CN104144825B - 机动车辆中的功能的控制 - Google Patents

Abstract

一种用于控制机动车辆中的功能的系统，包括彼此通讯连接的至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n‑1)，PUn)和主单元(MU)。至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n‑1)，PUn)配置有至少一个操作装置(C11，……，Cn2)，其配置成由操作员以下令执行车辆的期望功能为目的来操纵。至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n‑1)，PUn)配置成产生指示出至少一个操作装置(C11，……，Cn2)的设定(p11，……，pn2)和至少一个外围单元的识别码(ID1，ID2，…，ID(n‑1)，IDn)的相应信号(S)。主单元(MU)配置成接收来自至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n‑1)，PUn)的信号(S)并且以所述信号作为基础来产生针对使得期望的功能得以实现的至少一个命令(cmd1，cmd2，……，cmd(n‑1)，cmdn)。

Description

机动车辆中的功能的控制

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆中的功能的控制。本发明具体地涉及一种用于控制机动车辆中的功能的系统和一种用于控制机动车辆中的功能的方法。

背景技术

在现代车辆中，大量功能和控制系统经由电子开关和旋钮来操作。铺设通向操作装置的线路通常通过通讯总线来协助，所述通讯总线不仅用于监控操作装置的设定，而且用于将来自传感器和类似装置的信号传输到各种各样的监控系统。通讯总线还有利地用于更改控制装置和致动器的设定以及对控制装置和致动器进行调节，用以实现如由操作员经由操作装置的设定来指示出的功能。

US 2011/0119556描述了一种用于位置相关的互连控制单元、ECU(电子控制单元)的自检测且自配置的系统。每个控制单元在此与识别和配置代码相关，以使得特定于每个控制单元的连接节点能够通过在控制单元被安装时读取识别代码来以电子方式确定。任何硬件和/或软件兼容性问题可以借助于自配置软件来检测并且解决。所谓的通用控制单元被使用。这意味着在不同控制单元的内容之间存在大量的软件重叠，结果是随后装配的任何替代控制单元可以从网络中的其它控制单元接收其所需软件的至少一部分。控制单元的功能通过其在网络中的位置(节点位置)来确定，这在随后期望扩展或以某些其它方式改造网络节点构造的情况下会导致显著的混乱。

US 6,865,460描述了一种用于给CAN(控制器区域网络)类型的网络中的节点自动分配地址的方法。所述方法确保网络在地址分配方面不会有冲突并且避免在安装之前进行编程的需求。然而，在安装之后，节点的相应功能必须以常规方式分配。

US 2009/0132118提出一种解决方案，由此共享控制单元被使用以控制车辆中的多个受控项目，其目的在于降低每个单独的控制单元中的处理器需求。共享控制单元其中包括所谓的即插即用管理单元，所述即插即用管理单元处理车辆的控制系统的配置。因此，所述配置可以是相对简单的，但是在安装控制单元时对编程的需求未被消除。

以上解决方案在多个方面具有优点。具体地，使用通讯总线的方式在材料效率和灵活性方面具有优点。然而，这种类型的解决方案的缺点在于，操作装置必须在装配于车辆中时进行配置。特定功能例如必须针对每个控制方式分配到每个位置。车辆的地址空间也必须进行配置。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种克服以上问题的解决方案并且因此使得在制造时以及在随后的补充和修理/维护的场合中易于将操作装置装配在车辆中。

本发明的一个方面通过在背景技术中描述的系统来实现所述目的，所述系统包括至少一个外围单元和主单元。至少一个外围单元包括至少一个操作装置，其配置成由操作员以下令执行车辆的期望功能为目的来操纵。每个外围单元配置成产生指示出至少一个操作装置的设定和一个外围单元的识别码的相应信号，所述识别码在车辆内是固定且独一无二的。主单元与每个外围单元通讯连接并且配置成接收来自外围单元的信号并且以所述信号作为基础来产生针对使得操作员期望的功能得以实现的至少一个命令。

所述系统的优点在于，外围单元在完全无需进行配置的情况下发出代表所述外围单元的相应操作装置的设定的信号。向操作装置提供来自识别码空间中的识别码也并不复杂，所述识别码空间是足够广阔的，使得识别码在特定车辆内不太可能重叠。即使发生所述重叠，也易于将所涉及的操作装置中的一个替换为与不同识别码关联的替代操作装置。

在本发明的所述方面的一个实施方式中，来自至少一个外围单元的信号还指示出至少一个外围单元中的每个操作装置的识别码，因此还确保对特定外围单元内的单独操作装置的有效选择。

在本发明的所述方面的另一个实施方式中，主单元经由第一通讯总线通讯连接到至少一个外围单元，所述第一通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能，实现与现有技术中的有效线路铺设的方面相同的优点。

在本发明的所述方面的又一个实施方式中，第一通讯总线是可扩展的，使得第二外围单元可以连接到第一外围单元，所述第一外围单元经由第一通讯总线连接到主单元，结果是在连接已形成之后，第二外围单元与第一外围单元共享第一通讯总线。这意味着扩展现有架构可以是非常简单的且在操作方面是安全的。

在本发明的所述方面的又一个实施方式中，主单元连接到第二通讯总线，所述第二通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能，以便将至少一个命令传递到至少一个车载电子控制单元，用以实现期望的功能。因此，这样做的优点在于，与车载控制装置和致动器的通讯也可以是非常有效的。

根据本发明的所述方面的又一个实施方式，由至少一个操作装置指示出的相应设定代表通用状态指示。此外，主单元能够配置成将来自外围单元的给定操作装置的通用状态指示解释为取决于主单元如何进行编程来实现的特定功能。因此，所述解决方案变得非常灵活，并且能够在任何时间容易地适用。还简单的是在需要的情况下替换操作装置。此外，针对替换操作装置的存储成本变低，因为任何给定操作装置都能够执行多种功能。

本发明的另一个方面通过在背景技术中描述的方法来实现所述目的，由此至少一个操作装置表现为被包括在至少一个外围单元中。主单元也表现为通讯连接到至少一个外围单元。所提出的方法包括：在至少一个外围单元中产生相应信号，从而使得至少一个信号指示出至少一个操作装置的设定和至少一个外围单元的识别码，所述识别码在车辆内是固定且独一无二的；在主单元中接收至少一个信号；以及响应于所述至少一个信号来产生针对使得期望的功能得以实现的至少一个命令。所述方法及其优选实施方式的优点由对所提出的系统的以上讨论来指示出。

本发明的又一个方面通过计算机程序来实现所述目的，所述计算机程序能够直接下载到计算机的内部存储器并且包括软件，所述软件用于在所述程序于计算机上运行时控制以上所提出的方法的步骤。

本发明的另一个方面通过计算机可读介质来实现所述目的，所述计算机可读介质在其上存储有程序，所述程序适于使得计算机能够控制以上所提出的方法的步骤。

附图说明

本发明现将会依据参照附图作为实施例描述的实施方式来更详细地解释。

图1是所提出的系统的示意图，以及

图2-3是展示根据本发明的总体方法的流程图。

具体实施方式

我们最初参照描绘一种用于控制机动车辆中的功能的系统的图1。所提出的系统包括多个外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn和主单元MU。

外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn配置有一组操作装置C11，……，Cn2，并且每个外围单元容置所述操作装置中的至少一个。操作装置配置成由操作员以下令执行车辆的期望功能为目的来操纵。因此所述操作装置可以分别由电子开关/按钮C11-C19，C23-C25，C(n-1)2-C(n-1)4以及Cn1，Cn2和/或旋钮C21，C22，C(n-1)1来表示。

每个外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn配置成产生信号S，即分别为S{ID2；p21，……，p24}，……，S{ID(n-1)；p(n-1)1，……，p(n-1)4}以及S{IDn；pn1，pn2}，所述信号指示出至少一个操作装置的设定，即分别为p11，……，p19；p21，……，p24；p(n-1)，……，p(n-1)4以及pn1，pn2。术语“设定”在此的意思是例如双位置断路器的位置/状态(如“关/开”)或多位置断路器或旋钮的在一组预定义位置中的特定位置。

信号S还分别指示出外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn的识别码ID1，ID2，……，ID(n-1)以及IDn，信号S从所述识别码中导出。每个识别码ID1，ID2，……，ID(n-1)，IDn被假定为在车辆内是固定且独一无二的。优选地，在特定外围单元配置有两个或多个操作装置的情况下，信号S将会指示出外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn中的相应操作装置C11，……，Cn2的识别码。因此，信号S明确地指示出每个操作装置的设定/状态，(前提是每个识别码ID1，ID2，……，ID(n-1)以及IDn在相应车辆内是独一无二的)。因此，识别码本地(对于本车而言)是独一无二的可能性可以通过下述方式来增强，即外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn从相对较大的识别码空间中分配识别码，所述识别码空间具有以下述方式重复出现的内容：在特定时间中(在例如一月或一年中)生产/运送的单元被分配有互相不同的识别码。

主单元MU与外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)以及PUn中的每个经由如图所示的到PU1，PU2以及PU(n-1)的直接连接或经由例如CAN或LIN(本地互联网络)类型的共享通讯总线来通讯连接。因此，所述通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能，所述通讯总线的优点在于其导致对车辆的信号连接线路的非常高效地利用。

主单元MU和外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)以及PUn之间的通讯连接优选地沿两个方向工作，以使得主单元MU能够响应于由其接收的信号来返回相应确认消息。这使得外围单元能够指示操作员(例如通过点亮灯泡)期望的功能已启动。

优选地，由至少一个操作装置C11，……，Cn2指示出的相应设定p11，……，pn2代表通用状态指示，例如“开”/“关”或“启动”/“未启动”。主单元MU则能够配置成将来自外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)或PUn的给定操作装置C11，……，Cn2的通用状态指示解释为取决于主单元MU如何被编程来实现的特定功能。因此，就功能性和之后替换任何操作装置C11，……，Cn2而言获得高度灵活性。

在本发明的优选实施方式中，通讯总线是可扩展的，如在图1中通过连接到外围单元PU(n-1)的外围单元PUn展示出的。外围单元PU(n-1)在此表现为起初经由通讯总线连接到主单元MU。外围单元PUn继而连接到外围单元PU(n-1)。因此，外围单元PUn设置成能够访问所述通讯总线，因此在连接已形成之后，所述通讯总线在与主单元MU通讯的方面(例如在传输信号S时)与外围单元PU(n-1)共享。

主单元MU配置成接收来自外围单元PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn的信号S并且将所述信号作为基础来产生针对使得期望的功能得以实现的一个或多个命令cmd1，cmd2，……，cmd(n-1)，cmdn。这通常意味着主单元MU将所述一个或多个命令传送到一个或多个车载电子控制单元，所述一个或多个车载电子控制单元随后启动相关的控制装置和/或致动器。在本发明的优选实施方式中，主单元MU连接到通讯总线，所述通讯总线与信号S经由其接收的任何通讯总线分开并且设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能，以便将所述一个或多个命令cmd1，cmd2，……，cmd(n-1)，cmdn传递到至少一个车载电子控制单元，以便实现操作员已通过设定操作装置来指示出的他/她希望实现的功能。

主单元MU有利地包括处理器/计算机，所述处理器/计算机借助于存储在存储器单元M中的计算机程序来起到如上所述的作用，所述计算机程序自身是处理器/计算机的一部分或通讯地连接到处理器/计算机。

总括而言，根据本发明的总体方法现将会参照图2和3中的流程图来描述。图2示意性展示了在每个外围单元PU1，PU2，……，PUn中执行的方法，而图3展示了在主单元MU中实施的方法。

根据图2的流程中的第一步骤210检测外围单元的操作装置被如何设定。后续的步骤220产生指示出操作装置被如何设定的信号S。所述信号还为外围单元指示出在相应车辆内独一无二的识别码。所述流程随后回转到步骤210。

根据图3的流程中的第一步骤310调查信号S是否已被接收，并且在调查结果为否的情况下，使所述流程回转到步骤310。相反地，信号S被接收之后跟随有以被接收的信号为基础来产生一个或多个命令的步骤320。一个或多个命令针对实现经由操作装置的设定来指示出的一个或多个功能，即车辆的操作员希望实现的功能。所述流程随后回转到步骤310。

根据本发明，信号S可以基于诸如由以上的步骤210和310指示出的中断控制原理而产生，或操作装置的设定可以受到监控并且以根据时间复用架构的预定时间间隔(例如每秒n次)通讯到主单元MU。

在任何情况下，参照图2和3描述的方法步骤可以借助于被编程的计算机单元来控制。此外，尽管以上参照附图描述的本发明的实施方式包括计算机和在计算机中执行的过程，但是本发明延伸到计算机程序、特别是在适于实际实施本发明的支持物上或其中的计算机程序。

所述程序可以呈源代码、目标代码、源代码和目标代码之间的中间代码的形式，例如呈部分编译的形式，或呈适于实施根据本发明的过程的任何其它形式。支持媒介可以是能够搭载所述程序的任何实体或装置。支持物可以例如包括存储介质，诸如闪存，ROM(只读存储器)，例如CD(压缩光碟)或半导体ROM、EPROM(电可编程ROM)、EEPROM(可擦写EPROM)，或磁性记录介质，例如软盘或硬盘。所述支持媒介还可以是传输支持媒介，诸如能够由电缆或光缆或经由无线电或以某些其他方式来传递的电信号或光学信号。在所述程序采取能够由线缆或某些其它装置或构件来传递的信号的形式的情况下，支持媒介可以采取所述线缆、装置或构件的形式。替代地，所述支持媒介可以是集成电路，所述程序嵌入所述集成电路中，并且所述集成电路适于执行相应过程或在相应过程的执行中使用。

本发明不限于参照附图描述的实施方式，而是可以在以下载列的权利要求的范围内自由地改变。

Claims (10)

1.一种用于控制机动车辆中的功能的系统，包括：

一组操作装置(C11，……，Cn2)，所述操作装置配置成由操作员以下令执行车辆的期望功能为目的来操纵，其中所述系统包括：

至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)，其配置有来自所述一组操作装置中的至少一个操作装置(C11，……，Cn2)，所述至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)配置成产生指示出至少一个操作装置(C11，……，Cn2)的设定(p11，……，pn2)和至少一个外围单元的识别码(ID1，ID2，……，ID(n-1)，IDn)的相应信号(S)，识别码(ID1，ID2，……，ID(n-1)，IDn)在车辆内是固定且独一无二的，以及

主单元(MU)，其与至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)通讯连接并且配置成接收来自至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)的信号(S)并且以所述信号作为基础来产生针对使得期望的功能得以实现的至少一个命令(cmd1，cmd2，……，cmd(n-1)，cmdn)，

其特征在于，

由至少一个操作装置(C11，……，Cn2)指示出的所述相应设定(p11，……，pn2)代表通用状态指示，以及

主单元(MU)能够配置成将来自外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)的给定操作装置(C11，……，Cn2)的通用状态指示解释为取决于主单元(MU)如何编程来实现的特定功能。

2.根据权利要求1所述的系统，其中来自至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)的信号(S)还指示出至少一个外围单元(PU1，PU2，PU(n-1)，PUn)中的相应操作装置(C11，……，Cn2)的识别码。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其中主单元(MU)经由第一通讯总线通讯连接到至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)，所述第一通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能。

4.根据权利要求3所述的系统，其中第一通讯总线是可扩展的，以使得第二外围单元(PUn)能够连接到第一外围单元(PU(n-1))，所述第一外围单元经由第一通讯总线连接到主单元(MU)，结果是在连接已形成后，第二外围单元(PUn)与第一外围单元(PU(n-1))共享第一通讯总线。

5.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其中主单元(MU)连接到第二通讯总线，所述第二通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能，以便将至少一个命令(cmd1，cmd2，……，cmd(n-1)，cmdn)传递到至少一个车载电子控制单元，以使得期望的功能得以实现。

6.一种用于控制机动车辆中的功能的方法，包括一组操作装置(C11，……，Cn2)，所述操作装置配置成由操作员以下令执行车辆的期望功能为目的来操纵，其中来自所述一组操作装置中的至少一个操作装置(C11，……，Cn2)被包括在至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)中，以及主单元(MU)通讯连接到至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)，所述方法包括：

在至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)中产生相应信号(S)，所述至少一个信号(S)指示出至少一个操作装置(C11，……，Cn2)的设定(p11，……，pn2)和至少一个外围单元的识别码(ID1，ID2，……，ID(n-1)，IDn)，识别码(ID1，ID2，……，ID(n-1)，IDn)在车辆内是固定且独一无二的，

在主单元(MU)中接收至少一个信号(S)并且通过下述方式来对其进行响应：

产生针对使得期望的功能得以实现的至少一个命令(cmd1，cmd2，……，cmd(n-1)，cmdn)，

其特征在于，

由至少一个操作装置(C11，……，Cn2)指示出的所述相应设定(p11，……，pn2)代表通用状态指示，以及所述方法包括：

将来自外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)的给定操作装置(C11，……，Cn2)的通用状态指示解释为取决于主单元(MU)的编程来实现的特定功能。

7.根据权利要求6所述的方法，其中来自至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)的信号(S)还指示出至少一个外围单元(PU1，PU2，PU(n-1)，PUn)中的相应操作装置(C11，……，Cn2)的识别码。

8.根据权利要求6和7中任一项所述的方法，包括将来自至少一个外围单元(PU1，PU2，……，PU(n-1)，PUn)的至少一个信号(S)经由第一通讯总线传输到主单元(MU)，所述第一通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能。

9.根据权利要求8所述的方法，其中第一通讯总线是可扩展的并且所述方法还包括：

将第二外围单元(PUn)连接到第一外围单元(PU(n-1))，所述第一外围单元经由第一通讯总线连接到主单元(MU)，以及此后

将来自第二外围单元(PUn)的信号(S)经由第一通讯总线传输到主单元(MU)。

10.根据权利要求6和7中任一项所述的方法，其中主单元(MU)连接到第二通讯总线，所述第二通讯总线设置成使得两个或多个逻辑连接跨过共享物理介质成为可能，以及所述方法还包括：

将至少一个命令(cmd1，cmd2，……，cmd(n-1)，cmdn)跨过第二通讯总线传递到至少一个车载电子控制单元，使得期望的功能得以实现。