用于飞行器的基于非对称CAN的通信制造技术

示例实施例包括多个飞行模块，该多个飞行模块包括主飞行模块和辅飞行模块。该实施例包括CAN控制器、第二CAN控制器、被配置为将主控制信号从第一CAN控制器发送到主飞行模块和辅飞行模块的第一CAN总线、和被配置为将辅控制信号从第二CAN控制器发送到主飞行模块和辅飞行模块的第二CAN总线。主飞行模块被配置为响应于接收到主控制信号而不响应于接收到辅控制信号来执行功能，并且辅飞行模块被配置为响应于接收到辅控制信号而不响应于接收到主控制信号来执行功能。制信号来执行功能。制信号来执行功能。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的基于非对称CAN的通信
[0001]本申请是申请日为2018年7月27日、申请号为201880061953.5的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本申请涉及用于飞行器的基于非对称CAN的通信。

技术介绍

[0003]无人系统，也可称为自主飞行器(vehicle)，是在没有物理存在的人类操作员的情况下能够行进的飞行器。无人系统可以在远程控制模式下、在自主模式下、或在部分自主模式下操作。
[0004]当无人系统在远程控制模式下操作时，在远程位置的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送到无人飞行器的命令来控制无人飞行器。当无人系统在自主模式下操作时，无人系统通常基于预先编程的导航路点、动态自动化系统、或这些的组合来移动。此外，一些无人系统可以在远程控制模式和自主模式两者下操作，并且在一些情况下可以同时进行。例如，远程飞行员或驾驶员可能希望将导航留给自主系统，同时手动执行另一任务，诸如操作机械系统来拾取物体，作为示例。
[0005]各种类型的无人系统存在于各种不同的环境中。例如，存在在空中、在地面上、水下、和太空中操作的无人系统。示例包括四旋翼直升机和尾架UAV等。也存在混合操作的无人系统，其中多环境操作是可能的。混合无人飞行器的示例包括既能在陆地上也能在水上操作的两栖飞行器，或者既能在陆地上也能在水上着陆的水上飞机。其他示例也是可能的。

技术实现思路

[0006]示例系统和方法可涉及飞行器，诸如无人航空系统(unmanned aerial system，UAS)，内通过控制器局域网络(controller area network，CAN)的通信。该网络可以包括由两条或更多条CAN总线连接的多个CAN节点。CAN节点可以包括具有两个或更多个CAN控制器的控制层和由CAN控制器控制的多个飞行模块。该网络还可以包括将CAN控制器连接到飞行模块的两条或更多条CAN总线。CAN控制器、飞行模块、和CAN总线都可以执行冗余(redundant)功能，使得如果网络的一个组件发生故障，飞行器可以正常工作。允许组件以这种方式发生故障可以使含有该网络的飞行器更加安全且可靠。
[0007]在一个示例中，提供了一种系统，该系统包括多个飞行模块，该多个飞行模块包括主飞行模块和辅飞行模块。辅飞行模块被配置为执行与由主飞行模块执行的功能冗余的功能。该系统还包括第一控制器局域网络(CAN)控制器、第二CAN控制器、被配置为将主控制信号从第一CAN控制器发送到主飞行模块和辅飞行模块的第一CAN总线、和被配置为将辅控制信号从第二CAN控制器发送到主飞行模块和辅飞行模块的第二CAN总线。在正常操作状态期间，主飞行模块被配置为响应于接收到主控制信号而不响应于接收到辅控制信号来执行功能，并且辅飞行模块被配置为响应于接收到辅控制信号而不响应于接收到主控制信号来执
行功能。
[0008]在另一示例中，提供了一种方法，该方法包括由第一CAN控制器向主飞行模块和辅飞行模块发送主控制信号。该方法还包括，响应于从第一CAN控制器接收到主控制信号，由主飞行模块而不由辅飞行模块执行飞行相关功能。该方法还包括由第二CAN控制器向辅飞行模块和主飞行模块发送辅控制信号。该方法还包括，响应于从第二CAN控制器接收到辅控制信号，由辅飞行模块而不由主飞行模块执行与由主飞行模块执行的飞行相关功能冗余的飞行相关功能。
[0009]在另一示例中，提供了一种系统，该系统包括飞行器、包括主飞行模块和辅飞行模块的多个飞行模块、包括第一CAN控制器和第二CAN控制器的多个CAN控制器、多个处理器、和非暂时性计算机可读介质。该系统还包括程序指令，该程序指令存储在非暂时性计算机可读介质上并可由多个处理器执行以由第一控制器局域网络(CAN)控制器向主飞行模块和辅飞行模块发送主控制信号。程序指令还包括，响应于从第一CAN控制器接收到主控制信号，由主飞行模块而不由辅飞行模块执行飞行相关功能。程序指令还包括，由第二CAN控制器向辅飞行模块和主飞行模块发送辅控制信号。程序指令附加地包括，响应于从第二CAN控制器接收到辅控制信号，由辅飞行模块而不由主飞行模块执行与由主飞行模块执行的飞行相关功能冗余的飞行相关功能。
[0010]前面的概述仅仅是说明性的，并不意图以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和下面的详细描述以及附图，进一步的方面、实施例和特征将变得明显。
附图说明
[0011]图1A是根据示例实施例的无人飞行器的简化图示。
[0012]图1B是根据示例实施例的无人飞行器的简化图示。
[0013]图1C是根据示例实施例的无人飞行器的简化图示。
[0014]图1D是根据示例实施例的无人飞行器的简化图示。
[0015]图1E是根据示例实施例的无人飞行器的简化图示。
[0016]图2是示出根据示例实施例的无人飞行器的组件的简化框图。
[0017]图3A是根据示例实施例的CAN节点的简化框图。
[0018]图3B是根据示例实施例的另一CAN节点的简化框图。
[0019]图4是根据示例实施例的CAN通信系统的简化框图。
[0020]图5A是根据另一示例实施例的另一CAN通信系统的简化框图。
[0021]图5B、5C、5D、5E和5F是根据示例实施例的处于各种发生故障状态的CAN通信系统的简化图。
[0022]图6是根据示例实施例的飞行器的简化图示。
[0023]图7是根据示例实施例的由CAN节点接收的信号的简化图示。
[0024]图8是根据示例实施例的方法的简化框图。
具体实施方式
[0025]本文描述了示例方法和系统。本文描述的任何示例实施例或特征不一定被解释为
相对于其他实施例或特征是优选的或者有利的。本文描述的示例实施例并不意味着是限制性的。容易理解的是，所公开的系统和方法的某些方面可以以各种不同的配置来进行布置和组合，所有这些都在本文中被考虑。
[0026]此外，附图中所示的具体布置不应被视为限制性的。应当理解，其他实施例可以包括更多或更少的给定附图中所示的每个元件。此外，一些示出的元件可以被组合或省略。此外，示例实施例可以包括附图中未示出的元件。
[0027]I.概观
[0028]示例实施例可以包括或以其他方式涉及用于基于CAN的通信的系统和方法。例如，飞行器可以包括多个CAN节点。CAN节点可以包括具有多个CAN控制器的控制层。CAN控制器中的至少两个可以执行冗余功能。CAN节点也可以包括多个飞行模块。飞行模块中的至少两个也可以执行冗余功能。CAN控制器可以经由连接到相同CAN控制器和飞行模块的两条或更多条CAN总线来控制飞行模块。具有冗余的CAN控制器、飞行模块、和CAN总线允许一个或多个组件发发生故障，同时仍然允许飞行器正常操作。这些冗余可以使飞行器更安全、更可靠。
[0029]基于CAN的通信系统可以以非对称方式连接。也就是说，一些飞行模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：基于多个故障可能性确定飞行器的统计故障可能性度量，其中所述多个故障可能性中的每个各自故障可能性表示飞行器的多个控制器局域网(CAN)节点中的相应CAN节点将在飞行器的给定时间范围内发生故障的概率，并且其中确定统计故障可能性度量包括基于所述多个CAN节点中的第一CAN节点是至少双冗余的，与所述多个CAN节点中的非冗余CAN节点的相应故障可能性不同地对第一CAN节点的相应故障可能性进行加权；根据统计故障可能性度量执行飞行器的动作；由第一CAN节点经由连接到所述多个CAN节点的CAN总线发送信号；基于接收到第一CAN节点发送的信号，由所述多个CAN节点中的第二CAN节点确定第一CAN节点的故障状态；基于确定第一CAN节点的故障状态，调整飞行器的统计故障可能性度量，其中调整后的统计故障可能性度量指示由第一CAN节点的故障状态引起的、与第一CAN节点相关联的冗余的减少；确定飞行器的调整后的统计故障可能性度量满足或超过故障可能性阈值；以及响应于确定飞行器的调整后的统计故障可能性度量满足或超过故障可能性阈值，由CAN控制器改变飞行器的动作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定统计故障可能性度量包括基于与所述多个CAN节点相关联的飞行器的多个组件的故障可能性来确定统计故障可能性度量。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于与所述多个组件中的每一个相关联的飞行次数来确定飞行器的所述多个组件的故障可能性。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定与第一CAN节点相对应的飞行器的组件的类型，其中确定调整后的统计故障可能性度量包括基于与第一CAN节点相对应的组件的类型确定调整后的统计故障可能性度量。5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于与第一CAN节点相对应的组件的类型确定调整后的统计故障可能性度量包括基于第一CAN节点是否是飞行关键飞行模块来确定调整后的统计故障可能性度量。6.根据权利要求4所述的方法，其中，第一CAN节点在经历第一CAN节点的故障状态之前是三冗余的，并且其中基于与第一CAN节点相对应的组件的类型确定调整后的统计故障可能性度量包括基于确定与第一CAN节点相关联的冗余在经历第一CAN节点的故障状态之后减少到双冗余，来确定调整后的统计故障可能性度量。7.根据权利要求6所述的方法，其中，基于确定与第一CAN节点相关联的冗余在经历第一CAN节点的故障状态之后减少到双冗余来确定调整后的统计故障可能性度量包括基于确定第一CAN节点在经历第一CAN节点的故障状态之前是三冗余并且在经历第一CAN节点的故障状态之后与双冗余相关联，在确定调整后的统计故障可能性度量时比在确定统计故障可能性度量时对第一CAN节点加权更多。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障可能性阈值是多个故障可能性阈值之一，其中所述多个故障可能性阈值中的每个故障可能性阈值对应于飞行器的不同动作，并且其中改变飞行器的动作包括基于调整后的统计故障可能性度量满足或超过所述多个故
障可能性阈值中的哪一个来改变飞行器的动作。9.根据权利要求8所述的方法，其中，改变飞行器的动作包括使飞行器着陆。10.根据权利要求8所述的方法，其中，飞行器的动作包括使飞行器返回基地。11.一种系统，包括：飞行器；多个控制器局域网(CAN)节点，包括第一CAN节点和第二CAN节点；多个处理器；非暂时性计算机可读介质；以及程序指令，其被存储在所述非暂时性计算机可读介质上并可由所述多个处理器执行以执行权利要求1
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10中任一项的方法。12.一种系统，包括:多个飞行模块，包括主飞行模块和辅飞行模块，其中所述主飞行模块和所述辅飞行模块被配置为冗余地执行功能，使得当所述主飞行模块发生故障时，冗余功能继续使所述系统执行飞行操作；第一控制器局域网络(CAN)控制器；第二CAN控制器；第一CAN总线，被配置为将主控制信号从所述第一CAN控制器发送到所述主飞行模块和所述辅飞行模块；和第二CAN总线，被配置为将辅控制信号从所述第二CAN控制器发送到所述主飞行模块和所述辅飞行模块；其中，在正常操作状态期间，所述主飞行模块被配置为响应于接收到所述主控制信号，而不响应于接收到所述辅控制信号，来执行功能，并且其中，所述辅飞行模块被配置为响应于接收到所述辅控制信号，而不响应于接收到所述主控制信号，来执行功能。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述冗余功能被配置为在正常操作状态期间引起飞行操作。14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一CAN控制器还被配置为响应于确定所述第二CAN控制器的故障状态来控制所述辅飞行模块，并且其中，所述第二CAN控制器还被配置为响应于确定所述第一CAN控制器的故障状态来控制所述辅飞行模块。15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一CAN控制器还被配置为接收由所述第二CAN控制器经由所述第二CAN总线发送的所述辅控制信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P多米亚尼，B维勒，
申请(专利权)人：WING航空有限责任公司，
类型：发明
国别省市：