CN115877777B - 一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统及方法，其包括检测模块，中控模块以及仪表模块均与检测模块连接；检测模块用于定期检测中控模块以及仪表模块是否发出运行信号以判断中控模块以及仪表模块在运行状态是否故障，中控模块和仪表模块用于在进入运行状态后定期发送运行信号；当检测模块判定中控模块出现故障且仪表模块未故障时，检测模块控制中控模块重启；当检测模块判定仪表模块出现故障且中控模块未故障时，检测模块控制仪表模块重启；当检测模块判定中控模块以及仪表模块同时出现故障时，检测模块控制中控模块优先重启，同时检测模块接替仪表模块的工作。本申请具有提高驾驶员行驶过程中安全程度的效果。

Description

一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统及方法

技术领域

本申请涉及系统检测的领域，尤其是涉及一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统及方法。

背景技术

智能座舱是集成多种IT和人工智能技术，打造全新的车内一体化数字平台，为驾驶员提供无限接近真人的交互服务体验，进而能更精准促进驾驶员行车安全。智能座舱主要包括车内设置的仪表盘以及中控屏等，而随着科技的发展，为了能够降低整体成本支出，或者为了方便控制多个系统，智能座舱通常采用一个主芯片用来控制多个独立运行的系统，智能座舱中的一芯主要运行仪表系统和中控系统。

目前市面上的一芯多系统的产品，主要是包括一个主芯片以及外接在主芯片上的MCU，MCU用来与主芯片上的各个模块进行信息通讯，其中MCU能够同时检测仪表系统和中控系统是否故障，当仪表系统和中控系统中任意一个故障时，MCU就会控制主芯片进行重启，从而仪表系统和中控系统就会同时重启。

如果车在高速上行驶，当仪表系统和中控系统任一个出现故障时，MCU控制仪表系统和中控系统同时重启，对于车主来说，就无法得知当前车子的行驶状态，就会存在出现交通意外事故的风险。

发明内容

为了能够分开检测中控模块和仪表模块的故障信号，提高驾驶员行驶过程中的安全，本申请提供一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统及方法。

第一方面，本申请提供一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统，采用如下的技术方案：

一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统，包括包括检测模块，所述中控模块以及仪表模块均与所述检测模块连接；

所述检测模块用于定期检测所述中控模块是否发出运行信号以判定所述中控模块在运行状态是否故障，且所述检测模块用于定期检测所述仪表模块是否发出运行信号以判定所述仪表模块在运行状态是否故障，所述中控模块和仪表模块用于在进入运行状态后定期发送所述运行信号；

当所述检测模块判定所述中控模块出现故障且所述仪表模块未出现故障时，所述检测模块用于控制所述中控模块重启；

当所述检测模块判定所述仪表模块出现故障且所述中控模块未出现故障时，所述检测模块用于控制所述仪表模块重启；

当所述检测模块判定所述中控模块以及仪表模块同时出现故障时，所述检测模块用于控制所述中控模块优先重启，同时所述检测模块接替所述仪表模块的工作。

在其中的一些实施例中，所述运行信号包括中控心跳包，所述中控模块用于向所述检测模块定期发送所述中控心跳包，所述检测模块用于根据是否定期接收到所述中控心跳包以判断所述中控模块是否故障；若所述检测模块未定期接收到所述中控心跳包，则判定所述中控模块出现故障。

在其中的一些实施例中，所述运行信号还包括仪表心跳包，所述仪表模块用于定期向所述检测模块发送仪表心跳包，所述检测模块用于根据是否定期接收到所述仪表心跳包以判断所述仪表模块是否故障，若所述检测模块未定期接收到所述仪表心跳包，则判定所述仪表模块出现故障。

在其中的一些实施例中，所述检测模块还用于记录所述中控模块故障时的连续重启次数，并判断所述连续重启次数是否大于预设次数；

若所述连续重启次数大于预设次数，则所述检测模块用于向所述中控模块发出救援信号以控制所述中控模块恢复出厂设置并将所述连续重启次数恢复为初始值；

若所述连续重启次数不大于预设次数且所述检测模块在第一指定时间内接收到中控心跳包，则所述检测模块判定所述中控模块重启成功，且检测模块用于将所述连续重启次数就恢复为初始值；

若所述连续重启次数不大于预设次数且所述检测模块在定期接收到中控心跳包，则所述检测模块用于向所述中控模块发送中控重启信号并将所述连续重启次数加。

在其中的一些实施例中，所述中控模块包括两个运行系统，分别定义为第一运行系统和第二运行系统，所述运行系统具有两个工作状态，且两个工作状态分别为运行状态和休眠状态；所述中控模块用于在恢复出厂设置之后使所述第一运行系统进入运行状态，第二运行系统进入休眠状态；

所述检测模块用于判断在中控模块恢复出场设置之后的第二指定时间内是否接收到所述中控心跳包，若所述检测模块在所述中控模块恢复出场设置之后的第二指定时间内接收到所述中控心跳包，则确定所述中控模块重启成功；

若所述检测模块在所述中控模块恢复出场设置之后的第二指定时间内未接收到所述中控心跳包，则所述检测模块发出切换系统信号，所述中控模块还用于接收所述切换系统信号并根据所述切换系统信号切换两个运行系统的工作状态。

在其中的一些实施例中，所述检测模块还具有待启动状态；

所述控制模块用于在上电之后发出启动信号，以及接收第一协议并响应所述第一协议以向所述检测模块发出启动指令；

所述检测模块用于在待启动状态下接收所述启动信号并发出第一协议，并接收所述启动指令以进入运行状态。

在其中的一些实施例中，所述中控模块以及仪表模块还具有待启动状态，所述检测模块还用于在待启动状态下接收启动指令以进入运行状态并控制所述仪表模块和中控模块从待启动状态进入运行状态。

在其中的一些实施例中，所述检测模块用于发出中控启动信号以及仪表启动信号以分别控制所述中控模块以及所述仪表模块启动，所述中控模块接收到所述中控启动信号并响应发出第二协议，所述仪表模块接收到所述仪表启动信号并响应发出第三协议；

若所述检测模块接收到所述中控模块发出的第二协议，则判定所述中控模块启动成功；

若所述检测模块接收到所述仪表模块发出的第三协议，则判定所述仪表模块启动成功。

第二方面，本申请提供一种运行安全方法，采用如下的技术方案：

一种运行安全方法，基于所述的一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统实施，包括以下步骤：

所述检测模块定期检测所述中控模块以及仪表模块是否发出运行信号以判断所述中控模块以及仪表模块在运行状态是否故障，所述中控模块和仪表模块在进入运行状态后定期发送所述运行信号；

当所述检测模块判定所述中控模块出现故障且所述仪表模块未出现故障时，所述检测模块控制所述中控模块重启；

当所述检测模块判定所述仪表模块出现故障且所述中控模块未出现故障时，所述检测模块控制所述仪表模块重启；

当所述检测模块判定所述中控模块以及仪表模块同时出现故障时，所述检测模块控制所述中控模块优先重启，同时所述检测模块接替所述仪表模块的工作。

通过本申请实施例提供的一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统及方法，能够在控制模块上电启动主控制模块之后，通过检测模块分别实时检测中控模块以及仪表模块是否故障，当检测到中控模块故障且仪表模块未故障，检测模块可单独控制中控模块重启，当检测到仪表模块故障且中控模块未故障，检测模块可单独控制仪表模块重启，当检测到中控模块以及仪表模块同时故障时，检测模块可优先控制中控模块，同时检测模块还能够直接取代仪表模块的工作，从而降低驾驶人员在行驶状态下因中控模块以及仪表模块同时重启而出现事故。

附图说明

图1是基于一芯多系统的智能座舱安全系统的运行状态的示意图。

图2是基于一芯多系统的智能座舱安全系统的待启动状态示意图。

图3是运行安全方法流程图。

附图标记：1、控制模块；2、主控制模块；3、检测模块；4、中控模块；5、仪表模块。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本申请作进一步详细说明。然而，本领域的普通技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在一些情形下，为了避免不必要的描述使本申请的各方面变得晦涩难懂，对已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、系统将不作过多赘述。对于本领域的普通技术人员来说，显然可以对本申请所公开的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是符合与本申请所要求保护的范围一致的最广泛范围。

为了能够节省资源，智能座舱中的控制系统通常采用同一个芯片上运行多个系统，智能座舱中的控制系统包括控制模块1和主控制模块2，控制模块1为微控制单元MCU，主控制模块2为SOC芯片系统，主控制模块2通过外接一个控制模块1，进而实现控制模块1控制主控制模块2，通过控制模块1向主控制模块2发送启动信号进而给整个主控制模块2上电，实现控制模块1控制整个主控制模块2的启动，启动信号表征为控制主控制模块2启动的信号。由于控制模块1是外接在主控制模块2上，因此，主控制模块2与控制模块1采用UART通信接口模式连接进而实现主控制模块2与控制模块1之间能够进行信号输送。其中，UART通信接口属于串行通信接口，用于控制系统与外设通信，因此控制模块1通过串口连接与主控制模块2进行信号输送。

具体来说，主控制模块2包括中控模块4和仪表模块5，中控模块4和仪表模块5均与控制模块1连接。智能座舱中的控制系统采用控制模块1同时向中控模块4和仪表模块5发送启动或关闭信号以控制中控模块4和仪表模块5同时处于启动或关闭状态。

其中，中控模块4中包括中央控制门锁系统，主要有中央控制、速度控制以及单独控制三个功能。驾驶员能够控制所有门锁开关，同时，行车速度达到一定时，车门自动上锁，对于其他门锁有独立的开关，可单独控制自己的车门。而仪表模块5用于获取需要的数据并采用合适的方式显示出来，因此当中控模块4与仪表模块5同时故障时，会导致驾驶员在行驶过程中，汽车控制系统无法获得行车速度，而此时驾驶员也无法获得仪表模块5显示的数据，因此会导致驾驶员无法对车门的关闭进行准确控制，从而会导致驾驶员在行驶过程中出现事故。因此控制模块1通过控制主控制模块2启动或运行，进而实现对中控模块4或者仪表模块5的控制时，会导致中控模块4以及仪表模块5任意一故障时，而中控模块4以及仪表模块5同时重启，对驾驶员来说，行驶过程是非常危险的。因此，为了能够避免中控模块4和仪表模块5同时关闭，本申请公开一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统。

参照图1，本申请实施例公开了一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统，主要应用于智能座舱中的控制系统中，主控制模块2还包括检测模块3。中控模块4以及仪表模块5作为智能座舱中的控制系统中的重要模块，通过检测模块3分别对中控模块4以及仪表模块5进行检测以检测中控模块4以及仪表模块5是否出现故障，进而能够使智能座舱中的控制系统降低因检测中控模块4以及仪表模块5同时故障而同时重启造成的危险。

具体来说，检测模块3分别与中控模块4以及仪表模块5连接，且检测模块3、中控模块4以及仪表模块5均位于同一个芯片内，因此中控模块4以及仪表模块5均与检测模块3采用IPC通信模式连接。IPC通信模式是进程间的通讯方式，进程是直接对内存进程存取，IPC通信模式的通讯方式是最快的，适用于检测模块3与中控模块4以及仪表模块5之间的通信方式。能够提高检测模块3对中控模块4以及仪表模块5的检测效率，从而使检测模块3实时检测中控模块4以及仪表模块5。

进一步，主控制模块2具有运行状态以及待启动状态，主控制模块2的运行状态是指当控制模块1给主控模块上电成功后，主控制模块2就进入运行状态，主控制模块2的待启动状态是主控制模块2等待控制模块1上电的状态。检测模块3、中控模块4以及仪表模块5同样具有运行状态以及待启动状态，其中检测模块3的运行状态以及待启动状态与主控制模块2的运行状态以及待启动状态相同，检测模块3的待启动状态是指等待控制模块1上电时的状态，当控制模块1给检测模块3上电成功后，检测模块3自动进入运行状态。中控模块4以及仪表模块5的待启动状态均是指检测模块3控制中控模块4以及仪表模块5启动时的过程，中控模块4以及仪表模块5的运行状态是指当检测模块3控制中控模块4以及仪表模块5启动成功后，中控模块4以及仪表模块5自动进入运行状态。

本实施例中，为了能够使检测模块3定期检测中控模块4以及仪表模块5是否故障，在中控模块4以及仪表模块5运行状态时，检测模块3定期检测中控模块4是否发出运行信号以判定中控模块4在运行状态是否故障，且检测模块3定期检测仪表模块5是否发出运行信号以判断仪表模块5在运行状态是否故障。

其中，运行信号是中控模块4以及仪表模块5进入运行状态后定期向检测模块3发送的信号，中控模块4所发出的运行信号为中控心跳包，仪表模块5发出的运行信号为仪表心跳包。

在中控模块4运行状态下，检测模块3通过判断是否接收到中控模块4发送的中控心跳包，从而判定中控模块4是否发生故障。在仪表模块5运行状态下，检测模块3通过在判断是否接收到仪表模块5发送的仪表心跳包，从而判定仪表模块5是否故障，因此能够实现检测模块3定期且单独检测中控模块4以及仪表模块5是否故障。

其中，中控心跳包是中控模块4定期向检测模块3发送的，仪表心跳包是仪表模块5定期向检测模块3发送的。中控心跳包是作为检测模块3和中控模块4之间的数据连接，可以使用长连接也可以使用短连接。仪表心跳包作为检测模块3和仪表模块5之间的数据连接，同样可以使用长连接或者短连接。

中控心跳包发送周期与仪表心跳包发送周期可以按照相同周期发送，也可以按照不同周期发送，例如相同周期为10次/秒，当然相同周期也可以是其他数值；不同周期表征为中控心跳包按照中控模块4的发送周期，仪表心跳包按照仪表模块5的发送周期。不管是相同周期还是不同周期都提前在中控模块4以及仪表模块5内部设定好。本实施例中，中控心跳包发送周期与仪表心跳包发送周期是按照相同周期发送。

在进行中控模块4以及仪表模块5与检测模块3之间的信息交互的同时，在检测模块3运行状态时，控制模块1与检测模块3之间同样也进行信息交互，检测模块3通过发送检测心跳包与控制模块1进行信息交互。具体的是检测模块3向控制模块1发送检测心跳包，当控制模块1接收到检测模块3发送的检测心跳包，控制模块1就能获得此时的检测模块3在正常运行。其中，检测心跳包是检测模块3定期向控制模块1发送的，当中控心跳包发送周期与仪表心跳包发送周期是相同周期发送时，检测心跳包发送周期按照相同周期发送。当中控心跳包发送周期与仪表心跳包发送周期不同周期发送时，当检测模块3按照中控心跳包发送周期与仪表心跳包发送周期中较短的发送周期而发送检测心跳包。

当检测模块3判定中控模块4出现故障且仪表模块5未出现故障时，检测模块3向中控模块4发送中控重启信号以控制中控模块4重启。当检测模块3判定仪表模块5出现故障且中控模块4未出现故障时，检测模块3向仪表模块5发送仪表重启信号以控制仪表模块5重启。当检测模块3判定中控模块4以及仪表模块5同时出现故障时，检测模块3用于控制中控模块4优先重启，同时检测模块3接替仪表模块5的工作。

其中，中控重启信号表征为检测模块3控制中控模块4故障后重启的信号，仪表重启信号表征为检测模块3控制仪表模块5故障后重启的信号。

但是对于中控模块4来说，如果连续多次重启，仍无法使中控模块4进入运行状态，那就说明中控模块4很有可能出现了难以通过重启而解决的故障，那么一味的重启就是在做无用功。因此需要对于中控模块4因故障而连续重启的次数进行记录，并判断连续重启次数是否大于预设次数。

若连续重启次数大于预设次数，则检测模块3用于向中控模块4发出救援信号以控制中控模块4恢复出厂设置并将连续重启次数恢复为初始值。若连续重启次数不大于预设次数且检测模块3在第一指定时间内接收到中控心跳包，则检测模块3判定中控模块4重启成功，且检测模块3用于将连续重启次数就恢复为初始值。若连续重启次数不大于预设次数且检测模块3在第一指定时间内未接收到中控心跳包，则检测模块3用于向中控模块4发送中控重启信号并将连续重启次数加1。

其中，连续重启次数表征为中控模块4连续故障而重启的次数，预设次数为人工设置的固定值，本实施例中预设次数为5。救援信号表征为中控模块恢复出厂设置的信号，第一指定时间表征为检测模块3向中控模块4发生中控重启信号之后而接收到中控心跳包的最大时限。

具体来说，第一指定时间以检测模块3向中控模块4发送中控重启信号开始倒计时，当第一指定时间倒计时结束前，此时连续重启次数不大于预设次数且检测模块3在第一指定时间内接收到中控心跳包，则检测模块3判定中控模块4重启成功，且检测模块3用于将连续重启次数就恢复为初始值。当第一指定时间倒计时结束前，检测模块3未接收到中控心跳包，检测模块3继续向中控模块4发送中控重启信号并将连续重启次数加1。

这里需要说明的是，第一指定时间的具体设定根据中控模块4发送信号的速度，可具体设定为0.001秒。

当重启次数超过预设次数时，表明检测模块3连续发送中控重启信号的次数达到上限，此时默认中控模块4故障，进而检测模块3直接控制中控模块4恢复出厂设置。

但是当中控模块4恢复出厂设置之后，检测模块3可能仍无法控制中控模块4进入正常的运行状态，为了使中控模块4在恢复出厂设置之后，能够更安全运行，中控模块4包括两个运行系统，分别定义为第一运行系统和第二运行系统，运行系统具有两个工作状态，且两个工作状态分别为运行状态和休眠状态；中控模块用于在恢复出厂设置之后使第一运行系统进入运行状态，第二运行系统进入休眠状态。

检测模块3判断在中控模块4恢复出场设置之后的第二指定时间内是否接收到中控心跳包，若检测模块3在中控模块4恢复出场设置之后的第二指定时间内接收到中控心跳包，则确定中控模块4中控模块4恢复出场设置成功且进入中控模块4的运行状态。若检测模块3在中控模块4恢复出场设置之后的第二指定时间内未接收到中控心跳包，则检测模块3发出切换系统信号，中控模块4还用于接收切换系统信号并根据切换系统信号切换两个运行系统的工作状态。

其中，第二指定时间表征为检测模块3在发出救援信号而接收中控心跳包的最大时限，切换系统信号表征为检测模块3控制中控模块4切换第二运行系统而发出的信号。

具体来说，第二指定时间与第一指定时间是不同的，第二指定时间是以检测模块3发送救援信号开始倒计时的。当第二指定时间的倒计时结束，检测模块3在中控模块4恢复出场设置之后的第二指定时间内接收到中控心跳包，则确定中控模块4重启成功。若检测模块3在中控模块4恢复出场设置之后的第二指定时间内未接收到中控心跳包，则检测模块3发出切换系统信号以控制中控模块4切换为第二运行系统。

这里需要说明的是，第二指定时间的具体设定根据中控模块4发送信号的速度，可具体设定为0.001秒。

参照图2，在检测模块3的待启动状态下：

控制模块1用于在上电之后发出启动信号，以及接收第一协议并响应第一协议以向检测模块3发出启动指令。

检测模块3用于在待启动状态下接收启动信号并发出第一协议，并接收启动指令以进入运行状态。

其中，启动信号是控制模块1向检测模块3发送的信号，第一协议是表征为检测模块3发送的握手协议，启动指令为控制模块1控制检测模块3启动而发出的指令。

当检测模块3接收到启动信号并发送第一协议，且控制模块1在第一执行时间内接收到第一协议，进而判定检测模块3启动成功，第一执行时间表征为控制模块1在发出启动信号到接收到检测模块3响应启动信号而发出的第一协议的最大时限，且第一执行时间以控制模块1发出启动信号开始倒计时的。直到第一执行时间倒计时结束时，且控制模块1未接收到第一协议，此时，控制模块1向检测模块3再次发送启动信号，直到控制模块1在第一执行时间内接收到第一协议。

此时，需要说明的是，假设检测模块3故障，无法正常启动时，控制模块1向检测模块3连续发送多次的启动信号，而控制模块1在第一执行时间内都未能接收到第一协议，且控制模块1连续发送的启动信号次数超过第一预设发送次数，此时控制模块1默认检测模块3故障，需要对检测模块3进行替换。第一预设发送次数为人工设置的固定值，当控制模块1发送启动信号的次数超过第一预设发送次数，表明控制模块1连续发送启动信号的次数达到上限，此时默认检测模块3故障，对检测模块3进行检修或者替换。

中控模块4以及仪表模块5还具有待启动状态，检测模块3在待启动状态下接收启动指令以进入运行状态并控制仪表模块5和中控模块4从待启动状态进入运行状态。

检测模块3发出中控启动信号以及仪表启动信号以分别控制中控模块4以及仪表模块5启动，中控模块4接收到中控启动信号并响应发出第二协议，仪表模块5接收到仪表启动信号并响应发出第三协议。

若检测模块3接收到中控模块4发出的第二协议，则判定中控模块4启动成功。

若检测模块3接收到仪表模块5发出的第三协议，则判定仪表模块5启动成功。

其中，中控启动信号表征为检测模块3控制中控模块4启动而发出的信号，仪表启动信号表征为检测模块3控制仪表模块5启动而发出的信号。第二协议表征的是中控模块4响应中控启动信号发送的握手协议，第二协议表征的是仪表模块5响应仪表启动信号发送的握手协议。

具体来说，当检测模块3成功启动之后，检测模块3会同时向中控模块4发送中控启动信号，且向仪表模块5发送仪表启动信号。当中控模块4接收到中控启动信号并响应中控启动信号而发送第二协议，且当检测模块3未在第二执行时间内接收到第二协议，检测模块3会再次向中控模块4发送一次中控启动信号，直到检测模块3接收到第二协议。

此时，需要说明的是，第二执行时间与第一执行时间不同，第二执行时间表征的是检测模块发出中控启动信号而接收到第二协议的最大时限。且第二执行时间以检测模块3发出中控启动信号开始倒计时的。直到第二执行时间倒计时结束时，且检测模块3未接收到第二协议，此时，检测模块3向中控模块4再次发送中控启动信号，直到检测模块3在第二执行时间内接收到第二协议。

如果检测模块3向中控模块4连续发送多次的中控启动信号，而检测模块3在第二执行时间内未接收到第二协议，且检测模块3连续发送的中控启动信号超过预设的第二发送次数，此时检测模块3默认中控模块4故障，第二预设发送次数为人工设置的固定值，当控制模块1发送中控启动信号的次数超过第二预设发送次数，表明检测模块3连续发送中控启动信号的次数达到上限，此时默认中控模块4故障。本实施例中，第二预设发送次数与第一预设发送次数相同，都为5次。

这里需要说明的是，中控启动信号与中控重启信号表征的功能都是一样的，都是控制中控模块4启动，但是中控启动信号是使中控模块4由待启动状态进入运行状态，而中控重启信号是使中控模块4在运行状态下故障进入到待启动状态。

当仪表模块5接收到仪表启动信号并响应仪表启动信号而发送第三协议，且检测模块3未在第三执行时间内接收到第三协议，检测模块3会再次向仪表模块5发送一次仪表启动信号，直到检测模块3接收到第三协议。

其中，第三执行时间与第二执行时间以及第一执行时间都不同，第三执行时间表征的是检测模块3发出仪表启动信号而接收到第三协议的最大时限，且第三执行时间以检测模块3发出仪表启动信号开始倒计时的。直到第三执行时间倒计时结束时，且检测模块3未接收到第三协议，此时，检测模块3向仪表模块5再次发送仪表启动信号，直到检测模块3在第三执行时间内接收到第三协议。

需要说明的是，如果检测模块3向仪表模块5连续发送预设发送次三的仪表启动信号，而检测模块3在第三执行时间内未接收到第三协议，此时检测模块3默认仪表模块5故障，需要对仪表模块5进行替换。预设发送次三为检测模块3连续多次向仪表模块5发送启动信号的上限次数。

此时，需要说明的是，如果检测模块3向仪表模块5连续发送多次的仪表启动信号，而检测模块3在第三执行时间内未接收到第三协议，且检测模块3连续发送的仪表启动信号超过预设的第三发送次数，此时检测模块3默认仪表模块5故障，当控制模块1发送仪表启动信号的次数超过第三预设发送次数，表明检测模块3连续发送仪表启动信号的次数达到上限，此时默认仪表模块5故障。

其中，第三预设发送次数为人工设置的固定值，第三预设发送次数与第二预设发送次数以及第一预设发送次数可以相同，也可以不同，本实施例中，第三预设发送次数与第二预设发送次数以及第一预设发送次数相同，都为次数5.

这里需要说明的是，仪表启动信号与仪表重启信号表征的功能都是一样的，都是控制仪表模块5启动，但是仪表启动信号是使仪表模块5由待启动状态进入运行状态，而仪表重启信号是使仪表模块5在运行状态下故障进入到待启动状态。

当控制模块1接收到第一协议，检测模块3接收到第二协议以及第三协议时，检测模块3、中控模块4以及仪表模块5均启动成功。

在一个实施例中，参照图3，本申请提出一个示例性实施例提供的一种运行安全方法，主控制模块2具有运行状态，主控制模块2包括中控模块4、仪表模块5以及检测模块3，包括以下步骤：

S100，检测模块3定期检测中控模块4以及仪表模块5是否发出运行信号以判断中控模块4以及仪表模块5在运行状态是否故障，中控模块4和仪表模块5在进入运行状态后定期发送运行信号。

S200，当检测模块3判定中控模块4出现故障且仪表模块5未出现故障时，检测模块3控制中控模块4重启。

S300，当检测模块3判定仪表模块5出现故障且中控模块4未出现故障时，检测模块3控制仪表模块5重启。

S400，当检测模块3判定中控模块4以及仪表模块5同时出现故障时，检测模块3控制中控模块4优先重启，同时检测模块3接替仪表模块5的工作。

其中，优先重启是指中控模块4与仪表模块5同时故障时，只对中控模块4进行优先重启，而对于仪表模块5则是启动检测模块3进入接替仪表模块5工作的工作模式，工作模式表示此时仪表模块5的显示速度、油量等都由检测模式显示。中控模块4以及仪表模块5向检测模块3发送运行信号，只有检测模块3接收到中控心跳包，此时中控模块4在运行状态下是正常运行的，同理只有检测模块3接收到仪表心跳包，能够说明仪表模块5在运行状态下正常运行的。

检测模块3判断中控模块4以及仪表模块5故障，包括以下步骤：

S110，中控模块4以及仪表模块5定期发送运行信号，运行信号包括中控心跳包以及仪表心跳包。

S120，判断检测模块3是否接收到中控心跳包以及仪表心跳包。

S130，若检测模块3未接收到中控心跳包，则判定中控模块4故障，若检测模块3未接收到仪表心跳包，则判定仪表模块5故障。

其中定期发送包括中控模块4以及仪表模块5按照相同周期向检测模块3发送运行信号，具体的相同周期为10次/秒。

检测模块3控制中控模块4重启，包括以下步骤：

S210，检测模块3向中控模块4发送中控重启信号。

S220，每当中控模块4接收到中控重启信号，中控模块4就响应中控重启信号从而重启。

检测模块3控制仪表模块5重启，包括以下步骤：

S310，检测模块3向仪表模块5发送仪表重启信号。

S320，每当仪表模块5接收到仪表重启信号，仪表模块5就响应仪表重启信号从而重启。

检测模块3控制中控模块4优先重启，同时检测模块3接替仪表模块5的工作，包括以下步骤：

S410，检测模块3向中控模块4发送中控重启信号，同时检测模块3向仪表模块5发出接替仪表模块5信号。

S420，每当中控模块4接收到中控重启信号并响应中控重启信号从而重启，同时检测模块3发出接替仪表信号并响应该信号接替仪表模块5。

其中，接替仪表信号是检测模块3发出的，当检测模块3发出接替仪表信号并响应该接替仪表信号并接替仪表模块5的工作。

在一个实施例中，对于车载系统来说，中控模块4是很重要的，因此如果中控模块4的故障次数过多，导致检测模块3一直向中控模块4发送中控重启信号，且无法解决中控模块4的故障问题，因此本实施例中在检测模块3每次向中控模块4发送中控重启信号之前，还包括以下步骤：

S500，检测模块3记录中控模块4的连续重启次数，并判断连续重启次数是否大于预设次数。

S600，当连续重启次数大于预设次数时，则检测模块3向中控模块4发出救援信号以控制中控模块4进入救援模式并将连续重启次数恢复初始值。

S700，若连续重启次数不大于预设次数且检测模块3在第一指定时间内接收到中控心跳包，检测模块3向中控模块4发送中控重启信号并更新一次连续重启次数。

其中，连续重启次数是中控模块4连续重启的次数，检测模块3记录连续重启次数。预设次数是中控模块4连续重启次数的上限，将该上限提前输入到检测模块3内，预设次数为5。在中控模块4刚进入待启动状态时，中控模块4的连续重启次数初始值为1。救援信号是控制中控模块4进入救援模式的信号，救援模式是指中控模块4恢复出厂设置。

假设，检测模块3记录的连续重启次数为5，此时，检测模块3又再一次向中控模块4发送中控重启信号，若检测模块3在第一指定时间内未接收到中控心跳包，则说明中控模块4故障，此时连续重启次数可加1，此时连续重启次数为6。接着，检测模块3会再一次向中控模块4发送中控重启信号，但是，在检测模块3再一次向中控模块4发送中控重启信号之前，检测模块3要判断此时检测模块3记录的连续重启次数是否大于预设次数5次，经过判断，连续重启次数为6，预设次数为5，连续重启次数大于预设次数，检测模块3向中控模式发出救援信号，当中控模式接收到救援信号就会恢复出厂设置。

在一个实施例中，假设中控模块4在经历几次重启后，能够成功进入运行模式，且检测模块3在第一指定时间内接收到中控心跳包，但是此时连续重启次数还保留原有次数，因此对于下一次判断连续重启次数与预设次数就会有影响，因此，在检测模块3记录中控模块4的连续重启次数之前，假设检测模块3在第一指定时间内接收到中控心跳包，此时将连续重启次数恢复为初始值。

在一个实施例中，在正常状态下都使用运行系统，假设在中控模块4恢复出厂设置之后，可能仍然无法解决中控模块4出现故障的问题，因此，当中控模块4恢复出厂设置之后，需要再进一步判断，中控模块4在运行模块是否能够正常运行，包括以下步骤：

S610，检测模块3判断在中控模块4恢复出场设置之后的第二指定时间内是否接收到中控心跳包。

S620，若检测模块3接收到中控心跳包，则判定中控模块4重启成功。

S630，若检测模块3未接收到中控心跳包，则控制检测模块3发出切换系统信号。

其中，切换系统信号表征为中控模块4进入备选系统。切换系统信号为检测模块3向中控模块4发送的，当中控模块4恢复出厂设置之后，检测模块3在第二指定时间内接收不到中控模块4发送的中控心跳包，进而判定中控模块4仍然故障，因此检测模块3就会向中控模块4发送切换系统信号，当中控模块4接收到切换系统信号时，就会立即使用备选系统。

在一个实施例中，在运行状态之前，控制模块1会控制主控制模块2启动，从而使主控制模块2进而待启动模式。主控制模块2进入待启动状态，包括以下步骤：

S710，控制模块1向着检测模块3发送启动信号。

S720，检测模块3接收到启动信号的同时会向控制模块1发送第一协议。

S730，当控制模块1接收到第一协议并响应第一协议以向主控模块发出启动指令。

S730，检测模块3接收启动指令以进入运行状态。

其中，启动指令是控制模块1响应第一协议而向检测模块3发送的指令，启动指令用于控制检测模块3进而运行状态。由于主控制模块2包括检测模块3，且控制模块1是直接向检测模块3发送启动信号，因此当检测模块3进入运行状态即也当主控制模块2进入运行状态。

检测模块3在待启动状态下接收启动指令以进入运行状态并控制模块1和中控模块4从待启动状态进入运行状态，包括以下步骤：

S810，检测模块3向中控模块4发出中控启动信号同时向仪表模块5发出仪表启动信号以控制中控模块4以及仪表模块5启动。

S820，若检测模块3接收到中控模块4发出的第二协议，则判定中控模块4启动成功。

S830，若检测模块3接收到仪表模块5发出的第三协议，则判定仪表模块5启动成功。

第二协议以及第三协议均是握手协议，第二协议用于向检测模块3进行确认，当检测模块3接收到第二协议，就表征此时第二协议是中控模块4发送的。当检测模块3接收到第三协议，就确定此时发送信号的是仪表模块5发送的。当检测模块3以第一协议以及第二协议区分中控模块4以及仪表模块5，从而能够发出对应信号，对应信号用于告知检测模块3，此时中控模块4或仪表模块5启动成功，从而中控模块4以及仪表模块5进而运行状态。

Claims (9)

1.一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统，包括控制模块（1）和主控制模块（2），所述主控制模块（2）与所述控制模块（1）连接，且所述控制模块（1）用于向所述主控制模块（2）发送启动信号以控制所述主控制模块（2）启动，所述主控制模块（2）包括中控模块（4）和仪表模块（5），其特征在于，所述主控制模块（2）具有运行状态，所述主控制模块（2）还包括检测模块（3），所述中控模块（4）以及仪表模块（5）均与所述检测模块（3）连接；

所述检测模块（3）用于定期检测所述中控模块（4）是否发出运行信号以判定所述中控模块（4）在运行状态是否故障，且所述检测模块（3）用于定期检测所述仪表模块（5）是否发出运行信号以判断所述仪表模块（5）在运行状态是否故障，所述中控模块（4）和仪表模块（5）用于在进入运行状态后定期发送所述运行信号；

当所述检测模块（3）判定所述中控模块（4）出现故障且所述仪表模块（5）未出现故障时，所述检测模块（3）用于控制所述中控模块（4）重启；

当所述检测模块（3）判定所述仪表模块（5）出现故障且所述中控模块（4）未出现故障时，所述检测模块（3）用于控制所述仪表模块（5）重启；

当所述检测模块（3）判定所述中控模块（4）以及仪表模块（5）同时出现故障时，所述检测模块（3）用于控制所述中控模块（4）优先重启，同时所述检测模块（3）接替所述仪表模块（5）的工作。

2.根据权利要求1所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述运行信号包括中控心跳包，所述中控模块（4）用于向所述检测模块（3）定期发送所述中控心跳包，所述检测模块（3）用于根据是否定期接收到所述中控心跳包以判断所述中控模块（4）是否故障；若所述检测模块（3）未定期接收到所述中控心跳包，则判定所述中控模块（4）出现故障。

3.根据权利要求2所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述运行信号还包括仪表心跳包，所述仪表模块（5）用于定期向所述检测模块（3）发送仪表心跳包，所述检测模块（3）用于根据是否定期接收到所述仪表心跳包以判断所述仪表模块（5）是否故障，若所述检测模块（3）未定期接收到所述仪表心跳包，则判定所述仪表模块（5）出现故障。

4.根据权利要求2所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述检测模块（3）还用于记录所述中控模块（4）故障时的连续重启次数，并判断所述连续重启次数是否大于预设次数；

若所述连续重启次数大于预设次数，则所述检测模块（3）用于向所述中控模块（4）发出救援信号以控制所述中控模块（4）恢复出厂设置并将所述连续重启次数恢复为初始值；

若所述连续重启次数不大于预设次数且所述检测模块（3）在第一指定时间内接收到中控心跳包，则所述检测模块（3）判定所述中控模块（4）重启成功，且检测模块（3）用于将所述连续重启次数就恢复为初始值；

若所述连续重启次数不大于预设次数且所述检测模块（3）在定期接收到中控心跳包，则所述检测模块（3）用于向所述中控模块（4）发送中控重启信号并将所述连续重启次数加1。

5.根据权利要求4所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述中控模块（4）包括两个运行系统，分别定义为第一运行系统和第二运行系统，所述运行系统具有两个工作状态，且两个工作状态分别为运行状态和休眠状态；所述中控模块（4）用于在恢复出厂设置之后使所述第一运行系统进入运行状态，第二运行系统进入休眠状态；

所述检测模块（3）用于判断在中控模块（4）恢复出场设置之后的第二指定时间内是否接收到所述中控心跳包，若所述检测模块（3）在所述中控模块（4）恢复出场设置之后的第二指定时间内接收到所述中控心跳包，则确定所述中控模块（4）重启成功；

若所述检测模块（3）在所述中控模块（4）恢复出场设置之后的第二指定时间内未接收到所述中控心跳包，则所述检测模块（3）发出切换系统信号，所述中控模块（4）还用于接收所述切换系统信号并根据所述切换系统信号切换两个运行系统的工作状态。

6.根据权利要求1所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述检测模块（3）还具有待启动状态；

所述控制模块（1）用于在上电之后发出启动信号，以及接收第一协议并响应所述第一协议以向所述检测模块（3）发出启动指令；

所述检测模块（3）用于在待启动状态下接收所述启动信号并发出第一协议，并接收所述启动指令以进入运行状态。

7.根据权利要求6所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述中控模块（4）以及仪表模块（5）还具有待启动状态，所述检测模块（3）还用于在待启动状态下接收启动指令以进入运行状态并控制所述仪表模块（5）和中控模块（4）从待启动状态进入运行状态。

8.根据权利要求7所述的基于一芯多系统的智能座舱安全系统，其特征在于：所述检测模块（3）用于发出中控启动信号以及仪表启动信号以分别控制所述中控模块（4）以及所述仪表模块（5）启动，所述中控模块（4）接收到所述中控启动信号并响应发出第二协议，所述仪表模块（5）接收到所述仪表启动信号并响应发出第三协议；

若所述检测模块（3）接收到所述中控模块（4）发出的第二协议，则判定所述中控模块（4）启动成功；

若所述检测模块（3）接收到所述仪表模块（5）发出的第三协议，则判定所述仪表模块（5）启动成功。

9.一种运行安全方法，其特征在于，基于权利要求1-8任意一项所述的一种基于一芯多系统的智能座舱安全系统实施，包括以下步骤：

所述检测模块（3）定期检测所述中控模块（4）以及仪表模块（5）是否发出运行信号以判断所述中控模块（4）以及仪表模块（5）在运行状态是否故障，所述中控模块（4）和仪表模块（5）在进入运行状态后定期发送所述运行信号；

当所述检测模块（3）判定所述中控模块（4）出现故障且所述仪表模块（5）未出现故障时，所述检测模块（3）控制所述中控模块（4）重启；

当所述检测模块（3）判定所述仪表模块（5）出现故障且所述中控模块（4）未出现故障时，所述检测模块（3）控制所述仪表模块（5）重启；

当所述检测模块（3）判定所述中控模块（4）以及仪表模块（5）同时出现故障时，所述检测模块（3）控制所述中控模块（4）优先重启，同时所述检测模块（3）接替所述仪表模块（5）的工作。

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