[发明专利]冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统

说明书

本发明涉及一种冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统，其中，所述的冗余控制系统，包括微控制单元失效检测模块、冗余控制模块及冗余电源模块，通过微控制单元失效检测模块对微控制单元进行检测，并将检测结果输送给冗余控制模块，冗余模块在微控制单元失效时，令所述的微控制单元的控制权无效，并代替所述的微控制单元输出控制信号，而冗余电源模块可在为所述的微控制单元供电的第一电源失效时，控制第二电源为所述的冗余控制模块供电，进一步增加电路的可靠性。采用本发明的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统，具备低成本、高可靠性、轻量化以及低功耗的特点，适应性较好。

技术领域

本发明涉及冗余设计技术领域，尤其涉及电子嵌入式冗余设计技术领域，具体是指一种冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统。

背景技术

随着汽车电子技术的高速发展，整车对汽车电子部件的功能安全要求越来越高，不断推进着电子单元对于内部模块的失效率往更低的方向发展。因此，冗余设计在汽车电子嵌入式系统中的应用越来越广泛。所谓冗余设计，是为了在系统局部单元失效的时候，冗余电路接替失效单元的工作，使该单元的部分或全部功能保持正常运行，其结构可参阅图1所示，其中副微控制单元即为冗余电路，由看门狗对主微控制单元进行监控，在监测到主微控制单元故障时，控制副微控制单元代替主微控制单元执行相关操作。

现有技术较多的应用是增加额外的失效检测单元和微控制单元满足冗余设计，但是存在以下缺陷：

1、副微控制单元缺乏冗余电路的电源冗余设计，一旦主微控制单元的供电异常，副微控制单元也同时失效，无法起到冗余控制的目的，缺乏可靠性；

2、整体设计成本较高，增加副微控制单元实现冗余控制不够轻量化，成本增加较多；

3、运行功耗增加，副微控制单元增加了常规运行模式和低功耗模式下的工作电流。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种低成本、高可靠性、轻量化、低功耗的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统。

为了实现上述目的，本发明的冗余控制系统及相应的汽车电子微控制系统具有如下构成：

该冗余控制系统，其主要特点是，所述的系统包括：

微控制单元失效检测模块，用于判断微控制单元是否失效，所述的微控制单元的电源端与第二电源相连接；

冗余控制模块，与所述的微控制单元失效检测模块及微控制单元相连接，用于在所述的微控制单元失效时，令所述的微控制单元的控制权无效，并代替所述的微控制单元输出输出控制信号；

冗余电源模块，与所述的微控制单元失效检测模块及冗余控制模块相连接，在所述的微控制单元失效时，控制第二电源为所述的冗余控制模块供电。

较佳地，所述的微控制单元失效检测模块包括检测单元及第一电阻；

所述的检测单元的输入端与所述的微控制单元的第一端相连接，所述的检测单元的输出端同时与所述的冗余电源模块的第一端、所述的第一电阻的第一端及所述的冗余控制模块的第一端相连接；

所述的检测单元的电源端及所述的第一电阻的第二端均与第三电源相连接。

更佳地，所述的检测单元由看门狗集成电路构成。

更佳地，所述的冗余控制模块包括：第一三态门、第二三态门、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻；

所述的第一三态门的输入端分别与所述的第二电源及所述的第二电阻的第一端相连接，所述的第一三态门的使能端分别与所述的第二电阻的第二端及输入控制信号相连接，所述的第一三态门的输出端分别与所述的第三电阻的第一端及所述的第二三态门的输入端相连接，所述的第三电阻的第二端接地；