基于异构冗余的国产化底盘综合控制器及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器及控制方法，该控制器包括：主处理器电路周期发送在线工作标志并且完成系统控制功能，从处理器电路实时监测标志信息，与主处理器电路接收相同信息，执行相同控制逻辑；从处理器电路监测到标志信息消失后判定主处理器异常，接替主处理器电路完成系统控制功能；主处理器电路与第一通信单元连接与外部设备进行通信；从处理器电路与第二通信单元连接，实时监听主处理器电路通过第一通信单元发送和接收的信息；当主处理器电路工作异常时，从处理器电路将主处理器电路与第一通信单元断开，从处理器电路通过第二通信单元与外部设备进行通信，实现了基于异构冗余的底盘综合控制器的国产化。制器的国产化。制器的国产化。

【技术实现步骤摘要】
基于异构冗余的国产化底盘综合控制器及控制方法


[0001]本专利技术涉及底盘综合控制
，尤其涉及一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，大多数混合动力特种车辆都配置了底盘综合控制器(VCU：Vehicle Control Unit)，用于完成底盘能源、动力、转向、制动、安全和故障诊断等核心控制功能。
[0003]军用特种车辆在信息化、智能化方面不断涌现出新需求，分系统之间、系统内部各设备之间信息交互更加紧密，控制策略更加复杂，而单一处理器存在一定的不可靠因素。虽然国内厂商已经根据用户需求开发和量产了很多货架产品，但这些VCU的硬件设计大部分都是基于国外进口芯片，特别是在电源、处理器、存储器、通讯接口等设计方面严重依赖进口芯片，且目前没有基于冗余的底盘综合控制器，不符合自主可控的发展方向，而核心技术和产品自主可控已经成为军用装备研制的基本要求和设计原则，进口芯片成为不符合自主可控的发展方向的重要阻碍。
[0004]因此，现有技术中却反一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器及控制方法。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器及控制方法，用以解决现有没有基于冗余机制的国产化的底盘综合控制器的问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器，包括：
[0007]处理器模块，包括主处理器电路和从处理器电路，所述主处理器电路周期发送在线工作标志并且完成系统控制功能，所述从处理器电路实时监测所述标志信息，与所述主处理器电路接收相同信息，执行相同控制逻辑；所述从处理器电路监测到所述标志信息消失后判定主处理器工作异常，发送使能指令，接替所述主处理器电路完成系统控制功能；
[0008]通讯接口模块，包括第一通信单元和第二通信单元，所述主处理器电路与所述第一通信单元连接，通过所述第一通信单元与外部设备进行通信；所述从处理器电路与所述第二通信单元连接，通过所述第二通信单元实时监听所述主处理器电路通过第一通信单元发送和接收的信息；当所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一通信单元断开，所述从处理器电路通过所述第二通信单元与外部设备进行通信。
[0009]进一步地，所述第一通信单元包括第一串口通信子单元，所述第二通信单元包括第二串口通信子单元；
[0010]所述主处理器电路与所述第一串口通信单元连接，通过外部通讯串口与外部设备进行通信；所述从处理器电路与所述第二串口通信单元连接，所述第二串口通信单元与所述外部通讯串口连接，实时监听所述主处理器电路通过第一串口通信单元发送和接收的信息；当所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一
串口通信单元断开，所述从处理器电路通过所述第二串口通信单元与外部设备进行通信。
[0011]进一步地，所述第一串口通信子单元，包括：第一隔离与逻辑电路、第一串口收发器电路、第一串口保护电路和串口阻抗匹配电路；所述主处理器电路SCI信号和GPIO信号经过所述第一隔离与逻辑电路变换后接入所述第一串口收发器电路，经所述第一串口收发器电路选择通讯模式后通过所述第一串口保护电路和串口阻抗匹配电路输出数据；
[0012]所述第二串口通信子单元，包括：第二隔离与逻辑电路、第二串口收发器电路、第二串口保护电路和所述串口阻抗匹配电路；所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一串口收发器电路断开，所述从处理器电路SCI信号和GPIO信号经过所述第二隔离与逻辑电路变换后接入所述第二串口收发器电路，经所述第二串口收发器电路选择通讯模式后通过所述第二串口保护电路和串口阻抗匹配电路输出数据。
[0013]进一步地，所述第一通信单元还包括第一CAN口通信子单元，所述第二通信单元还包括第二CAN口通信子单元；
[0014]所述主处理器电路与所述第一CAN口通信子单元连接，通过外部通讯CAN口与外部设备进行通信；所述从处理器电路与所述第二CAN口通信子单元连接，所述第二CAN口通信子单元与所述外部通讯CAN口连接，实时监听所述主处理器电路通过第一CAN口通信子单元发送和接收的信息；当所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一CAN口通信子单元连接断开，所述从处理器电路通过所述第二CAN口通信子单元与外部设备进行通信。
[0015]进一步地，所述第一CAN口通信子单元，包括：第一隔离电路、第一CAN口收发器电路、第一CAN口保护电路和CAN口阻抗匹配电路；所述主处理器电路信号eCAN信号隔离后接入所述第一CAN口收发器电路，所述第一CAN口收发器电路将隔离后的单端信号变换为CAN通讯信号，所述第一CAN口保护电路为接口提供过压保护和滤波，经所述CAN口阻抗匹配电路后输出数据；
[0016]所述第二CAN口通信子单元，包括：第二隔离电路、第二CAN口收发器电路、第二CAN口保护电路和所述CAN口阻抗匹配；所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一CAN口收发器电路断开，所述从处理器电路eCAN信号隔离后接入所述第二CAN口收发器电路，所述第二CAN口收发器电路将隔离后的单端信号变换为CAN通讯信号，所述第二CAN口保护电路为接口提供过压保护和滤波，经所述CAN口阻抗匹配电路后输出数据。
[0017]进一步地，所述主处理器电路工作正常时，屏蔽所述第二通信单元的发送功能。
[0018]进一步地，还包括：输入模块，包括第一模拟输入单元、第二模拟输入单元和数字输入单元；
[0019]所述主处理器电路通过所述第一模拟输入单元输入高精度数据；
[0020]当所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路通过所述第二模拟输入单元直接输入调理信号；
[0021]所述主处理器电路和所述从处理器电路通过数字输入单元输入数字信号。
[0022]另一方面，本专利技术实施例提供了一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器的控制方法，包括：
[0023]主处理器电路周期发送在线工作标志并且完成系统控制功能，通过外部通讯接口与外部设备进行通信；
[0024]从处理器电路通过第二通信单元与所述外部通讯接口连接，实时监听所述主处理器电路通过第一通信单元发送和接收的信息，与所述主处理器电路接收相同信息，执行相同控制逻辑，并实时监测所述标志信息；
[0025]所述从处理器电路监测到所述标志信息消失后判定主处理器工作异常，发送使能指令，接替所述主处理器电路完成系统控制功能；所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一通信单元断开，所述从处理器电路通过所述第二通信单元与外部设备进行通信。
[0026]进一步地，包括：
[0027]所述主处理器电路工作正常时，屏蔽所述第二通信单元的发送功能。
[0028]进一步地，所述主处理器电路通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于异构冗余的国产化底盘综合控制器，其特征在于，包括：处理器模块，包括主处理器电路和从处理器电路，所述主处理器电路周期发送在线工作标志并且完成系统控制功能，所述从处理器电路实时监测所述标志信息，与所述主处理器电路接收相同信息，执行相同控制逻辑；所述从处理器电路监测到所述标志信息消失后判定主处理器工作异常，发送使能指令，接替所述主处理器电路完成系统控制功能；通讯接口模块，包括第一通信单元和第二通信单元，所述主处理器电路与所述第一通信单元连接，通过所述第一通信单元与外部设备进行通信；所述从处理器电路与所述第二通信单元连接，通过所述第二通信单元实时监听所述主处理器电路通过第一通信单元发送和接收的信息；当所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一通信单元断开，所述从处理器电路通过所述第二通信单元与外部设备进行通信。2.根据权利要求1所述的基于异构冗余的国产化底盘综合控制器，其特征在于，所述第一通信单元包括第一串口通信子单元，所述第二通信单元包括第二串口通信子单元；所述主处理器电路与所述第一串口通信单元连接，通过外部通讯串口与外部设备进行通信；所述从处理器电路与所述第二串口通信单元连接，所述第二串口通信单元与所述外部通讯串口连接，实时监听所述主处理器电路通过第一串口通信单元发送和接收的信息；当所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一串口通信单元断开，所述从处理器电路通过所述第二串口通信单元与外部设备进行通信。3.根据权利要求2所述的基于异构冗余的国产化底盘综合控制器，其特征在于，所述第一串口通信子单元，包括：第一隔离与逻辑电路、第一串口收发器电路、第一串口保护电路和串口阻抗匹配电路；所述主处理器电路SCI信号和GPIO信号经过所述第一隔离与逻辑电路变换后接入所述第一串口收发器电路，经所述第一串口收发器电路选择通讯模式后通过所述第一串口保护电路和串口阻抗匹配电路输出数据；所述第二串口通信子单元，包括：第二隔离与逻辑电路、第二串口收发器电路、第二串口保护电路和所述串口阻抗匹配电路；所述主处理器电路工作异常时，所述从处理器电路将所述主处理器电路与所述第一串口收发器电路断开，所述从处理器电路SCI信号和GPIO信号经过所述第二隔离与逻辑电路变换后接入所述第二串口收发器电路，经所述第二串口收发器电路选择通讯模式后通过所述第二串口保护电路和串口阻抗匹配电路输出数据。4.根据权利要求1所述的基于异构冗余的国产化底盘综合控制器，其特征在于，所述第一通信单元还包括第一CAN口通信子单元，所述第二通信单元还包括第二CAN口通信子单元；所述主处理器电路与所述第一CAN口通信子单元连接，通过外部通讯CAN口与外部设备进行通信；所述从处理器电路与所述第二CAN口通信子单元连接，所述第二CAN口通信子单元与所述外部通讯CAN口连接，实时监听所述主处理器电路通过第一CAN口通信子单元发送和接收的信息；当所述主处理器电路工作异常时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帆，刘健，梁志勇，王峰林，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：