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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0163038 , eingereicht am 24. Dezember 2013 beim koreanischen Patentamt, deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Fahrzeugkommunikationsnetztechnologie und insbesondere auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Zuweisen einer Internetprotokolladresse (IP-Adresse), um innerhalb eines Fahrzeugs unter Verwendung von Ethernet ein Kommunikationsnetz zu konstruieren.
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2. Beschreibung des verwandten Gebiets
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Intelligente Fahrerunterstützungssysteme, die aus elektronischen Steuereinheiten (ECUs), externen Sensoren einschließlich eines Radargeräts und einer Kamera und einem Anzeigesystem bestehen, können über verschiedene Netze wie etwa Controlled Area Network (CAN), FlexRay, Media Oriented System Transport (MOST) und Ethernet miteinander kommunizieren. Für diese Kommunikation ist eine Technologie notwendig, die einen Zugriff auf homogene fahrzeuginterne Netze einschließlich CAN, FlexRay, MOST und Ethernet ermöglicht. Zu diesem Zweck wird eine Technologie verwendet, um notwendige Informationen durch Umsetzen von Protokollen zwischen homogenen fahrzeuginternen Netzen unter Verwendung eines Fahrzeuggateways zu erheben. Allerdings führt dies zu einem Gateway mit unermesslichen Datenanforderungen, die zu verschlechterter Systemleistung führen und es erschweren, eine Softwarestruktur zu modularisieren.
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Wegen der schnellen Entwicklung der Datenkommunikationstechnologien müssen immer mehr Daten über fahrzeuginterne Kommunikationsnetze übertragen werden, wobei eine viel höhere Übertragungsgeschwindigkeit gefordert wird. Das Problem ist, dass ein herkömmliches Netz auf CAN-Grundlage nicht zweckmäßig ist, um Daten, die in ECUs auftreten, problemlos mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Somit ist kürzlich in Fahrzeugen das Industrie-Ethernet angepasst worden, um die hohen Erwartungen an die fahrzeuginterne Kommunikation zu erfüllen.
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Allerdings muss bei der Anpassung des Ethernet in fahrzeuginternen Netzen betrachtet werden, wie Internetprotokolladressen (IP-Adressen) Kommunikationseinheiten zuzuweisen sind. Zum Zuweisen von IP-Adressen gibt es zwei Verfahren: Das erste Verfahren ist das Zuweisen statischer IP-Adressen und das zweite Verfahren ist das Zuweisen dynamischer IP-Adressen. Das Verfahren zum Zuweisen statischer IP-Adressen kann die Zeit zum Starten eines Netzes verringern helfen, kann aber die Netzflexibilität verschlechtern. Außerdem ist es schwer, IP-Adressen, die in einem Herstellungsprozess zugewiesen werden, zu ändern, so dass die IP-Adressen anderer elektronischer Einheiten gemanagt werden müssen, wenn die IP-Adressen von ECUs geändert werden.
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Andererseits kann das Verfahren zum dynamischen Zuweisen von IP-Adressen die Netzfreiheit erhöhen, die Netzvorbereitungszeit aber verlängern. Das heißt, jede ECU muss sofort arbeiten, nachdem ein Fahrzeug gestartet worden ist. Falls dynamische IP-Adressen verwendet werden, kann es in Übereinstimmung mit den Eigenschaften eines Prozessors oder eines Netzes aber 10 Sekunden oder länger dauern, bis eine ECU arbeitet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Zuweisen dynamischer Internetprotokolladressen (IP-Adressen) in einem Fahrzeugkommunikationsnetz, wobei das Fahrzeugkommunikationsnetz elektronische Steuereinheiten (ECUs) enthält, wobei in jede ECU eine IP-basierte Kommunikations-Middleware eingebettet ist, die ein Protokoll zwischen homogenen Netzen eines Fahrzeugs umsetzt.
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In einem allgemeinen Aspekt wird eine Vorrichtung zum Zuweisen dynamischer Internetprotokolladressen (IP-Adressen) in einem Fahrzeugkommunikationsnetz geschaffen, wobei die Vorrichtung enthält: zwei oder mehr Agenten, wobei jeder Agent zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen zu zwei oder mehr jeweiligen Teilnetzen konfiguriert ist, wobei jedes der zwei oder mehr Teilnetze dafür konfiguriert ist, durch Gruppieren elektronischer Steuereinheiten (ECUs) konstruiert zu werden, wobei in jede ECU eine IP-basierte Kommunikations-Middleware eingebettet ist; und einen Server, der dafür konfiguriert ist, einen Bereich für IP-Adressen einzustellen, die verfügbar sind, um den zwei oder mehr Agenten zugewiesen zu werden.
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In einem anderen allgemeinen Aspekt wird ein Verfahren zum Zuweisen dynamischer Internetprotokolladressen (IP-Adressen) zu elektronischen Steuereinheiten (ECUs) in einem Fahrzeugkommunikationsnetz, das eine Vorrichtung zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen enthält, geschaffen, wobei das Verfahren enthält: das Einstellen eines Bereichs für IP-Adressen, die verfügbar sind, um zwei oder mehr Teilnetzen zugewiesen zu werden, wobei jedes der zwei oder mehr Teilnetze dafür konfiguriert ist, durch Gruppieren von ECUs konstruiert zu werden, wobei in jede der ECUs eine IP-basierte Kommunikations-Middleware eingebettet ist; und das Zuweisen dynamischer IP-Adressen zu den jeweiligen ECUs innerhalb des eingestellten Bereichs für IP-Adressen in jedem der zwei oder mehr Teilnetze.
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Weitere Merkmale und Aspekte können aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, aus den Zeichnungen und aus den Ansprüchen hervorgehen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Fahrzeugdiagnosenetzes auf der Grundlage eines ISO-13400-Ethernet veranschaulicht.
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2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Kraftfahrzeugnetzes, das ECUs enthält, in die jeweilige IP-basierte Kommunikations-Middlewares in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform eingebettet sind, veranschaulicht.
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3 ist eine schematische Darstellung, die veranschaulicht, wie die IP-basierte Adressierung und eine Prozedur-Fernaufruf-Funktion in einem Kraftfahrzeugnetz, das ECUs enthält, in die jeweilige IP-basierte Kommunikations-Middlewares in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform eingebettet sind, ausgeführt werden.
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4 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Fahrzeugnetzes in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
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5A und 5B sind schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Verfahrens zum Zuweisen von IP-Adressen in einem fahrzeuginternen Netz.
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6 ist ein Signalflussplan zur Erläuterung eines Verfahrens zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen in einem Fahrzeugkommunikationsnetz.
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7 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Vorrichtung zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen in einem Fahrzeugkommunikationsnetz in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
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8 ist ein Signalflussplan, der ein Verfahren zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen in einem Fahrzeugkommunikationsnetz in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
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Sofern nicht etwas Anderes beschrieben ist, beziehen sich überall in den Zeichnungen und in der ausführlichen Beschreibung dieselben Bezugszeichen selbstverständlich auf dieselben Elemente, Merkmale und Strukturen. Die relative Größe und die Darstellung dieser Elemente können zur Klarheit, Veranschaulichung und Zweckmäßigkeit überhöht sein.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung wird gegeben, um den Leser dabei zu unterstützen, ein umfassendes Verständnis der hier beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme zu erlangen. Dementsprechend werden dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Entsprechungen der hier beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme nahegelegt. Außerdem können Beschreibungen gut bekannter Funktionen und Konstruktionen zur Klarheit und Kürze weggelassen sein.
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1 ist eine schematische Darstellung, die ein Netz zum Diagnostizieren eines Fahrzeugs auf der Grundlage des ISO-13400-Ethernet veranschaulicht.
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Anhand von 1 sind in ein Fahrzeug elektronische Steuereinheiten (ECUs) 110 eingebaut, die in Übereinstimmung mit einem Funktionsbereich klassifiziert sind. Ein Fahrzeug kann wenigstens eine ECU 110 enthalten, um verschiedene Arten elektronischer Komponenten des Fahrzeugs zu steuern. Zum Beispiel kann elf Fahrzeug eine ECU für elektronische Sitzverstellung, die unter Verwendung eines Lagesignals eines Fahrzeuggetriebes und der Bewegung eines Sitzes einen Motor steuert, eine Neigungs-ECU, die Spiegel innerhalb eines Fahrzeugs, eine Neigung eines Griffs und eines Teleskops steuert, eine Antiblockiersystem-ECU (ABS-ECU), eine Airbag-ECU und eine Rückfahrwarn-ECU enthalten. Außerdem kann eine ECU als ein Aktuator zum Detektieren einer Erfassung jedes Fahrzeugbetriebsparameters konfiguriert sein. Darüber hinaus kann eine ECU als eine Kommunikationsvorrichtung, die Daten mit einer Navigationsvorrichtung oder mit irgendeiner anderen externen Vorrichtung austauscht und auf der Grundlage der ausgetauschten Informationen gelegentlich Informationen mit Daten bereitstellt, konfiguriert sein.
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Solche ECUs 110 kommunizieren miteinander unter Verwendung desselben Kommunikationsprotokolls. Zum Beispiel können die ECUs 110 wie in 1 dargestellt unter Verwendung von Ethernet, MOST, CAN und irgendwelcher anderer Netzkommunikationstechnologien, die von Kraftfahrzeugherstellern in Übereinstimmung mit Anwendungen konfiguriert sind, miteinander kommunizieren. In dem Netz sind Kommunikationsdomänen von Funktionsdomänen getrennt. Um mit den Kommunikationsdomänen zu kommunizieren, sind Netzknoten 121-1, 121-m und 122 dafür konfiguriert, als ein Gateway, als ein Protokoll und als ein Umsetzer zu wirken. Genauer sind die Netzknoten 121-1, 121-m und 122 in IP-Netzknoten 121-1 und 121-m, die dafür konfiguriert sind, als ein IP-basiertes fahrzeuginternes Kommunikationsgateway zu wirken, und in einen Netzknoten 122, der dafür konfiguriert ist, als ein protokollbasiertes fahrzeuginternes Kommunikationsgateway zu wirken, klassifiziert.
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Die Netzknoten 121-1, 121-m, 122 unterstützen die Fahrzeugkommunikation, um mit den ECUs 110 verbunden zu sein, und unterstützen die fahrzeugexterne Kommunikation, um mit einer Fahrzeugdiagnosevorrichtung 130, die außerhalb eines Fahrzeugs gelegen ist, verbunden zu sein.
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Die Fahrzeugdiagnosevorrichtung 130 stellt verschiedene fahrzeugbezogene Dienste bereit. Zum Beispiel kann die Fahrzeugdiagnosevorrichtung 130 einen Zustand einer ECU 110 eines spezifischen Fahrzeugs diagnostizieren und managen. Somit wird ein Paket, das eine ECU 110 von der Fahrzeugdiagnosevorrichtung 130 über ein IP-basiertes Netz empfängt, an die Netzknoten 121-1, 121-m und 122 gesendet. Daraufhin senden die Netzknoten 121-1, 121-m und 122 die empfangenen Pakete über fahrzeuginterne Kommunikation an jeweilige ECUs 100.
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Wie oben beschrieben wurde, gibt es innerhalb des Fahrzeugs verschiedene Netze. Dementsprechend muss jede der ECUs 110 in Kommunikation miteinander über verschiedene Netze eine IP-basierte Kommunikationsfunktion besitzen, um auf der Grundlage von IP-Adressen auf externe Vorrichtungen zuzugreifen. Somit enthält in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform jede der ECUs 110 eine in sie eingebettete IP-basierte Kommunikations-Middleware.
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2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines fahrzeuginternen Netzes, das ECUs enthält, in die eine IP-basierte Kommunikations-Middleware in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform eingebettet ist, veranschaulicht.
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Anhand von 2 sind in die ECUs 210-1, 210-2 und 220 und in einen Sensor 230 in dieser Reihenfolge IP-basierte Kommunikations-Middlewares 211-1, 211-2, 221 und 231 eingebettet, wodurch ein Zugriff von außen auf der Grundlage einer IP-Adresse ermöglicht wird.
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3 ist eine schematische Darstellung, die einen Prozess veranschaulicht, wie die IP-basierte Adressierung und eine Prozedur-Fernaufruf-Funktion in einem Fahrzeugnetz, das ECUs enthält, in die IP-basierte Kommunikations-Middlewares eingebettet sind, in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ausgeführt werden.
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Wie in 3 veranschaulicht ist, ist jede der IP-basierten Kommunikations-Middlewares 211-1, 211-2, 221 und 231 in dieser Reihenfolge in die ECUs 210-1, 210-2 und 220 und in einen Sensor 230 eingebettet, wodurch eine IP-basierte Adressierungsfunktion und eine Prozedur-Fernaufruf-Funktion ermöglicht werden. Dementsprechend kann ein Anwendungsprogramm selbst in unterschiedlichen Netzen unter Verwendung eines einzelnen virtuellen Netzsystems implementiert werden.
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4 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Fahrzeugnetzes in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
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Wie oben dargestellt ist, sind anhand von 4 IP-basierte Kommunikations-Middlewares in jeweilige ECUs eingebettet, so dass ein fahrzeuginternes Netz und ein fahrzeugexternes Netz auf der Grundlage einer IP-Adresse miteinander kommunizieren können. An diesem Punkt kann das fahrzeuginterne Netz in IP-Netzknoten 421-1, 421-2 und 421-m und in einen IP-Knoten 422, die alle direkt auf eine externe Vorrichtung zugreifen, und in eine ECU 410, die über die IP-Netzknoten 421-1, 421-2 und 421-m auf die externe Vorrichtung zugreift, unterteilt sein. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform werden den IP-Netzknoten 421-1, 421-2 und 421-m und dem IP-Knoten 422 jeweilige statische IP-Adressen zugewiesen, während der ECU 410 eine dynamische IP-Adresse zugewiesen wird. Die verschiedenen Typen von IP-Adressen werden wegen der Flexibilität der Zuweisung von IP-Adressen zugewiesen, wobei anhand von 5A und 5B Beschreibungen hinsichtlich dessen gegeben werden.
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5A und B sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Zuweisung von IP-Adressen in einem fahrzeuginternen Netz. Im Folgenden wird eine Zuweisung von IP-Adressen in einem fahrzeuginternen Netz unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, in dem das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) verwendet wird, um dynamische IP-Adressen in dem fahrzeuginternen Netz zuzuweisen.
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Anhand von 5A und 5B wird ein DHCP-Server 510 gegeben, der die DHCP verwendet, um IP-Adressen in einem fahrzeuginternen Netz dynamisch zuzuweisen. Der DHCP-Server 510 kann wie in 5A und 5B dargestellt in einem IP-Netzknoten 511 enthalten sein oder kann als ein zusätzliches System bereitgestellt sein. Außerdem muss der DHCP-Server 510 eine Fähigkeit der Kommunikation mit Hosts 520 wie etwa ECUs oder Sensoren, die mit einem IP-basierten Netz verbunden sind, besitzen, um dadurch ein fahrzeuginternes Netz zu bilden. Der DHCP-Server 510 managt eine IP-Adressen-Datenbank, in der den Hosts 520 zuzuweisende IP-Adressen gespeichert sind.
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In einem System, in dem IP-Adressen einer Anzahl n von ECUs 520 wie in 5A zugewiesen sind, kann eine ECU 2 521, wie in 5B dargestellt ist, ersetzt werden oder ein neuer Sensor hinzugefügt werden, nachdem ein Fahrzeug freigegeben worden ist. Falls den Hosts 520 in diesem Fall statische IP-Adressen zugewiesen worden sind, muss eine Ergänzungs-ECU 2 521 mit derselben IP-Adresse der vorhergehenden ECU gefunden werden und muss ein Sensor 522 mit einer neuen IP-Adresse gefunden werden, was es erschwert, einen Host zu ersetzen oder hinzuzufügen. Aus diesem Grund verwendet ein fahrzeuginternes Netz in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform das oben beschriebene Verfahren, um wie oben beschrieben dynamische IP-Adressen zuzuweisen.
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6 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung eines Verfahrens zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen in einem Fahrzeugkommunikationsnetz. Das Verfahren wird hier zur zweckmäßigen Erläuterung durch Spezifizieren einer ECU 520 beschrieben, wobei die ECU 520 aber eine Host-Einheit bedeutet, die einen Sensor enthält.
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Anhand von 6 rundsendet die ECU 520 in der Operation 610 eine DHCP-Entdeckungsnachricht an einen DHCP-Server 510. Die DHCP-Entdeckungsnachricht ist eine Nachricht, die den DHCP-Server 510 entdecken soll, der in Ansprechen auf die Hinzufügung oder den Ersatz der ECU 520 IP-Adressen neu zuweisen würde. Die DHCP-Entdeckungsnachricht enthält eine Hardware-Media-Access-Control-Adresse (Hardware-MAC-Adresse) und einen Hostnamen der ECU 520.
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In der Operation 620 weist der DHCP-Server 510 in Ansprechen auf die DHCP-Entdeckungsnachricht eine IP-Adresse zu und rundsendet daraufhin die zugewiesene IP-Adresse über eine DHCP-Angebotsnachricht an die ECU 520. Die DHCP-Angebotsnachricht ist eine Nachricht, die über die Absicht, eine IP-Adresse zuzuweisen, informieren soll. Die DHCP-Angebotsnachricht enthält eine Hardware-MAC-Adresse der ECU 520, eine der ECU 520 zugewiesene IP-Adresse, eine IP-Adressen-Lease-Zeit und eine Kennung (ID des DHCP-Servers 510 (z. B. eine IP-Adresse des DHCP-Servers 510).
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In der Operation 630 rundsendet die ECU 520 eine DHCP-Anforderungsnachricht. Die DHCP-Anforderungsnachricht ist eine Nachricht, die die redundante Zuweisung derselben IP-Adresse verhindern soll. Die DHCP-Anforderungsnachricht enthält eine ID des DHCP-Servers 510 und eine der ECU 520 zugewiesene IP-Adresse.
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In 640 rundsendet der DHCP-Server 510 in Ansprechen auf die rundgesendete DHCP-Anforderungsnachricht eine DHCP-Quittierungsnachricht an die ECU. In Ansprechen auf die DHCP-Quittierungsnachricht kann die ECU 520 auf der Grundlage der zugewiesenen IP-Adresse eine IP-basierte Kommunikation ausführen.
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Allerdings verursacht das oben beschriebene Verfahren zum dynamischen Zuweisen von IP-Adressen nicht nur eine Zeitverzögerung wegen der dynamischen Zuweisung von IP-Adressen, sondern veranlasst es auch, dass häufig Rundsendepakete rundgesendet werden. Um die Anzahl rundgesendeter Pakete zu minimieren und um die Netzinitialisierungszeit zu verringern, konstruiert die vorliegende Offenbarung durch Gruppieren von ECUs zwei oder mehr Teilnetze und stellt sie ferner zwei oder mehr DHCP-Agenten bereit, die mit zwei oder mehr jeweiligen Teilnetzen verbunden sind, so dass die IP-Adressen den jeweiligen Teilnetzen dynamisch zugewiesen werden.
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7 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Vorrichtung zum dynamischen Zuweisen von IP-Adressen in einem Fahrzeugkommunikationsnetz in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. In dieser Ausführungsform wird das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) verwendet.
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Anhand von 7 werden durch Gruppieren von ECUs 710, in die IP-basierte Kommunikations-Middleware eingebettet ist, zwei oder mehr Teilnetze 711 und 712 konstruiert. In dieser Ausführungsform wird zur Erläuterung zweckmäßig ein Beispiel beschrieben, in dem zwei Teilnetze 711 und 712 konstruiert werden, wobei dies lediglich beispielhaft ist und Aspekte der vorliegenden Offenbarung darauf nicht beschränkt sind.
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Die DHCP-Agenten 721 und 722 sind mit den Teilnetzen 711 bzw. 722 verbunden, um in jedem der zwei Teilnetze 711 und 712 enthaltenen ECUs dynamische IP-Adressen zuzuweisen. Die DHCP-Agenten 721 und 722 können in eine Master-ECU oder in eine Gate-ECU eingebettet sein oder können in einer zusätzlichen Vorrichtung enthalten sein.
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Der DHCP-Server 730 stellt einen Bereich für IP-Adressen ein, damit sie verfügbar sind, um durch die DHCP-Agenten 721 und 722 zugewiesen zu werden. Zu diesem Zweck sind ferner eine IP-Adressen-Datenbank 735 und Teil-IP-Adressen-Datenbanken 721-1 und 722-2 vorgesehen. Die IP-Adressen-Datenbank 735 ist mit einem DHCP-Server 730 verbunden, um für die Zuweisung verfügbare IP-Adressen und einen jedem der DHCP-Agenten zugewiesenen IP-Adressen-Pool zu speichern. Die Teil-IP-Adressen-Datenbanken 721-1 und 722-2 sind in der Weise mit den DHCP-Agenten 721 bzw. 722 verbunden, dass die Teil-IP-Adressen-Datenbank 721-1 einen dem DHCP-Agenten 721 zugewiesenen IP-Adressen-Pool speichert, während die Teil-IP-Adressen-Datenbank 722-1 einen dem DHCP-Agenten 722 zugewiesenen IP-Adressen-Pool speichert.
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Die DHCP-Agenten 721 und 722 weisen in Ansprechen auf von den ECUs 710 rundgesendete DHCP-Entdeckungsnachrichten IP-Adressen in einem vorgegebenen Bereich zu und rundsenden die zugewiesenen IP-Adressen über DHCP-Angebotsnachrichten an die jeweiligen ECUs 710. Eine DHCP-Entdeckungsnachricht ist eine Nachricht, die einen DHCP-Agenten entdecken soll, für den in Ansprechen auf einen Ersatz und eine Hinzufügung einer ECU die Zuweisung von IP-Adressen angefordert wird. Die DHCP-Entdeckungsnachricht enthält eine Hardware-MAC-Adresse und einen Hostnamen der ECU. Außerdem ist die DHCP-Angebotsnachricht eine Nachricht, die über die Absicht, IP-Adressen zuzuweisen, informieren soll. Die DHCP-Angebotsnachricht enthält eine Hardware-MAC-Adresse einer entsprechenden ECU, eine der entsprechenden ECU zugewiesene IP-Adresse, eine IP-Adressen-Leasezeit und eine ID eines entsprechenden DHCP-Agenten.
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Die ECU sendet in Ansprechen auf die rundgesendete DHCP-Angebotsnachricht eine DHCP-Anforderungsnachricht an eine Adresse, um eine Kommunikation mit der zugewiesenen dynamischen IP-Adresse anzufordern. Die DHCP-Anforderungsnachricht ist eine Nachricht, die anfordern soll, dass der DHCP-Agent, der die DHCP-Anforderungsnachricht gesendet hat, IP-Adressen zuweist. Die DHCP-Anforderungsnachricht enthält eine ID des DHCP-Agenten und eine der ECU zugewiesene IP-Adresse.
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Jeder der DHCP-Agenten 721 und 722 weist in Ansprechen auf die an eine Adresse gesendete DHCP-Anforderungsnachricht eine IP-Adresse zu und sendet an jede der jeweiligen ECUs 710 an deren Adresse eine DHCP-Quittierungsnachricht, die die zugewiesene IP-Adresse enthält. Dementsprechend kann jede der ECUs 710, die die DHCP-Quittierungsnachricht empfangen haben, unter Verwendung der zugewiesenen IP-Adresse eine IP-basierte Kommunikation ausführen.
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Jeder der DHCP-Agenten 721 und 722 sendet an den DHCP-Server 730 an dessen Adresse eine Nachricht zur Zuweisung einer dynamischen IP, die eine ID jeder der jeweiligen ECUs 710 und eine jeder der jeweiligen ECUs 710 zugewiesene IP-Adresse enthält.
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8 ist ein Signalflussplan zur Erläuterung eines Verfahrens zum Zuweisen einer dynamischen IP-Adresse in einem Fahrzeugkommunikationsnetz in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform. In diesem Fall enthält eine in ein Fahrzeug einzubauende ECU eine IP-basierte Kommunikations-Middleware, wobei die ECUs gruppiert sind, um zwei oder mehr Teilnetze zu konstruieren. Außerdem wird die dynamische IP-Adresse in Übereinstimmung mit DHCP zugewiesen.
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Anhand von 8 enthält ein Verfahren zum Zuweisen dynamischer IP-Adressen in einem Fahrzeugkommunikationsnetz umfassend eine Operation 810 zum Einstellen eines Bereichs für IP-Adressen, die verfügbar sind, um Teilnetzen zugewiesen zu werden, und eine Operation 820 zum dynamischen Zuweisen von IP-Adressen innerhalb eines IP-Adressenbereichs, der für jedes der zwei oder mehr Teilnetze eingestellt wird, zu ECUs.
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In der Operation 810 stellt ein DHCP-Server 730 einen Bereich für IP-Adressen ein, die verfügbar sind, um zwei oder mehr Teilnetzen zugewiesen zu werden.
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Es folgen Beschreibungen von Einzelheiten der Operation 820. In der Operation 821 rundsendet eine ECU 710 eine DHCP-Entdeckungsnachricht. Die DHCP-Entdeckungsnachricht ist eine Nachricht, die einen DHCP-Agenten entdecken soll, für den in Ansprechen auf einen Ersatz oder eine Hinzufügung der ECU 710 die Zuweisung einer neuen IP-Adresse angefordert wird. Die DHCP-Entdeckungsnachricht enthält eine Hardware-MAC-Adresse und einen Hostnamen der ECU.
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In der Operation 822 rundsendet der DHCP-Agent 720 an die ECU 710 eine DHCP-Angebotsnachricht. Die DHCP-Angebotsnachricht ist eine Nachricht, die über die Absicht, eine IP-Adresse zuzuweisen, informieren soll. Die DHCP-Angebotsnachricht enthält eine Hardware-MAC-Adresse der ECU, eine der ECU zugewiesene IP-Adresse, eine IP-Adressen-Leasezeit und eine ID des DHCP-Agenten 720.
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In der Operation 823 rundsendet die ECU 710 eine DHCP-Anforderungsnachricht an den DHCP-Agenten 720. Die DHCP-Anforderungsnachricht ist eine Nachricht, die anfordern soll, dass der DHCP-Agent, der die DHCP-Anforderungsnachricht gesendet hat, eine IP-Adresse zuweisen soll. Die DHCP-Anforderungsnachricht enthält eine ID des DHCP-Agenten 720 und die der ECU 710 zugewiesene IP-Adresse.
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In der Operation 824 weist der DHCP-Agent in Ansprechen auf die von der ECU 710 rundgesendete DHCP-Anforderungsnachricht eine IP-Adresse in einem vorgegebenen Bereich zu und in der Operation 825 sendet er eine DHCP-Quittierungsnachricht, die die zugewiesene IP-Adresse enthält, an deren Adresse an die ECU 710. Dementsprechend kann die ECU 710, die die DHCP-Quittierungsnachricht empfangen hat, in der Lage sein, unter Verwendung der zugewiesenen IP-Adresse eine IP-basierte Kommunikation auszuführen.
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Außerdem sendet der DHCP-Agent 720 an dessen Adresse an den DHCP-Server 730 eine Nachricht zur dynamischen Zuweisung einer IP-Adresse, die eine ID der ECU 710 und die der ECU 710 zugewiesene IP-Adresse enthält.
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Die vorliegende Offenbarung weist Hosts (ECUs und Sensoren) in jedem Teilnetz IP-Adressen zu, um dadurch die Anzahl der rundgesendeten Pakete zu minimieren, und weist jedem Teilnetz IP-Adressen zu, um dadurch die für die Netzinitialisierung erforderliche Zeit zu verringern. Das heißt, die vorliegende Offenbarung verringert die zum Zuweisen und Einstellen von IP-Adressen erforderliche Zeit. Das heißt, die verringerte Zeit zum Zuweisen von IP-Adressen sichert nicht nur die Netzflexibilität, die bei Verwendung dynamischer IP-Adressen erzielt wird, sondern bewirkt außerdem Netzregistrierungseinstellungen, die bei Verwendung statischer Adressen erzielt werden. Im Ergebnis können elektronische Einheiten eines Fahrzeugs schnell angesteuert werden und kann somit jede einzelne elektronische Einheit ein fahrzeuginternes Netz stabil nutzen.
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Der Fachmann auf dem verwandten Gebiet kann verstehen, dass verschiedene und spezifische Änderungen vorgenommen werden können, ohne die technischen Ideen oder wesentlichen Eigenschaften der Erfindung zu ändern. Dementsprechend sind die offenbarten Ausführungsformen nur beispielhaft und sollen sie selbstverständlich hinsichtlich aller Aspekte nicht einschränkend sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0163038 [0001]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO-13400-Ethernet [0011]
- ISO-13400-Ethernet [0021]
