【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于车辆的通信网络中的时间分配的方法、被配置为执行该方法的通信网络、以及包括该通信网络的车辆。
技术介绍
1、在诸如高度自动化的汽车(即，sae3级别或更高级别)之类的自动驾驶汽车的开发中，必须确保在不同的总线系统中的准确时间同步。根据autosar标准(参见autosar中的功能安全措施概述、autosar cp版本4.3.0，https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/4-3/au tosar_exp_functionalsafetymeasures.pdf)，时序是嵌入式系统的重要性质。安全行为要求系统动作和反应在正确的时间内被执行。正确的时间可以按照一组必须被满足的时序约束来描述。然而，autosar软件组件本身无法确保正确的时序。它取决于autosar运行时环境和基本软件的正确支持。在集成期间，需要确保autosar软件组件的时序约束。
2、一般来说，对于自动化或自动驾驶车辆(例如，汽车)，存在包括来自多个传感器的感知的大量数据处理。该数据处理可以在例如被包括在其中一个传感器中的一个控制单元(ecu)上被完成，从而将来自传感器的数据作为输入、融合数据、并且在将数据(例如，控制信号)发送到车辆之前对该数据进行处理。特别是对于融合数据，多个传感器的数据需要具有相同的(即，同步的)时间戳。
3、如果在同步链中的某处安装了不安全的ecu，则可能难以确保在时间同步期间的安全完整性达到所需的水平。
4、
技术实现思路
1、该目的通过独立权利要求的特征而被解决。从属权利要求具有本公开的优选的更多实施例作为其主题。
2、更具体地说，该目的通过车辆的通信网络中的时间分配方法而被解决。该方法可以是时间同步的一部分，该时间同步被实施以将多个通信网络实例的本地时间同步到公共本地时间、即所谓的主控器((grand)-master)的本地时间。
3、通信网络包括具有主控器时钟的主控器、直接连接到该主控器并包括第一从时钟的第一从设备，以及经由第一从设备而被间接连接到该主控器并包括第二从时钟的第二从设备。
4、第一主设备、第二主设备、和/或主控器可以是车辆的电子控制单元(ecu)或者可以是其一部分。电子控制单元可以是智能处理器控制单元，其可以可选地经由中央网关(cgw)与其他模块通信。控制单元可以经由现场总线、诸如can总线、lin总线、most总线、和/或flexray或经由汽车以太网、可选地与远程信息处理控制单元一起而形成车辆车载网络的一部分。电子控制单元可以被配置为控制与车辆的驾驶行为相关的功能，诸如发动机控制系统、动力传输、制动系统、和/或胎压控制系统。另外，一些或所有的驾驶员辅助系统，诸如停车辅助、自适应巡航控制、车道偏离警告、车道变换辅助、交通标志识别、灯光信号识别、接近辅助、夜视辅助、交叉路口辅助、和/或许多其他系统可以由控制单元来控制。
5、在这里，使用了类似于在ieee 1588标准中所规定的用于时钟分配的分层主从架构。这些网络可以使用精确时间协议(ptp)进行时间同步。简化的ptp系统往往由连接到单个网络的普通时钟组成，并且不使用边界时钟。主控器被选举，并且所有其他时钟直接与之同步。根据本公开的架构更加复杂并且包括充当边界时钟的第一从设备。更具体地说，在这种架构下，时间分配系统(即，通信网络)包括一个或多个通信介质(网络段)和一个或多个时钟。普通时钟是具有单个网络连接的设备，并且是用于同步参考的源(主控器设备或领导者)或目的地(从设备或跟随者)。边界时钟具有多个网络连接，并且可以准确地将一个网络段同步到另一个网络段。为系统中的每个网络段选择同步主设备。根时序参考被称为主控器。该主控器将同步信息传输到驻留在其网络段上的时钟。然后，该网络段上存在的边界时钟将准确的时间中继到它们也与之连接的其他网络段。也就是说，根据本公开，第一从设备充当边界时钟并且因此是第二从设备的主设备，第二从设备经由第一从设备仅被连接到该主控器并且因此可能无法直接从主控器接收时钟/时间信息。
6、这种配置可能出现的问题是，边界时钟、即第一从设备可能无法以足够的安全完整性来同步从属/第二从设备。更具体地说，可以使用汽车安全完整性等级(asil)来定义安全完整性，这是iso 26262-道路车辆功能安全标准所定义的标准化的风险分类方案。这是对iec 61508中用于汽车行业的安全完整性等级(sil)的适配。此分类有助于定义符合iso26262标准所需的安全要求。asil是通过对潜在危险、通过查看车辆操作场景的严重性、暴露性、以及可控性进行风险分析来建立的。针对该危险的安全目标反过来又带有asil要求。该标准确定了四个asil：asil a、asil b、asil c、asil d。asil d规定了对设备/方法的最高完整性要求，而asil a规定了最低的完整性要求。被确定为qm的危险不规定任何安全要求。也就是说，仅针对本公开所涵盖的一方面，以下方法解决的问题可以被制订为在边界时钟仅为qm时提供用于具有asil完整性的时间同步的解决方案。
7、该方法包括从主控器向第一从设备发送从主控器时钟取得的第一时间戳。
8、第一时间戳可以作为ptp的同步/sync消息被发送。更具体地说，ptp可以被用于时间同步。ptp使用以下消息类型：sync、follow_up、delay_req(即，延迟请求)、以及delay_resp(即，延迟响应)。这些消息被普通时钟和边界时钟使用，并且传递被用于在网络上对时钟进行同步的时间相关信息。
9、该方法包括：在第一从设备处，基于主控器时钟的所接收的第一时间戳和在接收第一时间戳时从第一从时钟取得的第二时间戳来生成第一时间元组。
10、更具体地说，第一时间戳、即sync消息可以可选地与在follow_up消息和delay_resp消息中接收到的信息一起使用，以计算第一从时钟处的主控器时间。在计算主控器时间时、即在第一从时钟处接收delay_resp消息时，可以将所计算的主控器时间与第一从设备处的本地时间一起放入第一时间元组中。
11、该方法包括：从第一从设备向第二从设备发送从第一从时钟取得的第三时间戳、使用预定义计算方法基于第三时间戳和第一时间元组计算的第四时间戳、以及第一时间元组。
12、该方法可以包括：在第二从设备处，使用预定义计算方法基于第三时间戳和第一时间元组来计算第五时间戳；以及在第二从设备处，将第五时间戳与第四时间戳进行比较。
13、更具体地说，第一从设备可以充当第二从设备在时间同步方面的主设备，其中ptp可以被用于时间同步。类似于第一时间戳，第四时间戳、即sync消息可以可选地与在follow_up消息和delay_resp消息中接收的信息一起使用，以在第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在车辆的通信网络(100)中分配时间的方法，所述网络(100)包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在所述第二从设备(3)处，基于所述第四时间戳(8)和/或所述第五时间戳(9)将所述第二从设备(3)的本地时间同步到所述主控器(1)的本地时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第二从设备(3)处，将所述第二从设备(3)的所述本地时间同步到所述主控器(1)的所述本地时间包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，仅当在所述第二从设备(3)处所述第五时间戳(9)与所述第四时间戳(8)的比较的结果是所述第五时间戳(9)与所述第四时间戳(8)相同时，才在所述第二从设备(3)处将所述第二从设备(3)的所述本地时间同步到所述主控器(1)的所述本地时间。
8.
9.一种车辆的通信网络，所述网络包括：
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求9所述的通信网络。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在车辆的通信网络(100)中分配时间的方法，所述网络(100)包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在所述第二从设备(3)处，基于所述第四时间戳(8)和/或所述第五时间戳(9)将所述第二从设备(3)的本地时间同步到所述主控器(1)的本地时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第二从设备(3)处，将所述第二从设备(3)的所述本地时间同步到所述主控器(1)的所述本地时间包括：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·比尔拉，MS·阿卜杜勒哈米德，
申请(专利权)人：宝马汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。