車輛裡程表系統的製作方法
2023-06-19 07:46:41
本發明涉及一種車輛系統，並且更具體的涉及一種車輛裡程表系統。
背景技術：
自主和半自主車輛包括與確定各種自主操作的計算機(有時稱為虛擬駕駛員)通信的許多傳感器和子系統。這些傳感器和子系統可以具有不同的更新周期，即，用於制定或重新制定子系統致動策略的不同時間。例如，制動子系統可以重新制定針對在每次虛擬駕駛員更新車輛的預期路線之間是否多次施加制動以及多次施加制動的困難程度的策略。
不同的更新周期可能降低虛擬駕駛員可以控制車輛的運動的速度、平順性和精度。例如，如果在小於虛擬駕駛員的更新周期中到達停止標誌，則虛擬駕駛員可能由於缺乏標誌而停止車輛或以顛簸的方式停止車輛。對於另一示例，緊跟車輛的制動系統和發動機控制系統可以以交替方式對自適應巡航控制的命令作出反應，試圖保持緊跟車輛和在前車輛之間的恆定距離，使緊跟車輛從在前車輛交替地前行和後退。
技術實現要素：
根據本發明的一方面，提供一種控制車輛的方法，包含：
從第一控制器接收標識符和運動狀態的當前值；
確定要被子系統實現的運動狀態的目標值的子集；並且
傳送標識符和用於使子系統實現運動狀態的目標值的子集的命令。
根據本發明的一個實施例，進一步包含：
接收與標識符相關聯的偏移值；並且
存儲標識符和偏移值。
根據本發明的一個實施例，其中子系統是制動系統。
根據本發明的一個實施例，其中子系統是轉向系統。
根據本發明另一方面，提供一種控制車輛的方法，車輛包括第一控制器、第二控制器和第三控制器，第三控制器與子系統通信，方法包含：
通過第一控制器從第二控制器接收運動狀態的當前值和標識符；
通過第一控制器確定要被子系統實現的運動狀態的目標值的子集；
通過第一控制器向第三控制器傳送標識符和用於使子系統實現運動狀態的目標值的子集的命令；
通過第三控制器從第一控制器接收標識符和用於使子系統實現運動狀態的目標值的子集的命令；並且
通過第三控制器命令子系統接近運動狀態的目標值的子集。
根據本發明的一個實施例，進一步包含：
通過第二控制器確定運動狀態的當前值是否已超過邊界條件；並且
通過第二控制器創建替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
根據本發明的一個實施例，進一步包含：
通過第二控制器向第一控制器傳送替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值；
通過第一控制器存儲替換標識符和偏移值；並且
通過第一控制器向所述第三控制器傳送替換標識符和用於使子系統實現運動狀態的目標值的子集的命令。
根據本發明的一個實施例，進一步包含通過第一控制器存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
根據本發明的一個實施例，進一步包含通過第二控制器存儲替換標識符和與替換標識符相關聯偏移值。
根據本發明的一個實施例，進一步包含通過第三控制器從原始標識符和從第一控制器接收到的運動狀態的目標值的子集中獲得運動狀態的更新目標值的子集。
根據本發明的一個實施例，其中子系統是制動系統。
根據本發明的一個實施例，其中子系統是轉向系統。
根據本發明的又一方面，提供一種車輛控制系統，包含：
第一控制器，第一控制器包含處理器和存儲器；
第二控制器，第二控制器包含處理器和存儲器，第二控制器與第一控制器通信；
第三控制器，第三控制器包含處理器和存儲器，第三控制器與第一控制器通信；以及
子系統，子系統與第三控制器通信；其中
第一控制器被編程為從第二控制器接收標識符和運動狀態的當前值、確定要被子系統實現的運動狀態的目標值的子集、並且將標識符和用於使子系統實現運動狀態的目標值的子集的命令傳送給第三控制器；
第二控制器被編程為將標識符和運動狀態的當前值發送給第一控制器；並且
第三控制器被編程為從第一控制器接收標識符和用於使子系統實現運動狀態的目標值的子集的命令，並且命令子系統接近運動狀態的目標值的子集。
根據本發明的一個實施例，其中第二控制器被進一步編程為將與運動狀態相關聯的原始標識符傳送給第一控制器、確定運動狀態的當前值是否已超過邊界條件、並且創建替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
根據本發明的一個實施例，其中：
第二控制器被進一步被編程為將替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值傳送給第一控制器；並且
第一控制器被進一步編程為存儲替換標識符和偏移值，並且向第三控制器傳送替換標識符和實現運動狀態的目標值的所述子集的命令。
根據本發明的一個實施例，其中第一控制器被進一步編程為存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
根據本發明的一個實施例，其中第二控制器被進一步編程為存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
根據本發明的一個實施例，其中第三控制器被進一步編程為從原始標識符和從第一控制器接收到的運動狀態的目標值的子集獲得運動狀態的更新目標值的子集。
根據本發明的一個實施例，其中子系統是制動系統。
根據本發明的一個實施例，其中子系統是轉向系統。
附圖說明
圖1是車輛控制系統的框圖；
圖2是用於更新由車輛子系統使用的運動狀態的標識符的示例性過程的過程流程圖；
圖3是用於命令車輛子系統實現運動狀態的目標值的子集的示例性過程的過程流程圖。
具體實施方式
參照圖1，在車輛90中實施的車輛控制系統100包括第一控制器110，該第一控制器110可以從第二控制器120接收運動狀態的當前值。第一控制器110可以進一步確定將要被子系統130實現的運動狀態的目標值的子集，並且將命令傳送給與子系統130通信的第三控制器124，以供子系統130實現運動狀態的目標值的子集。
系統100允許第一控制器110以用於該子系統130的適當的精度水平將命令發出到子系統130，通過第一控制器110導致子系統130的更平順、更敏感的控制。
圖1是包括車輛控制系統100的車輛90的框圖。車輛控制系統100通常在車輛90中實施，並且車輛控制系統100的各種元件是車輛90的元件或部件。
車輛控制系統100包括第一控制器110、第二控制器120、第三控制器124和子系統130。形容詞「第一」、「第二」和「第三」在整個文檔中用作標識符，並且不旨在表示重要性或順序。第一控制器110與第二控制器120和第三控制器124通信，並且第三控制器124與子系統130通信。第一控制器110可以連接到附加控制器和子系統。
第一、第二和第三控制器110、120、124被包括在車輛控制系統100中，用於實施各種操作，包括如本文所述的操作。控制器110、120、124是通常包括處理器和存儲器的計算裝置，該存儲器包括一種或多種形式的計算機可讀介質，並且存儲由處理器可執行的指令，該指令用於執行各種操作，包括如本文所公開的操作。控制器110、120、124的存儲器還通常存儲通過各種通信機制接收的遠程數據；例如，控制器110、120、124通常被配置用於控制器區域網(can)總線等等上的通信，和/或用於使用其它有線或無線協議，例如藍牙等的通信。控制器110、120、124還可以具有到車載診斷連接器(obd-ii)的連接。通過使用乙太網、wifi、can總線、obd-ii和/或其他有線或無線機制的車輛網絡，控制器110、120、124可以將消息傳送給彼此或傳送給車輛90中的各種裝置和/或接收來自各種裝置的消息，各種裝置例如是，控制器、致動器、傳感器等，例如本文所討論的控制器和傳感器。例如，第一控制器110可以從第一傳感器140接收數據。儘管被描繪為三個單獨的控制器，但是控制器110、120、124中的兩個或更多個可以在功能上部分或完全重疊，例如，第二控制器120和第三控制器124可以是相同的控制器。
通過比如上面所討論的通信機制，控制器110、120、124可以接收和/或生成、計算等各種數據。例如，速度傳感器142可以用來提供速度數據給第一控制器110。速度傳感器142通常是已知的，而且，如已知的，速度數據通常通過比如上面所討論的通信機制(例如通過can通信)可用。
一個或多個雷達傳感器或傳感器144可以用來提供雷達數據給第一控制器110。例如，一個或多個雷達傳感器144可以被安裝在車輛90的前部，並且用來測量車輛90和第二車輛之間的距離或隨時間的距離變化，例如，如已知的使用在所謂的自適應巡航控制系統中。此外，除了雷達傳感器之外或作為雷達傳感器的替代方案，可以使用前視攝像機、雷射雷達、車-對-車通信、車-對-雲通信、車-對-基礎設施通信等。
控制器110、120、124可以各自具有更新周期。更新周期是控制器(比如第一控制器110、第二控制器120或第三控制器124)評估當前可用數據並且制定控制器110、120、124將指示部件(例如，致動器150或子系統130)執行的動作策略的一段時間。第二和第三控制器120、124的更新周期可以短於第一控制器110的更新周期，這意味著第二和第三控制器120、124可以具有在第一控制器110的一個周期內執行動作的許多可能次數。
與第三控制器124相關聯的子系統130可以是影響車輛90的操作的任何一組部件。例如，子系統130可以是制動子系統，在這種情況下，第三控制器124是制動控制器。對於另一示例，子系統130可以是由轉向控制器124控制的轉向子系統。對於第三示例，子系統130可以是由發動機控制模塊(ecm)控制器124控制的節氣門或其他推進控制器(例如，用於電動馬達)。
控制器110、120、124可以在它們的存儲器中存儲，並且可以如本文所述修改子系統130運動狀態的值。子系統130的運動狀態是子系統130影響的一個或多個運動描述變量。包括在運動狀態中的運動描述變量包括例如縱向位置、橫向位置、縱向速度、橫擺率、橫擺角、滑移角等。運動描述變量可以例如通過第三傳感器122測量或者從子系統130的狀態(例如，車輛90的車輪的轉數)推斷。如果運動狀態包括一個運動相關變量，則運動狀態的值可以是標量值，或者如果運動狀態包括多個運動相關變量，則運動狀態的值可以是矢量值。
控制器110、120、124可以作用於或接收運動狀態的子集，即，可以作用於或接收運動狀態的全部或少於全部的運動描述變量。運動狀態的「子集」不限於嚴格的子集，並且可以包括運動狀態的全部運動描述變量。供選擇地，例如，控制器110、120、124可以僅作用於或接收描述橫向運動的運動描述變量，或僅作用於描述縱向運動的運動描述變量。
運動狀態相對於參照系進行描述。參照系可以是絕對的、相對的、或絕對的和相對的的混合。例如，如果運動狀態包括縱向位置、橫向位置、縱向速度和橫擺角，則絕對的參照系可以包括地球上的給定位置(相對於該給定位置，測量縱向和橫向位置)、車輛90的停止狀態(相對於該停止狀態，測量縱向速度)和正北(相對於正北，測量橫擺角)。供選擇地，參照系可以是相對的，即，當運動狀態被重置時的運動狀態的先前測量值。所有運動描述變量可以被集合在一個參照系中，或者運動相關變量可以被集合成部分參照系，例如，用於橫向運動的參照系和用於縱向運動的參照系。
標識符識別參照系。標識符可以存儲在任何合適的數據結構中；例如，標識符可以被存儲為單獨的變量或計數器，或者標識符可以與運動相關變量中的一個一起存儲，例如，標識符佔據最高有效位，並且運動相關變量佔據最低有效位。
如果運動狀態切換參照系，則替換標識符。例如，如果運動狀態是一維的並且參照系是相對的，則運動狀態可以每1000個值重置，即，運動狀態可以以0開始並且具有999的最大值。在這種情況下，運動狀態的值可以從在原始標識符「a」下的999增加到在替換標識符「b」下的0。在標識符切換的情況下，術語「原始標識符」用於指代先前的標識符，並且「替換標識符」是後來的標識符。「原始」標識符被稱為僅用來將原始標識符與任何替換標識符進行區分。任何標識符可以是相對於替換標識符的原始標識符。如果運動狀態是多維的，即包括兩個或更多個運動描述值，並且參照系是相對的，則可以根據預定條件(例如，如果任何運動相關變量超過最大值或最小值)來重置運動狀態的值。也可以重置絕對的參照系；例如，如果車輛90超過距包括在參照系中的地球上的位置的給定距離，則運動狀態可以切換到不同的參照系，包括來自一組可能的參照系中的地球上的不同位置。除了最大值或最小值之外，運動狀態的重置可以由車輛90事件、外部通信等觸發。
偏移值是將原始標識符與直接替換標識符相關的值。每個偏移值與一個替換標識符相關聯。偏移值提供基於在原始標識符下的運動狀態的值來確定在替換標識符下的運動狀態的值的方式。例如，給定在原始標識符「a」下的一維運動狀態值1325，具有偏移值1000的在替換標識符「b」下的運動狀態值為325。如果運動狀態是多維的，則偏移值是多維的。
控制器110、120、124的存儲器可以存儲標識符和偏移值。具體地，當第二控制器120發出替換標識符時，控制器110、120、124可以各自存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值的表160、162、164。
圖2是示出了用於更新計數器的標識符的示例性過程200的過程流程圖。如圖2所示，過程200的各種過程框可以在第一控制器110和一個或多個第二控制器120中的一個中執行。該過程在框205開始，在框205，第二控制器120將運動狀態的值、與子系統運動狀態相關聯的原始標識符的值和與該標識符相關聯的偏移值傳送給第一控制器110。
接下來，在框210，第一控制器110從第二控制器120接收子系統運動狀態的當前值、標識符和與標識符相關聯的偏移值。然後，第一控制器110在框215存儲標識符和偏移值。
在決策框220，第二控制器120確定運動狀態的當前值是否已超過邊界條件，這可以在第一控制器110存儲標識符和偏移值之前、期間或之後發生。邊界條件可以是被包括在運動狀態中的運動相關變量的一個或多個最大值或最小值，或者可以與第二控制器120外部的事件相關聯。如果運動狀態的值沒有超過邊界條件，則第二控制器120重複該決定。當運動狀態的值確實超過邊界條件時，則在框225，第二控制器120創建替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
接下來，在框230，第二控制器120將替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值傳送給第一控制器110。最後，對於第二控制器120，在框235，第二控制器120例如在表或其他合適的數據結構中存儲一組替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
同時，在框240，第一控制器110從第二控制器120接收替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。最後，對於第一控制器110，在框245，第一控制器110例如在表等中存儲一組替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值。
圖3是用於命令車輛子系統130實現運動狀態的目標值的子集的示例性過程300的過程流程圖。過程300在框305開始，在框305，第一控制器110確定將運動狀態的目標值的子集將被子系統130實現。例如，如果第一控制器110希望車輛90在即將到來的停車標誌處停止，則運動狀態的目標值可以包括對應於停車標誌的位置的縱向位置、一個車道到當前車道的右側的橫向位置、和零的縱向速度。在該示例中，運動狀態的目標值的子集可以僅包括縱向位置和縱向速度，而不包括橫向位置。
接下來，在框310，第一控制器110傳送標識符和實現運動狀態的目標值的子集的命令。標識符可以是從第二控制器120接收的並且可能已從表160讀取的最近的替換標識符。第一控制器110可以基於所記錄的時間(在所記錄的時間，第一控制器110最後一次接收運動狀態的值)、到第三控制器124以及從第三控制器124到子系統130的已知的傳輸或處理延遲、和/或任何其它相關信息來確定運動狀態的目標值的子集。
接下來，在框315，第三控制器124接收標識符和實現運動狀態的目標值的子集的命令。
接下來，在框320，第三控制器124從標識符和從第一控制器110接收到的運動狀態的目標值的子集中獲得運動狀態的更新的目標值的子集。如果由第一控制器110發送的標識符是第三控制器124當前使用的標識符，如通過在表164中查找原始標識符所確定的，則第三控制器124獲得運動狀態的更新的目標值的子集，該運動狀態的更新的目標值的子集與從第一控制器110接收到的運動狀態的目標值的子集相同。如果由第一控制器110發送的原始標識符已被替換，如通過在表164中查找原始標識符所確定的，則第三控制器124通過使用與所有中間替換標識符相關聯的偏移值來獲得更新的目標值的子集，如從表164所讀取的。
最後，在框325，第三控制器124命令子系統130接近運動狀態的目標值的子集。如果子系統130是制動系統並且運動狀態的目標值的子集包括例如給定縱向位置和零的縱向速度，則第三控制器124命令制動系統130施加制動以使車輛90在給定的縱向位置減速到停止。
為了實施上述過程，第一控制器110可以被編程為執行以下操作：從第二控制器120接收運動狀態的當前值、存儲替換標識符和偏移值、存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值的表160、確定運動狀態的目標值的子集將被子系統130實現、並且向第三控制器124傳送替換標識符和用於系統130實現運動狀態的目標值的子集的命令。
同樣地，為了實施上述過程，第二控制器120可以被編程為執行以下操作：將運動狀態的當前值發送給第一控制器110、將與運動狀態相關聯的原始標識符發送給第一控制器110、確定運動狀態的當前值是否已超過邊界條件、創建替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值、將替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值傳送給第一控制器110、並且存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值的表162。
最後，為了實施上述過程，第三控制器124可以被編程為執行以下操作：從第一控制器110接收用於子系統130實現運動狀態的目標值的子集的命令、命令子系統130接近運動狀態的目標值的子集、從標識符和從第一控制器110接收到的運動狀態的目標值的子集中獲得運動狀態的更新的目標值的子集、並且存儲替換標識符和與替換標識符相關聯的偏移值的表。
本發明已經以說明性的方式進行了描述，並且應當理解的是，已經使用的術語旨在是描述性的而不是限制性的詞語的性質。根據上述教導，本發明的許多修改和變化是可能的，並且本發明可以以不同於具體描述的方式來實踐。