CN109733301A - 车辆冗余总线系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆冗余总线系统，包括主汽车总线、冗余汽车总线、整车控制器，以及一个或多个执行器；整车控制器和各执行器均与主汽车总线连接；整车控制器和各执行器还均与冗余汽车总线连接；所述整车控制器发出的指令同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上；各执行器从主汽车总线、冗余汽车总线上获取指令并将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上，整车控制器从主汽车总线、冗余汽车总线上获取各执行器的反馈信息。本发明实现了汽车总线的冗余，提高了驾驶的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于汽车总线技术领域，具体涉及一种车辆冗余总线系统及其控制方法。
背景技术
自动驾驶车辆上的自动驾驶系统非常复杂，为了确保自动驾驶的安全，对于一些重要的执行器（比如：制动单元和电子助力转向单元）需要进行冗余，且所有的执行器均通过整车控制器进行协调控制，汽车总线上需要进行大量的数据传输，故汽车总线的可靠性对整个自动驾驶系统的安全稳定运行非常重要。
现有车辆上，整车控制器与各执行器之间通过一条CAN线进行数据交互，这种方式存在的问题是，当CAN线出现故障失效时，整车控制与执行器之间无法进行数据交互，故不能满足自动驾驶的安全要求。
因此，有必要开发一种车辆冗余总线系统及其控制方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆冗余总线系统及其控制方法，以实现汽车网络的冗余，能满足自动驾驶的安全要求。
本发明所述的车辆冗余总线系统，包括主汽车总线、冗余汽车总线、整车控制器，以及一个或多个执行器；
整车控制器和各执行器均与主汽车总线连接；
整车控制器和各执行器还均与冗余汽车总线连接；
所述整车控制器发出的指令同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上；各执行器从主汽车总线、冗余汽车总线上获取指令并将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上，整车控制器从主汽车总线、冗余汽车总线上获取各执行器的反馈信息。
所述执行器包括第一执行单元和第二执行单元；所述第一执行单元和第二执行单元之间通过一条或两条通信线连接，用于第一执行单元和第二执行单元之间的数据交互（包括自身的健康状态和/或计算结果等信息）；两个制动单元之间通过私有通信线中所传输的数据来监测对方是否出现故障，以及对双方的计算结果进行校验，若发现其中的一个执行单元出现故障失效时，另一个执行单元能够在非常短的时间内接管系统，进一步保证了系统的响应速度快且平顺；另外，当采用两个私有通信线时，即将私有通信线进行了冗余，当一条私有通信线出现故障失效时，另一条私有通信线还能够保证两个执行单元之间的数据交互。
还包括安全控制器，该安全控制器所发出的指令同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上，即对控制器进行了冗余。
所述安全控制器被配置为：在监测到整车控制器未失效时，不发出指令或将指令添加无效标签后发出；在监测到整车控制器失效时，所述安全控制器直接将指令发出，以确保执行器所接收到的指令只有一路是有效的。
进一步，所述主汽车总线为共有CAN，所述冗余汽车总线为私有CAN。
本发明所述的车辆冗余总线系统的控制方法，采用本发明所述的车辆冗余总线系统，其方法包括以下步骤：
整车控制器所发出的指令同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上；
各执行器从主汽车总线、冗余汽车总线上获取与自身相关的指令，并基于该指令执行对应的操作；
各执行器将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线、冗余汽车总线上；
整车控制器从主汽车总线、冗余汽车总线上获取各执行器的反馈信息，以实现对各执行器的工作状态的监控。
本发明的有益效果：本系统对汽车总线进行了冗余，即整车控制器与执行器之间均采用双路汽车总线进行通信，且整车控制器下发的指令以及执行器向整车控制器反馈的信息均是通过两路汽车总线同步传输的，当其中一路汽车总线出现故障失效时，由于还有一路汽车总线是处于正常工作的，且其上所传输的数据能够保证驾驶的正常运行，故提高了驾驶的可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的具体实施例的原理图；
图中：1、主汽车总线，2、冗余汽车总线，3、执行器，4、安全控制器，5、整车控制器，6、主制动单元，7、通信线，8、从制动单元。
具体实施方式
以下，基于图1至图2对本发明的车辆冗余总线系统进行详细说明。
如图1所示，所述的车辆冗余总线系统，包括主汽车总线1、冗余汽车总线2、整车控制器5，以及一个或多个执行器3。整车控制器5和各执行器3均与主汽车总线1连接；整车控制器5和各执行器3还均与冗余汽车总线2连接；所述整车控制器5发出的指令同步发送至主汽车总线1、冗余汽车总线2上；各执行器3从主汽车总线1、冗余汽车总线2上获取指令并将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线1、冗余汽车总线2上，整车控制器5从主汽车总线1、冗余汽车总线2上获取各执行器3的反馈信息。
由于对汽车总线进行了冗余，即整车控制器5与执行器3之间均采用双路汽车总线进行通信，且整车控制器5下发的指令以及执行器3向整车控制器5反馈的信息均是通过两路汽车总线同步传输的，当其中一路汽车总线出现故障失效时，由于还有一路汽车总线是处于正常工作的，且其上所传输的数据能够保证驾驶的正常运行，故提高了驾驶的可靠性和安全性。
本实施例中，为了满足自动驾驶的安全要求，需要对一个或多个执行器3进行冗余设计，当其中一个执行器3出现故障失效时，另一个执行器3还能够保证系统正常运行。所述执行器3包括第一执行单元和第二执行单元；所述第一执行单元和第二执行单元之间通过一条或两条通信线7连接，用于第一执行单元和第二执行单元之间的数据交互（包括自身的健康状态和/或计算结果等信息）。两个制动单元之间通过私有通信线7中所传输的数据来监测对方是否出现故障，以及对双方的计算结果进行校验，若发现其中的一个执行单元出现故障失效时，另一个执行单元能够在非常短的时间内接管系统，进一步保证了系统的响应速度快且平顺；另外，当采用两个私有通信线7时，即将私有通信线7进行了冗余，当一条私有通信线7出现故障失效时，另一条私有通信线7还能够保证两个执行单元之间的数据交互。
如图2所示，以其中一执行器3为制动系统为例进行说明，该制动系统包括主制动单元6和从制动单元8，主制动单元6用于从主汽车总线1和冗余汽车总线2上同步接收并解算控制指令，并执行结果输出。从制动单元8用于从主汽车总线1和冗余汽车总线2上同步接收并解算控制指令，并基于主制动单元6的健康状态决定是否执行结果输出。其中：所述主制动单元6和从制动单元8之间通过通信线7进行内部数据的交互，用于相互监控对方是否出现故障。由于两个制动单元均分别与主汽车总线1和冗余汽车总线2连接，当主汽车总线1出现故障失效时，两个制动单元还能够从冗余汽车总线2上同步获取相关指令并反馈信息，故制动系统仍能够正常工作。
本实施例中，所述的车辆冗余总线系统，还包括安全控制器4，该安全控制器4所发出的指令同步发送至主汽车总线1、冗余汽车总线2上，即对控制器进行了冗余，当整车控制器5出现故障失效时，由安全控制器4接管系统，以确保驾驶安全和可靠。
本实施例中，所述安全控制器4被配置为：在监测到整车控制器未失效时，不发出指令或将指令添加无效标签后发出；在监测到整车控制器失效时，所述安全控制器4直接将指令发出，以确保执行器3所接收到的指令只有一路是有效的。
本实施例中，所述主汽车总线1为共有CAN，所述冗余汽车总线2为私有CAN。
本发明所述的车辆冗余总线系统的控制方法，采用本发明所述的车辆冗余总线系统，其方法包括以下步骤：
整车控制器5所发出的指令同步发送至主汽车总线1、冗余汽车总线2上；
各执行器3从主汽车总线1、冗余汽车总线2上获取与自身相关的指令，并基于该指令执行对应的操作；
各执行器3将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线1、冗余汽车总线2上；
整车控制器5从主汽车总线1、冗余汽车总线2上获取各执行器3的反馈信息，以实现对各执行器3的工作状态的监控。
Claims (7)
1.一种车辆冗余总线系统，其特征在于，包括主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）、整车控制器（5），以及一个或多个执行器（3）；
整车控制器（5）和各执行器（3）均与主汽车总线（1）连接；
整车控制器（5）和各执行器（3）还均与冗余汽车总线（2）连接；
所述整车控制器（5）发出的指令同步发送至主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上；各执行器（3）从主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上获取指令并将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上，整车控制器（5）从主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上获取各执行器（3）的反馈信息。
2.根据权利要求1所述的车辆冗余总线系统，其特征在于：所述执行器（3）包括第一执行单元和第二执行单元；所述第一执行单元和第二执行单元之间通过一条或两条通信线（7）连接，用于第一执行单元和第二执行单元之间的数据交互。
3.根据权利要求1 或2所述的车辆冗余总线系统，其特征在于：还包括安全控制器（4），该安全控制器（4）所发出的指令同步发送至主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上。
4.根据权利要求3所述的车辆冗余总线系统，其特征在于：所述安全控制器（4）被配置为：在监测到整车控制器未失效时，不发出指令或将指令添加无效标签后发出；在监测到整车控制器失效时，所述安全控制器（4）直接将指令发出。
5.根据权利要求1或2或4所述的车辆冗余总线系统，其特征在于：所述主汽车总线（1）为共有CAN，所述冗余汽车总线（2）为私有CAN。
6.根据权利要求3所述的车辆冗余总线系统，其特征在于：所述主汽车总线（1）为共有CAN，所述冗余汽车总线（2）为私有CAN。
7.一种车辆冗余总线系统的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1至6任一所述的车辆冗余总线系统，其方法包括以下步骤：
整车控制器（5）所发出的指令同步发送至主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上；
各执行器（3）从主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上获取与自身相关的指令，并基于该指令执行对应的操作；
各执行器（3）将自身的反馈信息同步发送至主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上；
整车控制器（5）从主汽车总线（1）、冗余汽车总线（2）上获取各执行器（3）的反馈信息，以实现对各执行器（3）的工作状态的监控。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110737192A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-31 | 东风商用车有限公司 | 汽车驾驶冗余控制系统及其方法 |
| CN112298208A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-02 | 长城汽车股份有限公司 | 自动驾驶横向辅助控制方法及横向辅助系统 |
| CN112327881A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 英博超算(南京)科技有限公司 | 一种汽车自动驾驶系统架构以及该系统架构的应用方法 |
| CN112660158A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 嬴彻科技(浙江)有限公司 | 辅助驾驶控制系统 |
| CN113306534A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-27 | 东风商用车有限公司 | 一种无人集卡冗余制动控制系统和方法 |
| CN113905927A (zh) * | 2019-06-06 | 2022-01-07 | 马自达汽车株式会社 | 车载网络系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101286830A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-15 | 南京科远自动化集团股份有限公司 | 用于卡件的基于双核控制器的双冗余高速io网络系统 |
| CN101712303A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-05-26 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种混合动力汽车的多通道冗余总线系统 |
| CN202190288U (zh) * | 2011-08-23 | 2012-04-11 | 中国北方车辆研究所 | 一种车辆的双网关冗余结构 |
| DE102012021564A1 (de) * | 2012-11-02 | 2014-05-08 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum teil-, hoch- oder vollautomatischen Führen eines Kraftfahrzeuges |
| CN105644389A (zh) * | 2014-11-12 | 2016-06-08 | 海马轿车有限公司 | 汽车的冗余控制方法及系统 |
-
2018
- 2018-02-13 CN CN201810150288.9A patent/CN109733301A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101286830A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-15 | 南京科远自动化集团股份有限公司 | 用于卡件的基于双核控制器的双冗余高速io网络系统 |
| CN101712303A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-05-26 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种混合动力汽车的多通道冗余总线系统 |
| CN202190288U (zh) * | 2011-08-23 | 2012-04-11 | 中国北方车辆研究所 | 一种车辆的双网关冗余结构 |
| DE102012021564A1 (de) * | 2012-11-02 | 2014-05-08 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum teil-, hoch- oder vollautomatischen Führen eines Kraftfahrzeuges |
| CN105644389A (zh) * | 2014-11-12 | 2016-06-08 | 海马轿车有限公司 | 汽车的冗余控制方法及系统 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113905927A (zh) * | 2019-06-06 | 2022-01-07 | 马自达汽车株式会社 | 车载网络系统 |
| CN110737192A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-31 | 东风商用车有限公司 | 汽车驾驶冗余控制系统及其方法 |
| CN112298208A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-02 | 长城汽车股份有限公司 | 自动驾驶横向辅助控制方法及横向辅助系统 |
| CN112327881A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 英博超算(南京)科技有限公司 | 一种汽车自动驾驶系统架构以及该系统架构的应用方法 |
| CN112660158A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 嬴彻科技(浙江)有限公司 | 辅助驾驶控制系统 |
| CN113306534A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-27 | 东风商用车有限公司 | 一种无人集卡冗余制动控制系统和方法 |
| CN113306534B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-02-18 | 东风商用车有限公司 | 一种无人集卡冗余制动控制系统和方法 |
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