專(zhuān)利名稱(chēng)：一種容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種容錯(cuò)單元，特別涉及一種在容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中的分布式容錯(cuò)單元。
背景技術(shù)：
隨著汽車(chē)電氣化的發(fā)展，汽車(chē)OEM都逐漸將機(jī)械控制信號(hào)變成了電控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中的電子控制，這種技術(shù)的支撐點(diǎn)便是線控技術(shù)(X-by-Wire)技術(shù)，隨后根據(jù)電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，發(fā)展出了一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steer-by-Wire,簡(jiǎn)稱(chēng)SBW),他是未來(lái)汽車(chē)駕駛智能化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有有效提高了汽車(chē)前輪部分的設(shè)計(jì)自由度，便于操控部分的布置；轉(zhuǎn)向效率高，響應(yīng)快，控制靈敏；取消轉(zhuǎn)向機(jī)械干涉因素，為汽車(chē)的無(wú)人駕駛及其汽車(chē)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)和平穩(wěn)控制系統(tǒng)的集成提供先決條件等優(yōu)點(diǎn)，但是無(wú)容錯(cuò)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無(wú)法修正電子器件損壞帶來(lái)的故障，會(huì)給駕駛員、乘客以及行人帶來(lái)人身財(cái)產(chǎn)的危害，因此，容錯(cuò)控制技術(shù)就成為了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。汽車(chē)中的通信系統(tǒng)在過(guò)去的幾年里逐步地從模擬域轉(zhuǎn)換到了數(shù)字域。車(chē)載通信數(shù)字化的下一步就是在性能、可靠性和組裝性方面達(dá)到更高的層次，以應(yīng)對(duì)未來(lái)更高的應(yīng)用要求。一方面是因?yàn)檐?chē)載電子器件的數(shù)量在迅猛增長(zhǎng)。另外一個(gè)方面就是人們希望汽車(chē)能實(shí)現(xiàn)個(gè)人電腦的所有功能，比如在車(chē)上收發(fā)電子郵件或是獲取路況信息等。這樣就會(huì)造成在同一時(shí)間里產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對(duì)車(chē)內(nèi)外的通信系統(tǒng)就提出了更高的要求，因此車(chē)載總線就出現(xiàn)了。CAN總線在20世紀(jì)80年代被引入汽車(chē)中，現(xiàn)今仍主宰著車(chē)載網(wǎng)絡(luò)。但CAN總線滿(mǎn)足不了現(xiàn)今對(duì)汽車(chē)控制越來(lái)越高的要求，比如說(shuō)線控技術(shù)(X-By-Wire)系統(tǒng)。而汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(Fle xRay)最終版本3.0出現(xiàn)后，汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)網(wǎng)絡(luò)受到了汽車(chē)制造商的青睞。因?yàn)槠?chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)既有TTP/C的同步時(shí)間觸發(fā)性，又有分時(shí)多重訪問(wèn)協(xié)議(Byteflight)的異步時(shí)間觸發(fā)方式，同時(shí)還具有一定的靈活性，是未來(lái)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的主流之一。目前，在已有的技術(shù)中，有一種汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向的冗余及容錯(cuò)系統(tǒng)及控制方法，其提出了該線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與汽車(chē)中的多個(gè)控制器通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，并設(shè)置了看門(mén)狗模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)故障報(bào)警功能，但是其缺點(diǎn)在與沒(méi)有考慮到CAN總線若使用在安全關(guān)鍵性系統(tǒng)中，其最大的缺點(diǎn)就是會(huì)發(fā)生“不停發(fā)送(babbling idiot)”錯(cuò)誤,也就是說(shuō),錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)不停地在總線發(fā)送高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文，從而阻塞了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)錯(cuò)誤時(shí)CAN總線無(wú)法檢測(cè)的。只考慮到實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的報(bào)警，并未考慮到在故障發(fā)生時(shí)真正保證系統(tǒng)的運(yùn)行，同時(shí)無(wú)法保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)基于汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)通信的容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出并設(shè)計(jì)了一種基于汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)通信的容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元，解決了系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)了全局時(shí)間同步和時(shí)間與事件觸發(fā)的報(bào)文交換后，出現(xiàn)的系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)倒是單一節(jié)點(diǎn)失效從而使系統(tǒng)無(wú)法工作的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的安全性、可靠性、可維護(hù)性等。本實(shí)用新型的容錯(cuò)單元結(jié)合應(yīng)用了硬件冗余和軟件冗余，將容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)分為4個(gè)分布式容錯(cuò)單元(FTU，F(xiàn)ault-Tolerant Unit),分別為:車(chē)輪位移檢測(cè)FTUl、轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器FTU2、駕駛轉(zhuǎn)角檢測(cè)FTU3、路感電機(jī)控制器FTU4。其中，每個(gè)所述分布式容錯(cuò)單元由兩個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)形成，每個(gè)所述復(fù)制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成故障靜默單元，各個(gè)所述復(fù)制節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議進(jìn)行通信，每個(gè)所述分布式容錯(cuò)單元的兩個(gè)所述復(fù)制節(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)冗余的，在值域和時(shí)域上要么產(chǎn)生正確結(jié)果要么不產(chǎn)生任何結(jié)果的所述故障靜默單元由服務(wù)提供者和錯(cuò)誤檢測(cè)器組成，每個(gè)所述故障靜默單元通過(guò)雙通道與通信機(jī)的總線連接。容錯(cuò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是分布式的，除了在單個(gè)FTU上實(shí)現(xiàn)處理信息外，多個(gè)相互依賴(lài)的任務(wù)在多個(gè)處理器空間分布協(xié)同控制。在硬件方面，每個(gè)FTU由兩個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)形成，每個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成故障靜默單元(FSU, Fail-Silent Unit),相當(dāng)于一個(gè)最小可替換單元,每個(gè)故障靜默F(xiàn)SU由一個(gè)服務(wù)提供者和一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)器組成。各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)進(jìn)行通信，通信過(guò)程中，F(xiàn)TU會(huì)產(chǎn)生0、1或2個(gè)正確的報(bào)文，產(chǎn)生的正確報(bào)文數(shù)為0，則FTU失效；產(chǎn)生的報(bào)文數(shù)為I個(gè)或2個(gè)，F(xiàn)TU仍在進(jìn)行。每個(gè)FTU的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)冗余的，很容易檢測(cè)發(fā)現(xiàn)故障所導(dǎo)致的單一節(jié)點(diǎn)失效，及時(shí)進(jìn)行控制算法優(yōu)化或節(jié)點(diǎn)更換等在本實(shí)用新型提供的容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的各個(gè)分布式單元結(jié)構(gòu)如下:其中，所述車(chē)輪位移檢測(cè)單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，車(chē)輪轉(zhuǎn)角信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓電路放大后輸入控制芯片；其中，所述轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)通信接口(Busl)，第二電機(jī)通信接口(Bus2)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，C0N1.14，C0N1.15呈高電平，所有信號(hào)經(jīng)過(guò)判定和隔離電路，將處理過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)速箱，調(diào)速箱通過(guò)C0N1.(1-9) 口控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，C0N2.4，C0N2.5 口監(jiān)測(cè)電機(jī)速度，在內(nèi)部進(jìn)行反饋算法，通過(guò)限位開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)；其中，所述方向盤(pán)轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，當(dāng)轉(zhuǎn)角輸入端口(StAng)有輸入信號(hào)時(shí)兩個(gè)單片機(jī)的C0N1.1 口呈高電平，并從第一轉(zhuǎn)角通信接口(Busl)，第二轉(zhuǎn)角通信接口(Bus2)發(fā)送數(shù)據(jù)到汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)總線上；所述路感電機(jī)控制器單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，接收到總線上的報(bào)文信息后，根據(jù)控制算法，控制路感電機(jī)的啟停，正反轉(zhuǎn)及力矩大小。在軟件上，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)總線進(jìn)行通信，每個(gè)容錯(cuò)單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別掛在汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)總線的通道A，B上，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)冗余的，當(dāng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致單一節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)的進(jìn)行控制算法優(yōu)化或節(jié)點(diǎn)更換；在汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)通信周期的靜態(tài)段時(shí)節(jié)點(diǎn)使用事件觸發(fā)報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)通信周期的動(dòng)態(tài)段時(shí)節(jié)點(diǎn)使用事件觸發(fā)報(bào)文；在數(shù)據(jù)交換時(shí)，利用汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)通信每個(gè)通信周期中，在一個(gè)靜態(tài)時(shí)隙里只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，當(dāng)此節(jié)點(diǎn)出行故障時(shí)，在下一個(gè)靜態(tài)時(shí)隙里發(fā)送或接收同單元的另一個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的數(shù)據(jù)。實(shí)用新型作用和效果這樣的冗余控制方法體現(xiàn)了時(shí)間觸發(fā)的分布式架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有簡(jiǎn)單的功能，由一個(gè)個(gè)小的子系統(tǒng)組成，其數(shù)據(jù)與時(shí)間的關(guān)系在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定，每個(gè)子系統(tǒng)完成軟硬件設(shè)計(jì)后，進(jìn)行組裝時(shí)，不會(huì)像CAN總線那樣影響其實(shí)時(shí)性。周期性的報(bào)文很方便就能快速檢測(cè)出主工作節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，而不是等發(fā)現(xiàn)主工作節(jié)點(diǎn)無(wú)法工作后，才去維護(hù)系統(tǒng)。

圖1為本實(shí)用新型容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元示意圖；圖2為本實(shí)用新型各容錯(cuò)單元與汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)總線雙通道通信結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型路感電機(jī)控制單元原理圖；圖4為本實(shí)用新型方向盤(pán)轉(zhuǎn)角測(cè)量單元原理圖；圖5為本實(shí)用 新型伺服馬達(dá)控制單元原理圖；圖6為本實(shí)用新型車(chē)輪轉(zhuǎn)角測(cè)量單元原理圖；圖7為本實(shí)用新型容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元間的軟件冗余的各報(bào)文傳輸方案不意具體實(shí)施方式
一種容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元，如圖1所示，將容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)分成4個(gè)分布式容錯(cuò)單元(FTU，F(xiàn)ault-Tolerant Unit),分別為:車(chē)輪位移檢測(cè)FTU1、轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器FTU2、駕駛轉(zhuǎn)角檢測(cè)FTU3、路感電機(jī)控制器FTU4。每個(gè)FTU由兩個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)形成，每個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成故障靜默單元(FSU, Fail-Silent Unit),相當(dāng)于一個(gè)最小可替換單元，每個(gè)故障靜默F(xiàn)SU由一個(gè)服務(wù)提供者和一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)器組成。各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)進(jìn)行通信，每個(gè)FTU的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)冗余的，很容易檢測(cè)發(fā)現(xiàn)故障所導(dǎo)致的單一節(jié)點(diǎn)失效，及時(shí)進(jìn)行控制算法優(yōu)化或節(jié)點(diǎn)更換等。同時(shí)，每個(gè)FSU都采用雙通道連接，如圖2所示，一但總線上出現(xiàn)錯(cuò)誤信息，總線的通信機(jī)理能檢測(cè)出錯(cuò)誤，且能在難以修繕錯(cuò)誤時(shí)停止工作。圖3為路感電機(jī)控制單元原理圖，路感節(jié)點(diǎn)從總線上獲得實(shí)際的車(chē)輪轉(zhuǎn)角后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)算法，控制路感電機(jī)，是駕駛員能夠更加真實(shí)的感覺(jué)的實(shí)際的車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。該單元由兩個(gè)選用兩個(gè)擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)第一路感通信接口(Busl)，第二路感通信接口(Bus2)在總線上接收?qǐng)?bào)文信息，通過(guò)單片機(jī)中的控制算法，通過(guò)啟停數(shù)據(jù)口( Start)，正反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)口(Bi )，力矩?cái)?shù)據(jù)口( To )輸出信號(hào)控制路感電機(jī)的啟停，正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。圖4為方向轉(zhuǎn)角測(cè)量單元原理圖，該單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，當(dāng)轉(zhuǎn)角輸入端口(StAng)有輸入信號(hào)時(shí)兩個(gè)單片機(jī)的C0N1.1 口呈高電平，并從第一轉(zhuǎn)角通信接口(Busl)，第二轉(zhuǎn)角通信接口(Bus2)發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上。圖6為方向盤(pán)轉(zhuǎn)角測(cè)量節(jié)點(diǎn)原理圖，原理與圖4相似，由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，車(chē)輪轉(zhuǎn)角信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓電路放大后輸入控制芯片，但控制芯片的輸入信號(hào)是要經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓電路將轉(zhuǎn)角信號(hào)放大后才作為控制芯片的輸入。圖5為伺服馬達(dá)控制單元原理圖，伺服馬達(dá)控制單元即為轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器單元，由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)通信接口(Busl)，第二電機(jī)通信接口(Bus2)接受到數(shù)據(jù)時(shí)，C0N1.14，C0N1.15呈高電平，所有信號(hào)經(jīng)過(guò)判定和隔離電路，將處理過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)速箱，調(diào)速箱通過(guò)C0N1.(1-9)口控制電機(jī)轉(zhuǎn)速大小，C0N2.4，C0N2.5 口能夠時(shí)刻監(jiān)視電機(jī)速度，在內(nèi)部進(jìn)行反饋算法，通過(guò)限位開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元的軟件冗余實(shí)現(xiàn)方法如圖7所示，利用汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(FlexRay)的靜態(tài)時(shí)隙，故障靜默單元5為轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，將傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，在每個(gè)通信周期的靜態(tài)時(shí)隙I進(jìn)行發(fā)送。節(jié)點(diǎn)6為FSU5的冗余故障靜默單元，在靜態(tài)時(shí)隙2進(jìn)行發(fā)送。FTU2為轉(zhuǎn)向電機(jī)，其根據(jù)FSU5的報(bào)文數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)的工作，達(dá)到實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向的功能，若在該周期的時(shí)隙I不能接收到FSU5的報(bào)文，則立即使用時(shí)隙2中的冗余傳感器FSU6的報(bào)文，并且在時(shí)隙3發(fā)出報(bào)文以便系統(tǒng)自身進(jìn)行維護(hù)與 診斷。
權(quán)利要求1.一種容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元，其特征在于，在所述容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中，包括:4個(gè)分布式容錯(cuò)單元:分別為車(chē)輪位移檢測(cè)單元、轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器單元、駕駛轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元以及路感電機(jī)控制器單元，其中，每個(gè)所述分布式容錯(cuò)單元由兩個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)形成，每個(gè)所述復(fù)制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成故障靜默單元，各個(gè)所述復(fù)制節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議進(jìn)行通信，每個(gè)所述分布式容錯(cuò)單元的兩個(gè)所述復(fù)制節(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)冗余的， 在值域和時(shí)域上要么產(chǎn)生正確結(jié)果要么不產(chǎn)生任何結(jié)果的所述故障靜默單元由服務(wù)提供者和錯(cuò)誤檢測(cè)器組成， 每個(gè)所述故障靜默單元通過(guò)雙通道與通信機(jī)的總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元，其特征在于: 容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的每個(gè)分布式單元結(jié)構(gòu)如下: 所述車(chē)輪位移檢測(cè)單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，車(chē)輪轉(zhuǎn)角信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓電路放大后輸入控制芯片； 所述轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)通信接口，第二電機(jī)通信接口接收到數(shù)據(jù)時(shí)，C0N1.14，C0N1.15呈高電平，所有信號(hào) 經(jīng)過(guò)判定和隔離電路，將處理過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)速箱，調(diào)速箱通過(guò)C0N1.(1-9) 口控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，C0N2.4，C0N2.5 口監(jiān)測(cè)電機(jī)速度，在內(nèi)部進(jìn)行反饋算法，通過(guò)限位開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)； 所述方向盤(pán)轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，當(dāng)轉(zhuǎn)角輸入端口有輸入信號(hào)時(shí)兩個(gè)單片機(jī)的C0N1.1 口呈高電平，并從第一轉(zhuǎn)角通信接口，第二轉(zhuǎn)角通信接口發(fā)送數(shù)據(jù)到汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議總線上； 所述路感電機(jī)控制器單元由兩個(gè)選用擴(kuò)展的MC9S12XF512單片機(jī)作為控制芯片的相同節(jié)點(diǎn)組成，接收到總線上的報(bào)文信息后，根據(jù)控制算法，控制路感電機(jī)的啟停，正反轉(zhuǎn)及力矩大小。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的分布式容錯(cuò)單元，在容錯(cuò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中有4個(gè)分布式容錯(cuò)單元，設(shè)定每個(gè)單元由兩個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)形成，每個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成故障靜默單元，相當(dāng)于一個(gè)最小可替換單元，每個(gè)故障靜默單元由一個(gè)服務(wù)提供者和一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)器組成；各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議總線進(jìn)行通信，每個(gè)容錯(cuò)單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別掛在汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議總線的通道A，B上，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)冗余的，當(dāng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致單一節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)的進(jìn)行控制算法優(yōu)化或節(jié)點(diǎn)更換；在汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議通信周期的靜態(tài)段時(shí)節(jié)點(diǎn)使用事件觸發(fā)報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議通信周期的動(dòng)態(tài)段時(shí)節(jié)點(diǎn)使用事件觸發(fā)報(bào)文；在數(shù)據(jù)交換時(shí)，利用汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議通信每個(gè)通信周期中，在一個(gè)靜態(tài)時(shí)隙里只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，當(dāng)此節(jié)點(diǎn)出行故障時(shí)，在下一個(gè)靜態(tài)時(shí)隙里發(fā)送或接收同單元的另一個(gè)復(fù)制節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)B62D113/00GK203094176SQ20122065651
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月2日
發(fā)明者張鳳登, 陳愨, 張曉霞, 張大慶, 李紅雨 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)