CN112004738A - 一种用于电连接车辆的两个模块的方法、控制设备、车辆、系统、计算机程序和计算机可读介质 - Google Patents

一种用于电连接车辆的两个模块的方法、控制设备、车辆、系统、计算机程序和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种由车辆(1)的第一模块(30,40)的控制设备(100)执行的、用于将第一模块(30,40)和与第一模块(30,40)物理连接的第二模块(30,40)电连接的方法，其中组装车辆(1)被配置为与控制中心(200)通信，该方法包括：激活(s101)第一模块(30,40)中的通信装置(50)；经由通信装置(50)将关于第一模块(30,40)的信息传输(s102)到第二模块(30,40)，并接收(s103)关于第二模块(30,40)的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输(s104)到控制中心(200)。

Description

一种用于电连接车辆的两个模块的方法、控制设备、车辆、系 统、计算机程序和计算机可读介质
技术领域
本发明涉及一种用于电连接车辆的两个物理连接的模块的方法。本发明还涉及用于电连接车辆的两个物理连接的模块的控制设备、车辆、系统、计算机程序和计算机可读介质。
背景技术
当今的车辆通常是为特定目的制造的，例如公共汽车被制造用于运送人，卡车被制造用于运送货物。这样的车辆通常在工厂中制造并完全组装，或者它们可以在工厂中部分组装并在车身制造商处完成组装。一旦车辆被组装好，则车辆将仅能用于特定目的。因此，公共汽车将仅用作公共汽车，垃圾车将仅用作垃圾车。因此，为了不同的目的需要不同的车辆，这可能需要大量的车辆并且可能非常昂贵。因此，可能期望有能够定制的更灵活的车辆。
例如，存在已知的解决方案，其中可以通过将混凝土搅拌机改变为装载平台来重建卡车。这增加了灵活性，并且可以借助于单个车辆实现两种不同的功能。取决于模块，可能需要使得能够在模块之间通信。因此，模块在成为车辆的一部分时可能必须被电连接。可以以各种方式建立该电连接，并且其可能是麻烦的过程。文件US-2016/0129958A公开了一种使用可互换车辆组装模块的模块化电动车辆。使用者因此可以拆卸和重新组装车辆以用于不同的应用。这些模块都连接到中央总线和中央网络总线。
发明内容
尽管在本领域中有已知的解决方案，但仍期望实现一种解决或至少减轻现有技术的缺点中的至少一些的电连接车辆的物理连接的模块的方法。
因此，本发明的目的是实现一种用于电连接车辆的两个物理连接的模块的新颖且有利的方法，该方法比现有技术的解决方案更安全、更容易且耗时更少。本发明的另一个目的是实现一种用于以更安全、更容易且耗时更少的方式电连接车辆的两个物理连接的模块的新颖且有利的控制设备、车辆、系统、计算机程序和计算机可读介质。
本文提及的目的通过根据独立权利要求的用于电连接车辆的模块的方法、控制设备、车辆、系统、计算机程序和计算机可读介质来实现。
因此，根据本发明的一方面，提供了一种由车辆的第一模块的控制设备执行的、用于将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接的方法。该车辆由一组模块组装而成，所述模块包括：至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中，所述至少一个驱动模块包括一对车轮，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆，其中，所述组装车辆被配置为与控制中心通信。所述方法包括：激活第一模块中的通信装置；经由通信装置将关于第一模块的信息传输到第二模块并接收关于第二模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆的第一模块的控制设备，该控制设备被配置为将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接，该车辆由一组模块组装而成，所述模块包括：至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中，所述至少一个驱动模块包括一对车轮，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆，并且其中，所述组装车辆被配置为与控制中心通信。所述控制设备被配置为：激活第一模块中的通信装置；经由通信装置将关于第一模块的信息传输到第二模块，并接收关于第二模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心。
根据本发明的又一方面，提供了一种由一组模块组装而成的车辆。该车辆包括至少一个驱动模块和至少一个功能模块，其中所述至少一个驱动模块包括一对车轮，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆。所述车辆还包括两个如本文所公开的控制设备。
根据本发明的一方面，提供了一种被配置为电连接由一组模块组装而成的车辆的两个物理连接的模块的系统。该系统包括：被布置为与组装车辆通信的控制中心。该系统还包括两个如本文所公开的控制设备。
由一组模块组装车辆使得可以根据当前的任务或要执行的功能来动态地组装车辆。这样，可以从同一组模块组装出例如卡车、垃圾车、公共汽车或除雪机。与具有用于不同应用的多个不同车辆相比，这不仅会导致灵活性增加，而且对车辆所有者而言成本将大大降低。通过使用至少一个自主操作的驱动模块，驱动模块可以自主/自动地执行与第二模块的物理连接和电连接。这样，不需要手动工作，并且车辆的组装变得不那么麻烦且更节省时间。借助于所公开的方法，可以以一种有效的方式执行两个物理连接的模块之间的电连接。借助于经由每个模块中的激活的通信装置交换关于相应模块的信息来建立电连接。随后向控制中心验证该电连接。通过对电连接的验证，控制中心将被告知哪些模块正在被电连接。控制中心可以被配置为启动车辆的组装，并且由此可以被配置为确定使用哪些模块来执行特定的任务/功能。通过对电连接的验证，控制中心可以因此在使用组装车辆之前检测是否有错误的模块被电连接。同样，借助于验证，控制中心将知晓电连接已经被正确地建立。因此，借助于验证，确保了正确的模块被连接并且它们以正确的方式被电连接。由此提高了安全性。验证还可以触发控制中心向组装车辆发出执行特定任务/功能的命令。
根据以下的细节，以及通过将本发明付诸实践，本发明的进一步的目的、优点和新颖的特征对于本领域技术人员将变得显而易见。尽管下面描述了本发明的实施例，但是应当注意，本发明不限于所描述的具体细节。获得本文教导的专家将认识到落入本发明的范围内的在其他领域内的进一步的应用、修改和结合。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其进一步的目的和优点，以下阐述的详细描述应与附图一起阅读，在附图中，相同的附图标记在各个图中表示类似的项目，并且其中：
图1示意性地示出了根据一个实施例的用于电连接车辆的两个模块的控制设备；
图2示意性地示出了根据一个实施例的用于电连接车辆的两个模块的系统；
图3示意性地示出了根据一个实施例的用于电连接车辆的两个模块的系统的应用；
图4a-b示出了根据一个实施例的由控制设备执行的用于电连接车辆的两个模块的方法的流程图；以及
图5示意性地示出了根据一个实施例的控制设备或计算机。
具体实施方式
当由一组模块组装车辆时，可能期望将模块电连接。为了能够确保安全性，已经开发了用于电连接车辆的两个物理连接的模块的方法。通常，根据本公开的模块化车辆在车辆所有者的房屋处被组装并且模块被电连接，并且车辆所有者因此可以从制造商处购买一组模块。本公开适用于各种道路车辆。但是，本公开可以涉及诸如公共汽车、卡车等的重型车辆。具体地，本公开可以涉及在公共道路上使用的车辆。
根据本公开的一方面，提供了一种由车辆的第一模块的控制设备执行的、用于将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接的方法。该车辆由一组模块组装而成，该模块包括至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中，所述至少一个驱动模块包括一对车轮，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆，其中，所述组装车辆被配置为与控制中心通信。该方法包括：激活第一模块中的通信装置；经由通信装置将关于第一模块的信息传输到第二模块，并接收关于第二模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心。因此，第一模块的控制设备被配置为直接地或经由第二模块间接地与控制中心通信。通过激活第一模块中的通信装置，使得能够与其他模块进行通信。通过将关于第一模块的信息传输到第二模块并接收关于第二模块的信息，两个物理连接的模块将交换组装车辆的操作可能必需的信息。将关于第一模块的信息传输到第二模块可以被称为发送信息。此外，经由信息的交换，建立了电连接，并且第一模块能够确定第二模块是否是要与之电连接的正确的模块。所述验证告知控制中心正确的模块以正确的方式被电连接，并且由此车辆准备好接收有关要执行的功能/任务的指令。
由其组装车辆的一组模块可以包括多个驱动模块和多个功能模块。因此，第一模块可以是驱动模块或功能模块，第二模块可以是驱动模块或功能模块。一组模块中的不同驱动模块可以是相同的，或者驱动模块可以例如具有不同类型/尺寸的车轮、不同的悬架和/或不同的充电容量。在一个示例中，每个驱动模块包括主体，该主体设置有布置在驱动模块的两个相对侧上的一对车轮。在一个示例中，驱动模块仅包括一对车轮。所述驱动模块包括连接到所述一对车轮的至少一个推进单元。所述推进单元可以是连接到车轮的电机。驱动模块的一对车轮因此可以被称为驱动车轮。在一个示例中，驱动模块包括两个电机，一个电机连接到一个车轮。电机可以布置在车轮的轮辋中。因此，驱动模块的车轮可以彼此独立地被驱动。电机还可以用作发电机，并在制动车轮时生成电力。驱动模块还可以包括连接到车轮的转向系统。这样，驱动模块是可转向的。驱动模块还可以包括用于制动车轮的制动系统。适当地，制动系统包括用于驱动模块的每个车轮的车轮制动器。这样实现了冗余，因为驱动模块可以借助于电机和/或车轮制动器(在转向系统发生故障的情况下)来转向。在一个示例中，驱动模块还包括至少一个能量存储单元，其用于为推进单元提供能量。能量存储单元可以是电池。电池可以是可充电的。驱动模块被配置为自主操作意味着驱动模块包括多个传感器和系统，其用于根据常规方法作为独立单元自动地使所述驱动系统转向和驱动所述驱动模块。根据一个示例，驱动模块包括导航系统和用于检测驱动模块周围环境中的物体的传感器。在其被允许在公共道路上操作的意义上，驱动模块可以被称为自主操作车辆。
每个功能模块被配置为在作为组装车辆的一部分时执行预定功能。在一个示例中，功能模块被配置为容纳或支撑负载。该功能模块可以被配置为容纳乘客，并且因此可以在与至少一个驱动模块组装时形成公共汽车。功能模块可替代地被配置为用于运送货物，并且因此可以在与至少一个驱动模块组装时形成卡车。功能模块可以是垃圾车主体、装载平台、用于叉车的叉形装置和除雪机中的任何一个(仅提及一些非限制性示例)。功能模块可以包括不被驱动或不能转向的后车轮。功能模块不能自行移动，而是需要连接到至少一个驱动模块才能移动，从而起到车辆的作用。功能模块可以包括能量存储单元(诸如电池)。
根据一个示例，第一模块和第二模块均包括本文所公开的控制设备，其中该方法在两个模块中执行。因此，当两个模块中的通信装置均被激活时，第一模块的控制设备和第二模块的控制设备将能够通信。因此，第一模块的控制设备被配置为与第二模块的控制设备通信。
第一模块和第二模块可以通过对应的物理接口物理连接。这样的物理接口可以以不同的方式配置，并且可以例如包括适于接合的联接单元、快速联接器、钩、配合的突起和凹口或类似物。应当理解，物理接口的配置本身不是本发明的一部分。所述第一模块可以在第一模块的至少两个不同侧上包括用于与另一个模块连接的物理接口。这样，第一模块可以以各种方式连接到另一个模块，并且增加了灵活性。在第一模块是驱动模块的情况下，第一模块可以在第一模块的前侧和第一模块的后侧(相对于第一模块的行进方向而言)上都包括物理接口。由此，第一模块可以连接到功能模块的前部和功能模块的后部(相对于第一模块的行进方向而言)，而不必使第一模块转向。附加地或替代地，第一模块可以在第一模块的顶侧上包括物理接口。第一模块的所有侧上地用于与另一个模块连接的不同物理接口可以是相同的。通过使用可用于与另一个驱动模块以及功能模块连接的标准接口，增加了第一模块的灵活性，且便利了车辆的组装。当第一模块和/或第二模块是自主操作的驱动模块时，物理连接可以自主执行。
根据一个示例，验证从第一模块直接传输到控制中心。因此，第一模块和第二模块都可以将验证直接传输到控制中心。在这种情况下，控制中心将从所有/两个电连接的模块接收验证。替代地，可以经由与第一模块电连接的第二模块将验证传输到控制中心。这样，第二模块可以接收来自第一模块的验证，并且可以将该验证与来自第二模块的验证一起转发到控制中心，或者第二模块可以传输包括来自第一模块的验证及其自身的验证两者的单个验证。因此，控制中心可以接收单个验证，该单个验证指示第一模块和第二模块已经验证了电连接。
根据一个示例，激活第一模块中的通信装置的步骤包括激活第一模块中的内部通信网络。第一模块中的通信装置是用于与另一个模块通信的通信装置。因此，通信装置可以包括内部通信网络。内部通信网络可以是CAN J1939、Flexray、以太网、光纤或类似物。第一模块和第二模块经由对应的电接口适当地电连接。通信装置可以包括在电接口中。这样的电接口可以被配置为传递电能、和/或传输和/或接收电信号。电接口可以是无线接口和/或导电接口。通过电连接第一模块和第二模块，模块可以因此能够在彼此之间传递电能并且还共享信息。该通信装置可以包括用于无线通信的传输器和/或接收器。可以借助于控制开关、接触器或类似物来激活通信装置。除了用于与另一个模块进行通信的通信装置之外，第一模块还可以包括用于与控制中心通信的无线通信装置。用于与控制中心通信的通信装置可以始终被激活。
可以响应于以下任何一项来执行通信装置的激活：从控制中心接收到激活指令，或者检测到已经建立了物理连接。因此，该方法可以包括从控制中心接收激活通信装置的指令，或者其可以包括检测在第一模块和第二模块之间已经建立了物理连接。通常，车辆操作员(诸如车队经理或车辆所有者)具有要执行的请求功能/任务的列表。这样的功能/任务可能是运送人员、货物、垃圾或类似物。为了执行特定的功能/任务，操作员需要特定的车辆，并且操作员通常计划要使用哪个车辆、何时使用以及用于哪个任务。根据本公开的示例，控制中心接收关于要执行的至少一个请求的功能/任务的信息。在一个示例中，控制中心经由用户界面(诸如触摸屏、键盘或类似物)从操作员接收关于要执行的至少一个功能/任务的信息。在另一个示例中，关于功能/任务的信息由控制中心借助于例如人工智能基于要执行的请求的功能/任务自动获得。当控制中心具有关于要执行的功能/任务的信息时，控制中心可以确定需要哪种类型的车辆来执行所述功能/任务。控制中心可以基于要由组装车辆执行的功能来选择模块以形成车辆(也称为组装车辆)。然后，控制中心将信号以及彼此物理连接的命令传输到模块，这些模块将一起形成组装车辆。控制中心还可以将指令传输到模块以使其彼此电连接。基于该指令，第一模块的控制设备可以激活第一模块中的通信装置。替代地，第一模块的控制设备检测第一模块已经与第二模块物理连接，然后激活通信装置以与第二模块电连接。第一模块可以借助于来自传感器设备的信号来检测物理连接。传感器设备可以布置在第一模块和/或第二模块处。传感器设备可以被配置为感测何时第一模块和第二模块已经正确地物理连接。第一模块的控制设备可以被布置为与传感器设备通信，并且可以由此从传感器设备接收指示物理连接被成功执行的信号。
根据一个示例，将关于第一模块的信息传输到第二模块的步骤还包括将该信息传输到控制中心。这样，控制中心接收关于第一模块的信息，该信息对于车辆的操作可能是有用的。
传输的关于第一模块的信息和接收的关于第二模块的信息可以包括以下一个或多个：能量存储单元的充电状态，最大速度，重量，制动能力和/或最大转向角(仅提及一些非限制性示例)。因此，第一模块可以传输关于第一模块的能量存储单元的充电状态(SOC)的信息。该信息可以被传输到第二模块以及控制中心。在操作车辆时，知晓第一模块的能量存储单元的充电状态可能至关重要。如果充电状态低，则控制中心可以命令组装车辆对第一模块的能量存储单元进行充电。而且，在车辆的操作期间，不同模块的充电状态很重要。知晓模块的最大速度、重量、制动能力和最大转向角对于控制中心和车辆的其他模块而言也可能有用。为了控制制动并控制驱动模块的悬挂，知晓功能模块的重量对于驱动模块而言很重要。
根据一个示例，该方法还包括：从控制中心接收信息，该信息指示车辆的哪个模块作为主动模块进行操作，以及哪个(些)模块作为从动模块进行操作。在车辆包括两个或更多个驱动模块的情况下，指定一个驱动模块作为主动模块进行操作，其余的驱动模块和功能模块作为从动模块进行操作是方便的。主动模块将决定如何操作驱动模块，从而决定如何操作组装车辆。因此，重要的是所有模块都可以相互通信，以便主动模块能够以最佳方式操作车辆。因此，根据本公开的第一模块的控制设备可以从控制中心接收指令以将第一模块作为主动模块进行操作或将第一模块作为从动模块进行操作。控制中心可以例如基于能量存储单元的充电状态和/或组装车辆的主行进方向来指定某个驱动模块作为主动模块进行操作。根据另一个示例，组装车辆自身确定车辆的哪个模块作为主动模块进行操作，以及哪个(些)模块作为从动模块进行操作。由于第一模块和第二模块已经交换了信息，因此第一模块的控制设备例如能够基于连接模块的能量储存单元的充电状态和/或组装车辆的主行进方向来确定哪个模块作为主动模块进行操作以及哪个模块作为从动模块进行操作。
根据一个示例，该方法还包括从控制中心接收唯一车辆标识。控制中心可以为组装车辆生成唯一的标识，并且将唯一车辆标识传输到组装车辆的所有模块。该唯一车辆标识可以是数字、字母和/或数字的组合或特定单词。当不同的模块被物理连接和电连接时，车辆已组装好并生成了唯一车辆标识。无论模块是否由于故障而被更换，对于包括其余的未更换模块以及新的替换模块的车辆而言，该唯一车辆标识保持不变。因此，唯一车辆标识保持不变，直到车辆被拆卸为止。唯一车辆标识可以在控制中心和第一模块之间的通信中使用。
根据一个示例，该方法还包括向控制中心传输已经接收到唯一车辆标识的验证。通过验证接收到唯一车辆标识，可以实现组装车辆已准备好用于操作的第二验证。通过验证第一模块已经接收到唯一车辆标识，控制中心被告知组装车辆已准备好执行任务/功能。
当第一模块和第二模块电连接时，控制中心可以命令组装车辆执行任务/功能。在第一模块是主动驱动模块的情况下，任务/功能可以被传送到第一模块的控制设备，该控制设备自动地控制组装车辆以执行功能/任务。
本公开还涉及一种车辆的第一模块的控制设备，该控制设备被配置为将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接，该车辆由一组模块组装而成，所述模块包括：至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中所述至少一个驱动模块包括一对车轮，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆，并且其中，所述组装车辆被配置为与控制中心通信，所述控制设备为配置为：激活第一模块中的通信装置；经由通信装置将关于第一模块的信息传输到第二模块，并接收关于第二模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心。
将理解的是，针对本发明的方法方面描述的由控制设备执行的所有实施例也适用于本发明的控制设备方面。也就是说，控制设备可以被配置为执行根据上述各种实施例的方法的步骤中的任何一个。
第一模块包括控制设备，并且控制设备可以被配置为控制第一模块的操作。在第一模块是驱动模块的情况下，控制设备因此可以被配置为将控制信号传输到第一模块的各种系统和部件，以控制例如第一模块的转向和推进。因此，控制设备可以适于基于接收到的命令(例如，来自控制中心)以及基于传感器输入(关于其周围环境和定位)自主地操作第一模块。在这种情况下，控制设备适于从位于远处的控制中心接收命令，并将该命令转换成用于控制第一模块的各种系统和部件的控制信号。控制设备可以被配置为从各种传感器设备接收关于周围环境的数据，并且基于该数据控制第一模块。控制设备还可适于与各种种类的交通系统通信。因此，控制设备能够确定交通信号灯的状态、确定是否发生了事故，并基于此确定车辆的新路线，或者如果未连接到功能模块则确定自身的路线等。控制设备可以适于与这样的交通系统直接通信，或者其可以适于经由控制中心与这样的交通系统通信。控制设备可以被实现为单独的实体，或者被分布在两个或更多个物理实体中。控制设备可以包括一个或多个计算机。因此，控制设备可以由包括处理器和内存的控制设备来实施或实现，该内存包括指令，当该指令由处理器执行时使控制设备执行本文公开的方法步骤。
本公开还涉及一种计算机程序，其包括指令，当所述程序由计算机执行时，该指令使计算机执行上面公开的方法。本发明还涉及一种计算机可读介质，其包括指令，该指令在由计算机执行时使计算机执行上面公开的方法。
根据本公开的一方面，提供了一种由一组模块组装而成的车辆。该车辆包括至少一个驱动模块和至少一个功能模块，其中，该至少一个驱动模块包括一对车轮，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆。该车辆包括两个物理连接的模块。该车辆还包括两个如本文所公开的控制设备。因此，两个物理连接的模块均包括如本文所公开的控制设备。
此外，本公开涉及一种系统，该系统被配置为用于电连接由一组模块组装而成的车辆的两个物理连接的模块。该系统包括布置为与本文公开的组装车辆和两个控制设备通信的控制中心。每个控制设备包括在物理连接的模块中的一个中，其中每个控制设备对应于第一模块的控制设备。因此，系统的每个控制设备被配置为：激活第一模块中的通信装置；经由通信装置将关于第一模块的信息传输到第二模块并接收关于第二模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心。作为说明性且非限制性的示例，假定组装车辆包括一个驱动模块和一个功能模块。从驱动模块的角度来看，它是第一模块，功能模块是第二模块。从功能模块的角度来看，它是第一模块，驱动模块是第二模块。因此，上述控制设备及其执行的方法适用于组装车辆的所有控制设备。类似地，在另一个说明性且非限制性的示例中，假定组装车辆包括两个驱动模块(DM1和DM2)和一个功能模块。从功能模块的角度来看，它是第一模块，其他两个模块DM1和DM2都是第二模块。从DM1’和DM2’的角度来看，它们各自是第一模块，功能模块是第二模块。
该控制中心可以被称为非车载系统。控制中心在地理位置上可以与第一模块和第二模块相距一定距离。控制中心可以适于接收有关要执行的任务或功能的信息；并基于该任务/功能启动车辆的组装。控制中心可以适于经由用户界面从操作员接收该信息。控制中心可以实现为单独的实体，也可以分布在两个或更多个物理实体中。控制中心可以包括一个或多个计算机。
现在将参考附图进一步说明本公开。
术语“链路”在本文中是指通信链路，其可以是诸如光电通信线的物理连接，或者诸如无线连接的非物理连接(例如无线电链路或微波链路)。
图1示意性地示出了根据一个实施例的车辆的第一模块的控制设备100。控制设备100被配置为将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接。因此，控制设备100被配置为电连接车辆的两个物理连接的模块。车辆由一组模块组装而成，所述模块包括：至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块。第一模块可以是驱动模块或功能模块。如果第一模块是驱动模块，则第二模块可以是第二驱动模块或功能模块。如果第一模块是功能模块，则第二模块适当地是驱动模块。在图3中公开了车辆、一组模块、至少一个驱动模块、至少一个功能模块以及因此第一模块和第二模块。控制设备100包括在第一模块中。因此，不管第一模块是驱动模块还是功能模块，它都包括根据本公开的控制设备100。第一模块的控制设备100被配置为直接地或经由第二模块间接地与控制中心200通信。控制设备100被配置为：激活第一模块中的通信装置；经由通信装置将关于第一模块的信息传输到第二模块并接收关于第二模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心200。控制设备100被配置为控制第一模块的通信装置。
控制设备100可以被配置为经由电连接到第一模块的第二模块向控制中心200传输该验证。
根据一个示例，控制设备100被配置为响应于以下任何一项来激活通信装置：从控制中心200接收到激活指令，或者检测到已经建立了物理连接。控制设备100可以被布置为与布置在第一模块和/或第二模块上的传感器设备60通信。控制设备100被布置为经由链路L60与传感器设备60通信。因此，控制设备100可以被配置为从传感器设备60接收指示物理连接已经被正确执行的信号，并且基于此激活第一模块中的通信装置。
根据一个示例，控制设备100被配置为将关于第一模块的信息传输到控制中心200。
传输的关于第一模块的信息可以包括以下一个或多个：第一模块的能量存储单元的充电状态，第一模块的最大速度、重量、制动能力和/或最大转向角。接收的关于第二模块的信息可以包括以下一个或多个：第二模块的能量存储单元的充电状态，第二模块的最大速度、重量、制动能力和/或最大转向角。
控制设备100还可以被配置为从控制中心200接收信息，该信息指示车辆1的哪个模块作为主动模块进行操作，以及哪个(些)模块作为从动模块进行操作。因此，控制设备100可以被配置为接收指令以将第一模块作为主动模块进行操作或将第一模块作为从动模块进行操作。在第一模块被指定为作为主动模块进行操作的情况下，控制设备100还可以被配置为指示第二模块作为从动模块进行操作。
根据一个示例，控制设备100还被配置为从控制中心200接收唯一车辆标识。这样，控制设备100以及因此第一模块与组装车辆1的唯一车辆标识相关联。唯一车辆标识可以是数字、字母和/或数字的组合或特定单词。唯一车辆标识可以在控制中心200和第一模块之间的通信中使用。控制设备100还可以被配置为验证第一模块已经接收到唯一车辆标识。这样，控制设备100告知控制中心200第一模块准备好进行操作。
图2示意性地示出了根据一个实施例的系统10，该系统10被配置用于电连接车辆的两个物理连接模块。系统10包括控制中心200和两个控制设备100。系统10可以包括两个以上的控制设备100。控制设备100均被配置为如图1所公开的控制设备100。每个控制设备100包括在两个物理连接的模块的一个中。系统10的每个控制设备100被配置为：激活该控制设备被包括在其中的模块中的通信装置；经由通信装置将关于该模块的信息传输到另一个模块，并接收关于另一个模块的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输到控制中心。
控制设备100被布置为经由相应的链路L200与控制中心200通信。控制中心200可以被称为非车载系统。控制中心200可以被实现为单独的实体或分布在两个或更多个物理实体中。控制中心200可以包括一个或多个计算机。
图3示意性地示出了如图2所公开的系统10的应用的示例。因此，图3示出了可以使用系统10的环境。该图示出了用于组装车辆1的一组模块20。还示出了组装车辆1。该组模块20包括多个驱动模块30和多个功能模块40，其中每个驱动模块30包括一对车轮32，并且被配置为自主操作。该组模块20中的每个模块30、40包括至少一个接口，所述至少一个接口能够可释放地连接到另一个模块30、40上的对应接口。模块30、40适当地包括至少一个物理接口和至少一个电接口。通过组合驱动模块30和功能模块40，可以实现不同类型的车辆1。取决于功能模块40的结构配置，一些车辆1需要两个驱动模块30，而一些车辆1仅需要一个驱动模块30。每个模块30、40包括如图1所公开的控制设备100，因此能够与如图2所公开的控制中心200通信。每个驱动模块30可以包括多个接口，用于与其他模块30、40可释放地连接。驱动模块30的接口可以布置在驱动模块30的不同侧上，因此使得能够在驱动模块30的多个侧上与其他模块30、40连接。驱动模块30和功能模块40上的接口分别适当地布置在对应的位置上，以使得能够进行模块30、40之间的连接。每个模块30、40包括用于与另一个模块30、40通信的通信装置50。通信装置50可以形成每个模块30、40的至少一个接口的一部分。每个模块30、40的通信装置50由模块30、40的控制设备100控制。通信装置50可以包括内部通信网络(诸如CAN J1939，Flexray，以太网，光纤或类似物)。通信装置50可以附加地或替代地包括用于模块30、40之间的无线通信的传输器和接收器。通信装置50可以借助于控制开关、接触器或类似物来激活。
下面将描述用于车辆组装的顺序的示例。操作员可以收到来自客户的将货物从一个地点运输到另一地点的任务。例如从操作员经由用户界面(诸如触摸屏或类似物)在控制中心200中获得关于任务的信息。要指出的是，这仅仅是示例，并且接收到的任务可以被自动地转变和/或输入到控制中心200。控制中心200然后确定要执行的功能以及因此需要哪种类型的车辆1来完成任务。在该示例中，所需的车辆1可以是卡车。控制中心200还选择将哪些模块30、40用于所需的卡车。例如，可以基于关于货物的信息、要行进的距离和/或地理位置来选择完成任务所需的车辆1的类型和模块30、40。然后，控制中心200将任务适当地转换为命令，以便在这种情况下使一个选择的驱动模块30与选择的功能模块40物理连接。驱动模块30的控制设备100接收该命令并将该命令转换为用于驱动模块30的控制信号。从而，驱动模块30被控制为与功能模块40物理连接。驱动模块30因此被自主操作以找到选择的功能模块40并与该功能模块40连接。布置在驱动模块30和/或功能模块40处的至少一个传感器设备60可以被配置为感测何时已经执行了物理连接。所述至少一个传感器设备60可以向控制设备100发送指示已经执行连接的信号。当两个模块30、40物理连接时，它们应该被电连接。驱动模块30的控制设备100和功能模块40的控制设备100各自激活相应模块30、40中的通信装置50，以使得能够与另一个模块30、40进行通信。控制设备100随后将关于相应模块30、40的信息传输到另一个模块30、40并接收关于另一个模块30、40的信息，从而在模块30、40之间建立电连接。随后，控制设备100向控制中心200传输对电连接的验证。根据一个示例，每个控制设备100将验证直接传输到控制中心200。替代地，功能模块40的控制设备100将对电连接的验证传输到驱动模块30的控制设备100，从而驱动模块30的控制设备100将对电连接的验证传输到控制中心200，从而指示功能模块40和驱动模块30都验证了电连接。然后，控制中心200可以为组装车辆1生成唯一车辆标识，该唯一车辆标识被传输到模块30、40。因此，车辆1被组装并且车辆1准备好执行任务。
图4a示出了根据一个实施例的由车辆的第一模块的控制设备100执行的、用于将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接的方法的流程图。该车辆由一组模块组装而成。因此，该方法涉及图1中所公开的控制设备100、图2中所公开的系统10和图3中所公开的一组模块20。该组模块20因此包括至少一个驱动模块30和至少一个功能模块40。该方法包括：激活s101第一模块30、40中的通信装置50；经由通信装置50将关于第一模块30、40的信息传输s102到第二模块30、40，并接收s103关于第二模块30、40的信息，以建立电连接；以及将对电连接的验证传输s104到控制中心200。通过将关于第一模块30、40的信息传输s102到第二模块30、40，并接收s103关于第二模块30、40的信息，这两个物理连接的模块30、40将交换组装车辆1的操作可能必需的信息。此外，经由信息的交换，第一模块30、40能够确定第二模块30、40是否是要与之电连接的正确的模块。该验证告知控制中心200正确的模块以正确的方式电连接，并且车辆1从而准备好接收有关要执行的功能/任务的指令。
第一模块30、40可以是驱动模块30或功能模块40，第二模块30、40可以是驱动模块30或功能模块40。
可以将对电连接的验证从第一模块30、40直接传输s104到控制中心200。替代地，可以经由与第一模块30、40电连接的第二模块30、40将验证传输s104到控制中心200。
激活s101第一模块30、40中的通信装置50可以包括激活s101第一模块30、40中的内部通信网络。附加地或替代地，激活s101第一模块30、40中的通信装置50可以包括激活s101用于无线通信的传输器和接收器。可以借助于控制开关、接触器或类似物来激活通信装置50。
传输的关于第一模块30、40的信息以及接收的关于第二模块30、40的信息可以包括以下一个或多个：能量存储单元的充电状态，最大速度，重量，制动能力和/或最大转向角。因此，第一模块30、40可以传输关于第一模块30、40的能量存储单元的充电状态，第一模块30、40的最大速度、重量、制动能力或最大转向角的信息。
将关于第一模块30、40的信息传输s102到第二模块30、40的步骤还可以包括将该信息传输s102到控制中心200。
图4b示出了根据一个实施例的由车辆的第一模块的控制设备100执行的、用于将第一模块和与第一模块物理连接的第二模块电连接的方法的流程图。该车辆由一组模块组装而成。因此，该方法涉及图1中所公开的控制设备100、图2中所公开的系统10和图3中所公开的一组模块20。该组模块20因此包括至少一个驱动模块30和至少一个功能模块40。第一模块30、40可以是驱动模块30或功能模块40，第二模块30、40可以是驱动模块30或功能模块40。
该方法包括：从控制中心200接收s105a激活通信装置50的指令，或者替代地，检测s105b模块30、40之间的物理连接已经建立。作为对这两种选项中的任一种的响应，控制设备100激活s101第一模块30、40中的通信装置50。控制中心200通常选择模块30、40以形成组装车辆1，并且将信号传输到模块30、40，该信号具有将彼此物理连接的命令。控制中心200还可以将指令传输到模块30、40以将彼此电连接。替代地，第一模块30、40的控制设备100检测s105b第一模块30、40已经与第二模块30、40物理连接，然后激活s101通信装置50以与第二模块30、40电连接。第一模块30、40可以借助于来自图1中所公开的传感器设备60的信号来检测物理连接。
激活s101第一模块30、40中的通信装置50可以包括激活s101第一模块30、40中的内部通信网络。附加地或替代地，激活s101第一模块30、40中的通信装置50可以包括激活s101用于无线通信的传输器和接收器。可以借助于控制开关、接触器或类似物来激活通信装置50。
该方法还包括经由通信装置50将关于第一模块30、40的信息传输s102到第二模块30、40，以及接收s103关于第二模块30、40的信息，以建立电连接。传输的关于第一模块30、40的信息以及接收的关于第二模块30、40的信息可以包括以下一个或多个：能量存储单元的充电状态，最大速度，重量，制动能力和/或最大转向角。因此，第一模块30、40可以传输s102关于第一模块30、40的能量存储单元的充电状态，第一模块30、40的最大速度、重量、制动能力或最大转向角的信息。根据一个示例，将关于第一模块30、40的信息传输s102到第二模块30、40的步骤还包括将该信息传输s102到控制中心200。
该方法还包括将对电连接的验证传输s104到控制中心200。可以将对电连接的验证从第一模块30、40直接传输s104到控制中心200。替代地，可以经由与第一模块30、40电连接的第二模块30、40将验证传输s104到控制中心200。
根据该示例，该方法还包括从控制中心200接收s106信息，该信息指示车辆1的哪个模块30、40作为主动模块进行操作，哪个(些)模块30、40作为从动模块进行操作。主动模块将决定如何操作模块30、40，以及因此如何操作组装车辆1。第一模块30、40的控制设备100可以从控制中心200接收指令，以将第一模块30、40作为主动模块进行操作，或者将第一模块30、40作为从动模块进行操作。
该方法还包括：从控制中心200接收s107唯一车辆标识。控制中心200可以为组装车辆1生成唯一的标识，并且将该唯一车辆标识传输到组装车辆1的所有模块30、40。该唯一车辆标识可以是数字、字母和/或数字的组合或特定单词。该唯一车辆标识可以在控制中心200与第一模块30、40之间的通信中使用。
该方法还包括将已接收到唯一车辆标识的验证传输s108到控制中心200。通过验证接收到唯一车辆标识，可以实现组装车辆1准备好用于操作的第二验证。因此，在第二验证之后，可以认为车辆1的组装已经完成，并且组装车辆1可以接收要执行的任务或功能。
图5是设备500的版本的图。参考图1和图2描述的控制设备100可以在一个版本中包括设备500。设备500包括非易失性内存520、数据处理单元510和读/写内存550。非易失性内存520具有第一内存元件530，在该第一内存元件530中，计算机程序(例如操作系统)被存储以用于控制设备500的功能。设备500还包括总线控制器、串行通信端口、I/O装置、A/D转换器、时间和日期输入和传递单元、事件计数器和中断控制器(未示出)。非易失性内存520还具有第二内存元件540。
提供了一种计算机程序P，其包括用于电连接车辆的两个物理连接的模块的例程。程序P可以以可执行形式或以压缩形式存储在内存560和/或读/写内存550中。
在数据处理单元510被描述为执行特定功能的情况下，这意味着数据处理单元510实现存储在内存560中的程序的特定部分或存储在读/写内存550中的程序的特定部分。
数据处理设备510可以经由数据总线515与数据端口599通信。非易失性内存520旨在经由数据总线512与数据处理单元510进行通信。单独的内存560旨在经由数据总线511与数据处理单元510通信。读/写内存550适于经由数据总线514与数据处理单元510通信。
当在数据端口599上接收到数据时，它们被临时存储在第二内存元件540中。当已经临时存储了接收到的输入数据时，数据处理单元510准备好如上所述地实现代码执行。
本文描述的方法的一部分可以由设备500借助于运行存储在内存560或读/写内存550中的程序的数据处理单元510来实现。当设备500运行该程序时，本文描述的方法被执行。
提供本发明的优选实施例的前述描述是出于说明性和描述性目的。并不旨在穷举本发明或将本发明限制于所描述的变型。对于本领域的技术人员来说，许多修改和变化将是显而易见的。已经选择并描述了实施例，以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使专业人员可以针对各种实施例以及具有适合于预期用途的各种修改来理解本发明。

Claims (21)

1.一种由车辆(1)的第一模块(30,40)的控制设备(100)执行的、用于将所述第一模块(30,40)和与所述第一模块(30,40)物理连接的第二模块(30,40)电连接的方法，所述车辆(1)由一组模块(20)组装而成，所述模块(20)包括：
至少一个驱动模块(30)；和
至少一个功能模块(40)，
其中，所述至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆(1)，并且其中组装车辆(1)被配置为与控制中心(200)通信，所述方法包括：
激活(s101)所述第一模块(30,40)中的通信装置(50)；
经由所述通信装置(50)将关于所述第一模块(30,40)的信息传输(s102)到所述第二模块(30,40)，并接收(s103)关于所述第二模块(30,40)的信息，以建立电连接；以及
将对所述电连接的验证传输(s104)到所述控制中心(200)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述验证经由电连接到所述第一模块(30,40)的第二模块(30,40)传输(s104)到所述控制中心(200)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，激活(s101)通信装置(50)包括激活所述第一模块(30,40)中的内部通信网络。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，响应于以下任一项来执行所述通信装置(50)的激活：
从所述控制中心(200)接收(105a)到激活指令，或者检测(s105b)到已经建立了物理连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将关于所述第一模块(30,40)的信息传输(s102)到所述第二模块(30,40)还包括将所述信息传输(s102)到所述控制中心(200)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，传输的关于所述第一模块(30,40)的信息以及接收的关于所述第二模块(30,40)的信息包括以下一个或多个：能量储存单元的充电状态，最大速度，重量，制动能力和/或最大转向角。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
从所述控制中心(200)接收(s106)信息，所述信息指示车辆(1)的哪个模块(30,40)作为主动模块进行操作，以及哪个模块(30,40)作为从动模块进行操作。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
从所述控制中心(200)接收(s107)唯一车辆标识。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
向所述控制中心(200)传输(s108)已经接收到所述唯一车辆标识的验证。
10.一种计算机程序(P)，其包括指令，当所述程序由计算机(100；500)执行时，所述指令使所述计算机(100；500)执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读介质，其包括指令，当由计算机(100；500)执行时，所述指令使所述计算机(100；500)执行根据权利要求1-10中任一项所述的方法。
12.一种车辆(1)的第一模块(30,40)的控制设备(100)，所述控制设备(100)被配置为将所述第一模块(30,40)和与第一模块(30,40)物理连接的第二模块(30,40)电连接，所述车辆(1)由一组模块(20)组装而成，所述模块(20)包括：
至少一个驱动模块(30)；和
至少一个功能模块(40)，
其中，所述至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆(1)，并且其中组装车辆(1)被配置为与控制中心(200)通信，所述控制设备(100)被配置为：
激活所述第一模块(30,40)中的通信装置(50)；
经由所述通信装置(50)将关于所述第一模块(30,40)的信息传输到所述第二模块(30,40)，并接收关于所述第二模块(30,40)的信息，以建立电连接；以及
将对所述电连接的验证传输到所述控制中心(200)。
13.根据权利要求12所述的控制设备(100)，其中，所述控制设备(100)被配置为经由连接到所述第一模块(30,40)的第二模块(30,40)将所述验证传输到所述控制中心(200)。
14.根据权利要求12或13所述的控制设备(100)，其中，所述控制设备(100)被配置为响应于以下任一项来激活所述通信装置(50)：从所述控制中心(200)接收到激活指令，或检测到已经建立了所述物理连接。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的控制设备(100)，其中，所述控制设备(100)被配置为将关于所述第一模块(30,40)的信息传输到所述控制中心(200)。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的控制设备(100)，其中，传输的关于所述第一模块(30,40)的信息以及接收的关于所述第二模块(30,40)的信息包括以下一个或多个：能量储存单元的充电状态，最大速度，重量，制动能力和/或最大转向角。
17.根据权利要求12-16中任一项所述的控制设备(100)，其中，所述控制设备(100)被配置为从所述控制中心(200)接收信息，所述信息指示车辆(1)的哪个模块(30,40)作为主动模块进行操作，以及哪个模块(30,40)作为从动模块进行操作。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的控制设备(100)，其中，所述控制设备(100)被配置为从所述控制中心(200)接收唯一车辆标识。
19.根据权利要求18所述的控制设备(100)，其中，所述控制设备(100)被配置为验证所述第一模块(30,40)已经接收到所述唯一车辆标识。
20.一种由一组模块(20)组装而成的车辆(1)，所述车辆(1)包括至少一个驱动模块(30)和至少一个功能模块(40)，其中，所述至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)，并且被配置为自主地操作并驱动组装车辆(1)，所述车辆(1)还包括两个根据权利要求12-19中任一项所述的控制设备(100)。
21.一种系统(10)，其被配置为电连接由一组模块(20)组装而成的车辆(1)的两个物理连接的模块(30,40)，所述系统(10)包括：
布置为与组装车辆(1)通信的控制中心(200)，
其中，所述系统(10)还包括两个根据权利要求12-19中任一项所述的控制设备(100)。
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