AT506439A1 - Redundantes bussystem - Google Patents

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AT506439A1 AT2202008A AT2202008A AT506439A1 AT 506439 A1 AT506439 A1 AT 506439A1 AT 2202008 A AT2202008 A AT 2202008A AT 2202008 A AT2202008 A AT 2202008A AT 506439 A1 AT506439 A1 AT 506439A1
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Description

PI0850
Redundantes Bussystem
Die Erfindung betrifft ein Bussystem für Kraftfahrzeuge, umfassend zumindest zwei in räumlich voneinander distanzierten Bereichen des Kraftfahrzeuges angeordnete Busknoten, wobei die Busknoten zur Kommunikation miteinander verbunden sind, wobei jeder der Busknoten zwei redundante Mikroprozessoren aufweist, über welche Mikroprozessoren Signale eingelesen und ausgegeben werden können.
Redundante Bussysteme zur Verwendung in Kraftfahrzeugen basierend auf CAN („Controller Area Network"), LIN („Local Interconnect Network"), MOST („Media Oriented Systems Transport", Lichtleiter) und neuerdings auch FlexRay und Ethernet sind bekannt Allerdings werden auch hier nach wie vor für viele Informationsübertragungen, wie Signale von Sensoren oder Signale im Infotainment getrennte Leitungen verwendet, sodass trotz Bündelung von Informationen und Übertragungen der Umfang der Leitungen in einem Kraftfahrzeug im Innenraum auch bei solchen Systemen mit ca. 300 - 500 Leitungen noch beträchtlich ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine erhebliche Reduzierung der Anzahl der verwendeten Leitungen zur Signalübertragung in einem Kraftfahrzeug zu ermöglichen und die Sicherheit der Datenübertragung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten System erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass miteinander verbundene Busknoten über jeweils zwei redundante Hochgeschwindigkeitsleitungen miteinander verbunden sind, wobei je ein Mikroprozessor eines Busknotens mit einem Mikroprozessor eines mit ihm verbundenen Busknotens über eine solche Hochgeschwindigkeitsleitung verbunden ist.
Mit der vorliegenden Erfindung kann der Leitungssatz zwischen zwei Bereichen in einem Kraftfahrzeug, besonders von vorne nach hinten, deutlich vereinfacht und die Anzahl der Leitungen deutlich verringert werden, wodurch auch eine Gewichtseinsparung mit einher geht
In diesem Dokument sind dabei unter dem Begriff „Kraftfahrzeuge" neben den Personenkraftwagen (PKW) auch PK Ws mit Anhänger, aber auch Nutzkraftwagen (NKW) und NKWs bestehend aus Zugfahrzeug und Anhänger zu verstehen. Außerdem werden auch Flugzeuge unter dem Begriff Kraftfahrzeug subsumiert.
Durch das Einlesen von Signalen in einen Busknoten bzw. durch die Ausgabe der Signale über einen Busknoten und gegebenenfalls die Weiterleitung der Signale in einen anderen Busknoten können Leitungen kurz gehalten werden. Ein etwa in einem hinteren Bereich befindlicher Sensor leitet seine Signale über eine kurze Leitung an den hinteren Busknoten weiter, von welchem dann das Signal über die Hochgeschwindigkeitsverbindung(en) in den vorderen Bereich geleitet werden kann. Bisher war es für jeden Sensor notwendig, eine eigene Leitung von vorne nach hinten zu legen.
Insbesondere bei Sensorverkabelung wird bisher nach der bekannten herkömmlichen Technik ein Sensor mit Kabelschwanz im hinteren Bereich des Fahrzeuges mit ein bis zwei Zwischensteckern mit einem Steuergerät (vorderer Busknoten) im vorderen Bereich des Fahrzeuges verbunden. Entsprechend der Erfindung kann dieser nun direkt an das hintere Modul (hinterer Busknoten) gesteckt werden.
Weiters soll mit der Erfindung die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Signalübertragung nach wie vor gewährleistet sein bzw. soll gegenüber bestehenden Systemen noch erhöht werden.
Dies wird bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung dadurch erreicht, dass zumindest einer der Busknoten weiters zumindest einen dritten Mikroprozessor umfasst, wobei dex dritte Mikroprozessor mit den beiden anderen Mikroprozessoren seines Busknotens verbunden ist und der dritte Mikroprozessor dazu eingerichtet ist, die beiden anderen Mikroprozessoren hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit zu überwachen.
Durch die Überwachung der Mikroprozessoren durch einen Überwacher, nämlich den dritten Mikrokontroller in dem zumindest einen ausgezeichneten Busknoten kann auch bei Ausfall eines Mikroprozessors die volle Funktionalität dieses Busknotens gewährleistet werden und ein Notbetrieb ist nach wie vor möglich. Dazu kann der dritte Mikroprozessor zumindest für die Notfunktion(en) die Rechenaufgaben von einem der beiden anderen Mikroprozessoren übernehmen.
Gleichzeitig kann der Beobachter selbst auf seine Funktionstüchtigkeit mittels der beiden anderen Mikrokontroller dieses Busknotens hin überwacht werden.
Die Funktionsfähigkeit des gesamten Systems kann im Falle eines Ausfalles eines Mikroprozessors in einem Busknoten weiterhin gewährleistet werden, wenn der dritte Mikroprozessor bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten dazu eingerichtet ist, die Mikroprozessoren des einen oder der mehreren mit ihm verbundenen Busknoten hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit zu überwachen.
Bei herkömmlichen Systemen wie ABS (Antiblockiersystem) oder bei der Airbagsteuerung wird bei Nichtidentität z.B. der Ausgangssignale hingegen das gesamte System abgeschaltet, sodass ein Notbetrieb nicht möglich ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der dritte Mikroprozessor bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten dazu eingerichtet ist, im Falle einer Fehlerfunktion einen überwachten Mikroprozessor abzuschalten. Dadurch kann eine Fehlfunktion des Busknotens verhindert werden, gleichzeitig ist durch die redundante Auslegung des Systems weiterhin zumindest ein Notfallbetrieb möglich, in dem die relevanten Funktionen des Busknotens nach wie vor verfügbar sind.
In diesem Zusammenhang ist es weiters zweckmäßig, wenn der dritte Mikroprozessor bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten dazu eingerichtet ist, im Falle einer Fehlerfunktion eines überwachten Mikroprozessors ein Warnsignal abzusenden. Auf diese Weise kann der Betreiber des Kraftfahrzeuges gewarnt und dazu veranlasst werden, eine Reparatur an dem Fahrzeug vornehmen zu lassen.
Vorzugsweise wird das Warnsignal über zumindest eine, vorzugsweise über beide Hochgeschwindigkeitsleitungen an einen anderen Busknoten übermittelt, welcher dazu eingerichtet ist, eine Warnung, etwa in optischer oder akustischer Form abzugeben bzw. die Abgabe einer solchen zu veranlassen.
Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung werden alle Signale, welche die Sicherheit und/oder den Betrieb des Fahrzeuges betreffen, redundant über jeweils beide Busknoten verbindende Hochgeschwindigkeitsleitungen übermittelt werden. Auf diese Weise kann eine besonders zuverlässige Übermittlung der relevanten Signale zwischen den Busknoten gewährleistet werden.
Um die Busbelastung, also die Belastung der Hochgeschwindigkeitsverbindungen reduzieren zu können, ist weiters vorgesehen, dass High-Speed Signale auf beide zwei Busknoten verbindende Hochgeschwindigkeitsleitungen aufgeteilt übertragen werden.
Bei Automobilen kann vorgesehen sein, dass die beiden Mikrokontroller eines Fahrdynamik-Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, welcher z.B. ABS und ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm) steuert, als Mikrokontroller für einen der Busknoten verwendet werden, wodurch die Erfindung sich günstiger und einfacher realisieren lässt, da bereits auf bestehende Einrichtungen in dem Fahrzeug zurückgegriffen werden kann. ·· ··♦· ♦ *♦ · P10850 #t · · • · • «·· · · ··· • ♦ · ···· ·· ·· ·#· -4-
Bei einer konkreten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei oder mehrere Busknoten in Serie zueinander angeordnet sind.
Weiters kann es günstig sein, wenn ein oder mehrere Busknoten, welche jeweils zumindest einen Mikrokontroller umfassen, parallel zu einem Busknoten mit drei Mikrokontrollem geschaltet sind, wobei parallel geschaltete Busknoten mit dem dritten Mikrokontroller des mit drei Mikrokontrollem versehenen Busknotens verbunden sind.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert
In dieser zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bussystem in einer schematischen Blockbilddarstellung mit zwei Busknoten,
Fig. 2 in einer grob schematischen Darstellung ein Bussystem mit vier Busknoten in einer Reihenschaltung,
Fig. 3 in einer grob schematischen Darstellung ein Bussystem mit zusätzlich drei parallel zu dem ausgezeichneten Busknoten geschalteten weiteren Busknoten,
Fig. 4 im Detail das Zusammenwirken der drei Mikroprozessoren in dem ausgezeichneten Busknoten, und
Fig. 5 das Bussystem aus Figur 1 in einer detaillierteren Darstellung.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bussystem SYS für ein Kraftfahrzeuge. Das Bussystem SYS umfasst zwei in räumlich voneinander distanzierten Bereichen BEI, BE2 des Kraftfahrzeuges angeordnete Busknoten BK1, BK2, wobei die Busknoten BK1, BK2 zur Kommunikation miteinander verbunden sind. Jeder der Busknoten BK1, BK2 weist zwei redundante Mikroprozessoren MC11, MC12; MC21, MC22 auf, über welche Mikroprozessoren MCll, MC12; MC21, MC22 Signale eingelesen und/oder ausgegeben werden können.
Sensoren, Aktuatoren, Steuergeräte, wie etwa Slaves, etc. sind über Einfachbussysteme, z.B. über je einen LIN-Bus mit einem Busknoten verbunden, wie dies in Figur 5 noch einmal im Detail gezeigt ist
Die Busknoten BK1, BK2 sind über zwei redundante Hochgeschwindigkeitsleitungen FR1, PI0850 ·· • · · • * ϊ • · ·
5 FR1' miteinander verbunden, wobei je ein Mikroprozessor MC11, MC12 des ersten Busknotens BK1 mit einem Mikroprozessor MC21, MC22 des zweiten Busknotens BK2 über eine solche Hochgeschwindigkeitsleitung FR1, FR1' verbunden ist.
Mit einer solchen Anordnung kann der Leitungssatz zwischen zwei Bereichen BEI, BE2 in einem Kraftfahrzeug, besonders von vorne (Bereich BEI) nach hinten (Bereich BE2), deutlich vereinfacht und die Anzahl der Leitungen deutlich verringert werden, wodurch auch eine Gewichtseinsparung mit einher geht.
Durch das Einlesen von Signalen in einen Busknoten bzw. durch die Ausgabe der Signale über einen Busknoten und gegebenenfalls die Weiterleitung der Signale in einen anderen Busknoten und somit in einen anderen Bereich des Fahrzeuges können Leitungen kurz gehalten werden. Ein etwa in einem hinteren Bereich befindlicher Sensor leitet seine Signale über eine kurze Leitung an den hinteren Busknoten weiter, von welchem dann das Signal über die Hochgeschwindigkeitsverbindung(en) in den vorderen Bereich geleitet werden kann. Bisher war eine wie eingangs schon erwähnt aufwändigere Lösung, die zudem weniger sicher ist, notwendig.
Einer der beiden Busknoten BK1, im Folgenden auch als „ausgezeichneter" Busknoten bezeichnet, umfasst neben den beiden Mikroprozessoren MC11, MC12 einen dritten Mikroprozessor MC13, wobei dieser dritte Mikroprozessor MC13 mit den beiden anderen Mikroprozessoren MC11, MC12 seines Busknotens BK1 verbunden ist und der dritte Mikroprozessor MC13 dazu eingerichtet ist, die beiden anderen Mikroprozessoren MC11, MC12 hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit zu überwachen.
Durch die Überwachung der Mikroprozessoren MC11, MC12 durch einen Überwacher, nämlich den dritten Mikrokontroller MC13 in dem ausgezeichneten Busknoten BK1 kann auch bei Ausfall eines Mikroprozessors MC11, MC12 die volle Funktionalität dieses Busknotens BK1 gewährleistet werden und ein Notbetrieb ist nach wie vor möglich.
Gleichzeitig kann der Beobachter MC13 selbst auf seine Funktionstüchtigkeit mittels der beiden anderen Mikrokontroller dieses Busknotens BK1 hin überwacht werden.
Außerdem ist vorgesehen, dass der dritte Mikroprozessor MC13 des ausgezeichneten Busknotens BK1 weiters dazu eingerichtet ist, die Mikroprozessoren MC21, MC22 des mit ihm verbundenen Busknotens BK2 hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit zu überwachen. Damit kann die Funktionsfähigkeit des gesamten Systems im Falle eines Ausfalles eines Mikroprozessors in einem Busknoten BK1, BK2 weiterhin gewährleistet werden. ·· P10850 • · • · • ·
···· » ·♦· • · · · ····
• ··· -6-
Außerdem kann der dritte Busknoten MC13 für Notfunktionen die Rechenaufgaben von einem ausgefallenen Mikroprozessor übernehmen.
Figur 2 zeigt ein erweitertes System SYS bestehend aus vier Busknoten BK1, BK2, BK3, BK4, welche in Serie zueinander angeordnet sind. Der ausgezeichnete Busknoten BK1 umfasst wiederum drei Mikroprozessoren MC11, MC12, MC13, während die anderen Busknoten BK2 - BK4 jeweils zwei Mikroprozessoren MC21, MC22; MC31, MC32; MC41, MC42 umfassen. Die Busknoten sind jeweils redundant mittels zweier Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen FR1, FR1'; FR2, FR2'; FR3, FR3' miteinander verbunden.
Figur 3 zeigt eine weitere denkbare Anordnung eines erfindungsgemäßen Bussystems. Bei dieser prinzipiell ähnlichen Anordnung wie in Figur 1 ist ein ausgezeichneter Busknoten BK1 mit drei Mikroprozessoren MC11, MC12, MC13 mit einem dazu in Serie angeordneten Busknoten BK2 mit zwei Mikroprozessoren MC21, MC22 verbunden. Parallel zu dieser Anordnung sind noch drei weitere Busknoten BK5, BK6, BK7 mit dem ausgezeichneten Busknoten BK1 verbunden. Einer der drei parallelen Busknoten, Busknoten BK5, umfasst zwei Mikroprozessoren MC51, M52, wobei jeder der beiden Mikroprozessoren MC51, MC52 über je eine Hochgeschwindigkeitsleitung FR4, FR4' mit dem dritten Mikroprozessore MC13 des ausgezeichneten Busknoten BK1 verbunden ist.
Die beiden anderen Busknoten BK6, BK7 weisen je einen Mikroprozessor MC6, MC7 auf, wobei der eine Mikroprozessor MC6 redundant über die beiden Busleitungen FR5, FR5' mit dem Busknoten BK1 verbunden ist, während der Mikroprozessor MC7 des weiteren Busknotens BK7 lediglich über eine Leitung FR6 mit dem Busknoten BK1 verbunden ist.
Der Busknoten BK5 ist typisch für ein sicherheitsrelevantes System, bei welchem 2 Prozessoren verwendet werden, die bei Nichtidentität der Ausgangssignale X oder durch Parallelvergleich X' abschalten.
Der Busknoten BK6 kann z.B. zur Entlastung der Bussysteme FR1, FR1' dienen, wenn Signale (etwa Antennensignale oder von einer Kamera stammende Signale bzw. entsprechende Funktionen) aus dem hinteren Fahrzeugbereich auf die Bussysteme FR1, FR1' aufgeteilt werden und dann in dem Busknoten BK6 verarbeitet werden. Ein solcher Busknoten bietet sich insbesondere für Infotainment an.
Bei dem Busknoten BK7 handelt es sich um einen Busknoten, welcher keine sicherheitsrelevanten Funktionen beinhaltet. P10850 %· · ♦ ♦♦· • • • • ·· · • ♦ • • • • • ··· • • ··♦ • • • * • # ···♦ • • • • • · · • ·· ·· ··· ·· • ··· -7-
Figur 4 zeigt den Aufbau eines ausgezeichneten Busknotens BK1 mit den 3 Mikroprozessoren MC11, MC12, MC13 und deren Funktionsweise im Detail.
Vorausgeschickt sei noch, dass es von besonderem Vorteil ist, wenn der dritte Mikroprozessor MC13 bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten BK1 dazu eingerichtet ist, im Falle einer Fehlerfunktion einen überwachten Mikroprozessor MC11, MC12 in seinem Busknoten BK1 abzuschalten. Dadurch kann eine Fehlfunktion des Busknotens BK1 verhindert werden, gleichzeitig ist durch die redundante Auslegung des Systems weiterhin zumindest ein Notfallbetrieb möglich, in dem die relevanten Funktionen des Busknotens BK1 nach wie vor verfügbar sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Mikroprozessor MC13 weiters auch noch dazu eingerichtet ist, die Mikroprozessoren der anderen Busknoten BK2; BK1 - BK4; BK1, BK2, BK5 - BK7 zu überwachen und gegebenenfalls abzuschalten.
In diesem Zusammenhang ist es weiters zweckmäßig, wenn der dritte Mikroprozessor MC13 bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten BK1 dazu eingerichtet ist, im Falle einer Fehlerfunktion eines überwachten Mikroprozessors ein Warnsignal abzusenden. Auf diese Weise kann der Betreiber des Kraftfahrzeuges gewarnt und dazu veranlasst werden, eine Reparatur an dem Fahrzeug vornehmen zu lassen. Dieses Signal wird an beide Bussysteme FR1, FR1' eingespeist und z.B. von einem Kombiinstrument, welches später noch angesprochen wird, ausgewertet und angezeigt.
Wie nun Figur 4 zu entnehmen ist, werden die wichtigsten Ausgangssignale während des Betriebes auf Parität P überwacht, indem z.B. verschiedene Rechenoperationen, Interrupts usw. verglichen werden.
Bei einem Reset wird ein umfassender Prüfzyklus bei jedem Mikroprozessor gestartet und ebenfalls verglichen.
Im Rahmen der Überprüfung empfängt der dritte Mikroprozessor MC13 die (über die Busse FR1, FR1' eingehenden) Eingangssignale El, E2 der beiden anderen Mikroprozessoren MC11, MC12 und deren Ausgangssignale Al, A2. Stimmen diese im direkten Vergleich nicht überein, so wird in dem Mikrokontroller MC13 verglichen, welches der Ausgangssignale Al, A2 mit dem eigenen Ausgangssignalen Al', A2' - welche der Mikrokontroller MC13 zur Entscheidung, welcher der beiden anderen Mikrokontroller MC11, MC12 falsch arbeitet, generiert - nicht übereinstimmt Jener Mikrokontroller, bei welchem eine Nichtübereinstimmung auf tritt, wird dann abgeschaltet. %· · ·· ·· · ·····*· · · pi0850 ϊ ü : · ··*, ϊ·ϊ· ·**, ···♦····* ·· ·· ·*· #· · ··· -8-
Die obige Darstellung ist natürlich insofern vereinfacht, da sich diese lediglich auf ein Signal bezieht. In der Realität werden alle sicherheitsrelevanten Signale verglichen.
Gleiches gilt, wenn zusätzliche, nicht in Bussystemen implementierte, z.B. von Sensoren stammende Eingangssignale Sl, S2 von den Mikroprozessoren MC11, MC12 und MC13 verarbeitet werden. Das weiterverarbeitete Signal wird ebenfalls in einem Vergleichstest der Ausgangssignale Bl, B2 oder der entsprechenden Nachricht im Bus FR1, FR1' durchgeführt.
Weiterhin sind Ausgangssignale Bl, B2 wie in der Figur dargestellt denkbar, die zwar vom dritten Mikroprozessor MC13 überwacht werden, jedoch nicht über einen Oderschalter wie die Signale Al, A2 ausgegeben werden.
Figur 5 zeigt schließlich noch als Beispiel ein Bussystem mit vorzugsweise einer FlexRay-Architektur für ein gesamtes Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Bussystem SYS. Das System besteht wie oben bereits beschrieben aus 2 Busknoten BK1, BK2. Die Busknoten werden auch als Domänenrechner oder Master-Grundmodule bezeichnet. Der erste Busknoten BK1, der über die drei Mikroprozessoren MC11 - MC13 verfügt, befindet sich in einem vorderen Bereich BEI des Fahrzeuges. Beispielsweise lässt sich ein entsprechend adaptiertes zentrales Fahrdynamik-Steuergerät eines Personenkraftwagens als Ausgangsbasis für den vorderen Busknoten BK1 verwenden.
Im hinteren Teil des Fahrzeuges befindet sich ein zweiter Busknoten BK2 mit zwei Mikroprozessoren MC21, MC22, welcher in oben schon beschriebener Art und Weise mit dem vorderen Busknoten BK1 über die redundanten Busleitungen FR1, FRT verbunden ist
Der Busknoten BK1 gemäß Figur 5 ist wiederum vereinfacht dargestellt, kann aber die Überwachungsstruktur entsprechend Figur 4 aufweisen.
Der Busknoten BK1 kommuniziert nach Außen mit einem Slave-Steuergerät SL1, beispielsweise über einen LIN-Bus. Ein Aktuator AK1 wird über eine Oder-Schaltung redundant von den Mikrokontrollem MC11 und MC12 angesteuert. Sensorsignale von einem Sensor SEI werden redundant in den Mikrokontroller MC11, MC12 und entsprechend Figur 4 auch in den Mikrokontroller MC13 eingelesen. Ähnliches gilt für das Slave-Steuergeräte SL2 bzw. den Sensor SE2, wobei das Sensorsignal dieses Sensors SE2 gemäß der Darstelltmg in Figur 5 nicht redundant verarbeitet wird.
Die Busse FR1, FR1' kommunizieren mit weiteren Steuergeräten, etwa der Domäne MOT (z.B. Motor) und mit einem Kombinationsanzeigeinstrument KO. Gleiches gilt für die Au- P10850 P10850 • · ·♦ · • · ·· • · ♦ · ·· ·· ···
9 • · • · • · ßenverbindungen von BK2 (Slave SL3, Sensoren SE3, SE4, Aktuator AK2). Weiterhin ist ein Domänenrechner für Information/Kommunikation INFO/KOMM an den Busknoten an den Bus FR1' angeschlossen. Dieser Domänenrechner INFO/KOMM ist zusätzlich mit einem bekannten digitalen MOST-Ringbus MOST, welcher zumeist in Form von Lichtleitern ausgebildet ist, verbunden.
Zur Kosteneinsparung können z.B. ein oder mehrere Busknoten mit diesen teuren MOST-Ringes über eine entsprechende ΠΟ mit dem Busknoten BK2 verbunden sein, die weitere Signalüberragung erfolgt dann über den Bus FRT oder auch FR1. Ähnliches gilt für Steuergeräte/Sensoren ana, welche analoge Signale habe. Auch hier können diese teilweise an die Info/Kommunikations-Domäne INFO/KOMM direkt angeschlossen werden oder mit kürzeren Leitungslänge an den Busknoten BK2.
Weiters ist ein Steuergerät FMO des MOST-Ringes, z.B. ein CD-Player dargestellt.
Abschließend ist sind noch kurz beispielhaft die Zuständigkeiten des vorderen Busknotens (Domänenrechners) BK1 und des hinteren Busknotens BK2 erwähnt. Der vordere Domänenrechner BK1 ist bspw. Zuständig für EPS, Licht, Scheibenwischer, Scheibenheizung Dämpfung, Sensoren für ABS und Niveauregelung, Türfunktionen, Schließsysteme, Fahrberechtigungen, Reifendruckkontrolle und bildet ein zentrales Gateway. Der hintere Domänenrechner BK2 ist ebenfalls für Licht, Schließsysteme, Sensoren für ABS, Niveauregelung und Tank, Kamera (Rückfahr-), Scheibenwischer, Sitzheizung, Dämpfung, Motoren für Tank/ Luftpumpe, Heckrollo, für Magnetventile für eine Luftfederung und für eine Parkbremse des Kraftfahrzeuges zuständig. Diese Aufzählung ist in keiner Weise vollständig und dient lediglich als Beispiel für ein besseres Verständnis.
Neben bzw. an Stelle von FlexRay können auch noch andere Hochgeschwindigkeitsbussysteme zum Einsatz kommen, etwas TTP- oder Ethemet-Bussysteme.
Wien, den |1 1 Fei). 2008

Claims (12)

  1. P10850 P10850 ·· · • ··· • · ··· «· ·· · ·· ·· • · · · • · · · • · · * • · · · ·· ·· • « • · ··· ···· % • * • ♦·· -10- Ansprüche 1. Bussystem (SYS) für Kraftfahrzeuge, umfassend zumindest zwei in räumlich voneinander distanzierten Bereichen (BEI, BE2) des Kraftfahrzeuges angeordnete Busknoten (BK1, BK2), wobei die Busknoten (BK1, BK2) zur Kommunikation miteinander verbunden sind, wobei jeder der Busknoten (BK1, BK2) zwei redundante Mikroprozessoren (MC11, MC12; MC21, MC22) auf weist, über welche Mikroprozessoren (MC11, MC12; MC21, MC22) Signale eingelesen imd/oder ausgegeben werden können, dadurch gekennzeichnet, dass miteinander verbundene Busknoten (BK1, BK2) über jeweils zwei redundante Hochgeschwindigkeitsleitungen (FR1, FR1') miteinander verbunden sind, wobei je ein Mikroprozessor (MC11, MC12) eines Busknotens (BK1) mit einem Mikroprozessor (MC21, MC22) eines mit ihm verbundenen Busknotens (BK2) über eine solche Hochgeschwindigkeitsleitung (FR1, FR1') verbunden ist.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Busknoten (BK1) weiters zumindest einen dritten Mikroprozessor (MC13) umfasst, wobei der dritte Mikroprozessor (MC13) mit den beiden anderen Mikroprozessoren (MC11, MC12) seines Busknotens (BK1) verbunden ist und der dritte Mikroprozessor (MC13) dazu eingerichtet ist, die beiden anderen Mikroprozessoren (MC11, MC12) hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit zu überwachen.
  3. 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Mikroprozessor (MC13) bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten (BK1) dazu eingerichtet ist, die Mikroprozessoren (MC21, MC22) des einen oder der mehreren mit ihm verbundenen Busknoten (BK2) hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit zu überwachen.
  4. 4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Mikroprozessor (MC13) bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten (BK1) dazu eingerichtet ist, im Falle einer Fehlerfunktion einen überwachten Mikroprozessor (MC11, MC12, MC21, MC22) abzuschalten.
  5. 5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Mikroprozessor (MC13) bzw. der drei Mikroprozessoren enthaltende Busknoten (BK1) dazu eingerichtet ist, im Falle einer Fehlerfunktion eines überwachten Mikroprozessors (MC11, P10850 ·· ··
    • · • · ·· ·· ·· · ···· *·· ·· • ♦ • · ··« ···· I • · • ·9· -11- MC12, MC21, MC22) ein Warnsignal abzusenden.
  6. 6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal über zumindest eine, vorzugsweise über beide Hochgeschwindigkeitsleitungen (FR1, FR1') an einen anderen Busknoten (BK2) übermittelt wird, welcher dazu eingerichtet ist, eine Warnung, etwa in optischer oder akustischer Form abzugeben bzw. die Abgabe einer solchen zu veranlassen.
  7. 7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Signale, welche die Sicherheit und/oder den Betrieb des Fahrzeuges betreffen, redundant über jeweils beide zwei Busknoten (BK1, BK2) verbindende Hochgeschwindigkeitsleitungen (FR1, FR1') übermittelt werden.
  8. 8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass High-Speed Signale auf beide zwei Busknoten (BK1, BK2) verbindende Hochgeschwindigkeitsleitungen (FR1, FR1') aufgeteilt übertragen werden.
  9. 9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mikrokontroller eines Fahrdynamik-Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, welcher z.B. ABS und ESP steuert, als Mikrokontroller für einen der Busknoten verwendet werden.
  10. 10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Busknoten (BK1, BK2) in Serie zueinander angeordnet sind.
  11. 11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Busknoten (BK5, BK6, BK7), welche jeweils zumindest einen Mikrokontroller (MC51, MC52, MC6, MC7) umfassen, parallel zu einem Busknoten (BK1) mit drei Mikrokon-trollem (MC11, MC12, MC13) geschaltet sind.
  12. 12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass parallel geschaltete Busknoten (MC51, MC52, MC6, MC7) mit dem dritten Mikrokontroller (MC13) des mit drei Mikro-kontrollem (MC11, MC12, MC13) versehenen Busknotens (BK1) verbunden sind. Wien, den Μ l Feb. 2008
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102933443B (zh) * 2011-06-07 2015-11-25 大星电机工业株式会社 双控制器系统的错误检测装置和方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2591777B1 (fr) * 1985-12-13 1991-03-15 Cimsa Sintra Reseau informatise de grande securite de fonctionnement et procede de commande utilisant un tel reseau
DE69231452T2 (de) * 1991-01-25 2001-05-03 Hitachi Ltd Fehlertolerantes Rechnersystem mit Verarbeitungseinheiten die je mindestens drei Rechnereinheiten haben
JP2922004B2 (ja) * 1991-02-27 1999-07-19 マツダ株式会社 多重伝送装置
JPH07131865A (ja) * 1993-11-08 1995-05-19 Mazda Motor Corp 多重伝送装置
SE9603458L (sv) * 1996-09-23 1997-12-01 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för att detektera fel i ett nätverk
US20060253726A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 Vikas Kukshya Fault-tolerant architecture for a distributed control system

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