示可以执行所述动作的所述车辆状态的状态信号值的情况下，激活所述联锁电信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

—所述检测硬件单元(1)通过对状态电信号值存在变化或不存在变化进行检测来产生所述第一控制信号，以及

—所述判定软件单元(11，14)通过将状态电信号的形状和/或频率与参考信号相比较的判定来产生所述第二控制信号。

3.根据权利要求1或2中之一所述的系统，其特征在于：所述硬件单元(1)包括低频截止滤波器。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的系统，其特征在于：所述致动器(7)包括用于开动锁(6)的发动机，以便执行转向柱锁闭的动作，并且其特征还在于可以执行所述动作的车辆状态是车辆的速度为零。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的系统，其特征在于：所述状态信号的所述交变值为方波形状，并且其特征还在于所述状态信号的所述恒定值为零。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的系统，其特征在于：为了产生控制电信号，所述处理器(10，15)包括产生软件单元(3，13)，所述产生软件单元(3，13)连接到用于接收所述动作的数字形式执行命令的采集软件单元(8)。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述装置(2)包括逻辑与电子门，所述逻辑与电子门包括：

—第一输入，其连接至硬件单元(1)以用于接收所述第一控制信号，

—第二输入，其连接至判定软件单元(11)以用于接收所述第二控制信号，以及

—第三输入，其连接至产生软件单元(3)以用于接收所述控制信号。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述产生软件单元(13)连接至所述判定软件(14)以便在所述车辆状态允许的情况下产生所述控制信号，并且

其特征在于所述装置(2)包括逻辑与门，所述逻辑与门包括：

—第一输入，其连接至所述硬件单元(1)以便接收所述第一控制信号，以及

—第二输入，其连接至所述产生软件单元(13)以便接收所述控制信号。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的系统，其特征在于：所述第二链在所述控制机构(4)和容纳所述判定软件单元(11，14)的所述处理器(10，15)之间包括防逆硬件机制(12)。

Images