CN116135610A - 用于可扩展驾驶舱控制器的系统和方法 - Google Patents

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M.斯塔德勒
F.吉青格
C.沙恩斯
G.斯拉托什
P.斯塔丘拉
F.福德勒
J.袁
G.克拉夫特
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Harman Becker Automotive Systems GmbH
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Abstract

公开了用于车辆中的驾驶舱控制器的标准化汽车接口的实施方案。在一个示例中，一种用于联接用于与信息娱乐系统的部件通信的车辆电缆的系统包括：外壳、域控制器，以及包括用于所述域控制器的所有连接的第一连接器接口。在将第一域控制器更换为第二域控制器的情况下，可以在所述第一域控制器与所述第二域控制器之间传送用户偏好的集合。

Description

用于可扩展驾驶舱控制器的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年11月18日提交的题为“用于具有汽车接口的可扩展驾驶舱控制器的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR SCALABLE COCKPIT CONTROLLER WITH CAR-INTERFACE)”的第63/264,283号美国临时申请和2022年4月4日提交的题为“用于具有通用和可重新配置汽车接口的可扩展驾驶舱控制器的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FORSCALABLE COCKPIT CONTROLLER WITH GENERIC AND RECONFIGURABLE CAR-INTERFACE)”的第63/362,444号美国临时申请的优先权。以上所列申请的全部内容在此以引用的方式并入用于所有目的。
技术领域
本公开涉及用于车辆中的驾驶舱控制器的标准化汽车接口领域。
背景技术
车辆可以包括设置在车辆客舱内的信息娱乐系统。例如，信息娱乐系统可以存在于仪表板隔层处，其中信息娱乐系统可以由驾驶舱域控制器(也称为驾驶舱或驾驶舱控制器)操作，例如控制和监控。驾驶舱域控制器可以驱动汽车内的多个功能域，包括中央显示器和信息娱乐、仪表板、高级驾驶辅助系统(ADAS)、音频和声音管理、照明、电子后视镜、导航、驾驶辅助以及智能私人助理。因而，信息娱乐系统可以包括多个不同的连接，以经由包括CAN和以太网在内的多个总线系统通信地联接至驾驶舱域控制器系统。驾驶舱域控制器的主机单元可以被配置为例如通过使用触摸屏和/或显示器与用户交互。
此外，由于控制架构的发展和通信通道性能的增强，当前的汽车趋势正在推动增加驾驶舱域控制器的复杂性。为了满足这些目标，驾驶舱域控制器可能需要用于通信连接器的更多端口，同时节省电路板空间和外壳大小以满足封装空间限制。
发明内容
本文公开了一种用于车辆的可升级驾驶舱，所述可升级驾驶舱包括：处理器；通信地连接至所述处理器的接口，所述接口具有多个输入和输出，其中当所述处理器进行以下操作时重新配置所述接口的所述多个输入和输出：检测第一车载主机单元与所述接口的断开；检测第二车载主机单元与所述接口的连接；认证所述第二车载主机单元在所述车辆中的操作；以及将用户偏好下载到所述第二车载主机单元。
当单独或结合附图时，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将容易从以下详细描述中显而易见。应理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求清楚地定义。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上指出的或本公开任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
参考附图阅读非限制性实施方案的以下描述，可以更好地理解本公开，在以下附图中：
图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的车厢的示例局部视图。
图2示出了根据本公开的一个或多个实施方案的具有驾驶舱域控制器的车辆的示例车载计算系统的框图。
图3示出了可以包括在驾驶舱域控制器中的接口和主机单元的框图。
图4示出了用于将数据从第一主机单元传送至第二主机单元并配置第二主机单元以供在驾驶舱域控制器中使用的方法的示例。
图5示出了用于将主机单元联接至驾驶舱域控制器的方法的示例。
图6示出了用于根据来自主机的数据重新配置驾驶舱域控制器的输入/输出的方法的示例。
图7示出了将第一主机单元更换为第二主机单元期间第一主机单元、第二主机单元、接口和外部数据库之间的示例通信图。
图8示出了在主机单元的安装期间主机单元、接口和外部数据库之间的示例通信图。
图9示出了用于经由驾驶舱域控制器的可扩展连接架构将驾驶舱域控制器联接至车辆子系统的驾驶舱域控制器的模块化接头的示例。
图10示出了驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的电子配置。
图11示出了驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的计算模块的机电结构的第一示例。
图12示出了驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的计算模块的机电结构的第二示例。
图13示出了驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的计算模块的机电结构的第三示例。
图14示出了驾驶舱域控制器的机械配置的示例。
图15示出了用于升级具有可扩展连接架构的驾驶舱域控制器的硬件和/或软件的方法的示例。
具体实施方式
如上所述，车辆可以包括信息娱乐系统，除了其他部件之外，所述信息娱乐系统还可以包括一组扬声器、一个或多个无线电天线以及其他多媒体子系统。信息娱乐系统还可以包括驾驶舱域控制器(也称为驾驶舱或驾驶舱控制器)，其依靠可被配置为处理音频的主机单元允许用户选择要收听的媒体，并且生成可用于扬声器的音频、生成视频媒体、例如通过使用全球导航卫星系统(GNSS)生成方向，以及其他功能。
通常，车辆的主机单元可以经由多种不同的电连接中的一种连接至车辆信息娱乐系统的其他子系统。由于主机单元和其他子系统之间的这种接口的标准化有限，因此将主机单元更换为不同的主机单元可能需要对接口进行广泛且昂贵的修改，这可能会阻碍用户或消费者。此外，在传统接口系统中，认证安装在接口内的新主机单元可能具有挑战性，这可能导致丢失存储在原始主机单元内的用户偏好。在许多情况下，接口可能特定于原始主机单元，因此更换主机单元也可能需要更换信息娱乐系统。
上述更换主机单元的困难可能会导致用户不愿升级主机单元，因此随着时间的推移，主机单元可能会变得过时，并且与新的信息娱乐功能(包括新的音频处理算法、新的用户可配置设置、额外可用音频通道等)不兼容。应了解，虽然本申请的一些方面特别适用于主机单元更换和/或升级，但也已考虑其他应用。在一个示例中，在原始车辆组装期间，识别原始安装的主机单元可以启用驾驶舱控制器的自动初始配置。
因此，根据本文所述的实施方案，具有连接器的接口可用于将第一主机单元联接至车辆信息娱乐系统。如果用户希望用第二主机单元替换第一主机单元，则可以将来自第一主机单元的用户设置下载到接口。可以将第一主机单元更换为可以由接口授权的第二主机单元。然后，接口可以将用户设置从第一主机单元传输至第二主机单元，从而允许用户设置在第二主机单元内持续存在而不是丢失。此外，接口内的连接器可以根据从第二主机单元获得的规格来使用。
此外，用户可能希望将额外子系统(例如，音频系统和其他辅助装置)并入车辆中。为了使用户能够控制额外子系统，由于在驾驶舱域控制器处缺少可用端口，额外子系统与驾驶舱域控制器的机械和通信联接可能具有挑战性。例如，在制造驾驶舱域控制器时，驾驶舱域控制器可能配置有与驾驶舱域控制器将安装到的车辆的已知子系统相对应的多个连接接口。因此，为了经由扩展装置将额外子系统间接地联接至驾驶舱域控制器，可能需要更换驾驶舱域控制器，或者可能需要使用额外硬件部件，从而给用户带来不便和成本。另外，为了适应更多数量的期望接口，可能需要增加驾驶舱域控制器的尺寸。然而，驾驶舱域控制器的尺寸受到车辆内可用封装空间的限制。
在一个示例中，可以通过为驾驶舱域控制器配置可扩展连接架构来扩展信息娱乐系统的能力。可扩展连接架构可以使驾驶舱域控制器的接口数量最大化，从而避免增加驾驶舱域控制器的占用空间。驾驶舱域控制器还可适用于可扩展连接架构中包括的计算模块，用于与车辆子系统通信联接。在一些示例中，可扩展连接架构可以改装到现有的车辆系统，例如，适用于已经配置的车辆计算系统，依赖于驾驶舱域控制器来实现对车辆子系统的用户控制。下面参考图9至图15提供可扩展连接架构的进一步细节。
因此，如本文描述的用于主机单元更换的接口和可扩展连接单元可以各自集成至单个单元，从而形成驾驶舱域控制器。驾驶舱域控制器可以保留广泛使用的银盒配置，但适应模块化、可扩展性(相对于与其联接的子系统的数量)和低成本可升级性，同时易于改装到现有的车辆系统。
如本文所述，车辆(诸如图1中所示的车辆)可包括控制信息娱乐系统的可扩展和/或模块化驾驶舱域控制器。图1所示的车辆可以包括车载计算系统和车辆控制系统，如图2所示。车载计算系统还可以包括驾驶舱域控制器，所述驾驶舱域控制器可以结合如图3所描绘的接口和主机单元。图4至图6示出使用来自原始主机单元的数据填充新主机单元、替换原始主机单元、将新主机单元与驾驶舱域控制器部件联接，以及重新配置驾驶舱域控制器的输入/输出以与新主机单元兼容的方法的示例。图7和图8描绘表示新主机单元、原始主机单元、外部数据库和接口之间的数据流的通信图。
可以通过为驾驶舱域控制器配置可扩展连接架构来提供驾驶舱域控制器适应额外车辆子系统，而无需替换驾驶舱域控制器或将扩展装置复杂联接至其上的能力。图9中示出了可扩展连接架构中包括的模块化接头的示例，其中模块化接头可以使数量增加的连接接口能够以灵活可扩展的方式并入驾驶舱域控制器中。可扩展连接架构可以具有如图10所示的电子配置，以使驾驶舱域控制器的计算模块能够与驾驶舱域控制器的主电路板(例如，母板)通信。图11至图13描绘计算模块的机电结构的示例性框图，以示出可扩展连接架构与一系列车辆子系统介接的适应性。可扩展连接架构可以并入驾驶舱域控制器的机械配置中，如图14所示，并且图15示出经由可扩展连接架构升级驾驶舱域控制器的方法。
图1示出了驾驶员和/或一名或多名乘客可就座于其中的车辆102的车厢100的内部。车辆102可以是道路汽车以及其他类型的车辆。具体地，图1的车辆102可以是包括驱动轮(未示出)和原动机104的机动车辆。在一些示例中，原动机104可以是内燃机。在其他示例中，原动机104可以包括发动机和电机，并且车辆102可以是混合动力车辆。例如，车辆102可以包括混合动力推进系统，所述混合动力推进系统包括能量转换装置，例如电机，其可操作以从车辆运动和/或发动机中吸收能量并将吸收的能量转化为适合储能装置储存的能量形式。在另一示例中，车辆102可以是全电动车辆，其中原动机104被配置为电机，并且在一些示例中可以结合燃料电池、太阳能捕获元件和/或为车辆供电的其他储能系统。此外，在一些情况下，车辆102可以是自主车辆。例如，车辆102可以是完全自主的车辆(例如，完全自动驾驶的车辆)，其被配置为以来自操作者的减少的输入进行驾驶。
车辆102可以包括多个车辆系统，包括用于降低车辆速度的制动系统、用于向车辆的车轮提供动力的推进系统、用于调节车辆方向的转向系统、用于控制发动机的挡位选择的传动系统、用于处理废气的排气系统等。此外，车辆102可以包括车载计算系统109，如图2所示。
现在参考图2，车载计算系统109包括驾驶舱域控制器280，其经由接口282通信地联接至车载计算系统109的其他子系统。接口282可以包括通用接口，其可用于与包括(例如，图1的)显示器111和触摸屏108在内的主机单元218通信。如图1所示，显示器111和触摸屏108可以位于车辆102的仪表板上，从而允许驾驶员或乘客容易地查看和访问显示器111和触摸屏108。在一些示例中，显示器111和触摸屏108可以与图2的主机单元218(例如，所述主机单元的一部分)集成。在其他示例中，显示器111和触摸屏108可以与主机单元218分离并且相对于主机单元218位于其他位置。此外，在一些示例中，车辆102中可以包括不止一个显示器111，其中至少一个显示器可以被并入车载计算系统109中。
在一个示例中，驾驶舱域控制器280可以是模块化的，使得可以例如在升级期间用不同的主机单元更换主机单元218，如下面关于图3至图5进一步详细解释的。此外，驾驶舱域控制器280包括连接架构283，其包括用于将车载计算系统109的子系统机械和通信地联接至驾驶舱域控制器280的硬件和软件部件。例如，连接架构283可以包括具有连接端口的一个或多个接头，其可以被布置为使端口数量最大化同时满足封装约束。连接架构283还可以包括用于驾驶舱域控制器280与子系统的控制器之间的数据传输的计算模块。应了解，驾驶舱域控制器280可以是与接口282、主机单元218和连接283中的每一者相适配的单个单元。然而，在其他示例中，驾驶舱域控制器280可以包括比图2所示更多或更少的子部件或与子部件的各种组合。下文进一步提供连接架构283的更多细节。
返回图1，仪表板106可以包括车辆102的人类用户(也称为乘客)可访问的各种显示器和控件。例如，仪表板106可以包括信息娱乐系统，例如触摸屏108或视频监视器、音频系统控制面板和仪表组110。触摸屏108可以接收对主机单元218的用户输入，用于控制音频输出、视觉显示输出、用户偏好、控制参数选择等。在一些示例中，仪表板106可以包括用于用户在自主模式与非自主模式之间变换车辆的输入装置。在一些示例中，仪表板106可以包括用于车辆控制系统的一个或多个控件，例如用于选择目的地、设置期望车辆速度、设置导航偏好(例如，相对于城市街道，更偏好高速公路)等。此外，在一些示例中，仪表板106可以包括用于驾驶员辅助程序的一个或多个控件，例如巡航控制系统、防撞系统等。此外，在车辆的其他部分中，例如靠近至少一个乘客座位处，可以存在未示出的额外用户接口。例如，车辆可以包括一排后座，其具有控制车载计算系统109的至少一个触摸屏。
车厢100还可以包括一个或多个用户对象，例如移动装置128，其可以在行进之前、期间和/或之后存放在车辆中。移动装置128可以包括智能手机、平板电脑、膝上型计算机、便携式媒体播放器和/或任何合适的移动计算装置。移动装置128可以经由通信链路130连接至车载计算系统109。通信链路130可以是有线的(例如，经由通用串行总线[USB]、移动高清链路[MHL]、高清多媒体接口[HDMI]、以太网等)或无线的(例如，经由蓝牙、WIFI、WIFI直连近场通信[NFC]、蜂窝连接等)，并且可以被配置为在移动装置128与车载计算系统109之间提供双向通信。移动装置128可以包括一个或多个无线通信接口，用于连接至一个或多个通信链路(例如，一个或多个上述示例通信链路)。无线通信接口可以包括一个或多个物理装置，例如联接至数据线以承载传输或接收数据的天线或端口，以及用于根据移动装置中的其他装置操作物理装置的一个或多个模块/驱动器。例如，通信链路130可以将传感器信号和/或控件信号从各种车辆系统(例如，车辆音频系统、传感器子系统等)和触摸屏108提供至移动装置128，并且可以将控件信号和/或显示器信号从移动装置128提供至车载系统和触摸屏108。通信链路130还可以从车载电源向移动装置128供电，以便为移动装置的内部电池充电。
仪表板106还可以通信地联接至用户操作和/或访问但可能位于车辆102外部的额外装置，例如一个或多个外部装置150。在所描绘的实施方案中，外部装置150位于车辆102的外部，尽管应当理解，在替代实施方案中，外部装置可以位于车厢100内部。外部装置150可以包括服务器计算系统、个人计算系统、便携式电子装置、电子腕带、电子头带、便携式音乐/视频播放器、电子活动跟踪装置、计步器、智能手表、GNSS系统等。外部装置150可以通过可以是有线或无线的通信链路136(如参考通信链路130所讨论)连接至仪表板106，并且被配置为在外部装置与仪表板106之间提供双向通信。
图2示出了被配置和/或集成在车辆102内的车载计算系统109的框图。在一些实施方案中，车载计算系统109可以执行本文描述的一种或多种方法。车载计算系统可以包括或联接至各种车辆系统、子系统、硬件部件，以及集成至或能够集成至车辆102中以便增强驾驶员和/或乘客的车内体验的软件应用程序和系统。此外，车载计算系统109可以联接至用于提供自主车辆控制的系统。
车载计算系统109可以包括一个或多个处理器，包括操作系统处理器214和接口处理器220。操作系统处理器214可以在车载计算系统109上执行操作系统，并控制车载计算系统的输入/输出、显示、播放及其他操作。接口处理器220可以经由车内系统通信模块224与车辆控制系统230介接。
车内系统通信模块224可以将数据输出至车辆控制系统230，同时还例如通过车辆控制系统230接收来自其他车辆部件和系统的数据输入。当输出数据时，车内系统通信模块224可以经由总线提供与车辆的任何状态、车辆周围环境或连接至车辆的任何其他信息源的输出相对应的信号。车辆数据输出可以包括例如模拟信号(例如，当前速度)、由各个信息源(例如时钟、温度计、例如GNSS传感器的定位传感器、惯性测量系统[IMS]等)提供的数字信号、通过车辆数据网络(例如，可以通过其传送发动机相关信息的发动机控制器区域网络[MAY]总线，可以通过其传送气候控制相关信息的气候控制MAY总线，以及通过其在车辆中的多媒体部件之间传送多媒体数据的多媒体数据网络)传播的数字信号。
例如，车辆数据输出可以输出至车辆控制系统230，并且车辆控制系统230可以基于车辆数据输出来调整车辆控件236。例如，车载计算系统109可以从发动机MAY总线检索由车轮传感器估计的车辆的当前速度、经由电池和/或车辆的配电系统的车辆的电力状态、车辆的点火状态等。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用例如以太网的其他接口装置。
车载计算系统109中可以包括存储装置208以存储例如可由处理器214和220以非易失性形式执行的指令之类的数据。存储装置208可以存储应用程序数据，包括预先录制的声音，以使车载计算系统109能够运行用于连接至基于云的服务器和/或收集信息以传输至基于云的服务器的应用程序。所述应用程序可以检索由车辆系统/传感器、输入装置(例如，主机单元218内的触摸屏108)采集的信息，存储在易失性存储器219A或非易失性存储装置(例如，存储器)219B、与车载计算系统通信的装置(例如，经由蓝牙链路连接的移动装置)等中的数据。车载计算系统109还可以包括易失性存储器219A。易失性存储器219A可以是随机存取存储器(RAM)。非暂时性存储装置，例如非易失性存储装置208和/或非易失性存储器219B，可以存储指令和/或代码，所述指令和/或代码当由处理器(例如，操作系统处理器214和/或接口处理器220)执行时控制车载计算系统109执行本公开中描述的动作中的一个或多个。
车载计算系统109的传感器子系统210中可以包括一个或多个额外传感器。例如，传感器子系统210可以包括用于监控车辆周围环境的多个传感器。例如，传感器子系统210可以包括多个相机225、一个或多个雷达226、一个或多个激光雷达227以及一个或多个超声波传感器228。例如，传感器子系统210的传感器可用于例如由对象检测系统232进行的对象检测。车载计算系统109的传感器子系统210可以与各种车辆传感器通信并接收来自各种车辆传感器的输入，并且可以进一步接收用户输入。虽然某些车辆系统传感器可以单独与传感器子系统210通信，但其他传感器可以与传感器子系统210和车辆控制系统230两者通信，或者可以经由车辆控制系统230与传感器子系统210间接通信。
车载计算系统109中可以包括传声器202以测量车辆中的环境噪声、测量车辆外部的环境噪声等。一个或多个额外传感器可以包括在车载计算系统109的传感器子系统210中和/或通信地联接至所述传感器子系统。车载计算系统109的传感器子系统210可以与各种车辆传感器通信并接收来自各种车辆传感器的输入，并且可以进一步接收用户输入。虽然某些车辆系统传感器可以单独与传感器子系统210通信，但其他传感器可以与传感器子系统210和车辆控制系统230两者通信，或者可以经由车辆控制系统230与传感器子系统210间接通信。传感器子系统210可以用作接口(例如，硬件接口)和/或处理单元，用于接收和/或处理从本公开中描述的一个或多个传感器接收到的信号。
车载计算系统109的导航子系统211可以生成和/或接收导航信息，例如位置信息(例如，经由GNSS/IMS传感器204和/或来自传感器子系统210的其他传感器)、路线引导、交通信息、兴趣点(POI)识别、和/或为用户提供其他导航服务。导航子系统211可以包括输入/输出270，包括模数转换器、数字输入、数字输出、网络输出、射频发射装置等。在一些示例中，导航子系统211可以与车辆控制系统230介接。
车载计算系统109的外部装置接口212可以联接至位于车辆102外部的一个或多个外部装置150和/或与之通信。尽管外部装置被示为位于车辆102的外部，但应理解，它们可以临时容纳在车辆102中，例如当用户在操作车辆102的同时操作外部装置时。换言之，外部装置150不与车辆102成一体。外部装置150可以包括移动装置128(例如，经由蓝牙、NFC、WIFI直连或其他无线连接而连接)或替代的启用蓝牙的装置252。移动装置128可以是可以经由有线和/或无线通信与车载计算系统通信的移动电话、智能电话、可穿戴装置/传感器，或其他便携式电子装置。其他外部装置包括外部服务246和外部存储装置254，例如固态驱动器、笔式驱动器、USB驱动器、云存储空间等。在不背离本公开的范围的情况下，外部装置150也可以无线地或经由连接器与车载计算系统109通信。例如，外部装置150可以通过外部装置接口212经由网络260、通用串行总线(USB)连接、直接有线连接、直接无线连接和/或其他通信链路与车载计算系统109通信。
外部装置接口212可以提供通信接口以使车载计算系统能够与和用户的联系人相关联的移动装置进行通信。例如，外部装置接口212可以使得能够建立语音呼叫和/或将文本消息(例如，SMS、MMS等)发送(例如，经由蜂窝通信网络)到与用户的联系人相关联的移动装置128。此外，在一些示例中，车辆用户可以经由与用户相关联的移动装置128的应用程序来调整自主车辆操作。外部装置接口212可以另外或替代地提供无线通信接口以使车载计算系统109能够经由WIFI直连与车辆中的一个或多个装置(例如，用户的移动装置)同步数据。
一个或多个应用程序248可以在外部服务246上运行。作为示例，可以操作外部服务应用程序248来聚合和/或分析来自多个数据源的数据。例如，外部服务应用程序248可以聚合来自用户的一个或多个社交媒体账户的数据、来自车载计算系统的数据(例如，传感器数据、日志文件、用户输入等)、来自因特网查询的数据(例如，天气数据、POI数据)等。收集的数据可以传输至另一装置和/或由应用程序分析以确定用户、车辆和环境的背景并基于所述背景执行动作(例如，请求/发送数据至其他装置)。
车载计算系统109还可以包括天线206。天线206被示为单个天线，但在一些实施方案中可以包括一个或多个天线。车载计算系统可以经由天线206获得宽带无线因特网接入，并且可以进一步接收广播信号，例如无线电、电视、天气、交通等。车载计算系统109可以经由一个或多个天线206接收定位信号，例如GNSS信号。车载计算系统109还可以经由FR，例如经由天线206或经由红外线或通过适当的接收装置的其他方式接收无线命令。例如，天线206可以接收语音呼叫(例如，电话呼叫)。另外，天线206可以经由外部装置接口212向外部装置150(例如，移动装置128)提供AM/FM无线电信号。
车辆控制系统230可以包括用于控制各种车辆系统的方面的车辆控件236。例如，车辆控件236包括转向控制系统238、制动控制系统240和加速控制系统242。车辆控件236可以包括额外的控制系统。在一些示例中，车辆控件236可以例如在自主车辆操作期间自主地操作。在其他示例中，车辆控件236可以由用户控制。此外，在一些示例中，用户可以主要控制车辆控件236，而各种驾驶员辅助程序可以间歇性地调整车辆控件236以提高车辆性能。
制动控制系统240可以被配置为控制施加至车辆的制动力的量。例如，在非自主操作模式期间，制动控制系统240可以由制动踏板控制。在自主操作模式期间，可以自主控制制动控制系统240。例如，车辆控制系统230可以确定请求额外制动，并且可以应用额外制动。
加速控制系统242可以被配置为控制施加至车辆的加速度的量。例如，在非自主操作模式期间，加速控制系统242可以由加速踏板控制。在自主操作模式期间，加速控制系统242可以由车辆控制系统230控制。在一些示例中，驾驶员辅助系统可以调整加速控制系统242，或车辆控制系统230可以压下加速踏板以加速车辆。
转向控制系统238可以被配置为控制车辆的方向。例如，在非自主操作模式期间，转向控制系统238可以由方向盘控制。例如，用户可以转动方向盘以调整车辆方向。在自主操作模式期间，转向控制系统238可以由车辆控制系统230控制。在一些示例中，驾驶员辅助系统可以调整转向控制系统238。
车辆控制系统230包括用于检测对象的对象检测系统232。例如，对象检测系统232可以经由车内系统通信模块224从传感器子系统210接收传感器数据，并且可以识别车辆周围环境中的对象，例如交通信号灯、其他车辆、行人等。对象检测系统232的输出可用于多种系统，例如用于调整车辆控件236、用于向用户通知对象、用于自主车辆控制、用于驾驶员辅助系统等。
具体地，对象检测系统232可以包括神经网络234。神经网络234可以是在传感器数据上训练以检测和识别对象的卷积神经网络(CNN)。作为一个示例，对象检测系统232可以采用You Only Look Once(YOLO)框架来经由神经网络234检测和识别对象。在其他示例中，对象检测系统232可以使用其他对象检测框架，例如空间金字塔池(SPP)、Faster R-CNN(FRCN)、区域提议网络(RPN)、全卷积网络(FCN)、批量归一化(BN)、反卷积层等。
驾驶舱域控制器280可以使用户能够控制车载计算系统109内和通信连接至车载计算系统109的车辆的子系统和附件。例如，接口282可以提供用于将主机单元218机械地连接至其上的电气硬件接口，其提供主机单元218与车载计算系统109的中央控制器(例如，操作系统处理器214)的通信联接。主机单元218的触摸屏108允许用户输入信息和偏好，例如选择音频设置、广播电台、播放列表等，而显示器111提供驾驶舱域控制器280的控制选项和当前状态以及设置的视觉呈现。在传统的驾驶舱域控制器280中，用户定义的数据可以位于主机单元218处。
在一些情况下，可能需要更换主机单元218。例如，提供额外子系统选项，例如，连接至额外音频系统和其他附件和/或辅助系统的更新的主机单元可以替换主机单元218。然而，与主机单元218(例如，原始主机单元)相关联的用户定义数据可能会丢失。在一个示例中，可以通过将用户定义的数据存储在诸如存储装置208的外部服务器或机载存储器中或诸如云平台的远程位置处来解决此问题。在安装更新的主机单元后，可以将来自外部服务器或机载存储器的数据下载到更新的主机单元，从而为用户提供无缝体验。下文参考图3提供数据传送和存储的其他细节。
如上所述，驾驶舱域控制器280还包括连接架构283，其可以允许驾驶舱域控制器280适应将额外子系统结合到车辆中。例如，用户可能希望将高级音频服务联接至车辆，这可能需要将高级音频服务提供至驾驶舱域控制器280的装置的机械连接和通信连接。在一个示例中，连接架构283可以是可扩展的，使得多个装置和/或联接至连接架构283的子系统可以容易地改变，而无需对架构进行修改。换言之，连接架构283提供驾驶舱域控制器280的灵活连接，从而最大化用于连接的接口数量同时标准化接口，使得能够跨多种格式和协议进行通信联接。图3还描绘了可扩展的连接架构。
图3示出了驾驶舱域控制器300的框图。驾驶舱域控制器300包括经由网络连接322和多个可重新配置的输入/输出324通信地联接至接口302的主机单元340。在一个示例中，驾驶舱域控制器300可以是图2的驾驶舱域控制器280。网络连接322可用于在接口302与主机单元340之间来回传输认证数据、用户设置和输入/输出配置数据。在一些示例中，可以通过可重新配置的输入/输出324建立网络连接322。网络连接可以包括例如以太网或USB连接，但是其他类型的连接也是可能的。
接口302可以是图2的接口282的实施方案，并且主机单元340可以是图2的主机单元218的实施方案。如关于图2所描述，主机单元340可用于促进用户与信息娱乐系统之间的交互。接口302被配置为在主机单元340与更广泛的信息娱乐系统之间布设多个连接，包括音频连接、视频连接、至天线的连接(例如，FM无线电天线)等。连接经由可重新配置的输入/输出324布设，所述可重新配置的输入/输出可根据从主机单元340传输的输入/输出配置数据重新配置，如下面进一步详细解释的。
为了促进用户界面，主机单元340可以包括显示器342和/或触摸屏344，其可用于生成一个或多个用户菜单、声音和其他用户界面元素。显示器342可以是图1和图2的显示器111的示例，并且触摸屏344可以是图1和图2的触摸屏108的示例。
主机单元340包括处理器354和非暂时性存储器360。处理器354可用于执行计算，包括音频处理计算(例如，在用户选择的媒体上)和一个或多个可执行程序。非暂时性存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器，包括随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)。如下所述，非暂时性存储器360可用于存储机器可执行指令、存储用户偏好的集合以及存储认证数据。
主机单元340的非暂时性存储器360进一步包含用户设置362、输入/输出配置数据364和认证数据366。用户设置362可以包括例如声音处理偏好、布局和/或一个或多个扬声器的相对音量(例如“音频图像”)、蓝牙连接列表、一个或多个信息娱乐流媒体服务的登录信息等等。用户设置可以以持久方式存储在非暂时性存储器360内，例如，尽管硬件变化和修改，所述用户设置仍保持可用和可访问，并且可以经由网络连接322传输至接口302。
可重新配置的输入/输出324还包含多个连接器326，其可以包括例如多个金属突片、同轴连接器或可用于电联接接口302和主机单元340的实际上任何其他机构。可以使连接器326的数量、布置和电气特性(例如，输入/输出阻抗、最大电流、工作电压等)标准化，使得主机单元340可以被交换为不同的主机单元，同时即使在输入和/或输出已重新配置之后也保持而不物理地修改连接器326。尽管当替换主机单元时连接器326的物理布置可能不会改变，但是连接器326的使用可以根据存储在主机单元340内的软件映射而改变。例如，第一主机单元可以包括指定通过两个通道的音频输出的第一软件映射，其中每个通道分配至连接器326中的一个。如果第一单元被具有第二软件映射的第二主机单元替换，所述第二软件映射指定通过四个音频通道的音频输出(同样，每个通道使用连接器326中的一个)，则可重新配置的输入/输出324可以被重新配置为适应第二主机单元对连接器326的增加使用。如下所述，可重新配置的输入/输出324的重新配置是使用接口302可用的资源来执行的。可重新配置的输入/输出324的重新配置不会物理更改可重新配置的输入/输出。
可重新配置的输入/输出324的使用是根据存储在主机单元340的非暂时性存储器360中的输入/输出配置数据364执行的。输入/输出配置数据364包括主机单元340可用以与接口302通信的输入/输出的列表。因此，输入/输出配置数据364包括关于用于将数据传输至接口302和主机单元340以及从所述接口和主机单元传输数据的每个连接器326的使用的信息。在一些示例中，输入/输出配置数据364可以包括可用于修改和/或建立网络连接322的配置数据。
主机单元340的非暂时性存储器360还包括认证数据366。认证数据366可以包括识别号和/或根据其他方式存储的授权数据。认证数据366可传输至接口302(例如，经由网络连接322)，如下所述，所述接口可以验证主机单元340的认证数据366。如下所述，在成功认证的情况下，主机单元340可以连接至接口302。认证数据366可以存储在只读存储器(ROM)中，从而防止篡改认证数据366。在一些示例中，认证数据可以包括特定于主机单元340的密码算法，可以对照授权的认证数据的列表检查其输出，如下面进一步详细解释的。
如上所述，接口302被配置为在主机单元340与车载计算系统的其他部件之间传输信号。接口302因此包括其自身的计算资源集合，包括处理器306，其可用于执行机器可读指令，包括与主机单元和接口302之间的通信、执行认证通信等相关的计算。接口302的处理器306可以设置在接口302本身内，例如作为其中的电子部件，或者设置在一些远程服务器内，所述远程服务器可以进一步通信地联接至接口。
为了存储数据和机器可执行指令，接口302包括非暂时性存储器308。非暂时性存储器308可以包括例如闪存、RAM、ROM或可用于存储数字数据的任何其他易失性和/或非易失性存储装置。接口302的非暂时性存储器308被配置为存储可执行指令，用于执行主机单元(例如，主机单元340)的认证，重新配置可重新配置的输入/输出324，以及存储主机单元340的用户设置。
非暂时性存储器308还包括用户设置传送模块310，其被配置为从主机单元340请求(例如，经由网络连接322)用户设置362。在接收到请求时，主机单元340可以经由网络连接322将其用户设置362的副本传送至接口302，其中用户设置的副本可以存储在用户设置存储装置312中。将用户设置362从主机单元340传输至用户设置存储装置312的过程可以例如在主机单元340被另一主机单元替换的情况下由技术人员启动。因此，用户设置存储装置312可用于将存储的用户设置提供至另一主机单元，例如在主机单元340断开之后附接至接口302的新主机单元。
非暂时性存储器308包括配置模块314，其可用于从主机单元340(例如，经由网络连接322)检索输入/输出配置数据364，以根据从主机单元340获得的输入/输出配置数据364重新配置可重新配置的输入/输出324。例如，接口302使用输入/输出配置数据364可以将源自主机单元340的音频数据经由输入/输出配置数据364定义的通道路由至信息娱乐系统内的一个或多个扬声器(例如，图1的扬声器112)。
非暂时性存储器308包括认证模块316，其可用于认证主机单元，例如主机单元340。例如，通过首先从主机单元检索认证数据366并且对照授权的认证数据的预定义列表检查所述认证数据，认证模块316可以认证主机单元。例如，授权的认证数据的预定义列表可以来源于外部数据库320，接口302可以经由与因特网的连接或本地连接访问所述外部数据库。可以检查授权的认证数据的预定义列表以使其足够最新。在授权的认证数据的预定义列表过期的情况下(例如，可以通过使用实时时钟来检查)，接口可以请求并获得更新的列表。
在来自主机单元340的认证数据366被确定为无效的情况下，例如如果认证数据366不包括在授权的认证数据的预定义列表中，则接口302可以拒绝连接至主机单元340。拒绝连接可以包括例如配置所有可重新配置的输入/输出324，使得没有数据可以通过可重新配置的输入/输出324传输，从而禁止未经授权的主机单元访问信息娱乐系统的其他部件。在一些示例中，网络连接322可用于传输通知，详细说明缺乏授权。例如，可以使用可在显示器342上显示的文本来显示通知。图4中详细描述从第一主机单元切换至第二主机单元的过程。
驾驶舱域控制器300还包括可扩展连接架构370，其可以调节驾驶舱域控制器300与车辆子系统的连接，例如音频子系统、导航子系统、传声器、视频子系统等。可扩展连接架构370可以允许驾驶舱域控制器300作为模块化集线器操作，其基于在主机单元340处接收到的输入在接口302与监控子系统的车辆的中央控制器之间提供数据传送。可扩展连接架构370可以在驾驶舱域控制器的一个或多个接头处实施，如图9和图14所示，其中每个接头包括以优化和有效方式布置的连接端口。可扩展连接架构370可以具有包括电力管理装置的电子配置，例如电力管理集成电路(PMIC)、至少一个微控制器和片上系统(SOC)。图10中示出且在下文进一步描述可扩展连接架构的电子配置的实施方案。
图4示出了例如当第二主机单元替换驾驶舱域控制器处的第一主机单元时可由驾驶舱域控制器执行以从第一主机单元切换至第二主机单元的方法400。例如，驾驶舱域控制器可以是图3的驾驶舱域控制器300。方法400可由一个或多个计算装置在将主机单元连接至车辆信息娱乐系统的接口(例如，图3的接口302)内执行。方法400包括从第一主机单元和第二主机单元请求数据的步骤，其中数据可以通过网络连接(例如，图3的网络连接322)传输。方法400可以包括存储来自第一主机单元的用户数据、认证第二主机单元、以及根据来自第一单元的用户数据以及来自第二单元的输入/输出配置数据配置第二主机单元，如下文进一步详细解释的。在一些示例中，方法400可以由执行主机替换的技术人员调用。假设在方法400开始时，在接口与第一主机单元之间存在功能性网络连接，例如图3的网络连接322。在图7中示出并且在下文进一步描述通信图，所述通信图示出在方法400的执行期间在第一主机单元、第二主机单元、接口和外部数据库之间的示例通信。
在402处，方法400包括获得认证数据列表。认证数据列表可以从外部数据库获得，例如从图3的外部数据库320获得。外部数据库可以托管在因特网上，或者可以经由离线存储装置(例如，USB驱动器)传送至接口。认证数据列表包括授权主机单元的预定义列表。在开发新的授权主机单元的情况下，可以将新授权主机单元的认证数据添加到最近的认证数据列表中，例如托管在外部数据库上的列表版本。从外部数据库获得的认证数据列表可以存储在接口的非可传送存储器内，并且进一步可用于检查第二主机单元的认证，如下文进一步详细解释。
在404处，方法400包括将用户偏好存储在存储器中。用户偏好可以包括例如外部装置的列表和用于连接至那些外部装置的协议，例如蓝牙连接的列表、WLAN连接的列表等。用户偏好还可以包括一个或多个在线服务的登录信息，例如音乐流媒体服务和/或GNSS导航服务。将用户偏好存储在存储器中包括经由网络连接从第一主机单元请求用户偏好。作为响应，第一主机单元被配置为使用网络连接来传输用户偏好。
在406处，方法400包括断开第一主机单元。第一主机单元可以由技术人员例如通过将第一主机单元与接口物理地和电气地断开来断开。第一主机单元可以从它附接至接口的插槽中移除。例如，可以通过监视可重新配置的输入/输出和/或接口与第一主机单元之间的网络连接来检测断开。例如，用于为第一主机单元供电的电流可能突然停止流过第一主机单元，这表示断开。
在408处，方法400包括与第二主机单元建立网络连接。例如，网络连接可以通过例如TCP/IP的网络协议建立。在一些示例中，可以经由与可重新配置输入/输出的一个或多个连接器(例如，图3的连接器326)的电连接来建立网络连接。
在410处，方法400包括检查第二主机单元的认证。认证数据可以从可以存储它的第二主机单元获得，例如作为认证数据366。认证数据可以经由在408处建立的网络连接进行传输。可以对照在402处获得的认证列表来检查认证数据。如果认证数据包括在认证数据列表内，则认为第二主机单元得到授权。否则，假设第二主机单元未被授权。方法400在412处分叉，这取决于第二主机单元是否被授权。如果第二主机单元被授权，则方法400进行到416。否则，方法400进行到418。
在416处，方法400包括重新配置输入/输出。根据从第二主机单元获得的输入/输出配置数据，例如通过使用网络连接，可以执行重新配置输入和输出。重新配置输入/输出可以包括可重新配置的输入/输出内的一个或多个连接器的激活、解除激活和/或再利用。然后，重新配置的输入/输出可由第二主机单元用于向信息娱乐系统的其他部件传输数据(以及从中接收数据)，所述部件包括扬声器、无线电天线等。保持用于输入和/或输出的物理接口，即使在输入和/或输出已经进行重新配置后也不会物理地修改所述物理接口。关于图6更详细地论述输入/输出的重新配置。
在418处，方法400包括将用户设置下载到第二主机单元。用户设置来源于接口的存储器，并且可以包括最初在404处从第一主机单元获得的那些用户设置。可以经由网络连接将用户设置下载到第二主机单元。下载到第二主机单元的用户设置可立即用于通知第二主机单元的操作，包括例如声音处理偏好、蓝牙连接偏好、用于一个或多个信息娱乐流媒体服务的用户登录数据等。方法400结束，允许第二主机恢复或开始正常操作。
如果在412处确定第二主机单元未被授权，则方法400进行到420，其中方法400可以包括停用至少一些可重新配置的输入/输出。对于未授权的第二主机单元，可以停用一些可重新配置的输入/输出，使得第二主机单元在接口外部与车辆信息娱乐系统的部件电隔离。因此，如果接口的制造商未对第二主机单元进行授权，则第二主机单元将无法从例如无线电天线或扬声器的部件生成输出(或接收输入)。可以保持与第二主机单元的网络连接和电源。
在422处，方法400包括将通知传输至未授权的第二主机单元。所述通知可通过网络连接传输。在一些示例中，通知可以显示在未授权的第二主机单元的屏幕上，例如作为显示在其显示器上的文本。文本可以显示消息，例如“错误：未授权的主机单元”。方法400结束。
除了安装和认证第二主机单元之外，可能需要将第二主机单元配置为可通信地联接至驾驶舱域控制器的接口。图5示出了可由驾驶舱域控制器执行以在接口与主机单元之间建立通信的方法500，其中主机单元可以是例如在车辆组装期间安装的原始主机单元，或者替换原始主机单元的新主机单元。在一个示例中，驾驶舱域控制器可以是图3的驾驶舱域控制器300。方法500可由一个或多个计算装置在将主机单元连接至车辆信息娱乐系统的接口(例如，图3的接口302)内执行。方法500包括从主机单元请求数据的步骤，所述数据可以通过网络连接(例如图3的网络连接322)传输以验证主机单元并且根据来源于主机单元的输入/输出配置数据来配置接口内的多个输入/输出。作为示例，方法500可以由安装主机单元的技术人员调用。在图8中示出并且在下文进一步描述通信图，所述通信图示出在方法500的执行期间在主机单元、接口和外部数据库之间的示例通信。
在502处，方法500包括获得认证数据列表。认证数据列表可以从例如外部数据库320的外部数据库获得。外部数据库可以托管在因特网上，或者可以经由离线存储装置(例如，USB驱动器)传送至接口。认证数据列表包括授权主机单元的预定义列表。在开发新的授权主机单元的情况下，可以将新授权主机单元的认证数据添加到最近的认证数据列表中，例如托管在外部数据库上的列表版本。从外部数据库获得的认证数据列表可以存储在接口的非可传送存储器内，并且进一步可用于检查主机单元的认证，如下文进一步详细解释。
在504处，方法500包括与主机单元建立网络连接。例如，网络连接可以通过例如TCP/IP的网络协议建立。在一些示例中，可以经由与可重新配置输入/输出的一个或多个连接器(例如，图3的连接器326)的电连接来建立网络连接。
在506处，方法500包括检查主机单元的认证。认证数据可以从可以存储它的主机单元获得，例如作为图3的认证数据366。认证数据可以经由在504处建立的网络连接进行传输。可以对照在502处获得的认证列表来验证认证数据。如果认证数据包括在认证数据列表内，则认为主机单元得到授权。否则，假设主机单元未被授权。方法500在508处分叉，这取决于主机单元是否被授权。如果主机单元被授权，则方法500进行到512。否则，方法500进行到514。
在512处，方法500包括重新配置输入/输出。根据从主机单元获得的输入/输出配置数据，例如通过使用网络连接，可以执行重新配置输入和输出。例如，主机单元可以利用下载的重新配置设置。重新配置输入/输出可以包括可重新配置的输入/输出内的一个或多个连接器的激活、解除激活和/或再利用。然后，重新配置的输入/输出可由主机单元用于向信息娱乐系统的其他部件传输数据(以及从中接收数据)，所述部件包括扬声器、无线电天线等。保持用于输入和/或输出的物理接口，即使在输入和/或输出已经进行重新配置后也不会物理地修改所述物理接口。下文关于图6更详细地论述输入/输出的重新配置。
如果在508处确定第二主机单元未被授权，则方法500进行到514，其中方法500可以包括停用一些可重新配置的输入/输出。对于未授权的主机单元，可以停用一些可重新配置的输入/输出，使得第二主机单元在接口外部与车辆信息娱乐系统的部件电隔离。因此，如果接口的制造商未对主机单元进行授权，则主机单元将无法从例如无线电天线或扬声器的部件生成输出(或接收输入)。可以保持与主机单元的网络连接和电源。
在516处，方法500包括将通知传输到未授权的主机单元。所述通知可通过网络连接传输。在一些示例中，通知可以显示在未授权主机单元的屏幕上，例如作为显示在其显示器上的文本。文本可以显示消息，例如“错误：未授权的主机单元”。方法500结束。
图6示出了用于重新配置接口(例如，接口302)中的多个可重新配置的输入/输出(例如，可重新配置的输入/输出324)的方法600。方法600可以存储在非暂时性存储器(例如，非暂时性存储器308)内，并且表示存储在例如配置模块314的配置模块内的示例方法。方法600可通过使用例如处理器306的处理器执行。
如上面关于图4和图5所解释，方法600在对主机单元进行授权的情况下执行。在各个点，方法600包括往来例如图3的主机单元340的授权主机单元的数据传送。方法600可以例如在416处和/或在512处在方法400或方法500期间作为子例程执行。如果方法400调用方法600，则方法600的授权主机单元包括关于方法400描述的第二主机单元。如果在方法500期间调用，则方法600的授权主机单元表示由方法500描述的主机单元。在一个示例中，方法500的第二主机单元可以与方法600的主机单元相同。授权主机单元可以经由网络连接通信地联接至接口。
方法600也可以响应于各种事件而发起，包括周期事件定时器、对重新配置的用户请求等。即使没有更换主机单元，也可以发起所述方法。在另一个示例中，事件可以包括接口和/或主机单元经历复位/存储器丢失。例如，可以启动复位以调试接口和/或主机单元和/或复位接口和/或主机单元，例如在转售、维修车辆等的情况下。在一些情况下，复位接口和/或主机单元可以擦除存储在接口和/或主机单元内的任何用户数据和任何配置数据。在复位的情况下，接口可以根据也可能已经复位的已经存在的主机单元的特征重新配置其输入/输出。
在另一个示例中，如果将主机单元复位或返回到出厂设置，则接口可以启动重新配置。在另一个示例中，重新配置基于检测到的主机单元，所述主机单元可以是已经存在的主机单元或更换的主机单元。在另一个示例中，在初始车辆组装和/或初始安装期间，接口可能具有默认配置，所述默认配置在与主机单元的初始连接时验证，然后基于主机单元的初始连接和标识重新配置。例如，在一些情况下，主机单元可以小批量升级，或甚至在生产中期进行升级，因此即使它可能是第一次安装，接口也可以在对主机单元进行初始检测后作为初始配置执行所描述的过程。初始配置可以重新配置在最初产生接口时使用的默认映射，或者接口可以不配置有初始配置，因此可以在车辆制造期间在与主机单元连接后进行初始配置。
在602处，方法600包括从授权主机单元获得输入/输出配置数据。这包括例如通过网络连接将请求发送到授权的主机单元。在接收到请求后，授权的主机单元被配置为传输输入/输出配置数据，例如输入/输出配置数据364。
在606处，方法600包括将输入/输出配置数据存储在存储器中。输入/输出配置数据可以存储在例如快闪存储器和/或硬盘驱动器(HDD)的存储器的非易失性存储器中，或云(例如，远程服务器的全球网络)中。例如，输入/输出配置数据可以存储在图3的非暂时性存储器308和/或图2的存储装置208中。将输入/输出配置数据存储在非易失性存储器中允许持久地使用输入/输出配置数据，例如，在接口断电并且重新启动的情况下。因此，输入/输出配置数据不需要在每次接口和主机单元通电时来从授权主机单元获得。
在608处，方法600包括重新配置输入/输出。可以根据存储在存储器中的输入/输出配置数据重新配置输入/输出。重新配置输入/输出可以包括可重新配置的输入/输出内的一个或多个连接器的激活、解除激活和/或再利用。然后，重新配置的输入/输出可由授权主机单元用于向信息娱乐系统的其他部件传输数据(以及从中接收数据)，所述部件包括扬声器、无线电天线等。可以保持用于输入和/输出的物理接口(例如连接器，例如图3的连接器326)，即使在输入和/或输出已经进行重新配置后也不会物理地修改所述物理接口。
在610处，方法600包括允许授权主机单元经由输入/输出传输和接收数据。在608处配置的输入/输出可以用于将主机单元电联接至信息娱乐系统内的其他子系统，如上文所描述。由主机单元传输的数据可以包括多个数字和/或模拟信号，包括扬声器信号的传输和FM无线电信号的接收。方法600返回，允许方法400或方法500继续。
图7示出了通信图700。图700示出了四个装置即第一主机单元702、接口704、第二主机单元706和外部数据库708之间的通信。第一主机单元702和第二主机单元706各自是图3的主机单元340的示例，但可能具有不同特征。例如，主机单元可能都具有能够连接至接口704的连接器，但可能具有不同数量和/或类型的连接器，以将相应的主机单元联接至不同组的子系统。接口704是接口302的示例，并且外部数据库708是外部数据库320的示例。图700中的示例通信是在方法400的执行期间将发生的四个装置之间的通信的非限制性示例。时间由纵轴701的方向表示。在图700中，箭头的尾部代表消息的来源，并且箭头的头部代表消息的目的地。
示例图700包括第一阶段710，在此期间第一主机单元702被配置为将其用户设置(例如，图3的用户设置362)发送至接口并关闭电源。第一阶段710表示在404处将用户设置存储在存储器中并且在406处断开第一主机单元的示例。当第一主机单元702发送表示将第一主机单元702从接口704断开的用户意图的断开消息712时，第一阶段710由所述第一主机单元启动。作为响应，接口704发送备份请求消息714，所述备份请求消息请求用户设置(例如，第一主机单元702的用户设置)。第一主机单元702通过将用户设置716传输至接口704来响应。
在接收到用户设置716后，接口704将用户设置716存储在存储器内。在成功地接收并存储用户设置716后，接口704发送确认和断电信号717，所述确认和断电信号提示第一主机单元702关闭第一主机单元702与接口704之间的网络连接。在718处，技术人员可以移除第一主机单元702，将其与接口704完全电气地断开。第二主机单元706可以连接至接口704，从而允许两者例如经由网络连接通信地联接。
示例图700包括第二阶段720，在此期间接口704建立通信并且根据存储在外部数据库708上的授权数据列表对第二主机单元706进行授权。当接口704将授权的认证数据列表请求722发送至外部数据库708时，由接口704启动第二阶段720。在一些示例中，外部数据库708与接口704之间的通信可以例如经由无线或有线连接通过使用因特网连接维持。外部数据库708通过将授权的认证数据列表724发送至接口704来对授权的认证数据列表请求722作出响应。
如上面关于图3、图4和图5所解释，授权的认证数据列表724可用于检查第二主机单元706是否被授权。为此，接口704将认证请求726发送至第二主机单元706。认证请求726是对第二主机单元的认证数据(例如认证数据366)的请求。第二主机单元将认证数据728发送至接口704。对照授权的认证数据列表724检查认证数据728，从而允许接口704确定第二主机单元706是否被授权。如果第二主机单元706被授权，则接口704将认证码730发送至第二主机单元706。在图700中描述的示例中，第二主机单元706确定为被授权。如果第二主机单元706未被授权，则接口704将替代地向第二主机单元706发送详细说明其未被授权的通知。
假设第二主机单元706被授权，通信进行到第三阶段740，在此期间建立第二主机单元706。当接口704将输入/输出配置数据请求742发送至第二主机单元706时，第三阶段740开始。作为响应，第二主机单元706被配置为发送其输入/输出配置数据744，所述输入/输出配置数据是图3的输入/输出配置数据364的示例。接口704可使用输入/输出配置数据744来根据第二主机单元706的规格重新配置输入/输出。这可以包括调整输入/输出内的哪些连接器连接至第二主机单元706上的对应连接器。在重新配置输入/输出之后，允许第二主机单元706将车辆信息娱乐系统的各种子系统电联接至第二主机单元706。保持用于输入和/或输出的物理接口，即使在输入和/或输出已经进行重新配置后也不会物理地修改所述物理接口。
在重新配置其输入/输出之后，接口704将用户设置746发送至第二主机单元706。用户设置746是从第一主机单元702获得的用户设置716。第二主机单元706被配置为将用户设置746保存在存储器中，允许用户在替换第一主机单元702之后从第一主机单元702访问用户设置。在成功地接收并存储用户设置746后，第二主机单元706将确认消息748发送至接口704。
确认消息748启动第四阶段750，在此期间第二主机单元706被配置为将信息娱乐输出数据754传输至接口704。信息娱乐输出数据754可以包括例如多个数字和/或模拟信号，所述数字和/或模拟信号可用于生成例如信息娱乐系统内的多个扬声器的音频和/或视觉输出。此外，接口704被配置为向第二主机单元706发送信息娱乐输入数据756，例如来自FM无线电天线的数据、来自蓝牙连接的数据等。第四阶段750代表接口704和第二主机单元706的正常操作，因此在车辆启动的任何时间连续地重复。通过使用在第三阶段740期间配置的可重新配置的输入/输出传输/接收信息娱乐输入数据756和信息娱乐输出数据754。应注意，可以同时传输和接收信息娱乐输出数据754和信息娱乐输入数据756。
图8示出通信图800。图800示出了在三个装置即主机单元806、接口804和外部数据库808之间的通信。主机单元806是图3的主机单元340的示例。接口804是接口302的示例，并且外部数据库708是外部数据库320的示例。图800中的示例通信是在方法500的执行期间将发生的三个装置之间的通信的非限制性示例。时间由纵轴801的方向表示。在图800中，箭头的尾部代表消息的来源，并且箭头的头部代表消息的目的地。
示例图800包括第一阶段820，在此期间接口804建立通信并且根据存储在外部数据库808上的授权数据列表对主机单元806进行授权。当接口804将授权的认证数据列表请求822发送至外部数据库808时，由接口804启动第二阶段820。在一些示例中，外部数据库808与接口804之间的通信可以例如经由无线或有线连接通过使用因特网连接维持。外部数据库808通过将授权的认证数据列表824发送至接口804来对授权的认证数据列表请求822作出响应。
如上面关于图3、图4和图5所解释，授权的认证数据列表824可用于检查主机单元806是否被授权。为此，接口804将认证请求826发送至主机单元806。认证请求826是对主机单元806的认证数据(例如认证数据366)的请求。主机单元806将认证数据828发送至接口804。对照授权的认证数据列表824检查认证数据828，从而允许接口804确定主机单元806是否被授权。如果主机单元806被授权，则接口804将认证码830发送至主机单元806。在图800中描述的示例中，主机单元806确定为被授权。如果主机单元806未被授权，则接口804将替代地向主机单元发送详细说明其未被授权的通知。
假设主机单元806被授权，通信进行到第二阶段840，在此期间建立主机单元806。当接口804将输入/输出配置数据请求842发送至主机单元806时，第二阶段840开始。作为响应，主机单元806被配置为发送其输入/输出配置数据844，所述输入/输出配置数据是图3的输入/输出配置数据364的示例。接口804可使用输入/输出配置数据844来根据主机单元806的规格重新配置输入/输出。这可以包括调整输入/输出内的哪些连接器连接至主机单元806上的对应连接器。在重新配置输入/输出之后，允许主机单元806将车辆信息娱乐系统的各种子系统电联接至主机单元806。保持用于输入和/或输出的物理接口，即使在输入和/或输出已经进行重新配置后也不会物理地修改所述物理接口。
在重新配置输入/输出之后，通信进行到第三阶段850，其中主机单元806被配置为将信息娱乐输出数据854传输至接口804。信息娱乐输出数据854可以包括例如多个数字和/或模拟信号，所述数字和/或模拟信号可用于生成例如信息娱乐系统内的多个扬声器的音频和/或视觉输出。此外，接口804被配置为向主机单元806发送信息娱乐输入数据856，例如来自FM无线电天线的数据、来自蓝牙连接的数据等。第三阶段850代表接口804和主机单元806的正常操作，因此在车辆启动的任何时间连续地重复。通过使用在第二阶段840期间配置的可重新配置的输入/输出传输/接收信息娱乐输入数据856和信息娱乐输出数据854。应注意，可以同时传输和接收信息娱乐输出数据854和信息娱乐输入数据856。
如上所述，升级车辆的驾驶舱域控制器的能力可以通过用可扩展连接架构配置驾驶舱域控制器而进一步得到增强，其中可扩展连接架构包括硬件部件以及相关联的软件元件，这允许容易地修改和添加车辆子系统。此外，信息娱乐系统的修改可以通过对硬件部件的最小替换和对原始设备制造商(OEM)子系统操作的最小中断来实现。以下图9至图14的描述涉及可扩展连接架构的方面和益处。
现在转到图9，示出了在车辆的传统驾驶舱域控制器的连接接口中使用的一组连接器902。所述一组连接器902中的每一个可以被配置为联接至车辆电缆，从而将车辆子系统(例如，音频子系统、ADAS子系统等)电子地和/或通信地联接至驾驶舱域控制器。因此，连接接口可以使驾驶舱域控制器能够联接至至少车辆电缆。所述一组连接器902中的接头和接口的数目可以随着车辆内部和外部的所需显示器和装置数目的增加而增加。另外，随着网关功能的实现，例如以太网、CAN和LIN连接的通信链路的数量也可能增加，从而使驾驶舱域控制器尺寸的容量难以容纳这些连接。
如本文所描述，可扩展连接架构可以包括模块化接头900，所述模块化头部配置有以策略方式布置的开口和端口，由此将所述一组连接器902的接口压缩到由模块化接头900提供的区域中。开口和端口可以被配置为以可更换、可重新配置的方式接收引脚和端子以及其他连接类型，从而在一些情况下，允许多于一根车辆电缆联接至每个模块化接头900。例如，引脚、端子和其他类型的连接可以根据需要添加到模块化接头900的可用开口和端口或从所述开口和端口移除。模块化接头900因此可以提供具有减少的占用空间的相等数量的接口，同时提供关于选择要包括在车辆中的子系统的灵活性。
图10中描绘用于驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的电子配置1000，例如本文称为计算模块1000。电子配置可以包括SOC 1002，它可以将各种计算机部件集成到微芯片上，包括中央处理单元(CPU)、存储器接口、片上输入/输出装置和接口等。SOC 1002可以来自各种供应商，并且在一些示例中，可以联接至具有直接芯片到芯片连接性的额外SOC。SOC1002可以用于特定供应商或者可以被标准化以在各种供应商之间可用，例如通用的。
可扩展连接架构还可以依赖于第一PMIC 1004和第二PIMC1006，它们可以分别是主PMIC和从PMIC。PMIC可以通过控制电力的流动和方向在驾驶舱域控制器中提供电力管理。例如，PMIC可以监督从外部电源传递至驾驶舱域控制器的电压和电流。第一PMIC1004可以调节进出驾驶舱域控制器联接至的例如第一组主要子系统的功率流。在一个示例中，所有车辆子系统可以联接至第一PMIC1004，例如车辆的所有OEM子系统。从PMIC可以被配置为基于由第一PMIC 1004调节的第一组子系统的功率状态来调节进出例如第二组次要子系统的功率流。在一个示例中，从PMIC可以联接至车辆的可选子系统，例如，由用户选择要添加的子系统。例如，第二组子系统可以是车辆子系统的高端变体。第一PMIC 1004和第二PMIC1006因此可以向SOC 1002传递电力，如由箭头1008所指示。此外，PMIC和SOC可以通信地联接，并且部件之间的信号传输由箭头1010指示。
如图10中由虚线箭头1012所示，PMIC还可以感测(例如监测)可扩展连接架构的微控制器单元(MCU)1014处的电压。另外，可以将电力从PMIC传输至MCU 1014，如由箭头1016所指示。MCU 1014可以是驾驶舱域控制器的可扩展CPU，类似地配置有可扩展存储器。MCU1014可以经由接口和应用编程接口(API)管理可扩展连接架构的控制和诊断，所述接口和API被配置为与广泛的格式和协议兼容，例如通用的。MCU 1014因此可以与驾驶舱域控制器的主板1018(主电路板)结合使用，而不管主板1018的通信协议类型如何。例如，MCU 1014的通信协议可以独立于SOC 1002以及第一PMIC 1004和第二PMIC 1006的基于硬件的控制信号，由此允许可扩展连接架构相对于主板1018标准化。此外，MCU 1014的实施排除了考虑主板1018处的时序要求以便控制计算模块1000的功率状态，因为此类功率状态可能根据SOC和PMIC类型而不同。MCU 1014可以被配置为直接在计算模块1000处执行诊断，例如SOC电源轨电压，同时将电力传输保持在目标范围内。
为简洁起见，计算模块1000还可以包括图10中未示出的其他部件。例如，计算模块1000可以另外配置有至少一个动态随机存取存储器(DRAM)、扩展串行外围接口(xSPI)、认证芯片、安全芯片、通用快闪(UFS)、额外的可选SOC、图形处理单元(GPU)、神经处理单元(NPU)等。此外，主板1018可以包括各种外围设备，包括但不限于CPU、存储器、通信协议卡、与GPU相关联的图形卡、和其他输入/输出装置。
MCU 1014与主板1018之间传输的信号由箭头1020指示。信号可以包括例如用于在装置之间更换串行数据(例如，标准电源控制UART通信)的通用异步接收器/发射器信号UART、中断请求、模块复位输出信号和备用控制信号。计算模块1000可以包围在外壳内作为可以连接的银盒，例如，MCU 1014可以经由联接至金手指(图10中未示出)的边缘连接器联接至主板1018。在一个示例中，主板1018可以配置有金手指，而计算模块1000可以包括边缘连接器，这可以通过排除主板1018上的连接器结构来实现成本有效的连接。由于总是使用主板1018(例如，固定在驾驶舱域控制器中)，因此连接器(例如，边缘连接器)可以位于驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的可选计算模块上。
在针对不同计算模块更换计算模块1000的情况下，可以经由MCU 1014与主板1018之间的连接(例如，如由边缘连接器和金手指提供)将存储在MCU 1014处的用户数据传输至外部服务器或车辆的车载成员，例如在图2的存储装置208或图3的外部数据库320处。在安装不同的计算模块后，可以将用户数据从外部服务器或车辆的车载成员传输至驾驶舱域控制器的MCU，从而恢复特定于用户的相关先前设置和数据。
驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的计算模块(例如，电子配置)可以具有根据所需连接接口(例如，端口)的数目而变化的机电结构。例如，可以根据最终用途选择计算模块的硬件分区。用于驾驶舱域控制器的计算模块1102的机电结构1100的第一示例在图11中作为框图描绘。
如图11中所示，计算模块1102可以经由主板1104的金手指1105和计算模块1102的边缘连接器1106联接至主板1104。金手指1105可以是从主板1104的PCB边缘突出的柱，所述柱可以插入边缘连接器1106中。边缘连接器1106可以是计算模块1102的PCB的一部分，具有通向边缘连接器1106的插座部分的迹线。然而，在其他示例中，用于将主板1104联接至计算模块1102的其他策略是可能的。
计算模块1102可以包括SOC 1108、DRAM 1110和MCU 1112以及xSPI 1114。在图11的机电结构1100中，计算模块1102可以包括单个主SOC(例如，SOC 1108)，从而在需要时为额外计算模块1102的后续联接或用更大计算模块替换提供空间。
驾驶舱域控制器的计算模块1202的机电结构1200的第二示例在图12中示出。图11的主板1104类似地在图12中示出，计算模块1202可以如上所述联接至所述主板。计算模块1202可以被配置为扩展卡，所述扩展卡具有第一SOC 1204，所述第一SOC具有第一组DRAM1206和第一xSPI 1208；以及第二SOC 1210，所述第二SOC具有第二组DRAM 1212和第二xSPI 1214。在一些示例中，第二SOC 1210可以替代地是GPU、NPU或其他类型的硬件扩展。第一SOC 1204和第二SOC 1210中的每一个可以电子地和通信地联接至MCU 1216。
在图12的机电结构1200中，计算模块1202的扩展配置可以允许多于一个SOC联接至主板1104，而不需要对主板1104进行修改。可以增加联接至驾驶舱域控制器和主板1104的多个子系统，而无需对车载计算系统进行昂贵的更改。
在一个示例中，第一SOC和相关联部件可以对应于作为OEM子系统的车辆的第一组子系统，例如在车辆制造时车辆的所有车辆子系统。第二SOC和相关联部件可以对应于基于用户期望可选择和添加的第二组子系统，所述第二组子系统可以是售后市场可选子系统。因此，无论是否存在第二组子系统，都可以维持第一组子系统的操作。因此，子系统结合的灵活性由驾驶舱域控制器的可扩展连接架构提供。
驾驶舱域控制器的计算模块1302的机电结构1300的第三示例在图13中示出。图11的主板1104在图13中类似地示出，计算模块1302可以如上所述联接至所述主板。计算模块1302可以在包括第一卡1304和第二卡1306的两张卡之间划分。第一卡1304包括用于将第一卡1304联接至主板1104的金手指1105的第一边缘连接器1308、第一SOC 1310、第一组DRAM1312、第一xSPI 1314和第一MCU1316。第二卡1306包括用于将第二卡1306联接至主板1104的金手指1105的第二边缘连接器1318、第二SOC 1320、第二组DRAM 1322、第二xSPI 1324和第二MCU 1326。
类似于图12的机电结构1200，每个SOC和相关联部件可以对应于车辆的一组子系统。例如，第一卡1304可以对应于OEM子系统并且第二卡1306可以对应于售后市场子系统，反之亦然。因此，可扩展连接架构的灵活性、模块化和可扩展性可以相对于图12的机电结构1200增加。
通过在两张卡上划分计算模块，每张卡具有独立的MCU，图13的机电结构1300可以容纳与各种子系统相对应的例如相对于图11的机电结构1100增加数目的连接接口，同时相对于图12的机电结构1200提供更大的模块化和可扩展性。例如，通过结合比图1的机电结构1300更少的部件，图12的机电结构1200可以是成本更低的计算模块。然而，如果需要移除至少一个子系统，则可能需要替换计算模块。相比之下，图13的机电结构1300可以允许子系统的离散联接，因此实现移除或添加对应于一张卡的子系统，而不影响对应于另一张卡的子系统的联接。
驾驶舱域控制器的对应于其可扩展连接架构的机械配置可以根据可扩展连接架构来构建。作为示例，驾驶舱域控制器银盒1400在图14中示出。银盒1400的外壳1402在图14中描绘为透明的，以描绘银盒1400的内部部件。例如，银盒1400可以包围风扇1414，以用于引导冷却空气流通过银盒1400的热通道。驾驶舱域控制器的可扩展连接架构的计算模块1404可以联接至银盒1400的可拆卸面板1406。计算模块1404可以具有图11至图13的任何机电结构，并且可以经由例如边缘连接器/金手指连接的连接1407连接至驾驶舱域控制器的主板1408，如上所述。例如，主板1408可以包括连接1407的第一部分1407a，所述第一部分可以被配置为金手指，并且计算模块1404可以包括连接1407的第二部分1407b，所述第二部分可以是至少一个边缘连接器。在一个示例中，计算模块1404的边缘连接器可以是可更换的，因此可以根据主板1408的金手指定制。通过将计算模块1404联接至可拆卸面板1406，可以容易地访问计算模块1404并且可以移除和/或替换计算模块1404，而不需要从银盒1400在车辆内的位置移除银盒1400或移除主板1408。
在银盒1400的连接接口1409处(其可以是银盒1400中与可拆卸面板1406相对的一侧)，银盒1400可以包括第一接头1410和第二接头1412。接头可以包括例如各种端口、引脚、端子等的联接器，以用于电子地和通信地联接至车辆的子系统，并且可以电子地和通信地联接至计算模块1404。作为示例，可以类似于图9的一组接头900配置接头，其中接头中具有用于结合硬件连接的不同布置的各种开口，以将驾驶舱域控制器联接至至少车辆电缆，所述车辆电缆连接至一个或多个车辆子系统。例如，第一接头1410可以经由主板1408联接至计算模块的第一SOC，并且因此联接至与第一SOC相关联的子系统，并且第二接头1412也可以经由主板1408联接至计算模块1404的第二SOC，并且因此联接至与第二SOC相关联的子系统。
在一些示例中，可以不使用每个接头的连接路径的至少一部分(例如，端口、引脚、端子和其他硬件接口等)。换句话说，例如车辆电缆可以利用接头的全部或少于全部的连接器路径。然而，第一接头1410和第二接头1412的连接路径可以彼此不同，并且接头中的至少一个包括车辆子系统不使用的连接器路径。因此，未使用的连接路径可用于将例如售后市场子系统的额外辅助子系统联接至驾驶舱域控制器。此外，车辆电缆与驾驶舱域控制器的任何机械联接可以在连接接口1409处，例如在第一接头1410和第二接头1412处实现，排除在银盒1400中或通过银盒1400的任何其他连接器。
作为一个示例，第一接头1410可以连接至OEM子系统并且因此可以持续地(例如，总是)连接至子系统，除非需要维护。第二接头1412可以为可选的售后市场子系统提供连接，因此第二接头1412的连接状态可以变化，这取决于是否需要并入售后市场子系统。如上面参考图9所描述，接头可以重新配置，从而允许调整接头接口数目和类型。因此，可更换计算模块1404和可重新配置接头的组合可以使驾驶舱域控制器能够成为模块化的可扩展系统，所述系统能够容易地适应与车辆子系统的结合有关的用户特定偏好。
用于升级车辆信息娱乐系统的硬件和/或软件的方法1500的示例在图15中示出。方法1500可以由用户或技术人员执行以改变车辆的驾驶舱域控制器的机械配置，其中驾驶舱域控制器可以根据在驾驶舱域控制器的主机单元处接收的输入来控制车辆信息娱乐系统。改变机械配置还可以修改与硬件相关联的软件，以将指令提供给驾驶舱域控制器，例如提供给驾驶舱域控制器的主板。在一个示例中，驾驶舱域控制器可以是图14的驾驶舱域控制器，所述驾驶舱域控制器具有外壳和可扩展连接架构，所述可扩展连接架构包括：多于一个接头，所述接头具有用于联接至一根或多根车辆电缆的模块化接口；以及模块化和可扩展计算模块，所述模块化和可扩展计算模块连接至驾驶舱域控制器主板。
在1502处，方法1500包括存储对应于子系统的数据，所述子系统经由驾驶舱域控制器联接至车辆。例如，用户或技术人员可以发起将存储在驾驶舱域控制器的存储器处的数据传送至通信地联接至驾驶舱域控制器的车载计算系统的存储装置。在其他示例中，在初始联接子系统后，例如在车辆制造和组装期间，数据可以自动地存储在车载计算系统中。数据可以包括用户设置、特定于子系统类型的操作指令、由用户/技术人员上传到驾驶舱域控制器的数据等。
在1504处，方法1500包括将至少一个新子系统联接至驾驶舱域控制器的接头中的一个。联接新子系统可以包括将至少一根车辆电缆连接至驾驶舱域控制器的接头中的一个，所述车辆电缆是新子系统的通信电缆。例如，接头中的第一接头可以包括到车辆的所有原始(例如，不是新的)子系统的连接器路径。接头中的第二接头可以包括用于接收新子系统的新车辆电缆的未占用接口。在一些示例中，可以重新布置未占用的接口以适应新子系统的特定类型的连接。例如，可以根据新子系统的要求移除、添加和/或重新定位接口的引脚和端子。在另一示例中，联接新子系统可以包括用原始子系统的升级版本替换例如联接至第一接头的原始子系统中的一个。在另一个示例中，可以不添加新子系统，而是可以移除原始子系统中的一个。同时添加、移除和更换联接至驾驶舱域控制器的子系统的各种组合是可能的。
在1506处，方法1500可选地包括将原始计算模块更换为能够控制新子系统的新的升级计算模块。例如，原始计算模块和新计算模块中的每一个可以是图11至图13的计算模块中的任一个。原始计算模块可能尚未包括保存在计算模块的存储器中以用于操作新子系统的指令。因此，可能需要将原始计算模块更换为新计算模块，所述计算模块配置有用于操作原始子系统以及新子系统的指令。此外，将原始计算模块更换为新计算模块可以包括验证和认证新计算模块和新子系统。在一些示例中，原始计算模块可能已经被配置为操作新子系统并且因此避免了替换原始计算模块。
在1508处，方法1500可选地包括检索在1502处存储的数据；识别相关数据；以及当已经更换计算模块时，在将属于原始子系统的数据与属于新子系统的数据同步的同时恢复数据。此外，在移除原始子系统中的一个的情况下，可以识别对应于移除的子系统的数据并且不将所述数据恢复到计算模块。识别相关数据还可以包括确定哪些数据已经存储在计算模块处，或者计算模块处的哪些数据与所存储数据相关，以及编译和组织相关数据。对于保持不变的原始子系统，可以识别、恢复并且在一些示例中重新验证和重新认证对应数据。
在一些示例中，可以提供具有第一驾驶舱域控制器的信息娱乐系统产品线，所述第一驾驶舱域控制器具有用于车辆的所有子系统的一个接头。信息娱乐系统产品线还可以包括具有两个接头的第二驾驶舱域控制器，其中接头中的第一接头包括用于车辆的所有子系统的联接器(例如，第一接头等效于第一驾驶舱域控制器的接头)，并且接头中的第二接头包括用于车辆的额外子系统的联接器。额外子系统可能是售后市场可选子系统，包括原始子系统的更高变体。可以将第一驾驶舱域控制器更换为车辆中的第二驾驶舱域控制器，以适应对并入额外子系统的预期期望。除了具有多于一个接头之外，第二驾驶舱域控制器还可以包括可扩展的CPU和存储器、可更换、可替换和/或可重新定位的联接器，以及也可更换和/或可替换的计算模块。在一些示例中，联接器和相关联的连接器路径(例如，通信路线和格式)针对第二接头与第一接头可能不同，从而相对于第一驾驶舱域控制器扩大由第二驾驶舱域控制器涵盖的连接类型的数目和范围。
这样，驾驶舱域控制器的主机单元可以用不同的主机单元替换，而不会丢失用户定义的数据。主机单元可以根据用户需求容易地更新和/或升级，同时保留用户在原始主机单元中设置的设置和参数。驾驶舱域控制器的模块化可以通过使驾驶舱域控制器适应可扩展连接架构进一步增强，所述可扩展连接架构提供子系统与车辆的更灵活联接。可扩展连接架构可以包括多于一个接头，每个接头具有优化的连接布置以最大化驾驶舱域控制器的可用接口的数目。此外，可用接口可以重新布置并且模块化，从而允许根据用户偏好定制接口。另外，可扩展连接架构还可以包括可更换、可重新配置的计算模块，以实现计算模块与驾驶舱域控制器主板的灵活、模块化和可扩展联接，其中计算模块可以提供用于操作子系统的指令和数据。因此，可以低成本修改和/或升级驾驶舱域控制器，从而延长其使用寿命。
在接口和主机单元之间使用标准化连接的技术效果是防止接口制造商未授权的主机单元与车辆信息娱乐系统建立连接。此外，在将第一主机单元更换为第二主机单元期间，来自第一主机单元的用户偏好的集合可以通过将它们下载到第二主机单元而保持不变。另外，驾驶舱域控制器的可重新配置的输入/输出和模块化接口允许更容易地升级主机单元并且并入额外子系统，从而延长车辆信息娱乐系统相关和有用的持续时间，因为许多音频处理特征和/或连接特征随着新主机单元的开发而升级。
在驾驶舱域控制器中包括可扩展连接架构的另一个技术效果是可以通过减少对驾驶舱域控制器的硬件部件的修改来执行对车辆子系统的升级和添加。与并入车辆中并由驾驶舱域控制器控制的子系统相关联的数据可以存储在独立于驾驶舱域控制器的位置处，并且在更改、重新配置和/或替换驾驶舱域控制器的接头时恢复。可扩展连接架构还有助于延长车辆信息娱乐系统的使用寿命，并且增强对用户偏好的可定制性。
在另一表示中，一种用于车辆的可升级驾驶舱包括处理器；通信地连接至处理器的接口，所述接口具有多个输入和输出，其中当处理器检测到主机单元与接口的连接，认证主机单元以在车辆中操作，并且将用户偏好下载到主机单元时，所述接口的所述多个输入和输出被配置用于主机单元的一个或多个特征。在另一表示中，一种用于车辆的可升级驾驶舱包括处理器；通信地连接至处理器的接口，所述接口具有多个可重新配置的输入和输出，其中所述接口的所述多个输入和输出经由输入和/或输出分别到传感器和致动器的更新映射重新配置用于主机单元的一个或多个特征。
为了说明和描述的目的，已经呈现实施方案的描述。可以根据以上描述对实施方案进行适当的修改和变化，或者可以通过实践这些方法获得适当的修改和变化。例如，除非另有说明，否则一种或多种所描述的方法可以由合适的装置和/或装置的组合执行。可以通过用一个或多个逻辑装置(例如，处理器)结合一个或多个额外硬件元件(例如存储装置、存储器、硬件网络接口/天线、开关、致动器、时钟电路等)执行所存储指令来执行这些方法。除了本申请中描述的顺序之外，还可以并行地和/或同时地以各种顺序执行所描述的方法和相关联的动作。所描述的系统本质上是示例性的，并且可以包括额外元件和/或省略元件。本公开的主题包括各种系统和配置以及所公开的其他特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
本公开还提供支持一种用于车辆的可升级驾驶舱，所述可升级驾驶舱包括：处理器；通信地连接至所述处理器的接口，所述接口具有多个输入和输出，其中当所述处理器进行以下操作时重新配置所述接口的所述多个输入和输出：检测第一车载主机单元与所述接口的断开；检测第二车载主机单元与所述接口的连接；认证所述第二车载主机单元在所述车辆中的操作；以及将用户偏好下载到所述第二车载主机单元。在所述系统的第一示例中，所述多个输入和输出可根据存储在所述第二车载主机单元内的一组输入/输出配置数据来重新配置。在可选地包括第一示例的所述系统的第二示例中，所述第一车载主机单元与所述接口的所述断开是由用户发起的。在可选地包括第一和第二示例中的一个或两个的所述系统的第三示例中，所述用户偏好源自所述第一车载主机单元。在可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第四示例中，即使在所述多个输入和输出已经被重新配置之后，用于所述多个输入和输出的物理接口也保持而不被物理修改。在可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第五示例中，当所述接口的所述多个输入和输出被重新配置时，进行软件映射，并且其中所述第二车载主机单元被配置为在所述软件映射期间基于下载的重新配置设置读取所述多个输入和输出中的输入和/或命令所述多个输入和输出中的输出。
本公开还提供支持一种升级用于车辆的驾驶舱的方法，所述驾驶舱具有带多个输入和输出的接口以及通信地连接至所述接口的处理器，所述方法包括以下步骤：检测第一车载主机单元与所述接口的断开；检测第二车载主机单元与所述接口的连接；认证所述第二车载主机单元在所述车辆中的操作；针对所述第二车载主机单元的一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出；以及将用户偏好下载到所述第二车载主机单元。在所述方法的第一示例中，检测所述第一车载主机单元与所述接口的所述断开包括从所述第一车载主机单元接收断开消息。在可选地包括第一示例的所述系统的第二示例中，认证所述第二车载主机单元包括对照授权的认证数据验证所述第二车载主机单元的认证数据。在可选地包括第一和第二示例中的一个或两个的所述系统的第三示例中，所述授权的认证数据源自外部数据库。在可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第四示例中，所述方法还包括：响应于所述第二车载主机单元被认证，根据所述第二车载主机单元重新配置所述多个输入和输出，并且响应于所述第二车载主机单元未被认证，禁用所述多个输入和输出的使用和/或向用户显示通知。在可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第五示例中，所述通知通过所述第二车载主机单元上的显示器向所述用户显示。在可选地包括第一至第五示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第六示例中，禁用所述多个输入和输出的所述使用包括防止所述第二车载主机单元电联接至所述车辆内的一个或多个装置。在可选地包括第一至第六示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第七示例中，根据从所述第二车载主机单元下载的软件映射来执行针对所述第二车载主机单元的所述一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出。在可选地包括第一至第七示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第八示例中，将所述用户偏好下载到所述第二车载主机单元包括将存储在所述接口的存储器中的所述用户偏好传输至所述第二车载主机单元，并且其中存储在所述接口的所述存储器中的所述用户偏好源自所述第一车载主机单元。在可选地包括第一至第八示例中的一个或多个或每一个的所述系统的第九示例中，所述第二车载主机单元基于下载的重新配置设置读取所述多个输入和输出中的输入和/或命令所述多个输入和输出中的输出。
本公开还提供支持一种升级用于车辆的驾驶舱的方法，所述驾驶舱具有带多个输入和输出的接口以及通信地连接至所述接口的处理器，所述方法包括以下步骤：检测车载主机单元与所述接口的连接；认证所述车载主机单元在所述车辆中的操作；针对所述车载主机单元的一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出；以及将用户偏好下载到所述车载主机单元。在所述方法的第一示例中，认证所述车载主机单元包括对照授权的认证数据检查所述车载主机单元的认证数据，并且其中所述授权的认证数据源自外部数据库。在可选地包括第一示例的所述方法的第二示例中，所述方法还包括：响应于所述车载主机单元被认证，根据所述车载主机单元重新配置所述多个输入和输出，并且响应于所述车载主机单元未被认证，禁用所述多个输入和输出的使用和/或向用户显示通知，并且其中所述通知通过所述车载主机单元上的显示器向所述用户显示，并且禁用所述多个输入和输出的所述使用包括防止所述车载主机单元电联接至所述车辆内的一个或多个装置。在可选地包括第一和第二示例中的一个或两个的所述方法的第三示例中，根据从所述车载主机单元下载的软件映射来执行针对所述车载主机单元的一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出，并且其中将所述用户偏好下载到所述车载主机单元包括将存储在所述接口的存储器中的所述用户偏好传输至所述车载主机单元。
如在本申请中使用，以单数形式叙述并以单词“一”或“一个”开头的元素或步骤应理解为不排除所述元素或步骤的复数，除非声明这种排除。此外，对本公开的“一个实施方案”或“一个示例”的引用不旨在被解释为排除也包含所述特征的额外实施方案的存在。术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，且并非旨在对其对象施加数字要求或特定位置顺序。以下权利要求特别指出了被认为是新颖的和非显而易见的上述公开的主题。

Claims (20)

1.一种用于车辆的可升级驾驶舱，所述可升级驾驶舱包括：
处理器；
通信地连接至所述处理器的接口；所述接口具有多个输入和输出；
其中当所述处理器进行以下操作时重新配置所述接口的所述多个输入和输出：
检测第一车载主机单元与所述接口的断开；
检测第二车载主机单元与所述接口的连接；
认证所述第二车载主机单元在所述车辆中的操作；以及
将用户偏好下载到所述第二车载主机单元。
2.如权利要求1所述的可升级驾驶舱，其中所述多个输入和输出能够根据存储在所述第二车载主机单元内的一组输入/输出配置数据来重新配置。
3.如权利要求1所述的可升级驾驶舱，其中所述第一车载主机单元与所述接口的所述断开是由用户发起的。
4.如权利要求1所述的可升级驾驶舱，其中所述用户偏好源自所述第一车载主机单元。
5.如权利要求1所述的可升级驾驶舱，其中即使在所述多个输入和输出已经被重新配置之后，用于所述多个输入和输出的物理接口也被保持而不被物理修改。
6.如权利要求1所述的可升级驾驶舱，其中当所述接口的所述多个输入和输出被重新配置时，进行软件映射，并且其中所述第二车载主机单元被配置为在所述软件映射期间基于下载的重新配置设置读取所述多个输入和输出中的输入和/或命令所述多个输入和输出中的输出。
7.一种升级用于车辆的驾驶舱的方法，所述驾驶舱具有带多个输入和输出的接口以及通信地连接至所述接口的处理器，所述方法包括以下步骤：
检测第一车载主机单元与所述接口的断开；
检测第二车载主机单元与所述接口的连接；
认证所述第二车载主机单元在所述车辆中的操作；
针对所述第二车载主机单元的一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出；以及
将用户偏好下载到所述第二车载主机单元。
8.如权利要求7所述的方法，其中检测所述第一车载主机单元与所述接口的所述断开包括从所述第一车载主机单元接收断开消息。
9.如权利要求7所述的方法，其中认证所述第二车载主机单元包括对照授权的认证数据验证所述第二车载主机单元的认证数据。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述授权的认证数据源自外部数据库。
11.如权利要求7所述的方法，其还包括：响应于所述第二车载主机单元被认证，根据所述第二车载主机单元重新配置所述多个输入和输出，并且响应于所述第二车载主机单元未被认证，禁用所述多个输入和输出的使用和/或向用户显示通知。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述通知通过所述第二车载主机单元上的显示器向所述用户显示。
13.如权利要求11所述的方法，其中禁用所述多个输入和输出的所述使用包括防止所述第二车载主机单元电联接至所述车辆内的一个或多个装置。
14.如权利要求7所述的方法，其中根据从所述第二车载主机单元下载的软件映射来执行针对所述第二车载主机单元的所述一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出。
15.如权利要求7所述的方法，其中将所述用户偏好下载到所述第二车载主机单元包括将存储在所述接口的存储器中的所述用户偏好传输至所述第二车载主机单元，并且其中存储在所述接口的所述存储器中的所述用户偏好源自所述第一车载主机单元。
16.如权利要求7所述的方法，其中所述第二车载主机单元基于下载的重新配置设置读取所述多个输入和输出中的输入和/或命令所述多个输入和输出中的输出。
17.一种升级用于车辆的驾驶舱的方法，所述驾驶舱具有带多个输入和输出的接口以及通信地连接至所述接口的处理器，所述方法包括以下步骤：
检测车载主机单元与所述接口的连接；
认证所述车载主机单元在所述车辆中的操作；
针对所述车载主机单元的一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出；以及
将用户偏好下载到所述车载主机单元。
18.如权利要求17所述的方法，其中认证所述车载主机单元包括对照授权的认证数据检查所述车载主机单元的认证数据，并且其中所述授权的认证数据源自外部数据库。
19.如权利要求17所述的方法，其还包括：响应于所述车载主机单元被认证，根据所述车载主机单元重新配置所述多个输入和输出，并且响应于所述车载主机单元未被认证，禁用所述多个输入和输出的使用和/或向用户显示通知，并且其中所述通知通过所述车载主机单元上的显示器向所述用户显示，并且禁用所述多个输入和输出的所述使用包括防止所述车载主机单元电联接至所述车辆内的一个或多个装置。
20.如权利要求17所述的方法，其中根据从所述车载主机单元下载的软件映射来执行针对所述车载主机单元的一个或多个特征重新配置所述多个输入和输出，并且其中将所述用户偏好下载到所述车载主机单元包括将存储在所述接口的存储器中的所述用户偏好传输至所述车载主机单元。
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