CN110168506B - 用于机动车的控制系统、机动车、用于控制机动车的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的控制系统，该控制系统具有：用于控制机动车的第一功能的第一控制设备(2)，用于控制机动车的第二功能的第二控制设备(4)和备用控制设备(10)，其中，所述第一和第二控制设备(2、4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且至少第一或第二控制设备(2、4)与备用控制设备(10)信号传输地连接。为了确保即使在控制设备(2、4)发生故障的情况下仍以尽可能小的附加耗费按照规定地执行机动车的借助于控制设备(2、4)控制的功能而规定，所述备用控制设备(10)能根据第一和第二控制设备(2、4)的故障信号的输入被配置为，使得能够借助于备用控制设备(10)来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，其中，所述备用控制设备(10)能和与发生故障的控制设备相对应的至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接。此外，本发明涉及一种机动车、一种用于控制机动车的方法和一种计算机可读介质。

Description

用于机动车的控制系统、机动车、用于控制机动车的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的控制系统、一种机动车、一种用于控制机动车的方法、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质。
背景技术
这样的用于机动车的控制系统、机动车、用于控制机动车的方法、计算机程序产品和计算机可读介质由现有技术以大量实施变型方案形式已知。
例如，从FR 2 843 341 B1的机器翻译中已知一种用于机动车的控制系统，所述控制系统包括：构成为制动控制设备的第一控制设备，以用于控制机动车的构成为制动功能的第一功能；构成为转向控制设备的第二控制设备，以用于控制机动车的构成为转向功能的第二功能；和构成为中央控制设备的备用控制设备，其中，所述制动控制设备和转向控制设备分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且所述制动控制设备与中央控制设备信号传输地连接。在制动控制设备的故障情况下，紧急制动由中央控制设备开启和控制。
发明内容
本发明基于此。
本发明的目的在于，即使在控制设备发生故障的情形下也以尽可能少的附加耗费确保机动车的借助于控制设备控制的功能的按照规定的执行。
所述目的通过根据本发明的控制系统、根据本发明的机动车、根据本发明的方法、根据本发明的计算机程序产品和根据本发明的计算机可读介质来实现。
本发明涉及一种用于机动车的控制系统，该控制系统具有：用于控制机动车的第一功能的第一控制设备，用于控制机动车的第二功能的第二控制设备，和备用控制设备，其中，所述第一控制设备和第二控制设备分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且至少第一控制设备或第二控制设备与备用控制设备信号传输地连接，其中，所述备用控制设备与第一控制设备和第二控制设备信号传输地连接，并且能根据第一控制设备或第二控制设备的故障信号的输入被配置为，使得能够借助于备用控制设备来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，其中，所述备用控制设备能和与发生故障的控制设备相对应的至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接。所述控制系统具有操作接口，并且能根据在该操作接口上施加激活信号而从去激活状态转变为激活状态，其中，所述备用控制设备在控制系统的去激活状态下与故障信号的输入无关地不控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，并且在控制系统的激活状态下根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。
此外，本发明还涉及一种用于控制机动车的方法，其中，所述机动车具有控制系统，所述控制系统具有：用于控制机动车的第一功能的第一控制设备，和用于控制机动车的第二功能的第二控制设备，和备用控制设备，其中，第一控制设备和第二控制设备分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且至少第一控制设备或第二控制设备与备用控制设备信号传输地连接，其中，将所述备用控制设备与第一控制设备和第二控制设备信号传输地连接，并且根据第一控制设备或第二控制设备的故障信号的输入配置为，使得所述备用控制设备控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，其中，将备用控制设备和与发生故障的控制设备相对应的至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接。所述控制系统具有操作接口，并且根据在操作接口上施加激活信号将所述控制系统从去激活状态转变为激活状态，其中，所述备用控制设备在控制系统的去激活状态下与故障信号的输入无关地不控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，并且在所述控制系统的激活状态下，根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。
本发明的显著优点尤其是在于，即使在控制设备之一发生故障的情况下也以尽可能小的附加耗费可靠地继续执行机动车的彼此不同的并且借助于控制设备控制的功能。在此，机动车的至少两个彼此不同并且分别通过一个控制设备控制的功能在这两个控制设备之一发生故障的情况下继续执行，而无需对于两个控制设备分别保持一个备用控制设备。相应地可能的是，能够节省结构空间和重量以及降低成本。这尤其是在具有高度电气和电子地构成的功能性、亦即大量借助于控制设备控制的功能性的现代机动车中是非常重要的。
根据本发明的关于至少第一或第二控制设备与备用控制设备信号传输地连接的表述，以及根据本发明的关于备用控制设备与第一和第二控制设备信号传输地连接的表述一般性地解释。代替直接的信号传输连接也可设想间接的信号传输连接。
例如，间接的信号传输连接也可理解为，第一和/或第二控制设备在相应的故障情况下借助于信号传输连接将故障通知转发给上级的控制设备，并且然后所述上级的控制设备产生相应的输出信号并且将所述输出信号发送给备用控制设备。因此，所述上级的控制设备的输出信号引起对备用控制设备的配置，使得能借助于备用控制设备来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。相应的内容同样适用于根据本发明的方法，根据所述方法，备用控制设备根据所述上级的控制设备的输出信号来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。所述上级的控制设备例如可以是中央控制设备。
原则上，根据本发明也可设想，唯一的备用控制设备也用于对机动车的多于两个彼此不同的功能进行控制的控制设备。以这种方式能够进一步提升上述优点。术语“控制设备”根据本发明通常应理解为并且表示用于自动控制机动车的功能的任何类型的电气或电子设备。
虽然可能的是，仅对于第一或第二控制设备的故障情况保持备用控制设备。然而，根据本发明的控制系统的一种特别有利的改进方案规定，所述备用控制设备同时构成为第三控制设备，以用于控制机动车的第三功能，并且附加于机动车的第三功能或者代替机动车的第三功能，根据故障信号的输入能借助于备用控制设备来控制机动车的与发生故障的第一或第二控制设备相对应的第一或第二功能。因此，进一步减少了机动车的需要的结构空间和重量以及与此相关的制造成本。
同样内容适用于根据本发明的方法的进一步改进方案，据此，备用控制设备同时构成为用于控制机动车的第三功能的第三控制设备，并且附加于机动车的第三功能或代替机动车的第三功能，能根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的第一或第二控制设备相对应的第一或第二功能。
原则上，通过机动车的通过第一控制设备控制的第一功能和通过第二控制设备控制的第二功能可在宽的适宜的范围内自由选择。然而，一种特别有利的进一步改进方案规定，机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，并且机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。在此涉及机动车的中心的和与安全相关的功能，这些功能的按照规定的执行特别是在自主式机动车的情况下是重要的。
自动式机动车是如下机动车，在所述机动车中车辆驾驶员，如果确实有的话，仅还执行一定的控制任务。因此，自主式机动车构造和设置用于，基本上与车辆驾驶员的干预无关地参与道路交通。车辆驾驶员更多情况下是乘客，而不是确定机动车的功能的决策者。
然而，术语“自主”应宽泛地解释，使得其包括不同程度的自主驾驶和自主式机动车。例如，在此提到因情况决定的自主驾驶并且因此因情况决定的自主驾驶的机动车，其中，根据交通情况和/或所执行的驾驶操纵进行自主驾驶或者也不进行自主驾驶。相应地，替选地也可以谈及自主驾驶和自动化式机动车。
类似内容适用于根据本发明的方法的有利的进一步改进方案，据此，机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，并且机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。
根据本发明的控制系统的另外的有利的进一步改进方案规定，控制系统具有操作接口，并且能根据在该操作接口上施加激活信号而从去激活状态转变为激活状态，其中，所述备用控制设备在控制系统的去激活状态下与故障信号的输入无关地不控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，并且在控制系统的激活状态下根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。因此可能的是，机动车在如下时间点已经配备有根据本发明的控制系统，在该时间点例如自主式机动车并且因此与其相关的功能性在法律上还不被允许。在未来法律改变时，于是能够以小的耗费转换为机动车的自主驾驶运行并且因此转换到在激活状态下的根据本发明的控制系统。
当在不同国家中存在彼此不同的法律情况时，这是有利的；例如，关于自主式机动车的许可。根据上述进一步改进方案可能的是，尽管在各个国家中的不同的法律规定，但是能够开发、制造和销售在对本发明重要的部件方面统一的机动车型号。
同样内容适用于根据本发明的用于控制机动车的方法的进一步改进方案，据此，所述控制系统具有操作接口，并且根据在操作接口上施加激活信号将所述控制系统从去激活状态转变为激活状态，其中，所述备用控制设备在控制系统的去激活状态下与故障信号的输入无关地不控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，并且在所述控制系统的激活状态下，根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。
附图说明
以下根据所附的粗略的示意图更详细地阐述本发明。在此，唯一的附图示出：
图1示出根据本发明的用于机动车的控制系统的一种实施例。
具体实施方式
在图1中示例性地示出根据本发明的用于机动车的控制系统的一种实施例。所述控制系统具有用于未详细示出的机动车的第一功能的第一控制设备2和用于第二功能的第二控制设备4。机动车在此构成为自主式机动车，其中机动车的功能基本上由机动车自动选择和执行。
第一功能构成为机动车的制动功能，而第二功能构成为转向功能。相应地，第一控制设备2控制机动车的制动功能，并且第二控制设备4控制机动车的转向功能。用于控制机动车的制动功能的第一控制设备2与机动车的构成为制动器的第一执行器6信号传输连接，并且第二控制设备4与机动车的构成为转向装置的第二执行器8信号传输连接。
在其它应用情况中，关于制动功能和/或转向功能此外涉及不同数量的执行器。根据具体情况，本领域技术人员对于机动车选择和确定执行器的相应的选择和数量。
在第一控制设备2与制动器6之间以及在第二控制设备4与转向装置8之间的相应的信号传输连接在图1中借助实线的箭头2.1和4.1表示。机动车的制动器6和转向装置8是机动车的对安全重要的并且因此是非常重要的功能。这更大程度地适用于所选择的实施例，其中实际上涉及自主式机动车。
为了即使在控制设备2和4之一发生故障的情况下也能够按照规定地并且因此可靠地执行机动车的制动功能和转向功能，用于机动车的控制系统除了这两个控制设备2和4以外附加地具有备用控制设备10。备用控制设备10一方面与第一控制设备2和第二控制设备4信号传输连接，这在图1中通过实线的双箭头10.1和10.2表示。同时，备用控制设备10还与制动器6和转向装置8信号传输连接。这通过虚线的箭头10.3和10.4表示。
在下文中，借助图1更详细地阐述根据本发明的方法。
在根据本发明的用于自主式机动车的控制系统的正常运行中，借助于用于机动车制动功能的第一控制设备2来控制制动器6，并且借助于用于机动车转向功能的第二控制设备4来控制转向装置8。通过第一控制设备2的制动干预的必要性或者通过第二控制设备4的转向干预的必要性在第一控制设备2中或在第二控制设备4中或相对于相应的控制设备2、4更高级的控制设备中以本领域技术人员已知的方式根据机动车的传感器的施加在相应的控制设备上的输入信号来决定。可能的更高级的控制设备以及机动车的传感器在图1中均未示出。
备用控制设备10在根据前述实施例的根据本发明的控制系统的上述正常运行中不干预机动车的制动功能，并且不干预转向功能。备用控制设备10借助于在第一控制设备2与备用控制设备10之间以及在该备用控制设备与第二控制设备4之间存在的信号传输连接10.1和10.2来监控第一控制设备2和第二控制设备4的按照规定的功能。在故障情况下，这两个控制设备2和4之一将发生故障的控制设备2或4的相应的故障信号作为输入信号施加在备用控制设备10上。
如果例如第一控制设备2有故障地工作，使得不再按照规定地控制利用该第一控制设备控制的制动器6，并且因此不再可靠地执行机动车的制动功能，那么借助于信号传输连接10.1将所述故障报告给备用控制设备10，紧接着将备用控制设备10配置为，使得备用控制设备控制机动车的制动功能；亦即控制机动车的与发生故障的第一控制设备2相对应的功能。为此，备用控制设备10借助于信号传输连接10.3而与机动车的制动器6交换信号。因此，制动器6在第一控制设备2的故障情况下不再由第一控制设备2控制，而是由备用控制设备10控制。
如果第二控制设备4有故障地工作，则适用类似的内容。在这种情况下，备用控制设备10借助于信号传输连接10.2获得关于第二控制设备4的相应的故障通知，紧接着将备用控制设备10配置为，使得所述备用控制设备控制机动车辆的转向功能。因此，转向装置8不再由发生故障的第二控制设备4控制，而是由备用控制设备10控制，更确切地说借助于信号传输连接10.4来控制。
本发明不局限于当前的实施例。例如可设想的是，根据本发明的用于机动车的控制系统存在于机动车中并被去激活，并且对于将来的使用能借助于车辆驾驶员、车间工作人员等的操作干预来激活。类似的内容适用于用于控制机动车的根据本发明的方法。
例如可能的是，自主式机动车在某些国家在法律上尚未获得许可。在法律情况未来改变时，根据本发明制备的机动车能够以很小的耗费被转换成自主驾驶运行，并且因此被转换成使用根据本发明的控制系统，以及转换成使用根据本发明的用于在激活状态下控制机动车的方法。
此外可能的是，与该实施例不同，在根据本发明的控制系统的正常运行中，备用控制设备同时构成为用于控制机动车的第三功能的第三控制设备，并且，附加于机动车的第三功能或代替机动车的第三功能，根据故障信号的输入借助于备用控制设备来控制机动车的与发生故障的第一或第二控制设备相对应的第一或第二功能。
例如可设想的是，备用控制设备作为第三控制设备在机动车的正常运行中控制机动车的更下级的功能。如果然后发生第一或第二控制设备的故障情况，那么备用控制设备能够配置为，使得代替更低级的功能，在故障情况下控制相对于此更高级的功能、即机动车的通过第一或第二控制设备控制的功能之一。在此，如在该实施例中那样，可以涉及机动车的制动功能或转向功能。然而，在本发明的其它设计方案中，例如在机动车的同等级的功能的情况下可设想的是，附加于与备用控制设备在其正常运行中相对应的功能，备用控制设备还控制与发生故障的控制设备相对应的功能。
本发明不局限于机动车的制动功能和转向功能。在机动车的其它功能方面也适用本发明。
附图标记列表：
2 第一控制设备，构成用于控制制动功能
2.1 在第一控制设备2与制动器6之间的信号传输连接
4 第二控制设备，构成用于控制转向功能
4.1 在第二控制设备4与转向装置8之间的信号传输连接
6 第一执行器，构成为制动器
8 第二执行器，构成为转向装置
10 备用控制设备
10.1 在第一控制设备2与备用控制设备10之间的信号传输连接
10.2 在第二控制设备4与备用控制设备10之间的信号传输连接
10.3 在备用控制设备10与制动器6之间的信号传输连接
10.4 在备用控制设备10与转向装置8之间的信号传输连接

Claims (8)

1.一种用于机动车的控制系统，该控制系统具有：用于控制机动车的第一功能的第一控制设备(2)，用于控制机动车的第二功能的第二控制设备(4)，和备用控制设备(10)，其中，所述第一控制设备(2)和第二控制设备(4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且至少第一控制设备(2)或第二控制设备(4)与备用控制设备(10)信号传输地连接，
其特征在于，
所述备用控制设备(10)与第一控制设备(2)和第二控制设备(4)信号传输地连接，并且能根据第一控制设备(2)或第二控制设备(4)的故障信号的输入被配置为，使得能够借助于备用控制设备(10)来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，其中，所述备用控制设备(10)能和与发生故障的控制设备相对应的至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，其中，所述控制系统具有操作接口，并且能根据在该操作接口上施加激活信号而从去激活状态转变为激活状态，其中，所述备用控制设备(10)在控制系统的去激活状态下与故障信号的输入无关地不控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，并且在控制系统的激活状态下根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述备用控制设备(10)同时构成为用于控制机动车的第三功能的第三控制设备，并且附加于机动车的第三功能或者代替机动车的第三功能，能根据故障信号的输入借助于备用控制设备(10)来控制机动车的与发生故障的第一控制设备(2)或第二控制设备(4)相对应的第一功能或第二功能。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述机动车的第一功能构成为制动功能，并且所述机动车的第二功能构成为转向功能。
4.一种机动车，其包括如下控制系统，该控制系统具有：用于控制机动车的第一功能的第一控制设备(2)，和用于控制机动车的第二功能的第二控制设备(4)，和备用控制设备(10)，其中，第一控制设备(2)和第二控制设备(4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器连接，并且至少第一控制设备(2)或第二控制设备(4)与备用控制设备(10)信号传输地连接，
其特征在于，
所述控制系统是根据权利要求1至3之一构成的控制系统。
5.一种用于控制机动车的方法，其中，所述机动车具有控制系统，所述控制系统具有：用于控制机动车的第一功能的第一控制设备(2)，和用于控制机动车的第二功能的第二控制设备(4)，和备用控制设备(10)，其中，第一控制设备(2)和第二控制设备(4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且至少第一控制设备(2)或第二控制设备(4)与备用控制设备(10)信号传输地连接，
其特征在于，
将所述备用控制设备(10)与第一控制设备(2)和第二控制设备(4)信号传输地连接，并且根据第一控制设备(2)或第二控制设备(4)的故障信号的输入配置为，使得所述备用控制设备控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，其中，将备用控制设备(10)和与发生故障的控制设备相对应的至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，其中，所述控制系统具有操作接口，并且根据在操作接口上施加激活信号将所述控制系统从去激活状态转变为激活状态，其中，所述备用控制设备在控制系统的去激活状态下与故障信号的输入无关地不控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能，并且在所述控制系统的激活状态下，根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的控制设备相对应的功能。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述备用控制设备(10)同时构成为用于控制机动车的第三功能的第三控制设备，并且附加于机动车的第三功能或者代替机动车的第三功能，所述备用控制设备根据故障信号的输入来控制机动车的与发生故障的第一控制设备(2)或第二控制设备(4)相对应的第一功能或第二功能。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，并且所述机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。
8.一种计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有指令，所述指令引起，根据权利要求1至3之一所述的控制系统执行根据权利要求5至7之一所述的方法的步骤。
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