本技術涉及車輛控制系統(tǒng)，具體涉及多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在現(xiàn)代汽車尤其是自動駕駛車輛中，中央控制器承擔著車輛狀態(tài)監(jiān)測、決策制定、動力系統(tǒng)控制等重要職責。

2、現(xiàn)有的單一控制器架構如果碰到硬件失效或者外部極端工況下，可能會造成車輛控制系統(tǒng)失效，程序異常，危及行車安全。

3、市面上雖有通過故障檢測，故障預警來提高中央控制器的安全性，通過看門狗機制，重啟控制器軟件來避免程序跑飛或者宕機，但是由于單一控制器架構的局限性，依然會存在系統(tǒng)失效或者響應不及時等可能問題。

4、現(xiàn)有的單一控制器架構存在以下缺點：

5、1、單點硬件風險：一旦控制器的硬件由于外界溫濕度環(huán)境、時間老化等原因發(fā)生故障，可能導致整個車輛控制系統(tǒng)失效，危及行車安全；

6、2、單點軟件風險：由于某些特定的場景或者工況，導致控制器軟件宕機或者重啟，程序跑飛，可能會導致整個車輛控制邏輯異?；蛘唔憫患皶r，危及行車安全；

7、3、維護不便：控制器故障往往需要專業(yè)人員現(xiàn)場檢修，影響車輛的可用性和效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)方法及系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術單一中央控制器架構存在局限性，車輛控制系統(tǒng)會存在失效或響應不及時的技術問題。

2、第一方面，本技術提供了一種多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

3、構建多冗余中央控制器系統(tǒng)，多冗余中央控制器系統(tǒng)包括多個中央控制器，多個中央控制器分別具有不同的優(yōu)先級別，并且兩兩之間通信連接；

4、所述構建多冗余中央控制器系統(tǒng)步驟中，中央控制器包括：

5、中央計算模塊，所述中央計算模塊用于執(zhí)行整車控制操作；

6、整車通信模塊，與所述中央計算模塊以及其他控制器通信連接，用于根據(jù)中央計算模塊的計算結果向其他控制器分配數(shù)據(jù)；

7、故障檢測模塊，與所述中央計算模塊通信連接，用于檢測自身中央控制器的軟硬件運行狀態(tài)；

8、內部通信模塊，與所有的中央控制器的故障檢測模塊進行數(shù)據(jù)通信，用于多個中央控制器之間通信交互獲取同步數(shù)據(jù)，所述同步數(shù)據(jù)包括中央控制器的在線狀態(tài)、自檢狀態(tài)以及需仲裁的車輛數(shù)據(jù)；

9、通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的中央控制器的整車通信模塊的切換使能策略。

10、結合第一方面，在一種實施方式中，所述通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的中央控制器的整車通信模塊的切換使能策略，具體包括以下步驟：

11、通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，當獲取到當前使能的中央控制器故障時，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的故障切換操作；

12、通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，當獲取到多個有效中央控制器的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)時，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的多余度數(shù)據(jù)仲裁操作。

13、結合第一方面，在一種實施方式中，所述通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，當獲取到當前使能的中央控制器故障時，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的故障切換操作，具體包括以下步驟：

14、多冗余中央控制器系統(tǒng)開機后，設置自檢無錯誤的中央控制器狀態(tài)為有效；

15、每個中央控制器啟動后，通過內部通信模塊發(fā)送激活報文；

16、根據(jù)各中央控制器預設的優(yōu)先級進行優(yōu)先級建環(huán)；

17、根據(jù)各中央控制器的有效狀態(tài)、激活報文，當獲取到當前使能的中央控制器故障時，基于優(yōu)先級建環(huán)，控制執(zhí)行不同的故障切換操作。

18、結合第一方面，在一種實施方式中，所述根據(jù)各中央控制器的有效狀態(tài)、激活報文，當獲取到當前使能的中央控制器故障時，基于優(yōu)先級建環(huán)，控制執(zhí)行不同的故障切換操作，具體包括以下步驟：

19、當較高優(yōu)先級的中央控制器處于在線并且有效狀態(tài)時，控制較高級別的中央控制器使能；

20、當較高級別的中央控制器處于在線并且處于無效狀態(tài)時，基于優(yōu)先級建環(huán)，同步較高級別的中央控制器數(shù)據(jù)至次高級別在線并且處于有效狀態(tài)的中央控制器并控制其整車通信模塊使能。

21、結合第一方面，在一種實施方式中，所述中央控制器還包括：

22、仲裁決策模塊，所述仲裁決策模塊與所有的中央控制器的內部通信模塊練級餓，用于獲取所有中央控制器的數(shù)據(jù)，并融合所有的數(shù)據(jù)進行仲裁決策，獲取最安全可靠的數(shù)據(jù)。

23、結合第一方面，在一種實施方式中，所述通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，當獲取到多個有效中央控制器的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)時，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的多余度數(shù)據(jù)仲裁操作，具體包括以下步驟：

24、多冗余中央控制器系統(tǒng)開機后設置自檢無錯誤的中央控制器狀態(tài)為有效；

25、根據(jù)各中央控制器預設的優(yōu)先級進行優(yōu)先級建環(huán)；

26、當獲取到多個有效中央控制器的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)時，各個中央控制器獲取其他有效中央控制器中的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)，進行比對，獲取比對工況；

27、根據(jù)比對工況，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的多余度數(shù)據(jù)仲裁操作。

28、結合第一方面，在一種實施方式中，所述根據(jù)比對工況，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的多余度數(shù)據(jù)仲裁操作，具體包括以下步驟：

29、若所有有效的中央控制器的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)一致時，控制有效的中央控制器中的最高優(yōu)先級別的中央控制器的整車通信模塊使能；

30、若所有有效的中央控制器的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)不一致時，控制仲裁決策模塊按照仲裁算法，裁決獲取最可靠的中央控制器，更新最可靠的中央控制器為最高優(yōu)先級別，控制其他中央控制器停止工作，并將其他中央控制器的狀態(tài)設置為無效，直至有效的中央控制器數(shù)量為一個。

31、第二方面，本技術提供了一種多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)系統(tǒng)，包括：

32、控制系統(tǒng)構建模塊，用于構建多冗余中央控制器系統(tǒng)，多冗余中央控制器系統(tǒng)包括多個中央控制器，多個中央控制器分別具有不同的優(yōu)先級別，并且兩兩之間通信連接；

33、所述中央控制器包括：

34、中央計算模塊，所述中央計算模塊用于執(zhí)行整車控制操作；

35、整車通信模塊，與所述中央計算模塊以及其他控制器通信連接，用于根據(jù)中央計算模塊的計算結果向其他控制器分配數(shù)據(jù)；

36、故障檢測模塊，與所述中央計算模塊通信連接，用于檢測自身中央控制器的軟硬件運行狀態(tài)；

37、內部通信模塊，與所有的中央控制器的故障檢測模塊進行數(shù)據(jù)通信，用于多個中央控制器之間通信交互獲取同步數(shù)據(jù)，所述同步數(shù)據(jù)包括中央控制器的在線狀態(tài)、自檢狀態(tài)以及需仲裁的車輛數(shù)據(jù)；

38、控制器切換模塊，與所述內部通信模塊通信連接，用于通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的中央控制器的整車通信模塊的切換使能策略。

39、結合第二方面，在一種實施方式中，所述控制器切換模塊包括：

40、故障切換單元，與所述內部通信模塊通信連接，用于通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，當獲取到當前使能的中央控制器故障時，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的故障切換操作；

41、多余度仲裁單元，與所述內部通信模塊通信連接，用于通過多個中央控制器交互通信獲取同步數(shù)據(jù)，當獲取到多個有效中央控制器的中央計算模塊處理的數(shù)據(jù)時，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，控制執(zhí)行不同的多余度數(shù)據(jù)仲裁操作。

42、第三方面，本技術提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)程序，其中所述多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如上所述的多冗余中央控制器系統(tǒng)控制實現(xiàn)方法的步驟。

43、本技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括：

44、通過多冗余設計一套高可靠性的中央控制器系統(tǒng)，通過多冗余設計提供一套高可靠性的中央控制器系統(tǒng)，基于同步數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先級別，實現(xiàn)多冗余中央控制器的自動切換，確保在任何情況下，車輛都能維持必要的控制功能，保障行車安全。