[发明专利]用于提供冗余处理器的处理单元及不间断数据通信的方法

说明书

本公开涉及冗余微控制器系统故障期间的不间断数据可用性，提供了一种用于提供冗余处理器的处理单元和处理系统的不间断数据通信的方法。处理单元包括：源处理器，经由第一通信线路与系统通信总线耦接；备份处理器，经由第二通信线路与系统通信总线耦接；以及微处理器间通信通道，用于在源处理器与备份处理器之间的通信。备份处理器通过监控第一通信电路以监控源处理器发送的通信消息来监控源处理器的故障。备份处理器响应于在预定持续时间在第一通信线路上不存在通信消息来确定源处理器的故障。备份处理器响应于该故障接管对处理单元通信的控制。采用本公开的方案，能够提供对通信故障的稳健有效的一致检测。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2016年7月28日提交的序列号为62/367,791的美国临时专利申请的优先权，其通过引用的方式整体并入此处。

技术领域

本申请大致涉及处理器架构，尤其有助于在基于冗余微控制器单元(MCU)的系统故障期间的不间断数据可用性。

背景技术

日益提高的车辆安全要求推动了系统冗余以实现更高的安全等级。冗余通常通过控制系统的扩散来实现以达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统在车辆操作中引入了多种复杂性，包括使用诸如控制器局域网(CAN)总线(诸如公共CAN总线)等网络总线的车内通信。

通常，2个MCU在公共CAN总线上连接，公共CAN总线具有用于传送每个MCU传送数据的多个架构。在一个或多个示例中，两个MCU都连接到两个不同的CAN总线，并且始终在两条总线上发送相同的信息。在这种情况下，如果MCU中的一个失效也不会出现问题，因为CAN信息在另一个CAN总线上冗余可用。但是在这种情况下，由于CAN消息的冗余，总线带宽没有得到最佳利用。因此，在另一种方法中，在两个MCU之间，一个MCU用作另一个MCU的备份。备份MCU在另一个MCU发生故障的情况下发送CAN消息。因此，需要一种合适的方法来识别MCU故障和/或MCU-CAN接口故障，并立即激活备份MCU来控制CAN总线。这里提出的技术问题包括CAN故障的稳健检测、CAN的平滑快速切换、CAN总线控制平滑返回给原始MCU。另外，要确保两个MCU不一起通信。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，提供了使车辆中的微控制器单元(MCU)系统提供对通信故障的稳健有效的一致检测的技术方案。这些技术方案进一步响应于源MCU的故障状况促进备份MCU平滑地迅速接管对通信的控制。这些技术方案进一步促进在故障恢复时将对通信的控制顺利返回给源MCU。

根据一个或多个实施例，一种用于提供冗余处理器的处理单元，该处理单元包括源处理器，经由第一通信线路与系统通信总线耦接；备份处理器，经由第二通信线路与系统通信总线耦接；以及微处理器间通信通道，用于在源处理器与备份处理器之间的通信。备份处理器通过监控第一通信线路以监控源处理器发送的通信消息来监控源处理器的故障。备份处理器响应于在预定持续时间在第一通信线路上不存在通信消息来确定源处理器的故障。备份处理器响应于源处理器的故障通过在微处理器间通信通道上发送状态更新来接管对处理单元的通信的控制。

根据一个或多个实施例，一种来自处理系统的不间断数据通信的方法，该方法包括：通过监控与第一处理器相关联的第一通信线路以监控所述第一处理器传输的通信消息来由第二处理器监控所述第一处理器的故障。该方法还包括：响应于在预定持续时间在所述第一通信线路上不存在所述通信消息来由所述第二处理器确定所述第一处理器的故障。该方法还包括：响应于所述第一处理器的故障，通过在所述第一处理器与所述第二处理器之间的微处理器间通信通道上发送状态更新来由所述第二处理器接管对所述处理系统的通信的控制。