三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法、装置及设备

1.本技术涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法、装置及设备。


背景技术：

2.控制器电路板目前在消费、工业、汽车领域应用广泛，是众多控制系统的硬件搭载平台。汽车制动系统中，控制器是关键核心部件，对整体系统起到计算、处理、执行指令释放作用。
3.然而，现有的汽车制动控制器多是单主控芯片，一个mcu(microcontroller unit，微控制单元)进行整版的处理，当这个mcu发生故障时，所有的制动就失去，控制器无法进行计算，执行器也收不到相应的指令，安全性能较差，无法做到故障发生时的功能保持，亟待解决。


技术实现要素：

4.本技术提供一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法、装置及设备，解决了当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，既增加了安全可靠性，也降低了对辅助芯片的芯片资源要求。
5.本技术第一方面实施例提供一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法，所述汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器，其中，所述方法包括以下步骤：检测所述主控制器的当前工作状态；判断所述当前工作状态是否满足预设的失效条件；若所述当前工作状态满足所述预设的失效条件，则基于所述第一辅助控制器和/或所述第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于所述主控制器对汽车进行制动控制。
6.可选地，上述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法，还包括：获取所述主控制器采集的第一信号、所述第一辅助控制器采集的第二信号和所述第二辅助控制器采集的第三信号；计算所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号的平均信号值，并从所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号中筛选出与所述平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号；根据所述第一目标信号和所述第二目标信号进行制动控制。
7.可选地，所述第一辅控制器与所述主控制器之间采用脉冲宽度调制pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号和集成电路总线iic(inter-integrated circuit，集成电路中线)信号进行通信。
8.可选地，所述第二辅控制器与所述主控制器之间采用所述pwm信号和所述iic信号进行通信。
9.本技术第二方面实施例提供一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置，所述汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器，其中，所述装置包括：检测模块，用于检测所述主控制器的当前工作状态；判断模块，用于判断所述当前工作状态是否满足预设的失效条件；第一控制模块，用于若所述当前工作状态满足所述预设的失效
条件，则基于所述第一辅助控制器和/或所述第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于所述主控制器对汽车进行制动控制。
10.可选地，上述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置，还包括：获取模块，用于获取所述主控制器采集的第一信号、所述第一辅助控制器采集的第二信号和所述第二辅助控制器采集的第三信号；计算模块，用于计算所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号的平均信号值，并从所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号中筛选出与所述平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号；第二控制模块，用于根据所述第一目标信号和所述第二目标信号进行制动控制。
11.可选地，所述第一辅控制器与所述主控制器之间采用脉冲宽度调制pwm信号和集成电路总线iic信号进行通信。
12.可选地，所述第二辅控制器与所述主控制器之间采用所述pwm信号和所述iic信号进行通信。
13.本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法。
14.本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法。
15.本技术通过检测主控制器的当前工作状态，当当前工作状态满足预设的失效条件时，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。由此，解决了当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，既增加了安全可靠性，也降低了对辅助芯片的芯片资源要求。
16.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为根据本技术实施例提供的一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法的流程图；
19.图2为根据本技术一个实施例的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法的整体方框示意图；
20.图3为根据本技术实施例的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置的示例图；
21.图4为根据本技术实施例的电子设备结构的示意图。
具体实施方式
22.下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
23.下面参考附图描述本技术实施例的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法、装置及设备。针对上述背景技术中心提到的当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，本技术提供了一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法，在该方法中，通过检测主控制器的当前工作状态，当当前工作状态满足预设的失效条件时，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。由此，解决了当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，既增加了安全可靠性，也降低了对辅助芯片的芯片资源要求
24.具体而言，图1为本技术实施例所提供的一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法的流程示意图。
25.如图1所示，该三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法包括以下步骤：
26.在步骤s101中，检测主控制器的当前工作状态。其中，工作状态包括运行状态和失效状态。
27.可选地，在一些实施例中，第一辅控制器与主控制器之间采用脉冲宽度调制pwm信号和集成电路总线iic信号进行通信。
28.可选地，在一些实施例中，第二辅控制器与主控制器之间采用pwm信号和iic信号进行通信。
29.其中，汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器。
30.如图2所示，主控制器为为32位的主控mcu，第一辅助控制器和第二辅助控制器均为16位的mcu，一个mcu控制汽车制动的esc(electronic-stability-controller，车身控制系统)模块，一个mcu控制汽车制动的epb(electric parking brake，电子驻车系统)模块，平时第一辅助控制器和第二辅助控制器只进行信号采集，不做控制，内部通信不采用can进行，通过脉冲宽度调制pwm信号和集成电路总线iic信号实现和主mcu之间的通信，数据信号传输量小，安全可靠。
31.具体地，如图2所示，一个16位mcu管脚分别与桥驱电路、警示灯、车速/轮速硬线输出接口、轮速接口、使能模块、电源模块以及can通讯模块相连，32位mcu的管脚分别与两个16位mcu、监控模块、轮速接口、警示灯、pwm脉冲宽度调制电路、车速/轮速硬线输出接口、使能模块、电源模块、can通讯模块、磁电式轮速信号处理器以及看门狗相连，另一16位mcu分别与pwm脉冲宽度调制电路、车速/轮速硬线输出接口、轮速接口以及警示灯相连。
32.进一步，应当理解的是，mcu至少包括随机存储器ram(random access memory，随机存储器)、只读存储器rom(read-only memory，只读存储器)以及中央处理器cpu(central processing unit，中央处理器)。本技术分别对mcu的对随机存储器ram、只读存储器rom以及中央处理器cpu进行状态检查，以确定主控制器的当前工作状态。
33.在步骤s102中，判断当前工作状态是否满足预设的失效条件。
34.具体地，本技术实施例首先确定mcu中待检测的ram区域，将从ram区域中读取到的数据与预设输入的检测值进行比对，若比对不一致，说明ram存在异常，否则，说明ram不存在异常。
35.进一步地，从程序存储区中确定待测试数据的序列码，并确定对应的校验码，将校验码与预先存储的校验码进行比对，若比对不一致，则说明rom存在异常，否则，说明rom不存在异常。
36.进一步地，，将从待检测寄存器中读取到的数据与预先输入的检测值进行对比，若比对不一致，则说明cpu存在异常，否则，说明cpu不存在异常。
37.若mcu的随机存储器ram或只读存储器rom或中央处理器cpu中至少一个出现异常时，则确定主控制器的当前工作状态为失效状态，即满足预设的失效条件。
38.在步骤s103中，若当前工作状态满足预设的失效条件，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。
39.可选地，在一些实施例中，上述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法，还包括：获取主控制器采集的第一信号、第一辅助控制器采集的第二信号和第二辅助控制器采集的第三信号；计算第一信号、第二信号和第三信号的平均信号值，并从第一信号、第二信号和第三信号中筛选出与平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号；根据第一目标信号和第二目标信号进行制动控制。
40.应当理解的是，本技术实施例的主控制器采集第一信号，第一辅助控制器采集第二信号，第二辅助控制器采集第三信号，本技术实施例采用奇数投票机制计算第一信号、第二信号和第三信号的奇数平均信号值，并筛选出与平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号，则确定最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号正确，并切换至第一目标信号和第二目标信号对应的控制器进行制动控制，避免了偶数的错误判断，当主控制器发生故障时，第一辅助控制器和第二辅助控制器会介入进行制动控制，实现冗余备份，否则，仅通过主控制器对汽车进行制动控制。
41.根据本技术实施例提出的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法，通过检测主控制器的当前工作状态，当当前工作状态满足预设的失效条件时，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。由此，解决了当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，通过采集奇数信号，有助于故障的判断，既增加了安全可靠性，也降低了对辅助芯片的芯片资源要求。
42.其次参照附图描述根据本技术实施例提出的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置。
43.图3是本技术实施例的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置的方框示意图。
44.其中，汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器。
45.如图3所示，该三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置10包括：检测模块100、判断模块200和第一控制模块300。
46.其中，检测模块100，用于检测主控制器的当前工作状态；判断模块200，用于判断当前工作状态是否满足预设的失效条件；第一控制模块300，用于若当前工作状态满足预设的失效条件，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。
47.可选地，在一些实施例中，上述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置10，还包括：获取模块，用于获取主控制器采集的第一信号、第一辅助控制器采集的第二信号和第二辅助控制器采集的第三信号；计算模块，用于计算第一信号、第二信号和第三信号的平均信号值，并从第一信号、第二信号和第三信号中筛选出与平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号；第二控制模块，用于根据第一目标信号和第二目标信号进行制动控制。
48.可选地，在一些实施例中，第一辅控制器与主控制器之间采用脉冲宽度调制pwm信号和集成电路总线iic信号进行通信。
49.可选地，在一些实施例中，第二辅控制器与主控制器之间采用pwm信号和iic信号进行通信。
50.需要说明的是，前述对三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置，此处不再赘述。
51.根据本技术实施例提出的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置，通过检测主控制器的当前工作状态，当当前工作状态满足预设的失效条件时，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。由此，解决了当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，既增加了安全可靠性，也降低了对辅助芯片的芯片资源要求。
52.图4为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
53.存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。
54.处理器402执行程序时实现上述实施例中提供的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法。
55.进一步地，电子设备还包括：
56.通信接口403，用于存储器401和处理器402之间的通信。
57.存储器401，用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。
58.存储器401可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
59.如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现，则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component，简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
60.可选的，在具体实现上，如果存储器401、处理器402及通信接口403，集成在一块芯片上实现，则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。
61.处理器402可能是一个中央处理器(central processing unit，简称为cpu)，或者是特定集成电路(application specific integrated circuit，简称为asic)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
62.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
66.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或n个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
67.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
68.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
69.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
70.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限
制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法，其特征在于，所述汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器，其中，所述方法包括以下步骤：检测所述主控制器的当前工作状态；判断所述当前工作状态是否满足预设的失效条件；若所述当前工作状态满足所述预设的失效条件，则基于所述第一辅助控制器和/或所述第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于所述主控制器对汽车进行制动控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述主控制器采集的第一信号、所述第一辅助控制器采集的第二信号和所述第二辅助控制器采集的第三信号；计算所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号的平均信号值，并从所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号中筛选出与所述平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号；以及根据所述第一目标信号和所述第二目标信号进行制动控制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一辅控制器与所述主控制器之间采用脉冲宽度调制pwm信号和集成电路总线iic信号进行通信。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二辅控制器与所述主控制器之间采用所述pwm信号和所述iic信号进行通信。5.一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制装置，其特征在于，所述汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器，其中，所述装置包括：检测模块，用于检测所述主控制器的当前工作状态；判断模块，用于判断所述当前工作状态是否满足预设的失效条件；第一控制模块，用于若所述当前工作状态满足所述预设的失效条件，则基于所述第一辅助控制器和/或所述第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于所述主控制器对汽车进行制动控制。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：获取模块，用于获取所述主控制器采集的第一信号、所述第一辅助控制器采集的第二信号和所述第二辅助控制器采集的第三信号；计算模块，用于计算所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号的平均信号值，并从所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号中筛选出与所述平均信号值最接近的第一目标信号和次接近的第二目标信号；以及第二控制模块，用于根据所述第一目标信号和所述第二目标信号进行制动控制。7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一辅控制器与所述主控制器之间采用脉冲宽度调制pwm信号和集成电路总线iic信号进行通信。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二辅控制器与所述主控制器之间采用所述pwm信号和所述iic信号进行通信。9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1-4中任一所述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法。

技术总结
本申请涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种三芯片冗余的汽车制动控制器的控制方法、装置及设备，汽车制动控制器包括主控制器、第一辅助控制器和第二辅助控制器，其中，方法包括：检测主控制器的当前工作状态；判断当前工作状态是否满足预设的失效条件；若当前工作状态满足预设的失效条件，则基于第一辅助控制器和/或第二辅助控制器对汽车进行制动控制，否则，仅基于主控制器对汽车进行制动控制。由此，解决了当制动系统的关键芯片出现故障时，车辆功能无法保持的问题，实现冗余备份，既增加了安全可靠性，也降低了对辅助芯片的芯片资源要求。求。求。


技术研发人员：朱正 李亮
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/28