[發明專利]基于接口的可重構電氣架構

有效

• 申請號: 201210107869.7
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102736538A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: D.達斯;V.K.阿格拉瓦爾;S.拉賈潘
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;楊楷

技術領域

本發明總地涉及用于電網的架構，更特別地，涉及用于車輛或其它系統的電氣/電子網絡架構，該架構在傳感器/致動器和控制器之間使用可重構的接口層，并允許來自傳感器的消息動態地引導至不同的控制器，從而提供控制器聯合的機會，并在裝置故障事件中提供更好的故障容錯能力。

背景技術

現代車輛包括大量的電氣和電子（E/E）系統。這些系統包括處理從打開門到處理發動機或懸架的性能的所有事情的許多傳感器、致動器和控制器。如果特定E/E系統變得無法操作，由于常常沒有其它方式執行車輛上的功能，所以E/E系統的可靠操作是非常重要的。

傳感器、致動器和控制器的激增增加了許多成本和車輛的復雜性。傳統的E/E網絡架構缺少溫和地處理裝置故障、或適應最大化性能或最小化開支所需的靈活性。這是因為在傳統的架構中，用于特定子系統的傳感器和致動器與控制子系統的控制器直接通信。在該控制器故障事件期間，因為喪失了與受影響的傳感器和致動器的通信，所以受影響的子系統控制功能無法由車輛中的另一控制器來處理。另外，在傳統的架構中，因為各控制器通常無法訪問其它子系統的傳感器數據，所以控制器的合并是不可能的。

需要一種通過動態再配置允許更大的故障容錯能力和集成控制器的機會的E/E網絡架構。

發明內容

根據本發明的教導，公開了一種包括可重構接口層的電氣網絡架構以及相應的重構方法。所述接口層包括允許多個傳感器和致動器與多個控制單元通信的多個可重構接口裝置。每個傳感器或致動器都連接至多個接口裝置，該多個接口裝置進而連接至總線。控制單元也連接至總線。在接口裝置故障事件中，可重構其它接口裝置，以保持傳感器、致動器與控制單元之間所有必要的通信。在控制單元故障事件中，接口裝置可重構，以將傳感器和致動器信息業務通信引導至可處理故障控制單元的功能的不同控制單元。由于每個控制單元都可靈活訪問許多傳感器和致動器，所以可降低控制單元的總數。

本發明提供下列技術方案。

技術方案1:一種用于系統的可自動重構的電氣網絡，所述網絡包括：

多個傳感器和致動器，其中所述傳感器測量所述系統的參數，所述致動器執行所述系統中的動作；

兩個或更多的電子控制單元（ECU），用于處理來自所述傳感器的數據，并發送指令給所述致動器；

兩個或更多的接口裝置，用于將所述傳感器和致動器連接至所述ECU，所述接口裝置為軟件可重構的，以修改連接性；以及

通信總線，用于在所述接口裝置與所述ECU之間傳輸信息。

技術方案2:如技術方案1的網絡，其中所述ECU監測所述網絡，以檢測ECU故障或接口裝置故障。

技術方案3:如技術方案1的網絡，其中每個所述ECU都配置成能夠執行通常在其它ECU上運行的任務。

技術方案4:如技術方案1的網絡，其中每個所述接口裝置都包括通信控制器、可重構通道使用表和重構信息表。

技術方案5:如技術方案4的網絡，其中每個所述接口裝置的所述通道使用表都可通過來自所述ECU之一的指令來重構，以修改輸入和輸出通道的活動狀態。

技術方案6:如技術方案5的網絡，其中如果其中一個所述接口裝置故障，那么其它接口裝置中的一個的通道使用表被重構。

技術方案7:如技術方案4的網絡，其中每個所述接口裝置的信息表都可通過來自所述ECU之一的指令來重構，以修改信息源和目標裝置標識符。

技術方案8:如技術方案7的網絡，其中如果所述ECU之一故障，則所述接口裝置之一的信息表被重構。

技術方案9:如技術方案4的網絡，其中每個所述接口裝置中的通信控制器使用所述通道使用表和信息表中的信息將來自所述傳感器的信息引導至所述ECU以及從ECU引導至所述致動器。

技術方案10:如技術方案1的網絡，其中所述系統為車輛。

技術方案11:一種可重構的電氣網絡，所述網絡包括：

一個或更多的微控制器，用于處理來自傳感器的數據，并發送指令給致動器；以及

兩個或更多的接口裝置，用于將所述傳感器和致動器連接至所述微控制器，所述接口裝置為軟件可重構的，以修改連接性。