CN105270364B - 车辆驻车***故障管理 - Google Patents

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Abstract

一种***，包括自主子***，自主子***包括第一和第二制动模块。每一个模块都包括处理器和存储器，存储器存储由处理器执行的用于检测故障的指令。该***进一步包括制动子***，其设定为响应来自第二制动模块的信号而启动制动机构。自主子***进一步设定为根据是否检测到故障而选择制动模块中的一个向制动机构提供信号。

Description

车辆驻车***故障管理
相关申请交叉引用
本申请要求2014年7月11日提交的题目为“车辆驻车***故障管理”的美国临时专利申请号为62/023,435的专利申请的优先权，通过引用将它的全部内容结合于此。
背景技术
例如机动车辆这样的车辆依靠向各种车辆部件的可靠的以及故障安全的动力传输。例如，向例如驻车制动器、车辆动力传动***的齿轮接合等的一个或多个车辆驻车约束机构(vehicle parking restraint mechanism)传输动力或通信的故障会使车辆驾驶员、其他车辆乘客和/或车辆外部人员处于危险之中。可靠的驻车机构在自主车辆——即在没有驾驶员干预的情况下传统的由驾驶人员控制的一些或全部的操作由车辆的部件控制和实施——的情况下尤其重要。
发明内容
根据本发明，提供一种***，该***包含自主车辆控制子***，该自主车辆控制子***包含：
自主子***，其包括第一和第二制动模块，每一个模块都包含处理器和存储器，存储器存储由处理器执行的用于检测故障的指令；以及
制动子***，其设定为响应于来自第二制动模块的信号而启动制动机构；
其中自主子***进一步设定为根据是否检测到故障而选择制动模块中的一个向制动机构提供信号。
根据本发明的一个实施例，其中第一和第二模块中的每一个都设定为从至少一部分在自主子***外部的通信总线接收故障指示。
根据本发明的一个实施例，其中第一和第二模块中的每一个都设定为从通信总线和第二通信总线中的一个接收唤醒通知。
根据本发明的一个实施例，其中第一和第二模块中的每一个都设定为在通信总线中的一个有故障的情况下向另一个模块发送唤醒通知。
根据本发明的一个实施例，进一步包含第一和第二独立的动力源，其中第一制动模块连接到第一动力源并且设定为启动车辆内的至少一个车轮的制动器，以及第二制动模块连接到第二动力源并且设定为启动车辆内的至少一个车轮的制动器。
根据本发明的一个实施例，进一步包含驻车子***，其设定为响应于来自第一制动模块的信号而启动车辆动力传动***内的驻车约束机构。
根据本发明的一个实施例，进一步包含为驻车子***以及车辆动力传动***提供动力的第一动力源，以及为制动子***提供动力的第二动力源。
根据本发明，提供一种***，该***包含自主车辆控制子***，该自主车辆控制子***包含：
自主子***，其包括第一和第二制动模块，每一个模块都包含处理器和存储器，存储器存储由处理器执行的用于检测故障的指令；
驻车子***，其设定为响应于来自第一制动模块的信号而启动车辆动力传动***内的驻车约束机构；
制动子***，其设定为响应于来自第二制动模块的信号而启动制动机构；以及
为驻车子***和车辆动力传动***提供动力的第一动力源以及为制动子***提供动力的第二动力源；
其中自主子***进一步设定为根据是否检测到故障而使制动模块中的一个提供信号，从而启动驻车约束机构和制动机构中的一个。
根据本发明的一个实施例，其中第二动力源连接到车辆动力传动***的驻车子***以及第一动力源连接到制动子***。
根据本发明的一个实施例，其中第一和第二制动模块中的每一个都设定为从至少一部分在自主子***外部的通信总线接收故障指示。
根据本发明的一个实施例，其中第一和第二制动模块中的每一个都设定为从通信总线和第二通信总线中的一个接收唤醒通知。
根据本发明的一个实施例，其中第一和第二制动模块中的每一个都设定为在通信总线中的一个有故障的情况下向另一个制动模块发送唤醒通知。
根据本发明的一个实施例，其中第一制动模块连接到第一动力源并且设定为启动车辆内的至少一个车轮的制动器，以及第二制动模块连接到第二动力源并且设定为启动车辆内的至少一个车轮的制动器。
根据本发明，提供一种方法，包含：
通过车辆子***内的模块进行监测从而检测故障；以及
一旦检测到故障，执行发送关于故障的通信和车辆子***与模块之间的相互转移操作中的至少一个。
根据本发明的一个实施例，进一步包含基于故障来确定驻车情况是否适合车辆。
根据本发明的一个实施例，其中确定驻车情况是否适合车辆包括，确定驻车情况的相关坡度以及车辆的货物重量中的至少一个。
根据本发明的一个实施例，进一步包含如果检测到故障并且如果驻车情况合适，则接收来自制动模块的信号。
根据本发明的一个实施例，进一步包含启动车辆动力传动***的驻车约束机构。
根据本发明的一个实施例，其中响应于从制动模块接收信号而启动驻车约束机构。
附图说明
图1是车辆驻车约束故障管理***的示例的框图；
图2是车辆驻车故障管理***的另一示例的框图；
图3是车辆驻车故障管理***的又一示例的框图；
图4是车辆驻车故障管理***的又一示例的框图；
图5示出了响应关于车辆内负责一个或多个驻车约束机构的一个或多个部件的故障的状况的程序的示例。
具体实施方式
遗憾的是，目前的机构缺乏检测和/或处理与车辆驻车约束机构相关的动力和/或通信故障。能够处理这样的动力和/或通信故障的示例***包括自主子***，该***包括第一和第二制动模块，每一个模块包含处理器和存储器，储存器存储由处理器执行用于检测故障的指令。该***进一步包括设定为响应于来自第一制动模块的信号而启动车辆动力传动***内的驻车约束机构的驻车子***、设定为响应于来自第二制动模块的信号而启动制动机构的制动子***、为驻车子***以及车辆动力传动***提供动力的第一动力源以及为制动子***提供动力的第二动力源。自主子***进一步设定为根据是否检测到故障而使制动模块中的一个提供信号从而启动驻车约束机构和制动机构中的一个。
所示元件可以采用许多不同的形式并且包括多种和/或可替代的部件和设施。所示的示例部件并非限制的意思。实际上，可以利用另外的或可选的部件和/或实施方式。
图1是示例性车辆驻车约束故障管理***100a的框图。如此处所使用的，词语“驻车约束”指的是用于将停放的车辆约束或保持在其位置的机构，例如制动器、车辆动力传动***内的一个或多个齿轮的接合等。车辆101包括自主子***105，该自主子***105包含执行各种操作的软件和硬件的组合，例如接收和处理传感器数据、接收和处理来自各种车辆101的部件的数据以及为车辆101的各种部件提供信息和指令以支持各种自主动作，即，在没有操作人员干预或控制的情况下执行的车辆101的操作。相应地，自主子***105总体上包括例如制动模块106、107这样的一个或多个模块，该模块包括处理器和储存器，存储器包括计算机可读介质的一种或多种形式并且存储由处理器执行的用于实施包括这里所公开的各种操作的指令。
子***105连接到第一和第二动力源125、126以及第一和第二通信总线130、131，通过举例而并非限制的方式，该通信总线可以配置用于控制器局域网(CAN)总线等的通信和/或利用其他通信机构和/或协议。通过总线130、131和/或其他有线的和/或无线的机构，自主子***105，例如其中的模块106和/或107，可以向车辆101的各种装置或子***传递消息，和/或接收来自例如控制器、驱动器、传感器等的各种装置的消息。
子***105通过总线130、131与各种车辆部件通信，包括分别在总线130、131之一与动力传动子***110和制动子***115通信的模块106和107。与自主子***105类似，每一个子***110、115包含软件和硬件的组合，即，处理器和存储器，该存储器存储由处理器执行的用于实施包括这里所述的这些以及其他操作的各种操作的指令。例如，动力传动子***110总体上设定为执行控制车辆101的动力传动***的操作，制动子***115可以设定为执行控制一个或多个车辆101的制动器——例如驻车制动器等——的操作。
如上所述，子***105包括第一和第二制动模块106、107。有时被称作故障保护装置的制动模块106、107中的每一个都是软件和硬件的组合，其能够独立于子***105以及彼此而操作。模块106、107中每一个都设定为检测子***105的故障或失灵以及内部故障或失灵。例如，如图1所示，模块106、107中每一个都连接到通信总线130、131中的一个，模块106连接到第一通信总线130，并且模块107连接到第二通信总线131。
动力传动子***110包括或通信地耦接到驻车子***109，该子***109包括处理器和存储器，从而按照关于此处所述的其他子***的方式设定程序。驻车子***109总体上设定为例如从图1中所示的模块106和/或从下面关于其他附图所述的一个或多个其他来源接收输入从而启动驻车机构。(在本发明的内容中，术语“启动”可包括释放，即，元件可以被启动的公开意思是该元件可以被启动或停止启动，例如释放)。例如，驻车约束机构可以响应例如来自模块106的输入而由子***109电力地驱动，驻车约束机构可以包括驻车止动爪、车辆101的动力传动***内的一个或多个齿轮的接合或在车辆驻车时用于约束车辆动力传动***以及由此约束车辆移动的其他已知的机构。
进一步在图1的示例中，模块107通过第二通信总线131与制动子***115通信。通常，制动子***115包括和/或可通信地耦接到用于启动车辆101的制动器的一个或多个电子驱动器。如下面关于其他附图所说明的，制动子***115可以从例如模块107和/或其他来源接收输入，从而启动车辆101的一个或多个制动器。例如，在当前所述的示例中，制动子***115可以从模块107接收输入，由此制动子***115驱动车辆101的四个车轮中的两个的制动器。
图1所示的示例的一个特征是，第一动力源125为包括动力传动子***110的第一子***102a提供动力，而第二动力源126为包括制动子***115的第二子***103a提供动力。相应地，在包括模块106、第一通信总线130和/或动力源125的第一子***102a中的任何故障意思是无法使用依靠驻车子***109的驻车约束机构，即在这个示例中是车辆101的动力传动***内的机构。相应地，当检测到这样的故障时，自主子***105选择包括模块107和制动子***115并利用第二通信总线131以及第二动力源126的第二子***103a来调用驻车约束机构，例如上述的在两个或多个车轮上的制动器。相比之下，在模块107、第二通信总线131和/或第二动力源126中的任何一个存在故障的情况下，自主子***105设定为选择利用第一通信总线130以及第一动力源125的模块106和动力传动子***110来调用驻车约束机构，例如驻车止动爪、齿轮接合等。
图2是车辆驻车约束故障管理***100b的另一示例的框图。在这个示例中，自主子***105包括除第一制动模块107之外的第二制动模块108。模块107、108总体上包括相似的硬件以及程序，除此之外，不同于第一制动模块107通过第二通信总线131可通信地耦接到制动子***115，第二制动模块108通过第一通信总线130可通信地连接到第二制动子***116。在这个示例中，制动子***115由第二动力源126提供动力，而制动子***116由第一动力源125提供动力。
进一步如图2所示的示例，制动子***115、116中的每一个都包括或可通信地耦接到各自的电子驱动器，该驱动器启动至少一个车辆101的车轮的制动器。相应地，在包括动力源125、制动子***116、通信总线130和/或制动模块108中的任何一个的第一子***102b中检测到故障的情况下，自主子***105可以利用由第二动力源126提供动力的包括制动模块107、第二通信总线131以及制动子***115的第二子***103b的元件。相比之下，在第二子***103b存在故障的情况中，可以利用第一子***102b的元件。
图3是车辆驻车约束故障管理***100c的又一示例的框图。在图3的示例中，两个制动模块107、108分别通过通信总线131、130可通信地连接到制动子***117。以上述类似的方式，在这个示例中的制动子***117包括一个或多个电子驱动器，该电子驱动器用于启动车辆101的动力传动***内的驻车约束机构，例如驻车止动爪或一个或多个齿轮的接合。
模块107、108进一步通过至少一个仲裁总线(arbitration bus)135连接。为了本发明的目的，“仲裁总线”或“仲裁”定义为在车辆101的子***内的两个模块之间的通信连接或链路，以及在至少一个装置和/或在总线135本身的微处理器中的设定程序，其用于实施确定检测到故障或失灵时所采取的行动的逻辑。在图3所示的示例中，仲裁135包括用于确定利用两个子***107、108中的哪一个向制动子***117提供指令的设定程序。
仲裁总线135可以通过多种方式检测模块107、108中的一个的内部或与之相关的故障。例如，仲裁135可以通过多种方式检测总线130、131中的一个内或与之相关的故障。例如，在一种情况下，总线130可以是主通信总线，总线131是备用的或次通信总线。在这种情况下，模块108可以接收故障代码等。例如，模块108随后可以通过仲裁总线135向其配对装置107表明总线130存在故障，因此自主子***105可以停用被指示为故障的主总线130并且转换到另一总线131。
而且，模块107、108可以配置用于内部故障检测，例如在模块107或108内的独立微处理器可以用于计算和比较结果，从而确定故障的存在。可选地或另外地，模块107、108可以例如通过总线130、131中的一个从外部接收故障状况。在任何情况下，一旦检测或确定了故障，例如主模块108可以通过仲裁总线135与次要模块107通信，从而表明故障，在这种情况下，次要模块107可以承担先前由主模块108处理的操作。而且，次要模块107可以向自主子***105发送表明故障状况的消息和/或子***110通过总线130的通信应该被忽略以及应该利用来自次要总线131的通信的消息。
在图3的示例中，在任何情况下，可以为模块107、108中的每一个独立地提供所谓的“唤醒”(wake-up)源，例如第一模块108可以具有如已知的CAN总线130的唤醒源，以及第二子***107可以具有如已知的第二CAN总线131的唤醒源。而且，模块107、108中的每一个都可以设定为通过仲裁总线135向另一个提供唤醒通知。在总线130向模块108提供唤醒通知有故障的情况下，模块107可以通过仲裁总线135提供唤醒通知。同样，在总线131向模块107提供唤醒通知有故障的情况下，模块108可以通过仲裁总线135提供唤醒通知。
图4是车辆驻车约束故障管理***100d的又一示例的框图。图4的***100d与图1的***100a类似，但是进一步包括了第一驾驶员输入装置150，该第一驾驶员输入装置150由第一动力源125提供动力并且通过第一通信总线130可通信地耦接到驻车机构109。***100d进一步包括由第二动力源126提供动力的第二驾驶员输入装置151，并且通过第二通信总线131可通信地耦接到驻车机构109。驾驶员输入装置150、151可以是各种机构，例如设置在车辆101内的开关、图形用户界面(GUI)上的菜单项等。车辆101的乘客可以利用驾驶员输入装置150、151中的每一个表明应该启动驻车约束机构。相应地，可以从装置150、151提供输入给驻车机构109，驻车机构109进而可以向驱动器等提供信号从而接合车辆101动力传动***内的驻车约束机构，例如驻车止动爪、一个或多个齿轮的接合等。
而且，类似于图3的***100c中的模块108、107的配置，模块106、107可以通过通信总线130、131分别可通信地耦接到制动子***115。在动力传动子***110由第一动力源125提供动力的情况下，在这个示例中，制动子***115由第二动力源126提供动力。
在***100d的一种实施方式中，驻车子***109可以检测第一驾驶员输入装置150内的故障，例如动力源125、通信总线130或输入装置150的故障。一旦检测到这样的故障，驻车子***109可以提供信号从而启动第二输入装置151，之后第二输入装置151可用于提供输入从而通过驻车子***109启动驻车约束。
进一步可选地或另外地，在一个或两个输入装置150、151内的故障可以利用子***106、107中的一个检测或通信给子***106、107中的一个。一旦检测到这样的故障，子***106、107中的一个或两个都通过总线130、131向制动子***115提供指令，从而启动与车辆101的一个或多个车轮相关的一个或多个制动机构。
图5示出了程序500的示例，该程序用于响应车辆101内的一个或多个部件相关的故障状况，该一个或多个部件负责一个或多个驻车约束机构。程序500在框505中开始，在该框中自主子***105例如通过如上所述的模块106、107、108和/或驻车子***109进行监测从而确定是否检测到故障。
在框505之后的框510中，如果检测到故障，那么程序500进入到框515。否则，程序500进入到框520。
在框515中，例如利用上述方式解决检测到的故障。而且，上述各种实施例的可能的特征是自主子***105在存在故障的情况下可以确定车辆101的驻车能力。例如，如果可以为车辆101少于全部的车轮——例如具有四个车轮的车辆101的三个、两个或者甚至是一个车轮——提供车辆101的制动，那么会存在不适合车辆101的驻车情况。例如，仅一个或者甚至两个车轮承受制动的车辆101不应该停在陡坡上。相应地，自主模块105可以设定为在可用制动时——即，在可用的制动器或驻车机构可以约束车辆的情况下——适当地使车辆101驻车。例如，在仅有一个车轮可以制动的情况下，只有基本上平坦的驻车位置被视为是合适的。同样，如果车辆装载了大量货物，即使多于一个车轮可以制动，但只有基本上平坦的驻车位置是可接受的。
在框510、515任一个之后的框520中，确定程序500是否应该继续。例如，当车辆101熄火时，程序500结束。在任何情况下，如果程序500继续，那么控制返回到框505。否则，程序500结束。
程序500可以在自主子***105、驻车子***109等和/或这样的子***和/或车辆101内模块的一些组合内执行。而且，除附图中所示的那些以及此处所说明的，子***105、110、115等可以包括其他模块、动力连接以及通信连接。例如，动力传动子***110尤其地保证进一步的冗余和/或提供可选的或另外的故障转移选择，例如在动力传动子***110有故障的情况下的“滑行”(coast-down)模式。而且，自主子***105可以包括除此处所示的那些以外的另外的模块、动力连接以及通信连接。
图1-4所示的结构的示例可以提供以各种实施例。应该理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下这些结构可以变化。例如，各种制动模块106、107、108显示为包括在自主子***105内。但是，自主子***105可以不是车辆101内物理独立的子***和/或模块106、107、108可以是物理地位于此处所述的其他元件——例如制动子***115——内或附近。
例如这里所说明的那些计算装置总体上每一个都包括由一个或多个例如上述说明的计算装置所执行的并且用于实施上述程序的框或步骤的指令。例如上述程序框可以具体化为计算机可执行指令。
计算机可执行指令可以由计算机程序编译或解释，该计算机程序采用多种编程语言和/或技术创建，这些编程语言和/或技术包括但并不限于单独地或组合的JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。通常，处理器(例如微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此实施一个或多个程序，包括这里所描述的一个或多个程序。这样的指令或其他数据可以采用各种计算机可读介质存储和传送。计算装置内的文件总体上是存储在例如存储介质、随机存取存储器等计算机可读介质上的数据的集合。
计算机可读介质包括参与提供数据(例如指令)的任何介质，该数据可以由计算机读取。这样的介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质等。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘或其他永久性存储器。易失性介质可以包括典型地构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常规形式包括，如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM(只读光盘存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或内存盒，或者任何其他计算机可读取的介质。
在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。而且，这些元件中的一些或全部都可以改变。关于这里所述的介质、程序、***、方法等，应理解的是虽然这样的程序等的步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的程序可以采用以这里描述的顺序之外的顺序完成的描述的步骤来进行实施。进一步应该理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略这里所述的某些步骤。换言之，这里的程序的描述提供用于说明某些实施例的目的，并且不应该解释为限制要求保护的发明。
相应地，应理解的是上面的描述的目的是说明而不是限制。通过阅读上面的描述，除了提供的示例外的许多实施例和应用对本领域技术人员而言都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求以及所述权利要求所享有的全部等效范围而确定，而不是参照上面的说明而确定。可以预期的是这里所讨论的领域将出现进一步的发展，并且旨在将所公开的***和方法结合到这样的未来的实施例中。总之，应理解的是本发明能够进行修正和变化并且仅由下述权利要求来限定。
在权利要求中所使用的所有术语旨在给予其本领域的技术人员理解的最常用的意思，除非在这里做出了明确相反的指示。特别是单数冠词——如“一”、“该”、“所述”等——的使用应该理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求陈述了明确相反的限制。

Claims (9)

1.一种车辆驻车故障管理***，所述***包含自主车辆控制子***，所述自主车辆控制子***包含：
自主子***，其包括第一和第二制动模块，第一制动模块和第二制动模块中的每一个都包含处理器和存储器，第一制动模块和第二制动模块的所述存储器中的每一个分别存储由第一制动模块或第二制动模块的所述处理器执行的用于检测故障的指令；以及
制动子***，其设定为响应于来自所述第二制动模块的信号而启动制动机构；
其中第一制动模块经由第一通信总线可通信地连接到制动子***，第二制动模块经由第二通信总线可通信地连接到制动子***，第一制动模块和第二制动模块被编程为独立地操作制动子***，所述自主子***进一步设定为根据是否检测到故障而选择所述制动模块中的一个向所述制动机构提供信号，
其中所述第一和第二制动模块中的每一个都设定为在所述第一通信总线和所述第二通信总线中的一个有故障的情况下向另一个所述模块发送唤醒通知。
2.根据权利要求1所述的***，其中所述第一和第二模块中的每一个都设定为从至少一部分在所述自主子***外部的通信总线接收所述故障的指示，所述自主子***在存在故障的情况下能够确定车辆的驻车能力，并且在制动可用时使车辆基于坡度以及车辆的货物重量中的至少一个确定驻车情况是否合适。
3.根据权利要求2所述的***，其中所述第一和第二模块中的每一个都设定为从所述第一通信总线和第二通信总线中的一个接收唤醒通知。
4.根据权利要求2所述的***，所述自主子***进一步包括仲裁总线，所述仲裁总线包括用于实施确定检测到故障或失灵时所采取的行动的逻辑。
5.根据权利要求1所述的***，进一步包含第一和第二独立的动力源，其中所述第一制动模块连接到所述第一动力源并且设定为启动所述车辆内的至少一个车轮的制动器，以及所述第二制动模块连接到所述第二动力源并且设定为启动所述车辆内的至少一个车轮的制动器。
6.一种车辆驻车故障管理***，该***包含自主车辆控制子***，所述自主车辆控制子***包含：
自主子***，其包括第一和第二制动模块，第一制动模块和第二制动模块中的每一个都包含处理器和存储器，第一制动模块和第二制动模块的所述存储器中的每一个分别存储由第一制动模块或第二制动模块的所述处理器执行的用于检测故障的指令；
驻车子***，其设定为响应于来自所述第一制动模块的信号而启动车辆动力传动***内的驻车约束机构，所述驻车约束机构包括驻车止动爪或一个或多个齿轮的接合；
制动子***，其设定为响应于来自所述第二制动模块的信号而启动车轮制动机构；以及
为所述驻车子***和所述车辆动力传动***提供动力的第一动力源以及为所述制动子***提供动力的第二动力源；
其中第一制动模块经由第一通信总线可通信地连接到驻车子***，第二制动模块经由第二通信总线可通信地连接到车轮制动子***，第一制动模块和第二制动模块被编程为独立地操作驻车子***和车轮制动子***，所述自主子***进一步设定为根据是否检测到故障而使所述制动模块中的一个提供信号，从而启动所述驻车约束机构和所述制动机构中的一个，
其中所述第一和第二制动模块中的每一个都设定为在所述第一通信总线和所述第二通信总线中的一个有故障的情况下向另一个所述制动模块发送唤醒通知。
7.根据权利要求6所述的***，其中所述第二动力源连接到所述车辆动力传动***的所述驻车子***以及所述第一动力源连接到所述制动子***。
8.根据权利要求6所述的***，其中所述第一和第二制动模块中的每一个都设定为从至少一部分在所述自主子***外部的通信总线接收故障指示。
9.根据权利要求8所述的***，其中所述第一和第二制动模块中的每一个都设定为从所述第一通信总线和第二通信总线中的一个接收唤醒通知。
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