[發明專利]一種分布式車載安全計算機系統

在審

• 申請號: 202011267117.8
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112395236A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 羅顯光;孫俊勇;許晉榮;曾軍;陳建林;劉宏達;杜求茂
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: G06F15/16
• 分類號: G06F15/16;G06F15/173;G06F11/30;G06F11/07;G06F16/27
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李美麗

1.一種分布式車載安全計算機系統，其特征在于，包括結構和功能完全相同的二取二結構的兩套安全計算機，兩套安全計算機之間通過主備切換板相連，且兩套安全計算機之間通過通信總線實現數據同步；其中，

主備切換板用于根據兩套安全計算機的工作數據和設定的邏輯，控制兩套安全計算機中的一套工作在主系狀態而另一套工作在備系狀態，或者控制兩套安全計算機中的兩套均工作在備系狀態；其中，工作在主系狀態是指安全計算機用于對外接收和輸出數據，工作在備系狀態是指安全計算機僅用于對外接收數據而不用于對外輸出數據。

2.如權利要求1所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，兩套安全計算機之間的數據同步規則包括：

兩套安全計算機之間互相發送心跳幀，若處于備系狀態的安全計算機判斷自身的數據狀態不同于處于主系狀態的安全計算機的數據狀態，則處于備系狀態的安全計算機發送同步請求幀至處于主系狀態的安全計算機，處于主系狀態的安全計算機接收到同步請求幀后即發送同步數據至處于備系狀態的安全計算機。

3.如權利要求1或2所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，每一套安全計算機均包括兩塊主控板、一塊表決板、至少一塊IO板和若干通信板；

針對單套安全計算機，兩主控板相連以用于實現單機內的數據同步，主控板、IO板、通信板均與表決板相連，表決板與主備切換板相連；兩套安全計算機的表決板之間通過通信總線相連。

4.如權利要求3所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，對于工作在主系狀態的安全計算機，兩主控板在進行同步數據比較之后并判斷兩主控板的同步數據一致的情況下，兩主控板的同步數據通過表決板輸出至工作在備系狀態的安全計算機。

5.如權利要求3所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，對于工作在備系狀態的安全計算機，判斷兩主控板接收到的數據一致的情況下，兩主控板才進行數據同步。

6.如權利要求1所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，主備切換板控制安全計算機工作在主系狀態或備系狀態的邏輯包括：主備切換板在接收到兩套安全計算機在上電后發送的電平信號后，根據獲得的兩套安全計算機發送的電平信號的先后順序，鎖定先發送電平信號的安全計算機的工作狀態為主系狀態，鎖定后發送電平信號的安全計算機的工作狀態為備系狀態；兩套安全計算機通過從主備切換板回采的信號確定自身的工作狀態。

7.如權利要求1所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，主備切換板控制安全計算機工作在主系狀態或備系狀態的邏輯包括：當處于主系狀態的安全計算機出現故障并停止向主備切換板發送電平信號時，主備切換板將原本處于主系狀態的安全計算機的工作狀態鎖定為備系狀態，并將原本處于備系狀態的安全計算機的工作狀態鎖定為主系狀態；兩套安全計算機通過從主備切換板回采的信號確定自身的工作狀態。

8.如權利要求7所述的分布式車載安全計算機系統，其特征在于，安全計算機：用于在接收到主備切換板發送的高電平信號時，工作在主系狀態；用于在接收到主備切換板發送的低電平信號時，工作在備系狀態；

主備切換板控制安全計算機工作在主系狀態或備系狀態的邏輯還包括：

若原本處于備系狀態的安全計算機回采到主備切換板發送的高電平信號，且兩套安全計算機之間的數據同步，則原本處于備系狀態的安全計算機切換至主系狀態，原本處于主系狀態的安全計算機切換至備系狀態；

若原本處于備系狀態的安全計算機回采到主備切換板發送的高電平信號，但兩套安全計算機之間的數據不同步，則兩套安全計算機均進入備系狀態；

若兩套安全計算機均出現故障，則兩套安全計算機均進入備系狀態。