CN110621567B - 车辆传感器系统、组件和方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆，其包括车辆控制器，该车辆控制器通过第一通信系统与致动器通信以改变车辆系统的状态。信号模块经由第一通信系统与车辆控制器通信。一个或多个信号源经由第二通信系统与信号模块通信，并将信号传输至信号模块。基于一个或多个信号以及一个或多个用户输入，信号模块生成控制信号并将其传输至车辆控制器。车辆控制器基于控制信号致动该致动器。

Description

车辆传感器系统、组件和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请是2018年4月3日提交的、名称为“车辆传感器系统、组件和方法”的编号为PCT/US18/25903的国际申请的中国国家阶段申请，该国际申请要求2017年4月3日提交的、名称为“车辆传感器系统、组件和方法”的编号为62/481,070的美国临时申请的权益，该美国临时申请的全部内容在此通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及车辆传感器系统、组件和方法。
背景技术
具有信号发生器的车辆，单个地或以任何组合的方式配置此类车辆以移除信号发生器、添加信号发生器以及基于用户选项和添加或移除的信号发生器中的至少一个来修改车辆功能。
发明内容
车辆越来越多地配备有信号发生器，例如传感器、开关、按钮、检测器(例如接近度检测器)和其他合适的信号源。车辆操作条件、参数或这两者均基于由此类信号发生器生成的信号而改变。本申请的发明人已经认识到，需要提供灵活性以便于将信号发生器添加到车辆或从车辆移除信号发生器，以及便于在信号发生器被添加或移除或者用户选项发生改变时在不修改车辆控制器的基础软件的情况下修改根据用户选项执行车辆功能(诸如操作条件、参数或这两者)的方式。
附图说明
图1是与车辆控制器通信的现有技术信号发生器的示意图。
图2是包含与车辆控制器通信的信号发生器的现有技术车辆的示意图。
图3A是根据本文的实施例的与示例性信号模块通信的示例性信号发生器的示意图。
图3B是根据本文的实施例的与示例性信号模块通信的示例性信号发生器的示意图。
图3C是根据本文的实施例的与示例性信号模块通信的示例性信号发生器的示意图。
图4是包含图3A的信号发生器的车辆的示意图。
图5是根据本文的实施例的另一示例性信号发生器的示意图。
图6是根据本文的实施例的另一示例性信号发生器的示意图。
图7是停在搁架单元旁边的配备有信号模块的叉车的示意图。
图8是示出根据本文的实施例的操作车辆的方法的流程图。
图9是示出根据本文的实施例的响应于信号发生器的添加或移除而重新配置车辆控制系统的方法的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考了形成其一部分的附图，其中，相似的附图标记始终表示相似的部分，并且在其中以图示方式示出了可以实践的实施例。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此，以下详细描述不应被视为限制性的，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
各种操作可以按照对理解所要求保护的主题最有帮助的方式依次描述为多个离散的动作或操作。然而，描述的顺序不应解释为暗示这些操作必须与顺序相关。特别地，这些操作可以不按显示的顺序执行。所描述的操作可以按照与所描述的实施例不同的顺序来执行。在附加实施例中，可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。
出于本公开的目的，短语“A和/或B”是指(A)、(B)或(A和B)。出于本公开的目的，短语“A，B和/或C”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A，B和C)。
该描述可以使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，其可以分别指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。
如本文所使用的，术语“模块”和/或“逻辑”可以指代如下组件、为如下组件的一部分或包括如下组件：专用集成电路(“ASIC”)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)和/或执行一个或多个软件或固件程序的内存(共享的、专用的或组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适组件。
车辆控制系统可以包括车辆系统管理器(“VSM”)5(也称为车辆控制器)、信号模块或这两者。在某些实施例中，车辆控制系统可以包括一个或多个通信系统。在某些实施例中，车辆控制系统包括致动器和信号发生器。在其他实施例中，车辆控制系统不包括如上组件。
参考图1，车辆系统管理器(“VSM”)5(也称为车辆控制器)是车辆的电子大脑，其与信号源交互并基于从各种信号源接收到的信号来使车辆功能发生改变。典型地，VSM 5使用通信协议(诸如标准CAN协议)经由通信系统(诸如CAN总线10)与各种信号源通信。示例性信号源或发生器包括制动器踏板位置传感器15、加速器位置传感器20、用于致动喇叭的按钮25、转向角传感器30、车轮速度传感器35以及发动机RPM传感器40。其他合适的信号源(诸如传感器65)可以与CAN总线10通信以与VSM 5进行通信。VSM 5还可以经由CAN总线10与各种系统致动器(例如电子操作的致动器)进行通信。示例性致动器和电子操作的致动器包括制动器致动器45、节气门致动器50、喇叭致动器55、转向致动器60或变速器换挡致动器155。其他合适的致动器可以与CAN总线10通信。
在操作中，VSM 5从信号源接收信号，并且例如经由VSM 5中包含的基础软件，VSM5通过改变一个或多个操作条件、参数或这两者来使车辆功能发生改变。改变操作条件是指使车辆发生物理改变，例如使其减速、加速、转弯等。改变参数是指使车辆的操作极限(例如最大允许加速度、最大允许减速度、最大转弯半径、最大速度、最小速度等)发生改变。例如，制动器踏板位置传感器15响应于操作员踩下制动器踏板17(见图2)而生成信号，其中该信号指示制动器踏板位置。响应于从制动器踏板位置传感器15接收到指示制动器踏板位置的信号，VSM 5改变车辆功能。例如，VSM 5通过使制动器19(参见图2)经由制动器致动器45被致动来改变车辆的操作条件，其中制动器致动的量对应于制动器踏板位置。
本申请的发明人已经认识到，当前的普遍实践是将附加的信号发生器连接到CAN总线10，以在该信号发生器和VSM 5之间提供通信和/或从VSM 5断开现有的信号源。当新的或附加的信号发生器连接到CAN总线10时，当前的普遍实践还是对VSM 5的基础软件重新编程以能够响应这些信号发生器，由于各种原因，这是不被希望的。
作为一个假设示例，当前的实践是将距离传感器65(其采用超声波、光或其他合适的距离测量装置)连接到CAN总线10，以在距离传感器65和VSM 5之间建立通信。接着，VSM 5中的基础软件被重新编程以识别由距离传感器65生成的距离信号并响应于该距离信号而生成信号。例如，VSM 5的基础软件可以被重新编程为响应于从距离传感器65接收到指示车辆距离物体1米的距离信号而向制动器致动器45发送信号以使车辆停止。或者，如果操作员希望使用不同的用户选项，则VSM 5的基础软件可以被重新编程为响应于从距离传感器65接收到指示车辆距离物体1米的距离信号而使车辆减速至0.5km/h，但不使其停止。用户选项是指应用于车辆功能的行为特征、限制或这两者，并且通常以数字表示。
本申请的发明人还认识到，当现有的信号源从VSM 5断开连接、新的信号源与VSM5通信时，或者当操作员希望VSM 5响应于来自现有信号源的相同信号、但基于不同的用户选项使车辆功能发生不同变化时，不希望对VSM 5的基础软件进行重新编程。
这种重新编程是不被希望的，因为VSM 5是车辆的电子大脑，并且即使正确地执行了用于信号源的重新编程，这种重新编程也可能以不可预见的方式影响VSM 5的基础软件中的其他现有程序。换句话说，可能将意外错误引入VSM 5中，这可能不利地影响车辆的操作。
本申请的发明人进一步认识到，对VSM 5的基础软件进行重新编程通常需要时间以及对VSM 5中包含的所有程序进行资源消耗的重新验证，这可能需要几个月的时间才能完成。
示例架构
因此，本申请的发明人认识到，将当前的VSM(诸如VSM 5)或诸如VSM 5A(参见图3A-3C)的VSM(其包含关于基础软件中的车辆功能的附加程序，并且优选地在被结合到车辆中之前经过测试和验证)与信号模块70结合起来提供了添加和移除信号源、以及在不对VSM的基础软件进行重新编程的情况下响应于来自信号源的信号改变用于车辆功能的用户选项的灵活性。
取决于车辆所需的车辆功能，现有的VSM(例如VSM 5)或具有更新的基础软件的新的VSM(例如VSM 5A)可以与信号模块70一起使用。可选地，一旦VSM中的基础软件已经过测试并且VSM被安装在车辆上，则无需改变VSM基础软件即可添加信号源、移除信号源或改变车辆的一个或多个用户选项。信号源、用户选项或这两者的这种改变更改了VSM修改车辆功能的方式，而无需对VSM的基础软件进行重新编程，如下所述。
参考图3A、图3B、图3C和图4，作为一个假设示例，用户可能希望叉车具有以下功能。当检测到物体在叉车前方的用户定义的距离处或更近时限制在前向方向上的速度。当检测到物体在叉车后方的用户定义的距离处或更近时限制在反向方向上的速度。如果叉车停止，将叉车保持在用户定义的条件下的停止状态。如果叉车被保持在停止状态，允许操作员超越该用户定义的条件下的停止状态。取决于操作环境、车辆类型、用户偏好和其他合适的因素，可以提供其他车辆功能。
在图3A中示意性地示出的系统可以用于为叉车或其他合适的车辆提供上述功能。信号模块70经由第一通信系统(诸如CAN总线10)与VSM5A通信。信号模块70包括第二通信系统(诸如第二CAN总线75)。尽管公开了CAN总线作为优选的通信系统，但是任何合适的通信系统均可以被使用。图3A中所示的信号模块70还包括控制器80，该控制器80包括：硬件85，该硬件85包括(i)信号接收部分，其用于通过CAN总线75、CAN总线10或这两者从信号源接收信号，以及(ii)信号传输部分，其用于通过CAN总线10将信号传输至VSM 5A；可选的配置文件100，其可以驻存在处理器105或内存110上；以及基础软件115，其可以驻存在处理器105、内存110或这两者上。
可选地，信号源分别被添加到CAN总线75或与之断开连接，以与控制器80通信或与之停止通信。可选地，信号源可以例如经由硬件85连接到控制器80，并且可以将模拟信号、数字信号或这两者输送到控制器80。与仅具有单个通信系统(例如CAN总线10)相比，包括第二通信系统(例如CAN总线75)的一个优点是CAN总线75的操作速度可以与CAN总线10的操作速度不同。例如，CAN总线10以250k的波特率操作，而CAN总线75以500k的波特率操作。可选地，为CAN总线75提供更高的速度容量或更低的速度容量允许将具有比CAN总线10能够处理的操作速度更快或更慢的操作速度的信号源结合为车辆的一部分。当更新现有车辆或现有车辆设计以包括新的信号源而不更新车辆的整体电子架构时，包括第二通信系统可以是有益的。
信号源90可以包括前向距离传感器，该前向距离传感器通过检测物体是否在车辆的前部的用户定义的距离内而用作物体检测器。信号源90经由CAN总线75与控制器80通信，并且通过CAN总线75将距离信号传输至控制器80。信号源95可以包括后向距离传感器，该后向距离传感器通过检测物体是否在车辆的后部的用户定义的距离内而用作物体检测器。信号源95经由CAN总线75与控制器80通信，并且通过CAN总线75将距离信号传输至控制器80。可选地，信号源120可以包括超越按钮，该超越按钮经由硬件85将超越信号直接传输至控制器80。可选地，信号源120可以经由CAN总线10(图3A)与控制器80通信，或者可以经由CAN总线75与控制器80通信，或者可以经由硬件125(图3B)直接与VSM 5A通信。
对于该假设示例，用于用户确定的条件和结果的用户选项的值驻存在用作用户选项存储器的可选配置文件100中。控制器80的基础软件115包括用于确定物体是否在车辆前方或后方的用户定义的距离内、是否应当施加速度极限、如果车辆停止是否将车辆保持在停止状态、以及在车辆被保持在停止状态的情况下是否允许超越的程序。这些程序包括变量占位符，其中这些变量占位符的值包含在配置文件100中。如果省略了配置文件100，则基础软件115可以通过包含用于用户定义的条件的用户选项的值来用作用户选项存储器。
车辆功能
转向图8，其示出了示例性方法800，该示例性方法800可以是计算机实现的方法，该方法使用本文参考图3A-7所示和所述的组件所描述的车辆控制系统来操作车辆系统。
在框802处，例如包括联接到内存的一个或多个处理器的信号模块70从与信号模块70通信的信号发生器(例如，信号发生器90、95或150)接收信号。信号发生器(例如，信号发生器90、95或150)基于信号发生器的活动状态(例如，车辆以某个速度行驶或接近物体的警报)将信号传输至信号模块70。
在框804处，例如包括联接到内存的一个或多个处理器的车辆控制器(例如，VSM 5或VSM 5A)从信号模块70接收命令以基于(i)第一用户选项和(ii)来自信号发生器的信号以第一方式操作可操作地连接到车辆系统的电子操作的致动器(例如本文所描述的致动器)，以使车辆控制器基于(i)第二用户选项和(ii)所述信号以第二方式操作电子操作的致动器；从而通过车辆控制系统来操作车辆系统。
在框806中，车辆控制器(例如VSM 5或VSM 5A)响应于来自信号模块70的命令来操作电子操作的致动器。
本文所述的方法可以被构建为处理来自多个信号发生器以及多个电子操作的致动器的多个信号。例如，转向框808，可选地或附加地，信号模块70可以从与信号模块70通信的第二信号发生器(例如90、95或150)接收信号。第二信号发生器基于第二信号发生器的活动状态将信号传输至信号模块70。
在框810处，车辆控制器(例如，VSM 5或VSM 5A)从信号模块70接收命令，以基于(i)第三用户选项和(ii)第二信号以第三方式操作电子操作的致动器，并使车辆控制器基于(i)第四用户选项和(ii)第二信号以第四方式操作电子操作的致动器。
在框812处，车辆控制器(例如VSM 5或VSM 5A)操作电子操作的致动器。
转向框814，可选地或附加地，信号模块70可以从与信号模块70通信的信号发生器接收信号。信号发生器基于信号发生器的活动状态将信号传输至信号模块70。
在框816处，车辆控制器(例如，VSM 5或VSM 5A)从信号模块70接收命令，以基于(i)第一用户选项、(ii)该信号、以及(iii)该第二信号以第五方式操作可操作地连接到第二车辆系统的第二电子操作的致动器，并使车辆控制器基于(i)第二用户选项、(ii)该信号、以及(ii)该第二信号以第六方式操作电子操作的致动器和第二电子操作的致动器。
在框818处，车辆控制器(例如VSM 5或VSM 5A)操作第二电子操作的致动器。
在某些实施例中，第二电子操作的致动器经由第一通信系统(例如CAN总线10)与车辆控制器(例如VSM 5或VSM 5A)通信。在某些实施例中，信号模块70和车辆控制器(例如VSM 5或VSM 5A)在同一处理器和同一内存上操作。在某些实施例中，信号模块和车辆控制器在不同处理器和不同内存上操作。
参考图3A描述具有用于第一用户的上述假设功能的车辆的程序和操作。控制器80的基础软件115包括用于基于由信号源90传输的距离信号来确定物体是否在车辆的前部的用户定义的距离内的程序。距离车辆的前部的用户定义的距离的值驻存在配置文件100中，并且其值被设定为3m。控制器的基础软件115还包括用于在车辆的前部的用户定义的距离内检测到物体时设定车辆的前向速度极限的程序。前向速度极限的值包含在配置文件100中，并被设定为5km/h。
控制器80的基础软件115包括用于基于由信号源95传输的距离信号来确定物体是否在车辆的后面的用户定义的距离内的程序。距离车辆的后面的用户定义的距离的值驻存在配置文件100中，并且其值被设定为5m。控制器80的基础软件115还包括用于在车辆的后面的用户定义的距离内检测到物体时设定车辆的反向速度极限的程序。反向速度极限的值包含在配置文件100中，并被设定为2km/h。
控制器80的基础软件115包括用于在操作员使车辆停止并且存在用户定义的条件时确定是否应该将车辆保持在停止状态的程序。如果未检测到物体，或者基于从信号源90和95传输的信号检测到物体在车辆前方的用户定义的距离之外、或者检测到物体在车辆后方的用户定义的距离之外，则该程序确定不应施加保持。用于确定是否应该施加保持的车辆前方的用户定义的距离的值存储在配置文件100中，并被设定为小于或等于3m。用于确定是否应该施加保持的车辆后方的用户定义的距离的值存储在配置文件100中，并被设定为小于或等于5m。
控制器80的基础软件115包括用于确定是否允许超越对停止状态的保持的程序。如果物体在叉车前方的用户定义的距离范围内，或者如果物体在叉车后方的用户定义的距离范围内，则该程序确定允许超越。叉车前方的距离范围的值包含在配置文件100中，并且被设定为小于或等于2m至大于或等于1m。叉车后方的距离范围的值包含在配置文件100中，并且被设定为小于或等于3m至大于或等于2m。如果物体在叉车前方的用户定义的距离处或更近，或者物体在叉车后方的用户定义的距离处或更近，则该程序还确定不允许超越。叉车前方的用户定义的距离的值包含在配置文件100中，并被设定为小于1m。叉车后方的用户定义的距离的值包含在配置文件100中，并被设定为小于2m。
在操作中，假设的车辆功能、诸如设定前向行驶速度极限或反向行驶速度极限可以由信号模块70修改。例如，响应于从信号源90接收到指示物体距离车辆的前部超过3m的距离信号，信号模块70并不设定前向行驶速度极限。然而，响应于从信号源90接收到指示物体距离车辆的前部3m或更近的距离信号，并且从信号源205接收到指示车辆在前向方向上行驶的信号，信号模块70的控制器80经由CAN总线10向VSM 5A传输包含将前向速度极限设定为5km/h的指令的信号。可选地，前向速度极限的用户选项的值包含在配置文件100中。响应于从信号模块70接收到该控制信号，无论从加速器位置信号源20接收到的信号所指示的踏板位置如何，VSM 5A都会将车辆的前向速度的最大值限制为5km/h。可选地，当物体距离车辆的前部3m或更近并且车辆在前向方向上行驶时，控制器80可以向VSM 5A连续地传输或周期性地传输该控制信号。可选地，VSM 5A可以保持5km/h的前向速度极限，直到从信号模块70向VSM 5A传输指示不施加前向速度极限的另一控制信号为止。
例如，响应于从信号源95接收到指示物体距离车辆的后部超过5m的距离信号，信号模块70并不设定反向行驶速度极限。然而，响应于从信号源95接收到指示物体距离车辆的后面5m或更近的距离信号，并且从信号源205接收到指示车辆在反向方向上行驶的信号，信号模块70的控制器80经由CAN总线10向VSM 5A传输包含将反向速度极限设定为2km/h的指令的信号。可选地，反向速度极限的用户选项的值包含在配置文件100中。响应于从信号模块70接收到该控制信号，无论从加速器位置信号源20接收到的信号所指示的踏板位置如何，VSM 5A都会将车辆的反向速度的最大值限制为2km/h。可选地，当物体距离车辆的后面5m或更近并且车辆在反向方向上行驶时，控制器80可以向VSM 5A连续地传输或周期性地传输该控制信号。可选地，VSM 5A可以保持2km/h的反向速度极限，直到从信号模块70向VSM5A传输指示不施加反向速度极限的另一控制信号为止。
可以由信号模块70修改的另一车辆功能是车辆是否维持对停止状态的保持。如果操作员使用制动器踏板17(图4)使车辆停止，并且信号源90和信号源95均未检测到物体，则VSM 5A允许车辆响应于释放制动器踏板17而移动。然而，如果操作员使用制动器踏板17使车辆停止，并且信号源90检测到物体，则车辆可以保持在停止状态。例如，在使车辆停止之后，响应于从信号源90接收到指示物体距离车辆的前部2m或更近的距离信号并且从信号源205接收到指示车辆被设定为在前向方向上行驶的信号，信号模块70的控制器80经由CAN总线10向VSM 5A传输指示VSM 5A将车辆维持在停止状态而不管制动器踏板位置或加速器踏板位置如何的控制信号。可选地，当物体距离车辆的前部2m或更近并且车辆被设定为在前向方向上行驶时，控制器80可以向VSM 5A连续地传输或周期性地传输该控制信号。可选地，VSM 5A可以维持对停止状态的保持，直到从信号模块70向VSM 5A传输指示不施加保持的另一控制信号为止。
同样，如果操作员使用制动器踏板17使车辆停止并且信号源95检测到物体，则车辆可以保持在停止状态。例如，在使车辆停止之后，响应于从信号源95接收到指示物体距离车辆的后面3m或更近的距离信号并且从信号源205接收到指示车辆被设定为在反向方向上行驶的信号，信号模块70的控制器80经由CAN总线10向VSM 5A传输指示VSM 5A将车辆维持在停止状态而不管制动器踏板位置或加速器踏板位置如何的控制信号。可选地，当物体距离车辆的后面3m或更近并且车辆被设定为在反向方向上行驶时，控制器80可以向VSM 5A连续地传输或周期性地传输该控制信号。可选地，VSM 5A可以维持对停止状态的保持，直到从信号模块70向VSM 5A传输指示不施加保持的另一控制信号为止。
可以由信号模块70修改的另一车辆功能是：是否允许超越对停止状态的保持。例如，如果操作员使用制动器踏板17使车辆停止并且信号源90检测到物体，则如上所述，车辆可以保持在停止状态。操作员可以通过按下超越按钮120来尝试使车辆在前向方向上移动，所述超越按钮120会生成超越信号并将其发送至信号模块70。基于来自信号源90的距离信号和来自超越按钮120的超越信号，信号模块70确定是否可以超越对停止状态的保持。例如，如果来自信号源90的距离信号指示物体距离叉车的前部1m远或更远，则可以允许超越该保持，并且操作员可以使叉车在前向方向上移动。如上所述，前向速度极限可以由信号模块70施加。然而，如果来自信号源90的距离信号指示物体距离叉车的前部小于1m，则可以不允许超越该保持，并且操作员无法使叉车在前向方向上移动。如果信号模块70从信号源205接收到指示车辆被设定为在反向方向上行驶的行驶方向信号，则可选地在控制器80接收到超越信号或未接收到超越信号的情况下，操作员都可以使车辆在反向方向上移动，以使其远离由信号源90检测到的物体。
同样，如果操作员使用制动器踏板17使车辆停止并且信号源95检测到物体，则如上所述，车辆可以保持在停止状态。操作员可以通过按下超越按钮120来尝试使车辆在反向方向上移动，所述超越按钮120会生成超越信号并将其发送至信号模块70。基于来自信号源95的距离信号和来自超越按钮120的超越信号，信号模块70确定是否可以超越对停止状态的保持。例如，如果来自信号源95的距离信号指示物体距离叉车的后面2m远或更远，则可以允许超越该保持，并且操作员可以使叉车在反向方向上移动。如上所述，反向速度极限可以由信号模块70施加。然而，如果来自信号源95的距离信号指示物体距离叉车的后面小于2m，则可以不允许超越该保持，并且操作员无法使叉车在反向方向上移动。如果信号模块70从信号源205接收到指示车辆被设定为在前向方向上行驶的行驶方向信号，则可选地在控制器80接收到超越信号或未接收到超越信号的情况下，操作员都可以在使车辆前向方向上移动，以使其远离由信号源95检测到的物体。
改变驻存在用户选项存储器(例如可选的配置文件100)中的用于用户确定的条件和结果的用户选项的值会使车辆功能发生变化。例如，使用用于变量占位符的新值修改该变量占位符可以改变如下项中的一项或多项：前向速度极限，施加该前向速度极限所需的物体在车辆前方的距离，反向速度极限，施加该反向速度极限所需的物体在车辆后方的距离，用于施加对停止状态的保持的物体在车辆前方或后方的距离，以及可以超越对停止状态的保持的距离。然而，可以在不修改VSM 5A中的基础软件115的情况下完成对该变量占位符的更改。可选地，VSM 5A可以包括用于与CAN总线10进行交互的硬件125、配置文件130、基础软件135、控制器140和内存145。代替变量占位符驻存在最优配置文件100中，该变量占位符可以驻存在用户选项存储器中，该用户选项存储器可以包括VSM 5A的配置文件130、控制器80的配置文件100和基础软件115中的一个或多个。通过变量占位符驻存在VSM 5A的配置文件130、控制器80的配置文件100和基础软件115中的一个或多个中，可以在不修改VSM 5A的基础软件135的情况下改变该变量占位符。例如，如果在实施例中仅包括配置文件130，则配置文件130可以为基础软件115和基础软件135两者保留变量占位符。在车辆启动时，基础软件115的变量值可以从配置文件130传输至控制器80，以例如存储在内存110中，并且基础软件135可以根据需要访问配置文件130中的变量值。
添加和移除信号源
包括信号模块70还提供了添加和移除其他信号源的灵活性。
转向图9，其示出了从本文参考图3A-7中示出和描述的组件所描述的车辆控制系统添加或移除一个或多个信号源的示例性方法900。
在框902中，信号控制模块70确定是否已添加或移除了信号发生器或信号源。例如，参考图3B，假设通过将接近度检测器150附接到车辆并且将接近度检测器150放置成与CAN总线75通信来添加接近度检测器150。经由CAN总线75，接近度检测器150与信号模块70通信。通过包括适当的硬件、软件或这两者，信号模块70与信号源进行通信，而不管这些信号源是生成数字信号还是模拟信号。
在框904中，信号控制模块70响应于检测到添加的信号发生器或移除的信号发生器而实施事件处理程序。
在框908中，如果检测到存在添加的信号发生器，则信号控制模块70事件处理程序添加被配置成保留用于添加的信号发生器的用户选项的值的用户选项存储器，并为车辆控制器(例如VSM 5或5A)提供用于添加的信号发生器的控制信号。在示例中，确定是否存在添加的信号发生器包括：使用信号模块70检测来自添加的信号发生器的信号，该信号指示添加的信号发生器已被添加到车辆控制系统。
在框910中，如果检测到存在移除的信号发生器，则信号控制模块70事件处理程序移除被配置成保留用于移除的信号发生器的用户选项的值的用户选项存储器，并移除车辆控制器(例如VSM 5或5A)的用于移除的信号发生器的控制信号。在示例中，确定是否存在移除的信号发生器包括：使用信号模块70检测来自移除的信号发生器的信号的缺失，该信号的缺失指示移除的信号发生器已从车辆控制系统移除。
通过对信号模块70进行编程以从接近度检测器150接收信号并生成用于VSM 5A的控制信号，VSM 5A可以基于源自接近度检测器150的信号使车辆功能发生改变，而无需修改VSM 5A的基础软件135。
作为一个假设示例，接近度检测器150可以是RFID读取器，当被放置在RFID源(例如行人佩戴的徽章)的预定距离内时，RFID读取器会生成信号。响应于从接近度检测器150接收到信号，信号模块70中的控制器80的基础软件115可以被编程为向VSM 5A发送指示VSM5A将车辆的速度限制为1km/h的控制信号。接着，VSM 5A可以基于由接近度检测器150并且继而由控制器80生成的信号来致动制动器致动器45、节气门致动器50和变速器换挡致动器155中的一个或多个，以将车辆的速度限制为1km/h。并且，VSM 5A可以使用来自车轮速度传感器35的信号来确定车辆的速度何时达到1km/h。
假设，另一个用户可能希望有不同的车辆响应，并且配置文件100、配置文件130或控制器80的基础软件115中的变量占位符可以发生改变，使得当信号模块70从距离传感器90接收距离信号同时还从接近度检测器150接收信号时，控制器80向VSM 5A发送控制信号以使车辆停止。例如，当距离信号指示物体在车辆前方2m并且从接近度检测器150接收到信号时，可以使车辆停止。
在其他实施例中，可以使用不同的信号模块来代替信号模块70。例如并且参考图5，信号模块70A可以替换图3B的信号模块70。信号模块70A类似于信号模块70，并且包括硬件85A以及作为控制器80A的一部分的配置文件100A、基础软件115A、处理器105A和内存110A。硬件85A包括用于从信号源接收信号的信号接收部分和用于将信号传输至VSM的信号传输部分。与信号模块70一样，配置文件100A对于信号模块70A而言是可选的。代替经由通信系统与控制器80A通信，信号源90A和95A直接与控制器80A通信。这种直接通信可以经由有线、无线系统或用于直接将信号传输至控制器80A而无需使该信号经过输送来自多个信号源的信号的系统的其他合适方式进行。作为另一个示例并且参考图6，信号模块可以包括在VSM中。如图6所示，VSM 5B包括硬件125B、信号模块70B、基础软件135B、处理器140B和内存145B。信号模块70B包括可选的配置文件100B和基础软件115B。可以通过修改配置文件100B(如果包括的话)中的变量占位符、修改基础软件115B或同时修改两者来对车辆功能进行修改。虽然基础软件115B和基础软件135B都驻存在VSM 5B中，但是它们是单独的软件程序，因此对基础软件115B的修改不会以任何方式改变基础软件135B，除了向基础软件135B提供不同的输入之外。信号模块70B的基础软件115B可以是app、软件模块、例程或其他合适的软件部分，其驻存在VSM 5B的硬件上，但是与VSM 5B的基础软件135B分离。可选地，信号源可以通过直接与VSM 5B通信来直接与信号模块70B通信，如针对信号源90B所示的那样。可选地，信号源可以经由与VSM 5B通信的通信系统10B与信号模块70B通信，如针对信号源95B所示的那样。基础软件115B包括与硬件125B对接以用作从信号源接收信号的信号接收部分的程序，以及将信号从基础软件115B传输至基础软件135B以用作向VSM传输信号的信号传输部分的程序。
上述是使用特定术语和表达的对本发明的说明性实施例的详细描述。在不脱离其精神和范围的情况下，可以进行各种修改和增加。例如，一种修改是包括致动器、例如致动器160(图3C)，其直接或间接地与信号模块通信，例如连接到CAN总线10。例如，致动器160可以通过在控制器从传感器95接收到距离信号并继而生成控制信号并将其发送至致动器165并且生成控制信号并将其发送至VSM 5A、以例如设定如上所述的反向速度极限时使转向轮165振动来通过转向轮165(图4)提供触觉反馈。因此，信号模块可以基于接收到一个或多个信号而将一个或多个控制信号发送至致动器、其他控制器或致动器和其他控制器的组合。
任何合适的传感器、检测器、按钮或其他合适的信号发生器可以与传感器模块通信，或者可以与车辆控制器通信，该车辆控制器从传感器模块接收控制信号，该控制信号具有关于车辆控制器应如何响应来自信号源的信号的指令。传感器、检测器和其他合适的信号发生器可以获得来自与车辆相关的任何方向上的有关距离、操作环境的信息以及其他合适的信息，或者可以获取有关车辆的任何系统、组件、操作状态或其他合适方面的信息。
例如，叉车170具有如图7所示定位的后可转向轮175。转向角传感器(例如转向角传感器30)将转向角信号发送至信号模块(例如信号模块70)。叉车170停在由传感器185检测到的搁架单元180旁边。传感器185还确定叉车170和搁架单元180之间的距离，并将信号发送至信号模块，例如上述的信号模块。前向/反向信号传感器(例如方向传感器205)也将信号发送至信号模块。
基于到搁架单元180的距离、是否将叉车170设定为前向移动或反向移动以及转向角，信号模块生成控制信号并将其发送至叉车170的VSM，该控制信号指示是否允许叉车170移动，或是否将叉车170维持在停止状态。例如，如果叉车被设定为在前向方向“F”上移动，则信号模块可以被编程为识别出叉车170的后面将沿着箭头190移动并且与搁架单元180碰撞(如果叉车被允许移动的话)。因此，信号模块可以生成控制信号并将其传输至VSM，该控制信号指示VSM将叉车170维持在停止状态。如果叉车被设定为在反向方向“R”上移动，则信号模块可以被编程为识别出叉车170的后面将沿着箭头195移动并且不会与搁架单元180碰撞(如果叉车被允许移动的话)。
信号模块还可以被编程为从传感器200接收距离信号。来自传感器200的信号可以指示在叉车170的后方或左后方不存在物体，如图7所示。或者，传感器200可以指示存在物体并且提供到该物体的距离。基于来自传感器200的信号、转向角和移动方向，信号模块可以被编程为确定该物体是否在叉车170的框架的扫掠区域之外。如果不存在物体，或者信号模块确定物体在叉车170的框架的扫掠区域之外，则信号模块可以生成控制信号并将其传输至VSM，该控制信号指示VSM允许叉车170移动。
提供以上示例是出于说明的目的。本领域技术人员将认识到，可以将多个传感器、具有集成感测能力(例如多个方向)的传感器以及其他合适的传感器布置配置成与传感器模块通信，并且传感器模块可以被编程为向VSM提供各种命令信号。这种布置可以为用户提供自定义车辆功能(例如操作条件和参数)的灵活性，而无需对车辆的VSM进行重新编程。
因此，本发明不限于以上术语和表达，并且本发明不限于所示出和描述的确切构造和操作。相反，许多变化和实施例都是可能的，并且落入本发明的范围内，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (15)

1.一种车辆控制系统，包括：
可操作地连接到车辆系统以用于改变所述车辆系统的功能的致动器；
可操作地连接到所述致动器的车辆控制器，其中所述车辆控制器被配置成接收第一控制信号或第二控制信号以改变所述车辆系统的功能，并且包括被编程为根据所述第一控制信号或第二控制信号来操作所述致动器的一个或多个处理器；以及
信号模块，包括：
信号接收部分，所述信号接收部分被配置成从第一信号发生器接收第一信号和从第二信号发生器接收第二信号；
用户选项存储器，所述用户选项存储器被配置成保留针对第一信号发生器的第一用户选项的第一值和针对第二信号发生器的第二用户选项的第二值；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成
基于从所述第一信号发生器接收到的第一信号和所述第一用户选项的第一值来生成用于所述车辆控制器的所述第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述车辆系统的功能以第一方式改变；以及
基于(i)所述第二用户选项的第二值和(ii)从所述第二信号发生器接收到的第二信号，生成用于所述车辆控制器的第二控制信号来以第二方式改变所述车辆系统的功能；以及
联接到信号模块的所述一个或多个处理器的信号传输部分，所述信号传输部分被配置成将所述第一控制信号或所述第二控制信号传输至所述车辆控制器。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，信号模块的所述一个或多个处理器包括第一处理器和第一内存，并且其中所述车辆控制器和所述信号模块均使用所述第一处理器和所述第一内存。
3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，信号模块的所述一个或多个处理器包括联接到第一内存的第一处理器和联接到第二内存的第二处理器，并且其中所述车辆控制器使用所述第一处理器和所述第一内存，其中所述信号模块使用所述第二处理器和所述第二内存。
4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中：
所述车辆控制系统还包括第一通信系统，所述信号模块还包括第二通信系统；并且
其中所述信号传输部分经由所述第一通信系统与所述车辆控制器通信，所述信号接收部分经由所述第二通信系统与第一和第二信号发生器通信。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述车辆系统的功能是前向速度极限。
6.根据权利要求5所述的车辆控制系统，其中，从所述第一信号发生器接收到的第一信号包含关于物体在车辆前方的距离的信息。
7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述车辆系统的功能是反向速度极限。
8.根据权利要求7所述的车辆控制系统，其中，从所述第一信号发生器接收到的第一信号包含关于物体在车辆后方的距离的信息。
9.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述车辆系统的功能是对停止状态的保持。
10.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述车辆系统是车辆的一部分并影响所述车辆的操作特性。
11.根据权利要求1所述的车辆控制系统，还包括：
第二致动器，其可操作地连接到第二车辆系统以用于改变所述第二车辆系统的功能，其中所述车辆控制器可操作地连接到所述第二致动器以根据第三控制信号来操作所述第二致动器；
其中所述信号模块被配置成生成所述第三控制信号以使所述车辆控制器基于(i)所述第一用户选项、(ii)所述第一信号和(iii)所述第二信号以第五方式操作第二致动器，并且使所述车辆控制器基于(i)所述第二用户选项、(ii)所述第一信号和(iii)所述第二信号以第六方式操作第二致动器。
12.一种使用车辆控制系统来操作车辆系统的方法，包括：
使用信号模块从第一信号发生器接收第一信号，其中所述第一信号基于所述第一信号发生器的活动状态；
通过所述信号模块从配置文件读取对应于所述第一信号发生器的第一用户选项；
使用所述信号模块生成第一命令以用于车辆控制器操作可操作地连接到所述车辆系统的致动器，所述第一命令基于所述第一用户选项和所述第一信号；
通过所述信号模块将所述第一命令传输到所述车辆控制器；
使用所述车辆控制器基于所述第一命令操作所述致动器；
使用所述信号模块从第二信号发生器接收第二信号，其中所述第二信号基于所述第二信号发生器的活动状态；
通过所述信号模块从所述配置文件读取对应于所述第二信号发生器的第二用户选项；
使用所述信号模块生成第二命令以用于所述车辆控制器操作所述致动器，所述第二命令基于所述第二用户选项和所述第二信号；
通过所述信号模块将所述第二命令传输到所述车辆控制器；以及
使用所述车辆控制器基于所述第二命令操作所述致动器。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述车辆控制器、所述致动器和所述信号模块在第一通信系统上通信，并且其中，第一和第二信号发生器和所述信号模块在第二通信系统上通信。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述致动器是第一致动器，并且还包括：
使用所述信号模块生成第三命令以使所述车辆控制器操作可操作地连接到第二车辆系统的第二致动器，所述第三命令基于所述第一用户选项、所述第一信号以及所述第二信号；
通过所述信号模块将所述第三命令传输到所述车辆控制器；以及
使用所述车辆控制器基于所述第三命令操作所述第二致动器。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二致动器经由所述第一通信系统与所述车辆控制器通信。
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