[发明专利]用于降低运动实体的故障安全轨迹规划中错误否定的方法和容错计算机架构

摘要

本发明涉及一种用于改善运动实体的故障安全轨迹规划的性能的方法和容错计算机架构FCTA。该方法和FCTA使用：实施传感器融合阶段和轨迹规划阶段的命令器；和实施传感器融合阶段和安全包络生成阶段的监视器。命令器还实施信息合并阶段，其将所述命令器和所述监视器的传感器融合阶段的至少部分输出组合，以产生输出，并且其中当产生一个或者多个轨迹时，命令器的轨迹规划阶段使用信息合并阶段产生的输出，或命令器实施信息协商阶段，其中协商阶段将关于传感器数据和信息的信息提供给轨迹规划阶段；轨迹规划阶段在命令器的传感器融合阶段提供的实时图像周围增加安全裕度，并且轨迹规划阶段产生的轨迹不与实时图像交叉，也不与所述安全裕度交叉。

主权项

1.一种用于降低运动实体(MOV)的故障安全轨迹规划中错误否定的方法，所述方法采用至少三个子系统(COM、MON、DECIDE)，其中所述子系统中的第一子系统，即所谓的命令器(COM)，至少实施传感器融合阶段(SF1)和轨迹规划阶段(TRJ‑PLN)；并且其中所述子系统中的第二子系统，即所谓的监视器(MON)，至少实施传感器融合阶段(SF2)和安全包络生成阶段(ENV)；并且其中传感器(SENS1至SENS3、SENSk、SENSk1)正在监视所述运动实体(MOV)的周围；并且其中所述命令器(COM)和所述监视器(MON)的所述传感器融合阶段(SF1、SF2)接受来自所述传感器(SENS1至SENS3、SENSk、SENSk1)的监视的原始传感器数据和/或预处理传感器数据，作为输入；并且其中基于所述输入，所述命令器(COM)和所述监视器(MON)的所述传感器融合阶段(SF1、SF2)产生从所述传感器的监视而检测到的目标(OBJ1、OBJ2)的实时图像(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2、MON‑OBJ1、MON‑OBJ2)，作为输出；并且其中所述命令器(COM)的所述轨迹规划阶段(TRJ‑PLN)至少基于所述命令器(COM)的所述传感器融合阶段(SF1)的所述输出产生一个或者多个轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)；并且其中所述监视器(MON)的所述安全包络生成阶段(ENV)至少基于所述监视器(MON)的所述传感器融合阶段(SF2)的所述输出产生安全包络；并且其中当且仅当所述轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)完全位于所述监视器(MON)的所述安全包络生成阶段(ENV)产生的所述安全包络内时，所述监视器(MON)的轨迹验证阶段(TRJ‑VRFY)和/或判定子系统(DECIDE)的轨迹验证阶段(TRJ‑VRFY)才验证所述命令器(COM)产生的轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)；并且其中仅当所述监视器(MON)和/或所述判定子系统(DECIDE)已验证所述命令器(COM)产生的轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)时，运动实体(MOV)才使用所述轨迹，其中所述命令器(COM)实施信息合并阶段(MRG)，所述信息合并阶段(MRG)取所述命令器(COM)的所述传感器融合阶段(SF1)的至少部分所述输出(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2)和所述监视器(MON)的所述传感器融合阶段(SF2)的至少部分所述输出(MON‑OBJ1、MON‑OBJ2)作为信息，并且组合所述信息，以产生输出(MRG‑OBJ1、MRG‑OBJ2)，并且其中当产生一个或者多个轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)时，所述命令器(COM)的所述轨迹规划阶段(TRJ‑PLN)使用所述信息合并阶段(MRG)产生的输出(MRG‑OBJ1、MRG‑OBJ2)，其中所述信息合并阶段(MRG)利用集论超集运算将来自所述传感器融合阶段(SF1、SF2)的所述输出(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2、MON‑OBJ1、MON‑OBJ2)组合，以产生输出(MRG‑OBJ1、MRG‑OBJ2)，或者在所述传感器融合阶段(SF1、SF2)产生自由空间作为输出的情况下，所述信息合并阶段(MRG)利用集论截集运算将来自所述传感器融合阶段(SF1、SF2)的所述输出(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2、MON‑OBJ1、MON‑OBJ2)组合，或者在所述命令器(COM)实施信息协商阶段，即所谓的第一信息协商阶段(AGR1)，其中所述第一信息协商阶段(AGR1)取来自传感器(SENS1至SENS3、SENSk、SENSk1)的至少部分所述原始传感器数据和/或预处理传感器数据作为信息，并且还取指出监视器从所述传感器(SENS1至SENS3、SENSk、SENSk1)的监视中接受哪个原始传感器数据和/或预处理传感器数据的信息作为其传感器融合阶段(SF2)的输入，所述命令器(COM)和所述监视器(MON)基于哪个输入产生实时图像作为输出，其中所述第一信息协商阶段(AGR1)将来自传感器(SENS1至SENS3、SENSk、SENSk1)的至少部分原始传感器数据和/或预处理传感器数据、并且还取指出监视器(MON)将在其传感器融合阶段(SF2)使用哪个传感器数据的信息提供给轨迹规划阶段(TRJ‑PLN)，并且其中所述轨迹规划阶段(TRJ‑PLN)使用来自所述第一信息协商阶段(AGR1)的所述信息，以在所述命令器(COM)的所述传感器融合阶段(SF1)提供的所述实时图像(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2)周围增加安全裕度，并且其中所述轨迹规划阶段(TRJ‑PLN)产生轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)，所述轨迹(COM‑TRJ1、COM‑TRJ2)既不与所述命令器(COM)的所述传感器融合阶段(SF1)产生的所述实时图像(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2)交叉，又不与所述实时图像(COM‑OBJ1、COM‑OBJ2)周围的所述安全裕度交叉。