[發明專利]用于機動車輛的自動控制的裝置與方法

在審

• 申請號: 201480015202.1
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN105191222A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 赫而曼·高柏茲
• 申請（專利權）人: FTS電腦技術有限公司
• 主分類號: H04L12/417
• 分類號: H04L12/417
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術領域

本發明涉及用于控制機動車輛中的制動和/或轉向和/或加速的裝置。

本發明亦涉及在包含這樣的裝置的機動車輛中用于控制制動和/或轉向和/或加速的方法。

最后，本發明亦涉及包含至少一個這樣的裝置的機動車輛。

背景技術

本發明處于汽車電子的技術領域中。于2012年，NCAP(歐洲新汽車評估計劃(EuropeanNewCarAssessmentProgram))機構公布了藍圖[4]，其清楚表示，從2016年開始，要向新的機動車輛廣泛地引進自動緊急制動(AutonomousEmergencyBraking)(AEB)系統。預計在未來，用于自動駕駛的電子系統將先用于高檔車輛的市場上，隨后用于大眾化市場上。

這些電子系統的功能已于原型機中被展示[5]，而從技術/商業角度看，要設計這些電子系統以致能以合理價錢達成所需的功能和可靠性是很大的挑戰。除了一次性的開發成本外，續生的計算機硬件生產成本以及維護成本皆在大眾市場中為特別重大的。

用于車輛的自動控制的電子系統一般由以下元件組成：

1.某數量的各種各樣的傳感器元件(攝像頭、雷達、激光器、超聲波等)，其用于監視車輛的行駛路徑和周圍環境。

2.傳感器融合元件(Sensorfusionskomponente)，其通常被具冗余性地實現，并處理傳感器數據、于計算機內產生周圍環境的三維模型，并決定致動器的控制值。

3.人/機器介面元件，其接受駕駛者給出的控制值并將其轉發給智能的致動器控制器元件(Aktuatorensteuerungs-Komponente)(AST)。

4.監視器元件，其監視駕駛者以判定駕駛者的專注程度。

5.智能的致動器控制器元件(AST)，其從傳感器融合元件和人/機器介面元件接收控制值，并決定由誰持有車輛的控制權以及將哪些控制值轉發給車輛中的實體致動器(制動器、轉向器、發動機)。

根據現有技術，這些元件通過專用的數據和訊號線以特定(adhoc)方式連接，或使用相對慢速的總線系統(例如CAN總線或FlexRay)連接。

本發明的一目的在于將這類別的裝置和這類別的系統作重大改進，特別是改進屬于這類別的、用于控制車輛制動和/或轉向和/或加速的容錯的裝置和容錯的系統。

發明內容

這目的通過于引言中所提及的該種裝置達成，這是在于根據本發明，該裝置包含某數量的不同的傳感器元件、兩個各異的傳感器融合元件、人/機器介面元件和優選地為智能的致動器控制器元件，其中每個這些元件各構成錯誤隔離單元(Fault-ContainmentUnit)并具有時間觸發以太網(TTEthernet)通訊接口，且其中所有元件皆連接至中央TTEthernet信息分發單元，且其中各元件僅使用標準化的以太網信息彼此溝通，且其中用于對所交換的信息作時間準確(zeitrichtigen)監察的診斷單元可被連接至TTEthernet信息分發單元。

已有的裝置可通過加入中央TTEthernet信息分發單元而改進不少。

此外，各個元件皆被配置為自主的錯誤隔離單元(FCU)并配有TTEthernet信息接口，以致元件間的通訊可通過標準化的高性能實時TTEthernet通訊系統[1]發生，其數據速率為1Gb/秒。

根據本發明的裝置和根據本發明的方法的優選實施方案如下所述，它們可個別地提供或以與彼此的任何組合提供：

■所有元件皆布置于電路板上，而該些元件和中央信息分發單元之間的數據線是以電路板上的導電跡線形成；

■除了傳感器元件之外，所有元件皆布置于電路板上，而元件之間的數據線，特別是中央信息分發單元和電路板上的元件之間的數據線，是以導電跡線形成；

■該中央信息分發單元以及所有往中央信息分發單元的數據線皆是被設計為冗余的；

■該人/機器介面元件、該智能的致動器控制器元件，以及該致動器控制器元件和致動器之間的數據線皆是被設計為冗余的；

■該裝置具有兩個獨立的電源，其中各個雙重的冗余元件的其一皆由第一電源供電，而各個雙重的冗余元件的其二皆由第二電源供電；

■當該兩個冗余的傳感器融合元件是以各異的形式形成的時候，則特別有利。可因此減少同時觸發設計錯誤的概率。冗余的傳感器融合元件執行相同的任務，其中兩個冗余的元件的軟件是不同的。硬件可以是不同的，但不必要是不同的。