车用计算机系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车用计算机系统，多种功能分配到该计算机系统的多个计算机。第一计算机实现驾驶相关的功能，而具有强大计算能力的第二计算机实现娱乐相关的功能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车中的计算机系统。
技术介绍
当前汽车中的系统，例如导航系统和娱乐系统，经常互不相关，或者以随便任一种 方式相互关联。这样可能设置单独的处理器用于导航任务、用于提供人机接口、用于汽车和 空调控制等等。当将一个复杂的系统划分为具有严格规定的任务的不同的处理器时，必需 用十分精确定义的接口进行十分精确的拆分。这样一来，当在不同系统区域内指令相矛盾 时会出现故障风险或者问题。如果反之一个处理器负责多个任务，那么这个处理器必须被 设计用于同时执行所有任务或者在处理器高负荷时承受性能扰动。
技术实现思路
依据任务或功能的特性将任务或功能分配到至少两个计算机，其中，一个计算机 执行主要与驾驶或汽车相关的任务或功能(汽车系统或驾驶员信息系统)，另一个计算机 执行主要与驾驶无关或与汽车无关的任务/功能(娱乐系统)，这种分配的优点是，使得分 离地观察汽车系统/驾驶员信息系统和娱乐系统成为可能。这首先允许将娱乐系统设计为 开放系统，而将汽车系统设计为封闭系统。这样一来，尽管娱乐系统的体系结构是开放的 (例如因特网连接、软件下载)，仍以有利的方式确保汽车系统的可靠性。一个开放的系统 这里是指一个系统，该系统被设置用于与外界通信，并且也允许例如改动自身软件或由用 户所做的配置，而一个封闭的系统未提供这些可能性。在这样一种分配时特别有利的是，在整个计算机系统和子系统的不同的配置等级 方面，系统的可升级性。这使得在不需要大量改动系统的情况下不同的系统配置等级成为 可能。这样能够通过用更多的硬件组件(加上所需的软件)扩展计算机系统来实现一个单 独的汽车控制装置(空调控制装置和驾驶员报警系统)、一个扩展的汽车控制装置(附加导 航、无线电等)和一个高端装置(附加的娱乐、信息等)。此外，以有利的方式实现创新周期的无关性，因为与驾驶无关的系统被设为开放 的系统，并由此能够快速跟随创新周期，而经受微弱的创新周期的与驾驶无关的系统不参 与这种改变。这不仅适用于软件，还适用于不断加强的消费电子组件，这些组件通过该开放 系统是可替换的。此外，汽车中子系统的可用性相互无关，从而对于必须总是准确可用的与驾驶相 关的信息(例如导航提示、驾驶员报警等)，确保了可用性，因为与娱乐相关的信息(例如视 频重放装置)未增加与驾驶相关部分的负荷。此外，特别有利的是，汽车侧总线或汽车侧总线系统总是与同样的子系统相连，与 设置哪些附加装置无关，尤其是娱乐相关的附加装置。此外，所述的分配的解决方案有助于风险的最小化，因为与驾驶相关的系统是与 娱乐系统分开的，这些娱乐系统可能例如由于下载新的功能而出现故障。这样一来，同样确 保关于驾驶相关部分的系统行为的可预见性。更多的优点见下面实施例的说明或从属权利要求。附图说明下面依照一个图示的实施形式来解释本专利技术。唯一的附图示出计算机系统的一个 例子，其中，驾驶相关任务与驾驶无关任务互相分离。具体实施例方式图中所示的计算机系统主要由两个处理器组成，它们基本分为界线分明的任务区 域。除了界线分明的任务，存在在此可灵活交换的单独选出的任务，尤其是需要强大计算能 力的任务。在此，根据功能的特征来确定界线，区分为驾驶相关的(驾驶相关的功能)和驾 驶无关的(娱乐相关的)功能。第一处理器10 (在需要的情况下与一个图形处理器一起)负责驾驶相关的功能或 任务，诸如与CAN、MOST等汽车总线系统的连接、空调控制、导航、驾驶员报警系统、用于导 航的二维地图的分析和显示、语音输出、人机接口等。换句话说，这个子系统实现了一个包 括针对汽车功能的操作界面在内的驾驶员信息系统。在另一侧有一个处理器12(与一个图 形处理器一起)，该处理器功能强大且例如应用于传统的个人电脑中，该处理器负责与驾驶 无关的任务，例如游戏应用、因特网连接、视频应用、一般的娱乐系统(尤其针对乘客)，该 处理器设置用于下载这些应用的新的应用程序，该处理器实现与诸如个人数字助理PDA、笔 记本电脑等娱乐电子装置的总线连接。这样也由此实现一个娱乐和信息系统。这个计算机系统的功能将消费电子装置的功能(前面的娱乐功能)和驾驶相关电 子装置的功能(前面的驾驶功能、驾驶员信息功能)合并在一起，这些功能分别在系统中自 己的计算机上实现。在实施过程中存在娱乐功能和驾驶功能的重叠区域。例如，一个三维 图形地图(例如用于作为驾驶相关功能的导航地图)能够用于娱乐并且能够由另一个处理 器(娱乐)显示。另一个例子是MP3功能，该功能原本与音频应用相关联属于娱乐部分。然 而，MP3解码也是汽车无线电(驾驶相关部分)的标准功能，从而这个解码功能能够在娱乐 处理器或者在驾驶相关应用程序中被接受。例如，MP3解码对于语音输出是重要的。因此 两个处理器通过至少一个接口相互连接，从而输出数据和/或所选任务的结果被以转移的 方式，或短时间计算强度大的应用，诸如语音识别或高质量语音合成程序，由驾驶相关的处 理器以转移的方式被传输到能力更强大的娱乐处理器，或者反之。为此必要的功能就在两 个处理器中形成冗余，从而在故障或者娱乐系统不存在情况下，驾驶相关的部分能够同样 实现该功能。在此，该计算机系统的驾驶相关部分总是主系统，而娱乐处理器是从系统。所述的图示出该计算机系统的一个优选的实施例。所示的计算机系统100示出驾 驶相关的部分IOOa以及一个驾驶无关的部分12。在此，该驾驶相关部分IOOa由一个处理器10和一个图形处理器11组成。在此，处理器10包含一个CPU、不同的存储器Mem和一个 接口，用于与如ATAPI、MOST、CAN的汽车总线系统相连，或者用于与汽车系统的传感器或执 行器(例如GYRO)相连。除此之外，该处理器还包含一个接口，例如连接图形处理器11的 SPI，和另一个连接驾驶无关部分的接口，例如一个PCI接口。图形处理器11由一个带有存 储器的计算机内核组成，而且一方面通过接口 SPI与处理器10相连，通过另一个接口，例如 RGB接口，与针对驾驶员的指示装置相连，并且通过又一个接口，例如LVDS接口，与驾驶无 关部分12的图形处理器相连。所述驾驶无关部分12包含一个具有强大计算能力的多媒体处理器13以及一个高 性能图形处理器14，其能够处理高分辨率图形，还能处理三维图形。在此，处理器13包含一 个中央单元(CPU)以及不同的存储器(Mem)，并且包含连接驾驶相关部分的处理器10的第 一接口(PCI)、连接图形处理器14的第二接口(同样是PCI)，以及另一个连接总线接口的 接口，诸如USB、IEEE等等。通过这些接口，一般的娱乐电子装置和计算机是可连接的。同 样具有存储器的图形处理器14除了包含连接处理器13的接口之外，还包含上面提到的连 接计算机系统中驾驶相关部分的图形处理器的接口 LVDS，以及另一个连接针对汽车乘客的 图形指示器的接口。这个接口例如作为RGB接口来实现。驾驶相关功能和驾驶无关功能的划分根据它们的特性来完成，其中，主要与驾驶 相关的功能在驾驶相关部分被实现，这些功能包含与汽车操作、导航、驾驶相关的专用信 息，或者包含与驾驶员报警和定向相关的专用信息，而前面的驾驶无关的功能在计算机系 统的娱乐部分12中被实现，这些功能包含对于汽车驾驶非专用的信息，并且首先服务于乘 客，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．汽车中的计算机系统，所述的系统包含至少两个承担不同任务的计算机（１０，１３），其中，根据功能对于汽车驾驶的重要性实现将任务分配给至少两个计算机（１０，１３），其中，主要与驾驶相关的功能在第一计算机（１０）中实现，而与驾驶无关的功能在第二计算机（１３）中实现，其特征在于，所述两个计算机（１０，１３）各自与一个图形处理器（１１，１４）连接，其中所述两个计算机（１０，１３）通过一个规定的接口互相进行通信，和所述两个计算机（１０，１３）各自形成开放的体系结构和封闭的体系结构。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·巴科夫斯基，P·西彭，T·姆拉斯科，W·拜尔，A·维斯滕多夫，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE