CN110958965A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的控制系统，所述控制系统具有用于控制所述机动车的第一功能的第一控制器(2)和用于控制所述机动车的第二功能的第二控制器(4)，其中，所述第一和第二控制器(2、4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器(6、8)信号传输地相连接。为了确保即使在控制器(2、4)有故障的情况下也以尽可能小的附加耗费按规定地实施机动车的借助于控制器(2、4)控制的功能，提出与故障信号在第一控制器(2)或第二控制器(4)中的输入相关地这样配置相应无故障的控制器(2；4)，使得借助于所述无故障的控制器(2；4)能控制所述机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能。此外，本发明涉及一种机动车、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。

Description

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
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于机动车的控制系统、一种按照权利要求4的前序部分所述的机动车、一种按照权利要求5的前序部分所述的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
这种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在现有技术中以大量实施方式变型方案已知。
例如从FR 2 843 341 B1到英语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器的第一控制器、构成为转向控制器的第二控制器和构成为中央控制器的备用控制器，所述第一控制器用于控制机动车的构成为制动功能的第一功能，所述第二控制器用于控制机动车的构成为转向功能的第二功能，其中，所述制动控制器和所述转向控制器分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地相连接，并且其中，所述制动控制器与所述中央控制器信号传输地相连接。在所述制动控制器的故障情况下，由中央控制器导入和控制紧急制动。
发明内容
此处本发明开始。
本发明的目的在于，即使在控制器有故障的情况下也以尽可能小的附加耗费保证按规定地实施机动车的借助于控制器控制的功能。
所述目的通过一种具有权利要求1所述的特征的控制系统、一种具有权利要求4所述的特征的机动车、一种具有权利要求5所述的特征的方法、一种具有权利要求8所述的特征的计算机程序产品和一种具有权利要求9所述的特征的计算机可读介质来实现。各从属权利要求涉及本发明的有利的进一步扩展方案。
本发明的主要优点特别是在于，即使在各控制器之一的故障情况下也以尽可能小的额外耗费来可靠地继续实施机动车的彼此不同的且借助于控制器控制的功能。在此，在所述两个控制器之一的故障情况下继续实施机动车的至少两个彼此不同的且分别通过一个控制器控制的功能，而无须为两个控制器分别预留备用控制器。相应地，能实现节省结构空间和重量以及降低成本。这恰恰在具有高度电气化和电子化构成的功能(即大量借助于控制器控制的功能)的现代机动车中是非常重要的。
按照权利要求1和5所述的特征的表述应当被一般性地解释，根据所述权利要求，第一与第二控制器相互信号传输地相连接或者分别与第三控制器信号传输地相连接。代替直接的信号传输连接，也可以设想间接的信号传输连接。
间接的信号传输连接例如也可以理解为，所述第一和/或第二控制器在相应的故障情况下借助于信号传输连接将故障报告转达给上级控制器，并且然后所述上级控制器产生相应的输出信号并且将所述输出信号传递给无故障的控制器或第三控制器。因此，所述上级控制器的输出信号导致这样配置无故障的控制器，使得借助于所述无故障的控制器能控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。相应的情况适用于按照本发明的方法，根据所述方法，所述无故障的控制器根据上级控制器的输出信号控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。所述上级控制器例如可以是中央控制器。
按照本发明，概念“控制器”应一般性地理解并且表示用于自动控制机动车的功能的任意类型的电气或电子设备。
原则上，机动车的通过第一控制器控制的第一功能和通过第二控制器控制的第二功能可在宽的合适的范围内自由选择。然而，一种特别有利的进一步扩展方案规定，所述机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，而机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。在此，涉及机动车的中央的且安全相关的功能，所述功能的按规定的实施特别是在高度自动化的或自主的机动车中具有决定性的意义。
高度自动化的或自主的机动车是如下机动车，在其中，车辆驾驶员(如果有的话)仅仍感知到一定的控制任务。因此，高度自动化的或自主的机动车设计和设置用于，基本上不依赖于车辆驾驶员的干预地参与道路交通。与确定机动车功能的决策者相比，所述车辆驾驶员更多是乘客。
然而，概念“自主”应当被广义地解释，从而其中包括不同等级的自主行驶和自主的机动车。例如这里提到一种与情况相关的自主行驶和因此与情况相关的自主行驶的机动车，其中根据交通情况和/或要实施的行驶操纵进行或者也不进行自主行驶。相应地，也可以替代地称为自动化行驶和自动化的机动车。
类似的情况适用于按照本发明的方法的有利的进一步扩展方案，据此，机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，而机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。
按照本发明的控制系统的另一种有利的进一步扩展方案规定，所述控制系统具有操作接口并且根据激活信号在所述操作接口上的施加能从停用状态转换到激活状态中，其中，在所述控制系统的停用状态中，所述无故障的控制器与故障信号在所述无故障的控制器或第三控制器中的输入无关地不控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能；而在所述控制系统的激活状态中，所述无故障的控制器与故障信号在无故障的控制器或第三控制器中的输入相关地控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。由此可能的是，在法律上例如还不允许自主的机动车和伴之而来的功能的时间点，就已经为机动车装备按照本发明的控制系统。在之后的法律变化的情况下，于是能实现以小的耗费转换到机动车的自主行驶运行上并且因此转换到按照本发明的控制系统上在其激活状态中。
当在不同的国家存在彼此不同的法律时，这是有利的；例如在自主的机动车的允许性方面。按照上述进一步扩展方案，尽管在各个国家中法律规定不同，也可以开发、制造和销售在本发明相关的部件方面统一的机动车型号。
同样的情况适用于按照本发明的用于控制机动车的方法的进一步扩展方案，据此，所述控制系统具有操作接口并且根据激活信号在所述操作接口上的施加从停用状态转换到激活状态中，其中，在控制系统的停用状态中，无故障的控制器与故障信号在所述无故障的控制器或第三控制器中的输入无关地不控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能，而在控制系统的激活状态中，无故障的控制器与故障信号在无故障的控制器或第三控制器中的输入相关地控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。
按照本发明的方法的另一种有利的进一步扩展方案规定，这样配置所述无故障的控制器，使得所述无故障的控制器使机动车的与有故障的控制器相对应的功能以与该功能的正常运行相比而受限的方式运行；或者使得所述无故障的控制器使机动车的与无故障的控制器相对应的功能以与该功能的正常运行相比而受限的方式运行。按照这种方式，在实现按照本发明的方法时降低了耗费。
附图说明
以下借助于所附的粗略示意图更详细地阐述本发明。图中：
图1示出按照本发明的用于机动车的控制系统的第一实施例，以及
图2示出按照本发明的用于机动车的控制系统的第二实施例。
具体实施方式
在图1中示例性地示出了按照本发明的用于机动车的控制系统的第一实施例。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器2和用于所述机动车的第二功能的第二控制器4。在此，所述机动车构成为高度自动化的机动车，其中，所述机动车的各功能基本上自动地由所述机动车选择和实施。
所述第一功能构成为机动车的制动功能，而所述第二功能构成为机动车的转向功能。相应地，所述第一控制器2控制机动车的制动功能，而所述第二控制器4控制机动车的转向功能。用于控制机动车的制动功能的所述第一控制器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，而所述第二控制器4与机动车的构成为转向器的第二执行器8信号传输连接。
在其它应用情况中，关于制动功能和/或转向功能可以涉及其它数量的执行器。本领域技术人员将根据个别情况选择和规定用于机动车的相应功能的执行器的相应的选集和数量。
在图1中借助于实线箭头2.1和4.1来表征在第一控制器2与制动器6之间以及第二控制器4与转向器8之间的相应的信号传输连接。机动车的制动器6和转向器8涉及机动车的安全相关的且因此非常重要的功能。这以加强的程度适用于所选择的实施例，该实施例甚至涉及自主的机动车。
为了即使在所述控制器2和4之一的故障情况下也能够按规定地并且因此可靠地实施机动车的制动功能和转向功能，第一控制器2和第二控制器4信号传输地相互连接，这在图1中通过双箭头3来表征。同时，第一控制器2也与转向器8信号传输连接，并且第二控制器4也与制动器6信号传输连接。这通过虚线箭头2.2和4.2来表征。
以下借助于图1更详细地阐述按照本发明的方法。
在按照本发明的用于自主机动车的控制系统的正常运行中，借助于用于机动车的制动功能的第一控制器2来操控制动器6并且借助于用于机动车的转向功能的第二控制器4来操控转向器8。在第一控制器2中或在第二控制器4中或在对于相应控制器2、4的上级的控制器中，按照本领域技术人员已知的方式借助于机动车的传感器的施加在相应的控制器上的输入信号来决定通过第一控制器2的制动干预或者通过第二控制器4的转向干预的必要性。在图1中不仅未示出可能的上级控制器、而且未示出机动车的传感器。
在按照本发明的按照本实施例的控制系统的上面描述的正常运行中，第一控制器2不干预机动车的转向功能，并且第二控制器4不干预机动车的制动功能。借助于存在于第一控制器2与第二控制器4之间的信号传输连接3，第一控制器2监控第二控制器4的按规定的功能，并且第二控制器4监控第一控制器2的按规定的功能。在所述两个控制器2和4之一的故障情况下，有故障的控制器2或4的相应的故障信号作为输入信号施加在相应无故障的控制器2、4上。
如果例如第一控制器2有故障地工作，从而受其控制的制动器6不再被按规定地控制并且因此机动车的制动功能不再被可靠地实施，则将该故障借助于信号传输连接3报告给第二控制器4，紧接着这样配置第二控制器4，使得该第二控制器控制机动车的制动功能；也就是说，控制机动车的与有故障的第一控制器2相对应的功能。为此，第二控制器4借助于信号传输连接4.2与机动车的制动器6进行信号交换。因此，在第一控制器2的故障情况下所述制动器6不再由第一控制器2控制，而是由第二控制器4控制。
类似的情况适用于：如果第二控制器4有故障地工作。在这种情况下，第一控制器2借助于信号传输连接3获得关于第二控制器4的相应的故障报告，紧接着这样配置第一控制器2，使得该第一控制器控制机动车的转向功能。因此，所述转向器8不再由有故障的第二控制器4控制，而是由第一控制器2控制，更确切地说借助于信号传输连接2.2来控制。
图2示出了第二实施例。以下仅阐述与第一实施例的区别。在其他方面参考对第一实施例的描述。相同的或作用相同的构件配设相同的附图标记。
不同于第一实施例，第二实施例除了第一和第二控制器2、4之外还具有第三控制器10。所述第三控制器10构成为未示出的机动车的中央控制器10。所述中央控制器10不仅与第一控制器2而且与第二控制器4信号传输连接。在图2中，在中央控制器10与第一控制器2之间的信号传输连接通过双箭头10.1来表征，而在中央控制器10与第二控制器4之间的信号传输连接通过双箭头10.2来表征。
借助于所述信号传输连接10.1和10.2，中央控制器10监控第一控制器2的按规定的功能和第二控制器4的按规定的功能。在所述两个控制器2和4之一的故障情况下，有故障的控制器2或4的相应的故障信号作为输入信号施加在中央控制器10上。如果例如第一控制器2有故障地工作，从而受其控制的制动器6不再被按规定地控制并且因此机动车的制动功能将不再被可靠地实施，则将该故障借助于信号传输连接10.1报告给中央控制器10，紧接着这样配置借助于信号传输连接10.2与中央控制器10进行信号交换的第二控制器4，使得该第二控制器控制机动车的制动功能；也就是说，控制机动车的与有故障的第一控制器2相对应的功能。为此，第二控制器4借助于信号传输连接4.2与机动车的制动器6进行信号交换。因此，在第一控制器2的故障情况下所述制动器6不再由第一控制器2控制，而是由第二控制器4控制。
类似的情况适用于：如果第二控制器4有故障地工作。在这种情况下，中央控制器10借助于信号传输连接10.2获得关于第二控制器4的相应的故障报告，紧接着这样配置借助于信号传输连接10.1与中央控制器10进行信号交换的第一控制器2，使得该第一控制器控制机动车的转向功能。因此，所述转向器8不再由有故障的第二控制器4控制，而是由第一控制器2控制，更确切地说借助于信号传输连接2.2来控制。
本发明不限于当前的各实施例。例如可设想的是，所述控制系统具有操作接口并且根据激活信号在所述操作接口上的施加能从停用状态转换到激活状态中，其中，在控制系统的停用状态中，无故障的控制器与故障信号在所述无故障的控制器或第三控制器中的输入无关地不控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能；而在控制系统的激活状态中，无故障的控制器与故障信号在无故障的控制器或第三控制器中的输入相关地控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。
在这种情况下，按照本发明的用于机动车的控制系统将存在于机动车中并且被停用，并且为了将来的使用可以借助于车辆驾驶员的操作干预、由车间人员或类似人员来激活。类似的情况适用于按照本发明的用于控制机动车的方法。
此外可能的是，在一些国家法律上还不允许自主的机动车。在法律形势之后改变的情况下，按照本发明准备的机动车于是能够以小的耗费转换到自主的行驶运行上并且因此转换到按照本发明的控制系统的使用上以及转换到按照本发明的用于控制机动车的方法在其激活状态中的使用上。
例如可以设想，在机动车的正常运行中，无故障的控制器控制机动车的更为下级的功能。如果此后机动车发生故障情况，则可以这样配置所述无故障的控制器，使得在故障情况下所述无故障的控制器代替所述下级的功能控制有故障的控制器的功能。在此，如在实施例中那样，可以涉及机动车的制动功能或转向功能。
然而在本发明的其他实施方案中，例如在机动车存在同级别的功能的情况下，也可以设想，无故障的控制器附加于与所述无故障的控制器在其正常运行中相对应的功能还控制与有故障的控制器相对应的功能。
此外，无故障的控制器可以以紧急运行的方式控制有故障的控制器的功能。相反的情况原则上也是可设想的，亦即，在故障情况下无故障的控制器有利于有故障的控制器的功能地以紧急运行的方式控制配置给所述无故障的控制器在其正常运行中的功能。
本发明不限于机动车的制动功能和转向功能。本发明也可以有利地应用在机动车的其它功能中。
附图标记列表
2 第一控制器，其构成为用于控制制动功能
2.1 在第一控制器2与制动器6之间的信号传输连接
2.2 在第一控制器2与转向器8之间的信号传输连接
3 在第一控制器2与第二控制器4之间的信号传输连接
4 第二控制器，其构成为用于控制转向功能
4.1 在第二控制器4与转向器8之间的信号传输连接
4.2 在第二控制器4与制动器6之间的信号传输连接
6 第一执行器，其构成为制动器
8 第二执行器，其构成为转向器
10 第三控制器，其构成为中央控制器
10.1 在第一控制器2与第三控制器10之间的信号传输连接
10.2 在第二控制器4与第三控制器10之间的信号传输连接

Claims (10)

1.用于机动车的控制系统，所述控制系统具有用于控制所述机动车的第一功能的第一控制器(2)和用于控制所述机动车的第二功能的第二控制器(4)，其中，所述第一和第二控制器(2、4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器(6、8)信号传输地相连接，
其特征在于，
所述第一控制器(2)与所述第二控制器(4)信号传输地相连接，或者所述第一和第二控制器(2、4)分别与第三控制器(10)信号传输地相连接，并且与第一控制器(2)或第二控制器(4)的故障信号在相应无故障的控制器(2；4)或所述第三控制器(10)中的输入相关地，能配置相应无故障的控制器(2；4)，使得借助于所述无故障的控制器(2；4)能控制所述机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能，其中，所述无故障的控制器(2；4)能与相对应于有故障的控制器(4；2)的至少一个传感器和/或至少一个执行器(8；6)信号传输地相连接。
2.按照权利要求1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，而机动车的第二功能构成为转向功能。
3.按照权利要求1或2所述的控制系统，
其特征在于，
所述控制系统具有操作接口并且根据激活信号在所述操作接口上的施加能从停用状态转换到激活状态中，其中，在所述控制系统的停用状态中，所述无故障的控制器(2；4)与故障信号在所述无故障的控制器(2；4)或所述第三控制器(10)中的输入无关地不控制所述机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能；并且在所述控制系统的激活状态中，所述无故障的控制器与故障信号在所述无故障的控制器(2；4)或所述第三控制器(10)中的输入相关地控制所述机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能。
4.机动车，所述机动车包括控制系统，所述控制系统具有用于控制所述机动车的第一功能的第一控制器(2)和用于控制所述机动车的第二功能的第二控制器(4)，其中，所述第一和第二控制器(2、4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器相连接，
其特征在于，
所述控制系统按照权利要求1至3之一构成。
5.用于控制机动车的方法，其中，所述机动车具有用于控制机动车的第一功能的第一控制器(2)和用于控制机动车的第二功能的第二控制器(4)，其中，所述第一和第二控制器(2、4)分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器(6、8)信号传输地相连接，
其特征在于，
所述第一控制器(2)与所述第二控制器(4)信号传输地相连接，或者所述第一和第二控制器(2、4)分别与第三控制器(10)信号传输地相连接，并且与第一控制器(2)或第二控制器(4)的故障信号在相应无故障的控制器(2；4)或所述第三控制器(10)中的输入相关地，配置相应无故障的控制器(2；4)，使得所述无故障的控制器控制所述机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能，其中，所述无故障的控制器与对应于有故障的控制器(4；2)的至少一个传感器和/或至少一个执行器(8；6)信号传输地相连接。
6.按照权利要求5所述的方法，
其特征在于，
所述无故障的控制器配置为，使得所述无故障的控制器使机动车的与有故障的控制器相对应的功能以与该功能的正常运行相比受限制的方式运行；或者使得所述无故障的控制器使机动车的与无故障的控制器相对应的功能以与该功能的正常运行相比受限制的方式运行。
7.按照权利要求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制动功能，而所述机动车的第二功能构成为转向功能。
8.按照权利要求5至7之一所述的方法，
其特征在于，
所述控制系统具有操作接口并且根据激活信号在所述操作接口上的施加从停用状态转换到激活状态中，其中，在所述控制系统的停用状态中，所述无故障的控制器(2；4)与故障信号在所述无故障的控制器(2；4)或第三控制器(10)中的输入无关地不控制所述机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能；而在所述控制系统的激活状态中，所述无故障的控制器与故障信号在无故障的控制器(2；4)或第三控制器(10)中的输入相关地控制机动车的与有故障的控制器(4；2)相对应的功能。
9.计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，所述指令引起按照权利要求1至3之一所述的控制系统执行按照权利要求5至8之一所述的方法的各方法步骤。
10.计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有按照权利要求9所述的计算机程序产品。
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