CN111231986A - 用于机动车的冗余轮速检测装置及其控制方法 - Google Patents

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强玉霖
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Abstract

本发明揭示了一种用于机动车的冗余轮速检测装置，机动车设有用于采集轮速的传感器组件，所述传感器组件包括安装在每个轮边的轮速传感器、与本传感器组件内每个轮速传感器电气连接的处理模块，每个所述轮速传感器将获取轮速信号输送至所连接的处理模块，其特征在于：所述传感器组件至少设有两组。用于机动车的冗余轮速检测装置无论是车轮的轮速传感器件及其线束故障或者轮速车速的处理模块发生故障，均能保证车辆获得准确的状态。这样的结构保证在每一个轮边设置至少两个轮速传感器件，该轮速传感器件轮速传感器件又分别连接至两个处理模块，并相互独立运行。

Description

用于机动车的冗余轮速检测装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及机动车安全领域，尤其涉及机动车的轮速检测装置及运行方法。
背景技术
随着汽车对安全性越来越高，甚至是自动驾驶的发展和推广，车辆的轮速检测及车辆状态的判定越来越重要。传统车辆的轮速检测在每一个车辆上各安装一个感应器件，四个车辆的感应器件由一个模块统一汇总计算和处理。当轮速感应器件及其线束容易损伤时或处理模块发生故障时，车辆将无法获得准确的轮速和车辆车速，这在自动驾驶车辆中对乘客是致命的。设计一种冗余的轮速检测和处理方案变得尤其重要，无论是车轮的轮速传感器件及其线束故障或者轮速车速的处理模块发生故障，均能保证车辆获得准确的状态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够保证轮速检测稳定可靠的装置，不会因为器件故障而导致检测无法进行，确保车辆安全行驶。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：用于机动车的冗余轮速检测装置，机动车设有用于采集轮速的传感器组件，所述传感器组件包括安装在每个轮边的轮速传感器、与本传感器组件内每个轮速传感器电气连接的处理模块，每个所述轮速传感器将获取轮速信号输送至所连接的处理模块，其特征在于：所述传感器组件至少设有两组。
所述传感器组件两组，每个传感器组件使用独立的处理模块和轮速传感器，即两个传感器组件之间不共用器件。
每个所述传感器组设有一个处理模块，以及安装在每个轮边的一个轮速传感器。
每个所述处理模块根据每个轮速传感器的信号的获得每一个轮边的轮速信号，以及整车的车速信号和车辆状态信号，每个所述处理模块将获得的信号通过总线发送至车辆所需要的控制单元，或者通过状态信号线发送至车辆所需要的控制模块。
每个所述处理模为电子元器件的逻辑组合，或者为带固定逻辑的集成电路，或者为带可编程的集成电路。
基于所述用于机动车的冗余轮速检测装置的控制方法：
每个处理模块实时获取所连接的每个轮速传感器的信号，根据获取的信号计算每一个轮边的轮速信号和整车的车速信号，以及车辆状态信号，每个处理模块交替将获取的信号发送至控制单元或控制模块；
若其中一个传感器组件故障，则剩余能够正常运行的处理模块单独或交替将获取的信号发送至控制单元或控制模块。
所述传感器组件故障是指处理模块故障、轮速传感器故障、或者处理模块与轮速传感器的电气连接存在故障。
本发明的优点在于车辆运行过程中，对轮速及车辆状态的检测判断不会由于任何一个单个的故障点受到影响，具有这种设备及运行方法的车辆可以满足制动系对更高安全性的要求和自动驾驶安全保障。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为用于机动车的冗余轮速检测装置结构和电气连接状态示意图；
图2为用于机动车的冗余轮速检测装置逻辑运行方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，本发明通过用于机动车的冗余轮速检测装置及运行方法来实现权力要求所述的结构和功能。其结构包括安装于每个轮边的至少两个轮速传感器件，分别为第一轮的传感器件1a103、第一轮的传感器件1b104、第二轮的传感器件2a105、第二轮的传感器件2b106、第三轮的传感器件3a107、第三轮的传感器件3b109及第四轮的传感器件4a108、第四轮的传感器件4b110。至少两个对轮速传感器件进行计算处理的模块，其中第一处理模块101与第一轮的传感器件1a103、第二轮的传感器件2a105、第三轮的传感器件3a107及第四轮的传感器件4a108连接后，第一处理模块可以检测上述每一个传感器的数值信号，并且可以根据该信号计算出轮子的速度及整个车辆的速度；其中第二处理模块102与第一轮的传感器件1b104、第二轮的传感器件2b106、第三轮的传感器件3b109及第四轮的传感器件4b110连接后，第二处理模块可以检测上述每一个传感器的数值信号，并且可以根据该信号计算出轮子的速度及整个车辆的速度。轮速传感器件与处理模块之间通过电气连接，第一处理模块的信号可以通过总线111或状态信号112发送出去，供给车辆的其他模块使用；第二处理模块的信号可以通过总线111或状态信号112发送出去，供给车辆的其他模块使用。
这样的结构保证在每一个轮边设置至少两个轮速传感器件，可以实现冗余的探测轮速，由于无论轮速传感器件、连接线束还是处理模块均实现了冗余的相互独立设计，则任何一个轮速传感器件及其电气线束单点失效时，其他轮速传感器件能够保证四个轮速均能够检测到并传输给轮速处理模块；同时，所有的轮速传感器件又分别连接至两个不同的处理模块，该任一个处理模块均能够分别对相应连接的轮速传感器件的信号进行检测处理和传输，当其中一个处理模块发生故障时，仍然能够保证四个轮速均能够检测到，从而实现车辆对轮速的可靠探测，最终车辆的安全行驶得到了双重保障。
每一个轮边设置的两个轮速传感器件是分别独立检测运行的，其中两者之间相互独立检测，互不干涉，每个轮边均有至少一个轮速传感器件分别与处理模块连接，以达到轮速检测冗余的目的。
第一处理模块101、第二处理模块102根据接收到的轮速传感器件的信号，经过处理计算后可分别得出每一个轮边的轮速信号和整车的车速信号，更进一步的可以判断车辆的状态(包括行驶方向)，一般情况下轮速处理模块集成于车辆的制动系统中。第一处理模块101、第二处理模块102处理后的轮速信号、车速信号、车辆状态信号等信息数据可以通过系统中设置的总线111分别发送至车辆所需要的控制单元中，也可以通过状态信号线112分别发送至车辆所需要的控制模块中，这为整车的电子架构提供了有利的冗余设计、集成和通用性结构。
如图1、如图2所示，所述的用于机动车的冗余轮速检测装置及运行方法举例描述为：
根据设定的逻辑，车辆正常行驶过程中，判断该装置是否发生故障，若未发生故障，第一处理模块101、第二处理模块102及处理与其连接的轮速传感器件信号和发送上述信号时，执行设定的检测逻辑，两者可以同时处理和发送信号；更进一步地，第一处理模块101、第二处理模块102可以分别交替进行处理发送信号。
根据设定的逻辑，判断该装置是否发生故障，当第一处理模块101或与其相连接的任一个电气连接发生故障，则第二处理模块102及与其相连的传感器件通过处理逻辑2相应的可以完整的处理轮速信号、车速信号、车辆状态等信息；当第二处理模块102或与其相连接的任一个电气连接发生故障，第一处理模块101及与其相连的传感器件亦可以通过处理逻辑1完整的处理轮速信号、车速信号、车辆状态等信息。上述处理后的轮速信号、车速信号和车辆状态可以通过总线111(例如IIC、SPI、CAN、LIN等)也可以通过状态信号线112(例如高低电平)发送。
根据设定的逻辑，比如当第一轮边的检测传感器件1a103或其与第一处理模块101的电气连接发生故障时，则未发生故障的检测传感器件1b～4b104和第二处理模块102相应的可以继续提供轮速信号、车速信号、车辆状态等的发送；当第一轮边的检测传感器件1b104或其与第二处理模块102的电气连接发生故障时，则未发生故障的检测传感器件1a～4a和第一处理模块101相应的可以继续提供轮速信号、车速信号、车辆状态等的发送，同理，第二至第四轮边的检测传感器及其与处理模块的电气连接发送单点故障时，均能保证至少一个模块提供可靠的轮速信号、车速信号、车辆状态等信号的检测和发送。
根据设定的逻辑，第一处理模块101、第二处理模块102可以设计为电子元器件的逻辑组合或者带固定逻辑的集成电路和带可编程的集成电路，即处理模块可以由分体式的电子元器件通过一定的逻辑组合设计；或者，可以根据设定的逻辑需求设计为一个集成电路ASIC；或者，再集成电路中增加可编程能力，以适应不同的车辆环境。
因此，通过上述专利的实现方法和逻辑描述，车辆运行过程中，对轮速及车辆状态的检测判断不会由于任何一个单个的故障点受到影响，具有这种装置及运行方法的车辆可以满足制动系对更高安全性的要求和自动驾驶安全保障。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于机动车的冗余轮速检测装置，其特征在于：机动车设有用于采集轮速的传感器组件，所述传感器组件包括安装在每个轮边的轮速传感器、与本传感器组件内每个轮速传感器电气连接的处理模块，每个所述轮速传感器将获取轮速信号输送至所连接的处理模块，其特征在于：所述传感器组件至少设有两组。
2.根据权利要求1所述的用于机动车的冗余轮速检测装置，其特征在于：所述传感器组件两组，每个传感器组件使用独立的处理模块和轮速传感器。
3.根据权利要求1所述的用于机动车的冗余轮速检测装置，其特征在于：每个所述传感器组设有一个处理模块，以及安装在每个轮边的一个轮速传感器。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于机动车的冗余轮速检测装置，其特征在于：每个所述处理模块根据每个轮速传感器的信号的获得每一个轮边的轮速信号，以及整车的车速信号和车辆状态信号，每个所述处理模块将获得的信号通过总线发送至车辆所需要的控制单元，或者通过状态信号线发送至车辆所需要的控制模块。
5.根据权利要求4所述的用于机动车的冗余轮速检测装置，其特征在于：每个所述处理模为电子元器件的逻辑组合，或者为带固定逻辑的集成电路，或者为带可编程的集成电路。
6.基于权利要求1-5中任一所述用于机动车的冗余轮速检测装置的控制方法，其特征在于：
每个处理模块实时获取所连接的每个轮速传感器的信号，根据获取的信号计算每一个轮边的轮速信号和整车的车速信号，以及车辆状态信号，每个处理模块交替将获取的信号发送至控制单元或控制模块；
若其中一个传感器组件故障，则剩余能够正常运行的处理模块单独或交替将获取的信号发送至控制单元或控制模块。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述传感器组件故障是指处理模块故障、轮速传感器故障、或者处理模块与轮速传感器的电气连接存在故障。
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