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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration einer Kommunikation einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, eine Steuereinheit sowie ein Fahrzeug und ein Computerprogrammprodukt.
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Die Nutzung von Fahrzeugdaten für mobile Online-Dienste (MODe) ist ein aktuelles Thema. Das Tempo der Markteinführung für solche Dienste ist wichtig und sollte daher nicht nur an kommende Serienstarts von Fahrzeugen oder Steuergeräten gebunden sein, sondern zukünftig auch in aktuelle und ältere Fahrzeugserien Einzug halten können.
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Im Allgemeinen kann allerdings nicht vorhergesehen werden, welche Fahrzeugdaten von zukünftigen Diensten benötigen werden. Die Daten, die zum Zeitpunkt der Entwicklung, Produktion oder Markteinführung durch ein Steuergerät kommuniziert werden bzw. von diesem angefordert werden können, sind typischerweise durch die im Entwicklungsprozess festgelegten Anwendungsfälle festgeschrieben. Zur Entwicklungszeit unbekannte Anwendungsfälle können nicht eingeplant werden. Infolgedessen kann es sein, das einige von zukünftigen Diensten benötigte Daten zwar intern in den Steuergeräten vorliegen, aber nicht nach außen kommuniziert werden können.
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Eine Änderung der durch ein Steuergerät kommunizierten beziehungsweise kommunizierbaren Daten ist bislang nur durch eine Aktualisierung der Steuergerätesoftware möglich. Dazu muss nach derzeitigem Stand eine Werkstatt besucht werden. Der Besuch einer Werkstatt zum Aufspielen einer App eines Dienstes entspricht aber nicht dem Kundenverständnis und ist zudem mit Kosten verbunden. Generell ist die Aktualisierung der Steuergerätesoftware zum Beispiel auch unter Sicherheitsaspekten eher problematisch einzuordnen.
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DE 10 2008 036 711 A1 offenbart ein Verfahren zum Ändern einer softwarebasierten Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs unter Anwendung einer Ersetzungs-, Erweiterungs- und/oder Freischaltesoftware, welche über eine Online-Verbindung von einem anbieterseitigen Server heruntergeladen wird.
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DE 10 2011 055 087 A1 offenbart ein Verfahren zur Durchführung einer Neuprogrammierung eines Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug.
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DE 10 2010 009 759 A1 offenbart ein Verfahren zur Konfiguration einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, bei dem eine Konfigurationsdatei an die Steuereinheit übermittelt wird, wobei die Konfigurationsdatei mindestens eine Regel aufweist, die abhängig von einem Zustand von mindestens einer in dem Fahrzeug verfügbaren Eingangsgröße mindestens eine vorgegebene Aktion vorgibt, und bei dem die Steuereinheit die mindestens eine vorgegebene Aktion ausführt, wenn die mindestens eine Regel erfüllt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kommunikation von Steuergeräten eines Fahrzeugs zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuereinheit gemäß Anspruch 9, ein Fahrzeug gemäß Anspruch 10 beziehungsweise ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 11.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Konfiguration einer Kommunikation einer Steuereinheit eines Fahrzeugs umfasst, dass in der Steuereinheit eine Anzahl von anfänglich noch nicht konfigurierten Kommunikationsnachrichten für eine zukünftige Versendung durch die Steuereinheit bereitgestellt wird, dass die Steuereinheit während des Betriebs eine Konfigurationsnachricht mit einer Datenanforderung und einer Sendebedingung empfängt und dass die Steuereinheit eine der Kommunikationsnachrichten den angeforderten Daten entsprechend konfiguriert und bei Eintreten der Sendebedingung versendet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass auch Anwendungsfälle bedient werden können, die bei der Entwicklung des Steuergeräts beziehungsweise der Steuereinheit nicht bekannt waren. Somit wird die Flexibilität der Kommunikation des Steuergeräts und damit dessen Vielseitigkeit erhöht. Der Begriff anfänglich umfasst jeden Zeitpunkt vor der erstmaligen Datenanforderung eines bis dahin nicht bekannten Formats. Insbesondere ist der Zeitraum der Entwicklung beziehungsweise vor Inbetriebnahme der Steuereinheit umfasst. Die Kommunikationsnachrichten werden dynamisch, das heißt während des Betriebs, konfiguriert und versandt.
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Die Konfigurationsnachricht kann von einer weiteren Steuereinheit des Fahrzeugs gesendet werden und die eine Kommunikationsnachricht kann an die weitere Steuereinheit versendet werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere für die fahrzeuginterne Kommunikation zwischen zwei Steuereinheiten oder ähnlichen Komponenten.
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Die Sendebedingung kann ein einmaliger oder zyklischer Zeitpunkt oder ein Ereignis sein. Der einmalige Zeitpunkt kann als Datum oder relativ angegeben sein. Ein zyklischer Zeitpunkt ist ein sich in einem vorgeschriebenen Intervall wiederholender Zeitpunkt.
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Das Ereignis kann ein Eintreffen eines Signals, eine Änderung eines Signalwerts, eine Positionsangabe oder eine Raumangabe sein. Die zuvor genannten Ereignisspezifikationen können auch Teilereignisse sein, die zu einem Ereignis verknüpft werden. Eine Ereignisspezifikationen oder Teilereignisspezifikation kann für alle angeforderten Daten oder lediglich für einen Teil der Daten gelten.
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Die angeforderten Daten können intern in der Steuereinheit vorliegen. Zum Beispiel befindet sich in dem Steuereinheit ein oder mehrere Speicher oder Register, die ausgelesen werden können. Die Daten können entweder direkt im Steuergerät oder von externen, mit dem Steuergerät verbundenen Sensoren generiert werden.
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Die Kommunikationsnachricht kann durch die Auswahl der Daten und/oder die Reihenfolge der Daten in der Kommunikationsnachricht konfiguriert werden. Dadurch kann eine neuartige, bisher nicht bekannte Datenanfrage und damit Kommunikationsnachricht generiert werden.
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Die Kommunikationsnachricht kann Felder für die Werte der Daten enthalten. Zum Beispiel können Parameterwerte oder ID-Werte in der Kommunikationsnachricht enthalten sein. Diese Art der Kommunikationsnachricht eignet sich insbesondere für Kommunikationsverbindungen mit geringer Übertragungsbandbreite.
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Die Kommunikationsnachricht kann eine Bezeichnung für die Daten und die Werte der Daten enthalten. Diese Art der Kommunikationsnachricht eignet sich insbesondere für Kommunikationsverbindungen mit höherer Übertragungsbandbreite und erfordert keine Konventionen, wie eine Tabelle oder Look-Up-Table, zur Festlegung von Feldern.
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Die erfindungsgemäße Steuereinheit eingerichtet zur Steuerung einer Funktion eines Fahrzeugs umfasst, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben auszuführen. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst eine Steuereinheit wie zuvor beschrieben sowie eine weitere Steuereinheit in Kommunikation mit der Steuereinheit. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Computer-Programmprodukt umfasst Programmcode zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung oder einer Steuereinheit ausgeführt wird. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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3 eine beispielhafte Darstellung einer Kommunikationsnachricht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug kann zum Beispiel ein PKW, LKW, Motorrad oder auch ein Flugzeug oder Schiff sein.
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In dem Fahrzeug 10 ist ein Steuergerät 12 zur Steuerung einer oder mehrere Funktionen des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das Steuergerät 12 kann zum Beispiel Motorfunktionen oder Komfortfunktionen steuern. Das Steuergerät 12 kommuniziert mit mindestens einem weiteren Steuergerät 14 über eine Kommunikationsverbindung 16, zum Beispiel ein CAN-Bussystem oder eine Ethernetverbindung. Jedes Steuergerät 12, 14 kann Daten anfordern und Daten versenden.
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2 zeigt in schematischer Darstellung das Steuergerät 12. Das Steuergerät 12 umfasst eine Schnittstelle 18 zum Anschluss an und zur Kommunikation mit der Kommunikationsverbindung 16. Die Schnittstelle 18 ist verbunden mit einer Recheneinheit 20 des Steuergeräts 12. Die Recheneinheit 20 steht in Verbindung mit einem Register oder Speicher 22, in dem Parameter oder Daten abgespeichert werden. Eine oder mehrere weitere Schnittstellen 24 sind zur Kommunikation mit externer Sensorik vorgesehen und stehen ebenfalls mit der Recheneinheit 20 in Verbindung. Alle oder ein Teil der Elemente 18, 20, 22 und 24 können in einem Bauteil integriert sein.
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Im Folgenden wird ein Beispiel einer dynamischen Datenanforderung an das Steuergerät 12 beschrieben. Die Datenanforderung kann zum Beispiel von dem weiteren Steuergerät 14 versandt werden.
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Die dynamische Datenanforderung setzt im Allgemeinen die Fähigkeit eines dynamischen Routings durch ein Gateway-Steuergerät voraus. Das Gateway-Steuergerät kann zum Beispiel Bestandteil der Schnittstelle 18 oder der Recheneinheit 20 sein. Das Gateway-Steuergerät kann eigenständig oder integriert ausgebildet sein und kann Router-, Switch- und/oder Firewall-Funktionen enthalten. Es ist auch möglich, dass kein Gateway-Steuergerät vorhanden ist und die Steuergeräte direkt miteinander kommunizieren.
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Das Beispiel betrachtet die Installation eines mobilen Dienstes auf dem Steuergerät 14, das hier eine OCU (Online Connectivity Unit) ist. Für diesen Dienst werden Daten von dem Steuergerät 12 benötigt, das in diesem Beispiel an einem anderen Datenbus als dem der OCU 14 angeschlossen ist. Dazu muss das Steuergerät 12 beziehungsweise dessen Kommunikation konfiguriert werden.
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Die OCU 14 gibt dem Gateway über eine entsprechende Botschaft bekannt, dass zum einen Konfigurationsbotschaften der OCU 14 an das Steuergerät 12 und zum anderen Botschaften oder Nachrichten des Steuergeräts 12 mit dynamisch angeforderten Daten auf den Bus der OCU 14 weitergeleitet werden sollen. Im Anschluss sendet die OCU 14 eine Konfigurationsnachricht mit einer Datenanforderung und einer Sendebedingung über das Gateway an das Steuergerät 12. Die Konfigurationsnachricht kann Datenschlüssel zur Identifikation der angeforderten Daten enthalten.
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Für den neuen mobilen Dienst wird eine bestimmte Kombination oder Art von Daten von dem Steuergerät 12 benötigt. Bei der Entwicklung und Inbetriebnahme des Steuergeräts 12 war dieser mobile Dienst mit seinen Anforderungen noch nicht bekannt, so dass keine Kommunikationsanforderungen oder Nachricht in dem Steuergerät 12 abgelegt sind. Damit kann das Steuergerät 12 nicht ohne Weiteres auf eine derartige Datenanfrage antworten. Dafür hält das Steuergerät 12 eine Anzahl von anfänglich noch nicht konfigurierten Kommunikationsnachrichten für eine zukünftige Versendung durch das Steuergerät 12 bereit.
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Entsprechend der empfangenen Konfigurationsnachricht mit einer Datenanforderung und einer Sendebedingung konfiguriert das Steuergerät 12 dynamisch eine der anfänglich noch nicht konfigurierten Kommunikationsnachrichten.
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Daraufhin sendet das Steuergerät 12 die neu konfigurierte Kommunikationsnachricht mit den angeforderten Daten entsprechend der Sendebedingung. Das Gateway leitet die Kommunikationsnachricht auf den Bus der OCU 14 weiter, von dem diese dann durch die OCU 14 empfangen und verarbeitet wird.
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Abschließend für das Beispiel wird die Kommunikation anhand eines möglichen mobilen Dienstes veranschaulicht. Sofern ein Fahrzeug 10 über einen elektronischen Assistenten zur Detektion von freien Parklücken verfügt, können diese mit geografischer Ortsangabe als Information mittels mobilem Dienst über die OCU 14 an ein Backend übermittelt werden. Freie Parkplätze können im Backend aktualisiert und an Fahrzeuge 10 zurückgespielt werden. In diesem Zusammenhang mag es vorkommen, dass dazu benötigte Daten aus Steuergeräten 12 über eine oben beschriebene Konfiguration herausgezogen werden müssen, die ansonsten nicht verfügbar wären.
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Es können auch mehrere Konfigurationsnachrichten an das Steuergerät 12 gesendet werden, die dann parallel abgearbeitet werden. Wenn eine Sendebedingung erfüllt ist, versendet das Steuergerät 12 dann die entsprechenden Daten in der angeforderten Form.
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3 zeigt beispielhaft eine Darstellung einer Kommunikationsnachricht 26, wie sie von dem Steuergerät 12 als Antwort auf eine Konfigurationsnachricht mit einer Datenanforderung und einer Sendebedingung entsprechend konfiguriert und bei Eintreten der Sendebedingung versendet wird. Die Kommunikationsnachricht 26 kann einen Header 28, zum Beispiel zur Steuerung der Kommunikation enthalten. Weiter enthält die Kommunikationsnachricht 26 Felder oder Datenfelder 30, 32 und 34 zur Befüllung mit Daten. Die Anzahl, Reihenfolge und/oder der Inhalt der Felder 30, 32 und 34 wird in der Konfigurationsnachricht festgelegt. Entsprechend der Anforderungen in der Konfigurationsnachricht konfiguriert das Steuergerät 12 die Kommunikationsnachricht 26.
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Zum Beispiel kann das Feld 30 einen Wert von 35° C für die Motortemperatur, das Feld 32 eine Motordrehzahl von 1000 Umdrehungen pro Minute und das Feld 34 ein Motordrehmoment von 250 Nm enthalten. Dabei kann lediglich der Parameter oder Wert in dem jeweiligen Feld gespeichert sein, also zum Beispiel 35 in dem Feld 30. Das Feld oder der Wert kann auch als ID (Identifier) bezeichnet werden. Alternativ ist es möglich, dass eine Bezeichnung für die Daten und die Werte der Daten in der Kommunikationsnachricht 26 enthalten sind. Diese können zum Beispiel in Form einer Liste in der Kommunikationsnachricht 26 vorliegen.
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Die Kommunikationsnachricht 26 wird von dem Steuergerät 12 bei Eintritt oder Erfüllung einer Sendebedingung versandt. Die Konfiguration der Kommunikationsnachricht 26 kann direkt nach Erhalt der Konfigurationsnachricht oder bei der Eintritt der Sendebedingung vorgenommen werden.
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Die Sendebedingung kann ein einmaliger oder zyklischer Zeitpunkt oder ein Ereignis sein. Auch eine Kombination ist möglich, wie zum Beispiel ein zyklischer Versand (z.B. jede Sekunde) bei Erfüllung einer Bedingung (z.B. Temperatur > 80°C). Diese Angaben werden in der Konfigurationsnachricht vorgegeben. Es kann auch angegeben sein, direkt auf die Konfigurationsnachricht zu antworten. Ein Zeitpunkt kann fest als Datum oder als eine relative Zeitspanne angegeben sein.
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Das Ereignis, das auch als Event oder Bedingung bezeichnet werden kann, kann zum Beispiel ein Eintreffen eines Signals (von einem Sensor oder Steuergerät), eine Änderung eines Signalwerts oder Parameters, eine Positionsangabe oder eine Raumangabe für das Fahrzeug 10 sein.
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Sind eine oder mehrere von den geforderten Sendebedingungen erfüllt, versendet das Steuergerät 12 die entsprechend konfigurierte Kommunikationsnachricht 26. Die Kommunikationsnachricht 26 kann entweder an den Ursprung der Konfigurationsnachricht oder an ein in der Konfigurationsnachricht angegebenes Ziel versendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Steuergerät
- 14
- Steuergerät
- 16
- Kommunikationsverbindung
- 18
- Schnittstelle
- 20
- Recheneinheit
- 22
- Speicher
- 24
- Schnittstelle
- 26
- Kommunikationsnachricht
- 28
- Header
- 30
- Feld
- 32
- Feld
- 34
- Feld
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008036711 A1 [0005]
- DE 102011055087 A1 [0006]
- DE 102010009759 A1 [0007]
