СТРУКТУРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ
VEHICLE CONTROL SYSTEM STRUCTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к структуре системы управления для автомобиля и к способу управления для структуры системы управления автомобиля.
Предпосылки к созданию изобретения
Автомобиль содержит несколько подсистем, которые могут совместно реализовывать операции автомобиля, такие как система обеспечения движения и трансмиссии, система рулевого управления, тормозная система, при этом каждой из этих подсистем управляет ассоциированный с ней блок управления. Неисправность или сбой какой-либо подсистемы на уровне привода или индивидуальной системы управления может воспрепятствовать дальнейшим операциям автомобиля или может вызвать по меньшей мере ухудшение функциональных возможностей автомобиля. Для осуществления автоматизированного вождения системы, связанные с обеспечением безопасности, такие как тормозная система или система рулевого управления нуждаются в создании дублирования и в обеспечении адекватной связи между этими системами.
Патент США US9195232 описывает способы и системы для компенсации общих отказов в неисправных рабочих системах. Пример системы может содержать первичный контроллер, конфигурированный для осуществления функций автомобиля, таких как, торможение двигателем и рулевое управление, и вторичный контроллер, конфигурированный так, что он имеет дублирующую конфигурацию с первичным контроллером. Контроллеры могут производить перекрестные проверки один другого, а также каждый контроллер может осуществлять внутренний самоконтроль. В дополнение к этому система может содержать модуль управления, конфигурированный для передачи управления автомобилем между контроллерами на основе обнаружения неисправности. Модуль управления может обнаружить общий отказ контроллеров, в ответ на который модуль управления передает сигнал общего отказа. В ответ система может передать управление контроллеру безопасности, конфигурированному для осуществления функций автомобиля до момента, когда система сможет передать управление назад первичному контроллеру.
Патентный документ US20160009257 раскрывает систему, содержащую автономную подсистему, в которую входят первый и второй тормозные модули. Каждый из этих модулей содержит процессор и запоминающее устройство, сохраняющее команды, выполняемые процессором для обнаружения неисправности. Система также содержит тормозную подсистему, запрограммированную для активизации тормозного механизма в ответ на сигнал от второго тормозного модуля. Рассматриваемая автономная подсистема дополнительно запрограммирована для выбора одного из тормозных модулей с целью передачи сигнала тормозному механизму в зависимости от того, обнаружена ли неисправность.
Однако имеет место необходимость создания усовершенствованного системного дублирования.
Раскрытие сущности изобретения
Поэтому было бы предпочтительно иметь улучшенное системное дублирование для автомобиля.
Задача настоящего изобретения решается с помощью объектов изобретения, охарактеризованных в независимых пунктах формулы изобретения; варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы. Следует отметить, что последующие раскрытые аспекты настоящего изобретения применяются как к структуре системы управления для автомобиля, так и к способу управления для структуры системы управления автомобиля.
Согласно первому аспекту, предложена структура системы управления для автомобиля, где эта структура системы управления содержит первый блок управления; второй блок управления; первую автомобильную сеть передачи данных, вторую автомобильную сеть передачи данных; и множество управляемых блоков.
Первый блок управления соединен с первой автомобильной сетью передачи данных. Второй блок управления соединен со второй автомобильной сетью передачи данных. Указанные множество управляемых блоков конфигурированы для приема команд от первого блока управления и/или от второго блока управления по линиям передачи данных. Соединительная линия передачи данных соединяет первый блок управления со вторым блоком управления.
Таким образом, предложена структура системы управления, которая является дублирующей, за счет этого повышается уровень безопасности и другие характеристики системы.
В одном из примеров, эта структура системы управления конфигурирована для передачи данных между первой автомобильной сетью передачи данных и вторым блоком управления с использованием указанной соединительной линии передачи данных. Структура системы управления конфигурирована также для передачи данных между второй автомобильной сетью передачи данных и первым блоком управления с использованием указанной соединительной линии передачи данных.
Таким способом удается смягчить ситуацию, когда одна из сетей передачи данных выходит из строя.
В одном из примеров, первый блок управления соединен для осуществления передачи данных со всеми из указанного множества управляемых компонентов, и второй блок управления соединен для осуществления связи со всеми из указанного множества управляемых компонентов.
Таким образом, дополнительная защита системы от отказов состоит в том, что если один из блоков управления выходит из строя, другой блок управления может продолжать передавать команды всем управляемым блокам, и в том, что такая передача команд по-прежнему возможна, даже если какая-либо из сетей передачи данных также выходит из строя.
В одном из примеров, в первом режиме работы первый блок управления конфигурирован для работы в качестве ведущего контроллера, а второй блок управления конфигурирован для работы в качестве ведомого контроллера. Во втором режиме работы второй блок управления конфигурирован для работы в качестве ведущего контроллера, а первый блок управления конфигурирован для работы в качестве ведомого контроллера.
Другими словами, блоки управления могут играть роль либо ведущего блока, либо ведомого блока, так что когда один из них играет роль ведущего блока, другой играет роль ведомого блока.
В одном из примеров, определение режима работы содержит связь по соединительной линии передачи данных.
В одном из примеров, определение режима работы осуществляется в соответствии с алгоритмом и при этом выполняется сопряжение по соединительной линии передачи данных.
В одном из примеров, определение режима работы осуществляется первым блоком управления и/или вторым блоком управления.
В одном из примеров, первый блок управления и второй блок управления выполнены с возможностью использования соединительной линии передачи данных для передачи данных между этими блоками управления, с тем чтобы выполнить задачу проверки достоверности и/или перекрестной проверки.
Согласно второму аспекту, предложен способ управления для структуры системы управления автомобиля, способ включает:
a) соединение первого блока управления с первой автомобильной сетью передачи данных;
b) соединение второго блока управления со второй автомобильной сетью передачи данных;
c) прием команд множеством управляемых блоков от первого блока управления и/или второго блока управления по линиям передачи данных; и
d) подключение соединительной линии передачи данных между первым блоком управления и вторым блоком управления.
В одном из примеров, способ содержит:
e) передачу данных между первой автомобильной сетью передачи данных и вторым блоком управления по соединительной линии передачи данных; или
f) передачу данных между второй автомобильной сетью передачи данных и первым блоком управления по соединительной линии передачи данных.
Приведенные выше аспекты и примеры станут очевидными и прояснятся из рассмотрения приведенных далее вариантов осуществления изобретения.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем примеры вариантов осуществления изобретения будут раскрыты со ссылками на следующие чертежи:
фиг. 1 показывает упрощенное представление структуры системы управления для автомобиля;
фиг. 2 показывает способ управления для структуры системы управления автомобиля.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 показан пример структуры 20 системы управления для автомобиля. Структура системы управления содержит первый блок 3 управления, второй блок 4 управления, первую цепь 1 автомобильной сети передачи данных, вторую цепь 2 автомобильной сети передачи данных и несколько управляемых блоков 6, 7, 8, 9. Первый блок управления соединен с первой автомобильной сетью передачи данных. Второй блок управления соединен со второй автомобильной сетью передачи данных. Указанные несколько управляемых блоков конфигурированы для приема команд от первого блока управления и/или второго блока управления по линиям 10, 11 передачи данных. Соединительная линия 5 передачи данных соединяет первый блок управления со вторым блоком управления. Показанный пример содержит два блока управления, но таких блоков может быть больше двух, при этом первая группа блоков управления соединяется с первой автомобильной сетью передачи данных, а остальные блоки управления (вторая группа) соединяются со второй автомобильной сетью передачи данных. Соединительные линии передачи данных будут тогда соединять первую группу блоков управления со второй группой блоков управления.
Согласно одному примеру, структура системы управления конфигурирована для передачи данных между первой автомобильной сетью передачи данных и вторым блоком управления с использованием соединительной линии передачи данных. Эта структура системы управления конфигурирована также для передачи данных между второй автомобильной сетью передачи данных и первым блоком управления с использованием соединительной линии передачи данных.
Согласно одному примеру, первый блок управления соединен с возможностью связи со всеми из указанного множества управляемых компонентов, и второй блок управления соединен с возможностью связи со всеми из указанного множества управляемых компонентов.
Согласно одному примеру, в первом режиме работы первый блок управления конфигурирован для работы в качестве ведущего контроллера, а второй блок управления конфигурирован для работы в качестве ведомого контроллера, а во втором режиме работы второй блок управления конфигурирован для работы в качестве ведущего контроллера, а первый блок управления конфигурирован для работы в качестве ведомого контроллера.
В одном примере, может быть больше двух блоков управления, работающих в качестве ведущих блоков, а остальные блоки управления работают в качестве ведомых блоков. Таким образом, если имеется три блока управления, тогда, при использовании описанной выше номенклатуры, может быть три режима работы, при этом в каждом из этих режимов один блок управления, в каждом режиме разный, является ведущим блоком, а остальные блоки управления работают в качестве ведомых блоков. Это же применимо в случае четырех, пяти и шести блоков управления, в которых могут быть четыре, пять и шесть режимов работы и т.д.
Согласно одному примеру, определение режима работы включает передачу данных по соединительной линии передачи данных.
Согласно одному примеру, определение режима работы осуществляется в соответствии с алгоритмом, и блоки управления сопрягаются по соединительной линии передачи данных.
Согласно одному примеру, определение режима работы осуществляется первым блоком управления и/или вторым блоком управления.
Согласно одному примеру, первый блок управления и второй блок управления конфигурированы для использования соединительной линии передачи данных для передачи данных между этими блоками управления, с тем чтобы выполнить проверку достоверности и/или перекрестную проверку.
На фиг. 2 показан способ 100 управления для структуры системы управления автомобилем в виде базовых этапов, при этом необязательные этапы обозначены штриховыми линиями. Способ 100 включает в себя следующие этапы:
этап 110 соединения, также называемый этапом a), на котором соединяют первый блок 3 управления с первой автомобильной сетью 1 передачи данных;
этап 120 соединения, также называемый этапом b), на котором соединяют второй блок 4 управления со второй автомобильной сетью передачи данных;
этап приема 130, также называемый этапом c), на котором множество управляемых блоков принимают команды от первого блока управления и/или от второго блока управления по линиям 10, 11 передачи данных; и
этап 140 соединения, также называемый этапом d), на котором присоединяют соединительную линию 5 передачи данных между первым блоком управления и вторым блоком управления.
Согласно одному примеру, способ содержит:
этап 150 передачи, также называемый этапом e), на котором передают данные между первой автомобильной сетью передачи данных и вторым блоком управления по соединительной линии передачи данных; или
этап 160 передачи, также называемый этапом f), на котором передают данные между второй автомобильной сетью передачи данных и первым блоком управления по соединительной линии передачи данных.
В одном примере, первый блок управления соединен с возможностью передачи данных со всеми из указанного множества управляемых компонентов, и второй блок управления соединен с возможностью передачи данных со всеми из указанного множества управляемых компонентов.
В одном примере, в первом режиме работы первый блок управления работает в качестве ведущего контроллера, а второй блок управления работает в качестве ведомого контроллера, и во втором режиме работы второй блок управления работает в качестве ведущего контроллера, а первый блок управления работает в качестве ведомого контроллера.
В одном примере, определение режима работы включает в себя передачу данных по соединительной линии передачи данных.
В одном примере, определение режима работы осуществляется в соответствии с алгоритмом и с использованием сопряжения по соединительной линии передачи данных.
В одном примере, определение режима работы осуществляется первым блоком управления и/или вторым блоком управления.
В одном примере, первый блок управления и второй блок управления используют соединительную линии передачи данных для передачи данных между этими блоками управления, с тем чтобы выполнить задачу по проверке достоверности и/или перекрестной проверке.
Теперь будет описан подробный пример, снова со ссылкой на фиг. 1. В этом подробном примере показана структура дублирующего контроллера, которая включает в себя два блока 3, 4 управления, каждый из которых соединен с одной из дублирующих автомобильных сетей 1, 2 передачи данных. Имеется также соединительная линия 5 передачи данных между указанными блоками управления. Каждый блок управления соединен с множеством управляемых блоков 6, 7, 8, 9 посредством дополнительных линий 10, 11 управления, и каждый блок управления может быть соединен с каждым из управляемых блоков, как показано на чертеже. Один из блоков управления играет роль ведущего блока, тогда как другой блок управления играет роль ведомого блока. Определение ролей ведущий-ведомый осуществляется блоками управления в соответствии с подходящим алгоритмом и блоки управления сопрягаются через соединительную линию передачи данных.
При таком подходе, наличие соединительной линии передачи данных между блоками управления делает возможным смягчение ситуации, когда одна из автомобильных сетей передачи данных вышла из строя или отключена. В таком случае данные из неповрежденной автомобильной сети передачи данных могут быть переданы другому блоку управления по соединительной линии передачи данных. Соединительная линия передачи данных также обеспечивает возможность выполнения задач по проверке достоверности или перекрестной проверки для повышения безопасности.
Следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылками на различные объекты изобретения. В частности, некоторые варианты описаны со ссылками на пункты формулы изобретения, относящиеся к способу, а другие варианты описаны со ссылками на пункты, относящиеся к устройству. Однако специалист в рассматриваемой области может из изложенного выше материала и из того, что приведено ниже, извлечь, что если не указано иначе, в дополнение к любой комбинации признаков, принадлежащих одному объекту изобретения, в настоящей заявке рассматриваются также любые комбинации признаков, относящиеся к разным объектам изобретения. Однако все признаки могут быть объединены, создавая синергические эффекты, что больше простого суммирования признаков.
Хотя настоящее изобретение было иллюстрировано и описано подробно на чертежах и в приведенном выше описании, такие иллюстрации и описания следует рассматривать только в качестве иллюстраций или примеров, но не ограничений. Настоящее изобретение не исчерпывается описываемыми вариантами. Специалисты в рассматриваемой области могут представить себе и осуществить также другие вариации рассмотренных вариантов в ходе практической реализации заявленного изобретения, на основе изучения чертежей, описания и зависимых пунктов формулы изобретения.
В формуле изобретения, термин «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а неопределенный артикль “a” или “an” не исключает множественного числа. Один процессор или другой блок может выполнять функции нескольких объектов, упомянутых в пунктах Формулы изобретений. Простой факт, что некоторые признаки упомянуты во взаимно разных зависимых пунктах Формулы изобретения, не означает, что нельзя с успехом использовать комбинацию таких признаков. Никакие позиционные обозначения в пунктах Формулы изобретения не следует толковать в качестве ограничений объема изобретения.
Список цифровых обозначений
20
Структура системы управления для автомобиля;
1, 2
Цепь сети передачи данных;
3, 4
Блок управления;
5
Соединительная линия передачи данных;
6, 7, 8, 9
Управляемые блоки;
10, 11
Линия передачи данных
100
Способ управления для структуры системы управления автомобиля;
110
Соединение первого блока управления с первой автомобильной сетью передачи данных;
120
Соединение второго блока управления со второй автомобильной сетью передачи данных;
130
Прием команд множеством управляемых блоков от первого блока управления и/или второго блока управления по линиям передачи данных;
140
Подключение соединительной линии передачи данных между первым блоком управления и вторым блоком управления;
150
Передача данных между первой автомобильной сетью передачи данных и вторым блоком управления по соединительной линии передачи данных;
160
Передача данных между второй автомобильной сетью передачи данных и первым блоком управления по соединительной линии передачи данных.