自动车辆操作的冗余度的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]车辆计算机可以配置用于向例如控制速度、加速度、减速度、转向等的各种局部控制器发送指令，例如车辆计算机可以为车辆提供自主或半自主地驾驶。如果在计算机中出现了故障、向计算机提供输入的一个或多个传感器、车辆通信系统等出现故障，那么车辆会需要驾驶员对例如制动、动力传动系统、转向等受影响的车辆系统进行控制。在向局部控制器提供信息的通信系统内发生故障的情况下和/或当传感器等失效并且计算机不能获取用于向局部控制器提供指令所需的信息时，那么局部控制器就没有可以依赖的进一步信息，并且在当前实践的实施方式中局部控制器会默认到标称设定点。
[0002]遗憾的是，这种标称设定点一般并非是所有发生故障的场景所需的，并且会因此引起例如碰撞、撞击等车辆事故。列举一个具体的示例，如果转向控制器在转向操作中失去通信，那么转向控制器一般配置为几乎瞬间地将车辆转向角度重置为零度。但是，在车辆转向时，一般不需要这种标称设定点，并且这种标称设定点会在极短的时间以及对于人类驾驶员干预以及纠正车辆转向角而言通常非常不足的时间内引起车辆碰撞。
[0003]而且，已知的是，通过实施具有冗余通信通道的车辆通信系统而避免例如上述通信故障，该冗余通信通道在车辆计算机控制驾驶操作以及局部控制器之间。但是，实施这样的冗余度在实际操作中是昂贵的并且在现存的车辆控制器内需要显著的以及不切实际的结构变化。
【发明内容】
[0004]根据本发明，提供一种系统，包括用于车辆子系统的控制器，控制器包括处理器和存储器，存储器存储由处理器可执行的指令，从而实现:
[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实现的目标值；
[0006]检测关于第一消息的故障；以及
[0007]局部地确定对子系统的调整从而实现目标值。
[0008]根据本发明的一个实施例，其中车辆子系统是转向子系统、制动子系统以及动力传动系统子系统中的一个。
[0009]根据本发明的一个实施例，其中故障是接收消息的失败、消息中有错误以及发送系统故障中的至少一种。
[0010]根据本发明的一个实施例，其中目标值是物理速度、加速度、减速度、曲率、车轮扭矩、输出轴扭矩、发动机扭矩以及方向盘角度中的一个。
[0011]根据本发明的一个实施例，其中目标值是连通能够估计另外的目标值所依据的一系列的值以及相应参数组而提供的，参数包括行驶时间参数以及行驶距离参数中的至少一种。
[0012]根据本发明的一个实施例，其中第二消息进一步包括时间参数以及距离参数中的至少一种，以及还有分段函数的系数，控制器进一步配置为根据分段函数确定对子系统的调整。
[0013]根据本发明的一个实施例，其中第二消息进一步包括分段函数。
[0014]根据本发明的一个实施例，其中第二消息进一步包括在调整过程中限制子系统要达到的量的边界值。
[0015]根据本发明的一个实施例，其中边界值是物理速度、加速度、减速度以及曲率中的一个。
[0016]根据本发明的一个实施例，本发明的系统进一步包括车辆计算机，车辆计算机包括处理器和存储器，计算机配置为向控制器发送第一消息和第二消息。
[0017]根据本发明，提供一种方法，包括:
[0018]在车辆子系统控制器内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实现的目标值；
[0019]检测关于第一消息的故障；以及
[0020]局部地确定对子系统的调整从而实现目标值。
[0021]根据本发明的一个实施例，其中车辆子系统是转向子系统、制动子系统以及动力传动系统子系统中的一个。
[0022]根据本发明的一个实施例，其中故障是接收消息的失败、消息中有错误以及发送系统故障中的至少一种。
[0023]根据本发明的一个实施例，其中目标值是物理速度、加速度、减速度、曲率、车轮扭矩、输出轴扭矩、发动机扭矩以及方向盘角度中的一个。
[0024]根据本发明的一个实施例，其中目标值是连通能够估计另外的目标值所依据的一系列的值以及相应参数组而提供的，参数包括行驶时间参数以及行驶距离参数中的至少一种。
[0025]根据本发明的一个实施例，其中第一消息进一步包括时间参数以及距离参数中的至少一种，以及还有分段函数的系数，控制器进一步配置为根据分段函数确定对子系统的调整。
[0026]根据本发明的一个实施例，其中第二消息进一步包括分段函数。
[0027]根据本发明的一个实施例，其中第二消息进一步包括在调整过程中限制子系统要达到的量的边界值。
[0028]根据本发明的一个实施例，其中边界值是物理速度、加速度、减速度以及曲率中的一个。
[0029]根据本发明的一个实施例，本发明的方法进一步包括从车辆计算机向控制器发送第一消息以及第二消息。
【附图说明】
[0030]图1是示例性自主车辆传感系统的框图；
[0031]图2是用于向一个或多个车辆控制器提供命令消息以及目标数据消息的车辆计算机的示例性程序的示意图；
[0032]图3是在接收的命令消息中检测到故障时利用所提供的目标数据控制车辆子系统的车辆控制器的示例性程序的示意图。
【具体实施方式】
[0033]引言
[0034]图1是示例性自主车辆系统100的框图，其包括提供有包括处理器和存储器的计算装置105的车辆101，存储器存储由处理器可执行的用于执行一种或多种自动驾驶操作的指令。计算机105通过车辆101内例如控制器局域网络(CAN)总线等的通信机构可以向车辆101的子系统控制器118提供各种命令消息116以及目标数据消息117。命令消息116包括给控制器118的常规指令或命令，例如给转向控制器118的关于特定转向角度的指令，而目标数据消息117包括控制器118所要实现的一种或多种目标量，例如特定的转向曲率以及用于实现一种或多种目标量的可能的参数，例如时间参数、距离参数、指定目标量的边界等。
[0035]示例性系统元件
[0036]车辆101包括车辆计算机105，车辆计算机105总体上包括处理器和存储器，存储器包括一种或多种计算机可读介质的形式并且存储由处理器可执行的用于执行各种操作的指令，包括这里所公开的各种操作。计算机105可以配置，即，包括通过其处理器可执行的它的存储器指令，例如，计算机105总体上包括以及能够执行用于选择车辆101的自主操作模式、调节自主操作模式、改变自主操作模式等的指令。
[0037]此外，计算机105可以配置为与例如车辆101的传感器、控制器118、人机界面(HMI)等的数据收集器110这样的车辆101中的各种组件通信。相应地，计算机105总体上配置用于在控制器局域网络(CAN)总线等上通信。计算机105还可以具有与车载诊断连接器(0BD-1I )的连接。通过CAN总线、OBD-1I和/或可以提供车内网络的其他有线的或无线的机构，计算机105可以向车辆中的各种控制器118、数据收集器110和/或装置传递消息和/或从例如控制器118、驱动器、数据收集器110等的各种装置接收消息116、117。可选地或额外地，在计算机105实际上包括多个装置的情况下，CAN总线等可以用于在以本发明的计算机105为代表的装置之间通信。
[0038]用于执行例如转向、制动、速度控制等的特定自动操作的指令一般包括在存储于计算机105并由其执行的指令中。例如，计算机105可以包括提供给一个或多个控制器118用于执行这样的操作的命令消息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，电动助力转向(EPAS)控制器118可以接收消息116从而确立和/或保持特定的转向角度。进一步例如，动力传动系统或发动机控制模块(PCM或ECM) 118可以接收消息116从而确立和/或保持特定的加速度和/或所需的扭矩。仍然例如，防抱死制动系统(ABS)控制器118可以接收消息116从而应用车辆101制动器以使车辆101以特定速率减速和/或使车辆101速度降低至特定的加速度和/或所需的扭矩。此外，如下面进一步说明的，计算机105可以包括当检测到关于命令消息116的故障时控制器118用于提供目标数据消息117的指令。