一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块的制作方法

本发明涉及通讯模块，具体为一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块。

背景技术：

1、安全气囊点火控制芯片是一种用于控制车辆安全气囊系统的集成电路芯片。它通常包括传感器接口、微处理器、存储器和输出驱动器功能模块，用于接收车辆碰撞传感器的信号，并在发生碰撞时控制安全气囊的点火。安全气囊点火控制芯片具有高度精确的碰撞检测和快速响应的特性，以确保在车辆发生碰撞时能够及时、准确地点火安全气囊，保护驾驶员和乘客免受碰撞伤害。这些芯片还通常具有自诊断功能，能够监测自身的工作状态并报告故障，以确保安全气囊系统的可靠性和稳定性。

2、通讯模块是安全气囊点火控制芯片中的一个重要组成部分，它用于与车辆的其他系统进行通讯。通讯模块通常采用can总线和lin总线通讯协议，以便与车辆的其他电子控制单元进行数据交换。通过通讯模块，安全气囊点火控制芯片可以接收来自车辆传感器和控制单元的数据，并向其他系统发送指令。这样可以确保安全气囊系统能够及时、准确地响应车辆发生的碰撞事件，以保护驾驶员和乘客的安全。通讯模块还可以具有故障诊断功能，能够监测通讯线路的状态并报告故障，以确保安全气囊系统的可靠性和稳定性。

3、传统系统中，如果通讯模块发生故障，整个系统会失效，同时安全气囊的激活对时间要求极为严格，一旦产生故障容易导致时间延迟。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，解决了通讯模块发生故障产生延迟影响安全气囊使用安全性的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，包括智能化预判模组和冗余设计模组，所述智能化预判模组包括传感器层，所述传感器层连接数据采集单元，所述数据采集单元连接输入通讯接口，所述输入通讯接口连接处理单元，所述处理单元连接机器学习模型，所述机器学习模型连接决策和执行单元，所述冗余设计模组包括备份通讯模块和主通讯模块，所述决策和执行单元连接至备份通讯模块和主通讯模块，所述主通讯模块连接监控单元，所述监控单元连接电源管理系统，所述备份通讯模块和主通讯模块连接至输出通讯接口，所述主通讯模块连接至备份通讯模块。

5、优选的，所述传感器层包括加速度计、陀螺仪压力传感器、雷达传感器、摄像头和gps模块，所述数据采集单元包括模拟数字转换器、信号处理器和数据缓存层，所述处理单元包括微处理器、内存层和存储设备。

6、优选的，所述机器学习模型包括预训练模型和在线学习系统。

7、优选的，所述决策和执行单元包括逻辑控制器和触发器。

8、优选的，所述主通讯模块包括主处理器、主存储器和主通讯接口。

9、优选的，所述备份通讯模块包括备份处理器、备份存储器和备份通讯接口，所述监控单元包括状态监控传感器和故障检测逻辑，所述电源管理系统包括电源监控传感器、电源切换逻辑和电池管理系统。

10、一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块智能化预判模组实现算法，具体包括以下步骤：

11、s1.数据收集

12、从车辆的传感器收集历史碰撞数据，收集数据包括车辆速度、碰撞力度、车辆角度、乘客状态；

13、s2.数据预处理

14、清洗数据，移除异常值和不完整的记录，归一化和标准化数据，确保不同特征的数据在相同的尺度上；

15、s3.特征选择

16、确定哪些特征对于预测气囊是否应该被激活最为重要，通过相关性分析和其他特征选择技术来实现；

17、s4.模型选择

18、选择合适的机器学习模型，如决策树、随机森林、神经网络，考虑模型的复杂性、预测性能和实时性能；

19、s5.训练模型

20、使用历史数据训练选定的机器学习模型，进行交叉验证以评估模型的泛化能力；

21、s6.模型评估

22、使用测试集评估模型的预测准确性，考虑使用精确度、召回率评价指标；

23、s7.模型部署

24、将训练好的模型部署到车辆的处理单元中，确保模型能够实时接收传感器数据并做出预测；

25、s8.实时预测

26、模型实时接收传感器数据，预测是否需要激活气囊，在必要时，触发决策和执行单元激活气囊。

27、一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块冗余设计模组实现算法，具体包括以下步骤：

28、s1.系统初始化

29、启动时，主通讯模块和备份通讯模块都进行自检和初始化；

30、s2.监控状态

31、监控单元实时检测主模块的工作状态和健康状况，检测电源状态和通讯接口的连接情况；

32、s3.故障检测

33、故障检测逻辑定期和实时检查主模块是否存在故障，故障包括硬件故障、软件异常、通讯中断；

34、s4.故障响应

35、一旦检测到故障，立即通知电源管理系统和备份模块，启动电源切换逻辑，确保备份模块获得稳定的电源；

36、s5.切换到备份模式

37、通过预先配置的程序和协议，将主模块的职责切换到备份模块，确保通讯接口和处理器能够无缝接管任务；

38、s6.恢复主模块

39、一旦主模块的问题被解决，重新进行自检和初始化，在确保主模块稳定后，可以选择再次切换回主模块。

40、工作原理：传感器层用于实时监测车辆状态和乘客活动，数据采集单元负责从传感器层收集数据，并进行初步的过滤和预处理，输入通讯接口和输出通讯接口进行数据交换，处理单元负责执行复杂的算法和决策逻辑，机器学习模型用于分析数据并预判潜在的碰撞，决策和执行单元控制气囊点火的触发器，主通讯模块负责处理正常情况下的通讯任务，备份通讯模块在主模块失败时接管通讯任务，监控单元不断检测主通讯模块的状态，并在故障时切换到备份模块，电源管理系统确保在主模块故障时，备份模块能够被及时激活。

41、(三)有益效果

42、本发明提供了一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块。具备以下有益效果：

43、1、本发明提供了一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，冗余备份机制通过引入备份模块，确保主模块失效时仍能保持系统运行，从而克服了单点故障的问题，冗余备份机制可以减少因故障导致的延迟，确保在发生碰撞的瞬间能够及时做出判断和响应。

44、2、本发明提供了一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，冗余系统可以提供更多信息用于故障诊断，有助于快速定位问题，此外，备份模块的存在使得主模块可以在不影响车辆运行的情况下进行恢复和重启。

技术特征：

1.一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，包括智能化预判模组(1)和冗余设计模组(2)，其特征在于：所述智能化预判模组(1)包括传感器层(3)，所述传感器层(3)连接数据采集单元(4)，所述数据采集单元(4)连接输入通讯接口(5)，所述输入通讯接口(5)连接处理单元(6)，所述处理单元(6)连接机器学习模型(7)，所述机器学习模型(7)连接决策和执行单元(8)，所述冗余设计模组(2)包括备份通讯模块(9)和主通讯模块(11)，所述决策和执行单元(8)连接至备份通讯模块(9)和主通讯模块(11)，所述主通讯模块(11)连接监控单元(12)，所述监控单元(12)连接电源管理系统(13)，所述备份通讯模块(9)和主通讯模块(11)连接至输出通讯接口(10)，所述主通讯模块(11)连接至备份通讯模块(9)。

2.根据权利要求1所述的一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，其特征在于：所述传感器层(3)包括加速度计(14)、陀螺仪(15)压力传感器(16)、雷达传感器(17)、摄像头(18)和gps模块(19)，所述数据采集单元(4)包括模拟数字转换器(20)、信号处理器(21)和数据缓存层(22)，所述处理单元(6)包括微处理器(23)、内存层(24)和存储设备(25)。

3.根据权利要求1所述的一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，其特征在于：所述机器学习模型(7)包括预训练模型(26)和在线学习系统(27)。

4.根据权利要求1所述的一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，其特征在于：所述决策和执行单元(8)包括逻辑控制器(28)和触发器(29)。

5.根据权利要求1所述的一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，其特征在于：所述主通讯模块(11)包括主处理器(30)、主存储器(31)和主通讯接口(32)。

6.根据权利要求1所述的一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，其特征在于：所述备份通讯模块(9)包括备份处理器(33)、备份存储器(34)和备份通讯接口(35)，所述监控单元(12)包括状态监控传感器(36)和故障检测逻辑(37)，所述电源管理系统(13)包括电源监控传感器(38)、电源切换逻辑(38)和电池管理系统(40)。

7.一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块智能化预判模组实现算法，其特征在于，具体包括以下步骤：

8.一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块冗余设计模组实现算法，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种安全气囊点火控制芯片的通讯模块，涉及通讯模块技术领域。该通讯模块，包括智能化预判模组和冗余设计模组，所述智能化预判模组包括传感器层，所述传感器层连接数据采集单元，所述数据采集单元连接输入通讯接口，所述输入通讯接口连接处理单元，所述处理单元连接机器学习模型，所述机器学习模型连接决策和执行单元，所述冗余设计模组包括备份通讯模块和主通讯模块，所述决策和执行单元连接至备份通讯模块和主通讯模块，所述主通讯模块连接监控单元，所述监控单元连接电源管理系统。通过具备高可靠性的冗余备份机制，确保安全气囊点火控制芯片的通讯模块在关键时刻能够做出快速、准确的预判。

技术研发人员：吴志永,何锦,李叶森,韩世全,汤炜
受保护的技术使用者：杭州晋旗电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16