用于拖车应用的可重新配置的基于区域的架构

技术领域

本公开总体上涉及用于访问拖车应用的输入/输出设备的方法和系统。更具体地，本公开的方面涉及系统、方法和设备，其用于提供可重新配置的基于区域的网络架构以用于访问拖车应用的输入/输出设备。

背景技术

来自拖车应用的输入设备和/或输出设备的信息需要与车载应用共享。在没有拖车连接到车辆的情况下，车辆网络是静态定义的。也就是说，区域控制器已经知道要发送什么消息以及在网络上发送消息的位置。当检测到拖车时，网络必须动态调整以包含新的拖车消息。拖车消息和拖车I/O设备在连接时通常不为车辆所知。拖车消息和拖车I/O设备可因连接到车辆的拖车类型而异。因此，期望提供用于当拖车连接到车辆时动态调整车辆网络架构的系统和方法。此外，结合附图和前述技术领域和背景技术，从随后的具体实施方式和所附权利要求中，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

本文公开了车辆控制方法和系统以及用于供应车辆系统的相关控制逻辑、制造方法和操作这种系统的方法，以及装备有车载控制系统的机动车辆。作为示例而非限制，呈现了用于将拖车信息从拖车通信到车辆的系统的各种实施例，包括：多个基于区域的模块，被配置为与车辆的传感器和致动器中的至少一个通信；以及至少一个命令中心模块，被配置为与多个基于区域的模块通信；其中所述多个基于区域的模块中的至少一个包括配置子模块，所述配置子模块被配置为由处理器促进拖车信息从拖车到所述多个基于区域的模块中的至少另一个的通信，其中所述多个基于区域的模块中的每一个包括配置子模块，所述配置子模块被配置为由处理器促进拖车信息在所述多个基于区域的模块之间的通信，并且其中所述至少一个命令中心模块包括配置子模块，该配置子模块被配置成由处理器促进拖车信息在所述多个基于区域的模块和车辆应用之间的通信。

在各种实施例中，系统包括配置多个基于区域的模块之间的多个通信链路，其中多个通信链路是以太网链路。在各种实施例中，该系统包括配置多个基于区域的模块中的至少一个和命令中心模块之间的至少一个通信链路，其中该至少一个通信链路是以太网链路。

在各种实施例中，该系统包括配置拖车和多个基于区域的模块中的至少一个之间的至少一个通信链路，其中该至少一个通信链路是以太网链路。

在各种实施例中，至少一个命令中心模块被配置成将拖车信息通信到车辆应用并从车辆应用接收订阅信息，其中订阅信息包括车辆应用想要订阅的拖车信号。

在各种实施例中，至少一个命令中心模块被配置成将订阅信息通信到多个基于区域的模块。

在各种实施例中，多个基于区域的模块被配置成将订阅信息打包成多播帧，并经由至少一个拖车路径端口通信所述多播帧。在各种实施例中，多个基于区域的模块被配置为在表中存储订阅信息、端口分配信息和拖车标识符，用于当拖车被重新连接时系统的重新配置。

在各种实施例中，拖车信息包括由拖车的传感器产生的一组传感器信号。

在各种实施例中，该系统包括多个基于区域的模块，其被配置为与拖车的传感器和致动器中的至少一个通信，并且还被配置为与多个基于区域的模块中的至少一个通信。

在另一个实施例中，一种用于将拖车信息从拖车通信到车辆的方法包括：由多个基于区域的模块中的第一基于区域的模块从拖车接收拖车信息；由所述第一基于区域的模块基于所述拖车信息配置所述多个基于区域的模块中的所述第一基于区域的模块和其他基于区域的模块之间的第一通信端口；由所述第一基于区域的模块基于所述拖车信息配置所述第一基于区域的模块和命令中心模块之间的第二通信端口；由第一基于区域的模块经由第一通信端口将来自拖车的拖车信息通信到所述多个基于区域的模块中的至少一个其他基于区域的模块；由第一基于区域的模块经由第二通信端口将来自拖车的拖车信息通信到命令中心模块；以及由命令中心模块协调拖车信息在第一基于区域的模块和命令中心模块的车辆应用之间的通信。

在各种实施例中，将拖车信息通信到至少一个其他基于区域的模块是基于以太网通信链路的。

在各种实施例中，将拖车信息通信到命令中心模块是基于以太网通信链路的。

在各种实施例中，接收拖车信息是基于以太网通信链路的。

在各种实施例中，该方法包括由命令中心模块将拖车信息通信到车辆应用，以及从车辆应用接收订阅信息，其中订阅信息包括车辆应用想要订阅的拖车信号。

在各种实施例中，该方法包括由命令中心模块将订阅信息通信到多个基于区域的模块中的至少一个基于区域的模块。

在各种实施例中，该方法包括由至少一个基于区域的模块将订阅信息打包成多播帧，并经由第一通信端口通信所述多播帧。

在各种实施例中，该方法包括由至少一个基于区域的模块将订阅信息、端口分配信息和拖车标识符存储在表中，以便当拖车被重新连接时进行重新配置。

在各种实施例中，拖车信息包括由拖车的传感器产生的一组传感器信号。

在各种实施例中，该方法包括由拖车的多个基于区域的模块中的至少一个基于区域的模块与拖车的传感器和致动器中的至少一个通信，以及由拖车的多个基于区域的模块中的至少一个基于区域的模块与由拖车的传感器产生的一组传感器信号通信。

附图说明

下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据各种实施例的可重新配置的架构系统和方法的示例性应用的图示；

图2和图3是示出根据各种实施例的可重新配置的架构系统的功能框图；和

图4和图5是示出根据各种实施例的可重新配置的架构系统可以执行的可重新配置的架构方法的流程图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制应用和使用。此外，不打算受前面的技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。如这里所使用的，术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的部件。

现在转到图1，根据各种实施例示出了装备成连接到具有各种拖车配置的各种类型的拖车12的示例性车辆10。示例性车辆10被示出为包括根据各种实施例的可重新配置的架构系统100。可重新配置的架构系统100提供车辆网络的重新配置，以便允许拖车12的输入/输出设备访问车辆10的车辆应用，和/或车辆10的输入/输出设备访问拖车12的拖车应用。可重新配置的架构系统100实现分布式协议和契约，以在架构内传播拖车信息(例如传感器信号)，并基于订阅事件重新配置自身。新的拖车信息可以通过现有车辆应用(例如，制动控制、主动安全应用、自动驾驶应用、服务/诊断应用等)杠杆化(leveraged)，和/或创建新的车辆应用。车辆10在本文中被描述为汽车，例如卡车、运动型多功能车、轿车或被配置为牵引拖车的其他汽车类型。可以理解，车辆10不限于汽车，并且可以是被配置为牵引拖车的另一种车辆类型，例如但不限于半卡车、越野车辆、建筑车辆、农用车等。

在各种实施例中，可重新配置的架构系统100包括一个或多个通信联接到命令中心模块26的基于区域的模块14-24。基于区域的模块14-24中的每一个与车辆10的区域或位置相关联，并且被配置成与和车辆10的相应区域相关联的传感器28a-28n和/或致动器30a-30n通信。例如，在各种实施例中，基于区域的模块14-24包括右前区域模块14、右中区域模块16、右后区域模块18、左后区域模块20、右中区域模块22和左前区域模块24，它们分别与车辆10的右前部分、车辆的右中部分、车辆的右后部分、车辆的左后部分、车辆的左中部分和车辆的左前部分相关联。可以理解，在各种实施例中，更多或更少的基于区域的模块14-24可以在车辆10上实现。

在各种实施例中，基于区域的模块14-24经由标准有线或无线通信链路(例如以太网链路)彼此通信联接和/或与命令中心模块26通信联接。在各种实施例中，基于区域的模块14-24经由标准有线或无线通信链路，例如以太网链路，通信地联接到拖车12。

在各种实施例中，可重新配置的架构系统100在拖车12上实现(如图所示)。在这样的实施例中，可重新配置的架构系统100包括基于区域的模块32-38，其与拖车12的区域或位置相关联，并且被配置为与和拖车12的相应区域相关联的传感器40a-40n和/或致动器42a-42n通信。在这样的实施例中，可重新配置的架构系统100包括右前区域模块32、右后区域模块34、左后区域模块36和左前区域模块38，它们分别与拖车的右前部、拖车12的右后部、拖车12的左后部和拖车12的左前部相关联。可以理解，在各种实施例中，更多或更少的基于区域的模块32-38可以在拖车12上实现。在各种实施例中，基于区域的模块32-38经由标准有线或无线通信链路(例如以太网链路)彼此通信联接。

现在参考图2，根据各种实施例，功能框图更详细地示出了基于区域的模块14-24。如图所示，基于区域的模块14-24包括至少一个处理器44和计算机可读存储设备或介质46。处理器44可以是任何定制的或市场上可买到的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、与基于区域的模块14-24相关联的几个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器、它们的任何组合、或通常用于执行指令的任何设备。计算机可读存储设备或介质46可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储。KAM是持久或非易失性存储器，当处理器44断电时，其可用于存储各种操作变量。计算机可读存储设备或介质46可以使用多种已知存储设备中的任何一种来实现，例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存或能够存储数据的任何其他电、磁、光或组合存储设备，其中一些表示可执行指令，由基于区域的模块14-24在控制车辆10时使用。

指令可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。当由处理器44执行时，指令接收并处理来自传感器28a-28n的信号，执行用于控制车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并产生控制信号给致动器30a-30n，以基于逻辑、计算、方法和/或算法控制车辆10的部件。如下文将更详细讨论的，基于区域的模块14-24的一个或多个指令体现在可重新配置的架构系统100中。

例如，基于区域的模块14-24中的每一个还包括配置子模块48，配置子模块48通信地联接到一个或多个车辆端口(VP)50-56、一个或多个拖车端口(TP)58-60以及一个或多个拖车路径端口(TPP)62-64。配置子模块48被配置为通过各种端口50-64(VP、TP、TPP)促进拖车信息和车辆信息在车辆10的基于区域的模块14-24之间的通信。例如，车辆路径端口50-56被配置为将车辆信息通信到其他基于区域的模块14-24和/或车辆部件28、30。拖车端口58-60被配置成向拖车12通信拖车信息和从拖车12通信拖车信息。拖车路径端口62-64被配置为将拖车信息通信到其他基于区域的模块14-24和/或命令中心模块26。

例如，如图4所示并继续参考图2，流程图示出了根据各种实施例的用于重新配置车辆架构以促进拖车信息的通信并且可以由配置子模块48执行的示例性方法200。根据本公开可以理解，方法200内的操作顺序不限于如图4所示的顺序执行，而是可以根据本公开以一个或多个不同的顺序来执行。还可以理解，图4的方法200可以被规划成在车辆10运行期间以预定的时间间隔运行，和/或可以被规划成基于预定的事件运行。

在一个示例中，方法200可以在205开始。配置子模块48在210接收一组拖车信号(TS1)，并在220经由一个或多个拖车路径端口(TPP)62-64将该组拖车信号(TS1)转发给其他基于区域的模块14-24。此后，在230，配置子模块48将该组拖车信号(TS1)转发给命令中心模块26，并在240等待来自命令中心模块26的、指示车辆应用所订阅的拖车信号的响应。当配置子模块48在240接收到该组订阅的拖车信号(STS1)时，配置子模块48在250-290经由拖车路径端口(TPP)62-64或拖车端口(TP)中的一个或多个将该组订阅的拖车信号(STS1)打包并转发到其他基于区域的模块14-24上。

例如，配置子模块48识别在250订阅的拖车信号，并确定它所在的基于区域的模块14-24是否是在260订阅的任何拖车信号(TS1)的拖车接口。当基于区域的模块14-24是拖车信号(TS1)的拖车接口时，在270，配置子模块48执行PDU打包表的查找，并将该组订阅的拖车信号(STS1)打包成多播帧。然后，在280，配置子模块48将多播帧添加到本地转发表，并将转发端口分配给拖车路径端口(TPP)。然后，在290，配置子模块48计算由STS信号消耗的带宽，例如，有效载荷乘以频率，并且配置以太网交换机以监控拖车入口端口上的最大带宽。配置子模块48将信息转发到TPP端口上的其他基于区域的模块，并在300开始正常操作。此后，该方法可以在310结束。

然而，如果基于区域的模块14-24不是拖车信号(TS1)的拖车接口，则在320，配置子模块48接收太网帧上的信息，并在280，将该信息添加到本地转发表，并将转发端口分配给拖车路径端口(TPP)。然后，在290，配置子模块48计算由STS信号消耗的带宽，例如，有效载荷乘以频率，并且配置以太网交换机以监控拖车入口端口上的最大带宽。配置子模块48将信息转发到TPP端口上的其他基于区域的模块，并在300开始正常操作。此后，该方法可以在310结束。

现在参考图3，根据各种实施例，功能框图更详细地示出了命令中心模块26。如图所示，命令中心模块26包括至少一个处理器74和计算机可读存储设备或介质76。处理器74可以是任何定制的或市场上可买到的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、与命令中心模块26相关联的几个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器、它们的任何组合、或通常用于执行指令的任何设备。计算机可读存储设备或介质76可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储。KAM是持久或非易失性存储器，当处理器74断电时，其可用于存储各种操作变量。计算机可读存储设备或介质46可以使用多种已知存储设备中的任何一种来实现，例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存或能够存储数据的任何其他电、磁、光或组合存储设备，其中一些表示可执行指令，由命令中心模块26在控制车辆10时使用。

指令可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。当由处理器74执行时，指令接收和处理来自基于区域的模块14-24的信号，执行用于控制车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并产生控制信号给基于区域的模块14-24，以基于逻辑、计算、方法和/或算法控制车辆10的部件。如下文将更详细讨论的，命令中心模块26的一个或多个指令体现在可重新配置的架构系统100中。

例如，命令中心模块26还包括配置子模块78，其通信联接到一个或多个车辆端口(VP)82-88、一个或多个以及一个或多个拖车路径端口(TPP)90-96。命令中心模块26被配置成促进拖车信息和车辆信息在基于区域的模块14-24和车辆应用80之间的通信。例如，车辆路径端口82-88被配置为将车辆信息通信到其他基于区域的模块14-24。拖车路径端口92-96被配置为将拖车信息通信到其他基于区域的模块14-24。

例如，如图5所示并继续参考图3，流程图示出了根据各种实施例的用于重新配置车辆架构以促进拖车信息的通信并且可以由配置子模块78执行的示例性方法400。根据本公开可以理解，方法400内的操作顺序不限于如图5所示的顺序执行，而是可以根据本公开以一个或多个不同的顺序来执行。还可以理解，图5的方法400可以被规划成在车辆10运行期间以预定的时间间隔运行，和/或可以被规划成基于预定的事件运行。

在一个示例中，方法400可以在405开始。在410，配置子模块78接收从基于区域的模块14-24转发的一组或多组拖车信号(TS1和TS2)。在420，配置子模块78向所有车辆应用80发送成组的拖车信号。此后，在430，配置子模块78等待来自车辆应用80的响应，该响应指示车辆应用80将订阅哪些信号(如果订阅的话)。在440，配置子模块78将订阅子集(STS1)分配给来自至少一个车辆应用80希望订阅的一组或多组信号的信号。然后，在450，配置子模块78将子集(STS1)发送到基于区域的模块14-24。

作为响应，一旦配置子模块78在460从基于区域的模块14-24接收到多播信息和PDU打包列表，配置子模块78则重新配置以太网插座适配器(Ethernet Socket Adaptor)以根据在470已经接收到的多播信息和PDU内容来处理多播帧。此后，该方法可以在480结束。

可以理解，一旦拖车12已经连接到车辆10并且架构已经被配置，则基于区域的模块14-24和命令中心模块26可以存储配置信息以供将来使用。例如，信息可以基于与拖车12相关联的标识符来存储。每当拖车12被重新连接到车辆10并且标识符被识别，该信息可以用于重新配置架构(例如从默认配置)。

虽然在前面的具体实施方式中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变化。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求及其法律等同物中阐述的本公开的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。