仲裁冗余控制系统中的冲突输出的方法技术方案

一种仲裁冗余控制系统中的冲突输出的方法。记录冗余控制系统中的每个控制器执行的任务的执行数据。执行数据包括每个执行流的初始时间戳、每个执行流中的关键函数的标识，以及关键函数使用的参数值。仅基于为每个执行流执行的关键函数来标识由每个控制器执行的路径。将每个执行的路径的记录的执行数据应用于仲裁模块。来自相应控制器中的一个的输出结果由仲裁模块基于每个执行的路径的记录的执行数据来进行选择。选择的控制器的输出结果通信到下一个模块用于进一步处理。

【技术实现步骤摘要】
用于嵌入式控制中的先进仲裁的架构和装置
技术介绍
实施例涉及用于控制系统的对象仲裁。提供安全功能的系统通常利用冗余控制器来确保在故障情况下可以维持这种功能的操作。在控制系统中，数据被提供给控制器或类似装置，并且基于输入数据执行任务。多处理器或多核处理器通常为了冗余目的执行相同的函数，这可以有助于确定执行的函数的输出结果中是否存在故障。然而，当从执行相同函数的不同处理器或多核处理器输出了冲突的结果时，可以执行仲裁来确定应当利用哪些结果。对于利用奇数个处理器的控制系统，与多数结果相关联的结果胜出。然而，如果使用偶数个处理器，则存在非一致性判定。没有鲁棒仲裁技术的系统可能只使用指定主处理器的输出结果。然而问题是，输出结果的指定主处理器可能是故障控制器或核，该故障控制器或核由于利用了具有错误的结果而导致不正确的控制动作。另外，可能必须从各种冗余处理处获得和记录的信息量可能很大并且计算强度大。
技术实现思路
实施例的优点是，对由冗余控制系统中的多个处理器或处理器中的多个核执行的函数的输出结果进行选择。本文描述的技术不仅确定了应当选择哪个输出结果用于进一步处理，而且通过仅记录由关键函数使用的关键函数和参数值来有效地减少利用的数据量。每个执行的任务由相应路径标识。当一个函数标识为在任务期间执行的关键函数时，标识该路径。还仅针对那些执行的关键函数记录参数值。此外，生成唯一地标识路径的位向量，其中每个位向量包括所有关键函数。只有在路径中执行了关键函数时，才在每个位向量中设置相应位。每个相应位进一步指向针对该关键函数记录的参数值。因此，本文描述的技术有效地存储和利用了最少量的信息，该信息需要用来标识路径并利用存储的数据做出明智的判定。另外，仲裁模块通过每个相应路径的每个关键函数利用记录的数据，并应用逻辑函数、或逻辑表、或它们的组合来确定应该利用哪些输出结果。一个实施例设想了一种仲裁冗余控制系统中的冲突输出的方法。记录冗余控制系统中的每个控制器执行的任务的执行数据。执行数据包括每个执行流的初始时间戳、每个执行流中的关键函数的标识，以及关键函数使用的参数值。仅基于为每个执行流执行的关键函数来标识由每个控制器执行的路径。将每个执行的路径的记录的执行数据应用于仲裁模块。来自相应控制器中的一个的输出结果由仲裁模块基于每个执行的路径的记录的执行数据来进行选择。所选择的控制器的输出结果通信到下一个模块用于进一步处理。附图说明图1示出了示例性控制系统的架构框图。图2示出了用于记录每个任务的执行序列的数据结构和架构。图3示出了执行相应函数并根据函数输出结果的两个处理器的第一示例。图4示出了经由得到不同结果的不同路径执行相应函数的两个处理器的第一示例。图5示出了仲裁模块利用的数据结构。图6表示示例性路径以及它们相关联的路径标志向量。图7示出了示例性表中的函数和相关联的参数值的示例性结构。图8示出了从路径向量到相关联的表函数条目和相关联的参数值的映射。图9示出了记录执行路径和值的过程的流程图。图10示出了用于执行仲裁策略的仲裁模块的示例性结构。具体实施方式以下详细描述意在说明性地理解实施例的主题，并且不旨在限制本主题的实施例或这种实施例的应用和使用。词语“示例性”的任何使用旨在解释为“用作示例、实例或说明”。本文阐述的实施方式是示例性的并不意在解释为比其他实施方式更优或更有利。本文的描述不意在受存在于前述
技术介绍
、详细描述或描述、简要概述或以下详细描述中的任何明示或暗示的理论的约束。在本文中可以根据函数和/或逻辑块部件并且参考可以由各种计算部件或设备执行的操作、处理任务和函数的符号表示来描述技术和技艺。这种操作、任务和函数有时称为计算机执行、计算机化、软件实现或计算机实现。应当理解，附图中所示的各种块部件可以由配置为执行指定函数的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种函数)。当在软件中实现时，本文描述的系统的各种元件基本上是执行各种任务的代码段或计算机可执行指令。在某些实施例中，程序或代码段存储在有形的处理器可读介质中，其可以包括可以存储或传送信息的任何介质。非暂时性和处理器可读介质的示例包括电子电路、微控制器、专用集成电路(ASIC)、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软磁盘、CD-ROM、光盘、硬盘等。本文描述的系统和方法可以用于标识在控制系统中执行软件函数的控制器中的故障。虽然下面关于在车辆应用中使用的控制器或处理器描述了方法和方法论，但是本领域普通技术人员会理解汽车应用仅仅是示例性的，并且本文公开的概念也可以应用于任何其他合适的通信系统，诸如例如一般工业自动化应用、制造和组装应用以及游戏。如本文描述的术语“车辆”可以广义地解释为不仅包括客车而且可以包括其他车辆，包括但不限于铁路系统、飞机、越野运动车辆、机器人车辆、摩托车、卡车、运动多用途车辆(SUV)、娱乐车辆(RV)、船舶、航空器、农用车辆，以及建筑车辆。图1中示出了示例性控制系统的架构框图。这种控制系统通常将利用两个或多个控制器，使得如果主控制器发生硬件错误，则可以容易地启用至少一个备用控制器来控制控制系统的特征或者提供对发生错误的特征的有限功能的控制。如图1中所示，提供多个传感器用于通过一个或多个传感器12获得数据。传感器12感测设备、子系统或系统的状况状态。将直接从传感器12获得的感测数据输入到用于处理的控制器，或者如果利用了多于一个传感器并且如果使用多个传感器12来监测状态，则可以将这些数据进行融合。因此，融合模块14可以用于融合传感器结果，以将数据变为更好的形式来用于处理。来自融合模块14或直接来自传感器12的数据输入到控制器16。控制器16可以包括多个处理器或多核处理器。如图1中所示，控制器16可以包括用于基于由多个传感器12或融合模块14提供的输入数据来执行函数的第一处理器18和第二处理器20。替代地，控制器可以包括利用第一核和第二核作为相反的单独处理器来执行控制的双核处理器。为了本文的一致性目的，将使用术语处理器；然而应当理解，术语处理器可以与处理器的核互换。来自第一处理器18和第二处理器20的输出输入到仲裁模块22，在该模块中结果将在彼此之间进行比较。如果结果相同，则可以利用任一结果。如果结果不同，则仲裁模块确定将利用哪些结果。图2示出了用于记录每个任务的执行序列的数据结构和架构。例如，由各种处理器执行的任务可以利用不同的处理序列(以下称为路径)。在图2中，可以利用在每个节点处记录函数的不同的路径记录三条不同路径。第一路径24可以包括函数{a，b，d，g}。第二路径26可以包括{a，b，c，d，g}。第三路径28可以包括{a，e，f，g}。对于在路径中执行的每个函数，在函数的执行期间获得信息。获得的附加信息可以包括但不限于时间戳和函数的数据值，它们可以在下游由仲裁模块存储和利用。然而，为每条路径在每个节点处记录时间戳和函数的值将会使对记录的信息的处理变得低效并且计算量大。因此，在设计时标识关键函数。通过仅记录来自关键函数的信息，不仅减少了数据量，而且通过仅标识关键函数而不是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仲裁冗余控制系统中的冲突输出的方法，所述方法包含以下步骤：记录由所述冗余控制系统中的每个控制器执行的任务的执行数据，所述执行数据包括每个执行流的初始时间戳、每个执行流中的关键函数的标识，以及所述关键函数使用的参数值；仅基于为每个执行流执行的所述关键函数来标识由每个控制器执行的路径；将每个执行的路径的所述记录的执行数据应用于仲裁模块；基于每个执行路径的所述记录的执行数据，由所述仲裁模块选择来自所述相应控制器中的一个的输出结果；并且将所述选择的控制器的所述输出结果通信到下一个模块用于进一步处理。

【技术特征摘要】
2016.03.23 US 15/0782551.一种仲裁冗余控制系统中的冲突输出的方法，所述方法包含以下步骤：记录由所述冗余控制系统中的每个控制器执行的任务的执行数据，所述执行数据包括每个执行流的初始时间戳、每个执行流中的关键函数的标识，以及所述关键函数使用的参数值；仅基于为每个执行流执行的所述关键函数来标识由每个控制器执行的路径；将每个执行的路径的所述记录的执行数据应用于仲裁模块；基于每个执行路径的所述记录的执行数据，由所述仲裁模块选择来自所述相应控制器中的一个的输出结果；并且将所述选择的控制器的所述输出结果通信到下一个模块用于进一步处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中由所述仲裁模块内的判定器执行对所述输出结果的选择，其中由所述判定器使用逻辑函数或逻辑表中的至少一个来选择所述输出结果。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述逻辑函数表示如下：其中Ti是路径i的时间戳输出，Pi是路径i的输出的优先级，vi是在路径i上使用的输出值的优先级，w1、w...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·王，X·F·宋，X·张，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US