CN110450850A - 转向控制装置、转向控制方法以及转向系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种转向控制装置和方法以及转向系统。转向控制器通过使用共享资源管理器管理对共享资源的访问权限，使得对与其它转向控制器共享的共享资源的访问不与其它转向控制器重叠，并且通过根据对共享资源的访问权限访问共享资源来控制车辆的转向。

Description

转向控制装置、转向控制方法以及转向系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月8日提交的申请号为10-2018-0052662的韩国专利申请的优先权，其通过引用并入本文以用于如本文充分阐述的所有目的。

技术领域

本公开涉及一种车辆的转向系统，并且更特别地，涉及一种转向控制装置和方法以及转向系统。

背景技术

通常，转向系统可以指车辆的驾驶员可以基于施加到方向盘的转向力(或转动力)来改变车轮的转向角的系统。近年来，EPS(电动助力转向)的电动助力转向系统已经应用于车辆，以便减小方向盘的转向力，从而确保转向状态的稳定性。

这种电动助力转向系统可以根据车辆的速度状态和施加到方向盘的扭矩状态来驱动转向马达，以便在低速下向车辆的驾驶员提供轻便且舒适的转向感并且在高速下向车辆的驾驶员提供沉重且安全的转向感。另外，电动助力转向系统可以在紧急情况下控制转向被迅速执行，从而提供最佳转向状态。

特别地，近年来，对车辆的转向装置的冗余性和可靠性的需求正在增加。

发明内容

针对此背景，本公开的目的是提供能够改进冗余性和可靠性的转向控制装置和方法以及转向系统。

根据本公开的一方面，提供一种转向控制装置，其包括：共享资源管理器，用于管理对共享资源的访问权限，使得对与其它转向控制装置共享的共享资源的访问不与其它转向控制装置重叠；以及控制器，用于通过根据对共享资源的访问权限访问共享资源来控制车辆的转向。

根据本公开的另一方面，提供一种转向控制方法，其包括：管理对共享资源的访问权限，使得第一转向控制器和第二转向控制器对共享资源的访问彼此不重叠；并且通过根据对共享资源的访问权限，第一转向控制器或第二转向控制器访问共享资源来控制转向马达。

根据本公开的另一方面，提供一种转向系统，其包括：至少两个转向控制器，其共享共享资源；以及通信网络，将至少两个转向控制器彼此连接，其中至少两个转向控制器中的每一个管理对共享资源的访问权限，使得对共享资源的访问不与其它转向控制器重叠，并且通过根据对共享资源的访问权限访问共享资源来控制转向马达。

如下所述，根据本公开，可以消除对共享资源的同时访问情况，从而通过使用共享资源管理器管理对共享资源的访问权限使得对与其它转向控制装置共享的共享资源的访问不与其它转向控制装置重叠，并且通过控制器根据对共享资源的访问权限访问共享资源来控制车辆的转向，改进转向系统的冗余性和可靠性。

此外，根据本实施例的转向系统，可以通过二进制信号量技术消除ECU-1和ECU-2对共享资源的同时访问情况，并且执行冗余系统的分布式仲裁控制。

此外，根据本实施例的转向系统，在多装置环境中，可以限制针对共享资源(例如，马达、CAN等)的装置之间的运行时间的重叠。

此外，根据本实施例的转向系统，可以消除针对共享资源的装置之间的运行时间的重叠，并且可以在控制多个装置时提供同步时间、锁死估计(deadlock estimation)和预验证的优化。

附图说明

图1是用于解释根据本公开的实施例的转向控制装置的框图；

图2是用于解释根据本公开的转向系统的框图；

图3是用于解释根据本公开的转向系统的概念的概念图；

图4是用于解释根据本公开的使用二进制信号量的转向系统控制的示图；

图5是用于解释根据本公开的二进制信号量的状态的示图；

图6是用于解释根据本公开的二进制信号量的流程的示图；

图7至图9是用于解释根据本公开的转向控制方法的流程图；

图10是作为根据本公开的转向控制装置的计算机系统的框图。

具体实施方式

在以下对示例或实施例的描述中，将参照附图，在附图中通过图示的方式示出了可以实施的具体示例或实施例，并且在附图中相同的附图标记和符号可以用于表示相同或相似的部件，即使这些部件在彼此不同的附图中示出。

此外，在本公开的以下描述中，当确定描述可能使得本公开的一些实施例中的主题相当不清楚时，将省略对并入本文的公知功能和部件的详细描述。

本文使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”、“组成”和“由......形成”的术语通常旨在允许添加其它部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。

如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式旨在包括复数形式。

本文可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”的术语来描述本公开的元件。

这些术语中的每一个不是用于定义元件的本质、次序、顺序或数量等，而仅用于将相应元件与其它元件区分开。

当提到第一元件“连接或联接至”第二元件、与第二元件“接触或重叠”等时，应解释为，第一元件不仅可以“直接连接或联接至”第二元件或“直接接触或重叠”第二元件，而且可以在第一元件和第二元件之间“插入”第三元件，或者第一元件和第二元件可以通过第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。

此处，第二元件可以包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。

当诸如“在……之后”、“随后”、“下一个”、“在……之前”等的时间相关的术语用来描述元件或配置的进程或操作，或者操作方法、处理方法、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的进程或操作，除非与术语“直接”或“紧接”一起使用。

另外，当提到任何尺寸、相对大小等时，应该考虑元件或特征的数值或包括可能因各种因素(例如，进程因素、内部或外部影响、噪声等)而导致的公差或误差范围的相应信息，即使没有指出相关描述。此外，术语“可以”完全包含术语“能够”的所有含义。

在下文中，将参照附图描述根据本实施例的转向控制装置。

图1是用于解释根据本公开的实施例的转向控制装置的框图。

参照图1，根据本实施例的转向控制装置100可以包括共享资源管理器110和控制器120。

共享资源管理器110可以管理对共享资源的访问权限，使得对与其它转向设备共享的共享资源的访问不与其它转向控制装置重叠。

具体地，可以存在多个转向控制装置。在下文中，多个转向控制装置中的一个将被描述为参考转向控制装置(在下文中，称为转向控制装置100)。因此，其它转向控制装置是指除转向控制装置100之外的转向控制装置，但是可以包括诸如转向控制装置100的部件。即，其它转向控制装置和转向控制装置100可以重复并包括相同的部件。

共享资源管理器110可以使用信号量或信号量技术来管理对共享资源的访问权限。也就是说，共享资源管理器110可以通过使用信号量来管理对共享资源的访问权限，使得对与其它转向控制装置共享的共享资源的访问与其它转向控制装置不重叠。此处，当多个进程同时访问共享资源时，可能会出现问题。在这种情况下，信号量可以是能够限制仅一个进程访问共享资源的软件和硬件中的至少一种。

此处，信号量可以是二进制信号量，但不限于此，并且可以是计数信号量。

转向控制装置100和其它转向控制装置可以根据对共享资源的访问权限来使用共享资源，使得它们彼此不重叠。此处，共享资源是指在包括在转向系统200中的部件之中的、能够由转向控制装置100和其它转向控制装置相互共享的部件。例如，共享资源可以包括转向马达220和CAN(CAN)通信等。

转向控制装置100和其它转向控制装置可以访问(或控制)由转向控制装置100和其它转向控制装置共享的共享资源。此时，共享资源管理器110可以控制转向控制装置100和其它转向控制装置访问共享资源，而彼此不重叠。也就是说，共享资源管理器110可以管理对共享资源的访问权限，使得不会出现转向控制装置100和其它转向控制装置同时访问共享资源的状态。

控制器120可以通过根据赋予的对共享资源的访问权限访问共享资源来控制车辆的转向。

具体地，控制器120可以连接至共享资源管理器110。控制器120可以从共享资源管理器110接收关于共享资源的访问权限信息，并且可以根据访问权限信息(例如，可访问信息或不可访问信息)来访问共享资源并且控制车辆(例如，转向马达220)的转向。如果从共享资源管理器向控制器提供关于共享资源的可访问信息，则相应转向控制装置或相应控制器可以访问共享资源以控制车辆的转向，并且其它转向控制装置可以被推迟访问共享资源。

根据本实施例的转向控制装置100可以进一步包括监控单元或监控器130、发送器140和接收器150。

监控器130可以监控控制器120的状态。此处，监控控制器120的状态可以指不仅监控控制器120的状态而且监控与转向控制装置100有关的所有状态。

具体地，监控器130可以连接至控制器120。监控器130可以监控控制器120的状态并且根据监控结果生成第一监控结果。此处，第一监控结果可以包括指示控制器120的故障状态的第一故障状态信息。监控器130可以将第一监控结果提供至控制器120。监控器130可以将第一监控结果提供至发送器140。

发送器140可以将监控器130的第一监控结果传输至另一转向控制装置。

具体地，发送器140可以连接至控制器120。发送器140可以通过控制器120接收第一监控结果。发送器140可以将通过控制器120接收的第一监控结果传输至另一转向控制装置。

发送器140可以连接至监控器130。发送器140可以从监控器130接收第一监控结果。发送器140可以将从监控器130接收的第一监控结果传输至另一转向控制装置。

接收器150可以从另一转向控制装置接收第二监控结果。

具体地，接收器150可以连接至另一转向控制装置。接收器150可以从另一转向控制装置接收由其它转向控制装置生成的第二监控结果。此处，第二监控结果可以包括指示其它转向控制装置的故障状态的第二故障状态信息。接收器150可以向控制器120提供从另一转向控制装置接收的第二监控结果。

此处，发送器140和接收器150可以包括有线通信装置和无线通信装置中的至少一种。具体地，发送器140和接收器150可以包括控制区域网络(CAN)通信单元，但不限于此，并且可以包括任何通信单元，只要它们能够在转向控制装置100之间连接即可。

参照图1，共享资源管理器110可以将对共享资源的访问权限提供或赋予给转向控制装置100或其它转向控制装置。

例如，共享资源管理器110可以根据转向控制装置100和其它转向控制装置的接通顺序来将共享资源的访问权限提供至转向控制装置100或其它转向控制装置。也就是说，如果首先接通转向控制装置100，则共享资源管理器110可以将对共享资源的访问权限提供至转向控制装置100。

另外，共享资源管理器110可以根据转向控制装置100或其它转向控制装置是否已经发生故障而将对共享资源的访问权限提供至转向控制装置100或其它转向控制装置。也就是说，如果转向控制装置100或其它转向控制装置接通而其它转向控制装置处于故障状态，则共享资源管理器110可以将对共享资源的访问权限提供至转向控制装置100。特别地，如果首先接通其它转向控制装置但其它转向控制装置处于故障状态，则共享资源管理器110可以将对共享资源的访问权限提供至转向控制装置100。

如果共享资源管理器110向控制器120提供对共享资源的访问权限，则控制器120可以访问共享资源并且控制车辆的转向。在这种情况下，可以阻塞其它转向控制装置访问共享资源并且限制对共享资源的访问。

如果根据监控器130的第一监控结果，控制器120处于故障状态，则控制器120可以阻塞对共享资源的访问。也就是说，如果根据监控器130的第一监控结果，控制器120从正常状态改变成故障状态，则控制器120可以阻塞对共享资源的访问并且限制对共享资源的访问。发送器140可以将第一故障状态信息提供至其它转向控制装置。在这种情况下，根据第一故障状态信息，其它转向控制装置从阻塞状态改变为解除阻塞(unblock)状态，并且可以通过访问共享资源来控制车辆的转向。

如果共享资源管理器110将对共享资源的访问权限提供至其它转向控制装置，则控制器120可以阻塞对共享资源的访问。也就是说，如果共享资源管理器110将对共享资源的访问权限提供至其它转向控制装置，则其它转向控制装置可以访问共享资源以控制车辆的转向，并且控制器120可以阻塞对共享资源的访问，使得可以限制控制器120对共享资源的访问。

如果接收器150从其它转向控制装置接收到作为第二监控结果的第二故障状态信息，则控制器120解除阻塞对共享资源的访问并且可以访问共享资源以控制车辆的转向。也就是说，在接收器150从其它转向控制装置接收到作为第二监控结果的第二故障状态信息的情况下，阻塞其它转向控制装置，使得可以限制对共享资源的访问，并且控制器120可以通过从对共享资源的访问阻塞状态转变为访问解除阻塞状态来访问共享资源并且控制车辆的转向。

如果根据监控器130的第一监控结果，控制器120处于故障状态，则控制器120可以控制车辆的转向被手动地操作。也就是说，在其它转向控制装置处于故障状态并且根据监控器的第一监控结果控制器120从正常状态改变到故障状态的情况下，控制器120可以控制车辆以手动操作的方式来执行转向。

同时，在共享资源管理器110由于其它转向控制装置或其它转向控制器的故障状态而将对共享资源的访问权限提供至控制器120的情况下，控制器120可以访问共享资源以控制车辆的转向。也就是说，如果首先接通其它转向控制装置但其它转向控制装置处于故障状态，则共享资源管理器110可以将对共享资源的访问权限提供至控制器120，从而控制器120可以访问共享资源并且控制车辆的转向。

此外，如果作为监控器130的第一监控结果，控制器120处于故障状态，则控制器120可以保持对共享资源的访问。也就是说，如果其它转向控制装置处于故障状态并且控制器120从正常状态变为故障状态，则共享资源管理器110因为其它转向控制装置处于故障状态而不将对共享资源的访问提供至其它转向控制装置，并且可以控制控制器120保持对共享资源的访问。此时，可以使用“保持信号量标记”来指示对共享资源的访问的保持状态。

根据本实施例的转向控制装置100可以包括ECU(电子控制单元)，但是不限于此，并且如果它是电子可控装置(或系统)，则可以包括任何控制装置(或系统)。

根据本实施例的转向控制装置100可以进一步包括传感器单元，控制器(即，控制单元)监控单元、转向马达电力单元、电力转换单元等。

传感器单元可以通过测量转向控制装置的状态来获取关于转向控制装置的状态信息。传感器单元可以包括温度传感器、电流传感器和马达位置传感器。然而，本实施例的传感器单元不限于此，并且可以包括任何传感器，只要其能够测量车辆的转向控制装置的状态即可。

控制器监控单元可以监控控制器120的操作状态。控制器监控单元可以包括看门狗(watchdog)，但不限于此，并且可以包括能够监控控制器120的任何装置。例如，看门狗可以包括窗口看门狗，以开始和结束作为最后期限。

转向马达电力单元可以从电力转换单元接收电力(DC/AC电压或电流)，可以根据栅极信号转换电力以生成助力电流。转向马达电力单元可以向辅助马达提供助力电流。转向马达电力单元可以包括栅极驱动器、逆变器和相位隔离开关(PCO)。

电力转换单元可以从电源单元(例如，电池等)接收电力(DC/AC电压或电流)，并且可以执行电力转换以生成转向控制装置100的部件所需的工作电压以及供应至转向马达电力单元的电力。电力转换单元可以包括但不限于调节器。

如上所述，在根据本实施例的转向控制装置或转向控制装置中，可以消除对共享资源的同时访问情况，从而通过使用共享资源管理器来管理对共享资源的访问权限使得对与其它转向控制装置共享的共享资源的访问不与其它转向控制装置重叠，并且通过使用控制器根据对共享资源的访问权限访问共享资源来控制车辆的转向而改进转向系统的冗余性和可靠性。

图2是用于解释根据本公开的转向系统的框图。

参照图2，根据本实施例的转向系统200可以包括转向控制器210、通信网络等。

此处，根据本实施例的转向控制器210可以是与上面参照图1描述的转向控制装置100相同的部件。转向控制器210可以执行上面参照图1描述的转向控制装置100的所有功能，并且可以包括共享资源管理器110、控制器120、监控器130、发送器140、接收器150、传感器单元、控制器(即，控制单元)监控单元、转向马达电力单元和电力转换单元。

也就是说，在本说明书中，可以以与转向控制装置相同的含义使用转向控制单元、转向控制器、控制器或控制单元。

转向控制器210中的每一个可以共享共享资源。转向控制器210中的每一个可以通过通信网络彼此连接。此处，通信网络可以包括有线通信网络或无线通信网络中的至少一种。特别地，通信网络可以包括但不限于控制区域网络(CAN)，并且可以包括任何通信网络，只要它能够在转向控制器210之间彼此连接即可。

转向控制器210中的每一个可以管理对共享资源的访问权限，使得对共享资源的访问不与其它转向控制器重叠，并且可以通过根据对共享资源的访问权限访问共享资源来控制转向马达220。

转向控制器210中的每一个可以通过使用信号量来管理对共享资源的访问权限。也就是说，转向控制器210中的每一个可以通过使用信号量来管理对共享资源的访问权限，使得对与其它转向控制器共享的共享资源的访问不与其它转向控制器重叠。

此处，当多个进程同时访问共享资源时，可能会出现问题。在这种情况下，信号量可以是能够限制仅一个进程访问共享资源的软件和硬件中的至少一种。

此处，信号量可以是二进制信号量，但不限于此，也可以是计数信号量。

具体地，转向控制器210中的每一个可以利用多个转向控制器来配置。特别地，如图2所示，每个转向控制器210可以包括第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2。为了简化说明，在下文中，将假设存在两个转向控制器210。然而，以下描述也可以应用于三个或更多个转向控制器210。

在下文中，作为参考将描述第一转向控制器210-1。因此，第二转向控制器210-2可以指除第一转向控制器210-1之外的其它转向控制器，并且可以包括与第一转向控制器210-1相同的部件。也就是说，第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以是冗余的并且包括相同的部件。

第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以根据对共享资源的访问权限来使用共享资源，使得它们彼此不重叠。此处，共享资源可以是在包括在转向系统200中的部件之中的、第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以共享的部件。例如，共享资源可以是转向马达220、CAN(CAN)通信等。

第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以访问由第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2共享的共享资源。此时，第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以管理对共享资源的访问权限，使得它们可以访问共享资源而不会彼此重叠，以消除同时访问共享资源的情况。

第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以通过根据对共享资源的访问权限(可访问性或不可访问性)访问共享资源来控制转向马达220。

第一转向控制器210-1可以监控第一转向控制器210-1的状态以生成第一监控结果，并且通过通信网络将第一监控结果传输至第二转向控制器210-2。此处，第一监控结果可以包括指示第一转向控制器210-1的故障状态的第一故障状态信息。

第二转向控制器210-2可以监控第二转向控制器210-2的状态以生成第二监控结果，并且通过通信网络将第二监控结果传输至第一转向控制器210-1。此处，第二监控结果可以包括指示第二转向控制器210-2的故障状态的第二故障状态信息。

参照图2，第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以基于其的接通顺序而具有对共享资源的访问权限。也就是说，如果首先接通第一转向控制器210-1，则第一转向控制器210-1可以具有对共享资源的访问权限。

另外，第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以根据每个控制器是否处于故障而具有对共享资源的访问权限。也就是说，如果接通第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2，而第二转向控制器210-2处于故障状态，则第一转向控制器210-1可以具有对共享资源的访问权限。也就是说，如果首先接通第二转向控制器210-2但第二转向控制器210-2处于故障状态，则第一转向控制器210-1可以具有对共享资源的访问权限。

如果第一转向控制器210-1具有对共享资源的访问权限，则第一转向控制器210-1可以访问共享资源并且控制转向马达220。在这种情况下，第二转向控制器210-2可以阻塞对共享资源的访问，从而可以限制第二转向控制器210-2对共享资源的访问。

如果第一转向控制器210-1处于故障状态，则第一转向控制器210-1阻塞对共享资源的访问，并且第一转向控制器210-1可以将第一故障状态信息提供至第二转向控制器210-2。也就是说，如果根据第一监控结果，第一转向控制器210-1从正常状态改变为故障状态，则第一转向控制器210-1可以阻塞对共享资源的访问并且限制对共享资源的访问，并且可以将第一故障状态信息提供至第二转向控制器210-2。

在这种情况下，第二转向控制器210-2可以根据第一故障状态信息解除阻塞对共享资源的访问，并且可以通过访问共享资源来控制转向马达220。也就是说，如果第二转向控制器210-2从第一转向控制器210-1接收到第一故障状态信息，则第二转向控制器210-2可以识别出第一转向控制器210-1处于故障状态，并且可以通过将对共享资源的访问从阻塞状态改变为解除阻塞状态来访问共享资源，从而控制转向马达220。

如果根据第二监控结果，第二转向控制器210-2处于故障状态，则第二转向控制器210-2可以控制车辆的转向被手动地操作。也就是说，如果第一转向控制器210-1处于故障状态并且根据第二监控结果第二转向控制器210-2从正常状态改变为故障状态，则第二转向控制器210-2可以控制车辆的转向被手动地操作。

可选地，如果第一转向控制器210-1由于第二转向控制器210-2的故障状态而具有对共享资源的访问权限，则第一转向控制器210-1可以通过访问共享资源来控制转向马达220。也就是说，如果首先接通第二转向马达210-2但第二转向控制器210-2处于故障状态，则第一转向控制器210-1可以具有对共享资源的访问权限，并且第一转向控制器210-1可以通过访问共享资源来控制转向马达220。

如果第一转向控制器210-1处于故障状态，则第一转向控制器210-1可以保持对共享资源的访问。也就是说，如果第二转向控制器210-2处于故障状态并且第一转向控制器210-1从正常状态改变为故障状态，则因为第二转向控制器210-2处于故障状态，所以第一转向控制器210-1可以不将对共享资源的访问提供至第二转向控制器210-2，并且第一转向控制器210-1本身可以保持对共享资源的访问。此时，可以使用“保持信号量标记”来指示对共享资源的访问的保持状态。

根据本实施例的转向控制器210可以包括电子控制单元(ECU)，但是不限于此，可以包括任何控制单元(或系统)，只要它是电子可控装置(或系统)即可。

根据本实施例的转向系统200可以包括传感器230、转向马达220等。

传感器230可以通过测量车辆的状态来获得车辆的状态信息。传感器230可以将车辆的状态信息提供至第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2。

例如，传感器230可以包括至少一个转向扭矩传感器和至少一个转向角传感器。

至少一个转向扭矩传感器可以测量施加到方向盘的扭矩以获取方向盘的扭矩信息。至少一个转向扭矩传感器可以将方向盘的扭矩信息提供至第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2。

至少一个转向角传感器可以通过测量方向盘的转向角来获取方向盘的转向角信息。至少一个转向角传感器可以将方向盘的转向角信息提供至第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2。

特别地，在存在多个转向扭矩传感器和多个转向角传感器的情况下，多个转向扭矩传感器和多个转向角传感器可以是重复的。也就是说，如果存在两个转向扭矩传感器，则第一转向扭矩传感器和第二转向扭矩传感器可以是重复的，使得由第一转向扭矩传感器生成的方向盘的扭矩信息被传输至第一转向控制器210-1，并且由第二转向扭矩传感器生成的方向盘的扭矩信息可以被提供至第二转向控制器210-2。如果存在两个转向角传感器，则第一转向角传感器和第二转向角传感器可以是重复的，使得由第一转向角传感器生成的方向盘的转向角信息可以被提供至第一转向控制器210-1，并且由第二转向角传感器生成的方向盘的转向角信息可以被提供至第二转向控制器210-2。

第一转向控制器210-1可以基于方向盘的扭矩信息和方向盘的转向角信息中的至少一个来生成第一助力电流，并且可以基于第一助力电流来控制转向马达220。

第二转向控制器210-2可以基于方向盘的扭矩信息和方向盘的转向角信息中的至少一个来生成第二助力电流，并且可以基于第二助力电流来控制转向马达220。

在这种情况下，第一转向控制器210-1和第二转向控制器210-2可以在彼此不重叠的情况下访问转向马达220，并且可以将第一助力电流和第二助力电流提供至转向马达220，并且基于助力电流控制转向马达220。

转向马达220可以包括单绕组型马达或双绕组型马达中的至少一种，但不限于此，并且可以包括任何类型的马达，只要其能够向车轮提供辅助助力即可。

如上所述，在根据本实施例的转向系统中，可以消除对共享资源的同时访问情况，从而通过使用共享资源管理器来管理对共享资源的访问权限使得对与其它转向控制装置共享的共享资源的访问与其它转向控制装置不重叠，并且通过使用控制器根据对共享资源的访问权限来访问共享资源控制车辆的转向，来提高转向系统的冗余性和可靠性。

图3是用于解释根据本公开的转向系统的概念的概念图。

参照图3，图中的输入端(INPUT)可以包括根据本实施例的转向系统200的传感器230，并且ECU-1可以包括根据本实施例的转向系统200的第一转向控制器210-1，以及ECU-2可以包括根据本实施例的转向系统200的第二转向控制器210-2。共享资源的马达可以包括根据本实施例的转向系统200的转向马达220，并且共享资源的CAN可以包括根据本实施例的转向系统200的CAN。

输入端可以提供方向盘的扭矩信息和方向盘的转向角信息。特别地，如果输入端是重复的，则输入端可以将由第一转向扭矩传感器生成的方向盘的扭矩信息提供至ECU-1，并且可以将由第二转向扭矩传感器生成的方向盘的扭矩信息提供至ECU-2。输入端可以将由第一转向角传感器生成的方向盘的转向角信息提供至ECU-1，并且可以将由第二转向角传感器生成的方向盘的转向角信息提供至ECU-2。

ECU-1可以基于方向盘的扭矩信息和方向盘的转向角信息中的至少一个来生成第一助力电流，并且可以基于第一助力电流来控制马达(MOTOR)，其中马达是共享资源中的一个。

ECU-2可以基于方向盘的扭矩信息和方向盘的转向角信息中的至少一种来生成第二助力电流，并且可以基于第二助力电流来控制马达，其中马达是共享资源中的一个。

在这种情况下，ECU-1和ECU-2可以在彼此不重叠的情况下使用二进制信号量来访问马达，可以将第一助力电流和第二助力电流提供至马达，并且可以基于第一助力电流和第二助力电流来控制马达。具体地，如果共享资源未被任何一个ECU占用，则信号量的状态值可以是“1”，并且如果共享资源被任何一个ECU占用，则信号量的状态值可以是“0”。通过将信号量状态值从“0”改变为“1”或从“1”改变为“0”来改变或控制对共享资源的访问权限。

如上所述，根据本实施例的转向系统可以通过使用二进制信号量技术来消除ECU-1和ECU-2对共享资源的同时访问情况。因此，根据本实施例的转向系统可以对冗余系统执行分布式仲裁控制。

根据本实施例的转向系统可以在多装置环境下执行限制针对共享资源(例如，马达、CAN等)的装置之间的运行时间的重叠的功能。

也就是说，根据本实施例的转向系统可以消除针对共享资源的装置之间的运行时间的重叠问题，并且可以在多个装置的控制下实现同步定时、锁死估计和预验证的优化。

图4是用于解释根据本公开的使用二进制信号量的转向系统控制的示图。

参照图4，如图4(a)所示，当ECU-1请求二进制信号量时，ECU-1可以通过Pend函数(Pend信号量标记)接收二进制信号量，并且可以访问并控制共享资源。

如图4(b)所示，在ECU-1接收到二进制信号量并且访问共享资源以控制共享资源的情况下，即使ECU-2请求二进制信号量，因为ECU-2不能接收到对共享资源的访问权限，所以可以阻塞ECU-2。

如图4(c)所示，当ECU-1的状态从正常状态改变为故障状态时，ECU-1可以提供二进制信号量的Post信号量标记，然后ECU-2可以从阻塞状态改变为解除阻塞状态。

如图4(d)所示，如果ECU-2请求二进制信号量，则ECU-2可以接收二进制信号量的Pend信号量标记，并且可以访问共享资源以控制共享资源。

图5是用于解释根据本公开的二进制信号量的状态的示图。

参照图5，根据本实施例的二进制信号量的状态可以包括就绪状态、阻塞状态、待机状态和运行状态。此处，就绪状态可以是解除阻塞状态。

可以在就绪状态(1)下选择主设备和从设备。如果执行调度任务，则就绪状态(1)可以改变为运行状态(3)(1→3)。如果执行阻塞任务，则就绪状态(1)可以改变为阻塞状态(2)(1→2)。在一个示例中，在就绪状态1下，可以将ECU-1确定为主设备，并且可以将ECU-2确定为从设备。如果执行调度任务，则ECU-1从就绪状态(1)改变为运行状态(3)(1→3)。如果执行阻塞任务，则因为共享资源被分配给ECU-1，所以ECU-2从就绪状态(1)改变为阻塞状态(2)(1→2)。也就是说，ECU-1可以获得对共享资源的访问权限并且可以控制转向马达，并且ECU-2可以处于待机状态。此时，ECU-1和ECU-2中的每一个可以监控自己或监控彼此。

此后，当执行解除阻塞任务时，状态根据调度任务从阻塞状态2改变为就绪状态1(2→1)，并且处于就绪状态1。状态可以根据调度任务从就绪状态(1)改变为运行状态(3)(1→3)。可选地，如果主设备处于故障状态，则状态可以从阻塞状态(2)改变为运行状态(3)(2→3)。如果主设备处于故障状态，则状态可以从运行状态(3)改变为就绪状态(1)(3→1)。如果主设备和从设备都处于故障状态，则状态可以从运行状态(3)改变为阻塞状态(2)(3→2)。

另外，如果ECU-1中发生故障，则ECU-2可以检测ECU-1的故障，并且可以输出Post信号量标记并且信号量的状态值可以增加。然后，ECU-1从运行状态(3)改变为就绪状态(1)，并且ECU-2可以被解除阻塞并且可以通过获取对共享资源的访问权限来控制转向马达。

图6是用于解释根据本公开的二进制信号量的流程的示图。

参照图6，ECU-1和ECU-2可以按照在初始化时它们被接通的顺序而具有对共享资源的访问权限。也就是说，如果首先接通ECU-1，则ECU-1可以使用Pend函数而具有对共享资源的访问权限。

此后，ECU-1和ECU-2可以分别通过使用Pend函数和Post函数来改变它们的状态，同时监控它们本身并相互交换监控结果。

也就是说，ECU-1和ECU-2可以在获得信号量的情况下访问共享资源并且控制共享资源，并且如果失去信号量，则可以被阻塞。

在下文中，将参照附图描述根据本实施例的转向控制方法。特别地，为了简化说明，下面将省略以上参照图1至图6所描述的根据实施例的转向控制装置和转向系统。可以由转向控制装置执行根据本实施例的转向控制方法。

图7至图9是用于解释根据本公开的转向控制方法的流程图。

参照图7，根据本实施例的转向控制方法可以包括管理对共享资源的访问权限的步骤、通过访问共享资源来控制转向马达的步骤以及监控步骤。

第一转向控制器和第二转向控制器可以管理对共享资源的访问权限，使得对共享资源的访问彼此不重叠(S110)。

在步骤S110中，可以使用信号量来管理对共享资源的访问权限。也就是说，在步骤S110中，可以使用信号量来管理对共享资源的访问权限，使得第一转向控制器和第二转向控制器对共享资源的访问彼此不重叠。

此处，当多个进程同时访问共享资源时，可能会出现问题。在这种情况下，信号量可以是能够限制仅一个进程访问共享资源的软件和硬件中的至少一种。

此处，信号量可以是二进制信号量，但不限于此，也可以是计数信号量。

此后，第一转向控制器或第二转向控制器可以根据对共享资源的访问权限来访问共享资源以控制转向马达(S120)。

可以监控第一转向控制器和第二转向控制器的状态(S130)。

例如，可以监控第一转向控制器的状态以生成第一监控结果，并且可以将第一监控结果传输至第二转向控制器。此处，第一监控结果可以包括指示第一转向控制器的故障状态的第一故障状态信息。

可以监控第二转向控制器的状态以生成第二监控结果，并且可以将第二监控结果传输至第一转向控制器。此处，第二监控结果可以包括指示第二转向控制器的故障状态的第二故障状态信息。

此后，可以将步骤S130中生成的第一监控结果和第二监控结果提供至步骤S110，并且可以重复执行步骤S110至S130。

参照图8，可以确定第一转向控制器和第二转向控制器的接通顺序(S210)。

在步骤S220中，第一转向控制器和第二转向控制器可以管理对共享资源的访问权限，以便接通共享资源，使得对共享资源的访问彼此不重叠。

也就是说，如果首先接通第一转向控制器，则第一转向控制器可以具有对共享资源的访问权限，并且可以阻塞第二转向控制器对共享资源的访问权限。

如果第一转向控制器具有对共享资源的访问权限，则第一转向控制器可以访问共享资源以控制转向马达。此时，第二转向控制器可以阻塞对共享资源的访问，从而限制对共享资源的访问(S230)。

如果根据第一监控结果，确定第一转向控制器处于故障状态，则第一故障状态信息可以被生成并提供至第二转向控制器(S240)。

在步骤S220中，可以阻塞第一转向控制器对共享资源的访问，解除阻塞第二转向控制器对共享资源的访问，并且第二转向控制器可以具有对共享资源的访问权限。

此后，可以执行步骤S230，并且在步骤S230中，第二转向控制器可以访问共享资源以控制转向马达。也就是说，如果第二转向控制器从第一转向控制器接收到第一故障状态信息，则第二转向控制器可以识别出第一转向控制器处于故障状态，并且第二转向控制器对共享资源的访问从阻塞状态改变为解除阻塞状态，从而访问共享资源以控制转向马达。此时，第一转向控制器可以阻塞对共享资源的访问，从而限制对共享资源的访问。

此后，可以执行步骤S240。在步骤S240中，如果根据第二监控结果，第二转向控制器处于故障状态，则可以生成第二故障状态信息。

此后，可以执行步骤S220。在步骤S220中，第二转向控制器可以管理对共享资源的访问权限，使得车辆的转向被手动地操作。也就是说，如果第一转向控制器处于故障状态并且根据第二监控结果，第二转向控制器从正常状态改变到故障状态，则第二转向控制器可以控制车辆的转向被手动地操作。

参照图9，可以确定第一转向控制器和第二转向控制器的接通顺序(S310)。

可以确定第一转向控制器和第二转向控制器的故障状态(S320)。

然后，可以根据第一转向控制器和第二转向控制器的接通顺序和故障状态来管理对共享资源的访问权限，使得对共享资源的访问彼此不重叠(S330)。

也就是说，如果接通第一转向控制器和第二转向控制器而第二转向控制器处于故障状态，则第一转向控制器可以具有对共享资源的访问权限。也就是说，如果首先接通第二转向控制器但第二转向控制器处于故障状态，则第一转向控制器可以具有对共享资源的访问权限。

如果由于第二转向控制器的故障状态而第一转向控制器具有对共享资源的访问权限，则第一转向控制器可以访问共享资源以控制转向马达(S340)。

如果根据第一监控结果，第一转向控制器处于故障状态，则可以生成第一故障状态信息(S350)。

此后，可以执行步骤S330。在步骤S330中，可以通过使用保持信号量标记来保持第一转向控制器对共享资源的访问。也就是说，如果第二转向控制器处于故障状态并且第一转向控制器从正常状态改变为故障状态，则因为第二转向控制器处于故障状态，所以第一转向控制器可以保持自身对共享资源的访问，而不将对共享资源的访问提供至第二转向控制器。

图10是作为根据本公开的转向控制装置的计算机系统的框图。

例如，根据上述实施例的转向控制器、控制器或转向控制装置可以被实施为计算机系统中的计算机可读记录介质。如图10所示，作为转向控制装置的计算机系统1000可以包括一个或多个处理器1010、存储器1020、存储装置1030、用户接口输入端1040和用户接口输出端1050中的至少一个或多个元件，并且这些元件可以通过总线1060彼此通信。此外，计算机系统1000还可以包括用于连接至网络的网络接口1070。

处理器1010可以是运行存储在存储器1020和/或存储装置1030中的处理指令的CPU或半导体装置。存储器1020和存储装置1030可以包括各种类型的易失性/非易失性存储介质。例如，存储器可以包括ROM1021和RAM 1023。

因此，实施例可以被实施为计算机实现的方法或存储计算机可运行指令的非易失性计算机存储介质。指令可以通过由处理器运行来执行根据本实施例的至少一个实施例的方法或功能。

已经提供了以上描述以使本领域技术人员能够制造并使用本发明，并且已经在特定应用及其要求的背景下提供了以上描述。对于本领域技术人员来说，对所描述的实施例的各种修改、添加和替换将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其它实施例和应用。

仅出于说明性目的，以上描述和附图提供了本发明的技术构思的示例。也就是说，所公开的实施例旨在说明本公开的技术构思的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施例，而是被给予与权利要求一致的最宽范围。

应该基于所附权利要求书来解释本公开的保护范围，并且在其等同方案的范围内的所有技术构思应被解释为包括在本公开的范围内。

另外，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及权利要求所获得的等同方案的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

Claims (15)

1.一种转向控制装置，包括：

共享资源管理器，管理对共享资源的访问权限，使得对与其它转向控制装置共享的所述共享资源的访问不与所述其它转向控制装置重叠；以及

控制器，通过根据对所述共享资源的访问权限访问所述共享资源来控制车辆的转向。

2.根据权利要求1所述的转向控制装置，进一步包括：

监控器，监控所述控制器的状态；

发送器，将所述监控器的第一监控结果传输至所述其它转向控制装置；以及

接收器，从所述其它转向控制装置接收第二监控结果。

3.根据权利要求2所述的转向控制装置，其中如果所述共享资源管理器将对所述共享资源的访问权限提供至所述控制器，则所述控制器访问所述共享资源以控制所述车辆的转向。

4.根据权利要求3所述的转向控制装置，其中如果根据所述监控器的所述第一监控结果确定所述控制器处于故障状态，则所述控制器阻塞对所述共享资源的访问，并且所述发送器将第一故障状态信息提供至所述其它转向控制装置。

5.根据权利要求2所述的转向控制装置，其中如果所述共享资源管理器将对所述共享资源的访问权限提供至所述其它转向控制装置，则所述控制器阻塞对所述共享资源的访问。

6.根据权利要求5所述的转向控制装置，其中如果所述接收器从所述其它转向控制装置接收到作为所述第二监控结果的第二故障状态信息，则所述控制器解除阻塞对所述共享资源的访问并且通过访问所述共享资源来控制所述车辆的转向。

7.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中所述共享资源管理器通过使用信号量来管理对所述共享资源的访问权限。

8.一种转向系统，包括：

至少两个转向控制器，所述至少两个转向控制器共享共享资源；以及

通信网络，将所述至少两个转向控制器彼此连接，

其中所述至少两个转向控制器中的每一个管理对所述共享资源的访问权限，使得对所述共享资源的访问不与其它转向控制器重叠并且通过根据对所述共享资源的访问权限访问所述共享资源来控制转向马达。

9.根据权利要求8所述的转向系统，其中所述至少两个转向控制器包括第一转向控制器和第二转向控制器，并且

其中所述第一转向控制器监控状态以生成第一监控结果，并且通过所述通信网络将所述第一监控结果传输至所述第二转向控制器，并且

所述第二转向控制器监控状态以生成第二监控结果，并且通过所述通信网络将所述第二监控结果传输至所述第一转向控制器。

10.根据权利要求9所述的转向系统，其中如果所述第一转向控制器具有对所述共享资源的访问权限，则所述第一转向控制器通过访问所述共享资源来控制所述转向马达，并且所述第二转向控制器阻塞对所述共享资源的访问。

11.根据权利要求10所述的转向系统，其中如果根据所述第一监控结果确定所述第一转向控制器处于故障状态，则所述第一转向控制器阻塞对所述共享资源的访问，并且将第一故障状态信息提供至所述第二转向控制器；并且

所述第二转向控制器根据所述第一故障状态信息解除阻塞对所述共享资源的访问，并且通过访问所述共享资源来控制所述转向马达。

12.一种转向控制方法，包括：

管理对共享资源的访问权限，使得第一转向控制器和第二转向控制器对所述共享资源的访问彼此不重叠；并且

通过根据对所述共享资源的访问权限，所述第一转向控制器或所述第二转向控制器访问所述共享资源来控制转向马达。

13.根据权利要求12所述的转向控制方法，进一步包括：

在通过访问所述共享资源控制所述转向马达之后，监控所述第一转向控制器和所述第二转向控制器的状态，

其中所述监控包括：

监控所述第一转向控制器的状态并生成第一监控结果；并且

监控所述第二转向控制器的状态并生成第二监控结果。

14.根据权利要求13所述的转向控制方法，其中在通过访问所述共享资源来控制所述转向马达中，如果所述第一转向控制器具有对所述共享资源的访问权限，则所述第一转向控制器访问所述共享资源并且控制所述转向马达。

15.根据权利要求14所述的转向控制方法，其中所述监控包括：如果根据所述第一监控结果确定所述第一转向控制器处于故障状态，则生成第一故障状态信息并且将所述第一故障状态信息提供至所述第二转向控制器，

其中在管理对所述共享资源的访问权限时，阻塞所述第一转向控制器对所述共享资源的访问，并且解除阻塞所述第二转向控制器对所述共享资源的访问，并且

其中在通过访问所述共享资源来控制所述转向马达中，所述第二转向控制器访问所述共享资源并且控制所述转向马达。