一种具有功能安全设计的车灯智能控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种具有功能安全设计的车灯智能控制系统，包括通讯模块、主控模块、执行模块、检测模块和电源模块。对于主控模块，监测是否出现主控信息处理失败，未正确控制车灯工作，若是，对外部电路进行复位控制；对于通讯模块，根据通讯应答机制监测是否出现通讯故障，在监测到通讯故障后，提醒驾驶员故障原因；对于电源模块，监控电源模块输出电压、软件、硬件故障，出现故障时，对电源芯片与MCU复位处理；对于检测模块，监测执行模块是否按照要求点亮对应的灯株，若执行模块未按要求点亮灯株，则将此信息传递给主控模块，提醒驾驶员故障原因。本发明专利技术可降低系统失效和随机失效风险，整个系统更加可靠，驾驶员与乘客及道路相关人员更加安全。更加安全。更加安全。

【技术实现步骤摘要】
一种具有功能安全设计的车灯智能控制系统


[0001]本专利技术属于汽车的车灯模块，具体涉及车灯智能控制系统的功能安全控制技术。

技术介绍

[0002]随着汽车电子技术的不断发展，汽车的控制逐步自动化和智能化转变，汽车电子系统也日益复杂。其中车灯系统尤为明显，传统汽车中，各个车灯的功能划分、实现方式都较为固定，但是随着新能源车和造车新势力的兴起、以及电器架构的更新，传统车灯的布局、功能划分正在逐渐打破陈规：各个功能之间的复用的情况越来越频繁，单一功能也可以由多个模块合成，实现基本功能和拓展功能。
[0003]传统车灯的安全状态无非的亮灯或灭灯，功能也比较单一，所以传统车灯的功能安全等级也普遍较低。但是现在的新车通过组合实现、复用和冗余灯使用等方式实现了各种在造型上复杂光学组合，或实现灯语交互功能。这些功能的实现需要的各类电气部件也越来越多，但是各类电子部件都存在系统性失效和随机失效的风险，车灯的功能越多，当其由于硬件随机失效等各类原因失效时，也会导致不同程度的后果，使得驾驶员看不清道路，或者传达给其他车辆驾驶员和行人错误的信息，从而导致严重的事故。
[0004]当前现有汽车车灯控制方式已有很多智能控制系统。如：专利文献202011271538 .8提出了一种车灯控制装置及车灯控制方法，实现驱动电流的控制；专利文献202011019929 .0提出一种车灯控制模块，简化车灯的故障检车电路；专利文献202010989110 .0提供一种基于5G技术的车灯控制系统，解决现有技术中车辆内部布线困难，线束成本高的问题，同时也解决现有技术中驾驶者无法直接对车灯进行功能诊断，刷写软件，以及标定参数的问题。但是，上述现有技术均没有设计针对车灯系统的功能安全措施，不能有效降低车灯智能控制系统存在的安全隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种具有功能安全设计的车灯智能控制系统，以有效降低车灯智能控制系统存在的安全隐患。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种具有功能安全设计的车灯智能控制系统，包括通讯模块、主控模块、执行模块、检测模块和电源模块，所述各模块具有如下功能安全设计。
[0007]对于主控模块，监测是否出现主控信息处理失败，未正确控制车灯工作，若是，对外部电路进行复位控制。
[0008]对于通讯模块，根据通讯应答机制监测是否出现通讯故障，在监测到通讯故障后，提醒驾驶员故障原因。
[0009]对于电源模块，监控电源模块输出电压、软件、硬件故障，出现故障时，对电源芯片与MCU复位处理。
[0010]对于检测模块，监测执行模块是否按照要求点亮对应的灯株，若执行模块未按要
求点亮灯株，则将此信息传递给主控模块，提醒驾驶员故障原因。
[0011]优选的，所述主控模块具有VCC电源监控、应用和调试模块切换、多核故障恢复、对外部电路进行复位控制的功能。当主控模块的MCU内部发现故障后，MCU的故障输出脚对电源管理芯片SBC输出信号，使得SBC复位。即在本专利技术中，MCU检测到故障，将故障通过故障线传递给电源管理芯片SBC，然后电源管理芯片SBC发出复位信号，复位SBC与MCU。
[0012]优选的，所述通讯模块使用CAN或CANFD通讯，系统每发一帧报文，根据应答报文判断发送状态，确定通讯是否出现故障。
[0013]优选的，所述电源模块具有电源管理芯片SBC，电源管理芯片SBC监控输入电压和输出电压，当检测到过压或欠压，直接拉低复位脚。
[0014]优选的，所述电源管理芯片SBC具备可复位主控模块MCU的功能，SBC的复位引脚与主控MCU的复位脚相连，主控模块MCU的故障脚连接到SBC的故障输入脚，当MCU内部发生故障时，输出故障信号，电源管理芯片SBC接受到故障信号，发出复位信号，将MCU复位。即在本专利技术中，电源管理芯片SBCSBC不仅接收MCU传递的故障信息，还可以是电源管理芯片SBC自己检测到的故障，然后根据故障来复位SBC和MCU。
[0015]优选的，所述电源管理芯片SBC具有看门狗引脚，当看门狗刷新错误时，电源管理芯片SBC复位MCU。
[0016]优选的，所述执行模块检测灯株是否正常工作采用的方式为：图像采集方式，或分流器或霍尔传感器采集电流的方式，或光耦检测电流的方式。
[0017]优选的，采用光耦检测电流的方式是在矩阵式LED的每一行和每一列均设置一个光耦检测电路，每个光耦检测电路通过检测电流来判断对应行/列的几个灯株工作，检测模块将检测信息反馈主控模块，主控模块通过预设的不同灯株点亮对应的检测结果表格，对比检测到的信息和表格信息，确认灯株是否按要求点亮与关断。
[0018]优选的，若灯株出现故障，利用冗余设计的其他LED灯，替换出现故障的灯株进行显示。
[0019]优选的，将矩阵式LED分成多个区域显示块，当温度检测电路检测到一区域显示块的LED温度高于设置值时，则切换至另一区域显示块工作。
[0020]优选的，所述方法是基于功能安全等级B对各模块进行功能安全监测，可将随着车灯的发展带来的一系列安全隐患降低到能接受的范围。
[0021]通过采用以上技术方案可见，本专利技术设计了一款具备功能安全策略的智能车灯系统，降低了系统失效和随机失效风险，整个系统更加可靠，驾驶员与乘客及道路相关人员更加安全。
附图说明
[0022]图1是本专利技术一个实施例所示的车灯智能控制系统的框图；图2是本专利技术一个实施例所示的具有功能安全设计的车灯智能控制系统的FTA（故障树分析）；图3是本专利技术一个实施例所示的3*3LED矩阵电路图。
具体实施方式
[0023]以下将参照附图和优选实施例来说明本专利技术技术方案的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。
[0024]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0025]以下实施例主要是提供一种基于功能安全等级B的车灯智能控制系统，如图1所示，是通常的车灯智能控制系统的主要模块构成，包括电源模块、通讯模块、主控模块、执行模块和检测模块，各个模块的基本功能具体描述如下：所述电源模块，将蓄电池的能源转换成需要的系统需求电压，为整个控制系统供电。
[0026]所述通讯模块，可以是CAN 、CANFD等通讯，将车灯控制系统与域控制器进行通讯，实现在不同的行驶状态时车灯亦呈现相应的状态。
[0027]所述主控模块，接收并处理域控制器和检测模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有功能安全设计的车灯智能控制系统，包括通讯模块、主控模块、执行模块、检测模块和电源模块，其特征在于，各模块具有如下功能安全设计：对于主控模块，监测是否出现主控信息处理失败，未正确控制车灯工作，若是，对外部电路进行复位控制；对于通讯模块，根据通讯应答机制监测是否出现通讯故障，在监测到通讯故障后，提醒驾驶员故障原因；对于电源模块，监控电源模块输出电压、软件、硬件故障，出现故障时，对电源芯片与MCU复位处理；对于检测模块，监测执行模块是否按照要求点亮对应的灯株，若执行模块未按要求点亮灯株，则将此信息传递给主控模块，提醒驾驶员故障原因。2.根据权利要求1所述的具有功能安全设计的车灯智能控制系统，其特征在于，所述主控模块具有VCC电源监控、应用和调试模块切换、多核故障恢复、对外部电路进行复位控制的功能；当MCU内部发现故障后，MCU的故障输出脚对电源管理芯片SBC输出信号，使得SBC复位。3.根据权利要求1所述的具有功能安全设计的车灯智能控制系统，其特征在于，所述通讯模块使用CAN或CANFD通讯，系统每发一帧报文，根据应答报文判断发送状态，确定通讯是否出现故障。4.根据权利要求1所述的具有功能安全设计的车灯智能控制系统，其特征在于，所述电源模块具有电源管理芯片SBC，电源管理芯片SBC监控输入电压和输出电压，当检测到过压或欠压，直接拉低复位脚。5.根据权利要求4所述的具有功能安全设计的车灯智能控制系统，其特征在于，所述电源管理芯片SBC具备可复位主控模块MCU的功能，SBC的复位引脚与主控MCU的复位...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗娇娇，常守亮，付建军，林富，李宗华，
申请(专利权)人：深蓝汽车南京研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：