用于车辆的控制系统技术方案

本公开涉及一种用于选择性地控制车辆的控制系统，以确保该控制系统在控制车辆时所采取的决策的高度完整性。本公开还涉及对应的计算机实现的方法和一种计算机程序产品。算机实现的方法和一种计算机程序产品。算机实现的方法和一种计算机程序产品。

Control system for vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的控制系统


[0001]本公开涉及一种控制系统，该控制系统用于选择性地控制车辆，以确保该控制系统在控制车辆时采取的决策的高度完整性。本公开还涉及对应的计算机实现的方法和一种计算机程序产品。

技术介绍

[0002]近来，在车辆的半自主和全自主操作方面有了很大进步，从而有效地提供了驾驶员辅助功能和安全功能，例如自适应巡航控制、行人检测、前后碰撞警告、车道偏离警告和一般障碍物检测。这样的车辆通常使用多个传感器，这些传感器被配置成检测关于车辆周围的环境的信息。
[0003]由于半自主和全自主车辆的控制固有地缺乏人的冗余介入，因此有必要以如下方式实施车辆控制：能够保证事故风险保持在可容忍的水平，同时确保高度的完整性。现有技术的实施方式通常利用冗余控制器来处理这种情况，以确保在系统或传感器的一部分发生故障的情况下也可以继续安全操作。
[0004]US20140277608中给出了这种实现方式的示例，其公开了一种包括第一控制器和第二控制器的容错控制器系统。第一控制器和第二控制器中的一个被指定为主控制器，其用于在非故障操作条件下产生旨在控制车辆上的致动设备的控制信号，并且第一控制器和第二控制器中的另一个被指定为副控制器，其产生旨在控制车辆上的致动设备的控制信号。最初，第一控制器被指定为主控制器，并且独立地控制所述致动设备。然而，如果第一控制器发生故障，则第二控制器被指定为主控制器，并且接管对所述致动设备的控制。
[0005]US20140277608中提出的解决方案的一个问题是：当第二控制器作为主控制器进行接管时，难以确保第二控制器实际上正确工作。也就是说，如果例如来自第一和第二的控制信号不同，则并不总是确保任何控制器实际上都提供了正确的控制信号。为了处理这种情况，需要实现进一步的监督功能，从而导致系统复杂并且可能计算效率低。考虑到上述情况，希望提供一种控制系统：其中，半自主和全自主车辆的安全控制成为可能，同时确保该控制系统所应用的控制策略是高效的，而不依赖于复杂的实施方式。

技术实现思路

[0006]根据本公开的一方面，通过用于选择性地控制车辆的操作的控制系统至少部分地缓解了上述问题，其中该控制系统包括：第一控制模块，其被配置成在第一操作范围内控制车辆；第二控制模块，其被配置成在第二操作范围内控制车辆；以及适于监测车辆的操作的模块，其中，第一操作范围是第二操作范围的子集，并且所述监测模块适于：在车辆在第一操作范围内操作的情况下，选择第一控制模块来控制车辆；并且在车辆在第一操作范围之外操作的情况下，选择第二控制模块来控制车辆。
[0007]本公开的总体思想是实现一种用于简化如何确保冗余的方案，例如当自动操作车辆时决定对传感器数据采取行动时，该车辆例如是自主车辆。根据本公开，采用了模块化方
法，包括使用至少三个单独的模块。根据本公开，这些模块中的至少两个模块必须(同时)发生故障，整个系统才会失效。由于整个系统被分成多个单独的且并行工作的模块，因此与现有技术的解决方案相比，特别是与非模块化的实施方式(例如，其中以嵌套方式实现完整的功能)相比，每个模块可以被简化且不太复杂。
[0008]在本公开的上下文中，表述“车辆的操作”应该被广义地解释，其包括在使用期间和/或静止时操纵车辆如何运行和/或表现的任何形式的操作。这种操作例如可以包括对速度、加速度、相对于例如其它车辆或车道的距离/位置、装载/卸载等进行控制。然而，根据本公开的方案对于任何形式的车辆操纵都是有用的，其中可能希望确保将该控制提供为具有某种形式的冗余，以确保车辆的安全操作。
[0009]借助于本公开而变得可能的简化实施方式至少部分依赖于这样的事实：即，根据本公开的方案必须依赖于监测用于控制车辆的操作参数，以选择使用哪个控制模块。更确切地，本公开以反应方式实施，其中替代地，监测所产生的车辆的操作，以选择使用哪个控制模块来控制车辆。
[0010]这样，通常不需要监测第一控制模块和第二控制模块内的中间过程来确定它们是否正确运行。而是，提供另一个模块(在下文中有时称为监测模块)来监测所产生的车辆的操作。该监测模块又将车辆(或该车辆的部件)的操作行为与为第一模块和第二模块中的每一个模块限定的相应操作范围进行比较。如上所述，第一操作范围是第二操作范围的子集。
[0011]在本公开的上下文中，第一操作范围被限定为第二操作范围的子集。示例性的操作范围例如可以关于距离、速度、加速度、航向或偏航率中的至少一个来定义。其它定义是可能的，并且在本公开的范围内。该操作范围通常可以取决于要控制的范围的类型和/或车辆的期望操作。这样，如果这些范围没有被标准化(这是可能的，并且在本公开的范围内)，则例如速度和航向的范围将可能不同。
[0012]在本公开的可能实施例中，第一操作范围被选择为车辆的期望操作的+/
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20％。对应地，第二操作范围可以被选择为车辆的期望操作的+/
‑
40％。这里建议的关系只是示例性的，其它关系也是可能的并且在本公开的范围内，这将从下面的讨论中显而易见。
[0013]作为示例，并且关于例如车辆的速度，可以将第二操作范围限定在30
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80km/h之间。这样，在该范围内选择第一操作范围作为子范围，例如在40
‑
60km/h之间的范围。因此，如果第一控制模块不能在所例示的40
‑
60km/h的速度范围内控制车辆，则至少只要车辆在第二操作范围内操作，所述监测模块就将该控制转移给第二控制模块以操作车辆。
[0014]从稍微不同的角度来看，如果硬性要求是从不慢于30km/h且从不高于80km/h，则只要车辆行驶速度高于40km/h但低于60km/h，所述监测模块就将允许使用第一控制模块来控制车辆，否则，所述监测模块将让第二控制模块进行控制。这意味着，要使车辆以低于30km/h以及高于80km/h的速度行驶，第一控制模块和第二控制模块都必须在车辆违反上述硬性要求之前发生故障。此外，即使所述监测模块发生故障，第一控制模块或第二控制模块也必须在车辆违反上述硬性要求之前发生故障。
[0015]优选地，第一控制模块和第二控制模块适合基于车辆的期望操作来产生用于控制车辆的对应的第一操作参数和第二操作参数。而且，所述监测模块优选基于对控制模块的选择来选择用于控制车辆的第一操作参数或第二操作参数。因此，第一控制模块和第二控制模块通常接收指示希望如何控制车辆的、某种形式的输入。对于半自主车辆，这种输入可
以例如基于从驾驶员提供的信息。对于自主车辆，该信息可以替代地由车辆“自身”产生，例如基于操作任务、路标、道路限制、负载限制等，或者基于从远离该车辆布置的服务器接收的信息。
[0016]在一些实施例中，该控制系统可以包括适于实现第一控制模块、第二控制模块和监测模块的电子控制单元(ECU)。这种控制单元适于提供必要的处理装置，用于提供以期望的方式控制车辆的功能。然而，该控制系统不必限于单个控制单元，而是，在一些实施例中，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制系统(200)，所述控制系统(200)用于选择性地控制车辆(100，102，104)的操作，其中，所述控制系统包括：
‑
第一控制模块(202)，所述第一控制模块(202)被配置成在第一操作范围内控制所述车辆，
‑
第二控制模块(204)，所述第二控制模块(204)被配置成在第二操作范围内控制所述车辆，以及
‑
适于监测所述车辆的操作的模块(206)，其中，所述第一操作范围是所述第二操作范围的子集，并且所述监测模块(206)适于：
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在所述车辆在所述第一操作范围内操作的情况下，选择所述第一控制模块来控制所述车辆，并且
‑
在所述车辆在所述第一操作范围之外操作的情况下，选择所述第二控制模块来控制所述车辆。2.根据权利要求1所述的控制系统(200)，其中，仅在所述车辆在所述第二操作范围内操作的情况下，才选择所述第二控制模块。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的控制系统(200)，其中，所述第一控制模块和所述第二控制模块适合基于所述车辆的期望操作来产生用于控制所述车辆的对应的第一操作参数和第二操作参数。4.根据权利要求3所述的控制系统(200)，其中，所述监测模块基于控制模块的选择来选择用于控制所述车辆的所述第一操作参数或所述第二操作参数。5.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(200)，其中，所述第一操作范围和所述第二操作范围限定以下项中的至少一个：距离范围，速度范围，加速度范围，航向或偏航率。6.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(200)，还包括适于实现所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述监测模块的电子控制单元(ECU)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(200)，其中：
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所述第一控制模块适于从包括在所述车辆中的第一传感器接收数据以控制所述车辆，并且
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所述第二控制模块适于从包括在所述车辆中的第二传感器接收数据以控制所述车辆。8.根据权利要求7的控制系统(200)，其中，所述第一传感器和所述第二传感器是相同的传感器。9.根据权利要求6的控制系统(200)，其中，所述第一传感器不同于所述第二传感器。10.根据权利要求7
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9中的任一项所述的控制系统(200)，还包括所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个。11.根据权利要求7
‑
10中的任一项所述的控制系统(200)，其中，所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个是雷达、激光雷达传感器、超声波传感器或照相机中的一种。12.一种计算机实现的方法，其用于使用控制系统(200)选择性地控制车辆(100，102，104)的操作，所述控制系统包括：
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第一控制模块(202)，所述第一控制模块(202)被配置成在第一操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱纳斯，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：