包括容器化编排和资源管理的车辆控制模块的制作方法
本公开涉及车辆控制系统，包括用于混合关键性系统的容器化编排和资源管理。
背景技术：
1、车辆控制模块可以实现包括安全关键应用和非安全关键应用的系统。期望非安全关键应用的操作不干扰安全关键应用的执行。一些车辆控制模块可以通过将安全关键应用和非安全关键应用分离到不同的操作系统，或者通过分析和验证整个系统(这会创建非常复杂的系统)来避免干扰。这些方法可能需要很长的集成和验证周期，这将导致非常长的软件交付时间段和系统资源的非最佳使用。另外，这些方法中过程故障的恢复非常复杂。
技术实现思路
1、一种车辆控制方法包括定义多个工作负载的集合，每个工作负载包括：工作负载描述符和被配置为执行至少一个车辆控制过程的至少一个容器化镜像，所述工作负载描述符定义该工作负载的安全级别；该工作负载的恢复机制；由该工作负载的至少一个容器化镜像使用的一个或多个车辆系统资源；以及用于执行该工作负载的容器化镜像的车辆系统位置。该方法包括根据所述工作负载描述符将车辆系统资源分配给每个工作负载，其中所述车辆系统资源包括中央处理器利用率、图形处理器利用率、存储器大小、人工智能加速器或视频编解码器中的至少一个，执行多个工作负载的容器化镜像的车辆控制过程，并且响应于车辆系统资源冲突向具有关键安全级别的工作负载分配较高优先级的资源访问，以及向具有非关键安全级别的工作负载分配较低优先级的资源访问。
2、在其他特征中，该方法包括将所述车辆系统资源中的第一个分配给多个工作负载中的第一个，以及将所述车辆系统资源中的第二个分配给多个工作负载中的第二个，其中多个工作负载中的第二个被禁止访问所述车辆系统资源中的第一个。
3、在其他特征中，该方法包括监视每个工作负载的资源使用，将所监视的每个工作负载的资源使用和与该工作负载相关联的阈值资源使用值进行比较，以及响应于所监视的多个工作负载之一的资源使用超过与该工作负载相关联的阈值资源使用值，限制该工作负载访问所述车辆系统资源中的至少一个。
4、在其他特征中，监视每个工作负载的资源使用由协调器模块或由所述协调器模块使用的单独的监视器模块来执行，并且所述协调器模块被配置为加载多个工作负载中的每个工作负载的工作负载描述符以确定与每个工作负载相关联的阈值资源使用值。
5、在其他特征中，该方法包括禁止多个工作负载对车辆系统资源的访问，从多个工作负载之一接收访问所述车辆系统资源的请求，将所述多个工作负载之一与资源许可列表进行比较，响应于所述资源许可列表中允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源的指示允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源，以及响应于所述资源许可列表中不允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源的指示拒绝所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源。
6、在其他特征中，每个容器化镜像被配置为作为文件、二进制格式或存储器缓冲器中的至少一个来执行。
7、在其他特征中，每个容器化镜像包括配置文件，该配置文件被配置为指定加载和卸载与该容器化镜像相关联的每个过程部件的顺序。
8、在其他特征中，该方法包括监视每个工作负载的操作是否存在错误条件，并且响应于检测到多个工作负载之一的错误条件确定多个工作负载中具有错误条件的一个工作负载的安全级别，响应于所述安全级别是非关键安全级别，自动关闭多个工作负载中具有错误条件的一个工作负载的一个或多个车辆控制过程，以及响应于所述安全级别是关键安全级别，请求受管理地关闭多个工作负载中具有错误条件的一个工作负载的一个或多个车辆控制过程。
9、在其他特征中，该方法包括响应于所述安全级别是非关键安全级别，自动重启多个工作负载中具有错误条件的一个工作负载的一个或多个车辆控制过程，并且响应于所述安全级别是关键安全级别，请求受管理地重启多个工作负载中具有错误条件的一个工作负载的一个或多个车辆控制过程。
10、在其他特征中，该方法包括由协调器模块接收所述多个工作负载的集合，并且对于所述多个工作负载的集合中的每个容器化镜像，当与该容器化镜像相关联的工作负载描述符指定该容器化镜像的加载位置时在定义的位置处加载该容器化镜像，以及当与该容器化镜像关联的工作负载描述符没有指定该容器化镜像的加载位置时，识别车辆系统资源可用的系统资源位置，并在所述系统资源位置处加载该容器化镜像。
11、在其他特征中，多个工作负载之一是自主驾驶工作负载，并且与所述自主驾驶工作负载的容器化镜像相关联的每个车辆控制过程被配置为控制车辆的至少一个自主驾驶特征。
12、在其他特征中，多个工作负载中的至少一个具有关键安全级别并且包括车辆制动控制过程，并且多个工作负载中的至少一个具有非关键安全级别并且包括信息娱乐系统控制过程或供暖、空调和通风(hvac)系统控制过程中的至少一个。
13、在其他特征中，多个工作负载中的至少一个包括被配置为在不同操作系统上执行的两个容器化镜像。
14、在其他特征中，管理程序(hypervisor)模块被配置为经由同一个片上系统实现来控制不同操作系统的操作。
15、一种车辆控制系统包括被配置为驱动车辆的车轮的电机，被配置为禁止车辆的车轮旋转的制动模块，以及被配置为定义多个工作负载的集合的车辆控制模块，每个工作负载包括：工作负载描述符和被配置为执行车辆控制过程的至少一个容器化镜像，所述工作负载描述符定义该工作负载的安全级别；该工作负载的恢复机制；由该工作负载的至少一个容器化镜像使用的一个或多个车辆系统资源；以及用于执行该工作负载的容器化镜像的车辆控制过程的车辆系统位置。所述车辆控制模块被配置为根据所述工作负载描述符将车辆系统资源分配给每个工作负载，其中所述车辆系统资源包括中央处理器利用率、图形处理器利用率、存储器大小、人工智能加速器或视频编解码器中的至少一个，执行多个工作负载的容器化镜像的车辆控制过程，并且响应于车辆系统资源冲突向具有关键安全级别的工作负载分配较高优先级的资源访问，以及向具有非关键安全级别的工作负载分配较低优先级的资源访问。
16、在其他特征中，所述车辆控制模块被配置为将所述车辆系统资源中的第一个分配给所述多个工作负载中的第一个，并且将所述车辆系统资源中的第二个分配给所述多个工作负载中的第二个，其中所述多个工作负载中的第二个被禁止访问所述车辆系统资源中的第一个。
17、在其他特征中，所述车辆控制模块被配置为监视每个工作负载的资源使用，将所监视的每个工作负载的资源使用和与该工作负载相关联的阈值资源使用值进行比较，并且响应于所监视的多个工作负载之一的资源使用超过与该工作负载相关联的阈值资源使用值而限制该工作负载访问所述车辆系统资源中的至少一个。
18、在其他特征中，该系统包括协调器模块，所述协调器模块被配置为监视每个工作负载的使用，以及加载多个工作负载中的每个工作负载的工作负载描述符以确定与每个工作负载相关联的阈值资源使用值。
19、在其他特征中，所述车辆控制模块被配置为禁止多个工作负载对车辆系统资源中的至少一个的访问，从多个工作负载之一接收访问车辆系统资源的请求，将所述多个工作负载之一与资源许可列表进行比较，响应于资源许可列表中允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源的指示允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源，以及响应于所述资源许可列表中不允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源的指示拒绝所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源。
20、在其他特征中，所述车辆控制模块被配置为禁止多个工作负载对所述车辆系统资源中的至少一个的访问，从多个工作负载之一接收访问所述车辆系统资源中的至少一个的请求，将所述多个工作负载之一与资源许可列表进行比较，响应于所述资源许可列表中允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源中的至少一个的指示，允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源中的至少一个，以及响应于所述资源许可列表中不允许所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源中的至少一个的指示，拒绝所述多个工作负载之一利用所述车辆系统资源中的至少一个。
21、在其他特征中，每个容器化镜像被配置为作为文件、二进制格式或存储器缓冲器中的至少一个来执行。
22、根据具体实施方式、权利要求书和附图，本公开的其他应用领域将变得显而易见。具体实施方式和具体示例仅用于说明的目的，并不意欲限制本公开的范围。
技术特征：
1.一种车辆控制方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中每个容器化镜像被配置为作为文件、二进制格式或存储器缓冲器中的至少一个来执行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中每个容器化镜像包括配置文件，所述配置文件被配置为指定加载和卸载与该容器化镜像相关联的每个过程部件的顺序。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
10.一种车辆控制系统，包括：
技术总结
一种车辆控制方法，包括定义多个工作负载的集合，每个工作负载包括：工作负载描述符和被配置为执行至少一个车辆控制过程的至少一个容器化镜像，工作负载描述符定义该工作负载的安全级别；该工作负载的至少一个容器化镜像使用的一个或多个车辆系统资源；以及用于执行容器化镜像的车辆系统位置。该方法包括：根据工作负载描述符将车辆系统资源分配给每个工作负载，其中车辆系统资源包括中央处理器利用率、图形处理器利用率、存储器大小、人工智能加速器或视频编解码器中的至少一个；执行多个工作负载的容器化镜像的车辆控制过程；以及响应于车辆系统资源冲突，向具有关键安全级别的工作负载分配更高优先级的资源访问。
技术研发人员：T·佩雷兹,O·罗森伯格,B·楚克曼,M·安塞尔
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23