CN112034810A - 一种整车安装标准化ecu位置自动识别装置和识别方法 - Google Patents

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system

Abstract

本发明涉及一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置和识别方法。自动识别装置包括车载中央处理器，标准化ECU，设于ECU上、用于整车位置识别的IO接口和设于整车的不同部位、用于与ECU相连接的线束接插件，IO接口为9个，线束接插件上设有相对应的接插口，当ECU被安装到整车的某个部位时，每个IO接口以数字1或0表示该接口的连接通断，9个IO接口组成9位二进制数字，并传送到车载中央处理器，用于读取每组数字，并识别ECU的安装位置信息。本发明的技术方案使得ECU在安装后可以被自动识别安装位置，并获得相应的应用程序和功能，使标准化ECU可以被功能定制化，大大降低ECU及整车的开发成本及缩短开发时间。

Description

一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置和识别方法
技术领域
本发明涉及车辆生产安装设计领域，具体涉及一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置和识别方法。
背景技术
目前，智能汽车电子电气架构系统(E/E系统)架构还处于如图4所示的分布式状态，即，整车的中央控制系统弱化，每个电子控制单元(ECU)都是独立的功能模块，根据每个零部件的功能定制化开发，拥有不同的硬件接口以及微控制单元(MCU)等，且在整车中的位置固定，没有互换的可能。安装时，需要识别每个ECU的身份ID，然后在对应位置上安装。
这样的系统功能架构，具有以下缺点：1、每个ECU功能不同，需要分别独立开发设计，开发工作量极大，增加了ECU软硬件开发设计成本，以及整车的开发模具费用；2、由于整车的开发周期是所有ECU开发周期相叠加，因此延长了整车开发周期；3、由于整车的中央控制功能弱化，在安装完毕进行整车试验时，需要更多的时间进行调试运行，以使各个ECU能够互相配合运行，验证周期长，难度高；4、由各个不同ECU所控制的部件运行极易出错，稳定性较低；5、在产线安装时，不同ECU的位置固定，不可随意安装，兼容性差，一旦某个ECU安装失败则推滞了整车安装的进程，间接增加了生产制造成本。
另一方面，由于人类对汽车的各种功能需求日趋多样化，现在一辆车的ECU通常超过100个，如图7所示，仅仅标识出了主要的ECU模块名称，某些高端汽车的ECU甚至达到了300个。ECU数量迅速增长，原有的分布式E/E系统已经逐渐不能满足新兴汽车产业发展，开发成本日趋高启，开发周期长，而且四化带来的软件影响，将功能负责程度加大，很多新势力造车企业很难实现量产的目标。
随着汽车制造业的日趋发展成熟，E/E系统需要从分布式朝向集中式发展。如图5所示，一辆汽车上，集中式的E/E系统在计算方面只有一个核心平台，一个主操作系统，所有的应用程序，都基于上述的计算平台和操作系统，对车辆进行控制。这样结构的汽车，就类似于计算机或者智能手机，计算机是win-tel结构，而智能手机则是Android+高通架构，而汽车就是主操作系统+标准化ECU模块，每个ECU都是相同的标准版本，可随意互换位置，随插随用。
在不久的将来，智能汽车E/E构架将会发展成为：3-5个高性能车载计算控制器+更多的简单标准ECU，如图6所示，这些ECU将拥有一样的标准化硬件接口和简单逻辑，没有任何差异，可以在整车任何位置安装，且不需要安装前识别身份ID。为了安装后完成不同的功能，需要根据每个标准化ECU安装在整车上的位置，赋予其相应的功能。比如某个标准化ECU需要完成车身控制器(BCM)的功能，某个ECU需要完成无钥匙启动系统(PEPS)的功能等，而每个标准化ECU需要配置的功能，跟ECU所安装的位置相关，所以需要获取ECU的安装位置，这些ECU与车载计算控制器需要有整车位置信息的交互功能，一旦ECU被安装固定后，需要将其所安装在整车中的位置信息通知给车载计算控制器，然后由车载控制器赋予ECU具体的软件功能和配置信息等。
在集中式E/E系统模式下，每个ECU将减少软件功能，功能都集成到车载中央计算机中，只需要执行车载中央计算机的命令，实现硬件接口(IO、AD、PWM等)驱动，或者将采集到的硬件接口信息通知给车载中央计算机，不需要判断这个信息是属于什么功能。在开发阶段，标准化ECU不需要独立开发设计，不需要考虑功能差异化，它们都具有一样的外壳、一样的硬件接口和MCU，降低了ECU软硬件开发设计成本，从而降低了整车的软硬件研发成本，降低整车的开发模具费用，缩短整车开发周期。在安装阶段，标准化ECU在安装时不需要进行防错，随意安装，安装简单方便，缩短了安装周期。在调试运行阶段，由于整车的中央控制器功能强化，各个ECU易于相互配合运行，缩短整车试验验证周期，且ECU的稳定性较高，兼容性强，出错率低。
发明内容
针对以上不足，本发明提供了一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置和识别方法，该方法可以自动识别标准化ECU在整车中的安装位置，使得ECU可以在不考虑整车位置情况下随意安装，车载中央计算机根据安装后的位置信息，配置赋予相应的功能给ECU，使得标准化ECU在安装后即获得特定的应用程序和功能。
本发明的技术方案为：
一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置，包括车载中央处理器，标准化ECU，设于ECU上、用于整车位置识别的IO接口和设于整车的不同部位、用于与ECU相连接的线束接插件，所述IO接口为9个，所述线束接插件上设有与9个IO接口相对应的接插口，当ECU被安装到整车的某个部位、与该部位的线束接插件相连接时，每个IO接口以数字1或0表示该接口的连接通断，9个IO接口组成9位二进制数字，并传送到车载中央处理器，所述车载中央处理器用于读取每组数字，并识别ECU的安装位置信息。
一种整车安装标准化ECU位置自动识别方法，每个所述ECU具有用于整车位置识别的9个IO接口，当ECU被安装到整车的某个部位、与该部位的线束接插件相连接时，ECU的微控制单元自动检测每个IO接口的通断状态，并以数字1或0表示每个IO接口的连接通断，9个IO接口所组成的9位二进制数字被发送至车载中央处理器，用于识别该ECU的安装位置信息，9个IO接口最多可组成512组9位二进制数字，用于识别最多512个ECU的不同安装位置信息。
所述IO接口的连接通断的表示方法为：以数字1表示已连通，以数字0表示未连通。
本发明的标准化ECU具有用于与整车硬件相连接的9个IO接口，当ECU被安装到整车的某个部位时，每个IO接口以数字1或0表示该接口的连接通断情况，9个IO接口所组成的9位二进制数字唯一确定，用于识别该ECU的安装位置信息，车载中央处理器读取了该ECU的安装位置信息后，即可将相应位置的特定功能赋予该标准化ECU，使标准化ECU转化成为具有特定程序、能够完成特定功能的功能模块。在此，9个IO接口可以用于识别最多512个ECU的不同安装位置信息，完全能够满足现今人类对高端汽车配置的多样化的功能需求。
在每个ECU在安装后能够被自动识别安装位置的前提下，ECU可以被统一开发成无差异化的标准ECU，降低了ECU软硬件开发设计成本，降低整车的开发模具费用，缩短整车开发周期。标准化ECU在安装时，不需要进行防错，可以随意安装在车辆的任何位置，简单方便，仅需要识别ECU的安装位置，中央处理器即可赋予其相应的功能。在调试运行阶段，由标准化ECU经过配置而生成的功能化ECU易于相互配合运行，稳定性较高，兼容性强，出错率低。
附图说明
图1为本发明的标准化ECU位置自动识别方法实施例一示意图；
图2为本发明的标准化ECU位置自动识别方法实施例二示意图；
图3为本发明的识别方法的9个IO接口的二进制数字的排列组合及每种组合与整车位置的对应关系表；
图4为现有的E/E系统的分布式架构；
图5为E/E系统的集中式架构；
图6为差异化ECU和标准化ECU对比图；
图7为车辆上的主要ECU模块分布示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
参考图1和图2，本发明的一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置，包括车载中央处理器(图中未示出)，标准化ECU，设于ECU上、用于整车位置识别的IO接口和设于整车的不同部位、用于与ECU相连接的线束接插件，所述IO接口为9个，所述线束接插件上设有与9个IO接口相对应的接插口，当ECU被安装到整车的某个部位、与该部位的线束接插件相连接时，每个IO接口以数字1或0表示该接口的连接通断，9个IO接口组成9位二进制数字，并传送到车载中央处理器，所述车载中央处理器用于读取每组二进制数字，并识别ECU的安装位置信息。
如图所示，除了IO接口外，标准化ECU还具有AD、PWM等一系列硬件接口，用于执行不同的功能。IO接口的用途分为两部分，一部分用于整车功能实现，一部分是用于整车位置识别，用于整车位置识别的IO接口数量为9个，每个IO接口以数字1或0表示该接口在该安装位置的连接通断状态，由于29＝512，9个IO接口可组合成512组不同的9位二进制数字，每组数字代表一个位置信息，存在唯一的对应关系，用以分别代表512个ECU在不同位置的安装信息。
实施例一，参考图1，本发明的整车安装标准化ECU位置自动识别方法，当ECU被安装到整车的驾驶员侧门部位、与该部位的线束接插件连接上电后，ECU的微控制单元(MCU)可以检测到9个IO接口的通断状态：IO.1接口与整车连通，MCU检测其接口电压为低电平，就用二进制数字“1”表示，IO.2-IO.9接口均未与整车连接，MCU检测其接口为开路，就用二进制数字“0”表示，这样就生成一组9位的二进制数字000000001，000000001代表唯一的位置信息，如驾驶员侧门模块。此组数字被传送至车载中央处理器，车载中央处理器将该模块应该具有特定程序功能赋予该标准ECU，完成ECU的配置工作。
实施例二，参考图2，本发明的整车安装标准化ECU位置自动识别方法，当ECU被安装到整车的副驾驶员侧门部位、与该部位的线束接插件连接上电后，ECU的微控制单元(MCU)可以检测到9个IO接口的通断状态：IO.2接口与整车连通，MCU检测其接口电压为低电平，就用二进制数字“1”表示，IO.1和IO.3-IO.9接口均未与整车连接，MCU检测其接口为开路，就用二进制数字“0”表示，这样就生成一组9位的二进制数字000000010，000000010代表唯一的位置信息，如副驾驶员侧门模块。此组数字被传送至车载中央处理器，车载中央处理器将该模块应该具有特定程序功能赋予该标准ECU，完成ECU的配置工作。
参考图3，9个IO接口具有512排列组合方式，最多可组成512组9位二进制数字，用于识别最多512个ECU的不同安装位置信息，完全能够满足现今人类对高端汽车配置的多样化的功能需求。在本发明技术方案的支持下，ECU可以被统一开发成无差异化的标准ECU，降低了ECU软硬件开发设计成本，降低整车的开发模具费用，缩短整车开发周期。标准化ECU在安装时，不需要进行防错，可以随意安装在车辆的任何位置，简单方便，仅需要识别ECU的安装位置，中央处理器即可赋予其相应的功能。在调试运行阶段，由标准化ECU经过配置而生成的功能化ECU易于相互配合运行，稳定性较高，兼容性强，出错率低。
以上公开的仅为本发明的实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种整车安装标准化ECU位置自动识别装置，其特征在于，包括车载中央处理器，标准化ECU，设于ECU上、用于整车位置识别的IO接口和设于整车的不同部位、用于与ECU相连接的线束接插件，所述IO接口为9个，所述线束接插件上设有与9个IO接口相对应的接插口，当ECU被安装到整车的某个部位、与该部位的线束接插件相连接时，每个IO接口以数字1或0表示该接口的连接通断，9个IO接口组成9位二进制数字，并传送到车载中央处理器，所述车载中央处理器用于读取每组数字，并识别ECU的安装位置信息。
2.一种整车安装标准化ECU位置自动识别方法，其特征在于，每个所述ECU具有用于整车位置识别的9个IO接口，当ECU被安装到整车的某个部位、与该部位的线束接插件相连接时，ECU的微控制单元自动检测每个IO接口的通断状态，并以数字1或0表示每个IO接口的连接通断，9个IO接口所组成的9位二进制数字被发送至车载中央处理器，用于识别该ECU的安装位置信息，9个IO接口最多可组成512组9位二进制数字，用于识别最多512个ECU的不同安装位置信息。
3.根据权利要求2所述的整车安装标准化ECU位置自动识别方法，其特征在于，所述IO接口的连接通断的表示方法为：以数字1表示已连通，以数字0表示未连通。
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