[發明專利]用于獨立傳感器信號的受保護傳輸的系統和方法

有效

• 申請號: 201510510048.1
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN105373111B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: D.漢默施密特
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王洪斌;胡莉莉

本發明涉及獨立傳感器信號的受保護傳輸。一種具有共用通信接口的傳感器系統，所述共用通信接口傳輸來自多個傳感器的具有獨立信道保護數據的傳感器信號。在一些實施例中，傳感器信號具有多個傳感器，所述多個傳感器獨立地生成與所感測的量相對應的傳感器信號。多個信道保護元件分別接收傳感器信號之一并將信道保護數據引入接收到的傳感器信號以生成信道受保護傳感器（CPS）信號。共用通信接口從所述信道保護元件中的一個或多個接收CPS信號，并根據一個或多個通信協議將CPS信號選擇性地提供到傳輸線上。通過在共用通信接口的上游將信道保護數據引入傳感器信號，能夠使用相同的通信接口來傳輸來自多個獨立傳感器的信道受保護傳感器信號。

背景技術

近年來，計算機系統已越來越多地用作在功能安全應用中使機器（例如汽車、工業機器等）更加安全的手段。功能安全應用目的在于通過降低不期望的事件的概率來最小化對人的傷害。通常，功能安全應用通過在汽車和工業應用中提供對安全關鍵（safety-critical）應用的實時控制來這么做。例如，當今的汽車具有多種多樣的功能安全系統，范圍從氣囊展開系統到具有事故預測和避免能力的高級駕駛員輔助系統（ADAS）。

附圖說明

圖1是傳感器系統的一些實施例的框圖，所述傳感器系統被配置成在共用通信接口上游將信道保護數據單獨引入到獨立傳感器信號中。

圖2是傳感器系統的一些實施例的框圖，所述傳感器系統具有信道保護元件，所述信道保護元件包括被配置成向獨立傳感器信號提供信道保護數據的多個信道保護機構。

圖3至圖5是傳感器系統的一些附加實施例的框圖，所述傳感器系統被配置成使用獨立傳感器信號來提供功能安全。

圖6是通過向獨立傳感器信號引入信道保護數據來提供功能安全的方法的一些實施例的流程圖。

具體實施方式

現在參考附圖來描述所要求保護的主題，其中同樣的附圖標記自始至終用于指的是同樣的元素。在以下描述中，出于說明的目的，闡述了許多特定的細節以便提供對所要求保護的主題的全面理解。然而，可能明顯的是，沒有這些特定的細節也能夠實踐所要求保護的主題。

安全關鍵系統通常包括被配置成測量物理量（即，刺激）的傳感器。傳感器可以被配置成向電子控制單元（ECU）提供與所測量的刺激相對應的數據。基于接收到的數據，ECU能夠監視系統的操作，并且在危險情形的情況下通過向致動器提供控制信號來采取動作。例如，如果第一汽車的自動暫停系統確定與另一汽車的距離過小，則該自動暫停系統將會生成控制信號，所述控制信號操作致動器以施行第一車輛的暫停。

如果安全關鍵系統未能恰當地執行其預期的功能，則該系統有可能造成用戶人身傷害。例如，安全關鍵系統的這樣的失敗能夠由多種原因引起，比如隨機硬件故障（例如，短路）、通信協議錯誤或傳輸線錯誤。通過最小化失敗的概率能夠降低與安全關鍵系統相關聯的風險。一種最小化安全關鍵系統中失敗概率的方式是通過使用多個獨立的傳感器來檢測物理量。所述獨立的傳感器能夠獨立地向ECU傳輸傳感器信號，所述ECU能夠比較傳感器信號以確保傳感器在恰當地工作。

在這樣的冗余系統中，使用獨立的通信接口從每個獨立的傳感器向ECU提供數據。然而已認識到，獨立通信接口的使用具有許多缺點。例如，獨立通信接口昂貴并且能夠給汽車增加大量的重量，因為這樣的傳感器系統使用兩個發射機、兩個接收機以及兩倍數目的傳輸線（例如，導線）。另外，兩個獨立封裝的傳感器的使用利用了更多物理空間，造成了測量點之間的物理距離，該物理距離能夠導致測量的差異。測量的差異對于為了檢測傳感器故障而在傳感器信號之間實施的比較而言需要增加的容限。