專利名稱：用于識別和配置聯(lián)網(wǎng)裝置的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域總地涉及包括通過通信網(wǎng)絡(luò)互連的硬件設(shè)備的系統(tǒng)，以及自動識別 連接的裝置和利用適當(dāng)?shù)能浖砼渲醚b置以優(yōu)化系統(tǒng)操作的方法。更具體地，本發(fā)明的領(lǐng) 域涉及用于檢測硬件和/或軟件兼容性問題并且在控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中自動配置位置相關(guān)的 (position dependent)、互連的硬件設(shè)備的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近年來，為發(fā)展電子“即插即用”技術(shù)以在更廣泛的應(yīng)用中使用，已經(jīng)付出了不少 努力。這樣的技術(shù)便利兩種不同的硬件設(shè)備之間相對簡單的接口(典型地是利用插入式連 接接口)。這樣的技術(shù)還包括兩個(gè)連接設(shè)備之間的大量自動通信，從而使用者只需花費(fèi)最小 的力氣即可利用另一硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同硬件設(shè)備的功能。從硬件和軟件供應(yīng)商以及裝置的 最終使用者的角度來看，這樣的特征已經(jīng)成為方便而深受期待的。盡管現(xiàn)有的即插即用技術(shù)在一些情況下使用起來非常好用，然而在其他情況下卻 會是成問題的。例如，即插即用設(shè)備的全部功能通常取決于連接的裝置之間的硬件和軟件 兼容性。然而，許多裝置的最終使用者有時(shí)在評估這樣的硬件和軟件兼容性問題上是有困 難的，因而，已經(jīng)發(fā)生有被錯(cuò)配的(mismatched)硬件和軟件的例子。這可能在一些情況下 尤為如此，其中其他相似裝置的功能性操作取決于裝置的網(wǎng)絡(luò)中互連的裝置所駐留的位置 或地點(diǎn)，從而不同的裝置可能很容易被弄混。當(dāng)這些聯(lián)網(wǎng)(networked)裝置服務(wù)了一定時(shí) 間且在網(wǎng)絡(luò)中對裝置進(jìn)行斷開連接、再次連接及不定期替換等操作時(shí)，硬件和軟件的不兼 容性會導(dǎo)致?lián)p害網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。這樣的硬件和軟件不兼容性在某些應(yīng)用(包括但不限 于，用于運(yùn)輸工具(vehicle)的電子控制系統(tǒng))中可能會難于檢測和判斷，而改進(jìn)是期望 的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，所述控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括通信 鏈路；多個(gè)可互換且可替換的控制裝置，每一所述控制裝置連接到所述通信鏈路，并且以可 操作的方式可連接到受控系統(tǒng)的至少一個(gè)輸入/輸出裝置；以及與每一各自的控制裝置相 關(guān)聯(lián)的識別標(biāo)志，每一識別標(biāo)志包括與各自的控制裝置相對應(yīng)的配置數(shù)據(jù)，每一識別標(biāo)志 在被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，是由所述控制裝置中的一個(gè)以電子方式可讀取的。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種在控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中檢測被引入的控制裝置 的兼容性的方法，所述被引入的控制裝置具有儲存在所述控制裝置中的第一配置數(shù)據(jù)，所 述方法包括以下步驟在所述網(wǎng)絡(luò)中的嵌入位置提供識別標(biāo)志，所述識別標(biāo)志包括針對在 所述嵌入位置被引入的控制裝置的第二配置數(shù)據(jù)；利用所述被引入的控制裝置從所述識別 標(biāo)志讀取所述第二配置數(shù)據(jù)；所述被弓I入的控制裝置比較來自所述第一配置數(shù)據(jù)的第一參 數(shù)與來自所述第二配置數(shù)據(jù)的至少一第二參數(shù)；以及如果來自所述第一配置數(shù)據(jù)的所述第 一參數(shù)匹配來自所述第二配置數(shù)據(jù)的所述第二參數(shù)，所述被引入的控制裝置進(jìn)入正常操作模式。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)可互換且可 替換的控制裝置，所述控制裝置以可操作的方式在連接節(jié)點(diǎn)可連接到受控子系統(tǒng)的至少一 個(gè)輸入/輸出裝置；以及通信鏈路，所述通信鏈路便利所述多個(gè)控制裝置中的至少兩個(gè)之 間的通信；多個(gè)識別標(biāo)志，每一識別標(biāo)志與所述控制裝置中各自的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，每一識別標(biāo) 志包括用于所述連接節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)的配置數(shù)據(jù)，并且每一識別標(biāo)志在被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)， 是由所述控制裝置中的一個(gè)以電子方式可讀取的；其中，所述多個(gè)控制裝置中的每一個(gè)基 于對所述相關(guān)聯(lián)的識別標(biāo)志的讀取確定與所述網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件的兼容性，并且如果被確 定為兼容的，所述控制裝置中的每一個(gè)確定所述控制裝置已經(jīng)安裝到的所述連接節(jié)點(diǎn)，并 且執(zhí)行位置相關(guān)軟件程序，以控制與所述控制裝置已經(jīng)安裝到的所述節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的子系 統(tǒng)。


圖1為示例性控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的簡化示意表征，所述控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括若干互連的 控制裝置和用于所述控制裝置的嵌入的(embedded)識別和配置標(biāo)志(key)。圖2圖示說明用于圖1中所示的所述控制裝置和標(biāo)志的示例性數(shù)據(jù)。圖3為利用圖2所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用于圖1所示的系統(tǒng)的示例性程序的示例性方 法流程圖。
具體實(shí)施例方式公開了克服本領(lǐng)域中諸多不足之處的控制系統(tǒng)和方法的示例性實(shí)施方案。為最大 限度的理解本發(fā)明概念，下面的說明將被劃分為不同的章節(jié)或部分，其中第一部分描述現(xiàn) 有即插即用技術(shù)在某些應(yīng)用中的困難，而第二部分描述克服第一部分中所描述的困難的示 例性系統(tǒng)和方法。I.本發(fā)明的引言如上面提到的，有時(shí)檢測通過網(wǎng)絡(luò)互連的裝置之間不兼容的硬件和軟件是困難 的。如果存在硬件和軟件兼容性問題，可能會導(dǎo)致不可操作的裝置組合。而這一結(jié)果可能 會令使用者沮喪，這種情況通常是不言而喻的。也就是說，使用者可能很快便意識到裝置無 法正常運(yùn)行且可能會迅速采取糾正措施。更麻煩的情況是，當(dāng)連接的裝置之間存在不兼容的硬件和軟件問題，但對包括所 述裝置的系統(tǒng)的最終使用者或操作者卻未必是明顯的。在這種狀況下，在實(shí)際上并非連通 和正常運(yùn)行時(shí)，所述系統(tǒng)和/或互連的裝置可以看上去連通且正常運(yùn)行。這樣，將導(dǎo)致聯(lián)網(wǎng) 裝置的次優(yōu)(sub-optimal)操作，而最終使用者卻并未意識到這點(diǎn)。在某些應(yīng)用中，盡管這 種影響是相對微小的但卻是不被期望的，而在其他應(yīng)用中，其后果將會是嚴(yán)重的。一種應(yīng)用，而非唯一的應(yīng)用，涉及電子控制系統(tǒng)，其中嚴(yán)重后果的起因可能是聯(lián)網(wǎng) 硬件設(shè)備和軟件裝置之間的不兼容性。電子控制系統(tǒng)廣泛地使用在，例如在各種應(yīng)用中的 開環(huán)和閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)中，如各種類型機(jī)器、設(shè)備、工業(yè)過程以及運(yùn)輸工具的監(jiān)控和操 作。針對這些示例性應(yīng)用的控制系統(tǒng)的正常操作將會受到如下內(nèi)容的損害源于在整體或部分上限定所述控制系統(tǒng)的互連控制裝置的不兼容硬件設(shè)備和/或軟件的兼容性問 題。在這樣的情況下，開環(huán)和閉環(huán)反饋控制將無法正常操作，并且將會導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的機(jī)器或 設(shè)備的次優(yōu)操作。除此之外，由于生產(chǎn)力的損失或者對與所述控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的部件的潛 在危害，以及甚至是存在潛在危險(xiǎn)的操作條件，將導(dǎo)致發(fā)生不符合需要的性能問題以及經(jīng) 濟(jì)損失。目前，現(xiàn)代運(yùn)輸工具由相當(dāng)復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)控制，所述控制系統(tǒng)具有若干通 過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN))相互連接的電子控制單元(E⑶S)。在這樣的 運(yùn)輸工具網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)中的每一個(gè)ECU執(zhí)行一種或更多種具體的任務(wù)，來監(jiān)測或控制運(yùn)輸 工具的子系統(tǒng)及其某些部件或運(yùn)行的各方面。由E⑶s執(zhí)行的任務(wù)取決于E⑶的恰當(dāng)布置 (placement)和類型，以及針對每一個(gè)E⑶的連接的運(yùn)輸工具部件的恰當(dāng)布置和類型。為了 使E⑶s執(zhí)行必要的任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)E⑶必須被適當(dāng)配置并且適當(dāng)?shù)膽?yīng)用軟件必須被 載入每一個(gè)ECU。在給定網(wǎng)絡(luò)中的E⑶s通常已經(jīng)由初始設(shè)備制造商(OEM)基于應(yīng)用程序進(jìn)行了 編程，以確保ECU之間的正常通信以及運(yùn)輸工具的操作。為此，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)ECU通 常被分配有硬件標(biāo)識符，該硬件標(biāo)識符表示該E⑶在運(yùn)輸工具中的布置(place)和位置 (position)，有時(shí)該硬件標(biāo)識符被稱為節(jié)點(diǎn)。硬件標(biāo)識符為針對每一個(gè)ECU安裝適合的軟 件提供了基礎(chǔ)。傳統(tǒng)地，可以利用跳線或雙列直插式組件開關(guān)手動地向ECU分配節(jié)點(diǎn)標(biāo)識 符，并且利用專用工具(包括PC、電纜以及專用軟件程序)對聯(lián)網(wǎng)的E⑶進(jìn)行預(yù)先編程。當(dāng) 然，錯(cuò)誤地為任一給定的ECU提供不正確的硬件標(biāo)識符，或者為ECUs提供不正確的節(jié)點(diǎn)標(biāo) 識符是可能的。在越來越復(fù)雜的具有大量ECU和節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，這樣的錯(cuò)誤比起之前 是更有可能發(fā)生的，并且如果發(fā)生這樣的情況也更不易被檢測出來。例如，作為初始設(shè)備， 現(xiàn)代的汽車可以包括具有十個(gè)或更多個(gè)ECU的控制系統(tǒng)。有效地管理如此大量的ECU為初 始設(shè)備制造商提出了實(shí)踐上的擔(dān)憂和挑戰(zhàn)。在以后的某個(gè)時(shí)刻，修理和維護(hù)過程為EOTs中的一個(gè)或更多個(gè)提供了額外的不 被正確地安裝的機(jī)會，或者使已有的ECU被替換為在硬件或軟件方面不兼容的ECU。例如， 運(yùn)輸工具維護(hù)或修理過程為人們不知不覺中將在硬件或軟件方面不容兼容的ECU連接到 網(wǎng)絡(luò)中提供了機(jī)會。如上面提到的，這種情況的后果對技術(shù)人員來說不會立即顯現(xiàn)，但將在 運(yùn)輸工具的運(yùn)行中引發(fā)長期的問題。提供不兼容ECU的其他機(jī)會將出現(xiàn)在這樣的運(yùn)輸工具 改裝(modification)實(shí)例中，即增加不是直接由運(yùn)輸工具制造商提供的配件或其他可選 的特征和設(shè)備。因?yàn)樵谶\(yùn)輸工具和其他系統(tǒng)中的E⑶的增加，在一定程度上這些E⑶已經(jīng)成為即 插即用裝置。運(yùn)輸工具子系統(tǒng)可以由不同的制造商提供，以便日后以O(shè)EM層面或零配件市 場(aftermarket)層面集成到運(yùn)輸工具中。隨著每輛汽車中ECU數(shù)目的增加，錯(cuò)配的或不 兼容的ECU的可能性也增加。在一些運(yùn)輸工具子系統(tǒng)(例如引擎控制)的情況下，網(wǎng)絡(luò)在 操作中通常為“無頭的(headless)”并且?guī)缀醪?如果有的話也非常少)提供反饋給操作 者。人們在無頭系統(tǒng)中檢測出由ECU引起的硬件和軟件不兼容性的機(jī)會急劇減少。然而， 技術(shù)人員將會花很大精力來通過網(wǎng)絡(luò)確保替換的和新引入的ECU具有正確的類型、被正確 地編程并且被正常識別，可錯(cuò)誤仍然會發(fā)生，而導(dǎo)致上面所討論的結(jié)果。為至少部分解決在安裝E⑶時(shí)的人為錯(cuò)誤，已經(jīng)建議將被稱為通用(generic) E⑶的ECU使用在通用控制網(wǎng)絡(luò)中。在一種被建議的該類型的通用網(wǎng)絡(luò)中，可以在網(wǎng)絡(luò)中的每 一個(gè)模塊中儲存完全的操作應(yīng)用程序。完全的操作的應(yīng)用程序包括用于網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)ECU 的可執(zhí)行的指令。每一個(gè)ECU在網(wǎng)絡(luò)中廣播信號，從而可以在上電情況下確定該ECU的配 置。當(dāng)安裝替換的ECU時(shí)，替換的ECU可以經(jīng)由這樣的信號被檢測，并且如果其尚未包括適 合的軟件，該替換的ECU可以從網(wǎng)絡(luò)中已有的ECU中的任一個(gè)下載可應(yīng)用的軟件指令。這 樣的系統(tǒng)在如下方面將會是有益的，即技術(shù)人員無需關(guān)注單獨(dú)的ECU的具體編程。然而，當(dāng)使用這樣的通用E⑶時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的替換的E⑶的位置、地點(diǎn)(location)或 節(jié)點(diǎn)仍必須被正確識別，因?yàn)樵诼?lián)網(wǎng)系統(tǒng)中替換的ECU的操作是位置相關(guān)的。也就是說，當(dāng) 所有通用ECU包括完全的操作應(yīng)用程序，網(wǎng)絡(luò)中不同的ECU執(zhí)行該應(yīng)用程序的不同部分。由 任何給定的替換的ECU執(zhí)行的該軟件的部分取決于該替換的ECU在網(wǎng)絡(luò)中被安裝的位置。 正確地識別替換的ECU相對于網(wǎng)絡(luò)的位置、地點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)，并且選擇適合的輸入來識別網(wǎng)絡(luò) (包括若干可能的ECU位置、地點(diǎn)或節(jié)點(diǎn))中該替換的ECU的位置、地點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)，有時(shí)是說起 來容易做起來難。因此，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(包括通用ECU)的維護(hù)、修理和改裝期間仍將會導(dǎo)致人 為錯(cuò)誤。π.下面描述用于電子控制系統(tǒng)的示例性網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和方法，該電子控制系統(tǒng)即使不 是完全地，也可以在很大程度上，避免或減輕在安裝和維修互聯(lián)的控制裝置網(wǎng)絡(luò)時(shí)的潛在 人為錯(cuò)誤。該系統(tǒng)和方法包括嵌入在網(wǎng)絡(luò)中具體位置的獨(dú)有的(unique)標(biāo)識和配置標(biāo)志。 所述標(biāo)志在較大控制網(wǎng)絡(luò)中，便利連接的硬件設(shè)備(例如電子控制單元(EOT))的具體地 點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)或位置的自動識別。當(dāng)控制裝置連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，嵌入網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識標(biāo)志還便利用于控 制裝置的自動設(shè)備配置，以及用于新發(fā)現(xiàn)的裝置的自動軟件更新，來確保與網(wǎng)絡(luò)中的裝置 位置相關(guān)聯(lián)的軟件兼容性和系統(tǒng)功能(例如與E⑶位置相對應(yīng)的運(yùn)輸工具功能)。圖1為控制網(wǎng)絡(luò)100的表征簡化示意表征，控制網(wǎng)絡(luò)100包括若干互連的控制裝 置(例如在示例性實(shí)施例中的電子控制單元(E⑶s) 102、104、106)。E⑶有時(shí)也被稱為“控 制單元”或“控制模塊”。示例性實(shí)施方案中的ECU為可編程的基于處理器的裝置，該裝置包 括指令和數(shù)據(jù)可以儲存于其中的存儲裝置(memory storage) 0在其他實(shí)施方案中，控制裝 置可以包括其他類型的控制裝置，更廣泛地是指使用在各種非運(yùn)輸工具(non-vehicular) 控制和系統(tǒng)中的控制器、微控制器或其他基于處理器的裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，與現(xiàn)有技術(shù)類似的是，在分布式控制系統(tǒng)中，ECU102為主 (master) ECU或管理ECU，而ECU 104和106為從(slave)裝置。然而，在其他實(shí)施方案中， 控制裝置的其他安排也是可能的，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，E⑶102、104以及106中的任一 個(gè)均能夠起到主裝置或從裝置的作用。再者，盡管出于討論目的示出了三個(gè)E⑶102、104 以及106，要理解的是，同樣地，可以使用更多或更少數(shù)目的E⑶，而在典型應(yīng)用中，通常將 會出現(xiàn)比三個(gè)多許多的E⑶。也就是說，網(wǎng)絡(luò)100可以包括數(shù)目從1到N的E⑶，其中N是 可變的。一般地，數(shù)目N提升網(wǎng)絡(luò)100的復(fù)雜程度，和/或增加下面的受控系統(tǒng)(例如運(yùn)輸 工具)。隨著控制裝置的數(shù)目不斷增加，對網(wǎng)絡(luò)100中互連控制裝置的最終數(shù)目N的僅有的 實(shí)際限制為包括用于網(wǎng)絡(luò)100的所有控制裝置的必需的應(yīng)用指令的控制裝置的存儲器或 儲存器的容量，以及網(wǎng)絡(luò)通信性能問題。網(wǎng)絡(luò)100還是可擴(kuò)展的，這樣附加的ECU可以在其 初始構(gòu)造后的某一時(shí)間點(diǎn)被引入。從而，網(wǎng)絡(luò)100中控制裝置的數(shù)目N可以隨著時(shí)間改變。
盡管隨著網(wǎng)絡(luò)100中E⑶的數(shù)目N增加(如前面所提到的，現(xiàn)代運(yùn)輸工具可以包 括約80個(gè)或更多的ECU作為初始配備)，本文所描述的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的有益之處也 在增加，但是，該系統(tǒng)和方法可以有效地實(shí)施在具有少至兩(as few as)個(gè)控制裝置的實(shí)施 方案中。此外，E⑶102、104以及106根據(jù)需要或期望是可從網(wǎng)絡(luò)100移除和可替換的。在 示例性實(shí)施方案中，在網(wǎng)絡(luò)100被初始構(gòu)造時(shí)，ECU被初始地提供為具有相同軟件和數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)的基本上相同的硬件設(shè)備，從而E⑶102、104以及106 —般地可以彼此互換。然而，如果 初始提供的一個(gè)或更多個(gè)ECU為硬件或軟件不兼容的，該不兼容性可以如下面進(jìn)一步闡述 的那樣被檢測出來。在所示出的示例性實(shí)施方案中，E⑶102、104、106可以經(jīng)由通信總線108互連，然 而在其他實(shí)施方案中，可以使用本領(lǐng)域已知的其他通信鏈路。E⑶102、104、106可以根據(jù)網(wǎng) 絡(luò)通信協(xié)議(例如已知的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN))通信，或者可以可替換地使用本領(lǐng)域已知 的其他通信協(xié)議來允許E⑶102、104、106進(jìn)行通信。在示出的示例性控制網(wǎng)路100中，每一 個(gè)E⑶102、104、106執(zhí)行與具體的部件相關(guān)聯(lián)的具體的任務(wù)。由每一個(gè)E⑶102、104、106 執(zhí)行的具體的任務(wù)一般彼此不同，并且由E⑶102、104、106執(zhí)行的任務(wù)取決于網(wǎng)絡(luò)中各自 的E⑶102、104、106的物理位置、連接到每一個(gè)E⑶的部件類型以及將由每一個(gè)E⑶控制 的功能。為了使E⑶102、104、106執(zhí)行其各自的任務(wù)，E⑶102、104、106中的每一個(gè)必須被配置并且適合的應(yīng)用軟件必須被載入E⑶102、 104、106中的每一個(gè)。在示例性實(shí)施方案中，E⑶102、104以及106被提供來監(jiān)測和控制運(yùn)輸工具 110(圖1中以虛線框示出)的各方面。在各種示例性實(shí)施方案中，運(yùn)輸工具110可以為乘 客運(yùn)輸工具(例如，被設(shè)計(jì)來用于公路上使用的摩托車、汽車、卡車以及公共汽車)、商用運(yùn) 輸工具(例如，拖拉機(jī)拖車、郵車、運(yùn)載車、垃圾車以及運(yùn)輸車、鏟車)、建筑運(yùn)輸工具(例如， 挖掘機(jī)、反鏟機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)以及運(yùn)土設(shè)備、平土機(jī)、壓路機(jī)、傾卸卡車)、被配備來用于 軍用的所有類型的運(yùn)輸工具、被設(shè)計(jì)用于越野的運(yùn)輸工具(例如，拖拉機(jī)及其他農(nóng)用車、四 輪驅(qū)動車輛、運(yùn)動型多用途車輛、全地形車輛、輕型摩托車、沙灘車、巖石攀爬車、鋼管車、雪 地機(jī)動車、高爾夫球車)、各種類型的海洋運(yùn)輸工具(例如，船只、小舟、潛水艇、私人噴氣艇 以及其他船舶)、各種類型的飛行器(例如飛機(jī)和直升飛機(jī))、航天運(yùn)輸工具(例如，導(dǎo)彈、 火箭、衛(wèi)星以及航天飛機(jī))、休閑車(例如，RVs和露營拖車)，或者運(yùn)輸人或物的由機(jī)械的、 電學(xué)的或其他系統(tǒng)和子系統(tǒng)驅(qū)動和/或供電的其他類型。進(jìn)一步，包括控制網(wǎng)絡(luò)100的示例性運(yùn)輸工具可以為有人操縱的(即至少部分由 人為參與來操作或控制或者在該運(yùn)輸工具上進(jìn)行導(dǎo)向)、無人操縱的(即沒有人為參與來 操作或控制)或者二者的結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)110和E⑶102、104以及106通常被嵌入或集成到運(yùn) 輸工具自身的結(jié)構(gòu)中，并且在運(yùn)輸工具上被運(yùn)載，然而，有可能控制網(wǎng)絡(luò)100的一部分可以 被設(shè)定在遠(yuǎn)離運(yùn)輸工具的地方。當(dāng)認(rèn)可網(wǎng)絡(luò)100針對運(yùn)輸工具控制系統(tǒng)具有特別的益處時(shí)，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)可的是，其 也為非運(yùn)輸工具控制系統(tǒng)也提供類似的益處。從而，出于諸多目的，類似的網(wǎng)絡(luò)可以被提供 來監(jiān)測并控制各種機(jī)器和工業(yè)設(shè)備，還可以來監(jiān)測并控制所有類型的工業(yè)過程。這樣，出于 示例性而非限制性的目的，解釋說明文本所討論的運(yùn)輸工具的環(huán)境和應(yīng)用，而本文所公開 的本發(fā)明的概念不被限制到任何特定的應(yīng)用，除非在權(quán)利要求書中有這樣的具體限定。
每一個(gè)E⑶102、104以及106具有與其連接的數(shù)個(gè)輸入/輸出裝置(I/O裝置)， 在示例性實(shí)施方案中，輸入/輸出裝置用來控制運(yùn)輸工具110的各種功能。在示出的實(shí)施 例中，E⑶102連接到I/O裝置，例如共同地表征運(yùn)輸工具110的第一子系統(tǒng)120的指示燈 112、螺線管114、電控液流閥116、開關(guān)118。E⑶104連接到I/O裝置，例如共同地表征運(yùn)輸 工具110的第二子系統(tǒng)130的指示燈122、螺線管124、電控液流閥126以及開關(guān)128。E⑶ 106連接到I/O裝置，例如共同地表征運(yùn)輸工具110的第三子系統(tǒng)140的指示燈132、螺線 管134、電控液流閥136以及開關(guān)138。在圖示說明的實(shí)施方案中，盡管子系統(tǒng)120、130、140 包括類似的I/O裝置，其是可獨(dú)立操作的并且可以表征不同的功能。例如，可以出于不同的 原因照明各自子系統(tǒng)中的指示燈112、122以及132。同樣，可以出于不同的目的來操作使用 螺線管114、124以及134。液流閥116、126以及136可以包括不同的液流，并且開關(guān)118、 128以及138可以為不同的電路供電。在每一個(gè)子系統(tǒng)120、130、140中所連接的I/O裝置 的操作(或者由E⑶102、104以及106對其的響應(yīng))取決于每一個(gè)E⑶102、104以及106 的配置和被載入每一個(gè)E⑶102、104以及106的軟件。在運(yùn)輸工具環(huán)境中，許多E⑶一般 能夠利用來自所連接的部件的閉環(huán)反饋來操作，然而開環(huán)控制安排也是可能的。盡管圖示說明了用于子系統(tǒng)120、130以及140的一些示例性I/O裝置，要理解的 是，各種其他I/O裝置是已知的并且可以用來與這些示出的I/O裝置結(jié)合或者代替這些示 出的I/O裝置，上述其他I/O裝置包括但不限于，表示如下內(nèi)容的各種類型的傳感器和換能 器加速度、速度、速率(speed)、溫度、壓力、電壓以及運(yùn)輸工具及其子系統(tǒng)部件在使用中 的其他各方面。控制裝置中的一些可以通過數(shù)字通信接口(例如控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)技 術(shù)、本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)技術(shù)、Ι-Wire 技術(shù)以及其他已知的接口)相互連接。此外，操作者 所輸入的諸如減速、制動和操控等輸入可以被傳輸?shù)紼CU中的一個(gè)或更多個(gè)。盡管示出三個(gè)子系統(tǒng)120、130以及140，要理解的是，在現(xiàn)代運(yùn)輸工具中通常使用 附加的子系統(tǒng)。用于汽車(automobile)的典型子系統(tǒng)可以包括，例如引擎控制子系統(tǒng)、變 速器控制子系統(tǒng)、動力系統(tǒng)控制子系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)子系統(tǒng)、氣囊控制子系統(tǒng)、 通信控制子系統(tǒng)、人機(jī)界面子系統(tǒng)、本體控制子系統(tǒng)(包括門鎖、電動窗、門控?zé)舻?、車門 控制子系統(tǒng)、座位控制子系統(tǒng)、氣候控制子系統(tǒng)、速率控制子系統(tǒng)、輪胎壓力監(jiān)控子系統(tǒng)、便 利設(shè)施控制子系統(tǒng)以及娛樂子系統(tǒng)。其他運(yùn)輸工具仍可以包括其他子系統(tǒng)，來與上面所提到的子系統(tǒng)結(jié)合或者代替上 面所提到的子系統(tǒng)，這取決于該運(yùn)輸工具的必要特征及其最終目的。一些其他系統(tǒng)的實(shí)施 例包括但不限于，用于商業(yè)卡車和拖拉機(jī)拖車的提升裝置(lift features)、用于通用卡車 和消防車的伸臂控制子系統(tǒng)、用于拖車的制冷系統(tǒng)，以及用于特別目的的運(yùn)輸工具和設(shè)備 的機(jī)電子系統(tǒng)，包括但不限于，建筑車輛和農(nóng)場用車、除雪設(shè)備、草地花園設(shè)備等。針對各種 各樣不同類型的運(yùn)輸工具，需要ECU的另配件市場的配件和子系統(tǒng)也是可用的，從而運(yùn)輸 工具可以出于其他目的來定制和改裝。實(shí)際上，針對用于任何給定的實(shí)施方式是可用的子 系統(tǒng)的數(shù)目和類型是無限的。繼續(xù)討論運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)施例，通常運(yùn)輸工具制造商將適合的軟件程序載入ECU 102、104以及106，并且將E⑶102、104以及106連接到網(wǎng)絡(luò)100中適合的位置或節(jié)點(diǎn)142、 144、146。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)142、144、146表征運(yùn)輸工具中具體的位置或地點(diǎn)，并且在網(wǎng)絡(luò)中鄰近 用于運(yùn)輸工具子系統(tǒng)120、130以及140的各自部件所駐留的位置。一旦針對正常的操作對ECU的配置和軟件進(jìn)行了測試，運(yùn)輸工具100可以被送達(dá)最終使用者。如前面提到的，網(wǎng)絡(luò) 中的每一個(gè)E⑶102、104以及106的操作是位置相關(guān)的。也就是說，輸入、輸出以及由E⑶ 102、104以及106所執(zhí)行的軟件部分，隨著與每一個(gè)ECU相關(guān)聯(lián)的特定子系統(tǒng)而變化，并且 通常在網(wǎng)絡(luò)100中所提供的E⑶之間是不同的。在這種類型的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，如果E⑶102、104以及106中的任一個(gè)在初始安裝后 出現(xiàn)故障，則其必須利用兼容的硬件設(shè)備(即，在所討論的運(yùn)輸工具實(shí)施例中的另一個(gè)相 同配置或兼容配置的E⑶)來替換，并且適合的軟件必須被載入(在維修作業(yè)期間臨時(shí)進(jìn) 行，或者在被提供到維修設(shè)備之前由替換的硬件設(shè)備的制造商完成)替換的硬件設(shè)備。如 前面所解釋說明的，這引入了出現(xiàn)大量錯(cuò)誤的可能性，包括但不限于，選擇在硬件方面是不 兼容的ECU、選擇具有不兼容軟件的ECU，以及針對否則是兼容的ECU識別錯(cuò)了連接節(jié)點(diǎn)或 位置。為在正常的安裝和維修網(wǎng)絡(luò)100中克服人為錯(cuò)誤和安裝問題，每一個(gè)E⑶102、 104、106被提供有獨(dú)有的識別標(biāo)志150、152、154，識別標(biāo)志允許自動檢測被連接在網(wǎng)絡(luò)100 中的任一 E⑶(初始被提供的或者替換的E⑶)的所在位置。識別標(biāo)志150、152、巧4確保針 對替換的ECU的自動設(shè)備配置，并且便利對ECU的軟件隨著時(shí)間更新以確保運(yùn)輸工具的最 佳操作。在任一給定的實(shí)施方式中，用于從E⑶1至E⑶N的每一個(gè)E⑶的識別標(biāo)志150、 152、154，在圖1中由前綴UID表示，并且用來儲存關(guān)于運(yùn)輸工具中的每一個(gè)各自的E⑶的 位置和配置的信息。在示例性實(shí)施方案中，識別標(biāo)志150、152、巧4是簡單而魯棒(robust)的電子硬件 設(shè)備，被安裝在與每一個(gè)ECU 102、104、106相關(guān)聯(lián)的線束(wiring harness) 156、158以及 160中。通過將識別標(biāo)志150、152、IM耦合到線束，即使是在E⑶被移除時(shí)，識別標(biāo)志150、 152、巧4仍保持在適當(dāng)?shù)奈恢们仪度刖W(wǎng)絡(luò)100。在一個(gè)實(shí)施方案中，線束156、158以及160 可以為E⑶102、104、106限定通信總線108的一部分。在另一實(shí)施方案中，線束156、158 以及160可以與E⑶102、104、106的這樣的輸入中的一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)，即針對與E⑶ 102、104以及106相關(guān)聯(lián)的各自的子系統(tǒng)120、130、140中的部件的輸入。在其他實(shí)施方案 中，識別標(biāo)志150、152、巧4可以被安裝在網(wǎng)絡(luò)中遠(yuǎn)離線束156、158以及160的嵌入位置，但 仍滿足類似的目的。識別標(biāo)志150、152、巧4可以為數(shù)字半導(dǎo)體芯片器件(例如可以用來儲存信息的達(dá) 拉斯半導(dǎo)體(Dallas semiconductor)公司的1-Wire 集成電路器件)?？商鎿Q地，可以使用 其他已知的數(shù)據(jù)儲存和識別元件，包括但不限于，電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M器 件)。識別標(biāo)志150、152、巧4可以被安裝在線束的連接器元件中，來建立與各自的E⑶102、 104、106的插入式連接。識別標(biāo)志150、152、154在網(wǎng)絡(luò)100中或多或少為永久的嵌入位置 (例如在線束156、158以及160中)的安裝，確保當(dāng)E⑶s被安裝時(shí)在運(yùn)輸工具中的每一個(gè) E⑶的位置是由所述E⑶s唯一可識別的。通過將識別標(biāo)志150、152、巧4放置在網(wǎng)絡(luò)中固定 的且實(shí)際上為永久的位置，當(dāng)ECUs被安裝時(shí)地點(diǎn)/位置/節(jié)點(diǎn)可以由各自的ECUs自動地 檢測。當(dāng)ECU被替換時(shí)，維護(hù)和修理技術(shù)人員根本無需手動識別地點(diǎn)/位置/節(jié)點(diǎn)，并且消 除識別節(jié)點(diǎn)時(shí)失誤和錯(cuò)誤的機(jī)會。在示例性實(shí)施方案中，識別標(biāo)志150、152、154中的每一個(gè)唯一地識別網(wǎng)絡(luò)中每一 個(gè)節(jié)點(diǎn)142、144、146的位置，其中每一個(gè)E⑶與不能被重復(fù)的序號相關(guān)。例如，64位ID序號可以用來跨越大量的網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)輸工具唯一地識別每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。針對運(yùn)輸工具網(wǎng)絡(luò)100中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)/地點(diǎn)/位置的配置數(shù)據(jù)也可以被儲存在 識別標(biāo)志150、152、154中。配置數(shù)據(jù)可以包括網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)，例如網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符、波特率以及 其他信息。為確保硬件兼容性，針對網(wǎng)絡(luò)100中的每一個(gè)位置/地點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)的最小兼容硬件 版本可以被儲存在識別標(biāo)志150、152、154中。為確保軟件兼容性，針對網(wǎng)絡(luò)100中的每一個(gè)位置/地點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)的最小兼容軟件 版本可以被儲存在識別標(biāo)志150、152、154中。更進(jìn)一步的益處在于，循環(huán)冗余值可以被儲存在識別標(biāo)志150、152、154中，來確 定數(shù)據(jù)損壞是否已發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以由運(yùn)輸工具制造商利用適合的信息來提供嵌入的識別標(biāo) 志150、152以及154。在另一實(shí)施方案中，如果適合的配置信息是已知的、可用的或可以確 定的，可以利用嵌入的識別元件在整體上或部分上改裝已有的運(yùn)輸工具。圖2圖示說明用于圖1示出的網(wǎng)絡(luò)100中的硬件設(shè)備的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)200。更 具體地，圖2示出儲存在ECU 102、104以及106和每一各自的識別標(biāo)志150、152以及巧4 中的信息的以數(shù)據(jù)為中心的(data-centric)視圖。每一個(gè)E⑶102、104以及106將數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)保持在存儲器中，并且每一個(gè)識別標(biāo)志150、152、巧4包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。E⑶和識別 標(biāo)志150、152以及154的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)允許每一個(gè)識別元件的位置相關(guān)配置與保存在相應(yīng)E⑶ 中的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相比。通過在每一個(gè)E⑶102、104以及106的文件系統(tǒng)中提供這樣 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每一個(gè)ECU在啟動階段可以確定儲存在相應(yīng)識別標(biāo)志中的數(shù)據(jù)是否如下面解 釋說明的那樣正確匹配各自的E⑶。在圖2示出的示例性實(shí)施方案中，E⑶102、104以及106中的每一個(gè)包括相同的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而E⑶102、104、106—般地彼此是可互換的，并且能夠在上面所描述的網(wǎng)絡(luò) 100中的多個(gè)位置/地點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)起到作用。由于用于每一個(gè)E⑶102、104以及106的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)是相同的，在理解ECU 102和104具有相似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在將在下面描述用 于E⑶中的一個(gè)(即E⑶106)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如圖2所示，E⑶106的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以具有包括如下內(nèi)容的子結(jié)構(gòu) (substructure)第一配置子結(jié)構(gòu)202、第二配置子結(jié)構(gòu)204、第三配置子結(jié)構(gòu)206以及配置 CRC 208。第一配置子結(jié)構(gòu)202包括識別標(biāo)志數(shù)據(jù)210、硬件版本數(shù)據(jù)212、可以包括引導(dǎo)加 載程序(boot loader)的軟件版本數(shù)據(jù)214以及配置數(shù)據(jù)216。配置數(shù)據(jù)216可以包括用 于網(wǎng)絡(luò)通信目的的節(jié)點(diǎn)識別數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)名稱數(shù)據(jù)、裝置描述符數(shù)據(jù)、裝置節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù) 率信息。配置數(shù)據(jù)還可以包括必要的代碼、算法、數(shù)據(jù)以及信息，從而ECU 106可以有效地 監(jiān)測和控制圖1所示的第一運(yùn)輸工具子系統(tǒng)120(如果其連接到E⑶106)?？商鎿Q地，代碼 和算法、數(shù)據(jù)和信息可以被儲存在ECU中的其他地方，其中配置數(shù)據(jù)216為調(diào)用(call)和 執(zhí)行該代碼的適合部分提供基礎(chǔ)，來監(jiān)測和控制第一運(yùn)輸工具子系統(tǒng)120。第二配置子結(jié)構(gòu)204包括識別標(biāo)志數(shù)據(jù)220、硬件版本數(shù)據(jù)222、軟件版本數(shù)據(jù)2M 以及配置數(shù)據(jù)226。配置數(shù)據(jù)2 允許E⑶106有效地監(jiān)測和控制圖1所示的第二運(yùn)輸工 具子系統(tǒng)130 (如果其連接到ECU 106)。
第三配置子結(jié)構(gòu)206包括識別標(biāo)志數(shù)據(jù)230、硬件版本數(shù)據(jù)232、軟件版本數(shù)據(jù)234 以及配置數(shù)據(jù)236。配置數(shù)據(jù)236允許E⑶106有效地監(jiān)測和控制圖1所示的第三運(yùn)輸工 具子系統(tǒng)140 (如果其連接到ECU 106)。配置CRC 208是針對儲存在E⑶106的文件系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而生成的代 碼，該全部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第一、第二和第三配置子結(jié)構(gòu)202、204、206。盡管，示出三個(gè)對應(yīng)于 圖1所示的三個(gè)E⑶的位置中的每一個(gè)的配置子結(jié)構(gòu)202、204以及206，要理解的是，一般 地，更多或更少的配置子結(jié)構(gòu)可以被提供來匹配實(shí)際所使用的控制裝置的數(shù)目N。在示例性實(shí)施方案中，每一個(gè)標(biāo)志中的用于識別標(biāo)志150、152以及154的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)均相同。在所示的實(shí)施例中，用于識別標(biāo)志154的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括識別標(biāo)志數(shù)據(jù)M0、硬件 版本數(shù)據(jù)對2、軟件版本數(shù)據(jù)M4、配置數(shù)據(jù)M6、配置CRC 248以及ECU主/從數(shù)據(jù)250。在每一各自的識別標(biāo)志150、152、154中的硬件版本數(shù)據(jù)對2、軟件版本數(shù)據(jù)M4、 配置數(shù)據(jù)246對應(yīng)于在各自的E⑶102、104以及106中的識別子結(jié)構(gòu)202、204、206中的一 個(gè)。也就是說，當(dāng)E⑶102、104以及106讀取在識別標(biāo)志150、152、154中的數(shù)據(jù)時(shí)，各自的 E⑶可以確定配置子結(jié)構(gòu)202、204、206中的哪一個(gè)被應(yīng)用在連接點(diǎn)處。可替換地表述，一旦 ECU接收到儲存在識別標(biāo)志中的信息，該ECU可以確定其在網(wǎng)絡(luò)中的具體位置，并且進(jìn)行自 身配置來運(yùn)行如下適合的算法，即針對該E⑶已經(jīng)連接到的控制網(wǎng)絡(luò)100中的具體子系統(tǒng) 的算法。從而，每一個(gè)ECU能夠被安裝在網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)地點(diǎn)/位置/節(jié)點(diǎn)，并且一旦連接， 自動地檢測其自身的連接點(diǎn)且針對操作自行配置。從安裝的角度并且也是從維修技術(shù)人員 的角度來說，控制網(wǎng)絡(luò)100的具體知識以及在ECU被連接時(shí)連接位置/地點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)之間需 要被辨識的任何內(nèi)容，對于在網(wǎng)絡(luò)中安裝或維修ECU均為非必要的。因此，避免了與識別位 置/地點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤。此外，通過比較E⑶中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的識別標(biāo)志的一個(gè)或更多個(gè)方面，E⑶ 102,104以及106中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和識別標(biāo)志150、152以及154可以用來確保網(wǎng)絡(luò)中E⑶的 硬件和軟件兼容性。圖3為由圖1所示的具有圖2所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的控制裝置所使用的示例性過程 300的示例性方法流程圖。在開始的步驟302和304中，提供E⑶和識別標(biāo)志。在步驟306中，每一個(gè)E⑶讀取儲存在相應(yīng)的識別標(biāo)志中的信息。在步驟308中， 每一個(gè)E⑶102、104以及106比較標(biāo)志的參數(shù)和E⑶的參數(shù)，例如配置CRC。也就是說，在 一個(gè)實(shí)施方案中，每一個(gè)ECU比較保存在各自的ECU文件系統(tǒng)中的配置CRC和保持在各自 的識別標(biāo)志150、152以及154中的配置CRC (圖2)，來確定該E⑶是否與其在網(wǎng)絡(luò)中所占據(jù) 的位置兼容，和/或與連接到網(wǎng)絡(luò)100的其他ECU兼容。在步驟310中，如果識別標(biāo)志中的配置CRC匹配儲存在E⑶文件系統(tǒng)中的CRC，則 在步驟312中該E⑶將進(jìn)入正常操作模式，并且開始執(zhí)行載于該E⑶中的適合的軟件。來 自標(biāo)志的節(jié)點(diǎn)ID告知該ECU其已經(jīng)被連接的位置，以執(zhí)行載于該ECU的軟件應(yīng)用程序的適 合部分，從而操作、監(jiān)測以及控制該部件子系統(tǒng)中的一個(gè)。此外，ECU使用節(jié)點(diǎn)ID來以適合 的協(xié)議生成包括包標(biāo)識符(packet identifier)的網(wǎng)絡(luò)消息，該網(wǎng)絡(luò)消息可以由其他連接 的設(shè)備接收并理解。在步驟310中，如果識別標(biāo)志中的配置CRC不匹配儲存在E⑶文件系統(tǒng)中的CRC， 在步驟314中，ECU將使保存于在其內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無效。在步驟316中，ECU則將比較識別標(biāo)志的硬件版本數(shù)據(jù)M2(圖幻和軟件最小引導(dǎo)加載程序版本數(shù)據(jù)圖幻與儲存在 ECU文件系統(tǒng)中的硬件版本數(shù)據(jù)212和軟件版本數(shù)據(jù)214。在步驟318中，如果硬件版本數(shù) 據(jù)M2、212或者軟件版本數(shù)據(jù)M4、214均不匹配，如在步驟320中示出的，E⑶將不能進(jìn)入 可操作的模式并且發(fā)出針對網(wǎng)絡(luò)中的該位置硬件/引導(dǎo)加載程序不匹配的錯(cuò)誤信號。該錯(cuò) 誤情況表示不兼容的ECU設(shè)備已經(jīng)被安裝?？梢陨筛鞣N類型的錯(cuò)誤信號，并且該錯(cuò)誤信 號可以包括關(guān)于檢測到的錯(cuò)誤類型的信息(即，軟件或硬件不兼容性信息)，從而問題可以 快速被確認(rèn)并且在該運(yùn)輸工具將要被啟動前被解決。也就是說，運(yùn)輸工具保持在安全靜止 狀態(tài)，直到控制網(wǎng)絡(luò)的問題可以被解決。在步驟318中，如果硬件版本數(shù)據(jù)M2、212和/或軟件最小引導(dǎo)加載程序版本 M4、214匹配，則在步驟322中，E⑶向連接到網(wǎng)絡(luò)的其他E⑶中的一個(gè)發(fā)送請求，以向它發(fā) 送正確的軟件應(yīng)用文件和配置。在步驟324中，一旦獲得，該ECU將正確的軟件應(yīng)用文件和 配置數(shù)據(jù)載入該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且在步驟326中進(jìn)入該正常操作模式。只要至少一個(gè)具有有效配置和適合的軟件的E⑶出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中，替換的E⑶只要 其為硬件兼容的則可以被安裝并且是可以利用適合的軟件自行配置的。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中每 一個(gè)ECU內(nèi)的文件系統(tǒng)包括針對其自己的ECU和網(wǎng)絡(luò)中所有其他ECU的應(yīng)用軟件。當(dāng)針對 新引入的一個(gè)或更多個(gè)E⑶檢測到軟件不匹配時(shí)，具有主配置的E⑶將對具有無效配置的 一個(gè)或更多個(gè)E⑶重新分配配置和軟件應(yīng)用程序。如果不存在主E⑶，則具有包含有效配置 的最高節(jié)點(diǎn)ID的ECU將臨時(shí)接管(assume)主/管理(浮動-管理(flying-master))功 能并且分配軟件和配置更新。盡管描述了示例性過程，要理解的是，可以采用上面所描述的基本方法論的許多 具有相同效果的變化。例如，除了 CRC值以外的參數(shù)也可以被用來確定E⑶和識別標(biāo)志之 間的匹配或不匹配。同樣，可以比較除了硬件版本和軟件引導(dǎo)加載程序版本以外的參數(shù)來 對錯(cuò)誤情況發(fā)出信號。作為又另一實(shí)施例，出于配置目的，ECU可以從對應(yīng)的標(biāo)志獲得必要 數(shù)據(jù)來進(jìn)行有別于另一 ECU的操作。上面所描述的系統(tǒng)和方法的有益之處是多種多樣的。通過簡化控制網(wǎng)絡(luò)的安裝和 維修問題，降低成本成為可能。硬件和軟件不兼容性問題可以及時(shí)被檢測并解決。包括控 制網(wǎng)絡(luò)的受控裝置(例如運(yùn)輸工具)以最佳性能水平操作可以具有增加的安全性，并且潛 在地持續(xù)更長的使用壽命?？刂蒲b置可以被安裝并替換而不用提前知曉系統(tǒng)配置的具體知 識，從而消除人為錯(cuò)誤和不期望的效果。已經(jīng)公開控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的示例性實(shí)施方案包括通信鏈路；多個(gè)可互換且可替換 的控制裝置，每一控制裝置連接到通信鏈路并且以可操作方式可連接到受控系統(tǒng)的至少一 個(gè)輸入/輸出裝置；以及與每一各自的控制裝置相關(guān)聯(lián)的識別標(biāo)志，每一識別標(biāo)志包括與 各自的控制裝置相對應(yīng)的配置數(shù)據(jù)，每一識別標(biāo)志當(dāng)被引入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，是由控制裝置中的一 個(gè)以電子方式可讀取的?？蛇x地，互連的裝置為電子控制單元。電子控制單元中的每一個(gè)可以與受控系統(tǒng) 的輸入/輸出裝置各自的子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。電子控制單元中的每一個(gè)可以被配置來操作各自 的子系統(tǒng)中的每一個(gè)。通信鏈路可以包括總線。識別標(biāo)志可以被嵌入網(wǎng)絡(luò)的固定的位置。 控制系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)線束，并且識別標(biāo)志中的至少一個(gè)與線束集成。互連的裝置中 的每一個(gè)可以執(zhí)行至少一種具體的任務(wù)，其中具體的任務(wù)是取決于控制系統(tǒng)中的連接位置的。同樣可選地，每一個(gè)識別標(biāo)志可以包括第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括配置數(shù) 據(jù)和信息，并且包括第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的每一個(gè)控制裝置可以包括儲存在控制裝置中的數(shù)據(jù)和 信息，其中每一個(gè)控制裝置被配置來比較來自第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息與在第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的 信息，以評估控制裝置和網(wǎng)絡(luò)的兼容性。第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括第一循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC) 并且第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括第二循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼，其中每一個(gè)控制設(shè)備被配置來比 較第一 CRC和第二 CRC，以確定當(dāng)被引入網(wǎng)絡(luò)時(shí)控制裝置的兼容性。第一和第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可 以包括用于控制裝置的配置數(shù)據(jù)，并且如果當(dāng)控制裝置被引入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，來自第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的信息不匹配在第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，控制裝置可以被配置來使第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息 無效，并且從網(wǎng)絡(luò)上的控制裝置中的另一個(gè)請求正確的配置數(shù)據(jù)和軟件。如果當(dāng)控制裝置 被引入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，來自第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息匹配第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，控制裝置可以被配 置來進(jìn)入正常操作模式。在控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中檢測被引入的控制裝置的兼容性的示例性方法也已經(jīng)被公開。 被引入的控制裝置具有儲存于其中的第一配置數(shù)據(jù)，并且該方法包括在網(wǎng)絡(luò)中的嵌入位 置提供識別標(biāo)志，識別標(biāo)志包括用于在嵌入位置被引入的控制裝置的第二配置數(shù)據(jù)；利用 被引入的控制裝置從識別標(biāo)志讀取第二配置數(shù)據(jù)；被引入的控制裝置比較來自第一配置數(shù) 據(jù)的第一參數(shù)與來自第二配置數(shù)據(jù)的至少一第二參數(shù)；并且如果來自第一配置數(shù)據(jù)的第一 參數(shù)匹配來自第二配置數(shù)據(jù)的第二參數(shù)，被引入的控制裝置進(jìn)入正常操作模式?？蛇x地，比較來自第一配置數(shù)據(jù)的第一參數(shù)與來自第二配置數(shù)據(jù)的至少一第二參 數(shù)，包括比較來自第一配置數(shù)據(jù)的第一循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)值與來自第二配置數(shù)據(jù)的第二 循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)值。如果來自第一配置數(shù)據(jù)的第一參數(shù)不匹配來自第二配置數(shù)據(jù)的第 二參數(shù)，被引入的控制裝置可以比較來自第一配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)與來自第二配置 數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)。如果來自第一配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)中的一個(gè)匹配來自第二 配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)中的一個(gè)，被引入的控制裝置使儲存在該被引入的控制裝置上 的數(shù)據(jù)無效。同樣可選地，該方法可以包括被引入的控制裝置從網(wǎng)絡(luò)上的另一控制裝置請求軟 件，并且被引入的控制裝置進(jìn)入正常操作模式。在正常操作模式中，控制裝置可以起到控制 運(yùn)輸工具的子系統(tǒng)的作用。如果沒有來自第一配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)匹配來自第二配置數(shù)據(jù)的硬件和 軟件參數(shù)，被引入的控制裝置可選地進(jìn)入錯(cuò)誤模式。在網(wǎng)絡(luò)的嵌入位置提供識別標(biāo)志，可以可選地包括將所述識別標(biāo)志附接到線束。被引入的控制裝置可以包括應(yīng)用軟件，并且該方法可以可選地包括被弓I入的控制 裝置執(zhí)行相對應(yīng)于在網(wǎng)絡(luò)中其所安裝的位置的軟件的一部分。網(wǎng)絡(luò)可以包括多個(gè)連接節(jié) 點(diǎn)，其中被引入的控制裝置在多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)均為可操作的，并且該方法還包括被引 入的控制裝置確定節(jié)點(diǎn)中的各自的一個(gè)，控制裝置已經(jīng)在來自識別標(biāo)志的第二配置數(shù)據(jù)的 基礎(chǔ)上被連接到該節(jié)點(diǎn)。示例性控制系統(tǒng)也已經(jīng)被公開，該系統(tǒng)包括多個(gè)可互換且可替換的控制裝置，該 控制設(shè)備以可操作的方式可連接到受控子系統(tǒng)在連接節(jié)點(diǎn)處的至少一個(gè)輸入/輸出裝置； 以及通信鏈路，該通信鏈路在該多個(gè)控制裝置中的至少兩個(gè)之間便利通信。多個(gè)識別標(biāo)志的每一個(gè)與控制裝置中的各自的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。每一個(gè)識別標(biāo)志包括用于連接節(jié)點(diǎn)中的一個(gè) 的配置數(shù)據(jù)，并且每一個(gè)識別標(biāo)志當(dāng)被引入網(wǎng)絡(luò)時(shí)是由控制設(shè)備中的一個(gè)以電子的方式可 讀取的。基于相關(guān)聯(lián)的識別標(biāo)志的讀取，多個(gè)控制裝置中的每一個(gè)確定與網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟 件兼容性，并且如果被確定為兼容的，控制裝置中的每一個(gè)確定其已經(jīng)被安裝到的連接節(jié) 點(diǎn)的位置，并且執(zhí)行位置相關(guān)的軟件程序，以控制與子系統(tǒng)已經(jīng)被安裝到的節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的 子系統(tǒng)?？蛇x地，受控子系統(tǒng)可以包括運(yùn)輸工具子系統(tǒng)，并且多個(gè)控制裝置可以包括電子 控制單元(E⑶s)。E⑶s中的每一個(gè)是可以利用用于該E⑶已經(jīng)安裝到的連接節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前 應(yīng)用軟件自行配置的。識別標(biāo)志可以被嵌入到鄰近該連接節(jié)點(diǎn)的固定位置。識別標(biāo)志可以 被附接到線束。每一個(gè)ECU可以包括具有多個(gè)區(qū)段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且識別標(biāo)志中的每一個(gè) 可以包括對應(yīng)于每一個(gè)ECU的區(qū)段中的一個(gè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本書面說明使用實(shí)施例來公開本發(fā)明(包括最佳實(shí)施方式)，并且還使任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員均能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何被結(jié)合的 方法)。本發(fā)明可專利保護(hù)的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的 其他實(shí)施例。這樣的其他實(shí)施例被意圖包括在權(quán)利要求書的范圍中，即如果具有與權(quán)利要 求書的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果包括具有與權(quán)利要求書的字面語言并無實(shí) 質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)要素。
權(quán)利要求
1.一種控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，包括通信鏈路；多個(gè)可互換且可替換的控制裝置，每一所述控制裝置連接到所述通信鏈路，并且以可 操作的方式可連接到受控系統(tǒng)的至少一個(gè)輸入/輸出裝置；以及與每一各自的控制裝置相關(guān)聯(lián)的識別標(biāo)志，每一識別標(biāo)志包括與各自的控制裝置相對 應(yīng)的配置數(shù)據(jù)，每一識別標(biāo)志在被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，是由所述控制裝置中的一個(gè)以電子方 式可讀取的。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述互連的裝置為電子控制單元。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述電子控制單元的每一個(gè)與所述受控 系統(tǒng)的輸入/輸出裝置中的各自的子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述電子控制單元的每一個(gè)被配置來操 作所述各自的子系統(tǒng)中的每一個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述通信鏈路包括總線。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述識別標(biāo)志被嵌入所述網(wǎng)絡(luò)的固定位置。
7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)線束，并且所 述識別標(biāo)志中的至少一個(gè)與所述線束集成。
8.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，其中所述互連的裝置中的每一個(gè)執(zhí)行至 少一種具體任務(wù)，所述具體任務(wù)取決于所述控制系統(tǒng)中的連接位置。
9.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，每一識別標(biāo)志包括第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述第 一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括配置數(shù)據(jù)和信息，每一控制裝置包括第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包 括儲存在所述控制裝置中的數(shù)據(jù)和信息，每一控制裝置被配置來比較來自所述第一數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)的信息與所述第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，以評估所述控制裝置與所述網(wǎng)絡(luò)的兼容性。
10.如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第一循環(huán)冗余校 驗(yàn)碼，并且所述第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第二循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，每一控制裝置被配置來比較所述 第一循環(huán)冗余校驗(yàn)碼與所述第二循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，以當(dāng)所述控制裝置被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)確 定所述控制裝置的兼容性。
11.如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述第一和第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括用于所述 控制裝置的配置數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，當(dāng)控制裝置被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如果來 自所述第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息不匹配所述第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，所述控制裝置被配置來使 所述第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息無效，并且從所述網(wǎng)絡(luò)上的控制裝置中的另一個(gè)請求正確的配 置數(shù)據(jù)和軟件。
13.如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其中，當(dāng)控制裝置被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如果來 自所述第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息匹配所述第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，所述控制裝置被配置來進(jìn)入 正常操作模式。
14.一種在控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中檢測被引入的控制裝置的兼容性的方法，所述被引入的控 制裝置具有儲存在所述控制裝置中的第一配置數(shù)據(jù)，所述方法包括以下步驟在所述網(wǎng)絡(luò)中的嵌入位置提供識別標(biāo)志，所述識別標(biāo)志包括針對在所述嵌入位置被引入的控制裝置的第二配置數(shù)據(jù)；利用所述被引入的控制裝置從所述識別標(biāo)志讀取所述第二配置數(shù)據(jù)；所述被引入的控制裝置比較來自所述第一配置數(shù)據(jù)的第一參數(shù)與來自所述第二配置 數(shù)據(jù)的至少一第二參數(shù)；以及如果來自所述第一配置數(shù)據(jù)的所述第一參數(shù)匹配來自所述第二配置數(shù)據(jù)的所述第二 參數(shù)，所述被引入的控制裝置進(jìn)入正常操作模式。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，比較來自所述第一配置數(shù)據(jù)的第一參數(shù)與來自 所述第二配置數(shù)據(jù)的至少一第二參數(shù)的步驟，包括比較來自所述第一配置數(shù)據(jù)的第一循環(huán) 冗余校驗(yàn)碼值與來自所述第二配置數(shù)據(jù)的第二循環(huán)冗余校驗(yàn)碼值。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括如果來自所述第一配置數(shù)據(jù)的所述第一參數(shù)不匹配來自所述第二配置數(shù)據(jù)的所述第 二參數(shù)，所述被引入的控制裝置比較來自所述第一配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)與來自所述 第二配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，如果來自所述第一配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù) 中的一個(gè)匹配來自所述第二配置數(shù)據(jù)的硬件和軟件參數(shù)中的一個(gè)，所述被引入的控制裝置 使儲存在該控制裝置上的數(shù)據(jù)無效。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括所述被引入的控制裝置從在所述網(wǎng)絡(luò)上的另一控制裝置請求軟件。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括所述被弓I入的控制裝置進(jìn)入正常操作模式。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括如果沒有來自所述第一配置數(shù)據(jù)的所述硬件和軟件參數(shù)匹配來自所述第二配置數(shù)據(jù) 的所述硬件和軟件參數(shù)，所述被引入的控制裝置進(jìn)入錯(cuò)誤模式。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述網(wǎng)絡(luò)中的嵌入位置提供識別標(biāo)志的步驟， 包括將所述識別標(biāo)志附接到線束。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述正常操作模式下，所述控制裝置起到控制 運(yùn)輸工具子系統(tǒng)的作用。
23.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述被引入的控制裝置包括應(yīng)用軟件，并且所述 被引入的控制裝置執(zhí)行對應(yīng)于在所述網(wǎng)絡(luò)中所述控制裝置的安裝位置的所述軟件的一部 分。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，所述被引入的控制 裝置在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的每一節(jié)點(diǎn)均為可操作的，并且所述被引入的控制裝置基于來自所述 識別標(biāo)志的所述第二配置數(shù)據(jù)，確定所述控制裝置已經(jīng)連接到的所述節(jié)點(diǎn)中各自的一個(gè)。
25.一種控制系統(tǒng)，包括多個(gè)可互換且可替換的控制裝置，所述控制裝置以可操作的方式在連接節(jié)點(diǎn)可連接到 受控子系統(tǒng)的至少一個(gè)輸入/輸出裝置；以及通信鏈路，所述通信鏈路便利所述多個(gè)控制裝置中的至少兩個(gè)之間的通信；多個(gè)識別標(biāo)志，每一識別標(biāo)志與所述控制裝置中各自的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，每一識別標(biāo)志包 括用于所述連接節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)的配置數(shù)據(jù)，并且每一識別標(biāo)志在被引入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，是由所述控制裝置中的一個(gè)以電子方式可讀取的；其中，所述多個(gè)控制裝置中的每一個(gè)基于對所述相關(guān)聯(lián)的識別標(biāo)志的讀取確定與所述 網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件的兼容性，并且如果被確定為兼容的，所述控制裝置中的每一個(gè)確定所述控制裝置已經(jīng)安裝到的所述 連接節(jié)點(diǎn)，并且執(zhí)行位置相關(guān)軟件程序，以控制與所述控制裝置已經(jīng)安裝到的所述節(jié)點(diǎn)相 關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述受控子系統(tǒng)包括運(yùn)輸工具子系統(tǒng)，并且所述 多個(gè)控制裝置包括電子控制單元。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述電子控制單元中的每一個(gè)是利用用于所述 電子控制單元已經(jīng)安裝到的所述連接節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前應(yīng)用軟件自行配置的。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述識別標(biāo)志被嵌入鄰近所述連接節(jié)點(diǎn)的固定 位置。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述識別標(biāo)志被附接到線束。
30.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，每一電子控制單元包括具有多個(gè)區(qū)段的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)，并且所述識別標(biāo)志中的每一個(gè)包括與每一電子控制單元的所述區(qū)段中的一個(gè)相對應(yīng)的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
全文摘要
公開用于互連的位置相關(guān)控制裝置的自動檢測和配置系統(tǒng)及方法。嵌入的識別和配置標(biāo)志與網(wǎng)絡(luò)中控制裝置中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，從而當(dāng)控制裝置被安裝時(shí)，用于每一控制器的具體連接節(jié)點(diǎn)可以通過以電子方式讀取該識別標(biāo)志來確定。硬件和軟件兼容性問題可以被檢測并解決(包括控制裝置利用適當(dāng)?shù)能浖诳赡艿奈恢米孕信渲?。否則，發(fā)出錯(cuò)誤情況信號。
文檔編號H04L12/24GK102064958SQ20101054557
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者P·德比恩 申請人:庫帕技術(shù)公司