DE102006042305A1 - Fahrzeuginternes Computersystem - Google Patents

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Chun-Chung Lee
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Abstract

Ein fahrzeuginternes Computersystem weist einen Verarbeitungsrechner, einen Betriebsartenschalter und einen Backup-Mikroprozessor auf. Wenn der Verarbeitungsrechner normal funktioniert, ist der Betriebsartenschalter als Standardeinstellung in einem regulären Modus, und der Verarbeitungsrechner verwendet verschiedene grafische Schnittstellen auf einem Display, um die Arbeitsabläufe von elektronischen Vorrichtungen zu steuern, die in einem Fahrzeug eingesetzt werden. Zu den elektronischen Vorrichtungen können ein DVD-Player, ein MP3-Player und ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) gehören. Wenn ein totaler Ausfall des Computers auftritt, wird der Betriebsartenschalter in einen Backup-Modus geschaltet, und der Verarbeitungsrechner wird durch den Backup-Mikroprozessor ersetzt, um einen Backup-Grafikprozessor anzusteuern, grafische Backup-Schnittstellen aus einem Backup-Speichermedium zur grafischen Verarbeitung und zur anschließenden Darstellung auf dem Display zu extrahieren. Somit kann der Fahrer die entsprechenden elektronischen Vorrichtungen durch die grafischen Backup-Schnittstellen auf dem Display kontinuierlich steuern.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrzeuginternes Computersystem, insbesondere ein fahrzeuginternes Computersystem, das mit einem Backup-System ausgestattet ist.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein herkömmlicher fahrzeuginterner Computer, der in einem Fahrzeug Anwendung findet, kann während des Fahrens verschiedene Dienste für unterwegs bieten, wie z.B. die Lieferung von Informationen aus einer elektronischen Landkarte oder einem geographischen Informationssystem (GIS), elektronisches Einkaufen („e-shopping"), Satellitennavigation, On-the-sport-report und MP3-Wiedergabe. Wenn die Zündung des Fahrzeugs betätigt wird, wird der herkömmliche fahrzeuginterne Computer gleichzeitig gebootet, um die genannten Dienste für unterwegs zu bieten.
  • Im Allgemeinen ist der herkömmliche fahrzeuginterne Computer als herkömmlicher PC ausgeführt, und während des Fahrens kann bei dem herkömmlichen fahrzeuginternen Computer des Fahrzeugs eine vollständige Funktionsstörung auftreten. Da in diesem Fall kein Backup für den herkömmlichen fahrzeuginternen Computer existiert, kann der Fahrer die Dienste für unterwegs nicht nutzen, solange nicht die Zündung abgeschaltet und neu gestartet wird, um hierdurch ein Reset bei dem herkömmlichen fahrzeuginternen Computer durchzuführen. Wenn jedoch das Fahrzeug in diesem Moment gerade mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird (beispielsweise auf der Autobahn), kann aufgrund der Sicherheit für den Fahrer beim Fahren nicht einfach die Zündung abgeschaltet werden und wieder gestartet werden, um bei dem herkömmlichen fahrzeuginternen Computer ein Reset durchzuführen. Folglich ist der herkömmliche fahrzeuginterne Computer für den Fahrer nicht immer ohne Weiteres einzusetzen.
  • Daher ist es wünschenswert, ein verbessertes fahrzeuginternes Computersystem zu schaffen, um die vorgenannten Probleme zu mildern und/oder zu beseitigen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung soll ein fahrzeuginternes Computersystem schaffen, das verschiedene Arbeitsabläufe von mehreren elektronischen Vorrichtungen in einem Fahrzeug steuern kann. Das fahrzeuginterne Computersystem weist ein Display, einen Verarbeitungsrechner (Hostcomputer), ein Backup-Speichermedium, einen Backup-Grafikprozessor und einen Backup-Mikroprozessor auf. Das Display ist mit einem Betriebsartenschalter elektrisch verbunden. Der Betriebsartenschalter schaltet zwischen einem regulären Modus und einem Backup-Modus hin und her. Der Verarbeitungsrechner ist mit dem Betriebsartenschalter elektrisch verbunden und verwendet einen Bus, um eine Verbindung mit den elektronischen Vorrichtungen im Fahrzeug herzustellen. Der Verarbeitungsrechner weist eine Zentraleinheit (CPU) und ein Speichermedium auf. Das Speichermedium speichert mehrere grafische Schnittstellen, die jeweils den Arbeitsabläufen der elektronischen Vorrichtungen entsprechen. Das Backup-Speichermedium speichert mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle, die mindestens einem Arbeitsablauf der elektronischen Vorrichtungen entspricht. Der Backup-Grafikprozessor ist mit dem Backup-Speichermedium und dem Betriebsartenschalter elektrisch verbunden. Der Backup-Mikroprozessor ist mit dem Backup-Grafikprozessor und mindestens einer der elektronischen Vorrichtungen elektrisch verbunden.
  • Wenn der Verarbeitungsrechner normal funktioniert, ist der Betriebsartenschalter als Standardeinstellung in einem regulären Modus, und folglich extrahiert die CPU die grafischen Schnittstellen aus dem Speichermedium und zeigt sie auf dem Display an. Darüber hinaus steuert die CPU die Arbeitsabläufe der elektronischen Vorrichtungen durch die grafischen Schnittstellen. Wenn jedoch der Verarbeitungsrechner nicht funktionsfähig ist, schaltet der Betriebsartenschalter vom regulären Modus auf einen Backup-Modus um, und somit steuert der Backup-Mikroprozessor den Backup-Grafikprozessor an, die mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle aus dem Backup-Speichermedium für die grafische Verarbeitung und dann zur Darstellung von Informationen auf dem Display zu extrahieren. Der Backup- Mikroprozessor verwendet die mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle dazu, mindestens einen Arbeitsablauf der elektronischen Vorrichtungen zu steuern, der der mindestens einen grafischen Backup-Schnittstelle entspricht.
  • Somit kann das fahrzeuginterne Computersystem einen Backup-Mechanismus für den Fahrer dahingehend schaffen, dass der Fahrer, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist und der Verarbeitungsrechner eine Funktionsstörung, einen Ausfall oder unregelmäßige Arbeitsabläufe zeigt, den Betriebsartenschalter verwenden kann, um in Echtzeit vom regulären Modus in den Backup-Modus umzuschalten, ohne die Zündung des Fahrzeugs neu zu betätigen, und um die entsprechenden elektronischen Vorrichtungen kontinuierlich durch die grafischen Backup-Schnittstellen auf dem Display zu steuern, was es dem Fahrer ermöglicht, die elektronischen Vorrichtungen im Fahrzeug auf einfache Weise zu steuern.
  • Die mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle, die in dem Backup-Speichermedium gespeichert ist, weist ein oder mehrere Icons auf, die einem oder mehreren Arbeitsabläufen der elektronischen Vorrichtungen entsprechen.
  • Der Betriebsartenschalter kann ein manueller Schalter oder ein Schaltkreis-Schalter (Schaltung) sein. Der manuelle Schalter kann ein Schalterknopf oder ein Wählschalter auf einem Bedienfeld oder ein anderer äquivalenter Schalter sein. Der Schaltkreis-Schalter weist eine elektrische Auto-Detection auf.
  • Das Bedienfeld kann auch andere Steuerknöpfe haben, um verschiedene Steuersignale einzugeben und damit die elektronischen Vorrichtungen entsprechend den grafischen Schnittstellen oder der grafischen Backup-Schnittstelle zu bedienen.
  • Der Betriebsartenschalter und der Backup-Grafikprozessor können in einem Grafikverarbeitungschip integriert sein, oder sie können separat ausgebildet sein und zwei einzelne Chips bilden.
  • Zu den elektronischen Vorrichtungen, die von dem fahrzeuginternen Computersystem gesteuert werden, gehören ein DVD-Player, ein MP3-Player, ein CD-Player, ein globales Posi tionsbestimmungssystem (GPS), ein Radio, ein Navigationssystem, eine Klimaanlage, eine fahrzeuginterne Mobiltelefonvorrichtung und ein elektrisch angetriebener, in verschiedenen Positionen einstellbarer Sitz, obwohl keine Beschränkung hierauf besteht.
  • Der Backup-Mikroprozessor kann mit den elektronischen Vorrichtungen, die der mindestens einen grafischen Backup-Schnittstelle entsprechen, durch den Bus oder eine andere externe Verbindung elektrisch verbunden sein.
  • Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines fahrzeuginternen Computersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung des Betriebs des fahrzeuginternen Computersystems gemäß 1 im regulären Modus nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 eine schematische Darstellung des Betriebs des fahrzeuginternen Computersystems gemäß 1 im Backup-Modus nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein fahrzeuginternes Computersystem mit einem Backup-Mechanismus in einem Fahrzeug Anwendung findet.
  • In 1 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein fahrzeuginternes Computersystem bei einem Fahrzeug Anwendung findet. Das fahrzeuginterne Computersystem kann verschiedene Arbeitsabläufe der elektronischen Vorrichtungen, wie z.B. eines DVD-Players 61, eines MP3-Players 62, eines CD-Players 63, eines GPS 64, eines Radios 65, eines Navigationssystems 66, einer Klimaanlage 67, einer Mobiltelefonvorrichtung 68 und eines elektrisch angetriebenen, in verschiedenen Positionen einstellbaren Sitzes 69 in dem Fahrzeug (nachfolgend als fahrzeuginterne elektronische Vorrichtungen 61-69 bezeichnet), steuern. Hierbei ist anzumerken, dass die Haupteigenschaft des fahrzeuginternen Computersystems darin besteht, dass es ein Backup-Speichermedium 21, einen Backup-Grafikprozessor 22, einen Backup-Mikroprozessor 23 und einen Betriebsartenschalter 24 aufweist. Der Betriebsartenschalter 24 kann zwischen einem regulären Modus und einem Backup-Modus hin und her schalten.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines fahrzeuginternen Computersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 1 dargestellt, weist das fahrzeuginterne Computersystem ein Display 3, einen Verarbeitungsrechner (Auto-PC) 1, das Backup-Speichermedium 21, den Backup-Grafikprozessor 22, den Backup-Mikroprozessor 23, den Betriebsartenschalter 24, die fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61-69 und ein Bedienfeld 5 auf. Der Verarbeitungsrechner 1 ist durch einen Bus 4 mit den fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61-69 elektrisch verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist das Bedienfeld 5 auf dem Armaturenbrett vorgesehen, damit der Fahrer es bequem bedienen kann. Auf dem Bedienfeld 5 sind verschiedene Knöpfe vorgesehen, um die Steuersignale einzugeben und die entsprechenden fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61-69 zu bedienen. Darüber hinaus verwendet der Bus 4 einen CAN-BUS (Controller Area Network), um eine elektrische Verbindung mit dem Verarbeitungsrechner 1, dem Bedienfeld 5, dem Backup-Mikroprozessor 23 und den fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61-69 herzustellen und damit die Steuersignale gleichmäßig und schnell zu senden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Verarbeitungsrechner 1 vorzugsweise ein eingebettetes System mit einem Betriebssystem WIN-CE, um die Kosten zu senken und die Leistung zu verbessern. Wie in 1 dargestellt, weist der Verarbeitungsrechner eine CPU 11 und ein Speichermedium 10 auf. Das Speichermedium 10 weist einen Speicher 12 auf, und zwar einen eingebauten Flash-Speicher, sowie eine externe Festplatte (HDD) 13. Die grafischen Schnittstellen sind auf der Festplatte 13 gespeichert, und jede der grafischen Schnittstellen weist ein oder mehrere Icons auf, die einem oder mehreren Arbeitsabläufen der fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61-69 entsprechen.
  • Wenn die Zündung des Fahrzeugs betätigt wird, wird auch der Verarbeitungsrechner 1 gebootet, damit er arbeitet. Wenn der Verarbeitungsrechner 1 normal arbeitet, ist der Betriebsartenschalter 24 als Standardeinstellung in einem regulären Modus. Da in diesem Fall die CPU 11 des Verarbeitungsrechners 1 arbeitet wie gewöhnlich, werden die grafischen Schnittstellen auf der Festplatte 13 extrahiert wie gewöhnlich, und ihre Icons werden auf dem Display 3 angezeigt, wie es in 2 dargestellt ist. Daher kann der Fahrer den auf dem Display 3 dargestellten Rahmen prüfen und dann die elektronischen Vorrichtungen 61-69 durch die jeweiligen Steuerknöpfe 50 auf dem Bedienfeld 5 steuern und bedienen. So werden beispielsweise der DVD-Player 61, der MP3-Player 62 oder der CD-Player 63 so gesteuert, dass die Funktionen „Abspielen", „Stopp", „Pause", „schneller Vorlauf" und „Rücklauf" betätigt werden.
  • Wenn jedoch der Verarbeitungsrechner 1 nicht funktionsfähig ist, wie z.B. bei einem Absturz oder einem Ausfall, kann er die grafischen Schnittstellen nicht zur weiteren Anzeige und Steuerung aus der Festplatte 13 extrahieren. In diesem Fall wird stattdessen der Backup-Mikroprozessor 23 verwendet.
  • Wie in 1 dargestellt, ist der Betriebsartenschalter 24 mit dem Backup-Grafikprozessor 22, dem Display 3 und dem Verarbeitungsrechner 1 elektrisch verbunden. Der Backup-Grafikprozessor 22 ist mit dem Backup-Mikroprozessor 23 und dem Backup-Speichermedium 21 elektrisch verbunden. In der Praxis sind der Betriebsartenschalter 24 und der Backup-Grafikprozessor 22 vorzugsweise in einem Grafikverarbeitungschip integriert. Der Backup-Mikroprozessor 23 ist mit den fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61-69 durch den Bus 4 elektrisch verbunden, um hierdurch die Steuersignale gleichmäßig und schnell zu senden.
  • Bei dieser Ausführungsform speichert das Backup-Speichermedium 21 mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle. Das Backup-Speichermedium 21 verwendet vorzugsweise einen Flash-Speicher. Aufgrund des begrenzten Speicherplatzes sind nur einige wenige grafische Backup-Schnittstellen, die wichtig oder unentbehrlich sind, in dem Flash-Speicher gespeichert. Daher haben die in dem Backup-Speichermedium 21 gespeicherten grafischen Backup-Schnittstellen Bildgrößen, Auflösungen und Dateigrößen, die kleiner oder einfacher sind als diejenigen, die auf der Festplatte 13 gespeichert sind, um hierdurch den Speicherplatz zu reduzieren. In ähnlicher Weise hat jede der grafischen Backup-Schnittstellen ein oder mehrere Icons, die einem oder mehreren Arbeitsabläufen der elektronischen Vorrichtungen 61-69 entsprechen.
  • Folglich kann der Fahrer, sobald der Verarbeitungsrechner 1 abstürzt und die grafischen Schnittstellen auf der Festplatte 13, die der Steuerung unterworfen sind, nicht verwenden kann, ein Reset bei dem Verarbeitungsrechner 1 durchführen, indem er zunächst die Zündung des Wagens abschaltet und dann wieder anschaltet, doch die Erfindung bietet dem Fahrer eine andere Option, insbesondere wenn das Fahrzeug gerade auf der Autobahn fährt. Denn der Fahrer kann auch einen manuellen Betriebsartenschalter verwenden, um vom regulären Modus in den Backup-Modus umzuschalten. Bei dieser Ausführungsform ist der manuelle Betriebsartenschalter 24 ein Schaltknopf 54, der auf dem Bedienfeld 5 offen liegt. Der Schaltknopf 54 ist im Inneren des Armaturenbretts durch einen (nicht dargestellten) Draht elektrisch mit dem Betriebsartenschalter 24 verbunden, wodurch eine bequeme Bedienung für den Fahrer ermöglicht wird.
  • Der Fahrer drückt manuell den Schaltknopf 54 herunter, um den Betriebsartenschalter 24 dazu zu bringen, dass er in den Backup-Modus eintritt, und um zu erreichen, dass der Backup-Mikroprozessor 23 mit dem Booten beginnt. Nach vollständig erfolgtem Booten steuert der Backup-Mikroprozessor automatisch den Backup-Grafikprozessor 22 an, die grafischen Backup-Schnittstellen zur grafischen Verarbeitung und zur anschließenden Anzeige der Icons auf dem Display 3 (wie in 3 dargestellt) aus dem Backup-Speichermedium 21 zu extrahieren. Aufgrund des begrenzten Speicherplatzes kann das Backup-Speichermedium 21 nur weniger grafische Backup-Schnittstellen oder sogar nur eine zur Anzeige auf dem Display 3 bieten. In diesem Fall muss der Fahrer nur die wenigen grafischen Backup- Schnittstellen, die auf dem Display 3 angezeigt werden, und die entsprechenden Steuerknöpfe 50 auf dem Bedienfeld 5 verwenden, um beispielsweise die entsprechenden fahrzeuginternen elektronischen Vorrichtungen 61, 63, 65 zu steuern und zu bedienen. Folglich führt eine signifikante Funktionsstörung des Computers nicht zu dessen komplettem Ausfall.
  • Aus den vorstehenden Erläuterungen ist bekannt, dass, sobald das fahrzeuginterne Computersystem eine signifikante Funktionsstörung, einen Ausfall oder abnorme Arbeitsabläufe erfährt, der Betriebsartenschalter 24 eingesetzt werden kann, um von einem Modus in einen anderen umzuschalten und zu jeder Zeit in den Backup-Modus einzutreten, selbst während das Fahrzeug fährt. Folglich kann der Backup-Mikroprozessor 23 die gespeicherten grafischen Backup-Schnittstellen extrahieren und sie auf dem Display 3 darstellen, damit der Fahrer die elektronischen Vorrichtungen entsprechend den grafischen Backup-Schnittstellen bequem steuern kann. Somit ist für den Fahrer die kontinuierliche und einfache Steuerung und Bedienung der wichtigen oder unentbehrlichen elektronischen Vorrichtungen im Fahrzeug möglich, ohne dass er das fahrzeuginterne Computersystem herunterfahren und die Zündung des Fahrzeugs erneut betätigen muss.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform erläutert wurde, versteht es sich, dass noch viele andere Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne von der Essenz und vom Umfang der nachfolgend beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims (10)

  1. Fahrzeuginternes Computersystem, das verschiedene Arbeitsabläufe von mehreren elektronischen Vorrichtungen in einem Fahrzeug steuert, mit: einem Display, das mit einem Betriebsartenschalter elektrisch verbunden ist, wobei der Betriebsartenschalter zwischen einem regulären Modus und einem Backup-Modus hin und her schaltet; einem Verarbeitungsrechner, der mit dem Betriebsartenschalter elektrisch verbunden ist, der einen Bus verwendet, um eine Verbindung mit den elektronischen Vorrichtungen im Fahrzeug herzustellen, und der eine Zentraleinheit (CPU) und ein Speichermedium aufweist, wobei das Speichermedium mehrere grafische Schnittstellen speichert, die jeweils den Arbeitsabläufen der elektronischen Vorrichtungen entsprechen; einem Backup-Speichermedium, das mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle speichert, die mindestens einem Arbeitsablauf der elektronischen Vorrichtungen entspricht; einem Backup-Grafikprozessor, der mit dem Backup-Speichermedium und dem Betriebsartenschalter elektrisch verbunden ist; und einem Backup-Mikroprozessor, der mit dem Backup-Grafikprozessor und mindestens einer der elektronischen Vorrichtungen elektrisch verbunden ist; wobei in dem Fall, dass der Verarbeitungsrechner normal funktioniert, der Betriebsartenschalter als Standardeinstellung in einem regulären Modus ist, die CPU die grafischen Schnittstellen aus dem Speichermedium extrahiert und die erfassten grafischen Schnittstellen auf dem Display anzeigt, und die CPU die Arbeitsabläufe der elektronischen Vorrichtungen durch die grafischen Schnittstellen steuert; und wobei in dem Fall, dass der Verarbeitungsrechner nicht funktionsfähig ist, der Betriebsartenschalter vom regulären Modus auf einen Backup-Modus umschaltet, der Backup-Mikroprozessor den Backup-Grafikprozessor ansteuert, die mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle aus dem Backup-Speichermedium für die grafische Verarbeitung und zur anschließenden Darstellung von Informationen auf dem Display zu extrahieren, und der Backup-Mikroprozessor die mindestens eine grafische Backup-Schnittstelle dazu verwendet, mindestens einen Arbeitsablauf der elektronischen Vorrichtungen zu steuern, der der mindestens einen grafischen Backup-Schnittstelle entspricht.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem der Betriebsartenschalter ein manueller Schalter ist.
  3. System nach Anspruch 1, bei dem der Betriebsartenschalter und der Backup-Grafikprozessor in einem Grafikverarbeitungschip integriert sind.
  4. System nach Anspruch 1, bei dem die elektronischen Vorrichtungen eine oder mehrere Vorrichtungen sind, die ausgewählt werden aus einem DVD-Player, einem MP3-Player, einem CD-Player, einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS), einem Radio, einem Navigationssystem, einer Klimaanlage, einer fahrzeuginternen Mobiltelefonvorrichtung und einer elektrischen Sitzvorrichtung.
  5. System nach Anspruch 1, bei dem der Verarbeitungsrechner ein eingebettetes Computersystem ist.
  6. System nach Anspruch 1, bei dem der Verarbeitungsrechner gebootet wird, sobald die Zündung des Fahrzeugs betätigt wird, und bei dem der Backup-Mikroprozessor gebootet wird, wenn der Betriebsartenschalter auf den Backup-Modus umschaltet.
  7. System nach Anspruch 1, bei dem das Speichermedium einen Speicher und eine Festplatte aufweist und die Festplatte die grafischen Schnittstellen speichert.
  8. System nach Anspruch 7, bei dem der Speicher ein Flash-Speicher ist.
  9. System nach Anspruch 1, bei dem der Backup-Mikroprozessor den Bus verwendet, um eine elektrische Verbindung mit mindestens einer der elektronischen Vorrichtungen herzustellen, die der mindestens einen grafischen Backup-Schnittstelle entsprechen.
  10. System nach Anspruch 1, bei dem der Bus ein CAN-BUS (Controller Area Network) ist.
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