具有圖形微處理器的車輛的主動(dòng)安全系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有圖形微處理器的車輛的主動(dòng)安全系統(tǒng)。車輛的系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）、第一處理器模塊、傳感器、第二處理器模塊和第三處理器模塊。ECM基于輸入至轉(zhuǎn)向輪、加速器踏板、制動(dòng)器踏板和巡航控制系統(tǒng)的駕駛員輸入來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。第一處理器模塊包括第一微處理器并且基于被處理數(shù)據(jù)選擇性地致動(dòng)電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)、摩擦制動(dòng)器和節(jié)氣門中的至少一者。傳感器感測(cè)車輛外部的特征。第二處理器模塊包括第二微處理器并且基于來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)生成被處理數(shù)據(jù)。第二微處理器是圖形微處理器。第三處理器模塊包括第三微處理器并且生成第二處理器模塊中是否存在故障的指示。
【專利說(shuō)明】具有圖形微處理器的車輛的主動(dòng)安全系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)涉及2012年8月28日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/596，250。上述申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容全部并入本文以供參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開(kāi)涉及車輛控制系統(tǒng)并且更具體地涉及車輛的主動(dòng)安全系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]這里提供的背景描述是用于大體呈現(xiàn)本公開(kāi)背景的目的。本發(fā)明人在這個(gè)【背景技術(shù)】部分中所描述的工作以及在申請(qǐng)時(shí)沒(méi)有作為現(xiàn)有技術(shù)被描述的各方面既不明確地也不暗示地被認(rèn)為是抵觸本公開(kāi)內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]車輛包括多個(gè)系統(tǒng)，例如動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)器系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)等等。每個(gè)系統(tǒng)包括多個(gè)硬件部件和安全機(jī)構(gòu)。安全機(jī)構(gòu)可以是物理安全機(jī)構(gòu)或者用作安全機(jī)構(gòu)的被處理器執(zhí)行的一份軟件。硬件部件的安全機(jī)構(gòu)可以執(zhí)行補(bǔ)救措施以便在硬件部件失效時(shí)提供一定的安全水平。
[0005]需要車輛的電氣部件的系統(tǒng)符合一個(gè)或更多個(gè)機(jī)動(dòng)車硬件整體性要求，例如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的標(biāo)準(zhǔn)26262。僅作為示例，當(dāng)系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)元件失效時(shí)會(huì)發(fā)生的危險(xiǎn)需要具有比預(yù)定可能性更小的發(fā)生可能性以便符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]車輛的系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)、第一處理器模塊、傳感器、第二處理器模塊和第三處理器模塊。ECM基于輸入至轉(zhuǎn)向輪、加速器踏板、制動(dòng)器踏板和巡航控制系統(tǒng)的駕駛員輸入來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。第一處理器模塊包括第一微處理器并且基于被處理數(shù)據(jù)選擇性地致動(dòng)電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)、摩擦制動(dòng)器和節(jié)氣門中的至少一者。傳感器感測(cè)車輛外部的特征。第二處理器模塊包括第二微處理器并且基于來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)生成被處理數(shù)據(jù)。第二微處理器是圖形微處理器。第三處理器模塊包括第三微處理器并且生成第二處理器模塊中是否存在故障的指示。
[0007]在其他特征中，第一微處理器包括至少兩個(gè)處理器核芯，并且第二微處理器包括至少四個(gè)處理器核芯。
[0008]在又一些特征中，第二微處理器以至少I千兆赫(GHz)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0009]在又一些特征中，第二微處理器包括至少9600 Dhrystone百萬(wàn)條指令/秒(DMIPS)的等級(jí)。
[0010]在又一些特征中，第三處理器模塊基于第二處理器模塊是否以預(yù)定次序調(diào)用功能/函數(shù)來(lái)確定故障是否存在于第二處理器模塊中。
[0011]在又一些特征中，當(dāng)?shù)诙幚砥髂K以不同于預(yù)定次序的次序調(diào)用功能時(shí)，第三處理器模塊確定故障存在于第二處理器模塊中。[0012]在又一些特征中，第三處理器模塊基于第二處理器模塊是否在預(yù)定時(shí)段內(nèi)完成功能的執(zhí)行來(lái)確定故障是否存在于第二處理器模塊中。
[0013]在又一些特征中，當(dāng)?shù)诙幚砥髂K在比預(yù)定時(shí)段更長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)完成功能的執(zhí)行或沒(méi)有完成功能的執(zhí)行時(shí)，第三處理器模塊確定故障存在于第二處理器模塊中。
[0014]在又一些特征中，第三處理器模塊輸出質(zhì)詢至第二處理器模塊并且基于第二處理器模塊是否產(chǎn)生對(duì)該質(zhì)詢的預(yù)定響應(yīng)來(lái)確定故障是否存在于第二處理器模塊中。
[0015]在又一些特征中，當(dāng)?shù)谌幚砥髂K產(chǎn)生不同于預(yù)定響應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，第三處理器模塊確定故障存在于第二處理器模塊中。
[0016]在又一些特征中，第二微處理器包括至少四個(gè)處理器核芯，并且當(dāng)所述至少四個(gè)處理器核芯不同步時(shí)第三處理器模塊確定故障存在于第二處理器模塊中。
[0017]在進(jìn)一步特征中，第三處理器模塊生成質(zhì)詢，第二微處理器包括至少四個(gè)處理器核芯，所述至少四個(gè)處理器核芯中的第一處理器核芯基于該質(zhì)詢生成第一結(jié)果，所述至少四個(gè)處理器核芯中的第二處理器核芯基于該質(zhì)詢生成第二結(jié)果，并且所述至少四個(gè)處理器核芯中的第三處理器核芯比較所述第一和第二結(jié)果。第一、第二和第三處理器核芯是不同的核芯。
[0018]在又一些特征中，第三處理器核芯指示出所述第一和第二結(jié)果是否相同，并且第三處理器模塊基于對(duì)所述第一和第二結(jié)果是否相同的所述指示來(lái)確定故障是否存在于第二處理器模塊中。
[0019]在又一些特征中，當(dāng)?shù)谌幚砥骱诵局甘境龅谝缓偷诙Y(jié)果不同時(shí)，第三處理器模塊確定故障存在于第二處理器模塊中。
[0020]在又一些特征中，系統(tǒng)進(jìn)一步包括外部目標(biāo)計(jì)算模塊，其包括:第四處理器模塊，其包括第四微處理器并且基于第二被處理數(shù)據(jù)選擇性地致動(dòng)電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)、摩擦制動(dòng)器和節(jié)氣門中的至少一者；第五處理器模塊，其包括第五微處理器并且基于來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)生成所述第二被處理數(shù)據(jù)；以及第六處理器模塊，其包括第六微處理器并且生成故障是否存在于第五處理器模塊中的指示。第五微處理器與所述圖形微處理器相同。
[0021]在其他特征中，第四微處理器包括至少兩個(gè)處理器核芯，并且第五微處理器包括至少四個(gè)處理器核芯。
[0022]在又一些特征中，第五微處理器以至少I千兆赫(GHz)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0023]在又一些特征中，第五微處理器包括至少9600 Dhrystone百萬(wàn)條指令/秒(DMIPS)的等級(jí)。
[0024]在又一些特征中，當(dāng)故障存在于第二處理器模塊中時(shí)，第三處理器模塊防止第一處理器模塊致動(dòng)電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)、摩擦制動(dòng)器和節(jié)氣門。
[0025]在又一些特征中，僅響應(yīng)于故障存在于第一處理器模塊中的指示，第四處理器模塊基于所述第二被處理數(shù)據(jù)來(lái)致動(dòng)電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)、摩擦制動(dòng)器和節(jié)氣門中的至少一者。
[0026]從這里提供的具體說(shuō)明將顯而易見(jiàn)到本公開(kāi)的應(yīng)用的其他方面。應(yīng)該理解的是，詳細(xì)描述和特定示例旨在僅用于描述目的并且不試圖限制本公開(kāi)的范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]從詳細(xì)描述和附圖將更加全面地理解本公開(kāi)，附圖中: 圖1是示出根據(jù)本申請(qǐng)的示例性車輛系統(tǒng)的功能框圖；
圖2是示出根據(jù)本申請(qǐng)的示例性外部目標(biāo)計(jì)算模塊的功能框圖；以及 圖3是示出根據(jù)本申請(qǐng)的外部目標(biāo)計(jì)算模塊的示例性處理器模塊的功能框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]車輛可以包括一個(gè)或更多個(gè)主動(dòng)安全系統(tǒng)，其選擇性地控制車輛的一個(gè)或更多個(gè)致動(dòng)器。主動(dòng)安全系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)車輛轉(zhuǎn)向、車輛制動(dòng)和車輛加速/減速中的一個(gè)或更多個(gè)的系統(tǒng)。通?；趤?lái)自駕駛員的輸入來(lái)控制車輛轉(zhuǎn)向、車輛制動(dòng)器和車輛加速/減速。主動(dòng)安全系統(tǒng)是選擇性調(diào)節(jié)車輛轉(zhuǎn)向、車輛制動(dòng)和/或車輛加速/減速以補(bǔ)充駕駛員輸入、抵消駕駛員輸入或者獨(dú)立于駕駛員輸入的系統(tǒng)。主動(dòng)安全系統(tǒng)也可以被稱為安全關(guān)鍵嵌入控制(SCEC (safety critical embedded control))系統(tǒng)和半自主駕駛系統(tǒng)。
[0029]例如，車輛可以包括主動(dòng)安全系統(tǒng)，其選擇性地調(diào)節(jié)車輛轉(zhuǎn)向，例如，將車輛定位(例如居中)在車道中，改變車道、躲避物體，和/或出于一個(gè)或更多個(gè)其他原因。車輛可以另外或者替代性地包括主動(dòng)安全系統(tǒng)，其選擇性地調(diào)節(jié)車輛制動(dòng)和/或車輛加速/減速，例如，用于避免碰撞、適應(yīng)性巡航控制、碰撞準(zhǔn)備和/或一個(gè)或更多個(gè)其他原因。
[0030]車輛制造商在車輛被制造成可用于銷售給公眾之前作出車輛的初步報(bào)告。初步報(bào)告可以指示出當(dāng)車輛的系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)元件失效時(shí)會(huì)發(fā)生的危險(xiǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)機(jī)動(dòng)車硬件完整性標(biāo)準(zhǔn)，例如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)26262，來(lái)限定系統(tǒng)的分類。例如，主動(dòng)安全系統(tǒng)可以被分類到ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動(dòng)車安全完整性水平(ASIL) D。
[0031]機(jī)動(dòng)車級(jí)微處理器(automotive grade microprocessor)已經(jīng)被特定地設(shè)計(jì)成符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)或更多個(gè)ASIL分類。主動(dòng)安全系統(tǒng)可以包括一個(gè)機(jī)動(dòng)車級(jí)微處理器，其執(zhí)行用于主動(dòng)安全系統(tǒng)的處理及其操作。不過(guò)，所述一個(gè)機(jī)動(dòng)車級(jí)微處理器不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)ASIL D分類的一個(gè)或更多個(gè)要求。另外，機(jī)動(dòng)車級(jí)微處理器是昂貴的且大型的，并且實(shí)現(xiàn)多個(gè)(例如三個(gè))機(jī)動(dòng)車級(jí)微處理器以及相關(guān)聯(lián)主動(dòng)安全系統(tǒng)的功能會(huì)是復(fù)雜的從而難以符合ASIL D分類。
[0032]本公開(kāi)描述了一種主動(dòng)安全系統(tǒng)，其包括機(jī)動(dòng)車級(jí)微處理器和至少一個(gè)圖形微處理器。圖形微處理器通常被用于具有一個(gè)或更多個(gè)顯示器的處理密集型嵌入式系統(tǒng)，所述顯示器例如智能電話、平板計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)等等。圖形微處理器不被用于主動(dòng)安全系統(tǒng)，這是因?yàn)槠洳环螦SIL分類。
[0033]現(xiàn)在參考圖1，示出了包括主動(dòng)安全系統(tǒng)的車輛系統(tǒng)100的功能框圖。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 104基于一個(gè)或更多個(gè)駕駛員輸入108來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。駕駛員輸入108可以包括加速器踏板位置(APP)、制動(dòng)器踏板位置(BPP)、轉(zhuǎn)向輪位置(也被稱為轉(zhuǎn)向角)、巡航控制輸入和其他的駕駛員輸入。
[0034]ECM 104可以例如基于一個(gè)或更多個(gè)駕駛員輸入108來(lái)確定節(jié)氣門112的所需開(kāi)度。節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116可以基于所需開(kāi)度來(lái)致動(dòng)節(jié)氣門112。雖然未示出，但是其他的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器包括但不限于燃料噴射器、火花塞、排氣再循環(huán)(EGR)閥、增壓裝置、氣門致動(dòng)器和/或移相器等。
[0035]ECM 104也可以基于一個(gè)或更多個(gè)駕駛員輸入108 (例如動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和(摩擦)制動(dòng)器124)來(lái)控制一個(gè)或更多個(gè)其他的致動(dòng)器。ECM 104可以例如基于轉(zhuǎn)向輪位置來(lái)確定所需轉(zhuǎn)向角并且基于BPP來(lái)確定所需制動(dòng)力。轉(zhuǎn)向致動(dòng)器模塊128可以基于所需轉(zhuǎn)向角來(lái)致動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120。制動(dòng)器致動(dòng)器模塊132可以基于所需制動(dòng)力來(lái)致動(dòng)制動(dòng)器124。
[0036]作為駕駛員輸入108的補(bǔ)充或替代,ECM 104可以基于由傳感器136測(cè)量的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)來(lái)控制一個(gè)或更多個(gè)致動(dòng)器。傳感器136可以包括例如進(jìn)氣空氣溫度傳感器、質(zhì)量空氣流速(MAF)傳感器、歧管壓力傳感器、油和冷卻劑溫度傳感器、輪速傳感器和各種其他的溫度、位置、壓力和速度傳感器。
[0037]車輛的ECM 104和其他模塊可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)車輛局域網(wǎng)(CAN)總線(例如CAN總線140)來(lái)傳送和接收數(shù)據(jù)。車輛的ECM 104和其他模塊可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)總線(例如FlexRay總線144)來(lái)額外地或替代性地傳送和接收數(shù)據(jù)。FlexRay總線144是根據(jù)FlexRay通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的數(shù)據(jù)總線。
[0038]可以經(jīng)由FlexRay總線144來(lái)接收來(lái)自傳感器148的數(shù)據(jù)，其中該傳感器148能夠被用于確定車輛和車輛外部特征之間關(guān)系。也可以經(jīng)由FlexRay總線144或者另一合適的總線來(lái)接收來(lái)自諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)150的其他事物的數(shù)據(jù)。GPS 150確定車輛的地點(diǎn)。傳感器148可以包括例如一個(gè)或更多個(gè)激光雷達(dá)(光探測(cè)及測(cè)距)傳感器、一個(gè)或更多個(gè)基于雷達(dá)的傳感器、一個(gè)或更多個(gè)基于激光的傳感器、光學(xué)傳感器、一個(gè)或更多個(gè)相機(jī)和/或一個(gè)或更多個(gè)能夠被用于確定車輛和該車輛外部(即位于車輛外部)特征(例如，車道、物體等)之間的關(guān)系的其他傳感器。
[0039]車輛可以包括一個(gè)或更多個(gè)主動(dòng)安全系統(tǒng)，其基于一個(gè)或更多個(gè)測(cè)量參數(shù)來(lái)選擇性地控制車輛轉(zhuǎn)向、車輛制動(dòng)和車輛加速/減速中的一個(gè)或更多個(gè)以便補(bǔ)充駕駛員輸入108、抵消駕駛員輸入108或者獨(dú)立于駕駛員輸入108。一種不例性主動(dòng)安全系統(tǒng)經(jīng)由動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120選擇性地調(diào)節(jié)車輛轉(zhuǎn)向，例如以便將車輛定位(例如居中)在車道中，改變車道、躲避物體，和/或出于一個(gè)或更多個(gè)其他原因。另一種示例性主動(dòng)安全系統(tǒng)經(jīng)由制動(dòng)器124選擇性地調(diào)節(jié)車輛制動(dòng)和/或經(jīng)由節(jié)氣門112選擇性地調(diào)節(jié)車輛加速/減速，例如，為了避免碰撞、自適應(yīng)巡航控制、碰撞準(zhǔn)備和/或出于一個(gè)或更多個(gè)其他原因。
[0040]主動(dòng)安全系統(tǒng)是選擇性地致動(dòng)節(jié)氣門112、動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和/或制動(dòng)器124以便補(bǔ)充駕駛員輸入108、抵消駕駛員輸入108或獨(dú)立于駕駛員輸入108的系統(tǒng)。不例性主動(dòng)安全系統(tǒng)包括主外部目標(biāo)計(jì)算模塊(EOCM) 152。主EOCM 152 (也參見(jiàn)圖2)選擇性地致動(dòng)節(jié)氣門112、動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和/或制動(dòng)器124以便補(bǔ)充駕駛員輸入108、抵消駕駛員輸入108或獨(dú)立于駕駛員輸入108。
[0041]示例性主動(dòng)安全系統(tǒng)還包括備用E0CM156。備用EOCM 156與主EOCM 152相同。在主EOCM 152中探測(cè)到故障的情況下，控制從主EOCM 152轉(zhuǎn)移到備用EOCM 156，并且備用EOCM 156選擇性地致動(dòng)節(jié)氣門112、動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和/或制動(dòng)器124。因?yàn)橹鱁OCM152和備用EOCM 156是相同的，所以將僅討論主要EOCM 152。
[0042]現(xiàn)在參考圖2，示出了主EOCM 152的功能框圖。主EOCM 152包括第一處理器模塊204、第二處理器模塊208、第三處理器模塊212、CAN總線禁用模塊216、FlexRay總線禁用模塊220、CAN收發(fā)器224和FlexRay收發(fā)器228。圖3包括第一處理器模塊204、第二處理器模塊208和第三處理器模塊212的功能框圖。
[0043]現(xiàn)在參考圖2和圖3，第一處理器模塊204包括處理器304、存儲(chǔ)器308，公共資源312、第一串行包接口(SPI) 316和第二 SPI 320。第一處理器模塊204還包括CAN收發(fā)器324、FlexRay收發(fā)器328和以太網(wǎng)收發(fā)器332。存儲(chǔ)器308可以包括例如外部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、外部電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)和/或其他合適類型的存儲(chǔ)器。[0044]第一處理器模塊204是機(jī)動(dòng)車級(jí)處理器模塊,例如Freescale制造的Kimodo。第一處理器模塊204滿足下列最小特性中的每一個(gè):
雙核180兆赫(MHz)微處理器；
900 Dhrystone 百萬(wàn)條指令 / 秒(DMIPS)；
I兆字節(jié)(MB)的快閃存儲(chǔ)器/閃存；和 0.5 MB 的 RAM。
[0045]第一處理器模塊204從傳感器136經(jīng)由CAN收發(fā)器324接收數(shù)據(jù)。第一處理器模塊204傳送數(shù)據(jù)至CAN總線并且經(jīng)由CAN收發(fā)器324從CAN總線接收數(shù)據(jù)。第一處理器模塊204傳送數(shù)據(jù)至FlexRay總線144并且經(jīng)由FlexRay收發(fā)器328從FlexRay總線144接收數(shù)據(jù)。第一處理器模塊204可以經(jīng)由FlexRay收發(fā)器328從一個(gè)或更多個(gè)傳感器148接收數(shù)據(jù)。
[0046]第一處理器模塊204可以經(jīng)由以太網(wǎng)收發(fā)器332從一個(gè)或更多個(gè)傳感器148接收數(shù)據(jù)。第一處理器模塊204可以經(jīng)由CAN收發(fā)器324、FlexRay收發(fā)器328、以太網(wǎng)收發(fā)器332或者以另一合適的方式接收車輛的地點(diǎn)。第一處理器模塊204傳送數(shù)據(jù)至第二處理器模塊208并且經(jīng)由以太網(wǎng)收發(fā)器332從第二處理器模塊208接收數(shù)據(jù)。例如，第一處理器模塊204可以經(jīng)由以太網(wǎng)收發(fā)器332將從傳感器(例如，傳感器136和/或傳感器148)和/或GPS 150接收的數(shù)據(jù)傳送到第二處理器模塊208。第一處理器模塊204也經(jīng)由第二 SPI320傳送數(shù)據(jù)至第二處理器模塊208并且從第二處理器模塊208接收數(shù)據(jù)。例如，第一處理器模塊204可以經(jīng)由第二 SPI 320將從傳感器(例如，傳感器136和/或傳感器148)和/或GPS 150接收的數(shù)據(jù)傳送到第二處理器模塊208。第一處理器模塊204經(jīng)由第一 SPI316傳送數(shù)據(jù)至第三處理器模塊212并且從第三處理器模塊212接收數(shù)據(jù)。
[0047]第二處理器模塊208包括處理器340、存儲(chǔ)器344、公共資源348、SPI 352和以太網(wǎng)收發(fā)器356。存儲(chǔ)器344可以包括例如RAM、閃存和/或其他合適類型的存儲(chǔ)器。第二處理器模塊208包括圖形微處理器,例如ARM制造的Cortex-A9或者Nvidia制造的Integra
4。第二處理器模塊208滿足下列最小特性中的每一個(gè):
四核I千兆赫(GHz)微處理器；
9600 DMIPS ；
10 MB快閃存儲(chǔ)器和ROM ；
0.5千兆字節(jié)(GB) RAM;
溫度監(jiān)視器；
看門狗；和 時(shí)鐘和重置。
[0048]第二處理器模塊208被輕度嵌入主動(dòng)安全系統(tǒng)。輕度嵌入(lightly embedded)可以意味著第二處理器模塊208不用于硬時(shí)間(hard-time)系統(tǒng)并且可接受一秒或更長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間。相比之下，第一處理器模塊204是被嵌入的,這意味著不能接受大于一秒的響應(yīng)時(shí)間并且甚至不能接受小于一秒的響應(yīng)時(shí)間。[0049]第二處理器模塊208可以經(jīng)由以太網(wǎng)收發(fā)器356從一個(gè)或更多個(gè)傳感器148接收數(shù)據(jù)。第二處理器模塊208經(jīng)由以太網(wǎng)收發(fā)器356傳送數(shù)據(jù)至第一處理器模塊204并且從第一處理器模塊204接收數(shù)據(jù)。第二處理器模塊208也經(jīng)由SPI 352傳送數(shù)據(jù)至第一處理器模塊204并且從第一處理器模塊204接收數(shù)據(jù)。第二處理器模塊經(jīng)由SPI 352傳送數(shù)據(jù)至第三處理器模塊212并且從第三處理器模塊212接收數(shù)據(jù)。
[0050]第三處理器模塊212包括處理器370、存儲(chǔ)器374、公共資源378、SPI 382、CAN總線收發(fā)器386和FlexRay收發(fā)器390。第三處理器模塊212經(jīng)由SPI 382傳送數(shù)據(jù)至第一處理器模塊204并且從第一處理器模塊204接收數(shù)據(jù)。第三處理器模塊212經(jīng)由SPI 382傳送數(shù)據(jù)至第二處理器模塊208并且從第二處理器模塊208接收數(shù)據(jù)。
[0051]第二處理器模塊208處理來(lái)自傳感器(例如傳感器136和148)的數(shù)據(jù)。例如，基于從傳感器148和GPS 150接收到的數(shù)據(jù)，第二處理器模塊208可以執(zhí)行處理密集型的功能，例如識(shí)別車道線、確定車輛和車道線之間的關(guān)系(例如，車輛在車道線之間的位置)、識(shí)別車輛外部的物體、確定車輛和被識(shí)別物體之間的關(guān)系、確定物體的形狀和尺寸、確定車輛的目標(biāo)路徑、確定車輛的實(shí)際路徑、確定車輛路徑中的障礙物等等。
[0052]第一處理器模塊204基于源自第二處理器模塊208所執(zhí)行的處理的數(shù)據(jù)來(lái)確定是否致動(dòng)節(jié)氣門112、動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和/或制動(dòng)器124。當(dāng)決定應(yīng)該致動(dòng)節(jié)氣門112、動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和/或制動(dòng)器124時(shí)，第一處理器模塊204確定致動(dòng)的程度、致動(dòng)應(yīng)該被執(zhí)行的速率、致動(dòng)的時(shí)長(zhǎng)(時(shí)段)等等。第一處理器模塊204相應(yīng)地向致動(dòng)器模塊輸出命令。第一處理器模塊204可以分別輸出命令至致動(dòng)器模塊，以便補(bǔ)充基于駕駛員輸入108所確定的所需值，抵消基于駕駛員輸入108所確定的所需值，或者獨(dú)立于駕駛員輸入108。以此方式，第一處理器模塊204可以提供半自主式駕駛。
[0053]第三處理器模塊212執(zhí)行各種功能以便使得第二處理器模塊208的安全完整性水平符合ASIL B標(biāo)準(zhǔn)。基于第二處理器模塊208的安全完整性水平(ASIL B)和第一處理器模塊204的安全完整性水平，主EOCM 152將具有安全完整性水平ASIL D。
[0054]例如，第三處理器模塊212驗(yàn)證第二處理器模塊208以預(yù)定次序調(diào)用函數(shù)/功能并驗(yàn)證第二處理器模塊208在預(yù)定時(shí)段內(nèi)完成每個(gè)函數(shù)/功能。第三處理器模塊212也確保來(lái)自傳感器的正被第二處理器模塊208處理的數(shù)據(jù)與正被或可能正被一個(gè)或更多個(gè)其他模塊使用的數(shù)據(jù)相同。這可以被稱為計(jì)幀法。
[0055]第三處理器模塊212也驗(yàn)證第二處理器模塊208是健全的。驗(yàn)證第二處理器模塊208是健全的可以包括發(fā)送質(zhì)詢(例如，種子(seed)或者記號(hào))至第二處理器模塊208并且驗(yàn)證由該質(zhì)詢確定的第二處理器模塊208的響應(yīng)與預(yù)期響應(yīng)相同。驗(yàn)證第二處理器模塊208是健全的也可以包括提示第二處理器模塊208報(bào)告其是健全的。第三處理器模塊212也可以驗(yàn)證第一處理器模塊204是健全的，第一處理器模塊204也可以驗(yàn)證第三處理器模塊212是健全的，和/或第二處理器模塊208可以驗(yàn)證第三處理器模塊212是健全的。
[0056]第三處理器模塊212也可以響應(yīng)來(lái)自第三處理器模塊212的提示來(lái)驗(yàn)證第二處理器模塊208比預(yù)定時(shí)段更短地結(jié)束。第三處理器模塊212也可以驗(yàn)證第二處理器模塊208的處理器核芯是同步的。
[0057]第三處理器模塊212也可以驗(yàn)證第二處理器模塊208的核芯中的兩個(gè)正在執(zhí)行被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器344的獨(dú)立塊內(nèi)的冗余/相同函數(shù)/功能?？梢岳缤ㄟ^(guò)在第三核芯處比較核芯中的兩個(gè)所確定的結(jié)果并且驗(yàn)證第三核芯報(bào)告所述結(jié)果的比較表明所述結(jié)果是相同的來(lái)執(zhí)行這種驗(yàn)證。
[0058]第三處理器模塊212也可以驗(yàn)證第二處理器模塊208滿足如在ASIL B分類下所規(guī)定的串行數(shù)據(jù)完整性的串行數(shù)據(jù)傳輸要求。第三處理器模塊212可以驗(yàn)證基于第二處理器模塊208的非易失存儲(chǔ)器(NVM)的存儲(chǔ)器塊內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)所計(jì)算的校驗(yàn)和值(checksumvalue)等于預(yù)期校驗(yàn)和值。第三處理器模塊212也可以執(zhí)行在ASIL B分類下所規(guī)定的一個(gè)或更多個(gè)驗(yàn)證。當(dāng)一個(gè)或更多個(gè)上述情況沒(méi)有被驗(yàn)證時(shí)第三處理器模塊212可以確定故障存在于主EOCM 152內(nèi)。
[0059]當(dāng)?shù)谌幚砥髂K212識(shí)別出在主EOCM 152內(nèi)(例如，在第一處理器模塊204或者第二處理器模塊208內(nèi))的故障時(shí),第三處理器模塊212將第一和第二禁用信號(hào)400和404設(shè)定成活動(dòng)狀態(tài)/有效狀態(tài)。當(dāng)在主EOCM 152內(nèi)沒(méi)有被第三處理器模塊212識(shí)別出故障時(shí)，第三處理器模塊212可以將第一和第二禁用信號(hào)400和404設(shè)定成非活動(dòng)狀態(tài)/無(wú)效狀態(tài)。
[0060]當(dāng)?shù)谝惶幚砥髂K204識(shí)別出在主EOCM 152內(nèi)(例如，在第二處理器模塊208或者第三處理器模塊212內(nèi))的故障時(shí)，第一處理器模塊將第三和第四禁用信號(hào)408和412設(shè)定成活動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)在主EOCM 152內(nèi)沒(méi)有被第一處理器模塊204識(shí)別出故障時(shí)，第一處理器模塊204可將第三和第四禁用信號(hào)408和412設(shè)定成非活動(dòng)狀態(tài)。
[0061]當(dāng)?shù)谝唤眯盘?hào)400和/或第三禁用信號(hào)408處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)CAN總線禁用模塊216選擇性地禁用從主EOCM 152向CAN總線140的通信。當(dāng)?shù)谝唤眯盘?hào)400和/或第三禁用信號(hào)408處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)CAN總線禁用模塊216可以例如禁用CAN收發(fā)器224。當(dāng)?shù)谝唤眯盘?hào)400和第三禁用信號(hào)408均處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)CAN總線禁用模塊216可以啟用CAN收發(fā)器224。CAN總線禁用模塊216可以經(jīng)由啟用/禁用信號(hào)416來(lái)啟用和禁用CAN收發(fā)器224。
[0062]當(dāng)?shù)诙眯盘?hào)404和/或第四禁用信號(hào)412處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)FlexRay總線禁用模塊220禁用從主EOCM 152向FlexRay總線144的通信。當(dāng)?shù)诙眯盘?hào)404和/或第四禁用信號(hào)412處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)FlexRay總線禁用模塊220可以例如禁用FlexRay收發(fā)器228。當(dāng)?shù)诙眯盘?hào)404和第四禁用信號(hào)412均處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)FlexRay總線禁用模塊220可以啟用FlexRay收發(fā)器228。FlexRay總線禁用模塊220可以經(jīng)由啟用/禁用信號(hào)420來(lái)啟用和禁用FlexRay收發(fā)器228。
[0063]以此方式，防止主EOCM 152致動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120、節(jié)氣門112和/或制動(dòng)器124。當(dāng)主EOCM 152內(nèi)存在故障時(shí)，備用EOCM 156可以接管對(duì)主動(dòng)安全系統(tǒng)的控制并且選擇性地致動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向馬達(dá)120、節(jié)氣門112和/或制動(dòng)器124，以便補(bǔ)充駕駛員輸入108、抵消駕駛員輸入108或獨(dú)立于駕駛員輸入108。
[0064]前文描述實(shí)質(zhì)上僅是說(shuō)明性的并且決不試圖限制本公開(kāi)、其應(yīng)用或使用。能夠以各種形式來(lái)實(shí)施本公開(kāi)的廣泛教導(dǎo)。因此，雖然本公開(kāi)包括具體示例，但是不應(yīng)該將本公開(kāi)的真實(shí)范圍限制于此，這是因?yàn)橐坏W(xué)習(xí)了附圖、說(shuō)明書(shū)以及所附權(quán)利要求，則將顯而易見(jiàn)到其他改型。為了清楚的目的，在附圖中將使用相同附圖標(biāo)記指代類似元件。如這里所述，短語(yǔ)“A、B和C中的至少一個(gè)”應(yīng)被解釋為使用非排他性邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)理解的是，方法中的一個(gè)或更多個(gè)步驟可以按不同次數(shù)(或同時(shí))被執(zhí)行而不改變本公開(kāi)的原理。
[0065]如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“模塊”可以指以下器件的一部分或包含以下器件:專用集成電路(ASIC);電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或成組)；提供描述的功能的其他合適的硬件部件；或上述器件的一些或全部的組合，諸如在片上系統(tǒng)中。術(shù)語(yǔ)“模塊”可以包含存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或成組)。
[0066]上面使用的術(shù)語(yǔ)“代碼”可以包含軟件、固件和/或微代碼，并且可以涉及程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο蟆Ｉ厦媸褂玫男g(shù)語(yǔ)“共享”表示來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可以使用單個(gè)(共享)處理器來(lái)執(zhí)行。此外，來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可以由單個(gè)(共享)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。上面使用的術(shù)語(yǔ)“成組”表示來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可以采用一組處理器來(lái)執(zhí)行。此外，來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)。
[0067]本文描述的設(shè)備和方法可以通過(guò)由一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序包含存儲(chǔ)在非暫時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序還可以包含存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非暫時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例是非易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)裝置和光學(xué)存儲(chǔ)裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊基于輸入至轉(zhuǎn)向輪、加速器踏板、制動(dòng)器踏板和巡航控制系統(tǒng)的駕駛員輸入來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器； 第一處理器模塊，所述第一處理器模塊包括第一微處理器并且基于被處理數(shù)據(jù)選擇性地致動(dòng)電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)、摩擦制動(dòng)器和節(jié)氣門中的至少一者； 傳感器，所述傳感器感測(cè)所述車輛外部的特征； 第二處理器模塊，所述第二處理器模塊包括第二微處理器并且基于來(lái)自所述傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)生成所述被處理數(shù)據(jù)， 其中所述第二微處理器是圖形微處理器；以及 第三處理器模塊，所述第三處理器模塊包括第三微處理器并且生成所述第二處理器模塊中是否存在故障的指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一微處理器包括至少兩個(gè)處理器核芯；和 所述第二微處理器包括至少四個(gè)處理器核芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二微處理器以至少I千兆赫(GHz)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二微處理器包括至少9600Dhrystone百萬(wàn)條指令/秒(DMIPS)的等級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第三處理器模塊基于所述第二處理器模塊是否以預(yù)定次序調(diào)用功能來(lái)確定所述故障是否存在于所述第二處理器模塊中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第二處理器模塊以不同于所述預(yù)定次序的次序調(diào)用功能時(shí)，所述第三處理器模塊確定所述故障存在于所述第二處理器模塊中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第三處理器模塊基于所述第二處理器模塊是否在預(yù)定時(shí)段內(nèi)完成對(duì)功能的執(zhí)行來(lái)確定所述故障是否存在于所述第二處理器模塊中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第二處理器模塊在比所述預(yù)定時(shí)段更長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)完成對(duì)所述功能的執(zhí)行或者沒(méi)有完成對(duì)所述功能的執(zhí)行時(shí)，所述第三處理器模塊確定所述故障存在于所述第二處理器模塊中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第三處理器模塊輸出質(zhì)詢至所述第二處理器模塊并且基于所述第二處理器模塊是否產(chǎn)生對(duì)所述質(zhì)詢的預(yù)定響應(yīng)來(lái)確定所述故障是否存在于所述第二處理器模塊中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第三處理器模塊產(chǎn)生不同于所述預(yù)定響應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，所述第三處理器模塊確定所述故障存在于所述第二處理器模塊中。
【文檔編號(hào)】B60W10/18GK103661378SQ201310380354
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】M.A.尤蘇夫 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司