CN115201712A - 一种侦测子系统电源故障的方法及系统架构 - Google Patents

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张�浩
涂士超
冒冯铖
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Abstract

本发明公开了一种侦测子系统电源故障的方法及系统架构，该方法通过电源侦测模块对电源供应模块输入端的电源电压进行采样，通过微处理器对采样的电源电压数值进行识别，在判定该电源电压在正常范围内时，通过数据发送模块和数据接收模块尝试对子系统感知模块进行通信；在所有传感器都对微处理器指令无回复，微处理器查询该端数据接收模块的状态，确认数据接收模块的接收口的电平状态不恒定为高，也不恒定为低时，即判定子系统存在电源故障。本发明通过控制器和子系统之间的通信信号接收口，以间接的方式做子系统电源故障的侦测，在系统级别上实现子系统电源故障的侦测，降低了硬件成本，提升了系统的可靠性。

Description

一种侦测子系统电源故障的方法及系统架构
技术领域
本发明属于汽车电子产品子系统电源故障检测技术领域，具体涉及一种侦测子系统电源故障的方法及系统架构。
背景技术
目前市面上的汽车电子产品，其系统架构大多主要由三大部分组成，即感知模块、控制模块和执行模块。感知模块作为整个系统的子系统，其电源往往由控制模块(即控制器)通过电源供应模块供应，并由控制模块监控其电源的正常与否，例如侦测感知模块的电源是否短路到地线。而子系统电源的监控通常采用与电源供应模块连接的传感器电源侦测模块来实现(如图3、4所示)，采用电阻分压对输入电压进行分压后，输入给控制器微处理器模块的AD端口。除了分压电路中使用到的电阻以外，往往还需要配合使用一些电容用作滤波，整流二极管用于反向电压，齐纳二极管用于过电压保护。这些电子元器件，都是需要耗费材料成本，并且在PCB电路设计时，占用一定的布局空间。此外，更多的电路元器件，意为着整个系统更大的失效可能(比如过电压保护二极管的失效(齐纳二极管的齐纳电压过低)，就可能引起该模块的整体失效，即明明不存在子系统电源故障，却由于用于侦测传感器电源故障的回路元件故障，而导致系统错误地判定子系统电源存在故障)。如果能通过其他方式侦测子系统的电源故障，将对于降低产品的成本，降低整个系统的随机硬件失效有较大的帮助。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种侦测子系统电源故障的方法及系统架构，用以侦测子系统的电源故障，降低硬件成本和提升系统的可靠性。
为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：
一种侦测子系统电源故障的方法，其特征在于，包括以下侦测步骤：
S1.系统运行，电源侦测模块对电源供应模块输入端的电源电压进行采样，并将采样信息传输到微处理器；
S2.微处理器对电源电压数值进行识别，并判定该电源电压是否在正常范围内；
S3.判定为电源电压在正常范围内，微处理器通过数据发送模块和数据接收模块尝试对子系统感知模块进行通信；
S4.感知模块的所有传感器都对微处理器指令无回复，微处理器查询该端数据接收模块的状态，确认数据接收模块的接收口的电平状态；
S5.微处理器确认数据接收模块的接收口的电平状态不恒定为高，也不恒定为低时，判定子系统存在电源故障；
S6.在判定子系统存在电源故障后，所述微处理器通过通信模块与车身单元进行通信，将电源故障信息反馈到上位机，通过上位机将该电源故障信息通过显示系统呈现给用户。
一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，包括控制模块和感知模块，所述控制模块为控制器，其设有微处理器、电源侦测模块、电源供应模块、数据发送模块和数据接收模块；所述控制模块通过电源供应模块连接感知模块，用于对感知模块供电，所述电源侦测模块连接在电源供应模块输入端的电源线上，电源侦测模块另一端连接微处理器，电源侦测模块用于对电源供应模块输入端的电源电压采样，并将采样信息发送到微处理器，所述微处理器分别通过数据发送模块和数据接收模块的收发口与感知模块进行通信连接。
进一步地，所述控制器还设有电源模块，所述电源模块一端连接在电源供应模块输入端的电源线上，另一端连接微处理器，用于转换电源电压后对微处理器供电。
进一步地，所述控制器还设有通信模块，所述通信模块一端连接微处理器，另一端通过通信端口与车身单元通信连接。
进一步地，所述电源侦测模块为12V电源侦测模块。
进一步地，所述电源模块为12V转5V的电源模块。
进一步地，所述控制模块与感知模块之间的通信连接采用LIN或TCI通信连接。
进一步地，所述感知模块连接有地线。
进一步地，所述感知模块为传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够系统地侦测子系统电源故障，相对于现有技术通过传感器电源侦测模块实现子系统电源故障，可有效减少电子零件设置，降低了产品硬件成本，提升了PCB布局的自由度，同时也降低了系统的随机硬件失效概率和提升了系统运行的可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以超声波倒车雷达(大众所熟知的汽车电子产品之一，超声波倒车雷达系统的感知模块为超声波传感器，以下简称传感器，控制模块为控制器)为例，并结合附图对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
附图说明
图1为本发明实施例的侦测子系统电源故障的方法的逻辑图；
图2为本发明实施例的侦测子系统电源故障的系统架构图；
图3为现有技术的侦测子系统电源故障的系统架构图；
图4为现有技术控制模块的传感器电源侦测模块的常见实现方式图。
具体实施方式
实施例一：
一种侦测子系统电源故障的系统架构，如图2所示，该系统架构包括控制模块和与控制模块连接的感知模块，其中，控制模块为控制器，感知模块为传感器。控制器设有微处理器、12V电源侦测模块、12V转5V的电源模块、传感器电源供应模块、传感器数据发送模块、传感器数据接收模块和通信模块。控制器通过传感器电源供应模块连接传感器，用于对传感器供电，传感器另一端通过地线接地。电源模块一端连接在传感器电源供应模块输入端的电源线上，另一端连接微处理器，用于转换电源电压后对微处理器供电。12V电源侦测模块连接在传感器电源供应模块输入端的电源线上，另一端连接微处理器，用于对传感器电源供应模块输入端的电源电压采样，并将采样信息发送到微处理器。微处理器分别通过传感器数据发送模块和传感器数据接收模块的收发口与传感器进行通信连接，该通信连接的可采用但不局限与LIN或TCI通信连接。微处理器还连接通信模块，通过通信端口与车身单元进行通信连接。
实施例二：
一种侦测子系统电源故障的方法，如图1-2所示，该方法包括以下侦测步骤：
S1.系统运行，12V电源侦测模块对子系统供电的传感器电源供应模块的输入端电源电压进行采样，并将采样信息传输到微处理器；
S2.微处理器对电源电压数值进行识别，并判定该电源电压是否在正常范围内。这里的正常范围指所识别到的电源电压的数值在系统正常工作范围内，并且也符合故障侦测功能所需工作的电压范围。
S3.当判定为电源电压在正常范围内，微处理器通过传感器数据发送模块和传感器数据接收模块尝试对各传感器进行通信；
S4.当所有传感器都对微处理器指令无回复，微处理器通过查询该端传感器数据接收模块的状态，确认传感器数据接收模块的接收口的电平状态；
S5.微处理器确认传感器数据接收模块的接收口的电平状态不恒定为高，也不恒定为低时，既可判定子系统存在电源故障；
S6.在判定子系统存在电源故障后，微处理器通过通信模块与车身单元进行通信，将电源故障信息反馈到上位机，并由上位机将该电源故障信息通过显示系统呈现给用户或维修人员。
其中，步骤S3中的各传感器及步骤S4中的所有传感器均指与该系统控制器中的传感器电源供应模块输出端相连接的所有传感器。
本发明通过利用控制器和子系统之间的通信信号接收端口，以间接的方式在系统级别上实现子系统电源故障的侦测，无需传感器电源侦测模块和AD端口，从而能够减少电子零件，有效地降低产品硬件成本，提升PCB布局的自由度，也降低了系统的随机硬件失效概率，提升了系统的可靠性。
本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种侦测子系统电源故障的方法，其特征在于，包括以下侦测步骤：
S1.系统运行，电源侦测模块对电源供应模块输入端的电源电压进行采样，并将采样信息传输到微处理器；
S2.微处理器对电源电压数值进行识别，并判定该电源电压是否在正常范围内；
S3.判定为电源电压在正常范围内，微处理器通过数据发送模块和数据接收模块尝试对子系统感知模块进行通信；
S4.感知模块的所有传感器都对微处理器指令无回复，微处理器查询该端数据接收模块的状态，确认数据接收模块的接收口的电平状态；
S5.微处理器确认数据接收模块的接收口的电平状态不恒定为高，也不恒定为低时，判定子系统存在电源故障。
2.根据权利要求1所述的一种侦测子系统电源故障的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S6.在判定子系统存在电源故障后，所述微处理器通过通信模块与车身单元进行通信，将电源故障信息反馈到上位机，上位机将该电源故障信息通过显示系统呈现给用户。
3.一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，包括控制模块和感知模块，所述控制模块为控制器，其设有微处理器、电源侦测模块、电源供应模块、数据发送模块和数据接收模块；所述控制模块通过电源供应模块连接感知模块，用于对感知模块供电，所述电源侦测模块连接在电源供应模块输入端的电源线上，电源侦测模块另一端连接微处理器，电源侦测模块用于对电源供应模块输入端的电源电压采样，并将采样信息发送到微处理器，所述微处理器分别通过数据发送模块和数据接收模块的收发口与感知模块进行通信连接。
4.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述控制器还设有电源模块，所述电源模块一端连接在电源供应模块输入端的电源线上，另一端连接微处理器，用于转换电源电压后对微处理器供电。
5.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述控制器还设有通信模块，所述通信模块一端连接微处理器，另一端通过通信端口与车身单元通信连接。
6.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述电源侦测模块为12V电源侦测模块。
7.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述电源模块为12V转5V的电源模块。
8.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述控制模块与感知模块之间的通信连接采用LIN或TCI通信连接。
9.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述感知模块连接有地线。
10.根据权利要求3所述的一种侦测子系统电源故障的系统架构，其特征在于，所述感知模块为传感器。
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