CN110989468B - 冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统 - Google Patents
冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110989468B CN110989468B CN201911363544.3A CN201911363544A CN110989468B CN 110989468 B CN110989468 B CN 110989468B CN 201911363544 A CN201911363544 A CN 201911363544A CN 110989468 B CN110989468 B CN 110989468B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- redundant
- module
- micro
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0428—Safety, monitoring
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/24—Pc safety
- G05B2219/24182—Redundancy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统,其中,所述的冗余控制系统,包括微控制单元失效检测模块、冗余控制模块及冗余电源模块,通过微控制单元失效检测模块对微控制单元进行检测,并将检测结果输送给冗余控制模块,冗余模块在微控制单元失效时,令所述的微控制单元的控制权无效,并代替所述的微控制单元输出控制信号,而冗余电源模块可在为所述的微控制单元供电的第一电源失效时,控制第二电源为所述的冗余控制模块供电,进一步增加电路的可靠性。采用本发明的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统,具备低成本、高可靠性、轻量化以及低功耗的特点,适应性较好。
Description
技术领域
本发明涉及冗余设计技术领域,尤其涉及电子嵌入式冗余设计技术领域,具体是指一种冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统。
背景技术
随着汽车电子技术的高速发展,整车对汽车电子部件的功能安全要求越来越高,不断推进着电子单元对于内部模块的失效率往更低的方向发展。因此,冗余设计在汽车电子嵌入式系统中的应用越来越广泛。所谓冗余设计,是为了在系统局部单元失效的时候,冗余电路接替失效单元的工作,使该单元的部分或全部功能保持正常运行,其结构可参阅图1所示,其中副微控制单元即为冗余电路,由看门狗对主微控制单元进行监控,在监测到主微控制单元故障时,控制副微控制单元代替主微控制单元执行相关操作。
现有技术较多的应用是增加额外的失效检测单元和微控制单元满足冗余设计,但是存在以下缺陷:
1、副微控制单元缺乏冗余电路的电源冗余设计,一旦主微控制单元的供电异常,副微控制单元也同时失效,无法起到冗余控制的目的,缺乏可靠性;
2、整体设计成本较高,增加副微控制单元实现冗余控制不够轻量化,成本增加较多;
3、运行功耗增加,副微控制单元增加了常规运行模式和低功耗模式下的工作电流。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点,提供一种低成本、高可靠性、轻量化、低功耗的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统。
为了实现上述目的,本发明的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统具有如下构成:
该冗余控制系统,其主要特点是,所述的系统包括:
微控制单元失效检测模块,用于判断微控制单元是否失效,所述的微控制单元的电源端与第二电源相连接;
冗余控制模块,与所述的微控制单元失效检测模块及微控制单元相连接,用于在所述的微控制单元失效时,令所述的微控制单元的控制权无效,并代替所述的微控制单元输出输出控制信号;
冗余电源模块,与所述的微控制单元失效检测模块及冗余控制模块相连接,在所述的微控制单元失效时,控制第二电源为所述的冗余控制模块供电。
较佳地,所述的微控制单元失效检测模块包括检测单元及第一电阻;
所述的检测单元的输入端与所述的微控制单元的第一端相连接,所述的检测单元的输出端同时与所述的冗余电源模块的第一端、所述的第一电阻的第一端及所述的冗余控制模块的第一端相连接;
所述的检测单元的电源端及所述的第一电阻的第二端均与第三电源相连接。
更佳地,所述的检测单元由看门狗集成电路构成。
更佳地,所述的冗余控制模块包括:第一三态门、第二三态门、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻;
所述的第一三态门的输入端分别与所述的第二电源及所述的第二电阻的第一端相连接,所述的第一三态门的使能端分别与所述的第二电阻的第二端及输入控制信号相连接,所述的第一三态门的输出端分别与所述的第三电阻的第一端及所述的第二三态门的输入端相连接,所述的第三电阻的第二端接地;
所述的第二电源还分别与所述的第四电阻的第一端、所述的第五电阻的第一端、所述的第一三态门的电源端及所述的第二三态门的电源端相连接;
所述的第四电阻的第二端分别与所述的微控制单元的第二端及所述的输入控制信号相连接;
所述的第五电阻的第二端及所述的第二三态门的使能端共同构成所述的冗余控制模块的第一端;
所述的第六电阻的第一端及所述的第七电阻的第一端均与所述的微控制单元的输出端相连接,所述的第二三态门的输出端与所述的第七电阻的第二端共同构成所述的冗余控制模块的输出端,用于输出所述的输出控制信号。
进一步地,所述的冗余控制系统还包括第一二极管、第二二极管及第三二极管;
所述的第四电阻的第二端通过所述的第一二极管与所述的输入控制信号相连接,所述的第一二极管的阳极与所述的第四电阻的第二端相连接,所述的第一二极管的阴极与所述的输入控制信号相连接;
所述的第一三态门的使能端及所述的第二电阻的第二端通过所述的第二二极管与所述的输入控制信号相连接,所述的第二二极管的阳极与所述的第一三态门的使能端及所述的第二电阻的第二端相连接,所述的第二二极管的阴极与所述的输入控制信号相连接;
所述的冗余控制模块的第一端通过所述的第三二极管与所述的检测单元的输出端相连接,所述的第三二极管的阳极与所述的冗余控制模块的第一端相连接,所述的第三二极管的阴极与所述的检测单元的输出端相连接。
更佳地,所述的冗余电源模块包括第一三极管、第二三极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四二极管及稳压管;
所述的第三电源分别与所述的第一三极管的发射极及第八电阻的第一端相连接;
所述的第一三极管的基极与所述的第九电阻的第一端相连接,所述的第八电阻的第二端及所述的第九电阻的第二端共同构成所述的冗余电源模块的第一端;
所述的第一三极管的集电极分别与所述的第二三极管的发射极及所述的第十电阻的第一端相连接,所述的第十电阻的第二端与所述的第二三极管的基极均与所述的稳压管的阴极相连接,所述的稳压管的阳极接地;
所述的第二三极管的集电极分别与所述的第二电源及所述的第四二极管的阴极相连接;
所述的第四二极管的阳极与所述的第一电源相连接。
进一步地,所述的冗余控制系统还包括第五二极管,所述的冗余电源模块的第一端通过所述的第五二极管与所述的检测单元的输出端相连接,所述的第五二极管的阳极与所述的冗余电源模块的第一端相连接,所述的第五二极管的阴极与所述的检测单元的输出端相连接。
一种汽车电子微控制系统,其主要特点是,所述的汽车电子微控制系统包括上述冗余控制系统。
本发明的冗余控制系统,包括微控制单元失效检测模块、冗余控制模块及冗余电源模块,通过微控制单元失效检测模块对微控制单元进行检测,并将检测结果输送给冗余控制模块,冗余模块在微控制单元失效时,令所述的微控制单元的控制权无效,并代替所述的微控制单元输出控制信号,而冗余电源模块可在为所述的微控制单元供电的第一电源失效时,控制第二电源为所述的冗余控制模块供电,进一步增加电路的可靠性。采用本发明的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统,具备低成本、高可靠性、轻量化以及低功耗的特点,适应性较好。
附图说明
图1为现有技术中的冗余控制系统的结构示意图。
图2为一实施例中本发明的冗余控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例进行进一步的描述。
如图2所示,本发明的冗余控制系统包括:
微控制单元失效检测模块,用于判断微控制单元U2是否失效,所述的微控制单元U2的电源端与第一电源VCC相连接;
冗余控制模块,与所述的微控制单元失效检测模块及微控制单元U2相连接,用于在所述的微控制单元U2失效时,令所述的微控制单元U2的控制权无效,并代替所述的微控制单元U2输出输出控制信号OutputCtrl;
冗余电源模块,与所述的微控制单元失效检测模块及冗余控制模块相连接,在所述的微控制单元U2失效时,控制第二 电源VDD为所述的冗余控制模块供电。
在该系统中,由微控制单元失效检测模块检测与微控制单元U2相连的周期跳变信号,其中,微控制单元U2由(MCU)构成,以此决定了是否激活冗余控制模块和冗余电源模块;其中,所述的冗余控制模块与微控制单元失效检测模块连接,被激活后的冗余控制模块占据了输出控制信号OutputCtrl的控制优先权,使微控制单元U2的控制权无效。所述的冗余电源模块与冗余控制模块连接,令为微控制单元U2供电的第一电源VCC与为冗余控制模块供电的第二电源VDD相互独立,当第一电源VCC供电异常时,第二电源VDD保持常电,维持冗余控制模块正常工作,避免受到微控制单元U2及第一电源VCC的影响。
在该实施例中,所述的微控制单元失效检测模块包括检测单元U1及第一电阻R1;
所述的检测单元U1的输入端与所述的微控制单元U2的第一端相连接,所述的检测单元 U1的输出端同时与所述的冗余电源模块的第一端、所述的第一电阻R1的第一端及所述的冗余控制模块的第一端相连接;
所述的检测单元U1的电源端及所述的第一电阻R1的第二端均与第三电源相连接。
在该实施例中,所述的检测单元U1由看门狗集成电路构成。
在该实施例中,所述的冗余控制模块包括:第一三态门U3、第二三态门U4、第二电阻 R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6及第七电阻R7;
所述的第一三态门U3的输入端分别与所述的第二 电源VDD及所述的第二电阻R2的第一端相连接,所述的第一三态门U3的使能端分别与所述的第二电阻R2的第二端及输入控制信号相连接,所述的第一三态门U3的输出端分别与所述的第三电阻R3的第一端及所述的第二三态门U4的输入端相连接,所述的第三电阻R3的第二端接地;
所述的第二 电源VDD还分别与所述的第四电阻R4的第一端、所述的第五电阻R5的第一端、所述的第一三态门U3的电源端及所述的第二三态门U4的电源端相连接;
所述的第四电阻R4的第二端分别与所述的微控制单元U2的第二端及所述的输入控制信号相连接;
所述的第五电阻R5的第二端及所述的第二三态门U4的使能端共同构成所述的冗余控制模块的第一端;
所述的第六电阻R6的第一端及所述的第七电阻R7的第一端均与所述的微控制单元U2 的输出端相连接,所述的第二三态门U4的输出端与所述的第七电阻R7的第二端共同构成所述的冗余控制模块的输出端,用于输出所述的输出控制信号。
在该实施例中,所述的冗余控制系统还包括第一二极管D1、第二二极管D2及第三二极管D3;
所述的第四电阻R4的第二端通过所述的第一二极管D1与所述的输入控制信号相连接,所述的第一二极管D1的阳极与所述的第四电阻R4的第二端相连接,所述的第一二极管D1 的阴极与所述的输入控制信号相连接;
所述的第一三态门U3的使能端及所述的第二电阻R2的第二端通过所述的第二二极管 D2与所述的输入控制信号相连接,所述的第二二极管D2的阳极与所述的第一三态门U3的使能端及所述的第二电阻R2的第二端相连接,所述的第二二极管D2的阴极与所述的输入控制信号相连接;
所述的冗余控制模块的第一端通过所述的第三二极管D3与所述的检测单元U1的输出端相连接,所述的第三二极管D3的阳极与所述的冗余控制模块的第一端相连接,所述的第三二极管D3的阴极与所述的检测单元U1的输出端相连接。
在该实施例中,所述的冗余电源模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第四二极管D4及稳压管D6;
所述的第三电源分别与所述的第一三极管Q1的发射极及第八电阻R8的第一端相连接;
所述的第一三极管Q1的基极与所述的第九电阻R9的第一端相连接,所述的第八电阻 R8的第二端及所述的第九电阻R9的第二端共同构成所述的冗余电源模块的第一端;
所述的第一三极管Q1的集电极分别与所述的第二三极管Q2的发射极及所述的第十电阻 R10的第一端相连接,所述的第十电阻R10的第二端与所述的第二三极管Q2的基极均与所述的稳压管D6的阴极相连接,所述的稳压管D6的阳极接地;
所述的第二三极管Q2的集电极分别与所述的第二 电源VDD及所述的第四二极管D4的阴极相连接;
所述的第四二极管D4的阳极与所述的第一电源VCC相连接。
在该实施例中,所述的冗余控制系统还包括第五二极管D5,所述的冗余电源模块的第一端通过所述的第五二极管D5与所述的检测单元U1的输出端相连接,所述的第五二极管D5 的阳极与所述的冗余电源模块的第一端相连接,所述的第五二极管D5的阴极与所述的检测单元U1的输出端相连接。
上述实施例中的冗余控制系统具有以下特点:
所述的微控制单元失效检测模块通过检测与微控制单元U2相连的周期跳变信号是否正常判断(MCU)是否失效,并以此决定了是否激活冗余控制模块和冗余电源模块;
所述的冗余控制模块与微控制单元失效检测模块连接,激活后的冗余控制模块占据了输出控制信号的控制优先权,使微控制单元U2的控制权无效;
所述的冗余电源模块与冗余控制模块连接,令为微控制单元U2供电的第一电源VCC与为冗余控制模块供电的第二 电源VDD相互独立,当第一电源VCC供电异常时,第二 电源 VDD保持常电,维持冗余控制模块正常工作;
微控制单元失效检测模块可以是由独立的看门狗集成电路(WatchDog)构成,也可以是系统基础芯片(SBC)或其他具备看门狗的硬件集成电路构成。上述实例中采用的看门狗集成电路仅代表可以构成微控制单元失效检测模块中的检测单元U1的一种方式,其他实施例中,用户也可根据实际需求选用其他的具备检测功能的电路或器件构成检测单元U1。
微控制单元U2用于采集输入控制信号Input有效性,并根据其有效性输出输出控制信号;
冗余控制模块可通过冗余电源模块选用独立的第二电源VDD为其供电,当第一电源VCC 供电电源失效后,不影响冗余控制模块的工作逻辑;
其中,冗余控制模块通过三态门电路实现控制信号优先级的仲裁,其中,输入控制信号 Input与输出控制信号OutputCtrl的控制优先权逻辑关系如下表1所示:
表1
结合图2中的电路和上述表格中的内容,可以清楚地看出当微控制单元U2正常时,由微控制单元U2的输出端根据输入控制信号输出对应的输出控制信号,当微控制单元U2失效时,由冗余控制模块的输出端根据输入控制信号输出对应的输出控制信号。
上述实施例中的冗余控制系统为嵌入式系统的控制电路单元提供了冗余设计解决方案,具有低成本、高可靠性、轻量化的特点。
下面以选用看门狗集成电路(即看门狗Watchdog)作为微控制单元失效检测模块的情况为例进行说明,其他实施例中微控制单元失效检测电路也可以是系统基础芯片(SBC)或其他具备看门狗的硬件集成电路,不仅限于使用看门狗:
嵌入式系统在未引入冗余控制系统前,若微控制单元失效,则整个系统输出控制功能失效;而当嵌入式系统引入上述实施例中的冗余控制系统后,将输入控制信号同时与微控制单元和冗余控制模块相连,当微控制单元失效后,输出控制由冗余控制模块接替维持,最终输出信号的有效性和优先级由微控制单元失效检测模块和冗余控制模块决定。
系统在正常、失效两种模式下的具体工作逻辑如下:
(1)正常模式:微控制单元(MCU)喂狗(看门狗定时器(Watchdog Timer)电路一般有一个输入,这个输入被称作"喂狗")正常,此时看门狗认为微控制单元工作正常,不主动拉低输入至冗余电源模块的第一端的网络电压REDUN,此时网络电压REDUN被上拉到高电平。当该网络电压REDUN为高电平时,冗余控制模块的输出信号Redun_Ctrl保持高电阻,微控制单元的输出信号MCU Ctrl的控制具有优先权和有效性,将该信号作为输出控制信号输出至后级电路。
(2)失效模式:微控制单元喂狗异常,导致看门狗检测到微控制单元失效,此时看门狗主动拉低输入至冗余电源模块的第一端的网络电压REDUN。当网络电压REDUN为低电平时,冗余控制模块的输出信号Redun Ctrl解除高阻状态,微控制单元(MCU)的输出信号 MCUCtrl的控制优先权低于冗余控制模块的输出信号Redun Ctrl。此时冗余控制模块的输出信号Redun Ctrl的电压跟随冗冗余控制模块的输入电压状态变化而变化,即将该信号作为输出控制信号输出至后级电路。
上述实施例中的冗余控制模块的冗余控制方法及工作逻辑如下:
上述实施例中的冗余控制模块主要由三态门电路实现控制逻辑,三态门电路可输出高电平、低电平、高阻态三种状态,其三态门的OE引脚(即该三态门的控制端)为低电压时,输出引脚Y的电压跟随输入引脚A;当OE引脚为高电压时,输出引脚Y为高阻态,电压不跟随输入引脚A,相当于对外部是悬空状态。
因此,本发明运用三态门电路的工作逻辑特性,实现了对输出信号Redun Ctrl与MCU Ctrl 的信号优先级仲裁,当三态门输出Y为高阻态时,MCU Ctrl优先级更高;当三态门输出Y 跟随输入A时,Redun Ctrl的优先级更高,最终输出控制信号OutputCtrl的控制状态跟随Redun Ctrl与MCU Ctrl中优先级更高的一个变化而变化。当微控制单元处于失效模式下,三态门的 OE引脚被拉低,Redun Ctrl电压状态与输入A保持一致,而此时三态门的输入端A的电压跟随外部的输入控制信号Input变化。
上述实施例中的冗余电源模块的工作逻辑如下:
第二电源VDD作为三态门电路的供电电源,是整个冗余控制模块得以正常工作的基础保障,因此第二电源VDD的供电不仅源自于微控制单元的供电电源——第一电源VCC,同时也与冗余电源电路相连。在正常模式下,REDUN信号为高电压,冗余电源电路不工作,保持低功耗状态;当VCC供电异常时,微控制单元(MCU)工作异常,停止喂狗,此时微控制单元失效检测模块失效,网络电压REDUN信号被拉低,冗余电源模块启动,继续保持第二电源VDD电压正常,上述冗余电源模块可形成逻辑闭环,确保第二电源VDD在微控制单元未失效时由第一电源VCC供电,在微控制单元(MCU)失效时由冗余电源模块供电维持电压。提升了整个冗余设计的可靠性。
下面结合图2进一步对上述实施例中的冗余控制系统的工作原理进行说明:
如图2所示,在该实施例中,微控制单元失效检测模块包括检测单元U1及第一电阻R1,检测单元U1通过第三电源VBAT供电,第三电源VBAT为常电,检测单元U1通过喂狗信号Feed Signal接收微控制单元U2的喂狗信号,判断微控制单元U2的工作状态是否异常。当微控制单元U2正常工作时,喂狗信号正常,检测单元U1将网络电压REDUN保持高阻态,网络电压REDUN通过第一电阻R1上拉到第三电源VBAT;当微控制单元U2工作逻辑异常或第一电源VCC供电异常时,喂狗信号异常,此时检测单元U1主动将网络电压REDUN拉低,激活冗余控制模块和冗余电源模块。
冗余控制模块包括:第一三态门U3、第二三态门U4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一二极管D1、第二二极管D2及第三二极管D3;
其中,地GND通过R6为微控制单元的输出信号MCU Ctrl提供下拉信号;第二电源VDD 通过第二电阻R2为输入至第一三态门U3的控制端的网络Input Gate提供上拉信号;第二电源VDD通过第四电阻R4为输入至单片机第二端的网络Input MCU提供上拉信号;第二电源 VDD通过第五电阻R5为输入至第二三态门U4的控制端的网络REDUN OE提供上拉信号;第一二极管D1、第二二极管D2及第三二极管D3分别起到防反接的作用。
当网络电压REDUN的信号电压被拉低后,与第二三态门U4相连的网络REDUN OE被拉低,此时第二三态门U4输出Y由高阻状态变为非高阻状态,跟随第一三态门U3的输出Y。当输入控制信号Input为高电压或悬空状态时,第一三态门U3的控制端OE为高电压,第一三态门U3输出Y为高阻态,第二三态门U4输入端的A通过第三电阻R3下拉至GND;当输入控制信号Input为低电压时,第一三态门U3的控制端OE为低电压,第一三态门U3输出Y与输入A保持一致,即第二电源VDD的电压。综上所述,输入控制信号Input与输出控制信号OutputCtrl的控制优先权逻辑关系如上表1所示。
冗余电源模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2;第四二极管D4;稳压管D6;第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10,其中,第一三极管Q1与第二三极管Q2均为PNP管;
微控制单元失效后,网络电压REDUN信号为低电压,第一三极管Q1导通,第一三极管Q1的集电极与第三电源VBAT导通,Q1集电极同时与第二三极管Q2发射级相连,由于稳压管D6的稳定电压Uz小于第三电源VBAT,因此第二三极管Q2导通,此时第二电源VDD 获得Uz-0.7V稳定电压输出。
可将上述冗余控制系统直接运用于汽车电子微控制系统中,采用该冗余控制系统的汽车电子微控制系统,只需将现有的冗余控制系统替换为上述实施例中的冗余控制系统即可。
本发明的冗余控制系统,包括微控制单元失效检测模块、冗余控制模块及冗余电源模块,通过微控制单元失效检测模块对微控制单元进行检测,并将检测结果输送给冗余控制模块,冗余模块在微控制单元失效时,令所述的微控制单元的控制权无效,并代替所述的微控制单元输出控制信号,而冗余电源模块可在为所述的微控制单元供电的第一电源失效时,控制第二电源为所述的冗余控制模块供电,进一步增加电路的可靠性。采用本发明的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统,具备低成本、高可靠性、轻量化以及低功耗的特点,适应性较好。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (5)
1.一种冗余控制系统,其特征在于,所述的冗余控制系统包括:
微控制单元失效检测模块,用于判断微控制单元是否失效,所述的微控制单元的电源端与第一电源相连接;
冗余控制模块,与所述的微控制单元失效检测模块及微控制单元相连接,用于在所述的微控制单元失效时,令所述的微控制单元的控制权无效,并代替所述的微控制单元输出输出控制信号;
冗余电源模块,与所述的微控制单元失效检测模块及冗余控制模块相连接,在所述的微控制单元失效时,控制第二电源为所述的冗余控制模块供电;
所述的微控制单元失效检测模块包括检测单元及第一电阻;
所述的检测单元的输入端与所述的微控制单元的第一端相连接,所述的检测单元的输出端同时与所述的冗余电源模块的第一端、所述的第一电阻的第一端及所述的冗余控制模块的第一端相连接;
所述的检测单元的电源端及所述的第一电阻的第二端均与第三电源相连接;
所述的冗余控制模块包括:第一三态门、第二三态门、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻;
所述的第一三态门的输入端分别与所述的第二电源及所述的第二电阻的第一端相连接,所述的第一三态门的使能端分别与所述的第二电阻的第二端及输入控制信号相连接,所述的第一三态门的输出端分别与所述的第三电阻的第一端及所述的第二三态门的输入端相连接,所述的第三电阻的第二端接地;
所述的第二电源还分别与所述的第四电阻的第一端、所述的第五电阻的第一端、所述的第一三态门的电源端及所述的第二三态门的电源端相连接;
所述的第四电阻的第二端分别与所述的微控制单元的第二端及所述的输入控制信号相连接;
所述的第五电阻的第二端与所述的第二三态门的使能端共同构成所述的冗余控制模块的第一端;
所述的第六电阻的第一端及所述的第七电阻的第一端均与所述的微控制单元的输出端相连接,所述的第二三态门的输出端与所述的第七电阻的第二端共同构成所述的冗余控制模块的输出端,用于输出所述的输出控制信号;
所述的冗余控制系统还包括第一二极管、第二二极管及第三二极管;
所述的第四电阻的第二端通过所述的第一二极管与所述的输入控制信号相连接,所述的第一二极管的阳极与所述的第四电阻的第二端相连接,所述的第一二极管的阴极与所述的输入控制信号相连接;
所述的第一三态门的使能端及所述的第二电阻的第二端通过所述的第二二极管与所述的输入控制信号相连接,所述的第二二极管的阳极与所述的第一三态门的使能端及所述的第二电阻的第二端相连接,所述的第二二极管的阴极与所述的输入控制信号相连接;
所述的冗余控制模块的第一端通过所述的第三二极管与所述的检测单元的输出端相连接,所述的第三二极管的阳极与所述的冗余控制模块的第一端相连接,所述的第三二极管的阴极与所述的检测单元的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的冗余控制系统,其特征在于,所述的检测单元由看门狗集成电路构成。
3.根据权利要求1所述的冗余控制系统,其特征在于,所述的冗余电源模块包括第一三极管、第二三极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四二极管及稳压管;
所述的第三电源分别与所述的第一三极管的发射极及第八电阻的第一端相连接;
所述的第一三极管的基极与所述的第九电阻的第一端相连接,所述的第八电阻的第二端及所述的第九电阻的第二端共同构成所述的冗余电源模块的第一端;
所述的第一三极管的集电极分别与所述的第二三极管的发射极及所述的第十电阻的第一端相连接,所述的第十电阻的第二端与所述的第二三极管的基极均与所述的稳压管的阴极相连接,所述的稳压管的阳极接地;
所述的第二三极管的集电极分别与所述的第二电源及所述的第四二极管的阴极相连接;
所述的第四二极管的阳极与所述的第一电源相连接。
4.根据权利要求3所述的冗余控制系统,其特征在于,所述的冗余控制系统还包括第五二极管,所述的冗余电源模块的第一端通过所述的第五二极管与所述的检测单元的输出端相连接,所述的第五二极管的阳极与所述的冗余电源模块的第一端相连接,所述的第五二极管的阴极与所述的检测单元的输出端相连接。
5.一种汽车电子微控制系统,其特征在于,所述的汽车电子微控制系统包括权利要求1~4中任一项所述的冗余控制系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911363544.3A CN110989468B (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911363544.3A CN110989468B (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110989468A CN110989468A (zh) | 2020-04-10 |
CN110989468B true CN110989468B (zh) | 2022-11-29 |
Family
ID=70077115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911363544.3A Active CN110989468B (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110989468B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112099412B (zh) * | 2020-09-22 | 2022-02-25 | 河南嘉晨智能控制股份有限公司 | 一种微控制单元的安全冗余架构 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08162938A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Nec Corp | バスドライバー回路 |
CN202077231U (zh) * | 2011-05-05 | 2011-12-14 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电源控制系统 |
CN202275283U (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-13 | 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 | 一种控制电路 |
CN102403781B (zh) * | 2011-10-29 | 2014-06-11 | 苏州海格新能源汽车电控系统科技有限公司 | 混合动力整车控制器的信号及电源切换电路 |
CN103573666A (zh) * | 2012-08-07 | 2014-02-12 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 风扇控制电路 |
CN103795386B (zh) * | 2014-02-26 | 2017-02-22 | 天地融科技股份有限公司 | 一种控制电路 |
CN105207568B (zh) * | 2014-06-05 | 2018-01-09 | 联创汽车电子有限公司 | 电机旁路控制电路及控制方法 |
US20160327602A1 (en) * | 2015-05-07 | 2016-11-10 | Sandisk Technologies Inc. | Protecting a removable device from short circuits |
CN105573870B (zh) * | 2015-12-15 | 2019-05-24 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种多路冗余电源模块开启负载设备的控制方法及装置 |
CN105515159B (zh) * | 2015-12-25 | 2018-02-23 | 南京普天大唐信息电子有限公司 | 一种太阳能控制器电源电路 |
JP6942444B2 (ja) * | 2016-06-23 | 2021-09-29 | 新電元工業株式会社 | 制御装置、および制御装置の制御方法 |
CN108121430B (zh) * | 2017-12-20 | 2021-04-02 | 福建利利普光电科技有限公司 | 一种运用于数据采集系统的带电池路径的软开机电路 |
-
2019
- 2019-12-26 CN CN201911363544.3A patent/CN110989468B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110989468A (zh) | 2020-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8823411B2 (en) | Fatal failure diagnostics circuit and methodology | |
US4255748A (en) | Bus fault detector | |
EP0843398A2 (en) | Backup battery switch | |
US20140101349A1 (en) | Configurable serial interface | |
US20210209051A1 (en) | Bus subscriber and method for operating a bus subscriber | |
US3725675A (en) | Power sequencing control circuit | |
CN110989468B (zh) | 冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统 | |
JP4715976B1 (ja) | レベルシフト回路 | |
US20130221750A1 (en) | Active back up auto changeover voltage bus | |
TWI640162B (zh) | 重置電路及電子設備 | |
US20170155384A1 (en) | Load driving circuit | |
US10673436B1 (en) | Failsafe device | |
US7221200B1 (en) | Programmable low voltage reset apparatus for multi-Vdd chips | |
CN114498572B (zh) | 一种cmos工艺兼容的接口芯片掉电保护电路及方法 | |
CN112615419B (zh) | 双电源自动切换电路 | |
US11418052B2 (en) | Power circuit and driving method thereof | |
CN112230751B (zh) | 一种高可靠三模冗余计算机供电电路 | |
CN216751189U (zh) | 钳位保护电路和车载电子设备 | |
JP5206348B2 (ja) | 制御回路 | |
US6833732B2 (en) | Output signal circuit capable of automatically detecting polarity | |
CN205405491U (zh) | 一种双存储芯片启动电路 | |
CN218102695U (zh) | 一种电源切换电路及车辆 | |
CN112803720B (zh) | 多电源系统的电源电压监控电路 | |
CN215990309U (zh) | 一种车载T-Box安全供电系统 | |
CN111752363B (zh) | 电源电路及其驱动方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |