Устройство и способ определения значения двоичного элемента данных, выдаваемого избыточно и характеризующего параметр системы
Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в управлении избыточностью двоичных элементов данных. Устройство определения значения двоичного элемента данных (IB), выдаваемого избыточно двумя отдельными средствами определения и характеризующего параметр системы, при этом указанный двоичный элемент данных соответствует первому или второму значению, если указанный параметр входит в первый диапазон (диапазон 0) или второй диапазон (диапазон 1) значений, при этом указанные первый и второй диапазоны значений разделены переходным диапазоном (диапазон 3) значений, в котором происходят переходы значения двоичного элемента данных (IB1, IB2), соответственно передаваемого указанными средствами определения, отличающееся тем, что содержит средства принятия решения, содержащие блок состояний, выполненный с возможностью, когда одно из указанных средств определения выдает двоичный элемент данных (IB1, IB2), не содержащий перехода значения по причине неисправности, применять соответственно указанное первое или второе заранее определенное значение, выдаваемое другим средством определения, работающим исправно, когда указанный параметр входит в указанные первый или второй диапазон значений. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.
Объектами настоящего изобретения являются устройство и способ определения значения двоичного элемента данных, выдаваемого избыточно и характеризующего параметр системы.
Если необходимо определить значение двоичного элемента данных, характеризующего параметр системы, например положение «нажатия» или «освобождения» педали, можно прибегнуть к элементу определения, такому как датчик измерения типа «все или ничего», который показывает состояние системы.
Двоичный элемент данных в данном случае характеризует состояние системы. В таком случае неисправность датчика или схемы считывания показаний этого датчика может привести к потере любой двоичной данной или к выдаче ошибочного двоичного элемента данных.
Добавление второго независимого элемента определения, например второго аналогичного датчика, в случае неисправности одного элемента определения обеспечивает передачу правильных двоичных данных вторым элементом определения.
Вместе с тем, если два двоичных элемента данных, передаваемых соответственно двумя элементами определения, противоречат друг другу, то невозможно понять, какой из этих двоичных элементов данных является правильным. Это может произойти, например, если один из элементов определения является неисправным и передает постоянный двоичный элемент данных.
Добавление третьего элемента определения, например третьего датчика, могло бы помочь разрешить это противоречие. Однако добавление третьего элемента определения приводит к чрезмерному удорожанию по сравнению с решением с двумя элементами определения.
Существуют системы, управляющие избыточностью двоичного элемента данных, передаваемого двумя элементами определения.
В документе US 5016587 предложено использовать корреляцию во времени, позволяющую обнаружить несоответствия и идентифицировать неисправный датчик после осуществления сложных и дорогостоящих видов обработки.
Задачей настоящего изобретения является создание простого и недорого устройства и способа определения значения двоичного элемента данных, обеспечивающих правильное определение двоичного элемента данных, характеризующего параметр системы.
В связи с этим объектом настоящего изобретения является устройство определения значения двоичного элемента данных, выдаваемого избыточно и характеризующего параметр системы. Указанный двоичный элемент данных соответствует первому или второму значению, если указанный параметр входит в первый или второй диапазон значений. Указанные первый и второй диапазоны значений разделены переходным диапазоном значений, в котором происходят переходы значения двоичного элемента данных, соответственно передаваемого указанными средствами определения. Устройство содержит средства принятия решения, содержащие блок состояний, выполненный с возможностью, когда одно из указанных средств определения выдает двоичный элемент данных, не содержащий перехода значения по причине неисправности, применять соответственно указанное первое или второе заранее определенное значение, выдаваемое другим средством определения, работающим исправно, когда указанный параметр входит в указанные первый или второй диапазон значений.
Таким образом, если одно из средств определения неисправно или, иначе говоря, если передаваемый им двоичный элемент данных не содержит перехода, правильное определение двоичного элемента данных, характеризующего параметр системы, продолжается, благодаря переходам элемента определения, работающего исправно.
Кроме того, такое устройство стоит недорого и является несложным.
Предпочтительно указанные средства принятия решения выполнены с возможностью применения указанного первого значения для указанного двоичного элемента данных, если указанные средства определения работают исправно и выдают указанное первое значение, когда указанный параметр входит в указанный первый диапазон значений, и с возможностью применения указанного второго значения для указанного двоичного элемента данных, если указанные средства определения работают исправно и выдают указанное второе значение, когда указанный параметр входит в указанный второй диапазон значений.
Таким образом, если оба средства определения работают исправно, за пределами переходного диапазона для характеризуемого параметра двоичный элемент данных определяется правильно.
В первом варианте выполнения указанные средства принятия решения содержат блок двух состояний - первого состояния и второго состояния, соответствующих соответственно двоичному элементу данных, равному указанному первому и указанному второму значениям. Указанный блок двух состояний выполнен с возможностью осуществления изменения состояния от первого состояния к второму состоянию, если имеет место переход от указанного первого значения к второму значению для указанного двоичного элемента данных, выдаваемого одним из указанных средств определения, и с возможностью изменения состояния от второго состояния к первому состоянию, если имеет место переход от указанного второго значения к указанному первому значению для указанного двоичного элемента данных, выдаваемого одним из указанных средств определения.
Такой блок двух состояний позволяет выдавать правильный двоичный элемент данных, даже если одно из двух средств определения работает неисправно, и передает двоичный элемент данных, не содержащий перехода.
Предпочтительно устройство дополнительно содержит средства инициализации, выполненные с возможностью инициализации указанного блока состояний в одно заранее определенное состояние из указанных первого и второго состояний.
Таким образом, становится возможным получать привилегированное состояние по умолчанию.
В другом варианте выполнения указанные средства принятия решения содержат блок шести состояний - трех первых состояний и трех вторых состояний, соответствующих соответственно указанному двоичному элементу данных, равному указанному первому значению и указанному второму значению, выполненный с возможностью осуществления изменения состояния в зависимости от пар значений указанного двоичного элемента данных, передаваемых указанными средствами передачи.
Такой блок состояний работает на уровне состояний и содержит программные и аппаратные средства реализации.
Предпочтительно устройство дополнительно содержит средства инициализации, выполненные с возможностью инициализации указанного блока состояний в заранее определенное состояние.
В варианте выполнения указанный блок шести состояний содержит дополнительное состояние инициализации, соответствующее указанному первому значению или указанному второму значению.
Предпочтительно состояние характеризуется тремя двоичными элементами, при этом первый двоичный элемент равен указанному двоичному элементу данных, определенному средствами принятия решения, второй двоичный элемент равен значению двоичного элемента данных, переданному одним из указанных средств определения, и третий двоичный элемент равен значению двоичного элемента данных, переданному другим средством определения.
Предпочтительно в случае указанного блока шести состояний, содержащего дополнительное состояние инициализации, дополнительное состояние инициализации характеризуется первым двоичным элементом, равным указанному первому значению, а второй и третий двоичные элементы равны указанному второму значению, или первым двоичным элементом, равным указанному второму значению, а второй и третий двоичные элементы равны указанному первому значению.
В предпочтительном варианте выполнения указанный двоичный элемент данных кодируется на машинном языке на одном бите, при этом указанный бит характеризует указанное первое значение, если он равен нулю, и указанное второе значение, если он равен единице.
Такое выполнение является простым и недорогим.
Например, двоичный элемент данных характеризует положение тормозной педали автомобиля и выдается избыточно двумя датчиками положения тормозной педали.
Другим объектом настоящего изобретения является способ определения значения двоичного элемента данных, выдаваемого избыточно двумя отдельными средствами определения и характеризующего параметр системы. Указанный двоичный элемент данных соответствует первому или второму значению, если указанный параметр соответственно входит в первый или во второй диапазон значений, при этом указанные первый и второй диапазоны значений разделены переходным диапазоном значений, в котором происходят переходы значений двоичного элемента данных, соответственно передаваемых указанными средствами определения. При этом используют блок состояний и, если одно из указанных средств определения выдает двоичный элемент данных, не содержащий перехода значения по причине неисправности, применяют соответственно заранее определенное указанное первое или второе значение, выдаваемое другим средством определения, работающим исправно, если указанный параметр входит в указанный первый или второй диапазон значений.
Другие задачи, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания нескольких не ограничительных примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - устройство в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 - значение двоичного элемента данных, поступающее от средств определения и выдаваемое средствами принятия решения, работающими нормально, в зависимости от диапазонов значений параметра, которые они характеризуют, согласно отличительному признаку настоящего изобретения;
Фиг.3 - блок двух состояний средств принятия решения устройства согласно отличительному признаку изобретения;
Фиг.4 - блок шести состояний средств принятия решения устройства согласно другому отличительному признаку изобретения;
Фиг.5 и 6 - инициализация устройства, показанного на фиг.4, согласно отличительному признаку изобретения;
Фиг.7 и 8 - усовершенствование устройства, показанного на фиг.4, в котором добавили дополнительное состояние инициализации, согласно отличительному признаку изобретения;
Фиг.9 и 10 - оптимизация устройств, показанных на фиг.7 и 8, путем кодирования состояния блока;
Фиг.11 и 12 - пример выполнения устройств, показанных на фиг.9 и 10, в виде синхронной логической схемы согласно отличительному признаку изобретения.
Изобретение применяется для любого параметры системы, характеризующегося двоичной данной, избыточно выдаваемой двумя отдельными модулями определения.
Модулями определения могут быть, например, модули оценки или датчики.
Двоичный элемент данных соответствует первому или второму значению, если параметр, который он характеризует, входит соответственно в первый или во второй диапазон значений, при этом первый и второй диапазоны значений разделены переходным диапазоном значений, в котором осуществляются переходы значений двоичной данной, передаваемых соответственно двумя модулями определения.
В дальнейшем тексте описания первое значение соответствует 0 и второе значение соответствует 1. Разумеется, изобретение можно применять для любой другой пары первого и второго значений.
Кроме того, двоичный элемент данных может характеризовать, например, положение педали с постоянным ходом, относительно которой необходимо знать, находится ли она в «нажатом» или в «свободном» положении, например, тормозной педали автомобиля.
Таким образом, в случае тормозной педали необходимо получить значение «свободное положение» в строго определенном диапазоне начала хода и значение «нажатое положение» тоже в строго определенном диапазоне конца хода. Поэтому эти два диапазона значений разделены переходным диапазоном, в котором происходят переходы между значениями «свободное положение» и «нажатое положение».
Разумеется, изобретение можно применять для любого другого параметра системы, для которой необходимо узнать состояние, которое может принимать два значения.
В дальнейшем тексте изобретения будут рассматриваться три диапазона значений: диапазон 0, диапазон 3 и диапазон 1, которые соответствуют диапазонам значений параметра, для которых двоичный элемент данных соответственно равен 0 (первое значение), 0 или 1 в переходном диапазоне (первое или второе значение) и 1 (второе значение).
На фиг.1 показано устройство 1 определения, которое получает избыточный двоичный элемент данных IB1, IB2, соответственно передаваемый двумя модулями 2, 3 определения.
Избыточно выдаваемый двоичный элемент данных IB1, IB2 характеризует параметр системы 4.
Двоичный элемент данных IB1 и двоичный элемент данных IB2 обрабатываются непосредственно модулем 5 принятия решения устройства 1.
Обработку избыточности двоичного элемента данных IB1, IB2 осуществляют при помощи блока 6 состояний средств 5 принятия решения, позволяющего правильно определить значение двоичного элемента данных IB, если один из модулей 2, 3 определения выдает двоичный элемент данных, не содержащий перехода значения по причине неисправности.
Таким образом, устройство позволяет правильно определить значение двоичного элемента данных, даже если один из двух модулей 2, 3 определения работает ненормально или неисправен.
На фиг.2 показана работа устройства, показанного на фиг.1, когда оба модуля 2 и 3 работают в номинальном или исправном режиме.
Первая кривая IB1 показывает значение двоичного элемента данных, передаваемого первым модулем 2 определения, которое соответствует нулю в первом диапазоне значений «диапазон 0», что соответствует характеризуемому параметру, находящемуся между значением А и значением В. Значение двоичного элемента данных IB1, передаваемое первым модулем определения, соответствует единице, если характеризуемый параметр входит во второй диапазон значений «диапазон 1» для соответствующего параметра, находящегося между значением С, превышающим значение В и меньшим значения D.
Переход двоичного элемента данных IB1 от значения ноль (первое значение) к значению единица (второе значение) происходит в переходном диапазоне, соответствующем значению характеризуемого параметра, находящемуся между значением В и значением С. Этот переход происходит для любого значения характеризуемого параметра, находящегося между значением В и значением С.
При номинальном режиме работы системы 4 эволюция кривой двоичного элемента данных IB2, передаваемого вторым модулем 3 определения, происходит аналогично.
Переход от значения ноль к значению единица двоичного элемента данных IB2 происходит для любого значения параметра, находящегося между значением В и значением С, независимо от переходного значения двоичного элемента данных IB1.
Двоичный элемент данных IB, выведенный из избыточности двух двоичных элементов данных IB1 и IB2 и выдаваемый на выходе устройства 1 модулем 5 принятия решения, соответствует нулю в диапазоне «диапазон 0» и единице в диапазоне «диапазон 1».
Заштрихованная часть, соответствующая значению параметра, характеризуемого двоичным элементом данных, находящемуся между значением В и значением С, показывает, что переход между значением ноль и значением единица может происходить для любого значения параметра, находящегося в переходном диапазоне «диапазон 3».
На следующих фигурах показана работа устройства, представленного на фиг.1, которое позволяет выдавать на выходе правильный двоичный элемент данных IB, даже если один из модулей 2, 3 определения выдает двоичный элемент данных, не содержащий перехода, во время нарушения работы.
На фиг.3 показан блок 6 двух состояний с изменениями состояний, основанными на условиях перехода двоичных элементов данных IB1, IB2, выдаваемых модулями 2, 3 определения.
Блок 6 двух состояний содержит первое двоичное состояние 20, соответствующее двоичному элементу данных IB, равному нулю (первое значение), и второе состояние 21, соответствующее двоичному элементу данных IB2, равному единице (второе значение).
Когда блок 6 двух состояний находится в состоянии 20, соответствующем двоичному элементу данных IB, равному нулю, если для двоичного элемента данных IB1 или двоичного элемента данных IB2 произошел переход от нуля к единице, то блок 6 состояний переходит в состояние 21, соответствующее двоичному элементу данных IB, равному единице, и остается в состоянии 20, соответствующем двоичному элементу данных IB1, равному нулю, если переход не произошел.
Кроме того, когда блок 6 состояний находится во втором состоянии 21, соответствующем двоичному элементу данных IB, равному нулю, если для двоичного элемента данных IB1 или для двоичного элемента данных IB1 произошел переход от единицы к нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 20, соответствующее двоичному элементу данных IB, равному нулю.
В этом варианте выполнения условия перехода блока 6 состояний касаются переходов значений избыточных двоичных элементов данных IB1 и IB2.
На фиг.4 показан вариант выполнения блока 6 состояний, содержащего шесть состояний. Речь идет о транспозиции блока состояний, показанной на фиг.3, в блок состояний с условиями изменения состояния на значениях двоичных элементов данных IB1 и IB2, а не на переходах двоичных элементов данных IB1 и IB2.
Три состояния 24, 25, 26 соответствуют двоичному элементу данных, выдаваемому блоком 6 состояний и равному нулю, и три состояния 27, 28, 29 соответствуют двоичному элементу данных IB, выдаваемому блоком 6 состояний и равному единице.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 25, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 соответственно равны нулю и единице, то блок 6 состояний переходит в состояние 27 через переход 30, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 31, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 29 через переход 32. Кроме того, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний остается в состоянии 25 при помощи перехода 33.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 24, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 34, и, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 35. Если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 29 через переход 36, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний остается в состоянии 24 при помощи перехода 37.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 26, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 38, и, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 39. Если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний переходит в состояние 27 через переход 40, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний остается в состоянии 26 при помощи перехода 41.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 28, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний переходит в состояние 24 через переход 42, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 26 через переход 43. Если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 44, и, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний остается в состоянии 28 при помощи перехода 45.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 27, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 46, и, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 47. Если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 26 через переход 48, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний остается в состоянии 27 при помощи перехода 49.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 29, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 50, и, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 51. Если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний переходит в состояние 24 через переход 52, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний остается в состоянии 29 при помощи перехода 53.
На фиг.5 показан блок 6 состояний, представленный на фиг.4, в котором состояние 28 выбирают в качестве состояния инициализации для обеспечения привилегированного перехода блока 6 состояний в состояние, соответствующее двоичному элементу данных IB, равному 0. Действительно, если в качестве состоянии инициализации выбрано состояние 28, как только один из модулей 2 или 3 определения передает двоичный элемент данных IB1 или IB2, равный нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 24, 25 или 26, соответствующее двоичному элементу данных IB, выдаваемому на выходе и равному нулю, соответственно через переходы 42, 44 или 43.
На фиг.6 представлен блок 6 состояний, показанный на фиг.4, в котором в качестве состояния инициализации выбирают состояние 25. В этом варианте выполнения переход блока 6 состояний в состояние, соответствующее двоичному элементу данных IB, выдаваемому на выходе и равному единице, является привилегированным.
Действительно, когда блок 6 состояний находится в состоянии 25, как только один из двух модулей 2 или 3 определения передает двоичный элемент данных IB1 или IB2, равный единице, блок 6 состояний переходит в состояние 27, 28 или 29, соответствующее двоичному элементу данных, выдаваемому на выходе и равному 1, соответственно через переход 30, 31 или 32.
Устройства, показанные на фиг.5 и 6, обеспечивают детерминистическую инициализацию устройства даже до осуществления перехода на одном из двух двоичных элементов данных IB1 или IB2.
Таким образом, становится возможным сделать привилегированным состояние блока 6 состояний, при котором двоичный элемент данных IB равен нулю, если при первом приеме двоичных элементов данных IB1 и IB2, передаваемых модулями 2 или 3 определения, двоичные элементы данных IB1 и IB2 имеют противоречивые значения.
В этом случае в течение времени цикла инициализации декларируется состояние блока 6 состояний, которое не является состоянием, которое делают привилегированным в случае противоречия, однако это не является критичным в большинстве вариантов применения, так как время цикла инициализации, как правило, является достаточно коротким, чтобы создавать проблемы.
На фиг.7 представлен блок 6 состояний, показанный на фиг.4, дополнительно содержащий дополнительное состояние 55 инициализации, при котором двоичный элемент данных IB равен 0.
Когда блок 6 состояний находится в дополнительном состоянии 55 инициализации, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 56.
Если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний переходит в состояние 24 через переход 57. Если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 58, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 26 через переход 59.
Таким образом, как и в варианте выполнения, показанном на фиг.5, переход блока 6 состояний в состояние, в котором выдаваемый на выходе двоичный элемент данных IB равен нулю, является привилегированным.
Кроме того, такое устройство позволяет избежать нежелательного переходного состояния в течение времени цикла инициализации, так как сразу после инициализации блок 6 состояний находится в состоянии, при котором двоичный элемент данных IB равен нулю.
На фиг.8 показан вариант выполнения, представленный на фиг.4, в котором в блок 6 состояний добавляется дополнительное состояние 60 инициализации, при котором выдаваемый на выходе двоичный элемент данных IB равен единице.
Когда блок 6 состояний находится в состоянии 60, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 25 через переход 61. Если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно единице и нулю, блок 6 состояний переходит в состояние 29 через переход 62, если оба двоичных элемента данных IB1 и IB2 равны единице, блок 6 состояний переходит в состояние 28 через переход 63, и, если двоичные элементы данных IB1 и IB2 равны соответственно нулю и единице, блок 6 состояний переходит в состояние 27 через переход 64.
Такое устройство обеспечивает преимущественное состояние инициализации блока 6 состояний, в котором выходной двоичный элемент данных равен единице, при этом во время цикла инициализации даже не наблюдается нежелательного переходного состояния.
На фиг.9 и 10 представлен соответственно вариант выполнения устройств, показанных на фиг.7 и 8. Состояние блока 6 состояний характеризуется тремя двоичными элементами, при этом первый двоичный элемент равен выдаваемому на выходе двоичному элементу данных IB, второй двоичный элемент равен значению двоичного элемента данных IB1 и третий двоичный элемент равен значению двоичного элемента данных IB2.
В этих примерах двоичные элементы данных могут принимать значение ноль (первое значение) или единица (второе значение). Разумеется, эти варианты выполнения являются действительными для любой другой пары первого значения и второго значения.
Дополнительные состояния 55 и 60 инициализации представлены соответственно триплетом 011 и 100.
Таким образом, блок 6 состояний можно легко программировать, поскольку значение двоичного элемента данных, выдаваемого блоком 6 состояний, является непосредственно первым из трех двоичных элементов, характеризующих состояние, в котором находится блок 6 состояний.
Кроме того, когда первое значение и второе значение являются нулем и единицей, состояние блока состояний может быть кодировано только на трех битах.
Как правило, для всех описанных вариантов выполнения предпочтительно брать ноль и единицу в качестве первого и второго значений двоичных элементов данных IB1, IB2 и IB, так как для кодирования такого двоичного элемента данных достаточно одного бита.
На фиг.11 и 12 в виде синхронной логической схемы показано выполнение соответственно блоков 6 состояний, показанных на фиг.9 и 10.
Разумеется, описанные выше блоки 6 состояний могут быть выполнены в виде программного обеспечения, в частности, с оптимизированным кодированием состояний блока 6 состояний.
Варианты выполнения, показанные на фиг.11 и 12, содержат три триггера B1, B2 и В3, модуль MI инициализации и вычислительный модуль МС, выполненный с возможностью выдачи первого бита, представляющего собой первый двоичный элемент кодирования состояния блока 6 состояний, который является непосредственно значением двоичного элемента данных IB, выдаваемого на выходе.
Эти два варианта выполнения не требуют наличия никакого вычислительного модуля для выдачи двух последних битов, характеризующих последние двоичные элементы, кодирующие состояние блока 6 состояний.
Для иллюстрации всего вышеизложенного поясним случай, в котором двоичный элемент данных характеризует положение тормозной педали автомобиля, выдаваемый избыточно двумя датчиками положения тормозной педали.
Датчиками положения являются два контакта хода педали, выполненные и отрегулированные таким образом, чтобы каждый из них выдавал двоичный элемент данных, равный нулю, когда на педаль не действуют нажатием, и двоичный элемент данных, равный единице, когда на педаль нажимают, чтобы привести в действие тормоза.
На ходе тормозной педали существует переходный диапазон, расположенный между положением покоя педали и положением тормозной педали, которое начинает реально приводить в действие тормоза.
Контакт, который передает двоичный элемент данных IB1, и контакт, который передает двоичный элемент данных IB2, выбирают произвольно, поскольку изобретение работает независимо от порядка коммутации датчиков, а блок 6 состояний является абсолютно симметричным.
Состояние инициализации выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к работе педали. Так, осуществляют инициализацию в состоянии «нажатое положение», так как исследования безопасности работы доказывают, что более предпочтительно сигнализировать состояние «нажатое положение» для тормозной педали по умолчанию, даже если она в действительности не находится в нажатом положении, чем состояние «свободное положение», если она реально не находится в свободном положении.
Действительно, предпочтительно делать привилегированным состояние, которое приводит тормозную педаль к ее состоянию «нажатое положение», выдаваемому блоком 6 состояний, для обеспечения безопасности пассажиров автомобиля.
Таким образом, если на одном из контактов возникает механическая или электрическая неисправность, приводящая к замораживанию значения переданного двоичного элемента данных, блок 6 состояний продолжает работать и выдавать на выходе двоичный элемент данных IB, соответствующий состоянию «нажатое положение» или «свободное положение» педали тормоза, который является правильным. При этом нет необходимости заниматься управлением любым ненормальным режимом работы в условиях неисправности.
1. Устройство (1) определения значения двоичного элемента данных (IB), выдаваемого избыточно двумя отдельными средствами (2, 3) определения и характеризующего параметр системы (4), при этом указанный двоичный элемент данных соответствует первому или второму значению, если указанный параметр входит в первый диапазон (диапазон 0) или второй диапазон (диапазон 1) значений, при этом указанные первый и второй диапазоны значений разделены переходным диапазоном (диапазон 3) значений, в котором происходят переходы значения двоичного элемента данных (IB1, IB2), соответственно передаваемого указанными средствами (2, 3) определения, отличающееся тем, что содержит средства (5) принятия решения, содержащие блок (6) состояний, выполненный с возможностью, когда одно из указанных средств определения выдает двоичный элемент данных (IB1, IB2), не содержащий перехода значения по причине неисправности, применять соответственно указанное первое или второе заранее определенное значение, выдаваемое другим средством определения, работающим исправно, когда указанный параметр входит в указанные первый или второй диапазон значений.
2. Устройство по п.1, в котором указанные средства (5) принятия решения выполнены с возможностью применения указанного первого значения для указанного двоичного элемента данных, если указанные средства (2, 3) определения работают исправно и выдают указанное первое значение, когда указанный параметр входит в указанный первый диапазон (диапазон 0) значений, и с возможностью применения указанного второго значения для указанного двоичного элемента данных (IB), если указанные средства (2, 3) определения работают исправно и выдают указанное второе значение, когда указанный параметр входит в указанный второй диапазон (диапазон 1) значений.
3. Устройство по п.2, в котором указанные средства (5) принятия решения содержат блок (6) двух состояний (20, 21), - первого состояния (20) и второго состояния (21), соответствующих соответственно двоичному элементу данных (IB), равному указанному первому и указанному второму значениям, выполненный с возможностью осуществления изменения состояния от первого состояния (20) к второму состоянию (21), если имеет место переход от указанного первого значения к указанному второму значению для указанного двоичного элемента данных (IB1, IB2), выдаваемого одним из указанных средств (2, 3) определения, и с возможностью изменения состояния от второго состояния (21) к первому состоянию, если имеет место переход от указанного второго значения к указанному первому значению для указанного двоичного элемента данных (IB1, IB2), выдаваемого одним из указанных средств (2, 3) определения.
4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средства инициализации, выполненные с возможностью инициализации указанного блока (6) состояний в одно заранее определенное состояние из указанных первого (20) и второго (21) состояний.
5. Устройство по п.2, в котором указанные средства принятия решения содержат блок шести состояний (24, 25, 26), - трех первых состояний (24, 25, 26) и трех вторых состояний (27, 28, 29), соответствующих соответственно указанному двоичному элементу данных, равному указанному первому значению и указанному второму значениям, выполненный с возможностью осуществления изменения состояния в зависимости от пар значений указанного двоичного элемента данных (IB1, IВ2), передаваемого указанными средствами (2, 3) передачи.
6. Устройство по п.3, дополнительно содержащее средства инициализации, выполненные с возможностью инициализации указанного блока состояний в заранее определенное состояние.
7. Устройство по п.5, в котором указанный блок (6) шести состояний содержит дополнительное состояние (55, 60) инициализации, соответствующее указанному первому значению или указанному второму значению.
8. Устройство по любому из пп.5-7, в котором состояние характеризуется тремя двоичными элементами, при этом первый двоичный элемент равен указанному двоичному элементу данных, определенному средствами принятия решения, второй двоичный элемент равен значению двоичного элемента данных, переданного одним из указанных средств определения, и третий двоичный элемент равен значению двоичного элемента данных, переданного другим средством определения.
9. Устройство по п.8, в котором в случае указанного блока (6) шести состояний, содержащего дополнительное состояние (55, 60) инициализации, дополнительное состояние инициализации характеризуется первым двоичным элементом, равным указанному первому значению, при этом второй и третий двоичные элементы равны указанному второму значению, или первым двоичным элементом, равным указанному второму значению, при этом второй и третий двоичные элементы равны указанному первому значению.
10. Устройство по п.1, в котором указанный двоичный элемент данных и указанные двоичные элементы кодируются на машинном языке на одном бите, при этом указанный бит характеризует указанное первое значение, если он равен нулю, и указанное второе значение, если он равен единице.
11. Устройство по п.10, в котором указанный блок состояний выполнен в виде синхронной логической схемы, содержащей три триггера (B1, B2), модуль (5) инициализации, задающий синхрогенератор (Н) и вычислительный модуль (МС).
12. Устройство по п.1, в котором двоичный элемент данных (IB) характеризует положение тормозной педали автомобиля, избыточно выдаваемое двумя датчиками положения тормозной педали.
13. Способ определения значения двоичного элемента данных, выдаваемого избыточно двумя отдельными средствами (2, 3) определения и характеризующего параметр системы, при этом указанный двоичный элемент данных соответствует первому или второму значению, если указанный параметр соответственно входит в первый (диапазон 0) или во второй (диапазон 1) диапазон значений, при этом указанные первый и второй диапазоны значений разделены переходным диапазоном (диапазон 3) значений, в котором происходят переходы значений двоичного элемента данных, соответственно передаваемого указанными средствами (2, 3) определения, отличающийся тем, что используют блок (6) состояний и, если одно из указанных средств определения выдает двоичный элемент данных, не содержащий перехода значения по причине неисправности, применяют соответственно заранее определенное указанное первое или второе значение, выдаваемое другим средством определения, работающим исправно, если указанный параметр входит в указанный первый или второй диапазон значений.
