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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse von Daten in in Kraftfahrzeugen
eingesetzten Netzwerken, wobei die Daten aus einer einen sendenden
Netzteilnehmer oder einen Inhalt repräsentierenden ID und
einem der ID zugeordneten Datenwert bestehen und innerhalb eines
ausgewählten Zeitbereiches zu verschiedenen Zeitpunkten
mehrfach Daten zu ein und derselben ID auftreten, wobei zu einem
Zeitpunkt nur Daten zu einer ID über das Netzwerk übertragen
werden können, wobei die Daten über eine Schnittstelle
aus einem Netzwerk ausgelesen und gespeichert werden und die Daten
in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zur grafischen Darstellung
gewandelt und zur Anzeige gebracht werden.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Analyse von Daten in
in Kraftfahrzeugen eingesetzten Netzwerken, wobei das Netzwerk aus
einem Datenbus und aktiven- und/oder passiven Systemkomponenten
besteht.
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Beispielsweise
in Kraftfahrzeugen werden Netzwerke eingesetzt um eine Vielzahl
von Systemkomponenten wie Messfühler, Stellglieder und
Antriebe über einen Datenbus mit einem Steuergerät
zu verbinden. Derartige Netzwerke können, bedingt durch
verschiedene Ausstattungs- und Komfortvarianten, auch mehr als einen
Datenbus und mehr als ein Steuergerät aufweisen.
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Der
somit zunehmende Informationsgehalt dieser vernetzten Systeme in
einem Kraftfahrzeug führt zu Problemen bei der Auswertung
des Datenverkehrs und der Suche nach Fehlern.
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Eine
Analyse des Datenverkehrs in einem Netzwerk eines Kraftfahrzeuges
ist beispielsweise bei der Prüfung von neu montierten Fahrzeugen
sowohl nach der Fertigstellung als auch während der Montage
an einzelnen Montagestationen notwendig. Durch die Vielfalt an Ausstattungsvarianten
können während der Entwicklung nicht alle möglichen
Kombinationen von Steuergeräten und anderen Systemkomponenten
sowie deren Botschaften überprüft werden. Der
Begriff Botschaften soll hier für die nach dem CAN-Protokoll
standardisierten CAN-Datenrahmen (Daten-Frame, Remote-Frame, Error-Frame und
Overload-Frame) verwendet werden. So kann es erst bei bestimmten
Konstellationen zu nicht erwarteten Fehlern kommen, deren Auffindung
sehr zeit- und kostenintensiv ist.
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Die Übertragung
von Daten über einen Datenbus hat, speziell in Kraftfahrzeugen,
gegenüber einer konventionellen Punkt-zu-Punkt Verbindung entscheidende
Vorteile. Somit können Informationen beispielsweise von
mehreren Systemkomponenten genutzt und Verbindungsleitungen eingespart
werden. Ein Beispiel für eine mögliche Realisierung
eines Netzwerkes in einem Kraftfahrzeug ist der asynchron arbeitende,
serielle CAN-Bus (Controller Area Network), welcher sich durch eine
hohe Störsicherheit, geringe Fertigungskosten und eine
Echtzeitfähigkeit auszeichnet.
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Die
in Kraftfahrzeugen immer weiter steigenden Sicherheits- und Komfortansprüche
sind nur durch eine extensive Vernetzung realisierbar. Die dabei übertragenen
Datenmengen haben mittlerweile einen Umfang erreicht, der eine einfache
Analyse nicht mehr zulässt.
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Verschiedene
Werkzeuge sind für die Analyse bzw. auch die aktive Manipulation
verfügbar. Gegenwärtig findet vor allem das System „CANalyzer" der
Firma Vector-Informatik aus Stuttgart Verwendung. Über
ein Gerät wird der Datenverkehr auf dem Datenbussystem
aufgenommen und über eine Standardschnittstelle (z. B.
USB, PCMCIA) dem Anzeigegerät (z. B. PC) zugeführt.
In der Anzeigesoftware kann der Datenverkehr als Textschrieb (Trace)
dargestellt werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, einzelne
Datenbereiche einer ausgewählten Botschaft grafisch als
Messschrieb darzustellen.
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Dabei
stellt die x-Achse die Zeit und die y-Achse den Wertebereich des
ausgewählten Datenbereichs dar. Mit dieser Möglichkeit
sind prinzipiell die zeitlichen Zusammenhänge zwischen
den Botschaften und einzelnen Datenwerten aus den Botschaften darstellbar.
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Eine ähnliche
Auswertung und Darstellung ist auch mit einer Anordnung der Firma
IXXAT Automation GmbH aus 88250 Weingarten möglich.
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Für
den Fall, dass viele Messgrößen analysiert oder
der Datenverkehr in seiner Gesamtheit dargestellt werden soll, bietet
dieser beschriebene Stand der Technik keine Möglichkeit.
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In
modernen Fahrzeugen werden auf jedem Datenbus über 100
Botschaften übertragen, die Anzahl der Nutzdaten in den
Botschaften liegt dann bei deutlich über 1000. Hier ist
mit der bisher angebotenen grafischen Darstellung in vertretbarer
Zeit keine allgemeine Information über den Datenaustausch
zu erzielen.
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Weiterhin
ist die beschriebene grafische Darstellung nur sinnvoll einsetzbar,
wenn die in den Botschaften übertragenen physikalischen
Repräsentanzen bekannt sind, d. h. der Nutzer den Inhalt
der Botschaften kennt. Dies ist jedoch üblicherweise nicht der
Fall, da die Fahrzeughersteller diese Informationen nur für
den internen Gebrauch weitergeben. In vielen Anwendungsfällen,
beispielsweise zur Beurteilung der Abfolge von Botschaften oder
der Suche nach dem Zeitpunkt des Eintretens von bestimmten Ereignissen,
ist diese Kenntnis jedoch auch nicht notwendig.
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Eine
Möglichkeit, die Datenbytes einer einzelnen Botschaft grafisch
darzustellen, bietet die Firma Michael Stock Flight Systems (82335
Berg/Farchach) an. Die Darstellung beschränkt sich jedoch auf
die Anzeige logischer Unterschiede (0, 1).
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Dieses
Verfahren ist daher auch nicht in der Lage, die Gesamtheit der übertragenen
Informationen darzustellen oder die aus der Grafikbearbeitung bekannten
Algorithmen zum Auffinden von Mustern zu nutzen.
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Aus
der
DE 100 29 642
B4 ist ein Verfahren bekannt, das zur Analyse von sporadisch
auftretenden Fehlern in Bussystemen, bevorzugt in Fahrzeugen, eingesetzt
wird.
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Dabei
erfolgt eine Visualisierung des aufgetretenen Fehlers. Der Fehler
selbst wird durch nicht näher beschriebene Algorithmen
detektiert. Die Visualisierung dient dabei lediglich der besseren
Veranschaulichung. Die Beziehungen zu anderen Botschaften werden
nicht weiter beachtet, ebenso erfolgt keine genaue Angabe des Sendeintervalls
der beobachteten Botschaft. Weiterhin ist der Beobachtungszeitraum
auf mindestens mehrere Tage angelegt. Solche Messungen stellen im
Umfeld der Busanalyse an Fahrzeugen eher die Ausnahme dar. Das Verfahren
ist damit nur einsetzbar, wenn die Informationen, die auf dem Datenbussystem übertragen
werden, bereits vollständig bekannt sind.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
zugehörige Anordnung zur Analyse von Daten in Netzwerken
zu schaffen, mit welchem große Datenmengen in einer grafisch
darstellbaren Form angezeigt werden und mit welchen der Aufwand
zur Analyse der Daten vermindert wird.
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Gemäß der
Erfindung wird die Aufgabe bei einem Verfahren zur Analyse von Daten
in in Kraftfahrzeugen eingesetzten Netzwerken der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass für eine ausgewählte
ID innerhalb des Zeitbereiches die Zeitpunkte des Auftretens dieser
ID ausgelesen werden und zu dieser ID die Zeitpunkte des Auftretens
durch je eine Marke, nach der Zeit sortiert, innerhalb eines linearen Zeitverlaufs,
dargestellt werden.
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Nach
dem Auslesen der Daten aus dem Netzwerk und dem Speichern der Daten,
wobei der Datenwert, die zugehörige ID (Identifika tionsnummer)
sowie der Zeitpunkt des Auftretens gespeichert werden, wird ein
zu betrachtender Zeitbereich ausgewählt. Dieser Abschnitt
wird durch eine Startzeit und eine Endzeit begrenzt. Außerdem
erfolgt noch die Auswahl einer zu betrachtenden ID. Das Verfahren liest
für diese ausgewählte ID innerhalb des gewählten
Zeitbereiches die Zeitpunkte des Auftretens von zu dieser ID zugehörigen
Daten aus. Diese werden in einem Diagramm beispielsweise derart
dargestellt, dass auf der x-Achse der Dezimalwert der ID und auf der
y-Achse die Zeit, beispielsweise beginnend mit der kleinsten Zeit
an der obersten Position, abgebildet wird. Die Marke, welche den
Zeitpunk des Auftretens der zur ID zugehörigen Daten abbildet,
kann als ein Symbol (Punkt, Kreis, Stern) dargestellt werden. Für
diese Darstellung ist der Datenwert der ID nicht relevant, muss
also auch nicht bekannt sein, da nur der Zeitpunkt des Auftretens
einer bestimmten ID angezeigt werden soll. Dabei ist es besonders
wichtig eine genügend große Anzahl von Zeitpunkten
innerhalb des betrachteten Zeitbereiches darzustellen um Regelmäßigkeiten
oder Unregelmäßigkeiten beim Auftreten der ID
zu erkennen.
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Das
periodische Auftreten von Daten einer ID kann in einer derartigen
grafischen Darstellung sehr gut wahrgenommen werden und bietet somit
die Möglichkeit der Analyse der Daten. Visuell sind sehr schnell
Abhängigkeiten zwischen einzelnen Botschaften erkennbar,
auch wenn ansonsten keine weiteren Informationen über das
Bussystem bekannt sind.
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Besonders
während einer Initialisierungsphase eines Bussystems (z.
B. bei Zündungsstart) ist das zeitlich versetzte Zuschalten
einzelner Steuergeräte durch das erstmalige Auftreten der
von ihnen gesendeten Botschaften gut erkennbar. Fehlen plötzlich mehrere
periodisch auftretende Nachrichten, so ist in einer gemeinsamen
Darstellung sehr schnell der erste Ausfall zu erkennen und damit
ein Rückschluss auf das verursachende Steuergerät
möglich. Eine solche Information aus einem Messschrieb
zu extrahieren ist zwar prinzipiell möglich aber sehr langwierig. Durch
die Konvertierung der Daten in ein standardisiertes Bildformat sind
die aus anderen Programmen wie „MatLab" bekannten Operationen
zur Bildanalyse einsetzbar. Damit können beispiels weise
automatisiert Bereiche nach immer wieder auftretenden Mustern abgesucht
oder deren Ausbleiben automatisch erkannt werden.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere IDs
ausgewählt und dargestellt werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
ein oder mehrere ID-Bereiche ausgewählt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
auch eine Darstellung und Analyse von mehr als einer ID mit den
Zeitpunkten ihres Auftretens mittels einer Marke. So kann beispielsweise
noch eine zweite ID für das Verfahren ausgewählt
werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Wahl eines
ID-Bereichs. Für diesen Fall werden alle innerhalb des ID-Bereichs
liegenden IDs für das Verfahren ausgewählt. Dabei
liegt der gewählte ID-Bereich zwischen einer Start-ID und
einer End-ID. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Wahl
mehrerer ID-Bereiche.
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In
einer besonderen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen,
dass zusätzlich zu der Marke der Datenwert dargestellt
wird.
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Eine
Verbesserung der Darstellung und Analyse mittels des Verfahrens
kann dadurch erreicht werden, dass beispielsweise neben einer Marke
der zu dieser Marke zugehörige Datenwert dargestellt wird.
Diese Darstellung des Datenwertes kann durch einen Text und/oder
Ziffern und/oder durch Symbole erfolgen. Der Datenwert oder die
Marke kann aber auch in einer zu einem Datenwert zugeordneten Farbe
angezeigt werden.
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Liegen
die Zeitpunkte des Auftretens von zu einer ID zugehörigen
Daten in gleichen Zeitabständen, wobei auch ein Toleranzbereich
vorgegeben werden kann, so können die Marken als ein parallel beispielsweise
zur y-Achse liegender, durchgezogener Balken dargestellt werden.
Somit kann die Regelmäßigkeit des Auftretens visuell
schnell wahrgenommen werden. Dieser Balken kann auch wie oben beschrieben
in einer zu einem Datenwert zugeordneten Farbe dargestellt werden,
wenn der Datenwert für jeden Zeitpunkt gleich ist. Die
Farbe des Balkens kann aber auch nach dem zeitlichen Abstand (Periode)
der Botschaften codiert werden. Somit ist neben der Anzeige eines
periodischen Auftretens einer bestimmten ID in Form eines Balkens
gleichzeitig die Darstellung der Periodendauer selbst, beispielsweise
farblich codiert, sowie der zur ID zugehörige Datenwert, beispielsweise
durch ASCII-Zeichen, in einer Ansicht möglich.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
ein Vergleich der erzeugten Darstellung und einer aus Vergleichsdaten gleichartig
erzeugten Vergleichsdarstellung durchgeführt wird und dass
bei einer Ungleichheit zwischen der Darstellung und der Vergleichsdarstellung,
welche größer als eine bestimmte zulässige
Toleranzgrenze ist, ein Fehlersignal ausgegeben wird.
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Für
eine Analyse beispielsweise von Daten in einem Netzwerk eines Kraftfahrzeugs
wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine Darstellung von ausgewählten IDs innerhalb eines festgelegten Zeitbereiches
erzeugt. Zur Durchführung einer Funktionsanalyse oder Funktionsprüfung
werden Vergleichsdaten hinterlegt, welche einem erwarteten, fehlerfreien
Zustand der zu analysierenden Daten aus dem Netzwerk entsprechen.
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Mittels
dieser Vergleichsdaten wird eine weitere Darstellung von ausgewählten
IDs der Vergleichsdaten innerhalb eines festgelegten Zeitbereiches
erzeugt. Dabei erfolgt die Erzeugung der Darstellung und der Vergleichsdarstellung
vorteilhaft derart, dass sowohl die Auswahl des Zeitbereichs als auch
die gewählten IDs gleich sind. Unter dieser Voraussetzung
kann ein Vergleich der beiden Darstellungen vereinfacht werden.
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In
einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Vergleich durch eine Anordnung der Darstellung und der
Vergleichsdarstellung nebeneinander erfolgt.
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In
einer Ausgestaltung der Lösung ist vorgesehen, dass der
Vergleich durch eine Anordnung der Darstellung und der Vergleichsdarstellung übereinander
erfolgt.
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Durch
eine Abbildung der Darstellung und der Vergleichsdarstel lung beispielsweise
auf einem Display nebeneinander kann leicht überprüft
werden, ob die Daten aus dem Netzwerk den erwarteten Daten entsprechen.
Weiterhin kann neben dem Erkennen eines fehlerhaften Zustandes auch
die den fehlerhaften Zustand verursachende ID abgelesen werden und über
diese ein Rückschluss auf die defekte Anordnung erfolgen.
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Die
Abbildung der Darstellung und der Vergleichsdarstellung kann aber
auch übereinander derart erfolgen, dass die Darstellung
der Vergleichsdarstellung überlagert wird. Hierbei können
auch verschiedene Farben oder Schattierungen genutzt werden, um
eine bessere Erkennbarkeit zu gewährleisten.
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In
einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vergleich
durch eine Abbildung der Differenz zwischen der Darstellung und
der Vergleichsdarstellung erfolgt.
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Eine
andere Variante der Abbildung besteht darin, nur die Unterschiede
oder die Differenz zwischen der Darstellung und der Vergleichsdarstellung zur
Anzeige zu bringen. Hierdurch wird die Übersichtlichkeit
der Abbildung verbessert.
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In
einer Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass aus der Darstellung
und aus der Vergleichsdarstellung je eine Matrix erzeugt wird und dass
der Vergleich zwischen den Matrizen erfolgt.
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Aus
der Darstellung und auch aus der Vergleichsdarstellung kann je eine
Matrix erzeugt werden, so dass eine Darstellungs-Matrix und eine
Vergleichsdarstellungs-Matrix (Soll-Matrix) vorliegen. Für
den erfindungsgemäßen Vergleich können
dann diese beiden Matrizen genutzt werden. Die Erzeugung dieser
Matrizen ermöglicht eine schnelle rechentechnische Auswertung.
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In
einer besonderen Form ist vorgesehen, dass nach einer Erzeugung
eines Fehlersignals die erzeugte Darstellung mit weiteren Vergleichsdarstellungen,
welche jeweils zu einem Fehler mit einer Fehlerbezeichnung zugehörig
sind, verglichen wird und dass bei einer gefundenen Übereinstimmung
der Darstellung mit einer weiteren Vergleichsdarstellung die zu
diesem Fehler zuge hörige Fehlerbezeichnung ausgegeben wird.
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Mit
der Erzeugung eines Fehlersignals wird ein Unterschied zwischen
dem vorgefundenen und dem erwarteten Zustand angezeigt. Unklar ist
aber, wodurch dieser Unterschied also der Fehler verursacht worden
ist. Für eine Ermittlung des konkreten Fehlers werden so
genannte Fehlerbilder vorgegeben und in dem Analysesystem abgespeichert.
Dabei wird zu jedem Fehlerbild – welches einer weiteren Vergleichsdarstellung
entspricht – auch eine zugehörige Fehlerbezeichnung
abgespeichert.
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Nach
der Ausgabe des Fehlersignals kann somit ein erster weiterer Vergleich
zwischen der Darstellung und einer ersten weiteren Vergleichsdarstellung – welche
einem ersten Fehlerbild entspricht – erfolgen. Wird eine Übereinstimmung
festgestellt, erfolgt die Ausgabe der Fehlerbezeichnung. Wird keine Übereinstimmung
festgestellt, erfolgt ein zweiter weiterer Vergleich mit einer zweiten
weiteren Vergleichsdarstellung usw.
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Gemäß der
Erfindung wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Analyse großer
Datenmengen in Netzwerken der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
dass die Anordnung eingangsseitig eine Schnittstelle zum Anschluss
an das Netzwerk aufweist, dass die Anordnung Komponenten zur Wandlung
der aus dem Netzwerk ausgelesenen Daten in eine grafische Darstellung
und eine ausgangsseitige Schnittstelle zur Ausgabe der grafische
Darstellung aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens
weist eingangsseitig eine Schnittstelle zum Anschluss an das Netzwerk – den CAN-Bus
eines Kraftfahrzeuges – auf. Über diese gelangen
die Daten in die Anordnung und werden in ihr gespeichert. Innerhalb
dieser Anordnung sind Baugruppen zur Umsetzung des Verfahrens angeordnet, welche
die Daten in eine grafische darstellbare Form wandeln. Zur Darstellung
und Analyse eines zeitlichen Verlaufs ist auch eine Wandlung in
eine Videosequenz möglich. über eine ausgangsseitige
Schnittstelle wird die Grafik, beispielsweise im Format *.gif, *.bmp
oder *.jpg, ausgegeben. Vorzugsweise ist die Schnittstelle eine
Standardschnitt stelle der Spezifikation RS232, USB oder PCI-Bus.
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In
einer besonderen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Anordnung Bestandteil eines Rechnersystems ist.
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Die
Anordnung kann auch ein Bestandteil eines Rechnersystems sein, beispielsweise
als Steckkarte für einen PCI-Bus.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden. In den zugehörigen
Zeichnungen zeigt
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1 eine
Darstellung einer Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens, bei welcher
das Verfahren mittels einer entsprechenden Software in einem Rechnersystem
realisiert wird,
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2a eine
Darstellung der erfindungsgemäßen Darstellung
zur Analyse der IDs und der Zeitpunkte ihres Auftretens mit einer
vergrößerten Darstellung eines Teilbereichs der
Grafik,
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2b eine
Aufzeichnung eines Messschrieb zur Darstellung in 2a,
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3 eine
weitere Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens durch eine eigenständige
Hardware-Anordnung und
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4 eine
weitere mögliche Darstellung der IDs und der Zeitpunkte
ihres Auftretens für eine Analyse, wobei der Dateninhalt
farblich codiert ist.
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Eine
Ausführungsform der Erfindung ist in der 1 dargestellt.
Die Daten der am Bussystem 2 angeschlossenen Systemkomponenten 1 werden über
eine Schnittstelle 3, welche an einer über die Schnittstelle 3 verfügenden
CAN-Schnittstellenanordnung 7 angeschlossen ist, in die
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende
Anordnung 4 übernommen. Geeignete Schnittstellen
sind beispielsweise eine RS232-, USB-, PCI-Bus- Schnittstelle. Neben
der üblicherweise möglichen Darstellung in einem
Text- oder Messschrieb wird die Information für eine Analyse
gemäß der Erfindung in einem grafischen Format
(Pixelformat) dargestellt.
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In
der 2a ist an einem Beispiel der zeitliche Ablauf
der CAN-Datenübertragung dargestellt. Auf der x-Achse ist
der Dezimalwert der CAN-ID aufgetragen, auf der y-Achse die Zeit
beginnend mit der kleineren Zeit an der obersten Position. Hierbei
kann eine ID zu einem Netzteilnehmer also beispielsweise einer bestimmten
Systemkomponente oder wie innerhalb eines CAN-Bussystems üblich
einem Inhalt, beispielsweise der Drehzahl eines Motors, der Motortemperatur
oder einem Öldruck, zugehörig sein.
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Im
großen Bild ist erkennbar, dass zwei nahe bei 700 liegende
IDs periodisch auftreten. Bei etwas über 8,0 s Messzeit
ist eine Unregelmäßigkeit rein visuell erkennbar.
Die Detailvergrößerung im kleinen Bild zeigt,
dass genau zu diesem Zeitpunkt die ID 706 kurz nacheinander gesendet
wird. Dies deutet auf ein vom vorherigen Zustand abweichendes Verhalten hin.
Tatsächlich zeigt sich im Messschrieb in 2b die Änderung
im Datenbereich der Botschaft, beispielsweise nach Betätigung
eines Schalters am Lenkrad. In der Darstellung des Messschriebs
in 2b sind neben dem Zeitpunkt des Auftretens die ID
und andere Inhaltsinformationen aus der jeweiligen Botschaft aufgelistet.
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Ohne
die visuelle Information wäre das Ereignis im Messschrieb
nur mit großem Aufwand erkannt worden, denn die in der
großen Grafik dargestellte Information ist dort in 220
Zeilen aufgelistet (je ID und Zeitpunkt eine Zeile). Dabei ist in
aktuellen Fahrzeugen ein wesentlich intensiverer Datenaustausch
vorhanden, das Beispiel zeigt lediglich ein kleines Teilsystem des
Komfort-CAN-Bus eines Audi A6.
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Hier
zeigt sich deutlich der Unterschied zur Patentanmeldung
DE 100 29 642 B4 .
In dieser wurde aus dem Messschrieb ein ähnliches Ereignis,
allerdings in einer zeitlich anderen Größen ordnung,
detektiert und anschließend der relevante Bereich dargestellt.
In der Erfindung hingegen wird zuerst der gesamte Datenverkehr dargestellt
und aus den auftretenden Unregelmäßigkeiten ein
Rückschluss gezogen. Dabei stehen nicht sporadisch auftretende
Fehler im Vordergrund, sondern Änderungen durch z. B. äußere
Einwirkungen, wie die Bedienung ausgewählter Funktionen
oder die Erkennung von unzulässigen Eingriffen in die Systemarchitektur
(Ausbau von Steuergeräten) sowie auftretende Fehlfunktionen.
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Eine
alternative Ausführung ist insbesondere als preisgünstige
Alternative für reine Übersichtsmessungen vorgesehen
und in der 3 dargestellt. Über
eine erfindungsgemäße Anordnung 5 werden die
Daten des CAN-Bus ausgelesen, gespeichert und gemäß dem
Verfahren verarbeitet. Die für die weitere Auswertung relevanten
Informationen, wie ID und Wert der Datenbytes, werden wie beschrieben
in ein Pixelformat umgewandelt, so dass mit einer Standardsoftware
(*.bmp für MS-Paint) eine Betrachtung als Bild möglich
ist. Soll ein zeitlicher Verlauf dargestellt werden, kann aus einer
Folge von mehreren Bildern auch eine Videosequenz erzeugt werden,
die ebenfalls mit einer Standardsoftware abspielbar ist.
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Für
diesen Zweck ist es dann günstig, die x-Achse des Bildes
als Zeitbasis und die y-Achse als Repräsentanz der ID der
Botschaften zu verwenden.
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Neben
der Darstellung auf einem PC ist ebenso der Einsatz eines mobilen
Anzeigegeräts für eine Analyse der Daten denkbar,
in diesem Fall sollte eine spezielle Software für eine
geeignete Anpassung der Anzeige verwendet werden. Wie in 3 dargestellt,
kann die Anzeige für diesen Fall auf einer nachgeordneten
Anordnung zur Darstellung 6, beispielsweise einem PC oder
PDA, erfolgen.
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Im
Ausführungsbeispiel wird der dezimale Wert der ID einer
Bildpixelspalte direkt zugeordnet. Da häufig zwischen den
dezimalen Werten der ID große Abstände liegen,
ist eine komprimierte Form der Darstellung denkbar, bei der die
IDs äquidistant entsprechend ihres zunehmenden Wertes geordnet werden,
d. h. statt des Differenzwertes werden immer nur festgelegte Zwischenräume
(z. B. 3 Pixel) verwendet. Mit dieser komprimierten Form der Darstellung
lassen sich, insbesondere bei mobilen Anzeigegeräten (PDA)
mit einem kleinen Display, mehr Informationen für eine
Analyse darstellen.
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Zusätzlich
zur Schwarzweiß-Darstellung ist auch die farbliche Kodierung
in Abhängigkeit von den Werten im Datenbereich der Botschaft
möglich. Im dargestellten Beispiel in 4 wechselt
der Wert des ersten Datenbytes. Wird diesem Byte eine Farbe bzw.
Helligkeit zugeordnet, kann sehr einfach mittels Farbumschlag oder
Kontrast auf ein Ereignis aufmerksam gemacht werden. Gerade auch
bei der Nutzung von Multiplexbotschaften bietet diese Methode die
Möglichkeit zur Erkennung subperiodischer Vorgänge.
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Alternativ
ist auch eine Farbcodierung der Periode möglich. So können
IDs, die immer mit derselben Periode gesendet werden, als durchgehende Balken
dargestellt werden. Die Farbe des Balkens kann dabei ein Maß für
die Sendeperiode oder den Dateninhalt sein.
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Mit
dem erfindungsgemäß erzeugten Bildformat ist eine
einfache Auswertung möglich. Neben der Erweiterung bestehender
Programme mit dieser Option ist eine einfache Analyse bereits mit
Standardprogrammen möglich (z. B. MS-Paint). Aus einer
optisch sichtbaren Unregelmäßigkeit oder dem Ende des
Sendebetriebs einer Botschaft kann schnell auf eine Störung
geschlossen werden. Für eine detaillierte Analyse sind
die konventionell eingesetzten Programme sehr schnell auf das spezielle
Problem anzupassen.
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Besonders
bei sehr vielen Prüfstationen, wie in der Automobilmontage üblich,
bietet diese Methode den Vorteil, dem Bandprüfer eine überschaubare Analysemethode
zur Verfügung zu stellen. Für Detailfragen bei
Abweichung vom erwarteten Verhalten sind dann zur Klärung
der Ursachen Spezialisten notwendig, die beispielsweise mit der
im Stand der Technik beschriebenen Methode sehr schnell Detailuntersuchungen
an den als auffällig erkannten Botschaften vornehmen. Durch
die Reduzierung der Datenaufnahmemöglichkeiten ist auch
eine preisgünstige Hardware einsetzbar.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
es, durch einen Vergleich der erzeugten Darstellung mit einem bekannten
Bild eines fehlerfrei funktionierenden Vergleichsfahrzeuges, also
einer Vergleichsdarstellung, eine Funktionsprüfung durchzuführen.
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Dazu
wird die aus den aktuell aufgenommenen Daten aus dem Netzwerk des
Kraftfahrzeugs erzeugte Darstellung mit einer vorgegebenen Vergleichsdarstellung
aus einer Datenbank verglichen.
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Für
einen derartigen Vergleich wird ein festgelegtes Messintervall beginnend
beispielsweise nach einem Zündungsstart oder nach Betätigung
einer Systemkomponente (Licht, Bremse usw.) mit einer vorgegebenen
Länge festgelegt. Weiterhin werden auch die zu berücksichtigenden
IDs festgelegt. Somit ist eine Vergleichbarkeit der Darstellung
mit einer Vergleichsdarstellung gewährleistet.
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Besteht
eine Abweichung außerhalb einer Toleranzgrenze, so ist
dies ein Hinweis auf ein nicht korrektes Systemverhalten. Sind bestimmte
Fehlerzustände mit einer Fehlerbezeichnung ebenfalls als weitere
Vergleichsdarstellungen in einer Datenbank eines Analysesystems
gespeichert, kann eine Fehlereingrenzung durch je einen Vergleich
der Darstellung mit diesen Vergleichsdarstellungen, also den typischen
Fehlerbildern, erfolgen. Bei einer gefundenen Übereinstimmung
wird dann die zugehörige Fehlerbezeichnung ausgegeben und
auf einem Display angezeigt.
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Bei
einer vereinfachten Form eines Vergleichs wird die Darstellung und
die Vergleichsdarstellung nebeneinander oder untereinander auf einem
Display zur Anzeige gebracht und kann visuell ausgewertet werden.
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Eine
andere Form des Vergleichs besteht darin, dass aus der Darstellung
eine Matrix in elektronischer Form erzeugt wird. Weiterhin wird
auch aus der Vergleichsdarstellung eine glei chartige Matrix erzeugt.
Nachfolgend kann ein Vergleich der Matrizen miteinander erfolgen
und beispielsweise die Unterschiede zwischen beiden Matrizen oder
eine Fehlerbeschreibung zur Anzeige gebracht werden.
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- 1
- Systemkomponente
- 2
- Bus
- 3
- Schnittstelle
- 4
- Rechnersystem
- 5
- erfindungsgemäße
Anordnung
- 6
- Anordnung
zur Darstellung
- 7
- CAN-Schnittstellenanordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10029642
B4 [0016, 0057]