CN103085736B - 一种汽车车速信号安全传输系统、方法及汽车 - Google Patents

一种汽车车速信号安全传输系统、方法及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种汽车车速信号安全传输系统、方法及汽车，系统包括：车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关；所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上。本发明的方案可以确保车辆实时传输可靠的车速信号，尽可能提高行车安全。

Description

一种汽车车速信号安全传输系统、方法及汽车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是指一种汽车车速信号安全传输系统、方法及汽车。
背景技术
汽车行驶速度的准确采集与显示，对于驾驶员及驾驶操作都有着至关重要的作用。尤其是在当前汽车主动安全技术迅猛发展的同时，一些主动安全系统如车道偏离警示系统、自适应巡航系统等对汽车行驶速度有很大的关联性，同时还要及时准确地提供车速信号，才能保证这些系统正常工作。当前已经很成熟的CAN(控制器局域网络)网络技术使得汽车各控制系统间及时的信息交互成为可能，但是信号的可靠性还需要一定的控制策略来支撑。
目前，汽车电控单元获取信号的途径主要有模拟信号和CAN数字信号两种形式。例如，采集仪表车速信号的来源有两种途径，即(1)来自车速传感器的模拟信号：通过导线来采集车速信号；(2)来自汽车的轮速传感器：汽车制动控制单元将采集到的轮速信号根据既定策略换算成车速信号发送到CAN总线，通过CAN总线获取车速信号。目前汽车CAN网络的运用已经相当广泛，所以很多的仪表都挂接到了CAN网络中，通过CAN总线获取车速，然而车速信号的来源还是比较单一，控制策略比较脆弱，一旦车速传感器或者轮速传感器出现故障，那必将带来很多潜在的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种汽车车速信号安全传输系统、方法及汽车，可以确保车辆实时传输可靠的车速信号，尽可能提高行车安全。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种汽车车速信号安全传输系统，包括：
车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关；
其中，所述车速传感器与所述变速器控制模块和组合仪表单元通过导线连接；
所述轮速传感器与所述电子稳定控制模块通过导线连接；
所述电子稳定控制模块和所述变速器控制模块均与动力CAN总线连接；
所述组合仪表单元和所述网关均与所述动力CAN总线连接，并均与车身CAN总线连接；
所述车身控制模块和所述泊车辅助模块均与所述车身CAN总线连接；
其中，所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上。
其中，所述组合仪表单元用于：
当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块均确认车速传感器输出的信号正常时，组合仪表单元ICM会去比较组合仪表单元发出的车速信号VS_ICM和变速器控制模块发出的车速信号VS_TCM，当组合仪表单元判断VS_TCM>VS_ICM时，组合仪表单元ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示。
其中，所述组合仪表单元还用于：
判断从所述车速传感器收到的车速信号无效时，会主动去检测来自所述动力CAN总线的车速信号VS_ESC；当收到的车速信号VS_ESC且明确所述轮速传感器无故障时，所述组合仪表单元会以所述车速信号VS_ESC作为当前车速信号。
其中，所述组合仪表单元还用于：
当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块首先要去查看车速传感器是否工作正常，当组合仪表单元和变速器控制模块有一方首先确认车速传感器发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线；在组合仪表单元和变速器控制模块均确认VSS故障时，组合仪表单元会去确认轮速传感器的工作状况，当轮速传感器确实出现故障，将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
其中，所述网关用于：在所述组合仪表单元不能接收到来自所述电子稳定控制模块的实时车速信号VS_ESC时，根据最新的驾驶周期的车速以既定策略，计算出一个车速值，供所述组合仪表单元来显示。
其中，所述轮速传感器包括：左前轮轮速传感器，右前轮轮速传感器，左后轮轮速传感器，右后轮轮速传感器。
本发明的实施例还提供一种汽车车速信号安全传输方法，应用于包括：车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关的系统；其中，所述车速传感器与所述变速器控制模块和组合仪表单元通过导线连接；所述轮速传感器与所述电子稳定控制模块通过导线连接；所述电子稳定控制模块和所述变速器控制模块均与动力CAN总线连接；所述组合仪表单元和所述网关均与所述动力CAN总线连接，并均与车身CAN总线连接；所述车身控制模块和所述泊车辅助模块均与所述车身CAN总线连接；所述方法包括：
所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上。
其中，上述方法还包括：当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块均确认车速传感器输出的信号正常时，组合仪表单元ICM会去比较组合仪表单元发出的车速信号VS_ICM和变速器控制模块发出的车速信号VS_TCM，当组合仪表单元判断VS_TCM>VS_ICM时，组合仪表单元ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示。
其中，上述方法还包括：
判断从所述车速传感器收到的车速信号无效时，会主动去检测来自所述动力CAN总线的车速信号VS_ESC；当收到的车速信号VS_ESC且明确所述轮速传感器无故障时，所述组合仪表单元会以所述车速信号VS_ESC作为当前车速信号。
其中，上述方法还包括：
当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块首先要去查看车速传感器是否工作正常，当组合仪表单元和变速器控制模块有一方首先确认车速传感器发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线；在组合仪表单元和变速器控制模块均确认VSS故障时，组合仪表单元会去确认轮速传感器的工作状况，当轮速传感器确实出现故障，将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
本发明的实施例还提供一种汽车，包括如上所述的汽车车速信号安全传输系统。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明的上述方案中，控制模块通过CAN总线来安全地、可靠地实现模块之间汽车行驶速度的传输与交互。当轮速传感器以传统的导线方式输出信号出现故障时，电子稳定控制模块ESC会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速并发送到CAN总线上。此时，其它相关节点就不会出现因丢失车速信号而大量的报出故障，也无需记录更多的故障码。这样一来就可以保证相关控制策略的正常实施，在一定程度上提高道路行车安全。
附图说明
图1为汽车车速信号交互示意图。
图2为汽车车速安全策略实施流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
一种汽车车速信号安全传输系统，包括：车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关；其中，所述车速传感器与所述变速器控制模块和组合仪表单元通过导线连接；所述轮速传感器与所述电子稳定控制模块通过导线连接；所述电子稳定控制模块和所述变速器控制模块均与动力CAN总线连接；所述组合仪表单元和所述网关均与所述动力CAN总线连接，并均与车身CAN总线连接；所述车身控制模块和所述泊车辅助模块均与所述车身CAN总线连接；
其中，所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上。
此时，其它相关节点就不会出现因丢失车速信号而大量的报出故障，也无需记录更多的故障码。这样一来就可以保证相关控制策略的正常实施，在一定程度上提高道路行车安全。
在本发明的上述实施例中，组合仪表单元ICM同时连接在车身CAN(BodyCAN)网络和动力CAN(Power train CAN)网络,进一步降低了车速信号的传输延迟时间。利用目前比较成熟的CAN网络技术，通过一种相对缜密的控制策略，实现车速信号的可靠传输，保证车辆安全行驶。
在本发明的上述实施例中，车速传感器VSS并不是车速信号的唯一来源，所述组合仪表单元用于：当点火开关打到一预设值(如KL_15)后，组合仪表单元和变速器控制模块均确认车速传感器输出的信号正常时，组合仪表单元ICM会去比较组合仪表单元发出的车速信号VS_ICM和变速器控制模块发出的车速信号VS_TCM，当组合仪表单元判断VS_TCM>VS_ICM时，组合仪表单元ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示。
其中，所述组合仪表单元还用于：判断从所述车速传感器收到的车速信号无效时，会主动去检测来自所述动力CAN总线的车速信号VS_ESC；当收到的车速信号VS_ESC且明确所述轮速传感器无故障时，所述组合仪表单元会以所述车速信号VS_ESC作为当前车速信号。
所述组合仪表单元还用于：当点火开关打到一预设值(如KL_15)后，组合仪表单元和变速器控制模块首先要去查看车速传感器是否工作正常，当组合仪表单元和变速器控制模块有一方首先确认车速传感器发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线；在组合仪表单元和变速器控制模块均确认VSS故障时，组合仪表单元会去确认轮速传感器的工作状况，当轮速传感器确实出现故障，将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
其中，所述轮速传感器包括：左前轮轮速传感器，右前轮轮速传感器，左后轮轮速传感器，右后轮轮速传感器；其中，左前轮轮速传感器发出的信号为FL_WS，右前轮轮速传感器发出的信号为FR_WS，左后轮轮速传感器发出的信号为RL_WS，右后轮轮速传感器发出的信号为RR_WS。
下面结合具体附图说明本发明的上述系统的架构以及实现原理：
如图1所示，其中车身控制模块⑤、电子稳定控制模块③、变速器控制模块④、组合仪表单元⑦之间是通过CAN(控制器局域网Controller AreaNetwork)网络来实现汽车车速信息的交互；车速传感器VSS模块①与变速器控制模块TCM④之间通过导线传输信息；轮速传感器模块②与电子稳定控制模块③之间通过导线传输信息。
然后变速器控制模块发出车速信号VS_TCM到CAN总线，相应组合仪表单元会发出VS_ICM到CAN总线。并且，电子稳定控制模块能将采集到的轮速传感器发出的轮速信号通过一定的算法转换成车速信号VS_ESC发送到CAN总线。
如图1所示，泊车功能启动时，泊车辅助模块利用收到的车速信号来进行适当的泊车动作，因为泊车功能与安全息息相关，所以车速的可靠与否直接关系到泊车安全。
车速安全策略的实现，如图1及图2：
(1)车速传感器VSS正常：
当点火开关打到KL_15后，当ICM和TCM均确认VSS输出的信号正常时，ICM会去比较VS_TCM和VS_ICM。当ICM判断VS_TCM>VS_ICM时，ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则ICM会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示。
(2)车速传感器VSS故障，轮速传感器WSS正常：
当点火开关打到KL_15(Ignition_ON)后，当ICM和TCM均确认VSS导线输出发生故障时，ICM会去确认WSS的工作状况，当WSS正常工作时，ESC能将VS_ESC发送到CAN总线。此时ICM接收CAN总线上的信号VS_ESC，并将VS_ESC作为车辆当前行驶速度来显示。
(3)车速传感器VSS和轮速传感器WSS均出现故障。
当点火开关打到KL_15后，ICM和TCM首先要去查看VSS是否工作正常。当ICM和TCM有一方首先确认VSS导线输出发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线。在ICM和TCM均确认VSS故障时，ICM会去确认WSS的工作状况，当WSS确实出现故障，此时车速处理程序转入故障模式处理子程序，及时将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
本发明的实施例还提供一种汽车车速信号安全传输方法，应用于包括：车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关的系统；其中，所述车速传感器与所述变速器控制模块和组合仪表单元通过导线连接；所述轮速传感器与所述电子稳定控制模块通过导线连接；所述电子稳定控制模块和所述变速器控制模块均与动力CAN总线连接；所述组合仪表单元和所述网关均与所述动力CAN总线连接，并均与车身CAN总线连接；所述车身控制模块和所述泊车辅助模块均与所述车身CAN总线连接；所述方法包括：
所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上。
其中，上述方法还包括：当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块均确认车速传感器输出的信号正常时，组合仪表单元ICM会去比较组合仪表单元发出的车速信号VS_ICM和变速器控制模块发出的车速信号VS_TCM，当组合仪表单元判断VS_TCM>VS_ICM时，组合仪表单元ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示。
其中，上述方法还包括：判断从所述车速传感器收到的车速信号无效时，会主动去检测来自所述动力CAN总线的车速信号VS_ESC；当收到的车速信号VS_ESC且明确所述轮速传感器无故障时，所述组合仪表单元会以所述车速信号VS_ESC作为当前车速信号。
其中，上述方法还包括：当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块首先要去查看车速传感器是否工作正常，当组合仪表单元和变速器控制模块有一方首先确认车速传感器发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线；在组合仪表单元和变速器控制模块均确认VSS故障时，组合仪表单元会去确认轮速传感器的工作状况，当轮速传感器确实出现故障，将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
本发明的实施例还提供一种汽车，包括如上所述的汽车车速信号安全传输系统。
本发明的上述方案中，控制模块通过CAN总线来安全地、可靠地实现模块之间汽车行驶速度的传输与交互。当轮速传感器以传统的导线方式输出信号出现故障时，电子稳定控制模块ESC会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速并发送到CAN总线上。此时，其它相关节点就不会出现因丢失车速信号而大量的报出故障，也无需记录更多的故障码。这样一来就可以保证相关控制策略的正常实施，在一定程度上提高道路行车安全。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽车车速信号安全传输系统，其特征在于，包括：
车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关；
其中，所述车速传感器与所述变速器控制模块和组合仪表单元通过导线连接；
所述轮速传感器与所述电子稳定控制模块通过导线连接；
所述电子稳定控制模块和所述变速器控制模块均与动力CAN总线连接；
所述组合仪表单元和所述网关均与所述动力CAN总线连接，并均与车身CAN总线连接；
所述车身控制模块和所述泊车辅助模块均与所述车身CAN总线连接；
其中，所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上；所述组合仪表单元用于：
当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块均确认车速传感器输出的信号正常时，组合仪表单元ICM会去比较组合仪表单元发出的车速信号VS_ICM和变速器控制模块发出的车速信号VS_TCM，当组合仪表单元判断VS_TCM>VS_ICM时，组合仪表单元ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示；所述组合仪表单元还用于：
判断从所述车速传感器收到的车速信号无效时，会主动去检测来自所述动力CAN总线的车速信号VS_ESC；当收到的车速信号VS_ESC且明确所述轮速传感器无故障时，所述组合仪表单元会以所述车速信号VS_ESC作为当前车速信号；所述组合仪表单元还用于：
当点火开关打到预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块首先要去查看车速传感器是否工作正常，当组合仪表单元和变速器控制模块有一方首先确认车速传感器发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线；在组合仪表单元和变速器控制模块均确认VSS故障时，组合仪表单元会去确认轮速传感器的工作状况，当轮速传感器确实出现故障，将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
2.根据权利要求1所述的汽车车速信号安全传输系统，其特征在于，所述网关用于：在所述组合仪表单元不能接收到来自所述电子稳定控制模块的实时车速信号VS_ESC时，根据最新的驾驶周期的车速以既定策略，计算出一个车速值，供所述组合仪表单元来显示。
3.根据权利要求1所述的汽车车速信号安全传输系统，其特征在于，所述轮速传感器包括：左前轮轮速传感器，右前轮轮速传感器，左后轮轮速传感器，右后轮轮速传感器。
4.一种汽车车速信号安全传输方法，应用于包括：车速传感器、轮速传感器、电子稳定控制模块、变速器控制模块、车身控制模块、泊车辅助模块、组合仪表单元和网关的系统；其中，所述车速传感器与所述变速器控制模块和组合仪表单元通过导线连接；所述轮速传感器与所述电子稳定控制模块通过导线连接；所述电子稳定控制模块和所述变速器控制模块均与动力CAN总线连接；所述组合仪表单元和所述网关均与所述动力CAN总线连接，并均与车身CAN总线连接；所述车身控制模块和所述泊车辅助模块均与所述车身CAN总线连接；其特征在于，所述方法包括：
所述轮速传感器输出信号出现故障时，所述电子稳定控制模块会根据自身采集到的轮速信号计算出实时车速信号VS_ESC，并发送到所述动力CAN总线上；当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块均确认车速传感器输出的信号正常时，组合仪表单元ICM会去比较组合仪表单元发出的车速信号VS_ICM和变速器控制模块发出的车速信号VS_TCM，当组合仪表单元判断VS_TCM>VS_ICM时，组合仪表单元ICM会将VS_TCM作为当前车速来显示，否则会将VS_ICM作为车辆当前行驶速度来显示；
判断从所述车速传感器收到的车速信号无效时，会主动去检测来自所述动力CAN总线的车速信号VS_ESC；当收到的车速信号VS_ESC且明确所述轮速传感器无故障时，所述组合仪表单元会以所述车速信号VS_ESC作为当前车速信号；
当点火开关打到一预设值后，组合仪表单元和变速器控制模块首先要去查看车速传感器是否工作正常，当组合仪表单元和变速器控制模块有一方首先确认车速传感器发生故障时，会将故障信息及时发送到CAN总线；在组合仪表单元和变速器控制模块均确认VSS故障时，组合仪表单元会去确认轮速传感器的工作状况，当轮速传感器确实出现故障，将车速信号故障通过声光及文字提示在组合仪表单元相应区域。
5.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1－3任一项所述的汽车车速信号安全传输系统。
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