CN111452803A - 用于使用车辆的部件的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于使用车辆的部件(108，110，112)的方法和设备(100)，该设备(100)包括计算装置(102)和针对指令的存储器(104)以及用于该车辆的部件(108，110，112)的接口(106)，其中该计算装置(102)设计成，当由该计算装置(102)实施这些指令时，控制该车辆的这些部件(108，110，112)，其中用于该车辆的自动化驾驶操作所需的第一部件(108)和第二部件(110)被设计为彼此冗余，其中取决于条件而选择性地接通或至少部分地断开用于自动化驾驶操作的该第二部件(110)的至少一个耗能器(116)，该条件表征冗余地运行该第一部件(108)和该第二部件(110)的必要性。

Description

用于使用车辆的部件的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于使用车辆的部件的设备和方法。
背景技术
被设置成用于从4级开始高度自动化地驾驶(即高自动化)的车辆包含多个负责实施功能的控制装置和传感器。
由于驾驶员可能在自动化驾驶操作期间投入到与车辆驾驶不相关的其他活动中，因此得出非常高的安全要求。
尤其根据ISO26262来确定这些要求并且在该自动化水平下使传感器和控制装置冗余地实施。如果与安全性相关的控制装置或传感器发生故障，那么存在至少一个另外的控制装置或传感器作为后备级。
从启动该车辆开始，车辆中的所有系统激活并且藉由通信总线(例如以太网、Flexray、CAN等)互相通信。由此，这可以实现为所有系统供应电流。
发明内容
值得期待的是，对此提出一种用于使用车辆的部件的经改进的方法。
这通过本发明所述的方法和设备实现。
用于使用车辆的部件的方法提出，用于车辆的自动化驾驶操作所需的第一部件和第二部件形成为彼此冗余的，其中取决于条件而选择性地接通或者至少部分地断开地运行用于自动化驾驶操作的该第二部件的至少一个耗能器，其中该条件表征为冗余地运行第一部件和第二部件的必要性。对于在车辆的正常运行中所使用的第一部件而言，该第二部件例如是作为后备级的次级部件。最初仅在特殊路段、例如高速公路段上启用高度自动化驾驶，这些路段满足特定的前提条件，例如最少车道数、无狭窄路段、无施工现场、有关这些路段的充足的环境信息等。由于该条件，在没有启用高度自动化驾驶时，该第二部件在休止状态下断开地运行，因为在这种情况下不一定需要该第二部件作为后备级。在其他情况下，当需要将该第二部件作为冗余的部件时，例如根据ISO26262-1:2011或更新的标准来运行该第二部件。
优选地，藉由可切换的电源线路为该耗能器供应能量，其中当满足该条件时，断开该电源线路。由此，例如中断对该耗能器的电流输送并且总体上减少车辆的消耗。由此提高了尤其电动车辆的续航里程。
优选地，当满足该条件时，通过信号将该耗能器切换至休止状态。以此，例如藉由通信总线进行控制。
优选地，尤其在该第二部件的休止状态下实施对该信号的监测，其中该耗能器的至少一个功能被断开。由此，可以通过发送信号来将该部件从该休止状态激活。
优选地，至少在初始化阶段中在该车辆启动之后以接通的方式运行该第一部件和该第二部件。为了安全和驾驶员信息，车辆启动时(即通信总线高负荷运行时)所有的系统这样启动并初始化。由此在行驶开始时确保原则上所有系统都已就绪并且没有错误。如果不是这种情况，那么例如通过消息将这种情况传达给驾驶员，并且阻止或解除激活高度自动化驾驶的功能。
在测试之后解除激活次级部件并且使其置于休止状态。
附图说明
其他有利的设计方案从以下说明和附图中得出。在附图中：
图1示意性示出用于使用车辆的部件的设备。
图2示意性示出用于使用部件的方法中的步骤。
具体实施方式
在图1中示意性示出用于使用车辆的部件的设备100。
该设备包括计算装置102和针对指令的存储器104以及接口106。它们与数据管线相连。
该车辆包括第一部件108、第二部件110和该车辆的第三部件112。在实例中，第一部件108和第二部件110被设计为彼此冗余的。例如，这些部件能够根据ISO26262-1:2011或更新的标准来运行。第三部件112中所包含的一个或多个耗能器118对应于负载电路，该负载电路必须能够相对于第一部件108和第二部件110中所包含的耗能器根据ISO26262-1:2011或更新的标准无回馈作用地分隔开。在该实例中，第一部件108和第二部件110是映射冗余性的、根据汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Level，ASIL)的子能量网。在该实例中，根据ISO 26262-1:2011或更新的标准第三部件112的耗能器与级别QM相关联。通过这种无回馈作用地分隔开的实施方式，该第三部件的各个耗能器不具有对其他的部件的回馈作用。
第一部件108包括至少一个第一耗能器114。第二部件110包括至少一个第二耗能器116。第三部件112包括至少一个第三耗能器118。
在该实例中，该车辆具有内燃发动机，该内燃发动机能够驱动用于为该耗能器供应能量的发电机120。在电动车辆中，由对应的高压电池150给这些耗能器供电，该高压电池经由供给管线155连接到DC/DC转换器122。在DC/DC转换器122的次级侧给这些耗能器供电。发电机120和由高压电池150、供给管线155和DC/DC转换器122组成的联合可以互相替代。
发电机120和由高压电池150、供给管线155和DC/DC转换器122组成的联合可以供应低压电池170和160并且充电。在发电机120或由高压电池150、供给管线155和DC/DC转换器122组成的联合失效的情况下，低压电池170和160可以为这些耗能器供应能量。
经由第一供给管线124能够为第一耗能器114供应DC/DC转换器122和/或发电机120的能量。在该实例中，第一供给管线124能够被第一隔离元件126中断。
经由第二供给管线128能够为第二耗能器116供应DC/DC转换器122和/或发电机120的能量。在该实例中，第二供给管线128能够被第二隔离元件130中断。
经由第三供给管线132能够为第三耗能器118供应DC/DC转换器122和/或发电机120的能量。在该实例中，第三供给管线132能够被第三隔离元件134中断。
在该实例中，接口106经由第一信号管线136与第一隔离元件126相连。在该实例中，接口106经由第二信号管线138与第二隔离元件130相连。在该实例中，接口106经由第三信号管线140与第三隔离元件134相连。
这些分离的隔离元件是任选的并且可以被集成在对应设计的耗能器中。在这种情况下，包括这些耗能器的部件直接与接口106相连。
计算装置102设计成，当计算装置102实施这些指令时，以在下文中借助图2所描述的方法来控制该车辆的部件。
该方法例如在车辆启动时开始。通过该方法，取决于条件选择性地彼此冗余地运行或不运行用于该车辆的自动化驾驶操作所需的第一部件108和第二部件110。更确切地说，取决于条件选择性地接通或者至少部分地断开用于自动化驾驶操作的第二部件110的至少一个耗能器116。该条件表征为冗余地运行第一部件108和第二部件110的必要性。
在启动之后实施步骤202。
在步骤202中，至少在初始化阶段中在该车辆启动之后以接通的方式运行第一部件108和第二部件110。
随后实施步骤204。
在步骤204中检测：条件是否指示断开第二部件110。
在该实例中，当确定该车辆位于对于高度自动化驾驶所启用的路段之外时，该条件指示断开第二部件110。
除此之外或替代于此，当用于在高度自动化驾驶中操作所需的控制装置或为此所需的传感器无法使用或者有故障时，该条件也可以指示断开第二部件110。
除此之外或替代于此，当车辆参数(例如该车辆的速度)具有对于高度自动化驾驶而言不被允许的值时，该条件也可以指示断开第二部件110。
除此之外或替代于此，当车辆功能要求该车辆的驾驶员手动地驾驶并且该驾驶员已确定履行了该要求时，该条件也可以指示断开第二部件110。
除此之外或替代于此，当识别出由驾驶员手动地解除激活该高度自动化驾驶时，该条件也可以指示断开第二部件110。
当该条件指示断开第二部件110时，实施步骤206。在其他情况下，实施步骤204。
在步骤206中，至少部分地使第二部件110置于休止状态。在该实例中，经由接口106控制第二隔离单元130，以便中断第二供给管线128。由此，第二耗能器116被断电。
随后实施步骤208。
在步骤208中测试：该条件是否指示接通第二部件110。
在该实例中，当确定该车辆位于对于高度自动化驾驶所启用的路段或接近该路段时，该条件指示接通第二部件110。
除此之外或替代于此，当第一部件108指示启用该高度自动化驾驶时，该条件也可以指示接通第二部件110。
除此之外或替代于此，当识别出并且启用由驾驶员手动地激活该高度自动化驾驶时，该条件也可以指示接通第二部件110。
当该条件指示接通第二部件110，实施步骤210。在其他情况下，实施步骤208。
在步骤210中，再次从休止状态接通第二部件110。例如经由第二供给管线128再次连接能量供应。在该实例中，经由接口106控制第二隔离单元130，以便连接第二供给管线128。由此，第二耗能器116被供应电流。
随后实施步骤204。
在该实例中，经由可切换的第二电源线路128为第二耗能器116供应能量。在该实例中，当满足该条件时，断开第二电源线路128。
当满足用于断开的条件时，也可以直接通过信号将第二耗能器116切换至休止状态，此时第二耗能器116需要较少的能量。
在这种情况下，在休止状态下尤其在该第二部件处实施对该信号的监测，其中第二耗能器116的至少一个功能被断开。
第一耗能器114和第三耗能器118能够对应地进行切换。
经由通信总线(例如以太网、Flexray、CAN)可以在这些部件的相应的状态期间进行通信，以便及时并且以预先确定的顺序将这些耗能器或部件从该休止状态激活。为了实现这种情况，为处于其休止状态的所有部件供应电流至少以用于监测信号，通过这些信号能够实施相应部件的接通。
为了评估该条件，环境识别(尤其在激活与解除激活高度自动化驾驶方面车辆的或驾驶员所希望的驾驶环境)可以取决于信号来进行，这些信号经由通信总线进行交换。
通过节约能量来提高该车辆的续航里程并且减少消耗以及与消耗相关的排放。

Claims (8)

1.一种用于使用车辆的部件(108，110，112)的方法，其特征在于，用于该车辆的自动化驾驶操作所需的第一部件(108)和第二部件(110)被设计为彼此冗余，其中取决于条件而选择性地接通或者至少部分地断开地运行用于自动化驾驶操作的该第二部件(110)的至少一个耗能器(116)，其中该条件表征冗余地运行该第一部件(108)和该第二部件(110)的必要性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经由能够切换的电源线路(128)为该耗能器(116)供应能量，其中当满足所述条件时，断开该电源线路(128)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当满足所述条件时，通过信号将该耗能器(116)切换至休止状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在休止状态下尤其在该第二部件处实施对该信号的监测，其中该耗能器(116)的至少一个功能被断开。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少在初始化阶段中在该车辆启动之后以接通的方式运行(202)该第一部件(108)和该第二部件(110)。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当确定该车辆位于对于高度自动化驾驶所启用的路段之外、用于在高度自动化驾驶中操作所需的控制装置或为此所需的传感器无法使用或者有故障、车辆参数具有对于高度自动化驾驶而言不被允许的值、车辆功能要求该车辆的驾驶员手动地驾驶、和/或识别出由驾驶员手动地停用该高度自动化驾驶，所述条件指示断开该第二部件。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当确定该车辆位于对于高度自动化驾驶所启用的路段或接近该路段、该第一部件指示启用高度自动化驾驶、和/或识别出由驾驶员手动地激活高度自动化驾驶，所述条件指示接通该第二部件。
8.一种用于使用车辆的部件(108，110，112)的设备(100)，其特征在于，该设备(100)包括计算装置(102)和用于指令的存储器(104)以及用于该车辆的部件(108，110，112)的接口(106)，其中该计算装置(102)设计成，当由该计算装置(102)实施这些指令时，以根据权利要求1至7之一所述的方法来控制该车辆的这些部件(108，110，112)。
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