CN108515928A - 用于车身控制器的冗余控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车身控制器的冗余控制方法，包括：实时监测车身控制器的处理模块的运行状态；判断处理模块是否运行异常；若否，则持续监测；若是，则激活车身控制器的备用输入模块；根据备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。本发明可以在原始模块失效时，通过备用模块代为执行对必要的车身电气设备的控制，以此确保关乎行车安全的基本功能没有损失，从而提升整车安全性。本发明还公开了一种相应于上述方法的冗余控制系统。

Description

用于车身控制器的冗余控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车身电气设备控制领域，尤其涉及一种用于车身控制器的冗余控制方法及系统。

背景技术

随着汽车科学技术的发展，人们对于汽车的要求也越来越高，为实现各种舒适性、安全性功能，车身控制器(BCM)作为整车电气控制的核心之一，其集成度也越来越高，程序逻辑也相应越加复杂。

目前BCM是通过单向控制来实现整车各灯光及雨刮等功能，如图1所示BCM的输入模块采集各功能的触发电平信号后，通过处理模块进行逻辑判断，并由其输出模块对相应的各灯光、雨刮等电气设备进行控制，并在各设备运行过程中，通过控制逻辑实现全面且完善的设备功能。

但当处理模块的程序出现BUG，例如由逻辑冲突造成程序“跑飞”、死机，或者处理模块出现配置错误等硬件鼓掌时，导致相应的车身电气设备功能失效，例如近光灯、制动灯、转向灯、前雨刮等基础设备此时均无法正常使用，给行车安全带来较大风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车身控制器的冗余控制方法及系统，通过对BCM进行监控，在其处理模块异常时能够满足特定电气设备仍然有效，以此提升行车安全。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于车身控制器的冗余控制方法，包括：

实时监测车身控制器的处理模块的运行状态；

判断处理模块是否运行异常；

若否，则持续监测；若是，则激活车身控制器的备用输入模块；

根据备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。

可选地，所述激活车身控制器的备用输入模块包括：切断车身控制器的原始输入模块的采集预设输入信号功能，并激活备用输入模块的采集预设输入信号功能。

可选地，所述直接向相应的电气设备输出控制电平包括：通过车身控制器的原始输出模块或备用输出模块，向相应的电气设备强制输出控制电平。

可选地，所述判断处理模块是否运行异常包括：判断处理模块是否出现程序错误和/或判断处理模块是否发生硬件故障。

可选地，所述预设输入信号至少包括各车灯启闭信号或雨刮启闭信号。

一种用于车身控制器的冗余控制系统，包括：

监控模块、车身控制器的备用输入模块以及处理模块；

所述监控模块用于实时监测所述处理模块的运行状态，且在判断出所述处理模块运行异常后，激活所述备用输入模块的采集预设输入信号功能，并根据所述备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。

可选地，所述系统还包括：车身控制器的原始输入模块；

所述监控模块还用于在所述处理模块运行异常后，切断所述原始输入模块的采集预设输入信号功能。

可选地，所述系统还包括：车身控制器的原始输出模块或备用输出模块；

所述监控模块通过所述原始输出模块或备用输出模块，直接向相应的电气设备输出控制电平。

可选地，所述电气设备至少包括：转向灯、制动灯、近光灯和雨刮器。

可选地，所述监控模块为内置看门狗的单片机。

本发明通过对现有的BCM模块进行监控，并在其运行异常时切换至备用输入模块，并能够根据输入信号直接向预设的电气设备输出控制电平。因而，本发明可以在原始BCM模块失效时，通过备用模块代为执行必要的车身电气设备控制，以此确保关乎行车安全的基本功能没有损失，从而提升整车安全性。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为现有的BCM控制架构的示意图；

图2为本发明提供的用于车身控制器的冗余控制方法的实施例的流程图；

图3为本发明提供的用于车身控制器的冗余控制方法的优选实施例的流程图；

图4为本发明提供的用于车身控制器的冗余控制系统的较佳实施例的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供了一种用于车身控制器的冗余控制方法的实施例，如图2所示，该控制方法可以包括如下步骤：

步骤S1、实时监测车身控制器的处理模块的运行状态；

步骤S2、判断处理模块是否运行异常；

若否，则持续监测；若是，则执行步骤S3、激活车身控制器的备用输入模块；

步骤S4、根据备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。

在该实施例中，所称处理模块即为包含控制程序的BCM主控芯片，在行车过程中通过对该主控芯片的实时监控，用以发现该芯片的异常状态，具体而言，异常状态可以是指BCM的处理模块出现程序错误，例如由于干扰或漏洞等使内置的控制程序“跑飞”乃至“死机”等，当然也可以是该处理模块出现硬件配置错误、电连接中断等设备故障，或者还可以是指处理模块的软硬件均出现问题。无论以上何种工况，一旦监测到异常状态，则激活车身控制器的备用输入模块，所述备用输入模块为冗余设置的另一路信号输入模块，用以采集原始输入模块所采集的预设输入信号，而对于原始输入模块是否停止采集功能，在本实施例中不予考虑。在另一实施例中，这里所称预设输入信号至少可以包括各车灯的启闭信号或雨刮启闭信号等，这些启闭信号可以是由驾驶员通过操控相关按键开关等触发；需指出的是，预设输入信号包含在背景技术提及的触发电平信号之中，而所称预设是指根据车辆的实际行车安全要求，预先设定的某些更为必要且由车身控制器控制的电气设备作为冗余控制目标，例如近光灯、制动灯、转向灯、前雨刮等关乎行车基本安全的电气设备，当然本领域技术人员可以理解的是，实际操作中并不限于上述设备，可以在本发明的启发下拓展更多的电气设备，以使BCM主控芯片失效后车身功能的缺损减至最低。

接续上文，在前述备用输入模块采集到预设输入信号后，则向相对应的电气设备直接输出控制电平，以使该电气设备不受控制逻辑的影响，直接执行启停动作；此处需说明的是，本发明并不限制被控对象的数目，也即是可以根据备用输入模块采集到的一个或多个输入信号，相应地控制一个或多个电气设备并行工作。

基于上述实施例及优选方案，本发明还提供一个更为优选的控制方案，如图3所示，该控制方法可以包括如下步骤：

步骤S11、实时监测车身控制器的处理模块的运行状态；

步骤S12、判断处理模块是否运行异常；

若否，则持续监测；若是，则执行步骤S13、切断车身控制器的原始输入模块的采集预设输入信号功能，并激活备用输入模块的采集预设输入信号功能。

步骤S14、根据备用输入模块采集到的预设输入信号，通过车身控制器的原始输出模块或备用输出模块，向相应的电气设备强制输出控制电平。直接向相应的电气设备输出控制电平。

在该实施例中步骤S11、S12已在前文说明，不再赘述；需补充说明的是，在监测到处理模块运行异常后，本发明进一步提出切断车身控制器的原始输入模块的采集预设输入信号功能，并激活备用输入模块的采集预设输入信号功能的实施方式。该实施方式更为明确了原始输入模块与备用输入模块的交替工作方式，即为了确保冗余控制的独立性和稳定性，原始输入模块在本实施例中处于停用状态，不会对备用输入模块的采集功能产生干扰；而所称切断原始输入模块的采集功能，可以是指通过断电或程序禁能的方式使原始输入模块失效，或者还可以通过阻断输入信号线路等方式；而激活备用输入设备，则可以同理实施，如通过上电或使能，以及接通输入信号线路等方式予以实现，本发明对此不做限定。

此外，对于前文提及的向相应的电气设备输出控制电平，可以借由原始输出模块或者备用输出模块向相应的电气设备强制输出控制电平。此处强调两方面，一方面、两种具备输出功能的载体均有各自优势，例如前者可节省控制成本，而后者可确保冗余控制的稳定独立，因此在实际操作中可根据实际需求进行选择；另一方面、强调强制输出是因为，通常各电气设备的运行和控制是根据程序设定的逻辑以及其他相关设备的配合而实现的，例如对于雨刮器的控制通常还需判定预设的雨刮强度以及由雨量传感器获取的雨量信息等控制条件，实时调控雨刮电机的启停、转速以及运转间隙时间等，但本发明的设计初衷是在一个较为特殊的前提，即BCM主控芯片出现异常，因而此工况下首要确保的是关键设备的基本功能，而其完整功能是否予以保留则并非必要考虑因素，所以强调强制输出是指不考虑其他控制因素及条件，一旦接收到用户的控制期望(触发输入信号)，则强制性地使相应电气设备以基本功能形式运转或停止。但仍需指出，在某些实施方案中，仍可以考虑设置一定的设备运转逻辑，并以此逻辑冗余控制相关设备，本发明对此不予限定。

基于上述冗余控制方法的实施例及优选方案，本发明还相应地提供了一种用于车身控制器的冗余控制系统，该系统包括监控模块、车身控制器的备用输入模块以及处理模块。

结合前文说明，该系统实施例的工作方式可以如下：

所述监控模块实时监测所述处理模块的运行状态，且在判断出所述处理模块运行异常后，激活所述备用输入模块的采集预设输入信号功能，并根据所述备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。其中监控模块可以理解为是BCM的从控芯片，实际操作中可选用内置看门狗的单片机，并且其还可以包括高低电平转换装置和/或线路切换装置等；前述备用输入模块可以是与原始输入模块相同或相似的信号输入芯片；而前述电气设备则至少可以包括转向灯、制动灯、近光灯和雨刮器等关乎行车安全的必要电气设备。

结合上述系统实施例，图4示出了一种较佳的冗余控制系统，该实施例具体还包括了车身控制器的原始输入模块和原始输出模块；前述监控模块还用来在监测到BCM的处理模块运行异常后，切断原始输入模块的采集预设输入信号功能；并在备用输入模块采集到预设输入信号后，通过原始输出模块直接向相应的电气设备输出控制电平。当然，如前文提及的，作为输出的载体，还可以冗余设置备用输出模块，并由该备用输出模块强制输出控制电平。

最后需说明的是，图4中所示实施例中的箭头方向仅为一种信号传递方式示意，在其他实施方式中，由备用输入设备采集的预设输入信号还可以经由监控模块进行一定处理后，再由原始输出模块(或备用输出模块)输出至相应电气设备。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于车身控制器的冗余控制方法，其特征在于，包括：

实时监测车身控制器的处理模块的运行状态；

判断处理模块是否运行异常；

若否，则持续监测；若是，则激活车身控制器的备用输入模块；

根据备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。

2.根据权利要求1所述的冗余控制方法，其特征在于，所述激活车身控制器的备用输入模块包括：切断车身控制器的原始输入模块的采集预设输入信号功能，并激活备用输入模块的采集预设输入信号功能。

3.根据权利要求2所述的冗余控制方法，其特征在于，所述直接向相应的电气设备输出控制电平包括：通过车身控制器的原始输出模块或备用输出模块，向相应的电气设备强制输出控制电平。

4.根据权利要求1～3任一项所述的冗余控制方法，其特征在于，所述判断处理模块是否运行异常包括：判断处理模块是否出现程序错误和/或判断处理模块是否发生硬件故障。

5.根据权利要求4所述的冗余控制方法，其特征在于，所述预设输入信号至少包括各车灯启闭信号或雨刮启闭信号。

6.一种用于车身控制器的冗余控制系统，其特征在于，包括：

监控模块、车身控制器的备用输入模块以及处理模块；

所述监控模块用于实时监测所述处理模块的运行状态，且在判断出所述处理模块运行异常后，激活所述备用输入模块的采集预设输入信号功能，并根据所述备用输入模块采集到的预设输入信号，直接向相应的电气设备输出控制电平。

7.根据权利要求6所述的冗余控制系统，其特征在于，所述系统还包括：车身控制器的原始输入模块；

所述监控模块还用于在所述处理模块运行异常后，切断所述原始输入模块的采集预设输入信号功能。

8.根据权利要求7所述的冗余控制系统，其特征在于，所述系统还包括：车身控制器的原始输出模块或备用输出模块；

所述监控模块通过所述原始输出模块或备用输出模块，直接向相应的电气设备输出控制电平。

9.根据权利要求6～8任一项所述的冗余控制系统，其特征在于，所述电气设备至少包括：转向灯、制动灯、近光灯和雨刮器。

10.根据权利要求6～8任一项所述的冗余控制系统，其特征在于，所述监控模块为内置看门狗的单片机。