CN112528351A - 用于使驾驶功能自动化的方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于使驾驶功能自动化的方法（10），其特征在于以下特征：在通过触发器（11）建模的激活条件（12）下，触发（15）控制所述驾驶功能的过程（14）的激活（13），以及在控制所述驾驶功能期间，通过激活管理器（16）在时间上控制所述过程（14）。

Description

用于使驾驶功能自动化的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于使驾驶功能自动化的方法。本发明还涉及对应的设备、对应的计算机程序以及对应的存储介质。

背景技术

术语“高度自动化驾驶（highly automated driving，HAD）”通常是指介于辅助驾驶和自主驾驶之间的发展阶段，在所述辅助驾驶的情况下在驾驶任务中通过众多（通常是分开的）驾驶员辅助系统为驾驶员提供支持，而在自主驾驶的情况下车辆完全自动地并且不受驾驶员干预地驾驶。可以说，在高度自动化驾驶的情况下，车辆具有自己的智能，所述智能可以预先计划并且至少在大多数状况下可以接管驾驶任务。驾驶员和控制设备（electronic control units，电子控制单元，ECU）一起来引导车辆，其中人类驾驶员可以随时确定该驾驶员对车辆的驾驶行为的干预程度。

WO2018146000A1公开了一种用于机动车辆的控制设备，该控制设备被设计为操作多个应用和中间应用（middleware，中间件），并且包括可以通过所述应用和中间应用共同使用的存储器（shared memory，共享存储器）。所述中间应用被设计为经由所述存储器展开这些应用之间的进程间通信。

DE102018207172A1描述了一种用于在真实的操作状况下模拟电子物理系统（CPS）的方法，其中存储所述系统的软件组件在所述操作状况下的测量数据和内部状态，并使用所述测量数据和状态对模拟器进行参数化。

发明内容

本发明提供了根据独立权利要求的用于使驾驶功能自动化的方法、对应的设备、对应的计算机程序以及对应的存储介质。

根据本发明的方案在此基于以下知识：用于高度自动化驾驶的众多驾驶员辅助系统当前处于形成期。可以预期，对应软件的复杂性比传统的汽车技术（automotive）应用高出若干数量级。

所提出的解决方案还基于以下见解，即用于高度自动化驾驶的系统在技术上是复杂的。这同样适用于未来的机器人系统。所述机器人系统需要高计算能力和大存储器，并且对安全性的要求明显提高。考虑功能性的安全要求额外地增加了系统复杂性。

最后，下述方法考虑了以下事实：汽车环境中的目前的系统通常被设计为直接通信的应用或组件。一旦数据可用，就立即将所述数据提供给其他应用。在此，出于技术原因，通常无法精确地预给定各个应用之间的精确时间关系，例如因为独立计算核心的数量远远落后于在计算核心上可执行（executable）的应用的数量。因此，有时很难确定具体数据的精确发送时刻。因此，由特定应用接收到的数据的寿命是不可预测的，并且在很大程度上取决于运行时条件。

DE102018207172A1中描述的方法使这种状况变得更加容易，因为在给定输入数据的情况下可以明确地确定哪个应用接收哪些数据。由此对于任何过程（task，任务）结构都可以确保数据的一致性。

为了事后模拟和简化运行时行为，已证明基于该本身已知的方法将多个任务组成一个系统是有意义的。在下文中，由基于共同的激活方案的各个任务构成的复合体被称为激活表。

这种激活表及其任务的动态概念（在这里具体是激活）通常基于周期性以及可能基于各个数据的触发器（trigger）。两者一般都是手动配置或实现的。

在这种背景下，根据本发明的解决方案的一个优点是创建了用于对复杂的激活条件进行建模和定义的抽象和通用概念。

通过从属权利要求中列出的措施可以对独立权利要求中说明的基本思想进行有利的扩展和改进。从而可以为激活条件设置统一的建模语言。通过这种方式可以将所述激活条件进行比较，并且由此在部分一致的情况下进行汇总，例如在激活表、任务或其他活动载体（thread，线程）中。这种建模的复杂性是有限的，例如与手动创建的源代码（sourcecode）相比。这样减少了错误的危险，并使得可以进行自动检查。

用于实现激活条件的实际程序代码可以从其抽象定义中导出。由此，通过定义良好的结构可以保证所生成程序代码的功能安全性（safety），尽管建模的激活条件发现其起源位于中间件开发之外。由此也保证这种激活条件的灵活分配，这例如在所谓的锁步概念的范围中可能是必需的。从而例如如果微控制器不允许动态加载程序代码，则可以为所述微控制器生成类似表的实现。

最后，可以将根据本发明建模的激活条件自动接管到时序仿真中，例如软件产品“ Timing Architects Tool Suite”或“ chronSIM”所支持的。这种可能性支持单一来源原则并减少了开发工作量。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的描述中对所述实施例进行详细解释。

图1示出了根据第一实施方式的方法的数据流程图。

图2示意性地示出了根据第二实施方式的控制设备。

具体实施方式

图1示出了基于车辆技术操作系统的根据本发明的方法10的基本思想。为了激活13过程14，一方面该操作系统提供周期性19的触发器或刺激11，如从现有技术中已知的那样。另一方面，激活13可以如下所述基于预定的事件17、18来进行。

作为激活条件12的输入变量，优选地考虑来自IPC 18的以中间件为中心的刺激。例如可以想到经由所述中间件传输的各个采样值（sample，样本）。原则上，可以考虑由模型检测的任何类型的基于事件的刺激11。

优选地，如果事件在特定时间段（例如100ms）内未发生，则还设置激活13。在这种情况下，可以将关于当前超时（timeout）的信息传送到要激活的过程14。

对于基于事件的刺激17、18，定义了一种简单的建模语言，所述建模语言根据本发明是基于布尔函数的。根据本发明，所述布尔函数在此以析取范式（DNF）来表达，特别是作为乘积项的析取来表达。根据优选实施方式，例如通过排除否定（NOT）或对立（XOR）来进一步限制布尔表达式。

优选地，为了更精确地指定IPC刺激18而使用点表示法。在下文中，“eventA”表示这样的刺激19。所述建模语言定义了以下布尔函数：

•eventA.any_sample：如果有缓冲的采样值可用或者自上次激活13以来接收到新的采样值，则提供1，

•eventA.new_sample：如果自上次激活13以来接收到新的采样值，则提供1，

•eventA.any_newest_sample：提供最后存储的可用采样值，即自上次激活13以来接收到的最新采样值，

•eventA.new_newest_sample：提供在自上次激活13以来接收到的新采样值中的最新采样值。

优选地，这种表示法既代表单个样本值，又代表样本值的集合，使得例如eventA.any_sample可以返回样本值集合。相反，eventA.new_newest_sample始终提供唯一的、即最新的样本值。

然后将该点表示法中说明的IPC刺激18用作谓词的自变量，所述谓词将所述自变量映射为逻辑值。优选地，IPC刺激18在此可以基于其序列号或时间戳来予以说明，特别是如果IPC刺激是所述中间件已知的并通过所述中间件传输。

优选地，除了用于确定序列号是否相等的谓词（例如：“seq_eq（eventA.any_sample，eventB.any_sample）”）（可选地在说明偏移量的情况下）之外，还设置了用于对序列号和具有预定间隔的时间戳进行比较的谓词。对于时间戳，这样的谓词可以对应于以下形式：

tstamp_is_inside_interval（eventA.new_sample，eventB.any_sample，tearly，tlate）。

如这些示例已经显示的那样，对于所描述的建模语言考虑两位或多位谓词，而不会脱离本发明的范围。

如图2中的示意图所示，该方法10可以例如以软件或硬件或者以软件和硬件的混合形式例如在控制设备20中实现。

Claims (10)

1.一种用于使驾驶功能自动化的方法（10），

其特征在于以下特征：

在通过触发器（11）建模的激活条件（12）下，触发（15）控制所述驾驶功能的过程（14）的激活（13），以及

在控制所述驾驶功能期间，通过激活管理器（16）在时间上控制所述过程（14）。

2.根据权利要求1所述的方法（10），

其特征在于以下特征中的至少一项：

在超时（17）的情况下进行所述触发（15），

通过进程间通信（18）进行所述触发（15），或

所述触发（15）周期性（19）地进行。

3.根据权利要求2所述的方法（10），

其特征在于以下特征：

所述进程间通信（18）经由中间件接口进行。

4.根据权利要求3所述的方法（10），

其特征在于以下特征：

借助于预定的建模语言对所述激活条件进行建模。

5.根据权利要求4所述的方法（10），

其特征在于以下特征：

所述接口的状态在所述建模语言中通过布尔变量来表达，并且

所述建模语言包括所述变量的布尔函数以及时间戳和序列号的比较谓词。

6.根据权利要求5所述的方法（10），

其特征在于以下特征：

所述函数在所述建模语言中以析取范式表达。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法（10），

其特征在于以下特征：

在所述激活（13）时，将关联的触发器（11）传送到所述过程（14）。

8.一种计算机程序，其被设计为执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法（10）。

9.一种机器可读存储介质，其上存储有根据权利要求8所述的计算机程序。

10.一种被设计为执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法（10）的设备（20）。

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