CN108933810A - 基于驾驶模式的车辆网络交换机配置 - Google Patents

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Abstract

提供了用于操作车辆中的局域网(LAN)交换机的系统和方法。系统包括多个传感器、模式确定模块和LAN交换机。传感器被配置为产生多个数据流。模式确定模块被配置用于确定车辆的当前驾驶模式。LAN交换机被配置用于基于车辆的当前驾驶模式来选择性地传输和选择性地禁止多个数据流中的每一个。

Description

基于驾驶模式的车辆网络交换机配置
技术领域
本公开总体上涉及车辆中的网络交换机，并且更具体地涉及用于基于自动车辆的驾驶模式来配置自动车辆中的交换机的系统和方法。
背景技术
自主车辆是能够感测其环境并且以很少或不需要用户输入进行导航的车辆。自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等感测装置来感测其环境。自主车辆可进一步使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车对车通信、车对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息来对车辆进行导航。
车辆自动化已经被分类为从零(对应于全人为控制的非自动化)至五(对应于无人为控制的全自动化)的范围中的数值等级。各种自动驾驶员辅助系统(诸如巡航控制、自适应巡航控制以及驻车辅助系统)对应于较低自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高自动化等级。
这种车辆自动化需要许多传感装置来准确检测环境并操作车辆。这些传感装置通常在车辆网络上传输大量数据。为了容纳大量数据，必须在车辆中安装容纳大量数据的联网设备。然而，随着网络设备容量的增加，联网设备的成本也在增加。
因此，期望提供减少车辆网络中的网络设备容量需求的系统和方法。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它理想特征和特性。
发明内容
提供了用于操作车辆中的局域网(LAN)交换机的系统和方法。在一个实施例中，系统包括多个传感器、模式确定模块和LAN交换机。传感器被配置为产生多个数据流。模式确定模块被配置用于确定车辆的当前驾驶模式。LAN交换机被配置用于基于车辆的当前驾驶模式来选择性地传输和选择性地禁止多个数据流中的每一个。
在一个实施例中，用于自主车辆的系统包括第一传感器、第二传感器、自动化模块、LAN交换机和交换机配置模块。第一传感器被配置为产生第一数据流，并且第二传感器被配置为产生第二数据流。自动化模块被配置用于使用第一数据流来以第一驾驶模式驾驶自主车辆并且使用第二数据流以第二驾驶模式驾驶自主车辆。LAN交换机包括第一传感器端口、第二传感器端口和出口端口。第一传感器端口被耦合以与第一传感器进行电子通信以接收第一数据流。第二传感器端口被耦合以与第二传感器进行电子通信以接收第二数据流。出口端口被耦合用于与自动化模块进行电子通信。交换机配置模块被配置用于：响应于以第二驾驶模式操作自主车辆，禁止将第一数据流从第一传感器端口传输到出口端口；响应于以第一驾驶模式操作自主车辆，允许将第一数据流从第一传感器端口传输到出口端口；响应于以第一驾驶模式操作自主车辆，禁止将第二数据流从第二传感器端口传输到出口端口；并且响应于以第二驾驶模式操作自主车辆，允许将第二数据流从第二传感器端口传输到出口端口。
在一个实施例中，一种操作具有第一传感器、第二传感器和LAN交换机的自主车辆的方法包括：响应于以第二驾驶模式操作自主车辆而禁止将第一传感器的第一数据流从第一传感器端口传输到LAN交换机的出口端口；响应于以第一驾驶模式操作自主车辆，允许将第一数据流从第一传感器端口传输到出口端口；响应于以第一驾驶模式操作自主车辆，禁止将第二传感器的第二数据流从第二传感器端口传输到LAN交换机的出口端口；并且响应于以第二驾驶模式操作自主车辆，允许将第二数据流从第二传感器端口传输到出口端口。
附图说明
下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：
图1是说明根据各种实施例的具有控制系统的自主车辆的功能框图；
图2是说明根据各种实施例的具有图1的一个或多个自主车辆的运输系统的功能框图；
图3是说明根据各种实施例的图1的自主车辆的控制系统的数据流程图；
图4是说明根据各种实施例的图1的自主车辆的电气架构的功能框图；并且
图5是说明根据各种实施例的用于操作图1的自主车辆的局域网交换机的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指单独地或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。
本公开的实施例在本文可依据功能和/或逻辑块部件和各个处理步骤来描述。应当明白的是，这些块部件可由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实施。例如，本公开的实施例可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它控制装置的控制下执行多种功能)。另外，本领域技术人员将明白的是，本公开的实施例可结合任何数量的系统来实践，并且本文所述的传感器平台仅仅是本公开的一个示例性实施例。
为了简明起见，本文可不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制以及该系统(和该系统的单个操作部件)的其它功能方面有关的常规技术。另外，本文所包括的各个图式中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意的是，在本公开的实施例中可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。
本文公开的各种实施例描述了在运行时基于车辆中的功能或故障模式的网络/LAN交换机配置(例如，在兼容IEEE 802.1的以太网交换机中的转发表和入口过滤)的受控重新配置。这些实施例限制了通信带宽要求并且允许降低物理接口的成本和复杂性(例如，可使用100Mbit/s链路而不是1000Mbit/s链路而没有受控重新配置)。另外，通信带宽的减少导致降低能耗和降低处理要求。
参考图1，根据各种实施例，总体上示为100的控制系统与车辆10相关联。通常，响应于车辆10中的驾驶模式改变，控制系统100重新配置局域网(LAN)交换机的静态配置以减少LAN交换机上的端口的带宽需求。
如图1中所描绘，车辆10通常包括底盘12、车身14、前轮16和后轮18。车身14被布置在底盘12上并且大致上包围车辆10的部件。车身14和底盘12可共同形成框架。车轮16到18各自在车身14的相应拐角附近旋转地联接到底盘12。虽然说明了汽车，但是应当明白的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可将本文描述的系统和方法应用于任何嵌入式或信息物理系统。
在各种实施例中，车辆10是自主车辆并且控制系统100被结合到车辆10中。自主车辆10例如是被自动控制以将乘客从一个位置运送到另一个位置的车辆。在所说明的实施例中，车辆10被描绘为乘用车，但是应当明白的是，也可使用包括摩托车、卡车、运动型多用途车辆(SUV)、休闲车辆(RV)、船舶、飞行器等任何其它车辆。在示例性实施例中，自主车辆10是所谓的四级或五级自动化系统。四级系统指示“高度自动化”，其指代自动驾驶系统在动态驾驶任务的所有方面的驾驶模式所特有的性能，即使人类驾驶员对干预请求没有做出适当响应。五级系统指示“全自动化”，其指代自动驾驶系统在可由人类驾驶员管理的所有道路和环境状况下在动态驾驶任务的所有方面的全面性能的驾驶模式。
如所示，自主车辆10通常包括推进系统20、变速器系统22、转向系统24、制动系统26、传感器系统28、致动器系统30、至少一个数据存储装置32、至少一个控制器34以及通信系统36。推进系统20在各种实施例中可包括内燃机、诸如牵引电动机等电机和/或燃料电池推进系统。变速器系统22被配置为根据可选速比将来自推进系统20的动力传输到多个车轮16到18。根据各种实施例，变速器系统22可包括分级传动比自动变速器、无级变速器或其它适当的变速器。制动系统26被配置为向车轮16到18提供制动转矩。在各种实施例中，制动系统26可包括摩擦制动器、线控制动器、诸如电机等再生制动系统，和/或其它适当的制动系统。转向系统24影响车轮16到18的位置。虽然为了说明目的而被描绘为包括方向盘，但是在本公开的范围内预期的一些实施例中，转向系统24可不包括方向盘。
传感器系统28包括感测自主车辆10的外部环境和/或内部环境的可观察条件的一个或多个感测装置40a到40n。感测装置40a到40n可包括但不限于雷达、激光雷达、全球定位系统、光学相机、热像仪、超声波传感器和/或其它传感器。致动器系统30包括一个或多个致动器装置42a到42n，其控制一个或多个车辆特征，诸如但不限于推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26。在各种实施例中，车辆特征可进一步包括内部和/或外部车辆特征，诸如但不限于车门、行李箱，以及诸如无线电、音乐、照明等舱室特征(未编号)。
数据存储装置32存储用于自动控制自主车辆10的数据。在各种实施例中，数据存储装置32存储可导航环境的限定地图。在各种实施例中，限定地图可由远程系统预定义并且从远程系统获取(关于图2进一步详细描述)。例如，限定地图可由远程系统组装并且(以无线方式和/或以有线方式)传送到自主车辆10并存储在数据存储装置32中。如将明白的是，数据存储装置32可为控制器34的一部分，与控制器34分开，或作为控制器34的一部分以及单独系统的一部分。
控制器34包括至少一个处理器44和计算机可读存储装置或介质46。处理器44可为任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、与控制模块34相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)、宏处理器、它们的任何组合或通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质46可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是一种持久或非易失性存储器，其可在处理器44断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质46可使用诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施，其中的一些数据表示由控制器34用于控制自主车辆10的可执行指令。
指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。指令在由处理器44执行时接收并处理来自传感器系统28的信号，执行用于自动控制自主车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并且产生控制信号给致动器系统30以基于逻辑、计算、方法和/或算法来自动地控制自主车辆10的部件。虽然图1中仅示出了一个控制器34，但是自主车辆10的实施例可包括通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信并且协作以处理传感器信号、执行逻辑、计算、方法和/或算法且产生控制信号以自动控制自主车辆10的特征的任意数量的控制器34。
在各种实施例中，控制器34的一个或多个指令被实施在控制系统100中，并且当由处理器44执行时，基于车辆10的驾驶模式重新配置车辆10的LAN交换机。例如，控制器34可在LAN交换机上加载静态转发规则和入口过滤以选择性地禁止来自传感器系统28的数据流的传输。
通信系统36被配置为向和从其它实体48(诸如但不限于其它车辆(“V2V”通信)、基础设施(“V2I”通信)、远程运输系统和/或用户装置(关于图2更详细地描述))无线地传送信息。在示例性实施例中，通信系统36是被配置为经由使用IEEE 802.11标准的无线局域网(WLAN)或通过使用蜂窝数据通信来进行通信的通信系统。然而，诸如专用短程通信(DSRC)信道等附加或替代通信方法也被认为在本公开的范围内。DSRC信道是指专门为汽车使用而设计的单向或双向短程至中程无线通信信道，以及相应的一组协议和标准。
现在参考图2，在各种实施例中，关于图1描述的自主车辆10可适用于在某个地理区域(例如，城市、学校或商业园区、购物中心、游乐园，活动中心等)的出租车或班车系统的背景下或可只需由远程系统管理。例如，自主车辆10可与基于自主车辆的远程运输系统相关联。图2说明了总体上以50示出的操作环境的示例性实施例，该操作环境包括基于自主车辆的远程运输系统52，其与关于图1所描述的一个或多个自主车辆10a到10n的一种或多种情况相关联。在各种实施例中，操作环境50进一步包括经由通信网络56与自主车辆10和/或远程运输系统52通信的一个或多个用户装置54。
通信网络56根据需要支持在由操作环境50支持的装置、系统和部件之间(例如，经由有形的通信链路和/或无线通信链路)的通信。例如，通信网络56可包括无线载波系统60，诸如蜂窝电话系统，其包括多个手机信号塔(未示出)、一个或多个移动交换中心(MSC)(未示出)以及将无线载波系统60与陆地通信系统连接所需要的任何其它联网部件。每个手机信号塔均包括发送和接收天线以及基站，其中来自不同手机信号塔的基站直接或经由诸如基站控制器等中间设备连接到MSC。无线载波系统60可实施任何合适的通信技术，包括(例如)诸如CDMA(例如，CDMA2000)、LTE(例如，4G LTE或5G LTE)、GSM/GPRS或其它当前或正涌现的无线技术等数字技术。其它手机信号塔/基站/MSC布置是可能的并且可结合无线载波系统60使用。例如，基站和手机信号塔可共同位于相同站点处或它们可远离彼此，每个基站可负责单个手机信号塔或单个基站可服务于各个手机信号塔，且各个基站可联接到单个MSC，这里仅列举几种可能布置。
除包括无线载波系统60外，可包括呈卫星通信系统64的形式的第二无线载波系统来提供与自主车辆10a到10n进行的单向或双向通信。这可使用一个或多个通信卫星(未示出)和上行链路传输站(未示出)来进行。单向通信可包括(例如)卫星无线电服务，其中节目内容(新闻、音乐等)是由传输站接收、封装上传并且然后发送到卫星，从而向用户广播该节目。双向通信可包括(例如)使用卫星以在车辆10与站之间中继电话通信的卫星电话服务。除了或代替无线载波系统60，可利用卫星电话。
可进一步包括陆地通信系统62，其为连接到一个或多个陆线电话的常规陆基电信网络并且将无线载波系统60连接到远程运输系统52。例如，陆地通信系统62可包括诸如用于提供硬接线电话、分组交换数据通信和因特网基础设施的公共交换电话网(PSTN)。一段或多段陆地通信系统62可通过使用标准有线网络、光纤或其它光学网络、电缆网络、电力线、其它无线网络(诸如无线局域网(WLAN))或提供宽带无线存取(BWA)的网络或其任何组合来实施。另外，远程运输系统52不需要经由陆地通信系统62连接，反而可包括无线电话设备使得其可直接与无线网络(诸如无线载波系统60)通信。
虽然在图2中仅示出了一个用户装置54，但是操作环境50的实施例可支持任意数量的用户装置54，包括由一个人拥有、操作或以其它方式使用的多个用户装置54。由操作环境50支持的每个用户装置54可使用任何合适的硬件平台来实施。就此而言，用户装置54可以任何常见外形规格来实现，包括但不限于：台式计算机；移动计算机(例如，平板电脑、膝上型计算机或上网本计算机)；智能电话；视频游戏装置；数字媒体播放器；一件家庭娱乐设备；数码相机或视频摄影机；可穿戴计算装置(例如，智能手表、智能眼镜、智能服装)；等。由操作环境50支持的每个用户装置54被实现为具有执行本文描述的各种技术和方法所需的硬件、软件、固件和/或处理逻辑的计算机实施的或基于计算机的装置。例如，用户装置54包括可编程装置形式的微处理器，该微处理器包括存储在内部存储器结构中并且被施加来接收二进制输入以创建二进制输出的一个或多个指令。在一些实施例中，用户装置54包括能够接收GPS卫星信号并且基于那些信号产生GPS坐标的GPS模块。在其它实施例中，用户装置54包括蜂窝通信功能性使得该装置通过通信网络56使用一个或多个蜂窝通信协议(如本文所讨论)执行语音和/或数据通信。在各种实施例中，用户装置54包括可视化显示器，诸如触摸屏图形显示器或其它显示器。
远程运输系统52包括一个或多个后端服务器系统，该后端服务器系统可为基于云的、基于网络的或驻留在由远程运输系统52服务的特定校园或地理位置。远程运输系统52可由现场顾问、自动顾问、人工智能系统或它们的组合来人工操作。远程运输系统52可与用户装置54和自主车辆10a到10n进行通信以安排乘车、派遣自主车辆10a到10n等等。在各种实施例中，远程运输系统52存储诸如用户认证信息、车辆标识符、简档记录、行为模式和其它相关用户信息等账户信息。
根据典型的用例工作流程，远程运输系统52的注册用户可经由用户装置54创建乘车请求。乘车请求通常将指示乘客希望的乘车位置(或当前GPS位置)、期望目的地位置(其可识别预定义的车辆停靠站和/或用户指定的乘客目的地)以及乘车时间。远程运输系统52接收乘车请求、处理该请求，并且在指定的乘车地点且在适当的时间派遣自主车辆10a到10n中的一个车辆来让乘客乘车(当一个车辆可用时和如果一个车辆可用)。运输系统52还可产生并向用户装置54发送适当配置的确认消息或通知，以使乘客知道车辆正在途中。
如可明白，本文公开的主题提供了可被认为是标准或基准自主车辆10和/或基于自主车辆的远程运输系统52的某些增强的特征和功能。为此，自主车辆和基于自主车辆的远程运输系统可被修改、增强或以其它方式补充以提供下面更详细描述的附加特征。
现在参考图3并且继续参考图1，数据流程图200说明了可嵌入在控制器34内的控制系统100的各种实施例。根据本公开的控制系统100的各种实施例可包括嵌入在控制器34内的任何数量的子模块。如可明白，图3中所示的子模块可被组合和/或被进一步划分以类似地控制车辆10。控制系统100的输入可从传感器系统28接收，从与车辆10相关联的其它控制模块(未示出)接收，从通信系统36处的通信网络56接收，和/或由控制器34内的其它子模块(未示出)确定/建模。在各种实施例中，控制系统100包括模式确定模块205、自动化模块210、交换机配置模块215和交换机配置数据库220。
通常，控制系统100被配置为加载车辆10的LAN交换机的转发规则和入口过滤的静态配置。因此，LAN交换机上各个端口的总带宽要求可保持在阈值以下，商用LAN开关在该阈值以上会转变到适应更高带宽的更昂贵的硬件。
模式确定模块205从数据存储装置32检索当前模式指示305，并且为交换机配置模块215产生改变配置命令315。当前模式指示305指示车辆10正在操作的当前自动化模式。例如，车辆10可处于使用环视相机的自动停车模式、使用环视摄像机的低速车道跟随模式、使用前后远程相机的高速公路驾驶的高速驾驶模式(例如，车道跟随、车道偏离警告、物体检测、高速公路变道)、住宅街道驾驶的低速驾驶模式、夜间驾驶模式或车辆10的其它自动化模式。在一些实施例中，驾驶模式可被配置为达到车辆的最小风险状况。在一些实施例中，驾驶模式需要夜视能力。如下所述，各种驾驶模式均需要来自传感器40a到40n的具体组合的输入。
在一些实施例中，每当模式发生改变时，将当前模式指示305传输到模式确定模块205。在一些实施例中，模式确定模块215基于车辆10的部件中的硬件或软件故障来检查模式改变。例如，如果部件或链路发生故障，则系统中的硬件或软件部件会检测到它，随后会导致模式改变。如本领域一般技术人员将明白，车辆10知道车辆10正在操作的模式，并且因此确定模式的细节(超出检索当前模式指示)超出了本公开的范围。
自动化模块210类似地从数据存储装置32接收自动化指令310。自动化指令310最初可使用任何合适的自动化驱动算法来产生，该自动化驱动算法的细节-超出计算后检索指令-超出了本公开的范围。自动化指令310可指示车辆10中的任何级别的自动化。例如，自动化指令310可命令与低级别的车辆自动化相关联的一级自动化，可命令5级自动化以用于车辆10的完全“无人驾驶”控制，或者如上所述可命令根据自动化级别2、3或4的操作。
交换机配置模块215被配置为接收改变配置命令315并且为交换机配置数据库220产生配置更新请求320。改变配置命令315指示交换机配置模块215应当加载LAN交换机的新的静态配置。因此，响应于接收到改变配置命令315，交换机配置模块215从交换机配置数据库220请求配置325。如本领域一般技术人员将明白，配置325指示针对所指示的当前驾驶模式将哪些转发规则和入口过滤应用于LAN交换机。
交换机配置数据库220存储用于车辆10的每个自动驾驶模式的配置，并且基于在改变配置命令315中指示的自动驾驶模式，将配置325传输到交换机配置模块215。在所提供的示例中，基于在每个自动驾驶模式中使用的传感器40a到40n来预先确定配置。在一些示例中，基于将通过LAN交换机的端口传输的带宽限制为低于每秒100兆比特来预先确定配置。
在所提供的示例中，交换机配置数据库220被托管在集中式主控制器内，该集中式主控制器在模式改变期间将更新的配置分分配每个LAN交换机处的本地主机。在一些实施例中，交换机配置数据库220可存储在每个LAN交换机中。在一些实施例中，交换机配置数据库220可存储在与每个LAN交换机相关联的主机控制器中。
交换机配置模块215进一步被配置为从传感器系统28接收传感器数据330并且基于配置325传输用于自动化模块210的过滤后传感器数据335。例如，当在车辆10的当前自动驾驶模式下未使用传感器系统28的远程雷达传感器时，交换机配置模块215将指示车辆10的LAN交换机禁止或阻止来自远程雷达传感器的数据流。因此，与自动化模块210耦合的出口端口的带宽要求比LAN交换机将远程雷达数据转发到自动化模块210所需要带宽要求的更低。
在所提供的示例中，集中式主控制器起始重新配置并且将其传送到每个LAN交换机处的本地主机以重新配置本地交换机。在一些实施例中，本地主机起始重新配置。在一些实施例中，交换机配置模块215的一些部分可在传感器中实施，这些传感器取决于模式改变来实施通过到每个单独传感器的网络通信触发的开/关状态。
自动化模块210被配置为接收过滤后传感器数据335并且基于根据车辆10的当前驾驶模式的过滤后传感器数据335来操作车辆10。应当明白的是，如上所述，自动化模块210可基于从1到5的任何自动化级别来操作车辆10。
现在参考图4并且继续参考图1到3，功能框图说明了根据本公开的电气架构400。应当明白的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可使用用于电气架构400的许多不同的拓扑。
电气架构400包括传感器40a到40i、子控制器34a到34c和LAN交换机410a到410b。在所提供的示例中，传感器40a和40g是前后远程雷达传感器，传感器40b是前后短程雷达传感器，传感器40c和40h是前后可视光谱相机，并且传感器40d到40f和40i是朝下环视可视光谱相机。
子控制器34a到c可为上面描述的用于控制器34的部件的任何组合，并且可包括被配置为操作车辆10或执行下面描述的任务的模块的任意组合。在所提供的示例中，子控制器34a到34b是相机控制器，并且子控制器34c是雷达控制器。如本领域一般技术人员将明白，子控制器34a到34b被配置为从相机传感器40c到40f和40h到40i接收数据流并且处理数据流以供车辆10在导航期间使用。如本领域一般技术人员将明白，子控制器34c被配置为从雷达传感器40a到40b和40g接收数据流并且处理数据流以供车辆10在导航期间使用。
LAN交换机410a到410b包括端口412a到412b、端口434a到434c以及传感器端口440a到440i。端口440a到440i被耦合用于分别与有带字母的传感器40a到40i进行电子通信，端口434a到434c被耦合用于与相应的带字母的子控制器34a到34c进行电子通信，并且端口412a到412b被耦合用于彼此进行电子通信。例如，端口可通过物理连接的联网电缆(诸如以8引脚和8导体型连接器端接的5类以太网电缆)进行电子耦合。端口在接收数据流时被认为是入口端口，并且在传输数据流时被认为是出口端口。应当明白的是，LAN交换机410a到410b中的任何物理端口可包括用于进行从连接到端口的部件传输和接收数据中的每一项的物理连接。因此，如本文所使用，术语“入口端口”是指正在接收所叙述的数据流的任何端口，并且术语“出口端口”是指通常将数据流传输到另一个部件的任何端口。在所提供的示例中，以太网交换机410a到410b中的每一个均结合交换机配置模块215。在所提供的示例中，LAN交换机是以太网交换机。
现在参考图5并且继续参考图1到4，流程图说明了根据本公开的用于操作可由图1的控制系统100执行的自主车辆的局域网(LAN)交换机的控制方法500。如根据本公开可理解，该方法内的操作顺序不限于如图5中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，控制方法500可被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在自主车辆10的操作期间连续运行。
通常，方法500是基于车辆的自动驾驶模式选择性地禁止或传输LAN交换机上的端口之间的数据流的算法。换言之，可重新配置交换机以阻止对于当前驾驶模式不必要的数据流并且在存在模式改变时转发当前驾驶模式所需的数据流。选择性禁止或传输允许降低LAN交换机的传输容量，从而节省车辆10的成本。
控制系统100在任务510中接收由多个传感器产生的多个数据流。例如，传感器40a到40f可产生由LAN交换机410a的交换机配置模块215接收的传感器数据330。
控制系统100在任务515中确定数据流是否在车辆的当前驾驶模式下使用。例如，模式确定模块205可确定车辆10的当前驾驶模式并且为交换机配置模块215产生改变配置命令315。交换机配置模块然后可产生配置更新请求320，并且接收配置325，其指示在车辆的当前自动驾驶模式中使用哪些数据流。
当数据流在车辆的当前驾驶模式下使用时，方法500从任务515进行到任务520。控制系统100在任务520中通过LAN交换机选择性地传输数据流。例如，交换机配置模块215可将配置325加载到LAN交换机410a到410b中。如上所述，配置325具有静态转发规则配置，其包括允许数据流从传感器系统28传递到自动化模块210的转发表和入口过滤。在一个示例中，在当前驾驶模式是第一驾驶模式(诸如高速的高速公路驾驶模式)时，配置325允许将来自诸如远程雷达40g等第一传感器的第一数据流从诸如端口440g等第一传感器端口传输到LAN交换机410b的端口412b(作为出口端口)到LAN交换机410的端口412a(作为入口端口)，并且通过端口434c(作为出口端口)传输到子控制器34c。类似地，配置325可允许在当前驾驶模式是第二驾驶模式(诸如停车操纵)时将来自第二传感器(诸如短程雷达传感器40c)的第二数据流通过端口434c从第二传感器端口(诸如端口440c)传输到子控制器34c。
当数据流未在车辆的当前驾驶模式下使用时，方法500从任务515进行到任务525。控制系统100在任务525中通过LAN交换机选择性地禁止数据流。例如，交换机配置模块215可将配置325加载到LAN交换机410a到410b中。在一个示例中，在当前驾驶模式是第二驾驶模式(诸如慢速停车操纵)时，配置325使交换机410b禁止将远程雷达传感器40g的第一数据流从端口440g传输到端口412b。因此，端口412b、412a和434c不携带来自传感器40g的数据流，并且不需要增加端口412b、412a和434c的数据吞吐量以适应慢速停车操纵中的数据流。类似地，在当前驾驶模式是第一驾驶模式时，配置325可禁止将第二数据流从端口440c传输到端口434c。
控制系统100在任务530中使用过滤后数据流来操作车辆。例如，自动化模块210与LAN交换机410b进行电子通信，并且因此基于可能包括或可能不包括来自传感器40g的数据流的数据流来操作车辆10，这取决于任务515中的确定。
虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种用于车辆的系统，所述系统包括：
多个传感器，其被配置为产生多个数据流；
模式确定模块，其被配置用于确定所述车辆的当前驾驶模式；
局域网(LAN)交换机，其被配置用于基于所述车辆的所述当前驾驶模式来选择性地传输和选择性地禁止所述多个数据流中的每一个。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括自动化模块，所述自动化模块被配置为操作所述车辆并且与所述LAN交换机进行电子通信，并且其中所述LAN交换机被配置为用于基于所述车辆的所述当前驾驶模式向所述自动化模块选择性地传输所述多个数据流中的每一个。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个传感器包括被配置为产生所述多个数据流中的第一数据流的第一传感器，并且其中所述LAN交换机被配置用于响应于所述自动化模块使用所述第一数据流来以所述当前驾驶模式操作所述车辆的指示而允许将所述第一数据流传输到所述自动化模块。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述LAN交换机被配置用于响应于所述自动化模块未使用所述第一数据流来以所述当前驾驶模式操作所述车辆的指示而禁止向所述自动化模块传输所述第一数据流。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述多个传感器进一步包括被配置为产生所述多个数据流中的第二数据流的第二传感器，并且其中所述LAN交换机被配置用于响应于所述自动化模块使用所述第二数据流来以所述当前驾驶模式操作所述车辆的指示而允许将所述第二数据流传输到所述自动化模块。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述LAN交换机进一步包括：
第一传感器端口，其被耦合以与所述第一传感器进行电子通信以接收所述第一数据流；
第二传感器端口，其被耦合以与所述第二传感器进行电子通信以接收所述第二数据流；
出口端口，其被耦合用于与所述自动化模块进行电子通信；以及
交换机配置模块，其被配置用于：
响应于所述自动化模块未在所述当前驾驶模式中使用所述第一数据流，禁止将所述第一数据流从所述第一传感器端口传输到所述出口端口；
响应于所述自动化模块在所述当前驾驶模式中使用所述第一数据流，允许将所述第一数据流从所述第一传感器端口传输到所述出口端口；
响应于所述自动化模块在所述当前驾驶模式中未使用所述第二数据流，禁止将所述第二数据流从所述第二传感器端口传输到所述出口端口；并且
响应于所述自动化模块在所述当前驾驶模式中使用所述第二数据流，允许将所述第二数据流从所述第二传感器端口传输到所述出口端口。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述交换机配置模块进一步被配置用于设定所述LAN交换机的静态转发规则配置，以选择性地禁止和选择性地允许所述多个数据流的传输。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述交换机配置模块进一步被配置用于进一步基于将通过所述LAN交换机的端口传输的带宽限制为低于每秒100兆比特来选择性地传输和选择性地禁止所述多个数据流中的每一个。
9.一种用于自主车辆的系统，所述系统包括：
第一传感器，其被配置为产生第一数据流；
第二传感器，其被配置为产生第二数据流；
自动化模块，其被配置用于使用所述第一数据流来以第一驾驶模式驾驶所述自主车辆并且使用所述第二数据流以第二驾驶模式驾驶所述自主车辆；以及
局域网(LAN)交换机，其包括：
第一传感器端口，其被耦合以与所述第一传感器进行电子通信以接收所述第一数据流；
第二传感器端口，其被耦合以与所述第二传感器进行电子通信以接收所述第二数据流；
出口端口，其被耦合用于与所述自动化模块进行电子通信；以及
交换机配置模块，其被配置用于：
响应于以所述第二驾驶模式操作所述自主车辆，禁止将所述第一数据流从所述第一传感器端口传输到所述出口端口；
响应于以所述第一驾驶模式操作所述自主车辆，允许将所述第一数据流从所述第一传感器端口传输到所述出口端口；
响应于以所述第一驾驶模式操作所述自主车辆，禁止将所述第二数据流从所述第二传感器端口传输到所述出口端口；并且
响应于以所述第二驾驶模式操作所述自主车辆，允许将所述第二数据流从所述第二传感器端口传输到所述出口端口。
10.一种操作具有第一传感器、第二传感器和局域网(LAN)交换机的自主车辆的方法，所述方法包括：
响应于以第二驾驶模式操作所述自主车辆，禁止将第一传感器的第一数据流从第一传感器端口传输到所述LAN交换机的出口端口；
响应于以第一驾驶模式操作所述自主车辆，允许将所述第一数据流从所述第一传感器端口传输到所述出口端口；
响应于以所述第一驾驶模式操作所述自主车辆，禁止将所述第二传感器的第二数据流从第二传感器端口传输到所述LAN交换机的所述出口端口；以及
响应于以所述第二驾驶模式操作所述自主车辆，允许将所述第二数据流从所述第二传感器端口传输到所述出口端口。
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