一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统论文和设计-陈箭

全文摘要

本实用新型涉及一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统，其中系统包括：车速采集模块；坡度采集模块；P档模块；驻车执行模块，包括相互独立的第一驻车执行器和第二驻车执行器；驻车控制模块，包括相互独立的第一控制模块和第二控制模块，第一控制模块与车辆CAN总线、车速采集模块、坡度采集模块、P档模块和第一驻车执行器分别电连接，第二控制模块与车辆CAN总线、车速采集模块、坡度采集模块、P档模块和第二驻车执行器分别电连接，且第一控制模块与第二控制模块进行通信。从而可以实现系统级别的冗余备份，在系统任意一点失效时，均可保证车辆能够正常驻车或解除驻车，满足法规要求。

主设计要求

1.一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统，其特征在于，包括：车速采集模块；坡度采集模块；P档模块；驻车执行模块，包括相互独立的第一驻车执行器和第二驻车执行器；驻车控制模块，包括相互独立的第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块与车辆CAN总线、所述车速采集模块、所述坡度采集模块、所述P档模块和所述第一驻车执行器分别电连接，所述第二控制模块与所述车辆CAN总线、所述车速采集模块、所述坡度采集模块、所述P档模块和所述第二驻车执行器分别电连接，且所述第一控制模块与所述第二控制模块进行通信。

设计方案

1.一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统，其特征在于，包括：

车速采集模块；

坡度采集模块；

P档模块；

驻车执行模块，包括相互独立的第一驻车执行器和第二驻车执行器；

驻车控制模块，包括相互独立的第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块与车辆CAN总线、所述车速采集模块、所述坡度采集模块、所述P档模块和所述第一驻车执行器分别电连接，所述第二控制模块与所述车辆CAN总线、所述车速采集模块、所述坡度采集模块、所述P档模块和所述第二驻车执行器分别电连接，且所述第一控制模块与所述第二控制模块进行通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述P档模块包括P档按键和电子换挡机构，所述P档按键设置在所述电子换挡机构上。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一控制模块包括：依次电连接的第一处理器、第一控制信号切换单元和第一电机控制单元；

所述第二控制模块包括：依次电连接的第二处理器、第二控制信号切换单元和第二电机控制单元，且所述第二处理器还与所述第一处理器进行通信，所述第二控制信号切换单元与所述第一电机控制单元电连接，以及所述第一控制信号切换单元与所述第二电机控制单元电连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二处理器通过CAN总线、串行总线和并行总线中的多种与所述第一处理器进行通信。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一控制模块还包括：第一CAN网络单元，所述第一处理器通过所述第一CAN网络单元与所述车辆CAN总线电连接；

所述第二控制模块还包括：第二CAN网络单元，所述第二处理器通过所述第二CAN网络单元与所述车辆CAN总线电连接。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一控制模块还包括：第一存储单元，所述第一存储单元与所述第一处理器电连接；

所述第二控制模块还包括：第二存储单元，所述第二存储单元与所述第二处理器电连接。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

驻车开关，所述驻车开关与所述第一处理器和所述第二处理器分别电连接；

点火开关，所述点火开关与车载电源、所述第一处理器和所述第二处理器分别电连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一控制模块还包括：第一供电单元，所述第一供电单元与所述车载电源、所述点火开关、所述第一处理器、所述第一CAN网络单元和所述坡度采集模块分别电连接，且所述车载电源还与所述第一电机控制单元电连接；

所述第二控制模块还包括：第二供电单元，所述第二供电单元与所述车载电源、所述点火开关、所述第二处理器、所述第二CAN网络单元和所述坡度采集模块分别电连接，且所述车载电源还与所述第二电机控制单元电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及车辆驻车技术领域，特别是涉及一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统。

背景技术

在传统车辆中，通常具有P档锁止机构(该结构可以保证驾驶员在挂入P档时将变速箱锁住，从而实现驻车)和驻车系统，通过这两套系统实现车辆的驻车，但是基于整车布置及成本等的考虑，目前众多新能源汽车取消了P档锁止机构，这样整车就剩下一套驻车系统可以实现驻车，无法满足法规GB21670中4.2.19.2的要求，存在安全隐患。

从目前驻车系统的发展趋势来看，解决上述问题的途径之一就是为驻车控制器设计一套备份系统，以提高驻车控制器的安全性能。但是，原有P档锁止机构和驻车系统是完全独立的两套系统，具有完全不同的外部输入，仅从内部提高驻车控制器的安全性能不足以完全解决系统存在的安全隐患。

实用新型内容

基于此，有必要针对仅从内部提高驻车控制器的安全性能不足以完全解决系统存在的安全隐患的问题，提供一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统。

一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统，包括：

车速采集模块；

坡度采集模块；

P档模块；

驻车执行模块，包括相互独立的第一驻车执行器和第二驻车执行器；

驻车控制模块，包括相互独立的第一控制模块和第二控制模块，第一控制模块与车辆CAN总线、车速采集模块、坡度采集模块、P档模块和第一驻车执行器分别电连接，第二控制模块与车辆CAN总线、车速采集模块、坡度采集模块、P档模块和第二驻车执行器分别电连接，且第一控制模块与第二控制模块进行通信。

上述具有冗余备份功能的汽车驻车系统，可以实现系统级别的冗余备份，在系统任意一点失效时，均可以保证车辆能够正常驻车或解除驻车，满足法规要求。

附图说明

图1为一个实施例中具有冗余备份功能的汽车驻车系统的结构示意图；

图2为另一个实施例中具有冗余备份功能的汽车驻车系统的结构示意图；

图3为又一个实施例中具有冗余备份功能的汽车驻车系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

图1为一个实施例中具有冗余备份功能的汽车驻车系统的结构示意图。如图1所示，具有冗余备份功能的汽车驻车系统包括：车速采集模块10、坡度采集模块20、P档模块30、驻车执行模块40和驻车控制模块50。其中，驻车执行模块40包括相互独立的第一驻车执行器41和第二驻车执行器42。驻车控制模块50包括相互独立的第一控制模块51和第二控制模块52，第一控制模块51与车辆CAN总线60、车速采集模块10、坡度采集模块20、P档模块30和第一驻车执行器41分别电连接，第二控制模块52与车辆CAN总线60、车速采集模块10、坡度采集模块20、P档模块30和第二驻车执行器42分别电连接，且第一控制模块51与第二控制模块52进行通信。

在车辆行驶过程中，车速采集模块10实时采集车辆的车速信息并将其发送给第一控制模块51和第二控制模块52，坡度采集模块20实时采集车辆所处道路的坡度信息并将其发送给第一控制模块51和第二控制模块52，P档模块30接收驾驶员的P档信号并将其发送给第一控制模块51和第二控制模块52。第一控制模块51和第二控制模块52分别接收车速信息、坡度信息、P档信号以及来自车辆CAN总线60(即车辆CAN网络)的CAN总线信号(信息)，并根据车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号，通过第一驻车执行器41和第二驻车执行器42对车辆进行驻车或解除驻车，同时第一控制模块51还与第二控制模块52进行双向通信，以在其中一个控制模块出现失效时，通过另一个控制模块进行驻车或解除驻车，从而实现系统级别的冗余备份。

具体地，车辆CAN总线60为驻车控制模块50提供车辆上其它控制器(如，变速箱控制器、车身稳定系统控制器等)发送的信息，根据不同的控制策略，驻车控制模块50可以通过接收车辆CAN总线60上的信息实现驻车或解除驻车。例如，一般情况下，驻车控制模块50可从车辆CAN总线60上获取车辆的车速信息、车辆所处道路的坡度信息以及档位信息，根据车速信息判断车辆的运行状态，根据坡度信息判断车辆是否处于静止状态，以及根据档位信息判断驾驶员的驻车请求，进而确定是否执行驻车或解除驻车。但是，当车辆CAN总线60失效时，将无法准确判断车辆的运行状态、车辆是否处于静止状态，以及驾驶员的驻车请求，从而导致误触发驻车或无法驻车的情况出现。

而本申请中，增加了外部输入单元如车速采集模块10、坡度采集模块20和P档模块30，通过车速采集模块10实时采集车辆的车速信息，并将其发送给驻车控制模块50，通过坡度采集模块20实时采集车辆所处道路的坡度信息，并将其发送给驻车控制模块50，以及通过P档模块30接收驾驶员挂入P档的信号，并将其发送给驻车控制模块50，此时驻车控制模块50可根据采集的车速信息判断出车辆的运行状态，根据采集的坡度信息判断出车辆是否处于静止状态，以及根据P档信号判断出驾驶员的驻车请求，进而确定是否执行驻车或解除驻车，这样即使出现了整车CAN网络瘫痪，仍可以通过P档模块30实现驻车，从而从外部实现了系统的冗余备份。

在实际应用中，车速采集模块10可包括转速传感器11。P档模块30可包括P档按键31和电子换挡机构32，P档按键31设置在电子换挡机构32上，当驾驶员按下P档按键31时，可以挂入P档(或驻车档)，对于实际上没有P档锁止机构实现驻车的汽车来说，当按下P档按键时，可通过驻车控制模块50实现驻车。可以理解的是，P档模块30是一种驾驶员可以操作的用于将车辆挂入P档(或驻车档)的机械操纵机构，其结构组成不限于电子换挡机构32和P档按键31，可以是任意结构、形状的触发开关，只要是可以使车辆挂入P档(或驻车档)的功能模块，都可以认为是P档模块30。

进一步地，驻车控制模块50包括信号处理模块53，信号处理模块53可包括转速传感器信号处理单元531和P档按键信号处理单元532，其中，转速传感器信号处理单元531与转速传感器11通过物理硬线连接，用于接收和处理来自转速传感器11的信号，并传递给驻车控制模块50。P档按键信号处理单元532与P档按键31通过物理硬线连接，用于接收和处理来自P档按键31的信号，并传递给驻车控制模块50。其中，当信号处理模块53失效时，驻车控制模块50可通过接收CAN总线信号实现驻车或解除驻车，从而实现外部输入的双向冗余备份。

进一步地，驻车控制模块50包括第一控制模块51和第二控制模块52，两个控制模块相互独立，通过两个控制模块分别控制相应的驻车执行器实现驻车或解除驻车。例如，正常情况下，第一控制模块51会根据上述车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号，通过第一驻车执行器41进行驻车或解除驻车，同时第二控制模块52会根据上述车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号，通过第二驻车执行器42进行驻车或解除驻车。

而当第一控制模块51出现失效时，第二控制模块52会根据上述车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号，通过控制第一驻车执行器41和第二驻车执行器42进行驻车或解除驻车；当第二控制模块52出现失效时，第一控制模块51会根据上述车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号，通过控制第一驻车执行器41和第二驻车执行器42进行驻车或解除驻车，从而从内部实现了系统的冗余备份。

本实施例中，可以实现系统级别的冗余备份，包括系统内部的冗余备份以及系统外部的冗余备份，在系统任意一点失效时，均可以保证车辆能够正常驻车或解除驻车，满足法规要求。

在一个实施例中，如图2所示，第一控制模块51包括：依次电连接的第一处理器511、第一控制信号切换单元512和第一电机控制单元513；第二控制模块52包括：依次电连接的第二处理器521、第二控制信号切换单元522和第二电机控制单元523，且第二处理器521还与第一处理器511进行通信，第二控制信号切换单元522与第一电机控制单元513电连接，以及第一控制信号切换单元512与第二电机控制单元523电连接。其中，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523相互独立。

具体地，第一处理器511与车速采集模块10、坡度采集模块20、P档模块30以及车辆CAN总线60直接电连接或通过相应的信号处理模块电连接，以根据车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号输出控制信号，第一控制信号切换单元512决定了第一处理器511输出的控制信号的走向，即第一控制信号切换单元512可以切换工作模式，使得信号可以只传递给第一电机控制单元513，也可以同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，具体可根据系统的失效状态自动切换模式。同时，第二处理器521与车速采集模块10、坡度采集模块20、P档模块30以及车辆CAN总线60直接电连接或通过相应的信号处理模块电连接，以根据车速信息、坡度信息、P档信号和CAN总线信号输出控制信号，第二控制信号切换单元522决定了第二处理器521输出的控制信号的走向，第二控制信号切换单元522可以切换工作模式，使得信号可以只传递给第二电机控制单元523，也可以同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，具体可根据系统的失效状态自动切换模式。

例如，当第一控制模块51和第二控制模块52均未发生失效时，第一处理器511根据接收到的信息输出控制信号至第一控制信号切换单元512，第一控制信号切换单元512将控制信号传递给第一电机控制单元513，第一电机控制单元513根据控制信号控制第一驻车执行器41执行驻车或解除驻车，同时，第二处理器521根据接收到的信息输出控制信号至第二控制信号切换单元522，第二控制信号切换单元522将控制信号传递给第二电机控制单元523，第二电机控制单元523根据控制信号控制第二驻车执行器42执行驻车或解除驻车。

而当第一处理器511、第一处理器511与第一电机控制单元513之间的通信线路任意一处或多处发生失效时，第二控制信号切换单元522会切换工作模式，以将来自第二处理器521的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别驱动第一驻车执行器41和第二驻车执行器42工作，以进行驻车或解除驻车。同时，第一控制信号切换单元512自动截止所有通信。

同样的，当第二处理器521、第二处理器521与第二电机控制单元523之间的通信线路任意一处或多处发生失效时，第一控制信号切换单元512会切换工作模式，以将来自第一处理器511的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别驱动第一驻车执行器41和第二驻车执行器42工作，以进行驻车或解除驻车。同时，第二控制信号切换单元522自动截止所有通信。

需要说明的是，第一处理器511会实时地对从第一处理器511出发到第一驻车执行器41为止的控制线路进行自检，如果上述的线路存在故障会立即检测出来，第一处理器511通过CAN总线541将故障信息传递给第二处理器521，此时由第二处理器521控制第二控制信号切换单元522切换工作模式，以将来自第二处理器521的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523。同样的，第二处理器521会实时地对从第二处理器521出发到第二驻车执行器42为止的控制线路进行自检，如果上述的线路存在故障会立即检测出来，第二处理器521通过CAN总线541将故障信息传递给第一处理器511，此时由第一处理器511控制第一控制信号切换单元512切换工作模式，以将来自第一处理器511的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523。

本实施例中，第一控制模块和第二控制模块互为备份，互相监督，以在其中一个控制模块失效时，由另一个控制模块接管工作，实现了系统的冗余备份。

在一个实施例中，第二控制模块52与第一控制模块51进行多种形式的通信，例如，第二控制模块52中的第二处理器521通过CAN总线、串行总线和并行总线中的多种与第一控制模块51中的第一处理器511进行通信。如图2所示，第二处理器521可通过CAN总线541和串行总线542与第一处理器511进行通信，以实现信息的交互，从而不仅能够保证系统的控制不出现紊乱，而且相较于单根传输线，降低了安全隐患，提高了系统的控制可靠性。

在一个实施例中，如图2所示，第一控制模块51还包括：第一CAN网络单元514，第一处理器511通过第一CAN网络单元514与车辆CAN总线60电连接；第二控制模块52还包括：第二CAN网络单元524，第二处理器521通过第二CAN网络单元524与车辆CAN总线60电连接。即，第一控制模块51和第二控制模块52具有各自独立的CAN网络，可以独立收、发CAN总线信号。

具体地，当第一CAN网络单元514和第二CAN网络单元524均未发生失效时，第一CAN网络单元514和第二CAN网络单元524同时接收车辆CAN总线60上的信息，并分别传递给第一处理器511和第二处理器521。同时，第二处理器521将第二控制模块52的相关信息通过CAN总线541传递给第一处理器511，第一处理器511整合信息后，通过第一CAN网络单元514将驻车控制模块50的信息反馈至车辆CAN总线60上。当第一CAN网络单元514失效时，第一处理器511将失效信号发送给第二处理器521，第二处理器521根据第二CAN网络单元524接收到的信息输出控制信号给第一处理器511和第二控制信号切换单元522，以通过第一控制信号切换单元512和第二控制信号切换单元522实现驻车或解除驻车。同时，第一处理器511将第一控制模块51的相关信息发送给第二处理器521，第二处理器521整合信息后，通过第二CAN网络单元524将驻车控制模块50的信息反馈至车辆CAN总线60上。同样的，当第二CAN网络单元524失效时，处理方式与第一CAN网络单元514失效时的相同，这里就不再赘述。

本实施例中，第一控制模块和第二控制模块通过两个独立的CAN网络单元进行CAN总线信号的收、发，从而在一个CAN网络单元失效时，由另一个CAN网络单元接管工作，实现了系统的冗余备份。

在一个实施例中，如图2所示，第一控制模块51还包括：第一存储单元515，第一存储单元515与第一处理器511电连接；第二控制模块52还包括：第二存储单元525，第二存储单元525与第二处理器521电连接。即，第一控制模块51和第二控制模块52具有各自独立的信息存储单元，以实现信息的独立存储。

具体地，当第一存储单元515未失效时，第一存储单元515与第一处理器511实时通信，以存储系统信息；当第二存储单元525未失效时，第二存储单元525与第二处理器521实时通信，以存储系统信息。

在一个实施例中，如图3所示，具有冗余备份功能的汽车驻车系统还包括：驻车开关70，驻车开关70与第一处理器511和第二处理器521分别电连接。进一步地，信号处理模块53可包括驻车开关信号处理单元533，驻车开关信号处理单元533与驻车开关70通过物理硬线连接，用于接收和处理来自驻车开关70的信号，并传递给第一处理器511和第二处理器521，第一处理器511和第二处理器521根据驻车开关信号可以判断驾驶员的驻车请求，进而确定是否执行驻车或解除驻车。

具体地，驻车开关70为驻车的控制开关，通过促动驻车开关70可以实现驻车或解除驻车。例如，通常情况下，向上拉起驻车开关70可以实现驻车，向下按下驻车开关70可以解除驻车。其中，如果驻车开关信号处理单元533失效，驻车控制模块50可以通过接收车辆CAN总线60上的信息实现驻车或解除驻车，从而实现了系统的冗余备份。

在一个实施例中，如图3所示，具有冗余备份功能的汽车驻车系统还包括：点火开关80，点火开关80与车载电源90、第一处理器511和第二处理器521分别电连接。其中，车载电源90为供电元件，为驻车控制模块50、驻车执行模块40提供低压直流电(如12V、24V等)，车载电源90与点火开关80通过物理硬线连接。进一步地，根据实际车辆的设计情况，车载电源90的数量不限于1个，为保证系统供电的可靠性，最佳方案是使用独立的两个车载电源90分别为系统供电。

在一个实施例中，如图3所示，第一控制模块51还包括：第一供电单元516，第一供电单元516与车载电源90、点火开关70、第一处理器511、第一CAN网络单元514、第一存储单元515和坡度采集模块20分别电连接；第二控制模块52还包括：第二供电单元526，第二供电单元526与车载电源90、点火开关70、第二处理器521、第二CAN网络单元524、第二存储单元525和坡度采集模块20分别电连接。车载电源90还与第一电机控制单元513电连接，同时，车载电源90还与第二电机控制单元523电连接。

具体而言，第一控制模块51和第二控制模块52具有各自独立的供电单元，两个供电单元分别由车载电源90供电，通过独立的两路电源线输入。其中，第一供电单元516用于给坡度采集模块20、第一处理器511、第一CAN网络单元514和第一存储单元515供电；第二供电单元526用于给坡度采集模块20、第二处理器521、第二CAN网络单元524和第二存储单元525供电。第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别由车载电源90独立供电，具有独立的两路电源线输入。

点火开关80与第一供电单元516、第一处理器511、第二供电单元526和第二处理器521通过物理硬线连接，在车载电源90供电正常的情况下，当车辆点火时，点火开关80闭合，第一供电单元516和第二供电单元526接收到来自车载电源90的电压信号，第一供电单元516开始给第一处理器511供电，第二供电单元526开始给第二处理器521供电，同时第一处理器511和第二处理器521接收到来自车载电源90的电压信号，第一处理器511和第二处理器521处于工作状态，即驻车控制模块50处于工作状态；当车辆熄火时，点火开关80断开，第一供电单元516、第一处理器511、第二供电单元526和第二处理器521均接收不到来自车载电源90的电压信号，此时第一供电单元516将延时一段时间停止给第一处理器511供电，同时第二供电单元526延时相同的时间停止给第二处理器521供电，驻车控制模块50处于休眠状态。

除上述示例外，在驻车控制模块50处于休眠状态时，还可以通过促动驻车开关70产生驻车开关信号，进而根据驻车开关信号唤醒驻车控制模块50。具体地，在驻车开关70被促动后，驻车开关信号处理单元533将接收和处理来自驻车开关70的信号，并传递给第一供电单元516、第一处理器511、第二供电单元526和第二处理器521，此时第一供电单元516开始给第一处理器511供电，第二供电单元526开始给第二处理器521供电，第一处理器511和第二处理器521处于工作状态，即驻车控制模块50处于工作状态。

另外，由于第一控制模块51和第二控制模块52具有各自独立的供电单元，所以当一个控制模块供电出现问题时，可通过另一个控制模块接管工作。具体来说，当第一供电单元516发生失效时，第二控制信号切换单元522会切换工作模式，以将来自第二处理器521的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别驱动第一驻车执行器41和第二驻车执行器42工作，以进行驻车或解除驻车；当第二供电单元526发生失效时，第一控制信号切换单元512会切换工作模式，以将来自第一处理器511的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别驱动第一驻车执行器41和第二驻车执行器42工作，以进行驻车或解除驻车。由此，实现了系统的冗余备份。

为使本领域技术人员更清楚地了解本实用新型，下面结合图3来详细描述具有冗余备份功能的汽车驻车系统是如何实现正常驻车或解除驻车。

参考图3所示，当驻车控制模块50未发生失效且车辆CAN总线60上的CAN总线信号正常时，第一处理器511接收来自信号处理模块53和第一CAN网络单元514的触发信号，并在第一处理器511判断出触发信号符合预设条件后，输出控制信号给第一控制信号切换单元512，第一控制信号切换单元512将控制信号传递给第一电机控制单元513，第一电机控制单元513根据该控制信号控制第一驻车执行器41工作；同时，第二处理器521接收来自信号处理模块53和第二CAN网络单元524的触发信号，并在第二处理器521判断出触发信号符合预设条件后，输出控制信号给第二控制信号切换单元522，第二控制信号切换单元522将控制信号传递给第二电机控制单元523，第二电机控制单元523根据该控制信号控制第二驻车执行器42工作。其中，通过促动驻车开关70和P档按键31均可以生成信号处理模块53的触发信号。

当第一处理器511、第一存储单元515、第一供电单元516和第一处理器511与第一电机控制单元513之间的通信线路任意一处或多处发生失效时，第二控制信号切换单元522会切换工作模式，以将来自第二处理器521的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别驱动第一驻车执行器41和第二驻车执行器42工作，同时第一控制信号切换单元512会自动截止所有通信。

当第二处理器521、第二存储单元525、第二供电单元526和第二处理器521与第二电机控制单元523之间的通信线路任意一处或多处发生失效时，第一控制信号切换单元512会切换工作模式，以将来自第一处理器511的控制信号同时传递给第一电机控制单元513和第二电机控制单元523，第一电机控制单元513和第二电机控制单元523分别驱动第一驻车执行器41和第二驻车执行器42工作，同时第二控制信号切换单元522会自动截止所有通信。

当第一处理器511无法接收到来自第一CAN网络单元514的CAN信号，且第二处理器521无法接收到来自第二CAN网络单元524的CAN信号时，第一处理器511和第二处理器521会分别接收来自转速传感器信号处理单元531和坡度采集模块20的车速信息和坡度信息，并根据车速信息和坡度信息判断车辆的运行状态，此时通过促动驻车开关70或者P档按键31均可以使车辆正常驻车或解除驻车。其中，若判断出车辆处于静止状态，则通过车辆熄火(点火开关80断开)也可以使车辆驻车。

当第一处理器511和第二处理器521与转速传感器信号处理单元531、坡度采集模块20和P档按键31中的一个或多个出现通信失效时，第一处理器511和第二处理器521可以接收来自车辆CAN总线60的CAN总线信号，此时通过促动驻车开关70可以使得车辆驻车或解除驻车。

当第一处理器511和第二处理器521与驻车开关信号处理单元533出现通信失效时，通过促动P档按键31可以使得车辆驻车或解除驻车，或者通过车辆熄火使车辆驻车。

当第一处理器511和第二处理器521与车辆CAN总线60、驻车开关信号处理单元533和P档按键信号处理单元53同时出现通信失效时，通过车辆熄火可使得车辆驻车。

上述的具有冗余备份功能的汽车驻车系统，其控制模块组成单元互为备份，当任意单点失效时，仍能保证系统正常运行，同时增加外部输入如转速传感器和P档按键，这样即使出现整车CAN网络瘫痪的情况，也可以通过挂入P档、促动驻车开关和车辆熄火实现驻车，具有系统级别的安全冗余备份，整车只需安装该系统就可以满足相关法规要求。

另外，整个系统设计从驾驶员的操作习惯出发，在系统任意一点发生失效时，驾驶员仍可以按照正常的操作习惯实现驻车或解除驻车。例如，当车辆静止在平地上时，驾驶员正常的操作是拉起驻车开关70约1s，以实现驻车，如果此时车辆CAN总线60发生失效，若驻车系统没有转速传感器11，那么驻车控制模块50将无法判定车辆的运动状态，出于安全考虑，驾驶员必须长时间拉起驻车开关70才可以实现驻车，目的是为了给驾驶员一个确认驻车的时间。若驻车系统有转速传感器11，那么驻车控制模块50可以判定车辆的运动状态，使得驾驶员依然可以拉起驻车开关70约1s实现驻车。由此，在不改变驾驶员操作习惯的情况下，依然可以实现驻车，对于其它情况，同样可以实现，具体这里就不再举例说明。

在一个实施例中，还提供了一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统的失效处理方法，其中，具有冗余备份功能的汽车驻车系统可参考前述，这里就不再赘述，失效处理方法包括：

当第一处理器、第一供电单元、第一存储单元和第一处理器与第一电机控制单元之间的通信线路中的任意一处或多处发生失效时，第二控制信号切换单元将根据第二处理器输出的控制信号，通过第一电机控制单元和第二电机控制单元对车辆进行驻车或解除驻车；

当第二处理器、第二供电单元、第二存储单元和第二处理器与第二电机控制单元之间的通信线路中的任意一处或多处发生失效时，第一控制信号切换单元将根据第一处理器输出的控制信号，通过第一电机控制单元和第二电机控制单元对车辆进行驻车或解除驻车；

当第一处理器和第二处理器均未接收到来自车辆CAN网络的CAN总线信号时，第一处理器和第二处理器分别根据来自车速采集模块、坡度采集模块、P档模块、驻车开关和点火开关的转速信息、坡度信息、P档信号、驻车开关信号和点火开关信号输出控制信号至对应的第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元，第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元分别根据控制信号，通过第一电机控制单元和第二电机控制单元对车辆进行驻车或解除驻车；

当第一处理器和第二处理器与车速采集模块、坡度采集模块和P档模块中的任意一个或多个发生通信失效时，第一处理器和第二处理器分别根据CAN总线信号和驻车开关信号输出控制信号至对应的第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元，第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元分别根据控制信号，通过第一电机控制单元和第二电机控制单元对车辆进行驻车或解除驻车；

当第一处理器和第二处理器与驻车开关发生通信失效时，第一处理器和第二处理器分别根据CAN总线信号、P档信号和点火开关信号输出控制信号至对应的第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元，第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元分别根据控制信号，通过第一电机控制单元和第二电机控制单元对车辆进行驻车或解除驻车；

当第一处理器和第二处理器与车辆CAN总线、P档模块和驻车开关均发生通信失效时，第一处理器和第二处理器分别根据点火开关信号输出控制信号至对应的第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元，第一控制信号切换单元和第二控制信号切换单元分别根据控制信号，通过第一电机控制单元和第二电机控制单元对车辆进行驻车或解除驻车。

关于具有冗余备份功能的汽车驻车系统的失效处理方法也可以参考前述，这里就不再赘述。

本实施例的具有冗余备份功能的汽车驻车系统的失效处理方法，能够实现系统级别的冗余备份，在系统任意一点失效时，均可以保证车辆能够正常驻车或解除驻车，满足法规要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统论文和设计

一种具有冗余备份功能的汽车驻车系统论文和设计-陈箭

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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