冗余控制系统诊断信息控制方法、系统及电子驻车制动系统技术方案

本发明专利技术公开了冗余控制系统诊断信息控制方法、系统及电子驻车制动系统，其中冗余控制系统诊断信息控制方法，应用于具备完全等效的主控单元和辅控单元的冗余控制系统，其中主控单元内设置有主控主芯片，辅控单元内设置有辅控主芯片。本方案采用一个诊断ID便可以进行控制系统中两个主芯片的诊断指令接收及响应工作，同时缩短接管和响应时间，预设替换周期，降低了维修、替换频率。替换频率。替换频率。

【技术实现步骤摘要】
冗余控制系统诊断信息控制方法、系统及电子驻车制动系统


[0001]本专利技术涉及汽车控制系统领域，尤其涉及冗余控制系统诊断信息控制方法、系统及电子驻车制动系统。

技术介绍

[0002]全球汽车产业正朝着电动化、智能化、网联化和共享化深度融合的方向转型升级，智能驾驶、智能座舱以及域控等技术蓬勃发展，汽车正在从传统的机械产品变成智能移动终端，其驾驶体验以及功能实现越来越多样化，与此同时对其安全要求也变得越来越高，尤其对于L3及以上级别的自动驾驶汽车，驾驶主体甚至从驾驶员转变为车辆系统，因此为保证其安全状态并满足日趋严格的法规要求，冗余技术越来越必不可少。冗余技术顾名思义，是指对于系统实现功能起关键作用的部分，增加一套可以实现相同功能的备用工作元件或系统部件，以保证主工作单元出现故障无法正常工作时，备用单元可以立刻接管并保证系统仍然可以工作在可接收范围内，从而提高系统整体可靠性及安全性。
[0003]目前，高级别自动驾驶冗余范围主要包括用于监控环境的感知冗余、执行器冗余、通讯冗余、电源冗余以及控制系统冗余，其中控制系统可以称之为汽车各功能部件的“大脑”，而主芯片又可以称之为控制系统的“大脑”，因此对其进行冗余设计实为重中之重。常见冗余方案为一个控制单元包括两个主芯片MCU_A和MCU_B，其电路完全等效，分为主控模式和辅控模式，正常情况下，处于主控模式，此时主芯片MCU_A处于工作状态，MCU_B处于监测等待状态，当主芯片MCU_A发生故障时，MCU_B立刻接管工作，此时处于辅控模式，两种工作模式下，控制单元均能控制相应系统并满足功能要求。
[0004]然而，这一方案面临着两个主芯片带来的诊断问题，即系统采用两个相同主芯片互为备份，每个主芯片都有自己独立的监控和诊断逻辑，因此理论上来说需要两个诊断ID，这会导致在诊断时需要两次操作，同时加大外围诊断设备开发难度，但是对于一个电子控制单元，尽管使用两个主芯片但其对外仍是一个整体，因此实际诊断时仅需要一个诊断ID，并且每次诊断时对外的响应也应满足ISO 14229标准，与非冗余系统一致。
[0005]现有的安全冗余系统中，在正常工作时，通常只有一个主芯片与外部诊断仪进行通讯，当该主芯片出现故障时，另一个主芯片接管控制权并与外部诊断仪进行通讯的响应过程较长，尤其是在一些涉及到驾驶安全的控制系统，例如电子驻车制动系统，故障接管过程需控制在较短时间内，

技术实现思路

[0006]因此，为解决上述问题，本专利技术提供了冗余控制系统诊断信息控制方法、系统及电子驻车制动系统。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：冗余控制系统诊断信息控制方法，应用于具备完全等效的主控单元和辅控单元的冗余控制系统，其中主控单元内设置有主控主芯片，辅控单元内设置有辅控主芯片，包括以
下步骤：主控主芯片和辅控主芯片同时接收外部诊断仪发出的诊断指令；主控主芯片和辅控主芯片同时判断自身是否出现故障；当主控主芯片和辅控主芯片均无故障时，主控主芯片通过外部通讯响应外部诊断仪，同时通过内部通讯将相应故障状态位信息传递给辅控主芯片，所述辅控主芯片将相应故障状态位置位；当主控主芯片出现故障时，辅控主芯片接管控制权并通过外部通讯响应外部诊断仪，辅控主芯片根据主控主芯片故障状态生成主控主芯片故障信息；当辅控主芯片出现故障时，仍由主控主芯片通过外部通讯响应外部诊断仪，且主控主芯片根据辅控主芯片故障状态生成辅控主芯片故障信息。
[0008]优选的，所述“当主控主芯片出现故障时，辅控主芯片接管控制权并通过外部通讯响应外部诊断仪，辅控主芯片根据主控主芯片故障状态生成主控主芯片故障信息”包括：当主控主芯片发生故障且仍可通讯时，主控主芯片通过内部通讯将控制权使能信号和主控主芯片故障信号发送给辅控主芯片，辅控主芯片直接接管系统并通过外部通讯响应外部诊断仪，同时生成主控主芯片故障信息；当主控主芯片完全瘫痪时，辅控主芯片根据内部通讯监控到主控心跳信号停止后，自行使能控制权信号并接管系统，通过外部通讯响应外部诊断仪并生成主控主芯片故障信息。
[0009]优选的，所述“当辅控主芯片出现故障时，仍由主控主芯片通过外部通讯响应外部诊断仪，且主控主芯片根据辅控主芯片故障状态生成辅控主芯片故障信息
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包括：当辅控主芯片仍可通讯时，主控主芯片通过外部通讯向外部诊断仪进行响应，同时辅控主芯片通过内部通讯将辅控主芯片故障信号反馈给主控主芯片，主控主芯片根据接收到的辅控主芯片故障信号生成辅控主芯片故障信息；当辅控主芯片完全瘫痪时，主控主芯片通过外部通讯向外部诊断仪进行响应，同时主控主芯片通过内部通讯监控到辅控主芯片心跳信号停止，并自动生成辅控主芯片故障信息。
[0010]优选的，所述“外部诊断仪发出的诊断指令”还包括特殊诊断指令，所述特殊诊断指令包括安全访问指令，若主控主芯片和辅控主芯片均无故障，外部诊断仪发出安全访问指令时，包括以下步骤：主控主芯片和辅控主芯片均接收到外部诊断仪发送的请求种子指令；辅控主芯片保持静默，主控主芯片生成种子，然后通过外部通讯回应给外部诊断仪；外部诊断仪接收种子后计算密钥，并通过外部通讯发送密钥至主控主芯片；主控主芯片验证密钥，若验证成功则通过外部通讯对外部诊断仪进行积极响应，并将积极状态通过内部通讯传递给辅控，若主控主芯片验证密钥失败，则通过外部通讯对诊断仪进行消极响应，并将消极状态通过内部通讯传递给辅控主芯片；辅控主芯片根据主控主芯片内部通讯所传递的状态，对安全校验标志进行置位，若积极状态，则置为1表示通过安全校验，若消极状态则置为0表示未通过安全校验，初始值为0。
[0011]优选的，所述“外部诊断仪发出的诊断指令”还包括特殊诊断指令，所述特殊诊断指令包括例程控制指令，若主控主芯片和辅控主芯片均无故障，外部诊断仪发出例程控制指令时，包括以下步骤：主控主芯片和辅控主芯片均接收到外部诊断仪发送的例程控制请求；主控主芯片独自对外围电路输出控制指令；外围电路接收控制指令并进行响应，主控主芯片监控响应状态和例程控制是否完成；主控主芯片接收到外围控制结果后对外部诊断仪进行响应。
[0012]优选的，所述“外部诊断仪发出的诊断指令”还包括特殊诊断指令，所述特殊诊断指令包括控制单元写入信息指令，若主控主芯片和辅控主芯片均无故障，外部诊断仪发出控制单元写入信息指令时，包括以下步骤：主控主芯片和辅控主芯片均接收到外部诊断仪发送的控制单元写入信息请求；主控主芯片和辅控主芯片均写入诊断仪发送的数据；写入完成后，辅控主芯片将写入状态通过内部通讯反馈给主控主芯片，主控主芯片结合自身状态进行校验，若主控主芯片和辅控主芯片均写入成功则通过外部通讯对外部诊断仪进行积极响应，否则进行消极响应。
[0013]优选的，所述“外部诊断仪发出的诊断指令”还包括特殊诊断指令，所述特殊诊断指令包括控制单元软件下载指令，若主控主芯片和辅控主芯片均无故障，外部诊断仪发出控制单元软件下载指令时，包括以下步骤：主控主芯片和辅控主芯片均接收到外部诊断仪发送的控制单元软件下载请求；主控主芯片和辅控主芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冗余控制系统诊断信息控制方法，应用于具备完全等效的主控单元和辅控单元的冗余控制系统，其中主控单元内设置有主控主芯片，辅控单元内设置有辅控主芯片，其特征在于：包括以下步骤：主控主芯片和辅控主芯片同时接收外部诊断仪发出的诊断指令；主控主芯片和辅控主芯片同时判断自身是否出现故障；当主控主芯片和辅控主芯片均无故障时，主控主芯片通过外部通讯响应外部诊断仪，同时通过内部通讯将相应故障状态位信息传递给辅控主芯片，所述辅控主芯片将相应故障状态位置位；当主控主芯片出现故障时，辅控主芯片接管控制权并通过外部通讯响应外部诊断仪，辅控主芯片根据主控主芯片故障状态生成主控主芯片故障信息；当辅控主芯片出现故障时，仍由主控主芯片通过外部通讯响应外部诊断仪，且主控主芯片根据辅控主芯片故障状态生成辅控主芯片故障信息。2.根据权利要求1所述的冗余控制系统诊断信息控制方法，其特征在于：所述“当主控主芯片出现故障时，辅控主芯片接管控制权并通过外部通讯响应外部诊断仪，辅控主芯片根据主控主芯片故障状态生成主控主芯片故障信息”包括：当主控主芯片发生故障且仍可通讯时，主控主芯片通过内部通讯将控制权使能信号和主控主芯片故障信号发送给辅控主芯片，辅控主芯片直接接管系统并通过外部通讯响应外部诊断仪，同时生成主控主芯片故障信息；当主控主芯片完全瘫痪时，辅控主芯片根据内部通讯监控到主控心跳信号停止后，自行使能控制权信号并接管系统，通过外部通讯响应外部诊断仪并生成主控主芯片故障信息。3.根据权利要求1所述的冗余控制系统诊断信息控制方法，其特征在于：所述“当辅控主芯片出现故障时，仍由主控主芯片通过外部通讯响应外部诊断仪，且主控主芯片根据辅控主芯片故障状态生成辅控主芯片故障信息
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包括：当辅控主芯片仍可通讯时，主控主芯片通过外部通讯向外部诊断仪进行响应，同时辅控主芯片通过内部通讯将辅控主芯片故障信号反馈给主控主芯片，主控主芯片根据接收到的辅控主芯片故障信号生成辅控主芯片故障信息；当辅控主芯片完全瘫痪时，主控主芯片通过外部通讯向外部诊断仪进行响应，同时主控主芯片通过内部通讯监控到辅控主芯片心跳信号停止，并自动生成辅控主芯片故障信息。4.根据权利要求1所述的冗余控制系统诊断信息控制方法，其特征在于：所述“外部诊断仪发出的诊断指令”还包括特殊诊断指令，所述特殊诊断指令包括安全访问指令，若主控主芯片和辅控主芯片均无故障，外部诊断仪发出安全访问指令时，包括以下步骤：主控主芯片和辅控主芯片均接收到外部诊断仪发送的请求种子指令；辅控主芯片保持静默，主控主芯片生成种子，然后通过外部通讯回应给外部诊断仪；外部诊断仪接收种子后计算密钥，并通过外部通讯发送密钥至主控主芯片；主控主芯片验证密钥，若验证成功则通过外部通讯对外部诊断仪进行积极响应，并将积极状态通过内部通讯传递给辅控，若主控主芯片验证密钥失败，则通过外部通讯对诊断仪进行消极响应，并将消极状态通过内部通讯传递给辅控主芯片；
辅控主芯片根据主控主芯片内部通讯所传递的状态，对安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈箭，祁富伟，常城，朱鹏昊，陈学涛，
申请(专利权)人：苏州萨克汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：