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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit und ein Fahrzeugdienstverwaltungssystem.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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- Patentanmeldung 1: JP 2000-165422 A
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In letzter Zeit enthält ein Fahrzeug elektronische Steuereinheiten, die jeweilige Fahrzeuginstrumente steuern. Die elektronischen Steuergeräte sind über ein fahrzeugseitiges Netzwerk miteinander verbunden, um kooperativ zu operieren. Darüber hinaus wurde vor kurzem eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit entwickelt, die mit einem Außensystem außerhalb des Fahrzeugs in Koordination operiert, indem sie mit dem Außensystem außerhalb des Fahrzeugs über drahtlose Kommunikation kommuniziert oder verbunden ist (wie beispielsweise ein Server, um Verkehrsinformationen, Unterhaltungsinformationen oder einen Mail-Dienst bereitzustellen; In-Home-System).
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Es wird konventionell eine Fahrzeuginformationsplattform vorgeschlagen, die ein derartiges Außensystem mit der gleichen Plattform koordiniert, um Anwendungen zu betreiben und dadurch die Anwendungswiederverwendbarkeit beim Konfigurieren eines neuen Systems oder Interoperabilität zwischen den Anwendungen zu gewährleisten (siehe Patentanmeldung 1).
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ÜBERBLICK
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Ein Fahrzeug beinhaltet koexistierende elektronische Steuereinheiten, auf denen verschiedenen Anwendungen installiert sind, wie zum Beispiel: eine Verbrennungsmotorsteuerungsanwendung, die periodisch Daten sammelt, immer ein Ergebnis ausgibt und eine hohe Zuverlässigkeit erfordert; eine Karosseriesteuerungsanwendung, die einen Satz von Sequenzen entsprechend Benutzerbedienung ausführt, die ein Ereignis darstellt; und eine Navigationsanwendung, die großformatige Daten verwendet und weniger Zuverlässigkeit benötigt.
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Es gibt jedoch keinen Mechanismus, der dynamisch und interoperativ Funktionen von mehreren im Fahrzeug vernetzten elektronischen Steuergeräten nutzt, was eine Flexibilität verschlechtert. Dies erfordert, dass ein Anwendungsentwickler, die Existenz einer Schicht berücksichtigt, die niedriger ist als die oberste Anwendungsschicht, was einen begrenzenden Faktor für die Entwicklung einer Anwendung mit sich bringt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit und ein Fahrzeugdienstverwaltungssystem bereitzustellen, die dynamisch und interoperabel Funktionen verwenden können.
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Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Fahrzeug-ECU (elektronische Steuereinheit) vorgesehen, die eine von mehreren Fahrzeug-ECUs ist, die mit einem fahrzeuginternen Netzwerk in einem Fahrzeug verbunden sind. Die Fahrzeug-ECU führt eine vorbestimmte Funktion unter Verwendung einer installierten Anwendung aus. Die Fahrzeug-ECU operiert koordinativ mit einer anderen Fahrzeug-ECU von den mehreren Fahrzeug-ECUs außer der Fahrzeug-ECU. Die Fahrzeug-ECU beinhaltet eine Dienstschnittstelle, einen Dienstbus und einen Dienstverwalter. Die Dienstschnittstelle gibt eine Anforderung für einen Dienst aus, der eine Funktion verwendet, die in der anderen Fahrzeug-ECU installiert ist, auf der Grundlage einer Anforderung von der Anwendung, und veranlasst die Anwendung, einen Dienst als Antwort auf eine Dienstanforderung von der anderen Fahrzeug-ECU zu erzeugen. Der Dienstbus sendet und empfängt eine Nachricht entsprechend einer Dienstanforderung und einer Antwort unter Verwendung eines vorbestimmten Protokolls zwischen der Dienstschnittstelle der Fahrzeug-ECU und der Dienstschnittstelle der anderen Fahrzeug-ECU. Der Dienstverwalter erreicht den dynamisch und interoperabel zu verwendenden Dienst durch Verwaltung einer Position des Dienstes.
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Gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeugdienstverwaltungssystem mit (i) einer Mehrzahl von Fahrzeug-ECUs (elektronischen Steuereinheiten), die mit einem fahrzeugseitigen Netzwerk in einem Fahrzeug verbunden sind, wobei jede der Fahrzeug-ECUs eine vorbestimmte Funktion unter Verwendung einer Anwendung ausführt; und (ii) einem Gateway vorgesehen, das mit dem fahrzeuginternen Netzwerk verbunden ist und Informationen zwischen den Fahrzeug-ECUs weiterleitet. Eine betreffende Fahrzeug-ECU, die irgendeine der Fahrzeug-ECUs ist, kooperiert mit einer anderen Fahrzeug-ECU von den Fahrzeug-ECUs mit Ausnahme der betreffenden Fahrzeug-ECU. Die betreffende Fahrzeug-ECU beinhaltet eine Dienstschnittstelle und einen Dienstbus. Die Dienstschnittstelle gibt eine Anforderung für einen Dienst aus, der eine Funktion verwendet, die in der anderen Fahrzeug-ECU installiert ist, auf der Grundlage einer Anforderung von der Anwendung, und die Anwendung veranlasst einen Dienst als Antwort auf eine Dienstanforderung von der anderen Fahrzeug-ECU zu erzeugen. Der Dienstbus sendet und empfängt eine Nachricht entsprechend einer Dienstanforderung und einer Antwort unter Verwendung eines vorbestimmten Protokolls zwischen der Dienstschnittstelle der betreffenden Fahrzeug-ECU und der Dienstschnittstelle der anderen Fahrzeug-ECU. Das Gateway beinhaltet einen Dienstverwalter, der den dynamisch und interoperabel zu verwendenden Dienst durch Verwaltung einer Position des Dienstes erreicht.
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Das Wort ”dynamisch” bedeutet Ausführbarkeit in einem Operationszustand des Systems ohne Neustart.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlicher.
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In den Zeichnungen:
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1 ist ein Funktionsblockschaltbild jeder ECU gemäß einer Ausführungsform;
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2 ist ein Blockschaltbild, das ein Fahrzeugdienstverwaltungssystem darstellt;
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3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Dienstschnittstelle und einem von einem Adapter bereitgestellten Dienstbus darstellt;
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4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Anwendungsfunktion und einem Dienst darstellt;
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5A und 5B sind Diagramme, die Elemente von Informationen über den Dienst darstellen;
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6 ist ein Diagramm, das andere Elemente von Informationen über den Dienst darstellt;
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7 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitungssequenz zum Starten eines Dienstes darstellt;
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8 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitungssequenz während der Anforderungsübertragung darstellt;
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9 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitungssequenz während der Veröffentlichungsübertragung darstellt;
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10A, 10B und 10C sind Diagramme, die Operationen einer integrierten Anwendung darstellen;
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11 ist ein Blockschaltbild, das ein modifiziertes Beispiel eines Fahrzeugdienstverwaltungssystems darstellt;
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12A und 12B sind Diagramme, die Operationen einer integrierten Anwendung gemäß dem modifizierten Beispiel veranschaulichen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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(Ausführungsform)
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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<Konfiguration>
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Wie in 2 dargestellt ist, beinhaltet ein Fahrzeugdienstverwaltungssystem elektronische Fahrzeugsteuereinheiten (ECUs), die über ein fahrzeuginternes Netzwerk 6 verbunden sind. Die Fahrzeug-ECUs beinhalten: ein erweitertes Gateway 1 ((DCM (Data Communication Module, zu Deutsch: Datenkommunikationsmodul)/HCU (HMI (Human Machine Interface) Control Unit), zu Deutsch: Steuereinheit für Mensch-Maschine-Schnittstelle), bezeichnet als erweitertes GW); ein zentrales Gateway 2 (CGW, auch als Basis-GW oder Gateway bezeichnet); eine Verbrennungsmotor-ECU 3; eine Brems-ECU 4; und ein Instrumenten-ECU 5. Das fahrzeuginterne Netzwerk 6 verwendet Protokolle wie CAN (eingetragene Marke, Controller Area Network), LIN (eingetragene Marke, Local Interconnect Network), FlexRay (eingetragene Marke) oder Ethernet (eingetragene Marke). Jede Domain verwendet ein angemessenes Protokoll. 2 stellt repräsentative ECUs dar. Tatsächlich verbindet sich das fahrzeuginterne Netzwerk 6 mit etwa 100 ECUs.
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In dem erweiterten GW 1 ist ein Fahrzeugaußenkommunikationsdienst installiert, der die Nutzung von Diensten außerhalb des Fahrzeugs (d. h. Fahrzeugaußendiensten) über eine drahtlose Kommunikation oder Kabelverbindung ermöglicht. Die Fahrzeugaußendienste werden von externen Systemen (wie beispielsweise einem Server zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen, Unterhaltungsinformationen oder Mail-Diensten und einem In-Home-System) zur Verfügung gestellt.
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Das zentrale GW 2 hat eine Funktion, um zwischen Domänen, zu denen die ECUs 3 bis 5 gehören, weiterzuleiten (zu „routen”). Die Domänen beziehen sich auf (i) Fahrzeugaußendienste, (ii) Mensch, (iii) Umwelt, (iv) Karosserie und (v) Bewegung. Das zentrale GW 2 enthält eine nicht gezeigte Verwaltungstabelle, die dynamisches Hinzufügen und Entfernen von Diensten verwaltet, die später beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass das Wort „dynamisch” Ausführbarkeit in einem Operationszustand des Systems ohne einen Neustart bedeutet.
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Die GWs 1 und 2 und die ECUs 3 bis 5 enthalten jeweils einen allgemein bekannten Kontroller. Der Kontroller ist als Mikrocomputer mit CPU, ROM, RAM und Eingabe/Ausgabe konfiguriert. Der Kontroller führt eine Funktion aus, die als gespeichert in einem nicht flüchtigen greifbaren Speichermedium vorgesehen ist, wobei eine Verarbeitung entsprechend der Funktion ausgeführt wird.
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In den ECUs 3 bis 5 ist jeweils eine Funktion als Software installiert, um einen Dienst bereitzustellen, der es ermöglicht, dass verschiedene Funktionen, die von den ECUs 3 bis 5 ausgeführt werden, von anderen ECUs verwendet werden. Dieser Dienst ermöglicht es einer Anwendung, Anforderungsinformationen in Form eines vorbestimmten Formats für die Anforderungsinformation zu liefern, wenn die Anwendung einen anderen Dienst anfordern muss, um eine beabsichtigte Funktion auszuführen. Der andere Dienst wird mit der Anforderungsinformation als Nachricht zur Ausführung der beabsichtigten Funktion versorgt.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist in dem erweiterten GW 1 (i) eine Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung und (ii) ein Fahrzeugaußenkommunikationsdienst gemäß der Ausführungsform installiert. In der Verbrennungsmotor-ECU 3 ist ein Informationsbereitstellungsdienst und ein Gaspedalsteuerungsdienst (Gassteuerungsdienst) installiert, die von der Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung verwendet werden, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Der Informationsbereitstellungsdienst beinhaltet einen Kraftstoffverbrauchsbereitstellungsdienst, einen Motortemperaturbereitstellungsdienst, einen Motorkühlmitteltemperaturbereitstellungsdienst und einen Motoröltemperaturbereitstellungsdienst. Der Gaspedalsteuerungsdienst steuert ergänzend die vom Benutzer bediente Gaspedalsteuerung (Gassteuerung). Ähnlich ist in der Brems-ECU 4 ein Bremssteuerungsdienst installiert. Der Bremssteuerungsdienst steuert zusätzlich die vom Benutzer bediente Bremssteuerung. In der Instrumenten-ECU 5 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbereitstellungsdienst installiert.
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Im Gegensatz dazu ist der Fahrzeugaußendienst eine Funktion zur Koordinierung der Fahrzeuginnendienste/Fahrzeugaußendienste oder Anwendungen, die wechselseitig oder interoperabel verwendet werden sollen. Das heißt, das Fahrzeugaußenkommunikationsverfahren kann verschiedene Verfahren adaptieren, die jeweils eine physikalische Schicht und ein Protokoll umfassen. Das Fahrzeugaußenkommunikationsverfahren ist auf dem Dienstbus als ein Dienst installiert, anstatt als eine Funktion des Dienstbusses installiert zu sein.
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<Funktionen zum Bereitstellen von Diensten>
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Die nachfolgende Beschreibung erläutert Funktionen, die Dienste gemäß der Ausführungsform bereitstellen. Funktionen von verschiedenen fahrzeuginternen Instrumenten in einem Fahrzeug sind als Dienste vorgeschrieben. Für jeden der Dienste auf der Fahrzeuginformationsplattform ist ein Verwendungsverfahren vorgeschrieben. Eine Anwendung folgt dabei dem Verwendungsverfahren, wenn die Anwendung einen Dienst verwendet, der von einer anderen Anwendung bereitgestellt wird.
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Die ECUs 3 bis 5, eine Außenrechnerwolke und ein Instrument wie ein Smartphone oder ein mobiles Instrument können nicht direkt und interoperativ entsprechende Funktionen nutzen und können keine Dienste hinzufügen und entfernen. Wie in 3 gezeigt ist, sind eine Dienstschnittstelle (I/F) 8, die von einem Adapter 7 versorgt wird, und ein Dienstbus 9 vorgesehen, um Nachrichten entsprechend der Dienstanforderung und Antwort auf der Grundlage eines vorbestimmten Protokolls, um die interoperable Nutzung und Hinzufügen und Entfernen von Diensten zu ermöglichen, zu senden und zu empfangen. Der Dienstbus 9 ist über eine Hardware (H/W) 10 mit dem fahrzeuginternen Netzwerk 6 verbunden.
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Ein Dienstbus 9 hat eine Funktion als Dienstverwalter 11 (auch als Dienstverwaltungsabschnitt bezeichnet), der Positionen und Hinzufügen und Entfernen von Diensten verwaltet. Gemäß der Ausführungsform, wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet das zentrale GW 2 den Dienstverwalter 11. Das zentrale GW 2 hat (i) die Funktion zum Weiterleiten von Informationen zwischen Domänen auf der Grundlage einer Weiterleitungstabelle (Routingtabelle) und (ii) die Funktion zum Verwalten von Positionen und Hinzufügen und Entfernen von Diensten.
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Es wird der Fall angenommen, in dem eine Sende-ECU und eine Empfangs-ECU mit voneinander verschiedenen Bussen verbunden sind, die durch ein Gateway miteinander verbunden sind. In diesem Fall besteht die Funktion zum Weiterleiten darin, eine Nachrichten-ID, die für die Empfangs-ECU notwendig ist, in der Weiterleitungstabelle des Gateways zu registrierten. Das heißt, die Weiterleitungstabelle ist eine Tabelle (Kombinationen von Bus-IDs und Nachrichten-IDs), die eine Regel zum Weiterleiten (Routing) der Nachricht an den Bus der Übertragungs-ECU beschreibt. Die Nachrichten-ID im Fahrzeugnetzwerk bezieht sich in der Regel auf eine CAN-ID.
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Wie in 3 dargestellt ist, verwendet ein Dienst einen anderen Dienst mittels Dienstschnittstelle 8. Ein Anwendungsentwickler muss sich einer Schicht unterhalb der obersten Anwendungsschicht aufgrund der vermittelnden Dienstschnittstelle 8 nicht bewusst sein. Da der Dienstverwalter 11 Positionen und Hinzufügen und Entfernen von Diensten verwaltet, muss sich der Anwendungsentwickler der Position und dem Hinzufügen und Entfernen einer zu verwendenden Dienstleistung nicht bewusst sein.
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Die Dienstschnittstelle 8 wird durch den Adapter 7 versorgt und ermöglicht es einem Fahrzeuginnendienst/Fahrzeugaußendienst oder Anwendung, als Dienste bestehende Funktionen wie die ECUs 3 bis 5, eine Außenrechnerwolke und ein Smartphone zu verwenden. Eine Verarbeitung nutzt die Dienstschnittstelle 8, um einen Dienst oder eine Anwendung zu aktivieren, um die Funktion als Dienst zu nutzen. Diese Verarbeitung wird als ”Funktion-zu-Dienst-Transformation” bezeichnet. Zusätzlich wird eine Anwendung, die eine Vielzahl von Diensten koordiniert, als eine integrierte Anwendung bezeichnet.
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Wie in 4 dargestellt ist, kann eine Dienstleistung interoperabel andere Dienste durch den Austausch von Nachrichten über die Dienstschnittstelle 8 nutzen. Ohne Notwendigkeit zu begrenzen, dass die Dienste einander nutzen, kann eine Anwendung Dienste nutzen und eine integrierte Anwendung kann auch Dienste nutzen.
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<Protokolle zur Kommunikation zwischen Diensten>
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Protokolle für die Kommunikation zwischen den Diensten sind als Request/Response-Typ (zu Deutsch etwa: Anforderung/Antwort-Typ) und ein Publish/Subscribe-Typ (zu Deutsch etwa: Publiziere/Subskribiere-Typ) verfügbar. Der Request/Response-Typ verwendet Eins-zu-eins-Nachrichten durch, d. h. tauscht Nachrichten einer Anforderung und Antwort aus. Der Publish/Subscribe-Typ verwendet Eins-zu-viele-Nachrichten, das heißt, veröffentlicht eine Nachricht an viele und nicht spezifizierte registrierte Subskribenten.
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(Request/Response-Typ)
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Dienste tauschen Nachrichten auf einer Eins-zu-eins-Basis aus. Eine Antwort wird als Antwort auf eine Anforderung zurückgegeben.
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(Publish/Subscribe-Typ)
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Dienste tauschen Nachrichten auf einer Eins-zu-viele-Basis aus. Keine Antwort wird als Antwort auf „Publish” zurückgegeben. „Publish”, wenn vorhanden, wird vielen unspezifizierten Diensten gemeldet, die für „Subscribe” registriert sind.
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<Dienstspezifikationen>
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Die Dienstleistungsspezifikationen (d. h. Elemente von Informationen über den Dienst), die in 5A und 5B dargestellt sind, können als Typen von Informationen (Attribute) angenommen werden. Weiterhin können später beschriebene andere Dienstleistungsspezifikationen, die in 6 dargestellt sind, ebenso adaptiert werden. 5A und 5B illustrieren Dienstspezifikationen mit den Größen (Bits) und Details oder Bedeutungen (1) bis (12) wie folgt.
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(1) Dienst-ID
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Gibt einen Identifizierer (0-4294967295) zum eindeutigen Identifizieren des Diensts an.
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(2) Dienstversion
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Gibt eine Version des Dienstes an.
- Formal: [Schnittstellenversion (8 Bits)]. [Innere Version (8 Bits)]
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Schnittstellenversion – zum Zeitpunkt der Durchführung einer Korrektur mit Einflüssen auf Benutzer zu inkrementieren.
- • Wenn Schnittstelle hinzugefügt wird
- • Wenn Schnittstelle gelöscht wird
- • Wenn es keine Kompatibilität von Schnittstelle vor oder nach Versionsverbesserung (Versionsupgrade) gibt
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Innere Version – muss zum Zeitpunkt eines Ausführens einer Korrektur, die Benutzer nicht beeinflusst, inkrementiert werden und Rückkehren wenn Schnittstellenversion geändert wird.
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(3) Rolle
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Dies gibt eine Rolle an, die dem Dienst zugewiesen ist.
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Setzen des entsprechenden Bits auf 1.
- Bit 0 – OEM, Bit 1 – Lieferant, Bit 2 – Drittpartei, Bit 3–15 – Reserve
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(4) Herzschlagintervall
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Dies gibt ein Übertragungsintervall (1 bis 65535 Sekunden) eines Herzschlags zur Erkennung einer Anomalie im Dienst an.
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Wird in Sekunden angegeben. Wenn ”0” angegeben ist, wird kein Herzschlag übertragen.
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(5) Lokaler-Dienst-Bus-ID
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Gibt eine Kennung (0-65535) an, um einen lokalen Dienstbus, in dem der Dienst installiert ist, eindeutig anzugeben.
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(6) Dienstzustand
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Gibt einen Operationszustand des Dienstes an.
- 0: Dienststart unmöglich, 1: Dienststart möglich, 2: Dienst gestartet
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(7) Zahl bereitgestellter Dienstschnittstellen
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Gibt die Zahl (0 bis 65535) von Dienstschnittstellen an, die vom Dienst bereitgestellt werden.
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Wenn ”0”, wird ”bereitgestellte Dienstschnittstelle” nicht gehalten.
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(8) Dienstschnittstellen-ID
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Gibt eine ID (0-65535) der Dienstschnittstelle an, die vom Dienst bereitgestellt wird.
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(9) Bereitstellungsverfahren
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Dies gibt ein Bereitstellungsverfahren der Dienstschnittstelle an.
- 0: Request/Response, 1: Publish/Subscribe
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(10) Zahl von „Subscribe”
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Gibt die Zahl (0 bis 255) von Diensten an, die ”Subscribe” zur Dienstschnittstelle von Publish/Subscribe durchführen.
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Wenn ”0”, ”Subskribieren von Dienstinformationen” nicht gehalten.
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(11) Zahl verwendeter Dienste
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Gibt die Zahl (0 bis 255) anderer Dienste an, die der Dienst verwendet.
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Wenn ”0”, wird ”Informationen über verwendeten Dienst” nicht gehalten.
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(12) Zuordnung von Version von verwendetem Dienst
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Gibt ein Zuordnungsverfahren für ”Dienstversion” von ”Informationen über verwendeten Dienst” an.
Formal: [Versionszuordnung von Schnittstellenversion (3 Bits)]
[Versionszuordnung von inneren Version (3 Bits)]
0: Fixierte Version – Verwendung des Diensts, der einen Wert hat, der der gleiche wie der Wert der ”Dienstversion” oder ”Schnittstellenversion” der ”Dienstversion” von „Informationen über verwendeten Dienst” entspricht.
- 1: Zugeordnete Version oder höher – Verwendung der Dienste, die jeweils einen Wert haben, der gleich oder größer als der Wert der ”Dienstversion” oder ”Schnittstellenversion” der ”Dienstversion” von ”Informationen über verwendeten Dienst” ist.
- 2: Zugeordnete Version oder niedriger – Verwendung der Dienste, die jeweils einen Wert haben, der gleich oder kleiner als der Wert der ”Dienstversion” oder ”Schnittstellenversion” der ”Dienstversion” von „Informationen über verwendeten Dienst” ist.
- 3: Neueste Version oder niedriger – Verwendung des Diensts, der von allen Diensten mit zugeordneten Dienst-IDs den größten Wert der ”Dienstversion” oder ”Schnittstellenversion” der ”Dienstversion” von „Informationen über verwendeten Dienst” hat.
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Der Wert der ”Dienstversion” von „Informationen über verwendeten Dienst” soll nicht fixiert sein.
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Es wird der Fall angenommen, in dem Dienstversion von „Informationen über verwendeten Dienst” = 3.2, ”Versionszuordnung von Schnittstellenversion” = feste Version und ”Versionszuordnung der inneren Version” = zugeordnete Version oder weniger. In diesem Fall wird die Dienstversion, die als Ziel verwendet wird, auf 3.2, 3.1 oder 3.0 gesetzt.
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Als nächstes können die folgenden anderen Dienstleistungsspezifikationen (d. h. Elemente von Informationen über den Dienst), wie in 6 dargestellt, auch adaptiert werden. Die Bedeutungen oder Details (1) bis (15) davon sind wie folgt.
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Alternativer Dienst: (1) Wird bereitgestellt, um das Fahrzeug sicher zu fahren oder zu stoppen, auch wenn der Dienst unbrauchbar ist.
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Auswirkung auf die Fahrzeugsteuerung: (2) Die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Auswirkung auf Fahren, Kurvenfahren oder Stoppen. – Ein Dienst kann während der Fahrt nicht installiert oder aktualisiert werden, wenn der Dienst die Fahrzeugsteuerung beeinträchtigt. – Ein Dienst kann während der Fahrt installiert oder aktualisiert werden, wenn der Dienst die Fahrzeugsteuerung nicht beeinträchtigt.
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Priorität zum Übertragen oder Empfangen eines Diensts: (3) Wird für die Prioritätskontrolle bei der Vermittlung zwischen mehreren Diensten verwendet.
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Autorität als aktive oder passive Entität zum Verknüpfen der Priorität zum Übertragen oder Empfangen eines Diensts: (4) Es ist gefährlich, wenn zum Beispiel ein kooperativer Dienst zur Steuerung des Bremsens leicht erzeugt werden kann.
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Ort zum Installieren eines Diensts: (5) Beschränkung wie eine physische Entfernung zu einem anderen Dienst, der benötigt wird, um den Dienst zu erledigen.
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Zuverlässigkeit: (6) Identifizierung einer Person, die den Dienst erzeugt hat.
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Dienst von anderen Fahrzeugen, der verknüpft werden darf: (7) Ein Dienst anderer Fahrzeuge, der mit dem Dienst verknüpft sein darf.
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Außendienst, der verknüpft werden darf: (8) Ein Rechnerwolken- oder Smartphone-Dienst, der mit dem Dienst verknüpft werden darf.
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Preis: (9) Preis der Dienstleistung.
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Empfehlung: (10) Ein Empfehlungsgrad für den Dienst.
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Verzögerungsanforderung: (11) Kommunikationsverzögerungszeit zum Erledigen des Diensts.
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Ablaufdatum: (12) Beinhaltet Anwesenheit oder Abwesenheit automatischer Aktualisierung.
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Hinzufügungs- oder Entfernungseinheit: (13) Anwendung, ECU, Domain oder Fahrzeug.
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Sicherheitsstufe: (14) Sicherheitsstufe für den Dienst.
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Sicherungsstufe: (15) Funktionssicherheitsstufe für den Dienst.
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<Entwicklungssprache>
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Die nachfolgende Beschreibung beschreibt genau eine Anwendungsentwicklungssprache, um die oben genannten Dienste bereitzustellen.
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1. Adapter
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(1) Dienststart (Start)
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Dienststart (Start) startet einen Dienst.
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(2) Dienststartbeendigung (onStarted)
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Dienststartbeendigung (onStarted) ist ein Handler, der verwendet wird, um den Dienststart abzuschließen. Die Dienststartbeendigung (onStarted) wird nur einmal aufgerufen, wenn der Dienststart abgeschlossen ist, nachdem Dienststart (Start) aufgerufen wird.
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(3) Dienststartzustandserlangung
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Dienststartzustandserlangung (isStarted) erlangt einen Zustand bezüglich dessen, ob der Dienststart abgeschlossen ist.
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(4) Dienstinformationserlangung (getServiceInfo)
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Dienstinformationserlangung (getServiceInfo) erlangt Dienstinformationen. Diese Methode erlangt die Dienstinformationen, wenn ein Dienst beginnt.
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(5) Dienst-ID-Erlangung (getServiceId)
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Dienst-ID-Erlangung (getServiceId) erlangt eine Dienst-ID und gibt die Dienst-ID basierend auf Informationen zurück, die die Dienstinformationserlangung (getServiceInfo) erwerben kann.
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(6) Dienstversionserlangung (getServiceVersion)
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Dienstversionserlangung (getServiceVersion) erlangt eine Dienstversion und gibt die Dienstversion basierend auf Informationen zurück, die die Dienstinformationserlangung (getServiceInfo) erlangen kann.
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(7) Dienstinformationsprotokollerlangung (getServiceProtocol)
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Dienstinformationsprotokollerlangung (getServiceProtocol) erlangt ein Protokoll, das vom Dienst bereitgestellt wird.
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(8) Erlangung von Informationen über beabsichtigten Dienst (getRequireServiceInfo)
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Erlangung von Informationen über beabsichtigten Dienst (getRequireServiceInfo) erlangt Dienstinformationen über einen beabsichtigten Dienst. Wenn ein Dienst gestartet wird, erlangt diese Methode Dienstinformationen über den verwendeten Dienst und führt einen Dienststartvorgang durch.
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(9) Übertragungsanforderung (request)
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Übertragungsanforderung (request) überträgt eine Anforderung an einen spezifizierten Dienst und gibt eine Anforderungsannahmezahl zurück, wenn die Anforderung normal angenommen wird. Ein Antwortempfangshandler (onResponseReceived) wird aufgerufen, wenn eine Antwort auf die Anforderung empfangen wird.
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Parameter beinhalten eine Anforderungszieldienst-ID, eine Anforderungszieldienstversion, eine Anforderungsdatenlänge, Anforderungsdaten und eine Anforderungspriorität.
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Hier kennzeichnet das Anforderungsziel eine Dienstanbieterseite.
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(10) Übertragungsfehler anfordern (onRequestError)
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Anforderungsübertragungsfehler (onRequestError) ist ein Handler, der verwendet wird, wenn die Anforderungsübertragung fehlschlägt. Die Anforderungsannahmezahl (requestNumber) speichert die Anforderungsannahmezahl, die von einem Rückgabewert aus der Übertragungsanforderung (request) abgegeben wird.
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Ein Parameter beinhaltet eine Anforderungsannahmezahl entsprechend der fehlgeschlagenen Anforderung.
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(11) Anforderungsempfang (onRequestReceived)
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Anforderungsempfang (onRequestReceived) ist ein Handler, der verwendet wird, um eine Anforderung zu empfangen. Eine Antwort, die von dieser Methode zurückgegeben wird, wird dem Antwortempfang (onResponse) eines Anforderungsursprungdienstes mitgeteilt.
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Parameter beinhalten eine Anforderungsdatenlänge und Anforderungsdaten.
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(12) Antwortempfang (onResponseReceived)
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Antwortempfang (onResponseReceived) ist ein Handler, der verwendet wird, um eine Antwort auf die Anforderung zu erhalten.
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Parameter beinhalten eine Anforderungsursprungdienst-ID, eine Anforderungsursprungdienstversion, eine Anforderungspriorität, eine Anforderungsannahmezahl und Antwortdaten.
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Hier kennzeichnet der Anforderungsursprung eine Dienstbenutzerseite.
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(13) Veröffentlichungsübertragung (Publish)
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Veröffentlichungsübertragung (Publish) veröffentlicht Daten.
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Parameter beinhalten Länge (veröffentlichte Datenlänge) und Daten (veröffentlichte Daten).
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(14) Veröffentlichungsempfang (onPublishReceived)
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Veröffentlichungsempfang (onPublishReceived) ist ein Handler, der verwendet wird, um veröffentlichte Daten von einem Dienst zu empfangen, den die beabsichtigte Dienstinformationserlangung (getRequireServiceInfo) als zu verwendendes Ziel identifiziert.
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Parameter beinhalten eine Veröffentlichungsursprungdienst-ID, eine Veröffentlichungsursprungdienstversion, eine Länge von veröffentlichten Daten und veröffentlichte Daten.
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Der oben genannte Adapter 7 implementiert Verarbeitungssequenzen wie folgt. 7 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Starten eines Dienstes. 8 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zur Übertragung einer Anforderung. 9 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz, um veröffentlichte Daten zu übertragen.
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2. ServiceInfo
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(1) Konstruktor (ServiceInfo)
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Konstruktor (ServiceInfo) erzeugt Dienstinformationen aus der Dienst-ID und der Dienstversion.
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Parameter beinhalten einen Dienstmodus, eine Dienstversion und ein vom Dienst bereitgestelltes Protokoll.
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(2) Dienst-ID-Erlangung (getId)
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Dienst-ID-Erlangung (getId) erlangt eine Dienst-ID.
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(3) Dienst-ID-Einrichtung (setId)
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Dienst-ID-Einrichtung (setId) richtet eine Dienst-ID ein.
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Ein Parameter beinhaltet eine Dienst-ID.
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(4) Dienstversionserlangung (getVersion)
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Dienstversionserlangung (getVersion) erlangt eine Dienstversion.
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(5) Dienstversionseinrichtung (setversion)
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Dienstversionseinrichtung (setversion) legt eine Dienstversion fest.
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Ein Parameter enthält eine Dienstversion.
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(6) Erlangung von bereitgestellten Protokoll (getProtocol)
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Erlangung von bereitgestelltem Protokoll (getProtocol) erlangt ein bereitgestelltes Protokoll.
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(7) Festlegen von bereitgestelltem Protokoll (setProtocol)
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Festlegen von bereitgestelltem Protokoll (setProtocol) legt ein bereitgestelltes Protokoll fest.
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Ein Parameter enthält ein Protokoll.
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3. Antwort oder „Response”
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(1) Antwort oder „Response” erzeugt eine Antwort durch Spezifizieren von Antwortdaten auf einer Ein-Byte-Basis.
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Die Parameter beinhalten data1 (das erste Byte der Antwortdaten) und data2 (das zweite Byte der Antwortdaten).
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(2) Antwort-Byte-Datenerlangung (getPayloadBytes)
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Antwort-Byte-Datenerlangung (getPayload Bytes) erlangt Antwortdaten auf einer Byte-Array-Basis.
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(3) Antwortdatenerfassung (getPayload)
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Antwortdatenerfassung (getPayload) erlangt Antwortdaten.
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4. Protokollaufzählung
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Die nachfolgende Beschreibung erklärt eine Protokollaufzählung.
- (1) keine (kein Protokoll geliefert)
- (2) PUBLISH_AND_SUBSCRIBE (Publish/Subscribe-Protokoll geliefert)
- (3) REQUEST_AND_RESPONSE (Request/Response-Protokoll geliefert)
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<Beispiel für integrierte Anwendung>
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Die nachfolgende Beschreibung erläutert ein Beispiel einer integrierten Anwendung, die eine Vielzahl von Diensten integriert oder koordiniert. Wie in 1 dargestellt ist, ist in der Verbrennungsmotor-ECU 3 der Informationsbereitstellungsdienst einschließlich der Kraftstoffverbrauchsbereitstellungsdienstes, des Motortemperaturbereitstellungsdiensts, des Motorkühlmitteltemperaturbereitstellungsdiensts und des Motoröltemperaturbereitstellungsdiensts installiert. Diese Dienste verwenden das Protokoll PUBLISH_AND_SUBSCRIBE. Der Gaspedalsteuerungsdienst verwendet das Protokoll REQUEST_AND_RESPONSE. Der in der Brems-ECU 4 installierte Bremssteuerungsdienst verwendet das Protokoll REQUEST_AND_RESPONSE. Der in der Instrumenten-ECU installierte Fahrzeuggeschwindigkeitsbereitstellungsdienst verwendet PUBLISH_AND_SUBSCRIBE als Kommunikationsprotokoll.
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Wie in 10A, 10B und 10C gezeigt ist, beschreibt die nachfolgende Beschreibung Operationen der integrierten Anwendung unter Verwendung von Diensten und Adaptern des erweiterten GW 1, des zentralen GW 2, der Verbrennungsmotor-ECU 3, der Brems-ECU 4 und der Instrumenten-ECU 5. In dem erweiterten GW 1 ist die Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung installiert. Die Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung verbessert die Kraftstoffeffizienz, indem sie die Dienste miteinander kooperieren lässt. Das heißt, die Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung verwendet den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereitstellungsdienst der Instrumenten-ECU 5 und verschiedene Informationsbereitstellungsdienste der Verbrennungsmotor-ECU 3, um Informationen zu erlangen, die für die Kraftstoffeffizienzmessung erforderlich sind, um die Kraftstoffeffizienz basierend auf den erlangten Informationen zu messen, und zu bestimmen, ob die Kraftstoffeffizient verbessert werden kann. Wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann, verwendet die Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung den Gaspedalsteuerungsdienst der Verbrennungsmotor-ECU 3 und den Bremssteuerungsdienst der Brems-ECU 4, um das Gaspedal und die Bremse ergänzend zu steuern und dadurch die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Das Anzeigen von Kraftstoffeffizienzinformationen auf einer Anzeigeeinheit erfordert das Hinzufügen einer Anzeige-ECU, eines Anzeige-ECU-Adapters und eines Anzeigedienstes. Die Nutzung von Fahrzeugaußeninfrastrukturinformationen wie einer Ampel erfordert die Erweiterung einer Infrastruktur und eines Infrastrukturinformationsbereitstellungsdiensts. In diesem Fall verwandelt die Dienstschnittstelle 8 vorab eine Funktion in einen Dienst, um dynamisch eine integrierte Anwendung erzeugen und eine Vielzahl von Diensten koordinieren zu können.
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<Modifiziertes Beispiel der integrierten Anwendung>
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Es gibt einen Fall, in dem geeignete Aktualisierungen von Software-Programmen von Anwendungen oder integrierten Anwendungen beispielsweise je nach Änderung einer IT (Informationstechnologie) erforderlich sind. In so einem Fall kann das statische Softwareumschreiben oder -aktualisieren nicht auf eine Anforderung reagieren, dass ein Benutzer die aktualisierte Anwendung jederzeit beim Fahren oder Verwenden des Fahrzeugs verwenden möchte. Darüber hinaus gibt es einen anderen Fall, dass ein Fahrzeugaußendienst mit hoher Echtzeitanforderung koordiniert werden soll. Die obigen Fälle erfordern ein System, das eine dynamische Softwareaktualisierung durchführen kann.
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Es wird ein Fall zum Umschreiben eines Software-Programms bei der Entwicklung einer integrierten Anwendung angenommen, die voraussichtlich in naher Zukunft erscheinen wird, wie eine hochentwickelte Fahrunterstützung. Das Ausführen eines statischen Software-Umschreibens an einem Fahrzeug, das in Besitz eines Benutzers ist, Fall für Fall, was Arbeitskräfte in erheblichem Ausmaß erfordert, ist unrealistisch. Zum Beispiel muss bei einem Hinzufügen einer neuen ECU zu einem fahrzeuginternen Netzwerk, nachdem ein Fahrzeug von einer Produktionsfabrik ausgeliefert wurde, eine Software in einer vorhandenen ECU statisch umgeschrieben werden, um ein Steuersignal zwischen der neuen ECU und der vorhandenen ECU zu senden und zu empfangen, oder eine Weiterleitungstabelle statisch umgeschrieben werden, damit das zentrale GW 2 ein neues Steuersignal weiterleitet.
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Im Folgenden wird ein Fall erläutert, der eine integrierte Anwendung als Beispiel für dynamisches Aktualisieren eines Softwareprogramms erzeugt. Diese integrierte Anwendung führt die Bestimmung einer Fahrumgebung auf der Grundlage der Informationen wie Zeit, Wetter, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugabstand, Wiederaufladungsbetrag (für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge), Abgeben von dröhnenden Klängen zu notwendigen Zeitpunkten und Erwecken der Aufmerksamkeit des Fahrers durch. In diesem Fall muss eine konventionelle Konfiguration zum statischen Umschreiben eines Softwareprogramms Softwareprogramme der vorhandenen ECUs oder der zentralen ECU 2 aktualisieren, um eine neue Operation basierend auf einem neuen Steuersignal auszuführen, das von der hinzugefügten neuen Anwendung übertragen wird (neuer Zusatzdienst auf dem erweiterten GW 1).
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Im Gegensatz dazu wird gemäß dem in 11 illustrierten Beispiel, das erweiterte GW 1 bereitgestellt, um mit einem Informationszentrum 12 kommunizieren zu können. Das Informationszentrum 12 überwacht einen Dienstübergangszustand des Fahrzeugs, wie in 12A illustriert ist, und lädt eine neue Anwendung (neuen Dienst) wenn nötig in das erweiterte GW 1.
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Wenn das erweiterte GW 1 den neuen Dienst installiert, fordert der der Adapter für das erweiterte GW eine Dienstregistrierung bei dem Adapter für das zentrale GW an. Der Adapter für das zentrale GW aktualisiert dabei die Weiterleitungstabelle. Das heißt, das Routing (die Weiterleitung) wird aktualisiert, indem eine ECU, die für die Ausführung des Dienstes benötigt wird, in der Weiterleitungstabelle registriert wird.
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Der Adapter für das zentrale GW sammelt die Informationen von einer anderen ECU 14. Beim Empfang einer Anforderung zum Ausführen eines Dienstes, der die Informationen von dem erweiterten GW-Adapter sammelt, unterrichtet der Adapter für das zentrale GW den neuen Zusatzdienst mit den verschiedenen von der anderen ECU gesammelten Informationen mit. Der neue Zusatzdienst führt eine vorbestimmte Anwendungsverarbeitung aus, um dadurch eine Anforderung für einen dröhnenden Klang Ton für den Dröhnklang-ECU-Adapter zu erzeugen. Der Adapter für das erweiterte GW gibt eine Anforderung für die Ausführung des Dienstes für einen dröhnenden Klang an den Dröhnklang-ECU-Adapter an die Dröhnklang-ECU 13 aus.
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Beim Empfangen der Anforderung für die Dienstausführung von dem neuen Zusatzdienst überträgt der Dröhnklang-ECU-Adapter einen Antwortempfang an den Dröhnklangdienst; Der Dröhnklangdienst gibt dabei die entsprechenden Klänge aus. Diese Prozedur erzeugt eine integrierte Anwendung, die die Aufmerksamkeit des Fahrers durch die Koordinierung der Dienste ohne Durchführung eines Software-Umschreibens erweckt.
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Ferner kann eine Anforderung zum Installieren einer integrierten Anwendung, die eine Operation ähnlich der oben erwähnten Kraftstoffeffizienzverbesserungsanwendung ausführt, in einem nach Auslieferung von einer Herstellungsfabrik abgegeben werden. Im Folgenden wird dem erweiterten GW 1 eine neue Anwendung (neuer Zusatzdienst) hinzugefügt und in Abstimmung mit den Informationsbereitstellungsdiensten (wie Kraftstoffverbrauch, Motortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit) und den Steuerungsdiensten (z. B. Gaspedal, Bremse), die zuvor von jedem ECU eingesetzt werden, verwendet werden. Dies ermöglicht, dass eine integrierte Anwendung, die auf die Kraftstoffeffizienzverbesserung abzielt, dynamisch zu erzeugen. Die integrierte Anwendung misst eine Kraftstoffeffizienz auf der Grundlage der von jeder ECU oder den fahrzeugseitigen Sensoren erfassten Informationen, bestimmt, ob es einen Raum für die Kraftstoffeffizienzverbesserung gibt und steuert die Bremse und/oder das Gaspedal auf der Grundlage des Ergebnisses aus der Bestimmung.
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Ferner kann eine andere Konfiguration vorgesehen sein, so dass die Funktion des erweiterten GW 1 in die zentrale GW 2 integriert werden kann. Die Annahme einer solchen Konfiguration kann die Kosten und das Gewicht des Fahrzeugs verringern und den globalen Kommunikationsverkehr des fahrzeuginternen Netzes verringern.
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<Wirkungen>
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Die oben erwähnte Ausführungsform kann die folgenden Wirkungen mit sich bringen. Die Dienstschnittstelle 8 ist vorgesehen, um eine Funktion einer Anwendung als Dienst mit dem Dienstbus 9 zu verbinden; somit kann der Dienst einen anderen Dienst mittels der Dienstschnittstelle 8 verwenden. Weiterhin verwaltet der Dienstverwalter 11 die Position jedes Dienstes, um dadurch dynamisch und interoperativ die Dienste zu nutzen. Damit können die Funktionen der ECUs 3 bis 5 dynamisch und interoperabel genutzt werden. Ein Anwendungsentwickler kann dadurch eine Anwendung entwickeln, ohne sich der Existenz einer Schicht unterhalb der obersten Anwendungsschicht bewusst sein zu müssen.
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Der Dienstverwalter 11 erreicht dynamisches Hinzufügen und Entfernen des Dienstes durch Verwalten des Hinzufügens und Entfernen des Dienstes. Damit können die Funktionen der ECUs 3 bis 5 dynamisch hinzugefügt oder entfernt werden. Das zentrale GW 2 mit der Funktion des Dienstverwalters 11 ermöglicht die dynamische Verwaltung der Fahrzeuginnendienste/Fahrzeugaußendienste. Ein Anwendungsentwickler kann dadurch eine Anwendung entwickeln, ohne sich der Position und dem Hinzufügen und Entfernen einer zu verwendenden Anwendung bewusst zu sein.
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Ohne einen Entwickler, der die Koordination der Dienste berücksichtigt, kann eine integrierte Anwendung nur durch die hinzugefügte neue Zusatzdienste erzeugt werden, die eine Anforderung an einen bestehenden Dienst abgeben. Das heißt, eine integrierte Anwendung kann dynamisch und kostengünstig entwickelt werden, indem eine Vielzahl von Fahrzeuginnendienste/Fahrzeugaußendienste koordiniert wird, wodurch die Entwicklungseffizienz verbessert und ein kontinuierlich fortschrittliches Fahrzeug bereitgestellt wird.
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Durch die Koordination der vorhandenen Diensts und der installierten neuen Applikation kann eine integrierte Applikation dynamisch erzeugt werden. Die Benutzer können der Entwicklung der Fahrzeugaußendienste einschließlich IT folgen und gleichzeitig den Wert des Fahrzeugs kontinuierlich verbessern.
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Das erweiterte GW 1 und das zentrale GW 2 sind unabhängig voneinander vorgesehen und die Funktionen der beiden GWs sind voneinander getrennt. Die Sicherheitsstufe wird verbessert und die fahrzeuginterne Steuerfunktion wird von der integrierten Applikation verborgen.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung auf der Grundlage der Ausführungsform beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform oder ihre Konfiguration beschränkt sein muss. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch verschiedene Modifikationsbeispiele und Modifikationen innerhalb eines Umfangs eines Äquivalents. Zusätzlich können verschiedene Kombinationen oder Ausführungsformen und andere Kombinationen oder Ausführungsformen, die nur ein einzelnes Element, mehr als ein Element oder weniger enthalten, in einem Umfang oder Konzept der vorliegenden Offenbarung beinhaltet sein.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt, sondern kann wie folgt modifiziert oder verbessert werden. Die vorstehende Ausführungsform stellt eine Konfiguration bereit, bei der der Dienstverwalter 11 in dem zentralen GW 2 installiert ist. Der Dienstverwalter 11 kann jedoch unterschiedlich vorgesehen sein und kann beispielsweise in allen des erweiterten GW 1 und der ECUs 3 bis 5 oder in einem der erweiterten GW 1 und der ECUs 3 bis 5 installiert werden.
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Das heißt, irgendeine der ECUs kann die Funktion des Dienstverwalters beinhalten, der in dem zentralen GW 2 beinhaltet ist. Alternativ können mehrere GWs oder ECUs die Funktion teilen. Programmentwicklungssprachen können Java (eingetragene Marke), C, C ++ und Ruby beinhalten. Die in der Zukunft zu erbringenden Diensten können koordiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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