冗余通信系统的消息序列评估技术方案

本文描述的技术方案解决了微控制器(MCU)之间的冗余通信信道情况下的技术难题，该微控制器传送相同的信息并使用滚动计数器。例如，技术方案包括评估冗余通信网络中的MCU之间的通信消息的序列并响应性地作出反应的方法。

【技术实现步骤摘要】
冗余通信系统的消息序列评估相关申请的交叉引用本专利申请要求2017年6月9日提交的序列号为62/517,482的美国临时专利申请的优先权，其通过引用的方式整体并入此处。
技术介绍
车辆可以包括一个或多个彼此通信的电子控制单元(ECU)。通信可以包括在与车辆中的电动助力转向(EPS)系统相关联的一个或多个ECU和车辆中的其他ECU之间传输数据、命令等。对于先进驾驶辅助系统(ADAS)的不断增长的依赖性导致车辆中的各种子系统的一个或多个控制器彼此进行更多的通信，并且使得这种通信对于车辆的操作更为重要。例如，通信便于子系统共享信息，从而促使子系统自动对其他子系统采取的行动作出反应。另外，对车辆安全的要求的不断增长正在推动系统冗余以实现更高的安全等级。冗余是通过将车辆的控制系统扩展到具有冗余ECU的程度来实现的。这进而在两个ECU之间需要一种鲁棒的且失效保护的通信方法。ECU之间的不良通信链路会对整个系统性能产生不利影响，从而导致安全隐患。对于车辆来说，操作员和乘客的安全至关重要。为了提高安全等级，车辆配备有冗余系统。例如，冗余是通过在一些情况下将控制系统扩展到具有冗余微控制器的程度来实现的。具有冗余微控制器的系统在包括冗余微控制器之间的通信策略的各种操作中具有多种复杂性。因此，旨在促进冗余微控制器进行通信而不会导致任何错误。
技术实现思路
本文描述的技术方案解决了微控制器(MCU)之间的冗余通信信道情况下的技术难题。例如，该技术方案包括评估冗余通信网络中的MCU之间的通信消息的序列并响应性地作出反应。根据一个或多个实施例，一种用于评估通过冗余通信信道接收的网络通信的计算机实现方法包括：第一控制器接收第二控制器发送的第一通信消息；以及第一控制器接收第二控制器发送的第二通信消息。该方法还包括：如果第一通信消息和第二通信消息都是通过第一通信信道接收的，则基于当前滚动计数器值落入第一预定范围内，以及如果第一通信消息和第二通信消息分别通过第一通信信道和第二通信信道接收的，则基于当前滚动计数器值落入第二预定范围内，第一控制器评估第二通信消息的滚动计数器以确定第二通信消息中的数据的有效性。该方法还包括响应于基于评估数据有效，第一控制器使用来自第二通信消息的数据。根据一个或多个实施例，通信系统包括第一控制器、第二控制器以及耦接第一控制器和第二控制器的一个或多个冗余通信信道。第一控制器以冗余方式通过一个或多个通信信道将数据发送到第二控制器，并且第二控制器评估通过一个或多个冗余通信信道从第一控制器接收的数据的有效性。基于在该数据和先前数据都是通过第一通信信道接收的情况下当前滚动计数器值落入第一预定范围内以及基于在该数据和先前数据是分别通过第一通信信道和第二通信信道接收的情况下当前滚动计数器值落入第二预定范围内，进行该数据的有效性的评估。第二控制器响应于基于评估得出数据有效来使用该数据。根据一个或多个实施例，一种计算机程序产品包括其中存储有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质。该计算机可执行指令在由第一控制器执行时使第一控制器与第二控制器通信，该通信包括接收第二控制器发送的第一通信消息，以及接收第二控制器发送的第二通信消息。如果第一通信消息和第二通信消息都是通过第一通信信道接收的，则基于当前滚动计数器值落入第一预定范围内，如果第一通信消息和第二通信消息分别通过第一通信信道和第二通信信道接收的，则基于当前滚动计数器值落入第二预定范围内，第一控制器进一步评估第二通信消息的滚动计数器以确定第二通信消息中的数据的有效性。响应于基于评估确定数据有效，第一控制器使用来自第二控制器的数据。从以下结合附图的描述中，这些和其他优点和特征将变得更加明显。附图说明被认为是本专利技术的主题在说明书结尾处的权利要求中被特别指出并明确地要求保护。从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的前述和其他特征以及优点是显而易见的，在附图中：图1示出了根据一个或多个实施例的包括转向系统的车辆；图2示出了根据一个或多个实施例的冗余通信系统图。图3-8描绘了根据一个或多个实施例的用于使用冗余通信信道评估两个MCU之间的通信的示例方法的流程图。具体实施方式如本文所使用的，术语模块和子模块是指一个或多个处理电路，诸如专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或群组的)和存储器，其执行一个或多个软件或固件程序、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的组件。可以理解的是，下面描述的子模块可以被组合和/或进一步划分。现在参照附图，其中参考具体实施例描述本专利技术，但不限于此，图1示出了包括转向系统12的车辆10的示例性实施例。在各种实施例中，转向系统12包括耦接到转向轴系统16的方向盘14，转向轴系统16包括转向柱、中间轴和所需的连接件。在一个示例性实施例中，转向系统12是EPS系统，该EPS系统还包括耦接到转向系统12的转向轴系统16以及车辆10的连结杆20、22的转向辅助单元18。可替代地，转向辅助单元18可以将转向轴系统16的上部与该系统的下部耦接。转向辅助单元18包括例如能够经由转向轴系统16耦接到转向致动器马达19和传动装置的齿条和齿轮转向机构(未示出)。在操作期间，随着车辆操作员转动方向盘14，转向致动器马达19提供辅助来移动连结杆20、22，连结杆20、22转而分别移动分别耦接到车辆10的道路车轮28、30的转向节(steeringknuckle)24、26。如图1所示，车辆10还包括检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观测条件的各种传感器31、32和33。这些传感器31、32和33基于该可观测条件产生传感器信号。在一个示例中，传感器31是感测由车辆10的操作员施加到方向盘14上的输入驾驶员方向盘转矩(HWT)的转矩传感器。转矩传感器基于该转矩产生驾驶转矩信号。在另一个示例中，传感器32是感测转向致动器马达19的旋转角度以及转速的马达角度和速度传感器。在另一个示例中，传感器32是感测方向盘14的位置的方向盘位置传感器。传感器33基于该位置产生方向盘位置信号。控制模块40接收从传感器31、32和33输入的一个或多个传感器信号，并且可以接收诸如车辆速度信号34等其它输入。控制模块40产生命令信号以基于一个或多个输入并且还基于本公开文本的转向控制系统和方法来控制转向系统12的转向致动器马达19。本公开文本的转向控制系统和方法应用信号调节并进行摩擦分类以确定表面摩擦水平42，并将其作为控制信号，该控制信号能够用于通过转向辅助单元18来控制转向系统12的各方面。表面摩擦水平42也可以作为表明表面摩擦的变化的警告发送到ABS44和/或ESC系统46，其可以进一步分类为中心滑移(即，以较低的方向盘角度)或偏心滑移(即，以较高的方向盘角度)，如本文进一步描述的。可以使用例如本领域已知的控制器局域网(CAN)总线或其他车辆网络来执行与ABS44、ESC系统46以及其他系统(未示出)之间的通信，以交换诸如车辆速度信号34等信号。在一个或多个示例中，通信信道的硬件限制和多样化促使微处理器间通信链路使用不同的协议，例如CAN、串行通信接口(SCI)、多处理器链路接口(MLI)及其他。每一种协议可以满足数据处理的一部分安全方面，但是本质上不能确保涵盖所有安全方面。控制模块40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估通过冗余通信信道接收的网络通信的计算机实现方法，包括：第一控制器接收第二控制器发送的第一通信消息；所述第一控制器接收所述第二控制器发送的第二通信消息；如果所述第一通信消息和所述第二通信消息都是通过第一通信信道接收的，则基于当前滚动计数器值落入第一预定范围内，以及如果所述第一通信消息和所述第二通信消息分别通过第一通信信道和第二通信信道接收的，则基于所述当前滚动计数器值落入第二预定范围内，所述第一控制器评估所述第二通信消息的滚动计数器以确定所述第二通信消息中的数据的有效性；以及响应于基于所述评估确实所述数据有效，所述第一控制器使用来自所述第二通信消息的所述数据。

【技术特征摘要】
2017.06.09 US 62/517,4821.一种用于评估通过冗余通信信道接收的网络通信的计算机实现方法，包括：第一控制器接收第二控制器发送的第一通信消息；所述第一控制器接收所述第二控制器发送的第二通信消息；如果所述第一通信消息和所述第二通信消息都是通过第一通信信道接收的，则基于当前滚动计数器值落入第一预定范围内，以及如果所述第一通信消息和所述第二通信消息分别通过第一通信信道和第二通信信道接收的，则基于所述当前滚动计数器值落入第二预定范围内，所述第一控制器评估所述第二通信消息的滚动计数器以确定所述第二通信消息中的数据的有效性；以及响应于基于所述评估确实所述数据有效，所述第一控制器使用来自所述第二通信消息的所述数据。2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中确定所述当前滚动计数器值是否落入所述第一预定范围内是通过以下检查来评估的：(预期滚动控制值ExpectedRollCntrValue-下限LowerLimit)<＝当前滚动计数器CurrentRollingCounter<＝(ExpectedRollCntrValue+计数器阈值CounterThreshold)，其中ExpectedRollCntrValue＝先前滚动计数器PreviousRollingCounter+消息跳过计数器MessageSkipCounter+1，LowerLimit是预定值。3.根据权利要求2所述的计算机实现方法，其中如果CounterThreshold小于MessageSkipCounter，则LowerLimit被动态计算为LowerLimit＝CounterThreshold，否则LowerLimit＝MessageSkipCounter，其中MessageSkipCounter是指示丢失的消息的数量的计数器。4.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中确定所述当前滚动计数器值是否在所述第二预定范围内是通过以下检查来评估的，(预期滚动控制值ExpectedRollCntrValue-下限LowerLimit)<＝当前滚动计数器CurrentRollingCounter<＝(ExpectedRollCntrValue+(计数器阈值CounterThreshold+信道切换延迟ChannelSwitchDelay))，其中ExpectedRollCntrValue＝先前滚动计数器PreviousRollingCounter+消息跳过计数器MessageSkipCounter+1，LowerLimit是预定值。5.根据权利要求4所述的计算机实现方法，其中如果CounterThreshold小于MessageSkipCounter，则LowerLimit被动态计算为LowerLimit＝CounterThreshold+ChannelSwitchDelay，否则LowerLimit＝MessageSkipCounter，其中MessageSkipCounter是指示丢失的消息的数量的计数器。6.根据权利要求1所述的计算机实现方法，还包括：响应于基于所述评估确定所述数据无效，基于先前的滚动计数器值落入预定范围来确定是否产生滚动计数器错误。7.根据权利要求6所述的计算机实现方法，其中如果(预期滚动控制值ExpectedRollCntrValue-(计数器阈值CounterThreshold+信道切换延迟ChannelSwitchDelay))<＝当前滚动计数器CurrentRollingCounter<＝(ExpectedRollCntrValue+(CounterThreshold+ChannelSwitchDelay))，则产生滚动计数器错误，其中(ExpectedRollCntrValue＝先前滚动计数器PreviousRollingCounter+消息跳过计数器MessageSkipCounter+1)。8.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述第一控制器以冗余的方式通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·S·纳加纳坦，A·拉塔克里斯南，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US