DE102006023137A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Busses (1) in einem Fahrzeug, wobei Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und einem Gateway (2) über eine CAN-Schnittstelle (8) und eine Ethernet-Schnittstelle (9) ausgetauscht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber einer Datenverbindung anhand einer MOST-Schnittstelle den Vorteil auf, dass es kostengünstiger realisiert werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses in einem Fahrzeug, wobei Daten zwischen dem MOST-Bus und einem Gateway ausgetauscht werden.
  • In Fahrzeugen werden unterschiedliche elektronische Audio- und Video-Geräte (A/V-Geräte), wie z. B. Radio, CD-Spieler oder Navigationssysteme, eingesetzt. Oftmals sind diese Geräte zum Austausch von Daten durch ein ringförmiges, optisches Netzwerk miteinander verbunden, wobei das optische Netzwerk häufig durch ein Netzwerk nach der MOST-(Media Oriented Systems Transport)Spezifikation realisiert ist. Innerhalb eines MOST-Buses können Daten mit einer Übertragungsrate von bis zu 24 MBit/s ausgetauscht werden. Ein solches Bussystem ist aus der DE 103 60 017 A1 bekannt.
  • Neben dem MOST-Bus sind noch weitere Bussysteme, wie z. B. CAN-Bus oder LIN-Bus, in Fahrzeugen vorhanden. Insbesondere der CAN-Bus ist sehr weit verbreitet. Über den CAN-Bus kann eine Datenverbindung zwischen Geräten erfolgen, bei denen die Übertragungsrate im Vergleich zum MOST-Bus reduziert ist. So wird z. B. üblicherweise der Datenaustausch zwischen einem Motorsteuergerät und einem Getriebesteuergerät über einen CAN-Bus durchgeführt. Die mit einem CAN-Bus erreichbaren Übertragungsraten liegen in einem Bereich zwischen 100 kBit/s und 500 kBit/s.
  • Damit Daten zwischen Geräten unterschiedlicher Bussysteme ausgetauscht werden können, sind die unterschiedlichen Bussysteme über ein so genanntes Gateway miteinander verbunden. Hierbei existiert zwischen jedem Bussystem und dem Gateway eine Datenverbindung. Eine derartige Verbindung zwischen unterschiedlichen Bussystemen ist aus der EP 0 941 894 A2 bekannt.
  • Üblicherweise erfolgt die Datenverbindung zwischen einem MOST-Bus und einem Gateway über einen MOST-Knoten, d. h. innerhalb des Gateways existiert eine MOST-Schnittstelle. Da eine MOST-Schnittstelle kostspielig ist, werden durch diese Ausführung hohe Kosten verursacht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges Verfahren und eine kostengünstige Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses in einem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Daten zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway über eine Ethernet-Schnittstelle ausgetauscht werden. Ethernet-Bussysteme sind insbesondere aus dem Bereich der Rechnertechnologie bekannt. Bei diesem bewährten und genormten Bussystem werden Daten üblicherweise nach dem TCP/IP-Protokoll ausgetauscht. Mit Ethernet-Schnittstellen können mit Übertragungsraten von 10 MBit/s bis zu 10 GBit/s im Vergleich zu CAN-Schnittstellen wesentlich höhere Übertragungsraten erzielt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber einem Datenaustausch anhand einer MOST-Schnittstelle den Vorteil auf, dass es kostengünstiger realisiert werden kann.
  • Des Weiteren beinhaltet die Erfindung ein Verfahren bei dem Daten zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway über eine CAN-Schnittstelle und eine Ethernet-Schnittstelle ausgetauscht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber einem Datenaustausch anhand einer MOST-Schnittstelle den Vorteil auf, dass es kostengünstiger realisiert werden kann, da die Summe der Kosten einer CAN-Schnittstelle und einer Ethernet-Schnittstelle unterhalb der Kosten einer MOST-Schnittstelle liegt. Des Weiteren kann die Übertragungsrate, mit welcher der Datenaustausch erfolgt, verändert werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Gateway als zentrales Gateway realisiert ist. Eine Fahrzeugarchitektur mit einem zentralen Gateway kann kostengünstig hergestellt werden, da Informationen zwischen Geräten, die unterschiedlichen Bussystemen angehören, über nur ein zentrales Gateway ausgetauscht werden. Des Weiteren werden über das zentrale Gateway Daten zwischen außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Geräten mit innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Geräten ausgetauscht. Hierdurch wird die Übertragung von Daten zwischen innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Geräten ermöglicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung werden Daten zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway entweder über die CAN-Schnittstelle oder die Ethernet-Schnittstelle ausgetauscht, wobei eine Umschaltung zwischen den beiden Schnittstellen in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Fahrzeugs erfolgt. Durch die Umschaltung der Schnittstellen in Abhängigkeit der Betriebszustände des Fahrzeugs wird die Übertragungsrate an die Betriebszustände des Fahrzeugs angepasst. Hierdurch können z. B. EMV-Probleme, welche durch den Betrieb der Ethernet-Schnittstelle entstehen können, vermieden werden. Unter einer Umschaltung zwischen den beiden Schnittstellen ist auch zu verstehen, dass eine vorher deaktivierte Schnittstelle bei Bedarf zugeschaltet wird. So können z. B. Daten über die CAN-Schnittstelle ausgetauscht werden. Falls die Übertragungsrate über die CAN-Schnittstelle nicht mehr ausreicht, kann die bislang deaktivierte Ethernet-Schnittstelle zur Erhöhung der Übertragungsrate zugeschaltet werden.
  • Besonders vorteilhaft werden in einem normalen Betriebszustand des Fahrzeugs Daten zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway über die CAN-Schnittstelle ausgetauscht. Mögliche EMV-Probleme durch den Betrieb der Ethernet-Schnittstelle werden somit vermieden. Für den normalen Betriebszustand ist die mit der CAN-Schnittstelle erreichbare, im Vergleich zur Ethernet-Schnittstelle geringere, Übertragungsrate ausreichend. Als normaler Betriebszustand sind alle Zustände des Fahrzeugs anzusehen, bei denen ein Fahrer das Fahrzeug bestimmungsgemäß bedient, wie z. B. Fahrten auf der Autobahn, in der Stadt, Einparken des Fahrzeugs.
  • Vorteilhafterweise werden des Weiteren in einem Produktions- oder Service-Betriebszustand des Fahrzeugs Daten zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway über die Ethernet-Schnittstelle ausgetauscht. Unter dem Begriff Produktions-Betriebszustand des Fahrzeugs sind alle Betriebszustände, die während der Produktion des Fahrzeugs auftreten, zusammengefasst. Unter dem Begriff Service-Betriebszustand sind alle Betriebszustände zusammengefasst, die während eines Services des Fahrzeugs auftreten. Der Service kann z. B. in einer Werkstatt durchgeführt werden und ein Programmupdate eines in dem Fahrzeug enthaltenen Gerätes umfassen. In dem Produktions- oder Service-Betriebszustand sind, im Vergleich zum Normal-Betriebszustand, höhere Übertragungsraten erforderlich, so dass die Daten über die Ethernet-Schnittstelle ausgetauscht werden müssen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ethernet-Schnittstelle als Fast-Ethernet-Schnittstelle, Gigabit-Ethernet-Schnittstelle oder 10-Gigabit-Ethernet-Schnittstelle ausgebildet. Durch die Ausgestaltung als Fast-Ethernet-Schnittstelle werden Übertragungsraten bis 100 MBit/s, als Gigabit-Ethernet-Schnittstelle bis 1 GBit/s, als 10-Gigabit-Ethernet-Schnittstellen bis 10 GBit/s ermöglicht.
  • Weiterhin beinhaltet die Erfindung eine Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses in einem Fahrzeug, die eine Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus und einem Gateway umfasst, mit Mitteln, welche die Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway durch eine Ethernet-Schnittstelle realisieren.
  • Des Weiteren beinhaltet die Erfindung eine Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses in einem Fahrzeug, die eine Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus und einem Gateway umfasst, mit Mitteln, welche die Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus und dem Gateway durch eine CAN-Schnittstelle und eine Ethernet-Schnittstelle realisieren.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Mehrere davon sind schematisch in den Zeichnungen anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen einem MOST-Bus und einem Gateway, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist und
  • 2 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen einem MOST-Bus und einem Gateway entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • In 1 ist eine bekannte Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen einem MOST-Bus (MOST-Ring) 1 und einem Gateway 2 dargestellt. Der MOST-Bus 1 besteht aus mehreren Geräten 3, 4, 5, 6, die über ein ringförmiges optisches Netzwerk Daten miteinander austauschen können. Als Beispiele für über den MOST-Bus 1 verbundene Geräte können CD-Spieler, Radio oder Navigationssysteme genannt werden. Eine Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2 ist durch eine MOST-Schnittstelle (MOST-Knoten) 7 realisiert. Über diese MOST-Schnittstelle 7 erfolgt der Datenaustausch zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2 entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren. Bei dieser Vorrichtung erfolgt der Datenaustausch zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2 über eine CAN-Schnittstelle 8 und eine Ethernet-Schnittstelle 9. Die MOST-Schnittstelle 7 entfällt. Hierdurch ergeben sich die schon genannten Vorteile. Damit Daten zwischen dem Most-Bus 1 und dem Gateway 2 ausgetauscht werden können, muss zumindest ein Gerät 3 des MOST-Buses eine entsprechende CAN-Schnittstelle 10 und eine entsprechende Ethernet-Schnittstelle 11 aufweisen; in diesem Fall das Gerät 3.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden Daten zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2 entweder über die CAN-Schnittstelle 8 oder die Ethernet-Schnittstelle 9 ausgetauscht, wobei eine Umschaltung zwischen den beiden Schnittstellen in Abhängigkeit von Betriebszuständen eines die oben genannten Komponenten umfassenden Fahrzeugs erfolgt. Durch die Umschaltung der Schnittstellen in Abhängigkeit der Betriebszustände des Fahrzeugs wird die Übertragungsrate an die Betriebszustände des Fahrzeugs angepasst. Hierdurch können z. B. EMV-Probleme, welche durch den Betrieb der Ethernet-Schnittstelle 9 entstehen können, vermieden werden.
  • Besonders vorteilhaft werden in einem normalen Betriebszustand des Fahrzeugs Daten zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2 über die CAN-Schnittstelle 8 ausgetauscht. Mögliche EMV-Probleme durch den Betrieb der Ethernet-Schnittstelle 9 werden somit vermieden. Für den normalen Betriebszustand ist die mit der CAN-Schnittstelle 8 erreichbare, im Vergleich zur Ethernet-Schnittstelle 9 geringere, Übertragungsrate ausreichend. Als normaler Betriebszustand sind alle Zustände des Fahrzeugs anzusehen, bei denen ein Fahrer das Fahrzeug bestimmungsgemäß bedient, wie z. B. Fahrten auf der Autobahn, in der Stadt, Einparken des Fahrzeugs.
  • Falls bei dem Betrieb der Ethernet-Schnittstelle 9 keine EMV-Probleme auftreten, kann die CAN-Schnittstelle 8 in einer anderen Ausführung der Erfindung entfallen. Somit werden in sämtlichen Betriebszuständen des Fahrzeugs die Daten zwischen dem MOST-Bus 1 und dem Gateway 2 über die Ethernet-Schnittstelle 9 ausgetauscht. Diese Ausführung kann besonders kostengünstig hergestellt werden.
  • Alle in den vorstehenden Beispielen gezeigten Ethernet-Schnittstellen können auch als Fast-Ethernet-Schnittstellen, Gigabit-Ethernet-Schnittstellen oder 10-Gigabit-Ethernet-Schnittstellen ausgeführt werden.
    • 1
    MOST-Bus
    2
    Gateway
    3–6
    Geräte des MOST-Buses
    7
    MOST-Schnittstelle
    8
    CAN-Schnittstelle, Gateway
    9
    Ethernet-Schnittstelle, Gateway
    10
    CAN-Schnittstelle, Gerät 3
    11
    Ethernet-Schnittstelle, Gerät 3

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betrieb eines MOST-Buses (1) in einem Fahrzeug, wobei Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und einem Gateway (2) ausgetauscht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) über eine Ethernet-Schnittstelle (9) ausgetauscht werden.
  2. Verfahren zum Betrieb eines MOST-Buses (1) in einem Fahrzeug, wobei Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und einem Gateway (2) ausgetauscht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) über eine CAN-Schnittstelle (8) und eine Ethernet-Schnittstelle (9) ausgetauscht werden.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway (2) als zentrales Gateway realisiert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) entweder über die CAN-Schnittstelle (8) oder die Ethernet-Schnittstelle (9) ausgetauscht werden und eine Umschaltung zwischen den beiden Schnittstellen in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Fahrzeugs erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem normalen Betriebszustand des Fahrzeugs Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) über die CAN-Schnittstelle (8) ausgetauscht werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Produktions- oder Service-Betriebszustand des Fahrzeugs Daten zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) über die Ethernet-Schnittstelle (9) ausgetauscht werden.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ethernet-Schnittstelle (9) als Fast-Ethernet-Schnittstelle oder als Gigabit-Ethernet-Schnittstelle oder als 10-Gigabit-Ethernet-Schnittstelle ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses (1) in einem Fahrzeug, die eine Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus (1) und einem Gateway (2) umfasst, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) durch eine Ethernet-Schnittstelle (9) realisieren.
  9. Vorrichtung zum Betrieb eines MOST-Buses (1) in einem Fahrzeug, die eine Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus (1) und einem Gateway (2) umfasst, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Datenverbindung zwischen dem MOST-Bus (1) und dem Gateway (2) durch eine CAN-Schnittstelle (8) und eine Ethernet-Schnittstelle (9) realisieren.
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