DE102008024979A1

DE102008024979A1 - Bordnetz-System eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zum Betrieb des Bordnetz-Systems

Info

Publication number: DE102008024979A1
Application number: DE102008024979A
Authority: DE
Inventors: Stefan Claus; Christian Dr. Süß
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-24
Also published as: CN102036856A; US20110112718A1; CN102036856B; DE102008024979B4; WO2009141060A1

Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Bordnetz-System eines Kraftfahrzeugs mit Steuergeräten, die über mindestens einen Datenbus miteinander kommunizieren. Um die Zuverlässigkeit bekannter Bordnetz-Systeme zu erhöhen, wird eine Soll-Stand-Speichervorrichtung vorgeschlagen, in der Angaben zu im Bordnetz vorgesehenen Steuergeräten und den in diesen Steuergeräten jeweils vorhandenen Datenständen gespeichert sind, vorzugsweise in Form einer Sollstand-Liste. Eine Abfrage-Vorrichtung spricht die im Bordnetz vorgesehenen Steuergeräte über den mindestens einen Datenbus an, fragt die jeweils im betreffenden Steuergerät tatsächlich vorhandenen Datenstände ab und speichert vorzugsweise das Ergebnis der Abfrage. Die Abfrage erfolgt bevorzugt mittels eines Diagnoseprotokolls und das Ergebnis der Abfrage wird insbesondere in Form eine Ist-Stand-Liste gespeichert. Eine Vergleich-Vorrichtung vergleicht die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Datenstände mit den von der Abfrage-Vorrichtung ermittelten Datenständen. Eine Maßnahmen-Vorrichtung veranlasst bei einer Abweichung der Datenstände mindestens eine Maßnahme, insbesondere erforderlichenfalls eine Maßnahme, die einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Bordnetz-System eines Kraftfahrzeugs mit Steuergeräten, die über mindestens einen Datenbus miteinander kommunizieren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Fahrzeugen wird der sogenannte Fahrzeugauftrag bei der Fahrzeugherstellung zentral in einem Steuergerät und als Backup redundant in einem weiteren Steuergerät abgelegt. Der Fahrzeugauftrag beschreibt mittels Produktbeschreibungscodes wie Typschlüssel, Lack- und Polstercodes, sowie Sonder-/Paketausstattungscodes und zusätzlicher Informationen wie Herstellungszeitpunkt, Werks- und Servicecodes die Konfiguration des Fahrzeugs und soll immer dem aktuellen Ausrüststand des Fahrzeuges entsprechen. Der Fahrzeugauftrag wird von fahrzeugexternen Diagnose-, Programmier- und Codiersystemen, insbesondere in der Werkstatt, genutzt. Im Folgenden werden diese Informationen und alle weiteren Informationen, die die Konfiguration eines Fahrzeugs beschreiben, als Konfigurationsdaten des Fahrzeugs bezeichnet.
Neben diesen zentralen Konfigurationsinformationen sind steuergerätespezifische Informationen, wie die Identifikation der Hardware bzw. Hardwarevariante, der Software, ihrer Daten, ihrer Codierung, Angaben zum Hersteller und die Seriennummer des Steuergeräts, die Bestellsachnummer des Steuergeräts sowie die Fahrgestellnummer des Fahrzeugs in dem jeweiligen Steuergerät abgelegt. Im Folgenden werden diese Informationen und alle weiteren Informationen, die die einzelnen Steuergeräte eines Fahrzeugs identifizieren, als Logistikdaten des betreffenden Steuergeräts bezeichnet.
Unterschiedliche Fahrzeuge mit unterschiedlichen Logistikdaten können dieselben Konfigurationsdaten haben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit bekannter Bordnetz-Systeme zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Bordnetz-System und ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Bordnetz-Systems gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Bordnetz-System eines Kraftfahrzeugs mit Steuergeräten, die über mindestens einen Datenbus miteinander kommunizieren, ist eine Soll-Stand-Speichervorrichtung vorgesehen.
In der Soll-Stand-Speichervorrichtung sind Angaben zu im Bordnetz vorgesehenen Steuergeräten und den in diesen Steuergeräten jeweils vorhandenen Datenständen gespeichert. Dies geschieht vorzugsweise in Form einer Sollstand-Liste.
Eine Abfrage-Vorrichtung spricht die im Bordnetz vorgesehenen Steuergeräte über den mindestens einen Datenbus an und fragt die jeweils im betreffenden Steuergerät tatsächlich vorhandenen Datenstände ab. Das Ergebnis der Abfrage wird vorzugsweise von der Abfrage-Vorrichtung gespeichert. Die Abfrage erfolgt bevorzugt mittels eines Diagnoseprotokolls und das Ergebnis der Abfrage wird insbesondere in Form einer Iststand-Liste gespeichert.
Eine Vergleich-Vorrichtung vergleicht die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Datenstände mit den von der Abfrage-Vorrichtung ermittelten Datenständen und eine Maßnahmen-Vorrichtung veranlasst bei einer Abweichung der Datenstände mindestens eine Maßnahme, insbesondere erforderlichenfalls eine Maßnahme, die einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann zuverlässig ermittelt werden, ob Änderungen am Bordnetz-System vorgenommen worden sind. Diese Änderungen können hinsichtlich ihrer Kompatibilitäts- und/oder Sicherheitsauswirkungen beurteilt und aus dem Ergebnis der Beurteilung können Maßnahmen zur Vermeidung von Beeinträchtigungen abgeleitet werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Soll-Stand-Speichervorrichtung in einem Steuergerät vorgesehen ist, das einen datentechnisch externen Fahrzeugzugang aufweist, wie insbesondere einen Zugang per Ethernet oder CAN.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung werden in der Soll-Stand-Speichervorrichtung die Konfigurations- und/oder Logistikdaten der Steuergeräte gespeichert, vorzugsweise sämtlicher Steuergeräte. Die Speicherung wird insbesondere nach der Fertigstellung des Fahrzeugs im Werk des Fahrzeugherstellers oder einer Reparatur in einer Fachwerkstatt vorgenommen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zu den Konfigurationsdaten der Fahrzeugauftrag gehört, der insbesondere mittels Produktbeschreibungscodes, wie Typschlüssel, Lack- und Polstercodes, Sonder- bzw. Paketausstattungscodes, Herstellungszeitpunkt sowie ggf. weiterer Werks- und Servicecodes die Konfiguration und den aktuellen Ausrüstungszustand des betreffenden Fahrzeugs beschreibt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zu den Logistikdaten der Steuergeräte deren steuergerätespezifische Informationen gehören, wie eine Identifikation der Hardware bzw. Hardwarevariante, der Software, der Daten, der Codierung, der Hersteller, die Seriennummer, die Bestellsachnummer und/oder die Fahrstellnummer des betreffenden Fahrzeugs.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Konfigurations- und/oder Logistikdaten der Steuergeräte nur nach einer Autorisierungs-Prüfung in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeichert werden können.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Historie geänderter Konfigurations- und/oder Logistikdaten der Steuergeräte in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeichert wird. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das Bordnetz-System gezielt auf einen früheren Software- und/oder Hardware-Stand zurückzubringen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Datenstände mit den von der Abfrage-Vorrichtung ermittelten Datenständen regelmäßig während des Betriebs des Fahrzeugs verglichen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zu den Konfigurations- und/oder Logistikdaten auch Daten gehören, die nicht-elektrische/elektronische Fahrzeug-Ausstattungen betreffen, wie ein Dachgepäckträger, ein Kindersitz, ein Skisack oder ein Becherhalter.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung legen die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Konfigurations- und/oder Logistikdaten fest, welche zugeordneten Bestandteile einer elektronischen Betriebsanleitung dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden, insbesondere im Fehlerfall.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines solchen Bordnetz-Systems zeichnet sich dadurch aus, dass in einem ersten Schritt ermittelt wird, welche Steuergeräte im Bordnetz vorhanden und welche Logistik- und/oder Konfigurationsdaten im jeweiligen Steuergerät gespeichert sind. Vorzugsweise wird ebenfalls ermittelt über welchen mindestens einen Datenbus das jeweilige Steuergerät erreichbar ist, wobei die ermittelten Steuergeräte, die ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten und ggf. die Angaben zur Erreichbarkeit, vorzugsweise mittels Routing-Informationen, in einer Referenz-Liste gespeichert werden.
In einem zweiten Schritt wird über alle vorhandenen Datenbusse jedes im Bordnetz vorgesehene Steuergerät angesprochen und es werden die im jeweiligen Steuergerät gespeicherten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten abgefragt. Die Abfrage erfolgt vorzugsweise über ein Bordnetz-Diagnose-Protokoll und das Ergebnis der Abfrage wird in Form einer Ist-Liste gespeichert.
In einem dritten Schritt wird überprüft, ob jedes der im ersten Schritt ermittelten Steuergeräte im zweiten Schritt angesprochen werden konnte und/oder ob im zweiten Schritt ein oder mehrere weitere Steuergeräte angesprochen werden konnten, die im ersten Schritt nicht ermittelt worden sind und/oder ob die im ersten Schritt für das jeweilige Steuergerät ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten denen entsprechen, die im zweiten Schritt ermittelt worden sind.
In einem vierten Schritt wird bei einer Abweichung zwischen den im zweiten und im dritten Schritt ermittelten Steuergeräten und/oder den im zweiten und dritten Schritt ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten mindestens eine Maßnahme veranlasst, insbesondere erforderlichenfalls eine Maßnahme, die einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Durchführung des ersten Schritts nach der Fertigstellung des Fahrzeugs im Werk des Fahrzeugherstellers oder nach der Reparatur des Fahrzeugs in einer Fachwerkstatt veranlasst, insbesondere nach einer Autorisierungsprüfung.
Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Durchführung der Schritte zwei, drei und vier während des Betrieb des Fahrzeugs veranlasst wird, insbesondere beim Start des Fahrzeugmotors oder periodisch nach einem bestimmten Zeitintervall.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Steuergeräte, die im zweiten Schritt nicht geantwortet haben, zusätzlich mittels eines Diagnoseprotokolls direkt adressiert werden. Falls sie ansprechbar sind, werden die im jeweiligen Steuergerät gespeicherten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten abgefragt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Abweichung zwischen den im zweiten und im dritten Schritt ermittelten Steuergeräten und/oder den im zweiten und im dritten Schritt ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten durch eine vorbestimmte ablaufgesteuerte Kompatibilitäts- und/oder Risikoprüfung bewertet. In Abhängigkeit der Bewertung wird eine Maßnahme veranlasst, wie insbesondere keine Aktion, ein Eintrag in einen Fehlerspeicher, ein Eintrag in die Logistik- und/oder Konfigurationsdaten des betreffenden Steuergeräts, eine Meldung an den Fahrer, eine Meldung an abhängige Steuergeräte oder Funktionen, die Deaktivierung einer oder mehrerer Funktionen, das Ignorieren bestimmter Nachrichten auf einem oder mehreren der Datenbusse und/oder die Verhinderung eines Motorstarts.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Bordnetz-Teilnehmer, wie Software-Funktionen und/oder Steuergeräte, Daten aus dem zentralen Datenspeicher bzw. der Soll-Stand-Speichervorrichtung zur Nutzung abrufen.
Einige Beispiele für die Nutzung von in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Konfigurationsdaten und Relationen durch Software-Funktionen und/oder Steuergeräte sind:

– Ein im Bordnetz-System vorgesehenes Flexray-Modul, bevorzugt in einem zentralen Gateway (ZGW) des Bordnetzes, überprüft anhand der in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Topologieinformationen, welche Flexrayanschlüsse am ZGW belegt sein sollten und welche tatsächlich belegt sind. Die nicht belegten Flexrayanschlüsse werden abgeschaltet, um elektrische Störungen zu verhindern.
– Ein im Bordnetz-System vorgesehenes MasterSecurityModul (MSM), bevorzugt im ZGW, fordert aus der Soll-Stand-Speichervorrichtung eine Liste aller Fahrzeug-Security relevanten Steuergeräte an.
– Ein im Bordnetz-System vorgesehener Diagnosemaster ruft aus der Soll-Stand-Speichervorrichtung eine Liste aller Steuergeräte ab, die aktiv die Inhalte ihrer Fehlerspeicher an den zentralen Fehlerspeicher schicken können.
– Eine im Bordnetz-System vorgesehene elektronische Bedienungsanleitung blendet in der Headunit bzw. dem Kombi-Instrument des Fahrzeugs nur die im Hinblick auf die konkreten Konfigurationsdaten des betreffenden Fahrzeugs tatsächlich relevanten Informationen ein (keine irreführende Bedienungsanleitung für nicht im konkreten Fahrzeug verbaute Sonderausstattungen).
– Eine im Bordnetz-System vorgesehene Diagnoserouting-Funktion, vorzugsweise im ZGW, baut auf Basis der in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Topologieinformationen, die entsprechenden Routingtabellen auf.
– Eine im Bordnetz-System vorgesehene Funktion zur Personalisierung von Einstellungen am Fahrzeug (PIA), wie die Sitz- und Spiegelposition, die persönlichen Radiosender, Telefonnummern etc., erstellt auf der Basis entsprechender Informationen in der Soll-Stand-Speichervorrichtung eine Liste mit denjenigen Steuergeräten, die personalisierte Daten enthalten.
– Eine im Bordnetz-System vorgesehene Funktion ”Energiesteuerung” schaltet anhand von entsprechenden Konfigurationsdaten in der Soll-Stand-Speichervorrichtung, wie insbesondere der Energieverbrauch des betreffenden Steuergeräts und der Relationen ”Funktionale Abhängigkeit” und ”Funktionshierarchie”, nicht benötigte Funktionen/Verbraucher ab.
– Eine im Bordnetz-System vorgesehene intelligente Diagnosefunktion bewertet anhand von Fehlerereignissen und der in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Relationen ”Funktionale Abhängigkeit” und ”Funktionshierarchie” die Auswirkung bestimmter Fehler auf die Verfügbarkeit von Fahrzeugfunktionen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Bordnetz-Teilnehmer, wie Software-Funktionen und/oder Steuergeräte, bei Änderungen im zentralen Datenspeicher bzw. der Soll-Stand-Speichervorrichtung benachrichtigt werden.
Nach der Benachrichtigung der o. g. Bordnetz-Teilnehmer nutzen diese in der zuvor beschriebenen Weise die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten, geänderten Konfigurationsdaten und Relationen. Die Bordnetzteilnehmer müssen bei diesem Ausführungsbeispiel nicht mehr zyklisch die Konfigurationsdaten und Relationen zur Erfassung möglicher Änderungen abfragen, sondern werden bei einer Datenänderung benachrichtigt und gleichen dann einmalig die Daten ab.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
An zentraler Stelle im Bordnetz, bevorzugt in einem Steuergerät mit externem Fahrzeugzugang, z. B. per Ethernet oder CAN, werden Konfigurations- und Logistikdaten über das gesamte Bordnetz gespeichert, wie der Fahrzeugauftrag, Konfigurationsdaten der Steuergeräte und Informationen zu den verbauten Sensoren und Aktuatoren. Ebenso können an der zentralen Stelle Identifikationsinformationen, wie Fahrgestellnummer, Wartungsdaten, technische Daten, Angaben zu den Datenbussen, Informationen über Software- und Hardwareverbauzustände jedes einzelnen Steuergerätes sowie übergreifende Informationen über den Software- und Hardwareverbauzustand des gesamten Fahrzeugs, die Seriennummern der einzelnen Steuergeräte, Informationen über das Powermanagement, z. B. ob es sich um einen Generator oder um einen Verbraucher handelt, elektrischer Verbrauch, Priorisierung bzgl. Abschaltung etc., Informationen über technische Möglichkeiten von Steuergeräten und Bussen, z. B. Übertragungsbandbreiten, unterstützte Audio-/Video-Codecs etc., oder um Informationen über die Kompatibilität von Funktionen und Steuergeräten handeln. Darüber hinaus können Konfigurations- und Logistikdaten zu nicht-elektrischen/elektronischen Ausstattungen abgelegt werden, z. B. Dachgepäckträger, Skisack, Becherhalter.
Das erfindungsgemäße Bordnetz-System ermöglicht durch die Bereitstellung einer entsprechenden Ablaufsteuerung im Fahrzeug die Verwaltung von im Fahrzeug, d. h. auf den Steuergeräten, verfügbaren Funktionen, um beispielsweise dynamisches Anmelden/Abmelden und Anfragen von Funktionen durch Bordnetzteilnehmer zu unterstützen.
Ferner sind bevorzugt Relationen, z. B. physikalische Verbindung, funktionale Abhängigkeiten etc., zwischen den verschiedenen Entitäten, wie insbesondere die Steuergeräte, zentral gespeichert. Die Relationen ermöglichen eine weitergehende Analyse des Bordnetz-Systems, z. B. eine Analyse der Bordnetztopologie oder von Diagnose-Routingtabellen.
In diesem Ausführungsbeispiel können sämtliche Daten nach einer Autorisierungsprüfung über den datentechnisch externen Fahrzeugzugang des zentralen Steuergeräts eingespielt und ausgelesen werden.
Dieser Datenstand, der durch eine externe Instanz, wie eine autorisierte Fahrzeug-Werkstatt, das Hersteller-Werk, ein vertrauenswürdiges Steuergerät innerhalb des Fahrzeugs, auf das zentrale Steuergerät übertragen wurde und im Fahrbetrieb nicht verändert wird, wird als Soll-Stand bezeichnet. Der Ist-Stand ist hingegen der Datenbestand, der zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Fahrzeugbetriebs durch Abfrage der Bordnetzteilnehmer, wie insbesondere Steuergeräte oder Onboard-Systeme, über die Fahrzeugbusse erzeugt wurde. Neben dieser Abfrage der Steuergeräte, d. h. der Abfrage der Onboard-Systeme nach Konfigurations- oder Logisitkdaten (Pull-Prinzip), können diese selbst entsprechende Daten im zentralen Konfigurations- und Logistikdatenspeicher ablegen (Push-Prinzip) und ebenfalls abfragen.
Um Konfigurations- und Logistikänderungen im Fahrzeug verfolgen zu können, werden Änderungen in einem zentralen Steuergerät gespeichert, so dass für jeden beliebigen Zeitpunkt mit Hilfe dieser historischen Datenstände die zu diesem Zeitpunkt gültige Bordnetzkonfiguration rekonstruierbar ist. Diese historischen Datenstände können auch genutzt werden, um z. B. im Rahmen der Programmierung ein Fahrzeug auf einen definierten älteren Stand zurückzusetzen (Rollback).
Bordnetzteilnehmer/Funktionen, die von den im zentralen Steuergerät gespeicherten Konfigurations- oder Logistikdaten abhängig sind, können bei Änderungen des Datenstands benachrichtigt werden und können so dediziert auf genau die benötigten Informationen zugreifen.
Das Bordnetz-System dieses Ausführungsbeispiels weist verschiedene optische und elektrische Datenbusse auf, die über das zentrale Steuergerät miteinander verbunden sind. Dieses zentrale Steuergerät dient unter anderem als Zugang zum Fahrzeug für Service-, Werks- und sonstige Kommunikations-/Diagnosesysteme. Bei den Datenbussen handelt es sich um Ethernet- oder CAN-Datenbusse. Das zentrale Steuergerät muss nicht zwingend an alle im Fahrzeug verbauten Datenbusse direkt angeschlossen sein, jedoch kann auf diese Art die parallele Abfrage der Konfigurations- und Logistikdaten aus den Steuergeräten hinsichtlich Busbelastung und Abfragedauer optimiert werden.
Zur Sicherstellung der Kompatibilität und Zuverlässigkeit des Bordnetz-Systems werden beim Ausführungsbeispiel mit Hilfe der im zentralen Steuergerät gespeicherten Logistik- und Konfigurationsinformationen Abweichungen zwischen Soll- und Ist-Stand ermittelt.
Dies wird durch folgendes Verfahren erreicht:
Die Kommunikation zwischen den Steuergeräten im Bordnetz-System erfolgt bei diesem Beispiel auf der Basis eines Diagnoseprotokolls für das Fahrzeug. Es ist jedoch auch die Verwendung eines anderen Protokolls, wie das Ethernet- oder das CAN-Protokoll denkbar.
Beim Ausführungsbeispiel wird das Verfahren durch zwei Ereignisse jeweils gestartet. Im ersten Fall veranlasst eine externe Instanz, wie eine autorisierte Fahrzeug-Werkstatt, eine Instanz im Werk des Herstellers oder ein vertrauenswürdiges Steuergerät innerhalb des Fahrzeugs, die Ausführung des Verfahrens durch eine Ansteuerung des zentralen Steuergeräts über dessen datentechnisch externen Fahrzeugzugang.
Im zweiten Fall wird das Verfahren fahrzeugintern durch das zentrale Steuergerät beim Eintritt eines bestimmten Ereignisses gestartet, wie beispielsweise nach dem Motorstart oder periodisch nach einem vorbestimmten Zeitintervall.
Nach dem Start des Verfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel laufen folgende Schritte im zentralen Steuergerät ab:
Es wird eine Liste aller laut Sollstand verfügbaren Steuergeräte erzeugt (Soll-Stand-Liste), inklusive der Routing-Informationen über welche Datenbusse das jeweilige Steuergerät erreichbar ist, um die Abfragen hinsichtlich Abfragezeit und Busbelastung zu optimieren.
Über Broadcasts bzw. „Rundsenden” auf allen erforderlichen Datenbussen werden mittels Diagnoseprotokoll die Logistik- und Konfigurationsdaten der Bordnetzteilnehmer, insbesondere die Steuergeräte, abgefragt.
Sollten einzelne Steuergeräte aus der Referenzliste auf die Broadcasts nicht geantwortet haben, so werden die Daten dieser Steuergeräte mittels Diagnoseprotokollen abgefragt, indem die Steuergeräte zusätzlich direkt adressiert werden.
Es wird nachfolgend eine Liste (Ist-Stand-Liste) aller tatsächlich vorhandenen Steuergeräte inklusive Logistik- und Konfigurationsinformationen aus den Antworten auf die Logistikabfragen erzeugt. Diese Liste kann durch autorisierte externe Instanzen und interne Funktionen ausgelesen werden.
Folgende Ergebnisse ergeben sich aus einem Vergleich zwischen den laut Soll-Stand und den laut Ist-Stand verfügbaren Steuergeräten:

Fall a): Das betreffende Steuergerät hat nicht geantwortet; es ist jedoch laut Sollstand im Bordnetz-System vorhanden: Das betreffende Steuergerät gilt in diesem Fall als ausgefallen oder nicht verbaut.
Fall b): Das betreffende Steuergerät hat auf Broadcast geantwortet; es ist jedoch nicht in der Soll-Stand-Liste aufgeführt: Das betreffende Steuergerät gilt als zusätzlich, nicht autorisiert eingebaut.
Fall c): Das betreffende Steuergerät hat geantwortet und es ist in der Soll-Stand-Liste aufgeführt; jedoch unterscheiden sich die Logistik- und Konfigurationsdaten laut Ist-Stand-Liste von denen der Soll-Stand-Liste, z. B. unterschiedliche Hardware-Seriennummern, unterschiedliche Softwareversionen, unterschiedliche Konfigurationsparameter, unterschiedliche Codierung etc.

Das betreffende Steuergerät gilt als nicht autorisiert getauscht, programmiert oder konfiguriert.
Die vorgenannten Ergebnisse werden in der Ist-Stand-Liste für das betreffende Steuergerät verzeichnet; auf der Basis des konkreten Ergebnisses werden eine oder mehrere geeignete Maßnahmen abgeleitet, die einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs – auch bei einer inkompatiblen Konfiguration – gewährleisten. Hierzu ist eine entsprechende Ablaufsteuerung für eine Kompatibilitäts- bzw. Risikoprüfung im zentralen Steuergerät vorgesehen. Mögliche Maßnahmen wären beispielsweise: ein Eintrag im Fehlerspeicher des betreffenden Steuergeräts, der später durch den Service in der Werkstatt ausgelesen werden kann, ein Eintrag in die Logistik- bzw. Konfigurationsdaten, eine Meldung an den Fahrer, eine Meldung an abhängige Steuergeräte/Funktionen, eine Deaktivierung bestimmter Funktionen, das Ignorieren bestimmter Nachrichten auf einem Datenbus und/oder die Verhinderung des Motorstarts. Im Einzelfall kann es auch zweckmäßig sein, dass keine Maßnahme veranlasst wird.
Beim Verfahren des Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Sollstand nur von vertrauenswürdigen Instanzen (Service, Werk, etc.) im zentralen Steuergerät gespeichert werden kann und gegen Manipulationen geschützt ist (z. B. durch Signatur, Verschlüsselung). Darüber hinaus ist es zweckmäßig, dass autorisierte Änderungen am Bordnetz (Hard- u. Softwareänderungen, Konfigurationsänderungen) im Sollstand dokumentiert werden.

Claims

Bordnetz-System eines Kraftfahrzeugs mit Steuergeräten, die über mindestens einen Datenbus miteinander kommunizieren, gekennzeichnet durch – eine Soll-Stand-Speichervorrichtung, in der Angaben zu im Bordnetz vorgesehenen Steuergeräten und den in diesen Steuergeräten jeweils vorhandenen Datenständen gespeichert sind, vorzugsweise in Form einer Sollstand-Liste, – eine Abfrage-Vorrichtung, die die im Bordnetz vorgesehenen Steuergeräte über den mindestens einen Datenbus anspricht und die jeweils im betreffenden Steuergerät tatsächlich vorhandenen Datenstände abfragt und das Ergebnis der Abfrage vorzugsweise speichert, wobei die Abfrage bevorzugt mittels eines Diagnoseprotokolls erfolgt und das Ergebnis der Abfrage insbesondere in Form einer Iststand-Liste gespeichert wird, – eine Vergleich-Vorrichtung, die die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Datenstände mit den von der Abfrage-Vorrichtung ermittelten Datenständen vergleicht, und – eine Maßnahmen-Vorrichtung, die bei einer Abweichung der Datenstände mindestens eine Maßnahme veranlasst, insbesondere erforderlichenfalls eine Maßnahme, die einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Bordnetz-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Stand-Speichervorrichtung in einem Steuergerät vorgesehen ist, das einen datentechnisch externen Fahrzeugzugang aufweist, wie insbesondere einen Zugang per Ethernet oder CAN.
Bordnetz-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Soll-Stand-Speichervorrichtung die Konfigurations- und/oder Logistikdaten der Steuergeräte gespeichert werden, vorzugsweise sämtlicher Steuergeräte, wobei die Speicherung insbesondere nach der Fertigstellung des Fahrzeugs im Werk des Fahrzeugherstellers oder einer Reparatur in einer Fachwerkstatt vorgenommen wird.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Konfigurationsdaten der Fahrzeugauftrag gehört, der insbesondere mittels Produktbeschreibungscodes, wie Typschlüssel, Lack- und Polstercodes, Sonder- bzw. Paketausstattungscodes, Herstellungszeitpunkt sowie ggf. weiterer Werks- und Servicecodes die Konfiguration und den aktuellen Ausrüstungszustand des betreffenden Fahrzeugs beschreibt.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Logistikdaten der Steuergeräte deren steuergerätespezifische Informationen gehören, wie eine Identifikation der Hardware bzw. Hardwarevariante, der Software, der Daten, der Codierung, der Hersteller, die Seriennummer, die Bestellsachnummer und/oder die Fahrstellnummer des betreffenden Fahrzeugs.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurations- und/oder Logistikdaten der Steuergeräte nur nach einer Autorisierungs-Prüfung in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeichert werden können.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Historie geänderter Konfigurations- und/oder Logistikdaten der Steuergeräte in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeichert wird.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Datenstände mit den von der Abfrage-Vorrichtung ermittelten Datenständen regelmäßig während des Betriebs des Fahrzeugs verglichen werden.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Konfigurations- und/oder Logistikdaten auch Daten gehören, die nicht-elektrische/elektronische Fahrzeug-Ausstattungen betreffen, wie ein Dachgepäckträger, ein Kindersitz, ein Skisack oder ein Becherhalter.
Bordnetz-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Soll-Stand-Speichervorrichtung gespeicherten Konfigurations- und/oder Logistikdaten festlegen, welche zugeordneten Bestandteile einer elektronischen Betriebsanleitung dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden, insbesondere im Fehlerfall.
Verfahren zum Betrieb eines Bordnetz-Systems nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – in einem ersten Schritt wird ermittelt, welche Steuergeräte im Bordnetz vorhanden und welche Logistik- und/oder Konfigurationsdaten im jeweiligen Steuergerät gespeichert sind, vorzugsweise wird ebenfalls ermittelt über welchen mindestens einen Datenbus das jeweilige Steuergerät erreichbar ist, wobei die ermittelten Steuergeräte, die ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten und ggf. die Angaben zur Erreichbarkeit, vorzugsweise mittels Routing-Informationen, in einer Referenz-Liste gespeichert werden, – in einem zweiten Schritt wird über alle vorhandenen Datenbusse jedes im Bordnetz vorgesehene Steuergerät angesprochen und es werden die im jeweiligen Steuergerät gespeicherten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten abgefragt, wobei die Abfrage vorzugsweise über ein Bordnetz-Diagnose- Protokoll erfolgt und das Ergebnis der Abfrage in Form einer Ist-Liste gespeichert wird, – in einem dritten Schritt wird überprüft, ob jedes der im ersten Schritt ermittelten Steuergeräte im zweiten Schritt angesprochen werden konnte und/oder ob im zweiten Schritt ein oder mehrere weitere Steuergeräte angesprochen werden konnten, die im ersten Schritt nicht ermittelt worden sind und/oder ob die im ersten Schritt für das jeweilige Steuergerät ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten denen entsprechen, die im zweiten Schritt ermittelt worden sind, und – in einem vierten Schritt bei einer Abweichung zwischen den im zweiten und im dritten Schritt ermittelten Steuergeräten und/oder den im zweiten und dritten Schritt ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten mindestens eine Maßnahme veranlasst wird, insbesondere erforderlichenfalls eine Maßnahme, die einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung des ersten Schritts nach der Fertigstellung des Fahrzeugs im Werk des Fahrzeugherstellers oder nach der Reparatur des Fahrzeugs in einer Fachwerkstatt veranlasst wird, insbesondere nach einer Autorisierungsprüfung.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung der Schritte zwei, drei und vier während des Betrieb des Fahrzeugs veranlasst wird, insbesondere beim Start des Fahrzeugmotors oder periodisch nach einem bestimmten Zeitintervall.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Steuergeräte, die im zweiten Schritt nicht geantwortet haben, zusätzlich mittels eines Diagnoseprotokolls direkt adressiert werden und falls sie ansprechbar sind, werden die im jeweiligen Steuergerät gespeicherten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten abgefragt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung zwischen den im zweiten und im dritten Schritt ermittelten Steuergeräten und/oder den im zweiten und im dritten Schritt ermittelten Logistik- und/oder Konfigurationsdaten durch eine vorbestimmte ablaufgesteuerte Kompatibilitäts- und/oder Risikoprüfung bewertet wird, und in Abhängigkeit der Bewertung eine Maßnahme veranlasst wird, wie insbesondere keine Aktion, ein Eintrag in einen Fehlerspeicher, ein Eintrag in die Logistik- und/oder Konfigurationsdaten des betreffenden Steuergeräts, eine Meldung an den Fahrer, eine Meldung an abhängige Steuergeräte oder Funktionen, die Deaktivierung einer oder mehrerer Funktionen, das Ignorieren bestimmter Nachrichten auf einem oder mehreren der Datenbusse und/oder die Verhinderung eines Motorstarts.