自動(dòng)車輛操作的冗余度的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]車輛計(jì)算機(jī)可以配置用于向例如控制速度、加速度、減速度、轉(zhuǎn)向等的各種局部控制器發(fā)送指令，例如車輛計(jì)算機(jī)可以為車輛提供自主或半自主地駕駛。如果在計(jì)算機(jī)中出現(xiàn)了故障、向計(jì)算機(jī)提供輸入的一個(gè)或多個(gè)傳感器、車輛通信系統(tǒng)等出現(xiàn)故障，那么車輛會(huì)需要駕駛員對(duì)例如制動(dòng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向等受影響的車輛系統(tǒng)進(jìn)行控制。在向局部控制器提供信息的通信系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生故障的情況下和/或當(dāng)傳感器等失效并且計(jì)算機(jī)不能獲取用于向局部控制器提供指令所需的信息時(shí)，那么局部控制器就沒有可以依賴的進(jìn)一步信息，并且在當(dāng)前實(shí)踐的實(shí)施方式中局部控制器會(huì)默認(rèn)到標(biāo)稱設(shè)定點(diǎn)。
[0002]遺憾的是，這種標(biāo)稱設(shè)定點(diǎn)一般并非是所有發(fā)生故障的場(chǎng)景所需的，并且會(huì)因此引起例如碰撞、撞擊等車輛事故。列舉一個(gè)具體的示例，如果轉(zhuǎn)向控制器在轉(zhuǎn)向操作中失去通信，那么轉(zhuǎn)向控制器一般配置為幾乎瞬間地將車輛轉(zhuǎn)向角度重置為零度。但是，在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，一般不需要這種標(biāo)稱設(shè)定點(diǎn)，并且這種標(biāo)稱設(shè)定點(diǎn)會(huì)在極短的時(shí)間以及對(duì)于人類駕駛員干預(yù)以及糾正車輛轉(zhuǎn)向角而言通常非常不足的時(shí)間內(nèi)引起車輛碰撞。
[0003]而且，已知的是，通過實(shí)施具有冗余通信通道的車輛通信系統(tǒng)而避免例如上述通信故障，該冗余通信通道在車輛計(jì)算機(jī)控制駕駛操作以及局部控制器之間。但是，實(shí)施這樣的冗余度在實(shí)際操作中是昂貴的并且在現(xiàn)存的車輛控制器內(nèi)需要顯著的以及不切實(shí)際的結(jié)構(gòu)變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明，提供一種系統(tǒng)，包括用于車輛子系統(tǒng)的控制器，控制器包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)由處理器可執(zhí)行的指令，從而實(shí)現(xiàn):
[0005]接收第一消息以及第二消息，其中第一消息至少包括用于控制器的命令，并且第二消息至少包括控制器要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值；
[0006]檢測(cè)關(guān)于第一消息的故障；以及
[0007]局部地確定對(duì)子系統(tǒng)的調(diào)整從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中車輛子系統(tǒng)是轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)、制動(dòng)子系統(tǒng)以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)子系統(tǒng)中的一個(gè)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中故障是接收消息的失敗、消息中有錯(cuò)誤以及發(fā)送系統(tǒng)故障中的至少一種。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中目標(biāo)值是物理速度、加速度、減速度、曲率、車輪扭矩、輸出軸扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以及方向盤角度中的一個(gè)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中目標(biāo)值是連通能夠估計(jì)另外的目標(biāo)值所依據(jù)的一系列的值以及相應(yīng)參數(shù)組而提供的，參數(shù)包括行駛時(shí)間參數(shù)以及行駛距離參數(shù)中的至少一種。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二消息進(jìn)一步包括時(shí)間參數(shù)以及距離參數(shù)中的至少一種，以及還有分段函數(shù)的系數(shù)，控制器進(jìn)一步配置為根據(jù)分段函數(shù)確定對(duì)子系統(tǒng)的調(diào)整。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二消息進(jìn)一步包括分段函數(shù)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二消息進(jìn)一步包括在調(diào)整過程中限制子系統(tǒng)要達(dá)到的量的邊界值。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中邊界值是物理速度、加速度、減速度以及曲率中的一個(gè)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)一步包括車輛計(jì)算機(jī)，車輛計(jì)算機(jī)包括處理器和存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)配置為向控制器發(fā)送第一消息和第二消息。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，提供一種方法，包括:
[0018]在車輛子系統(tǒng)控制器內(nèi)接收第一消息和第二消息，其中第一消息至少包括用于控制器的命令，并且第二消息至少包括控制器所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值；
[0019]檢測(cè)關(guān)于第一消息的故障；以及
[0020]局部地確定對(duì)子系統(tǒng)的調(diào)整從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中車輛子系統(tǒng)是轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)、制動(dòng)子系統(tǒng)以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)子系統(tǒng)中的一個(gè)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中故障是接收消息的失敗、消息中有錯(cuò)誤以及發(fā)送系統(tǒng)故障中的至少一種。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中目標(biāo)值是物理速度、加速度、減速度、曲率、車輪扭矩、輸出軸扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以及方向盤角度中的一個(gè)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中目標(biāo)值是連通能夠估計(jì)另外的目標(biāo)值所依據(jù)的一系列的值以及相應(yīng)參數(shù)組而提供的，參數(shù)包括行駛時(shí)間參數(shù)以及行駛距離參數(shù)中的至少一種。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一消息進(jìn)一步包括時(shí)間參數(shù)以及距離參數(shù)中的至少一種，以及還有分段函數(shù)的系數(shù)，控制器進(jìn)一步配置為根據(jù)分段函數(shù)確定對(duì)子系統(tǒng)的調(diào)整。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二消息進(jìn)一步包括分段函數(shù)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第二消息進(jìn)一步包括在調(diào)整過程中限制子系統(tǒng)要達(dá)到的量的邊界值。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中邊界值是物理速度、加速度、減速度以及曲率中的一個(gè)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括從車輛計(jì)算機(jī)向控制器發(fā)送第一消息以及第二消息。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是示例性自主車輛傳感系統(tǒng)的框圖；
[0031]圖2是用于向一個(gè)或多個(gè)車輛控制器提供命令消息以及目標(biāo)數(shù)據(jù)消息的車輛計(jì)算機(jī)的示例性程序的示意圖；
[0032]圖3是在接收的命令消息中檢測(cè)到故障時(shí)利用所提供的目標(biāo)數(shù)據(jù)控制車輛子系統(tǒng)的車輛控制器的示例性程序的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]引言
[0034]圖1是示例性自主車輛系統(tǒng)100的框圖，其包括提供有包括處理器和存儲(chǔ)器的計(jì)算裝置105的車輛101，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)由處理器可執(zhí)行的用于執(zhí)行一種或多種自動(dòng)駕駛操作的指令。計(jì)算機(jī)105通過車輛101內(nèi)例如控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線等的通信機(jī)構(gòu)可以向車輛101的子系統(tǒng)控制器118提供各種命令消息116以及目標(biāo)數(shù)據(jù)消息117。命令消息116包括給控制器118的常規(guī)指令或命令，例如給轉(zhuǎn)向控制器118的關(guān)于特定轉(zhuǎn)向角度的指令，而目標(biāo)數(shù)據(jù)消息117包括控制器118所要實(shí)現(xiàn)的一種或多種目標(biāo)量，例如特定的轉(zhuǎn)向曲率以及用于實(shí)現(xiàn)一種或多種目標(biāo)量的可能的參數(shù)，例如時(shí)間參數(shù)、距離參數(shù)、指定目標(biāo)量的邊界等。
[0035]示例性系統(tǒng)元件
[0036]車輛101包括車輛計(jì)算機(jī)105，車輛計(jì)算機(jī)105總體上包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器包括一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的形式并且存儲(chǔ)由處理器可執(zhí)行的用于執(zhí)行各種操作的指令，包括這里所公開的各種操作。計(jì)算機(jī)105可以配置，即，包括通過其處理器可執(zhí)行的它的存儲(chǔ)器指令，例如，計(jì)算機(jī)105總體上包括以及能夠執(zhí)行用于選擇車輛101的自主操作模式、調(diào)節(jié)自主操作模式、改變自主操作模式等的指令。
[0037]此外，計(jì)算機(jī)105可以配置為與例如車輛101的傳感器、控制器118、人機(jī)界面(HMI)等的數(shù)據(jù)收集器110這樣的車輛101中的各種組件通信。相應(yīng)地，計(jì)算機(jī)105總體上配置用于在控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線等上通信。計(jì)算機(jī)105還可以具有與車載診斷連接器(0BD-1I )的連接。通過CAN總線、OBD-1I和/或可以提供車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的其他有線的或無(wú)線的機(jī)構(gòu)，計(jì)算機(jī)105可以向車輛中的各種控制器118、數(shù)據(jù)收集器110和/或裝置傳遞消息和/或從例如控制器118、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)收集器110等的各種裝置接收消息116、117?？蛇x地或額外地，在計(jì)算機(jī)105實(shí)際上包括多個(gè)裝置的情況下，CAN總線等可以用于在以本發(fā)明的計(jì)算機(jī)105為代表的裝置之間通信。
[0038]用于執(zhí)行例如轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、速度控制等的特定自動(dòng)操作的指令一般包括在存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)105并由其執(zhí)行的指令中。例如，計(jì)算機(jī)105可以包括提供給一個(gè)或多個(gè)控制器118用于執(zhí)行這樣的操作的命令消息116的指令。例如，可以以例如CAN消息等已知方式提供命令消息116。例如，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPAS)控制器118可以接收消息116從而確立和/或保持特定的轉(zhuǎn)向角度。進(jìn)一步例如，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(PCM或ECM) 118可以接收消息116從而確立和/或保持特定的加速度和/或所需的扭矩。仍然例如，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)控制器118可以接收消息116從而應(yīng)用車輛101制動(dòng)器以使車輛101以特定速率減速和/或使車輛101速度降低至特定的加速度和/或所需的扭矩。此外，如下面進(jìn)一步說(shuō)明的，計(jì)算機(jī)105可以包括當(dāng)檢測(cè)到關(guān)于命令消息116的故障時(shí)控制器118用于提供目標(biāo)數(shù)據(jù)消息117的指令。