CN114924476A - 基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质 - Google Patents

基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质 Download PDF

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周鹏
尹斯德
许岩
蒋盛飞
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明公开了一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质，包括：底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。本发明能够解决车用冗余可靠系统与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的问题，提高车用冗余可靠系统与外部模块交互的可靠性，避免影响车辆行驶的安全。

Description

基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及汽车电子控制技术领域，尤其是涉及一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质。
背景技术
车辆驾驶控制系统在确保车辆行驶安全、可靠方面起着决定性作用，尤其是包括智能驾驶系统在内的关键控制系统，这些系统在保障自身的正常运行时，必须考虑其冗余控制以保障在单一控制系统故障情况下，冗余控制系统生效，来保障车辆和驾乘人员的安全。
但是，在对现有技术的研究与实践的过程中，本发明的发明人发现，现有技术对于车辆冗余系统的交互控制方面，存在与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的缺陷，影响车用冗余可靠系统与不同外部模块的可靠交互，甚至进一步影响车辆行驶的安全。因此，亟需一种能够克服上述技术缺陷的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质，能够解决现有技术中车用冗余可靠系统与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的问题。
为解决上述问题，本申请实施例的第一方面提供了一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，包括：
底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；
外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；
诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；
输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
运行调度交互模块，用于接收运行调度模块发送至车用冗余可靠系统的调度信息，并对监控节点进行监控。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
管理平面交互模块，用于接收车用冗余可靠系统查询管理平面得到的运行节点的注册信息和注销信息，以使所述车用冗余可靠系统根据所述注册信息和注销信息对节点进行监控和退出监控。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
网络管理交互模块，用于获取网络节点状态发生变化时的节点通信信息并发送至车用冗余可靠系统，以使所述车用冗余可靠系统根据所述节点通信信息进行运行模式的切换。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
人机界面交互模块，用于通过人机界面显示车用冗余可靠系统当前的运行情况，并显示异常信息和异常原因。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
应用软件交互模块，用于根据管理平面发送的应用节点的注册信息控制车用冗余可靠系统对应用节点的监控。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
配置工具交互模块，用于获取的配置工具生成的配置文件中的配置信息，以使车用冗余可靠模块根据所述配置信息完成监控选项、监控节点范围和异常情况处理方式的监控功能设置。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
外部冗余可靠系统交互模块，用于与预先布置的另一车用冗余可靠系统进行信息交互。
本申请实施例的第二方面还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置。
本申请实施例的第三方面还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质，所述装置包括：底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。本发明实施例能够解决车用冗余可靠系统与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的问题，提高车用冗余可靠系统与外部模块交互的可靠性，避免影响车辆行驶的安全。
附图说明
图1为本申请一实施例的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置的结构示意图；
图2为本申请一实施例的计算机设备的结构示意框图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。
首先介绍本发明可以提供的应用场景，如提供一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置、设备及介质，能够实现车用冗余可靠系统与不同外部模块之间的可靠交互，提高车辆行驶安全性。
本发明第一实施例：
请参阅图1。
如图1所示，本实施例提供了一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，包括：
底层设备交互模块100，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；
外部输入交互模块200，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；
诊断交互模块300，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；
输出控制交互模块400，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。
在现有技术中，车辆冗余系统的交互控制方面存在与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的缺陷，影响车用冗余可靠系统与不同外部模块的可靠交互，甚至进一步影响车辆行驶的安全。而本实施例通过对车用冗余可靠系统与各个不同外部模块的交互控制，提高交互可靠性，提高车辆行驶的安全性。
具体的，对于底层设备交互模块100，底层设备提供硬件等相关的资源以满足系统层级的容忍可靠功能，比如MCU的多核和锁步等。车用冗余可靠系统利用这些底层资源实现硬件层的冗余可靠功能。
对于外部输入交互模块200，在多外部设备接入情况下，更具接入设备的种类和特性，接入设备间相互形成冗余。比如不同种类的传感器对同一类型对象识别时，在部分传感器异常或故障时利用剩余的传感器完成对象的识别(识别效果会降低，进入后备方案)。冗余可靠系统利用这些传感器的特性，完成外部设备输入的仲裁，实现输入信息冗余可靠功能。
对于诊断交互模块300，当冗余可靠系统获取到异常信息后，向诊断模块发送冻结帧。
对于输出控制交互模块400，冗余可靠系统能实现冗余输出，以保证在异常情况下对汽车的安全控制和处理。异常情况下，冗余可靠配置CAN报文输出，以控制YRS、TCU、EPS等实现车辆立即停车。冗余可靠系统中的MCU域除了作为实时域之外还要承担安全域的职能，所以要具有足够的能力运行最小控制算法。该算法用于在SOC域中关键部分出现问题时及时接管车辆控制，使得车辆可以安全停下。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
运行调度交互模块，用于接收运行调度模块发送至车用冗余可靠系统的调度信息，并对监控节点进行监控。
具体的，对于运行调度交互模块，运行调模块向冗余可靠系统提供节点的启动、退出等信息，使得监控节点能够被监控。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
管理平面交互模块，用于接收车用冗余可靠系统查询管理平面得到的运行节点的注册信息和注销信息，以使所述车用冗余可靠系统根据所述注册信息和注销信息对节点进行监控和退出监控。
具体的，对于管理平面交互模块，管理平面在系统启动及运行的过程中会动态接受外设或者内部任务的注册或者注销。冗余可靠系统通过主动查询方式从管理平面获取运行节点的注册和注销信息。当注册节点再配置文件中有配置时，冗余可靠系统开始对此节点监控，并在获取到此节点的注销信息后退出监控。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
网络管理交互模块，用于获取网络节点状态发生变化时的节点通信信息并发送至车用冗余可靠系统，以使所述车用冗余可靠系统根据所述节点通信信息进行运行模式的切换。
具体的，对于网络管理交互模块，当网络上的节点状态发生变化时，管理管理向冗余可靠系统发送节点通信相关信息，从而冗余可靠系统根据这些信息进行运行模式的切换。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
人机界面交互模块，用于通过人机界面显示车用冗余可靠系统当前的运行情况，并显示异常信息和异常原因。
具体的，对于人机界面交互模块，冗余可靠系统通过HMI显示当前的运行情况，并在异常情况下通过HMI显示异常信息和异常原因。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
应用软件交互模块，用于根据管理平面发送的应用节点的注册信息控制车用冗余可靠系统对应用节点的监控。
具体的，对于应用软件交互模块，当应用节点向管理平面注册成功后并且节点在配置选项中，冗余可靠系统根据管理平面发送的信息开始对此应用节点监控。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
配置工具交互模块，用于获取的配置工具生成的配置文件中的配置信息，以使车用冗余可靠模块根据所述配置信息完成监控选项、监控节点范围和异常情况处理方式的监控功能设置。
具体的，对于配置工具交互模块，配置工具为冗余可靠系统提供运行监控所需的配置选项。配置工具根据配置内容生成配置文件以供冗余可靠系统获取配置信息。冗余可靠系统根据这些配置信息完成监控选项、监控节点范围、异常情况下的处理方式等监控功能的设置。
其中，车用冗余可靠系统对配置文件的处理方式包括：根据manifest配置文件中的配置选项正确设置冗余可靠对应异常确认逻辑和处理动作；判断manifest配置文件各项参数是否正确；根据manifest配置文件的配置限定监控处理范围；判断manifest配置文件的配置选项当前是否能实现。
可选地，所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，还包括：
外部冗余可靠系统交互模块，用于与预先布置的另一车用冗余可靠系统进行信息交互。
具体的，对于外部冗余可靠系统交互模块，冗余可靠系统可以布置运行在SOC端或MCU端。当两端都运行冗余可靠系统时，当前系统能与另一端系统进行信息交互。
本实施例提供的一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，所述装置包括：底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。本实施例提出一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，更好地实现车用冗余可靠系统与不同外部模块的交互，能够解决车用冗余可靠系统与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的问题，提高车用冗余可靠系统与外部模块交互的可靠性，避免影响车辆行驶的安全。
参照图2，本申请实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图2所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于储存基于车用冗余可靠系统的交互控制装置等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置。所述基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。
本申请一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，包括：底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。
上述执行的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，通过提出一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，更好地实现车用冗余可靠系统与不同外部模块的交互，能够解决车用冗余可靠系统与外部模块交互过程中可靠性差和容错率低的问题，提高车用冗余可靠系统与外部模块交互的可靠性，避免影响车辆行驶的安全。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述装置的实施例的流程。其中，本申请所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双速据率SDRAM(SSRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，至少包括：
底层设备交互模块，用于连接若干个底层设备并进行硬件层的资源交互；
外部输入交互模块，用于接入若干个相互形成冗余的外部设备，接收所述相互形成冗余的外部设备完成外部设备输入的仲裁信息；
诊断交互模块，用于接收车用冗余可靠系统发送的异常信息，并根据所述异常信息发送冻结帧至对应的诊断模块；
输出控制交互模块，用于当诊断车辆异常时，根据车用冗余可靠系统计算得到的车辆控制信息对车辆进行安全控制。
2.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
运行调度交互模块，用于接收运行调度模块发送至车用冗余可靠系统的调度信息，并对监控节点进行监控。
3.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
管理平面交互模块，用于接收车用冗余可靠系统查询管理平面得到的运行节点的注册信息和注销信息，以使所述车用冗余可靠系统根据所述注册信息和注销信息对节点进行监控和退出监控。
4.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
网络管理交互模块，用于获取网络节点状态发生变化时的节点通信信息并发送至车用冗余可靠系统，以使所述车用冗余可靠系统根据所述节点通信信息进行运行模式的切换。
5.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
人机界面交互模块，用于通过人机界面显示车用冗余可靠系统当前的运行情况，并显示异常信息和异常原因。
6.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
应用软件交互模块，用于根据管理平面发送的应用节点的注册信息控制车用冗余可靠系统对应用节点的监控。
7.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
配置工具交互模块，用于获取的配置工具生成的配置文件中的配置信息，以使车用冗余可靠模块根据所述配置信息完成监控选项、监控节点范围和异常情况处理方式的监控功能设置。
8.根据权利要求1所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置，其特征在于，还包括：
外部冗余可靠系统交互模块，用于与预先布置的另一车用冗余可靠系统进行信息交互。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的基于车用冗余可靠系统的交互控制装置。
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