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Die
Erfindung betrifft ein Datenbussystem für Kraftfahrzeuge mit einer
Mehrzahl von elektronischen Busteilnehmern, die über eine Busleitung miteinander
verbunden sind, so dass über
diese Busleitung Nachrichten austauschbar sind. Die Erfindung betrifft
weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Bussystems
für Kraftfahrzeuge.
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Ein
Datenbussystem der einleitenden Art ist beispielsweise durch den
CAN-Bus (Controller
Area Network) für
die Datenkommunikation, insbesondere von Steuergeräten in Kraftfahrzeugen,
bekannt. An einen solchen Datenbus ist eine Mehrzahl von elektronischen
Busteilnehmern, insbesondere Steuergeräte eines Kraftfahrzeuges, angeschlossen.
Die Busteilnehmer können
zusätzlich
zu dem Anschluss an den Datenbus weitere Ein- und Ausgänge, z.B.
zum Anschließen
von Sensoren und Aktoren oder zum Anschluss der Stromversorgung,
aufweisen. Dieses bekannte Datenbussystem arbeitet nach dem Multi-Master-Prinzip,
was bedeutet, dass alle Busteilnehmer gleichberechtigt sind. Wenn
der Datenbus frei ist, kann jeder Datenbus eine Nachricht, die auch
als Datentelegramm bezeichnet wird, übertragen. Die Nachricht eines
sendenden Busteilnehmers wird von allen anderen Busteilnehmern empfangen,
jedoch nur von solchen Busteilnehmern ausgewertet, die Daten dieses
Telegramms benötigen.
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Zur
Vermeidung einer unnötigen
Belastung eines Energiespeichers, der Batterie des Kraftfahrzeuges,
müssen
die Busteilnehmer zumindest zu Zeiten, zu denen das Kraftfahrzeug
nicht benutzt wird, in einen stromsparenden Zustand verbracht werden.
Werden die Busteilnehmer wieder benötigt, so ist es notwendig,
diese zu wecken. Ein solcher Weckwunsch wird durch einen der Busteilnehmer
registriert, worauf dieser ein Wecksignal auf die Busleitung oder
eine eigens dafür
vorgesehene Weckleitung ausgibt, so dass die anderen an der Busleitung angeschlossenen
Busteilnehmer von dem stromsparenden Zustand in einen stromverbrauchenden
Zustand versetzt werden. Dies erfolgt unabhängig davon, ob die in einem
Busteilnehmer integrierten Funktionen tatsächlich benötigt werden oder nicht. Je nachdem,
wie lange die Busteilnehmer in einem aktiven, d.h. stromverbrauchenden,
Zustand verbleiben, oder wie häufig
durch an der Busleitung anliegende Wecksignale ein Aufwecken der
Busteilnehmer erfolgt, ergibt sich ein signifikanter Energieverbrauch.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Datenbussystem
sowie ein Verfahren zum Betreiben des Datenbussystems bereitzustellen,
welche einen verringerten Energieverbrauch aufweisen.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Datenbussystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruches
1, mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 9 sowie mit einem Computerprogrammprodukt zur
Durchführung
des Verfahrens gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 14 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben.
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Der
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Steuerung
des Datenbussystems nicht auf der Ebene der Steuergeräte, sondern vielmehr
auf der Ebene von – durch
die Busteilnehmer ausgeführten – Funktionen
vorzunehmen. Die Berücksichtigung
der Aktivität
der Funktionen in unterschiedlichen Situationen ermöglicht ein
optimiertes Datenbussystem.
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Ein
erfindungsgemäßes Datenbussystem
für Kraftfahrzeuge
umfasst eine Mehrzahl von elektronischen Busteilnehmern, die über eine
Busleitung miteinander verbunden sind, so dass über diese Busleitung Nachrichten
austauschbar sind. In dem Datenbussystem sind Funktionsmittel vorgesehen,
mit welchen Sensordaten erfassbar und/oder Aktoren ansteuerbar sind,
wobei jedes der Funktionsmittel in mehrere Funktionszustände versetzbar
ist. Es sind Funktionszustandssteuermittel vorgesehen, die den Funktionszustand
des Funktionsmittels anhand von einer an der Busleitung anliegenden
Zustandsnachricht festlegen. Dabei enthält eine Zustandsnachricht Informationen über den
Fahrzeugzustand des Kraftfahrzeugs und/oder den Energiezustand eines
Energiespeichers des Kraftfahrzeugs.
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In
der vorliegenden Anmeldung ist der Begriff „Funktionsmittel" derart zu verstehen,
dass dieses sämtliche
für die
Durchführung
einer Aufgabe benötigten
Komponenten umfasst oder in der Lage ist, dazu notwendige externe
Komponenten anzusteuern. Insbesondere kann ein Funktionsmittel Sensoren
und/oder Aktoren in jeweils beliebiger Anzahl umfassen, welche zur
Durchführung
einer bestimmten Aufgabe notwendig sind. Eine derartige Funktion kann
beispielsweise das Antiblockiersystem (ABS) darstellen, bei welchem
eine Mehrzahl an sensorischen Daten erfasst werden müssen und
im Fall eines Blockierens der Räder
des Kraftfahrzeuges entsprechende Aktoren zum Lösen und erneuten Anziehen der
Bremse betätigt
werden müssen.
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Das „Funktionszustandssteuermittel" stellt das Bindeglied
zwischen dem Funktionsmittel und dem Datenbussystem dar. Die Aufgabe
des Funktionszustandssteuermittels ist insbesondere, auf der Busleitung
anliegende Zustandsnachrichten zu empfangen und auszuwerten, um
anhand der darin enthaltenen Informationen einen von mehreren Funktionszuständen des
Funktionsmittels auszuwählen und
das Funktionsmittel in denselbigen zu versetzen.
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Das
Funktionsmittel kann beispielsweise drei verschiedene Funktionszustände aufweisen.
In einem Zustand „nicht
aktivierbar" kann
das Funktionsmittel nicht aktiviert werden. Der dem Funktionsmittel zuordenbare
Stromverbrauch entspricht dabei einem Anteil am Ruhestrom des Busteilnehmers.
In einem weiteren Funktionszustand „aktivierbar" kann das Funktionsmittel
mit geringer Verzögerung
gestartet werden. Dies bedeutet, der Busteilnehmer, auf welchem
das Funktionsmittel residiert, ist aktiv. Das Funktionsmittel trägt zum Stromverbrauch
anteilig durch Kommunikation mit anderen Busteilnehmern und einem
Prozessor Strom bei. In einem dritten Funktionszustand „aktiv" ist das Funktionsmittel
mit seinen sämtlichen
Komponenten aktiv und verbraucht den vollen Strom entsprechend der
abgeforderten Leistung einschließlich des notwendigen Stromverbrauchs
für Kommunikation
und Prozessorleistung.
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Die
Festlegung, in welchen der beispielhaft genannten Funktionszustände das
Funktionsmittel durch das Funktionszustandssteuermittel versetzt wird,
wird anhand des Fahrzeugzustands oder des Energiezustands eines
Energiespeichers des Kraftfahrzeugs oder beiden Parametern gemeinsam
ermittelt. Hierdurch ist eine äußerst präzise, situationsabhängige Steuerung
der Funktionsmittel möglich, wodurch
ein energieoptimierter Betrieb des Datenbussystems ermöglicht ist.
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Als
Fahrzeugzustände
können
sämtliche zwischen
einem nicht in Betrieb befindlichen Kraftfahrzeug und einem im Betrieb,
d.h. in Fahrt, befindlichen Kraftfahrzeug definiert werden. Die
Anzahl der Fahrzeugszustände
ist prinzipiell beliebig wählbar, wobei
es aufgrund der in dem Funktionszustandssteuermittel benötigten Rechenleistung
vorteilhaft ist, wenn die Gesamtanzahl der Fahrzeugzustände begrenzt
ist. In entsprechender Weise können
zwischen einem leeren und einem voll aufgeladenen Energiespeicher
beliebige Energiezustände
definiert werden. Die Anzahl der für die Bestimmung des Funktionszustands
notwendigen oder sinnvollen Energiezustände ergibt sich aus der geforderten
Genauigkeit und dem konstruktiven Aufbau des Funktionszustandssteuermittels.
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Ist
in einem Busteilnehmer lediglich eine einzige Funktion integriert,
so ist die Steuerung einer Funktion gleichbedeutend mit der Steuerung
eines Busteilnehmers. Häufig
weisen Busteilnehmer jedoch eine Mehrzahl an Funktionen auf, welche
hinsichtlich ihrer Aktivität
unterschiedliches Verhalten aufweisen.
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In
einer Ausgestaltung ist jedem Funktionszustand des Funktionsmittels
ein Energiezustand des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs und/oder einer
von mehreren definierten Fahrzeugzuständen des Kraftfahrzeugs zugeordnet.
Das Funktionszustandssteuermittel wird anhand dieser Zuordnung in die
Lage versetzt, aus den in der Zustandsnachricht enthaltenen Informationen,
welche entweder eine Information über den Fahrzeugzustand oder
eine Information über
den Energiezustand des Energiespeichers oder Informationen über beide
Parameter enthält,
einen entsprechenden Funktionszustand auszuwählen und das Funktionsmittel
in diesen entsprechenden Funktionszustand zu versetzen.
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In
einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
ist jedem Funktionsmittel eine Zustandsmatrix aus Funktionszustand
und/oder Energiezustand des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs
und/oder einer von mehreren definierten Fahrzeugzuständen des Kraftfahrzeugs
angeordnet. Weist ein Busteilnehmer eine Mehrzahl an Funktionsmitteln
auf, so ist für
jedes Funktionsmittel eine separate Zustandsmatrix vorgesehen, die
individuell auf die entsprechende Aufgabe ausgelegt ist. Denkbar
ist jedoch auch, einem Funktionsmittel eine Mehrzahl an Zustandsmatrizen
zuzuordnen. Hierdurch ist eine noch feinere Berücksichtigung unterschiedlicher
Situationen möglich.
Beispielsweise könnte
eine Zustandsmatrix für den
Transport des Kraftfahrzeugs vom Hersteller zum Händler vorgesehen
sein, bei welchem das Kraftfahrzeug nur kurze Strecken bei geringen
Geschwindigkeiten bewegt wird. So könnten beispielsweise manche
sicherheitsrelevanten Funktionen, die Betätigung von Fenstern oder einer
Kommunikationseinrichtung unterbunden werden, wodurch der Energiespeicher
des Kraftfahrzeuges nur einer geringen Belastung ausgesetzt wäre. Eine
zweite Zustandsmatrix könnte
für den
regulären
Betrieb des Nutzers des Kraftfahrzeuges vorgesehen sein, gemäß welcher
ein energieoptimierter Betrieb der Busteilnehmer vorgenommen wird,
ohne jedoch für
den Fahrer als sichtbare Einschränkungen
wahrgenommen werden zu können.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist das Funktionszustandssteuermittel
dazu eingerichtet, das Funktionsmittel unter Berücksichtigung der Zustandsmatrix
in einen Funktionszustand zu versetzen, der energieoptimiert ist.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest einer der Busteilnehmer
wenigstens eines der Funktionsmittel umfasst.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist ein Zustandserfassungsmittel vorgesehen,
das zur Ermittlung des Fahrzeugzustands und/oder des Energiezustands
des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs dient. Die Aufgabe des Zustandserfassungsmittels besteht
darin, die zur Ermittlung des Funktionszustands notwendigen Informationen
bereitzustellen. Das Zustandserfassungsmittel kann diese dabei selbst
ermitteln, z.B. berechnen oder mittels Sensorabfragen ermitteln,
oder es kann die Informationen aus anderen Quellen beziehen.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass einer der Busteilnehmer des
Datenbussystems als Hauptbusteilnehmer definiert ist, der das Zustandserfassungsmittel
umfasst und zur Abgabe der Zustandsnachricht an die Busleitung ausgebildet
ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung stellt der Hauptbusteilnehmer
einen Gateway-Rechner dar, der mit zumindest einer weiteren Busleitung eines
weiteren Datenbussystems koppelbar ist und dazu ausgebildet ist,
die Zustandsnachricht an sämtliche
mit ihm gekoppelte Busleitungen abzugeben. In einem Kraftfahrzeug,
das eine Mehrzahl an Datenbussystemen aufweist, übernimmt der Hauptbusteilnehmer
für mehrere
oder alle Datenbussysteme die Bereitstellung des Fahrzeugzustands
und/oder des Energiezustands des Energiespeichers, damit jeweilige
Funktionszustandssteuermittel der verschiedenen Datenbussysteme
die dem jeweiligen Datenbussystem zugehörigen Funktionsmittel entsprechend ansteuern
können.
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Nachdem
der Hauptbusteilnehmer die Basisinformation für das Betreiben sämtlicher
Funktionsmittel des Datenbussystems bereitstellt, ist es notwendig,
dass der Hauptbusteilnehmer zumindest immer dann aktiv ist, wenn
die Funktionalität
eines der Funktionsmittel benötigt
wird oder bereits aktiv ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass
der Hauptteilnehmer niemals vor einem der anderen Busteilnehmer
in einen Ruhezustand versetzt werden kann.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
sind die gleichen Vorteile verbunden, wie sie vorstehend in Verbindung
mit dem Datenbussystem erläutert wurden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Betreiben eines Datenbussystems für Kraftfahrzeuge, wobei das
Datenbussystem eine Mehrzahl von elektronischen Busteilnehmern umfasst,
die über eine
Busleitung miteinander verbunden sind, so dass über die Busleitungen Nachrichten
austauschbar sind, wird eine Information über den Fahrzeugzustand des
Kraftfahrzeugs und/oder den Energiezustand eines Energiespeichers
des Kraftfahrzeugs enthaltende Zustandsnachricht von einem Funktionszustandssteuermittel
empfangen, um in Abhängigkeit dieses oder
dieser Parameter ein, optional in einem Busteilnehmer angeordnetes,
Funktionsmittel in einen von mehreren Funktionszuständen zu
versetzen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
erfolgt die Auswahl des Funktionszustands des Funktionsmittels anhand
einer Zustandsmatrix, in der jedem der mehreren Funktionszustände ein
Energiezustand des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs und/oder
einer von mehreren definierten Fahrzeugzuständen des Kraftfahrzeugs angeordnet
ist. Bevorzugt erfolgt die Auswahl des Funktionszustands des Funktionsmittels
nach energieoptimierten Kriterien.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Fahrzeugzustand
des Kraftfahrzeugs und/oder der Energiezustand des Energiespeichers des
Kraftfahrzeugs ermittelt.
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Eine
weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, die
Zustandsnachricht durch einen als Hauptbusteilnehmer definierten Busteilnehmer
nach Ermittlung des Fahrzeugzustands und/oder des Energiezustands
zu erzeugen und auf eine oder mehrere mit dem Hauptbusteilnehmer
verbundene Busleitung oder Busleitungen zu legen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 den
Aufbau eines erfindungsgemäßen Datenbussystems,
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2A,
B den schematischen Aufbau eines zumindest ein Funktionsmittel umfassenden
Busteilnehmers sowie den Aufbau eines Hauptbusteilnehmers des Datenbussystems,
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3 eine
Zustandsmatrix, in der die Zusammenhänge zwischen Funktionszustand,
Energiezustand und Fahrzeugzustand hervorgehen, und
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4 eine
in einem dreidimensionalen Koordinatensystem dargestellte Zustandsmatrix.
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In 1 sind
in dem erfindungsgemäßen Datenbussystem 1 Busteilnehmer 2, 3, 4, 5, 6 an
einer Busleitung 7 angeschlossen. Der Datenbus kann beispielsweise
als CAN-Bus (Controller Area Network) oder als so genannter FlexRay-Bus
ausgebildet sein, bei dem sämtliche
Busteilnehmer gleichberechtigt sind (so genanntes Multi-Master-Prinzip). Prinzipiell
kann das Datenbussystem beliebiger Natur sein. Insbesondere könnte es
auch durch einen MOST-Bus (Media oriented systems transport) oder einen
LIN-Bus (Local Interconnect
Network) gebildet sein, die bereits in Fahrzeugen eingesetzt werden. Neben
einem jeweiligen Anschluss an die Busleitung 7 können die
Busteilnehmer 2, 3, 4, 5, 6 zusätzlich weitere
Anschlüsse
aufweisen, z.B. zum Anschließen
an jeweilige Sensoren, Aktoren oder zum Anschluss an eine Stromversorgung.
Lediglich beispielhaft ist der Busteilnehmer 4 mit einem
Sensor 14 und einem Aktor 15 verbunden. Die Anzahl
der Sensoren 14 und Aktoren 15 kann prinzipiell
beliebig sein und richtet sich nach der von dem Busteilnehmer übernommenen
Aufgabe oder Aufgaben.
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Die
Busteilnehmer 2, 3, 4, 5, 6 können einen ersten,
stromsparenden Zustand sowie einen zweiten, stromverbrauchenden
Zustand annehmen. Zum Wecken der Busteilnehmer aus dem ersten, stromsparenden
Zustand wird durch einen der Busteilnehmer, z.B. durch den Busteilnehmer 3,
ein Wecksignal an die Busleitung 7 angelegt, welches von
den übrigen
Busteilnehmern 2, 4, 5, 6 empfangen
wird. In einer anderen, nicht dargestellten Variante, könnten Wecksignale
auch über
eine andere Leitung, z.B. eine spezielle Weckleitung, übertragen werden.
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Jedem
der Busteilnehmer 2, 3, 4, 5, 6 sind eine
oder mehrere Funktionen zugeordnet, die diese im zweiten, stromverbrauchenden
Zustand ausführen
können.
Die Funktionen können überwachender oder
steuernder oder sonstiger Art sein. Zur Durchführung einer bestimmungsgemäßen Funktion
verfügt
jeder der Busteilnehmer 2, 3, 4, 5, 6 über jeweils zumindest
ein Funktionsmittel 8 (2A), welches beispielsweise
mit einem oder mehreren Sensoren 14 und/oder einem oder
mehreren Aktoren 15 verbunden ist. Es können auch solche Funktionsmittel vorgesehen
sein, welche keine datenerfassenden oder aktor-steuernden Aufgaben übernehmen,
sondern lediglich Rechenaufgaben durchführen und das Ergebnis ihrer
Berechnungen auf die Busleitung 7 zurückgeben. Jedes der Funktionsmittel
ist in einen von mehreren Funktionszuständen versetzbar. Als Funktionszustände können beispielsweise „nicht
aktivierbar", „aktivierbar" und „aktiv" definiert sein.
Daneben können
weitere, beliebig definierte Funktionszustände existieren.
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Weist
das Funktionsmittel den Funktionszustand „nicht aktivierbar" auf, so kann die
durch das Funktionsmittel auszuführende
Funktion nicht aktiviert werden. Ein derartiger Funktionszustand
bedeutet nicht, dass der Busteilnehmer, in dem das Funktionsmittel
residiert, inaktiv ist. Lediglich die durch das Funktionsmittel
auszuführende
Funktion ist nicht aktivierbar. In diesem Funktionszustand weist
das Funktionsmittel den geringsten Stromverbrauch auf. Der dem Funktionsmittel
zuordenbare Stromverbrauch entspricht lediglich einem Anteil am
Ruhestrom des Busteilnehmers.
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Weist
das Funktionsmittel den Funktionszustand „aktivierbar" auf, so ist der
Busteilnehmer, in welchem das Funktionsmittel residiert, aktiv.
Das Funktionsmittel selbst ist nach wie vor inaktiv. Die durch das
Funktionsmittel bereitgestellte Funktion kann ohne Vorbereitung
mit geringer Verzögerung gestartet
werden. Das Funktionsmittel trägt
dabei zum Stromverbrauch des Busteilnehmers anteilig durch Kommunikations-
und Prozessoraktivitäten bei.
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Weist
das Funktionsmittel den Funktionszustand „aktiv" auf, so ist das Funktionsmittel aktiv
und verbraucht ihren vollen Strom entsprechend der abgeforderten
Leistung einschließlich
dem anteiligen Kommunikations- und Prozessorstrom.
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Das
Betreiben eines Busteilnehmers des erfindungsgemäßen Datensystems erfolgt nun
dergestalt, dass bei einem aktiven Busteilnehmer nicht notwendigerweise
sämtliche
Funktionsmittel aktiviert werden. Zu diesem Zweck ist in den Busteilnehmern 2, 3, 4, 5, 6 jeweils
ein Funktionszustandssteuermittel 9 vorgesehen, das den
Funktionszustand des Funktionsmittels, z.B. wie oben beschrieben,
anhand von einer an der Busleitung anliegenden Zustandsnachricht
festlegt. Die Auswahl des Funktionszustands erfolgt dabei bevorzugt
anhand eines Fahrzeugzustands des Kraftfahrzeugs und des Energiezustands eines
Energiespeichers des Kraftfahrzeugs. Wahlweise könnte auch lediglich einer der
beiden genannten Parameter zur Bestimmung des Funktionszustandes
herangezogen werden.
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Als
Fahrzeugzustände
können
beispielsweise definiert werden: „Ruhe", „Standby", „Basisbetrieb", „Fahrbereitschaft" und „Fahrt". Im Fahrzeugzustand „Ruhe" ist das Kraftfahrzeug
inaktiv, d.h. stehend, es gibt keine Busaktivität. Es können lediglich einzelne wenige
Funktionen, wie z.B. die Diebstahlsicherung, aktiv sein. Im Fahrzeugzustand „Standby" befindet sich keine
Person im Kraftfahrzeug. Mit einer Anforderung durch den Fahrzeugführer einer
Funktion wird nicht gerechnet. Das Kraftfahrzeug schläft nicht,
es gibt Busaktivität,
z.B. Nachlauffunktionen. Im Fahrzeugstand „Basisbetrieb" steht das Kraftfahrzeug.
Eine Person befindet sich im Fahrzeug, wobei die Zündung jedoch
noch aus ist. Es wird jedoch mit der Aktivierung von Funktionen,
z.B. durch den Fahrer ausgelöst,
gerechnet, die typischerweise im Stand verwendet werden. Dies kann
beispielsweise das Einschalten des Radios, des Fernsehers oder eines
Mobilfunkgerätes
sein. Im Fahrzeugzustand „Fahrbereitschaft" steht das Fahrzeug
(noch). Eine Person befindet sich im Fahrzeug, und die Zündung wurde
aktiviert. Es wird damit gerechnet, dass das Fahrzeug in kurzer
Zeit, nach Anlassen des Motors, losfahren soll. Im Fahrzeugzustand „Fahrt" läuft der Motor.
Neben den hier exemplarisch aufgeführten Fahrzeugzuständen können weitere
Fahrzeugzustände
definiert sein. Die Definition der angegebenen Fahrzeugzustände ist
prinzipiell willkürlich.
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Als
Energiezustände
können
exemplarisch folgende definiert werden: „Kein Mangel", „geringer Mangel", „mittlerer
Mangel" und „starker
Mangel". Damit wurden
verschiedene Ladezustände
des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Bei Bedarf kann
die Aufteilung wesentlich feiner gewählt werden. Die Definition
der Energiezustände
ist ebenfalls willkürlich.
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Der
Fahrzeugzustand und der Energiezustand werden durch einen als Hauptbusteilnehmer definierten
Busteilnehmer ermittelt und in einer Zustandsnachricht 11 auf
die Busleitung 7 gelegt. Die Funktion des Hauptbusteilnehmers 13 (2B)
kann prinzipiell durch jeden beliebigen der Busteilnehmer 2, 3, 4, 5, 6 übernommen
werden. Denkbar ist jedoch auch, einen zusätzlichen Busteilnehmer in das
Datenbussystem zu integrieren, welcher lediglich die Funktionalität des Hauptbusteilnehmers übernimmt.
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Dieser
Hauptbusteilnehmer 13 weist ein Zustandserfassungsmittel 12 auf,
das zur Ermittlung des Fahrzeugzustands und des Energiezustands
des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Die Erfassung
dieser Informationen kann durch das Zustandserfassungsmittel 12 selbst
erfolgen. Das Zustandserfassungsmittel kann die Informationen jedoch
auch von anderen Quellen, z.B. von anderen Busteilnehmern, abrufen.
Die Parameter werden mit oder ohne weitere Bearbeitung in einer
Zustandsnachricht 10 an die Busleitung 7 gelegt,
welche von sämtlichen
mit der Busleitung 7 verbundenen Busteilnehmern 2, 3, 4, 5, 6 empfangen
werden. Bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels wurde dabei
davon ausgegangen, dass sämtliche
an der Busleitung angeschlossene Busteilnehmer durch ein Wecksignal
in einen aktiven Zustand versetzt wurden. Die an der Busleitung 7 anliegende
Zustandsnachricht wird durch jeweilige Funktionszustandssteuermittel 9 der
Busteilnehmer empfangen und ausgewertet. Die Auswertung umfasst
dabei das Zuordnen des Fahrzeugzustands und des Energiezustands
zu einer Matrix, um den entsprechend zugeordneten Funktionszustand
zu ermitteln. Zwei verschiedene Darstellungsmöglichkeiten sind in den 3 und 4 dargestellt.
Nachdem dieser durch das Funktionszustandssteuermittel ermittelt
wurde, wird das Funktionsmittel 8 in den entsprechenden Funktionszustand
versetzt. Das Vorsehen einer Zustandsmatrix ermöglicht dabei die Berücksichtigung des
energetischen Zustandes des Energiespeichers und somit eine situationsangepasste
Aktivierung oder ausbleibende Aktivierung des Funktionsmittels. Im
Ergebnis lässt
sich hierdurch ein energieoptimierter Betrieb des Datenbussystems
erreichen.
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Jedem
Funktionsmittel 8 kann dabei eine oder mehrere Zustandsmatrizen
zugeordnet sein. Hierdurch lassen sich neben den Parametern des Fahrzeugzustands
und des Energiezustands weitere Parameter berücksichtigen. Für jeden
weiteren Parameter wird dabei eine zusätzliche Zustandsmatrix bereitgestellt.
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Die
Zustandsmatrizen können
in dem jeweiligen Funktionszustandssteuermittel gespeichert sein.
Denkbar ist jedoch auch, das Datenbussystem mit einem zentralen
Speicher hierfür
auszustatten.
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Der
besondere Vorteil des vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Datenbussystems
besteht darin, dass der Funktionszustand jedes Funktionsmittels
in Abhängigkeit
von Energiezustand und Fahrzeugzustand des Kraftfahrzeugs systematisch
und eindeutig gesteuert werden kann. Hierdurch ist eine wesentlich feinere
Steuerung gegenüber
dem bloßen
Aktivieren der Busteilnehmer eines Datenbussystems möglich.
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- 1
- Datenbussystem
- 2
- Busteilnehmer
- 3
- Busteilnehmer
- 4
- Busteilnehmer
- 5
- Busteilnehmer
- 6
- Busteilnehmer
- 7
- Busleitung
- 8
- Funktionsmittel
- 9
- Funktionszustandssteuermittel
- 10
- Nachricht
- 11
- Zustandsnachricht
- 12
- Zustandserfassungsmittel
- 13
- Hauptbusteilnehmer
- 14
- Sensor
- 15
- Aktor