[發明專利]用于提供冗余處理器的處理單元及不間斷數據通信的方法

有效

• 申請號: 201710629730.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107666423B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: V·S·納加納坦
• 申請（專利權）人: 操縱技術IP控股公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/24
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 石海霞;李昕巍

本公開涉及冗余微控制器系統故障期間的不間斷數據可用性，提供了一種用于提供冗余處理器的處理單元和處理系統的不間斷數據通信的方法。處理單元包括：源處理器，經由第一通信線路與系統通信總線耦接；備份處理器，經由第二通信線路與系統通信總線耦接；以及微處理器間通信通道，用于在源處理器與備份處理器之間的通信。備份處理器通過監控第一通信電路以監控源處理器發送的通信消息來監控源處理器的故障。備份處理器響應于在預定持續時間在第一通信線路上不存在通信消息來確定源處理器的故障。備份處理器響應于該故障接管對處理單元通信的控制。采用本公開的方案，能夠提供對通信故障的穩健有效的一致檢測。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求2016年7月28日提交的序列號為62/367,791的美國臨時專利申請的優先權，其通過引用的方式整體并入此處。

技術領域

本申請大致涉及處理器架構，尤其有助于在基于冗余微控制器單元(MCU)的系統故障期間的不間斷數據可用性。

背景技術

日益提高的車輛安全要求推動了系統冗余以實現更高的安全等級。冗余通常通過控制系統的擴散來實現以達到具有冗余微控制器的程度。然而，使用具有冗余微控制器的系統在車輛操作中引入了多種復雜性，包括使用諸如控制器局域網(CAN)總線(諸如公共CAN總線)等網絡總線的車內通信。

通常，2個MCU在公共CAN總線上連接，公共CAN總線具有用于傳送每個MCU傳送數據的多個架構。在一個或多個示例中，兩個MCU都連接到兩個不同的CAN總線，并且始終在兩條總線上發送相同的信息。在這種情況下，如果MCU中的一個失效也不會出現問題，因為CAN信息在另一個CAN總線上冗余可用。但是在這種情況下，由于CAN消息的冗余，總線帶寬沒有得到最佳利用。因此，在另一種方法中，在兩個MCU之間，一個MCU用作另一個MCU的備份。備份MCU在另一個MCU發生故障的情況下發送CAN消息。因此，需要一種合適的方法來識別MCU故障和/或MCU-CAN接口故障，并立即激活備份MCU來控制CAN總線。這里提出的技術問題包括CAN故障的穩健檢測、CAN的平滑快速切換、CAN總線控制平滑返回給原始MCU。另外，要確保兩個MCU不一起通信。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，提供了使車輛中的微控制器單元(MCU)系統提供對通信故障的穩健有效的一致檢測的技術方案。這些技術方案進一步響應于源MCU的故障狀況促進備份MCU平滑地迅速接管對通信的控制。這些技術方案進一步促進在故障恢復時將對通信的控制順利返回給源MCU。

根據一個或多個實施例，一種用于提供冗余處理器的處理單元，該處理單元包括源處理器，經由第一通信線路與系統通信總線耦接；備份處理器，經由第二通信線路與系統通信總線耦接；以及微處理器間通信通道，用于在源處理器與備份處理器之間的通信。備份處理器通過監控第一通信線路以監控源處理器發送的通信消息來監控源處理器的故障。備份處理器響應于在預定持續時間在第一通信線路上不存在通信消息來確定源處理器的故障。備份處理器響應于源處理器的故障通過在微處理器間通信通道上發送狀態更新來接管對處理單元的通信的控制。

根據一個或多個實施例，一種來自處理系統的不間斷數據通信的方法，該方法包括：通過監控與第一處理器相關聯的第一通信線路以監控所述第一處理器傳輸的通信消息來由第二處理器監控所述第一處理器的故障。該方法還包括：響應于在預定持續時間在所述第一通信線路上不存在所述通信消息來由所述第二處理器確定所述第一處理器的故障。該方法還包括：響應于所述第一處理器的故障，通過在所述第一處理器與所述第二處理器之間的微處理器間通信通道上發送狀態更新來由所述第二處理器接管對所述處理系統的通信的控制。