DE102020202455A1

DE102020202455A1 - Kabelbaum und sicherheitsmanagementsystem

Info

Publication number: DE102020202455A1
Application number: DE102020202455.3A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ogura
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US20200307474A1; JP6970135B2; JP2020158055A

Abstract

Ein Kabelbaum wird in einem Fahrzeug verlegt, ist so konfiguriert, dass er mit jedem der Vorrichtungen mit Selbstdiagnosefunktion verbunden werden kann und hat die Funktion, Zustände der Vorrichtungen getrennt von den Vorrichtungen zu erkennen. Der Kabelbaum umfasst einen Kabelbaum-Hauptkörper, Steckerabschnitte, die jeweils an Endabschnitten des Kabelbaum-Hauptkörpers vorgesehen und so konfiguriert sind, dass sie jeweils mit den Vorrichtungen verbunden werden können, eine Detektionseinheit, die in wenigstens einem der Steckerabschnitte vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie einen Zustand der Vorrichtung getrennt von der Selbstdiagnosefunktion jedes der Vorrichtungen erfasst, und eine Sicherheitsverwaltungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Daten über den Zustand der Vorrichtung erfasst.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung basiert auf der am 28. März 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung (Nr. 2019-062339 ), deren Inhalt hier durch Verweis aufgenommen wird.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen in einem Fahrzeug verlegten Kabelbaum und ein Sicherheitsmanagementsystem, das den Kabelbaum umfasst.
Beschreibung des Standes der Technik
In einem Fahrzeugsystem hat eine elektrische und elektronische Vorrichtung, die eine ECU (eine elektronische Steuereinheit, im Folgenden in dieser Beschreibung als „ECU“ bezeichnet) oder dergleichen ist, eine eigene Selbstdiagnosefunktion (auch als Selbstüberwachungsfunktion bezeichnet) und hat die Verarbeitung der gemeinsamen Nutzung eines Zustands von sich selbst mit einer anderen Vorrichtung oder die Meldung ihres Zustands an einen Insassen, der Fahrer oder dergleichen ist, mit einem Indikator, der eine Lampe oder dergleichen ist, durchgeführt (siehe beispielsweise JP-A-2019-1248 ).
Es wird vorhergesagt, dass sich in Zukunft autonome Fahrzeuge ausbreiten werden. In diesem autonomen Fahrzeug ist der Fahrer grundsätzlich abwesend. Daher ist zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit statt der Ausfallsicherheit eine Fehlbedienbarkeit erforderlich, und eine Vorrichtung, die sich auf die Kontinuität des automatischen Fahrbetriebs bezieht, muss doppelt vorhanden sein oder ähnliches.
Es wird davon ausgegangen, dass zusätzlich zu einer Selbstdiagnose der Vorrichtung eine Überwachung durch einen Dritten erforderlich ist, um einen Ausfall und eine Anomalie der Vorrichtung zu erkennen, ein darauf basierendes System zu schalten und ähnliches. Allerdings können die Kosten des Systems steigen, um ein hohes Maß an funktionaler Sicherheit zu gewährleisten, so dass eine Lösung gewünscht wurde.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Umstände gemacht. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Kabelbaum und ein Sicherheitsmanagementsystem einschließlich des Kabelbaums vor, die in der Lage sind, die Überwachung eines Zustands einer Vorrichtung zu duplizieren, um die funktionale Sicherheit zu gewährleisten und gleichzeitig die Kosten zu reduzieren.
Es ist ein Kabelbaum vorgesehen, der in einem Fahrzeug verlegt wird, der so konfiguriert ist, dass er mit jeder der Vorrichtungen mit einer Selbstdiagnosefunktion verbunden werden kann, und der eine Funktion zur Erkennung von Zuständen der Vorrichtungen getrennt von der Selbstdiagnosefunktion jeder der Vorrichtungen hat.
Nach der obigen Konfiguration hat der Kabelbaum die Funktion, den Zustand der Vorrichtung mit der Selbstdiagnosefunktion getrennt von der Selbstdiagnosefunktion jeder der Vorrichtungen zu erfassen. Daher ist es nicht notwendig, einen Sensor neu zu beschaffen oder eine Leitung (eine Stromversorgungsleitung, eine Masseleitung, eine Signalleitung oder ähnlich) neu zum Sensor zu verlegen.
Der Kabelbaum umfasst beispielsweise einen Kabelbaum-Hauptkörper, der so konfiguriert ist, dass er die Vorrichtungen elektrisch verbindet, Steckerabschnitte, die jeweils an Endabschnitten des Kabelbaum-Hauptkörpers vorgesehen und so konfiguriert sind, dass sie jeweils mit den Vorrichtungen verbunden werden können, eine Detektionseinheit, die in wenigstens einem der Steckerabschnitte vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie einen Zustand der Vorrichtung getrennt von der Selbstdiagnosefunktion jedes der Vorrichtungen erkennt, und eine Sicherheitsmanagementeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Daten über den von der Detektionseinheit erfassten Zustand der Vorrichtung erfasst, wobei die Sicherheitsmanagementeinheit die Funktion hat, einen anormalen Zustand der Vorrichtung zu erfassen, den anormalen Zustand zu speichern und einen Insassen des Fahrzeugs zu warnen, dass sich die Vorrichtung in dem anormalen Zustand befindet.
Entsprechend der obigen Konfiguration umfasst der in jedem der Anschlüsse des Hauptkörpers des Kabelbaums vorgesehene Steckerabschnitt die Detektionseinheit. Daher wird die Vorrichtung mit Strom versorgt, und die Daten über den von der Detektionseinheit erkannten Zustand der Vorrichtung werden über den Kabelbaum-Hauptkörper gesammelt. Dementsprechend umfasst der Steckerabschnitt die Detektionseinheit, so dass es nicht notwendig ist, einen Sensor neu zu versorgen oder eine Leitung (eine Stromversorgungsleitung, eine Erdleitung, eine Signalleitung oder ähnliches) neu zum Sensor zu verlegen.
Auch die Sicherheitsmanagementeinheit ist vorhanden. Dementsprechend erkennt die Sicherheitsmanagementeinheit, die die Daten des von der Detektionseinheit erkannten Vorrichtungszustandes erfasst hat, den anormalen Zustand der Vorrichtungen, speichert den anormalen Zustand und warnt den Fahrzeuginsassen, dass sich die Vorrichtung in dem anormalen Zustand befindet.
Die Detektionseinheit ist beispielsweise so vorgesehen, dass sie mit der Vorrichtung in Kontakt kommt, wenn der mit der Detektionseinheit versehene Verbindungsteil an die Vorrichtung angeschlossen wird.
Entsprechend der obigen Konfiguration ist die Detektionseinheit so vorgesehen, dass sie mit der Vorrichtung in Kontakt ist, um den Zustand der Vorrichtung zu erkennen. Daher kann die Erkennung unter der Bedingung durchgeführt werden, dass die Detektionseinheit mit der zu erkennenden Vorrichtung in Kontakt steht.
Beispielsweise ist die Detektionseinheit so konfiguriert, dass sie wenigstens eine von Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration und Stromverbrauch der Vorrichtung erkennt, die von der Detektionseinheit erkannt werden soll.
Gemäß der obigen Konfiguration wird beispielsweise, wenn eine Anomalie aufgrund von Wärme in der Vorrichtung, an die das Verbindungsteil angeschlossen ist, auftritt, eine Temperaturänderung an einer Vorderseite der Vorrichtung beobachtet. Wenn sich eine Halterung, die die Vorrichtung, an dem das Verbindungsteil befestigt ist, an einer Fahrzeugkarosserie löst, wird der Zustand durch eine Vibration erkannt.
Es ist ein Sicherheitsmanagementsystem einschließlich des Kabelbaums und ein Server außerhalb eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei die Sicherheitsmanagementeinheit des Kabelbaums die Funktion hat, Daten an den Server zu senden und von diesem zu empfangen.
Entsprechend der obigen Konfiguration werden die Daten zwischen der Sicherheitsmanagementeinheit und dem Server übertragen und empfangen. Die Daten werden gesendet und empfangen, so dass die Daten einer Datenanalyse und die Daten eines Analyseergebnisses im Server gespeichert werden. Die auf dem Server gespeicherten Daten werden an die Sicherheitsmanagementeinheit übertragen.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Überwachung eines Zustandes einer Vorrichtung zur Sicherung der funktionalen Sicherheit bei gleichzeitiger Kostenreduzierung zu duplizieren.
Figurenliste

1 ist ein schematischer Aufbau eines Sicherheitsmanagementsystems nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein schematischer Konfigurationsdiagramm, das eine Steuervorrichtung zentriert, die in Bild 1 mit einem Pfeil A gekennzeichnet ist.
3 ist ein schematischer Konfigurationsdiagramm, das einen Kabelbaum gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsteils (eines Steckers) des Kabelbaums und der ECU.
5 ist ein Blockschaltbild, das eine Sicherheitsmanagementeinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in der Sicherheitsmanagementeinheit zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in der Sicherheitsmanagementeinheit entsprechend 6 zeigt.
8 ist ein schematischer Aufbau, der ein Sicherheitsmanagementsystem nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, in dem eine Steuervorrichtung zentriert ist, die in 8 mit einem Pfeil B gekennzeichnet ist.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Sicherheitsmanagementeinheit gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ein Kabelbaum gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Sicherheitsmanagementsystem einschließlich des Kabelbaums nach einer ersten Ausführungsform werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben. Der erfindungsgemäße Kabelbaum und ein Sicherheitsmanagementsystem mit einer zweiten Ausführungsform werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 8 bis 10 beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein schematischer Aufbau des Sicherheitsmanagementsystems nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist ein schematischer Konfigurationsdiagramm, in dem eine Steuervorrichtung zentriert ist, die in 1 mit einem Pfeil A gekennzeichnet ist. 3 ist ein schematischer Konfigurationsdiagramm, das den Kabelbaum gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsteils (eines Steckers) des Kabelbaums und der ECU. 5 ist ein Blockschaltbild, das eine Sicherheitsmanagementeinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 6 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in der Sicherheitsmanagementeinheit zeigt. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in der Sicherheitsmanagementeinheit entsprechend 6 zeigt.
In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 das Sicherheitsmanagementsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das Sicherheitsmanagementsystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in einem Fahrzeug 2 geführt und ist so konfiguriert, dass es die Zustände einer ECU 5, die in einem Maschinenraum 3 des Fahrzeugs 2 vorgesehen ist, und eines Aktuators 6, das in einem Fahrzeuginnenraum 4 des Fahrzeugs 2 vorgesehen ist, einem Insassen, beispielsweise einem Fahrer (in dieser Beschreibung als „Insasse“ bezeichnet), anzeigt. Das Sicherheitsmanagementsystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Kabelbaum 7 gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden werden die Steuervorrichtung 5, der Aktuator 6 und der Kabelbaum 7 beschrieben.
Zuerst werden die Steuervorrichtung 5 und der Aktuator 6 beschrieben.
Die Steuervorrichtung 5 und der Aktuator 6 in der vorliegenden Ausführungsform entsprechen der „Vorrichtung mit Selbstdiagnosefunktion“. Die Steuervorrichtung 5 und der Aktuator 6 haben eine Funktion zur Diagnose ihrer Zustände.
Sowohl die Steuervorrichtung 5 als auch der Aktuator 6 umfassen jeweils einen Stecker-Empfangsabschnitt 27 und eine Detektionseinheits-Empfangsabschnitt 28 auf einer ihrer Seitenflächen aufnimmt (siehe 4). Der Stecker-Empfangsabschnitt 27 ist so geformt, dass ein Stecker 20 (unten beschrieben) elektrisch damit verbunden werden kann. Der Detektionseinheits-Empfangsabschnitt 28 ist so geformt, dass eine Detektionseinheit 21 (wie unten beschrieben), die in dem Stecker 20 vorgesehen ist, elektrisch damit verbunden werden kann.
Hier ist zum Beispiel die ECU 5 (hier als „Tür-ECU 5“ bezeichnet), die in 1 mit einem Pfeil A gekennzeichnet ist, eine Steuervorrichtung, die zur Steuerung verschiedener Betriebsarten an einer Tür (nicht abgebildet) des Fahrzeugs 2 konfiguriert ist, und eine elektronische Steuereinheit einschließlich eines Computers ist. Die Tür-ECU 5 ist so konfiguriert, dass sie jeweils eine Türverriegelungseinheit 9, eine Fensterhebereinheit 10 und eine Türspiegeleinheit 11 steuert, die in 2 dargestellt sind, basierend beispielsweise auf einer Bedienungseingabe des Insassen des Fahrzeugs 2 an einem Bedienungsschalter oder einem von einer anderen ECU 5 empfangenen Befehl. Die in 2 dargestellte Schaltereinheit 8 für elektrische Fensterheber ist ein Schalter, an dem ein Bedienungseingang zum Öffnen und Schließen eines elektrischen Fensters der Tür ausgeführt wird.
Die Türverriegelungseinheit 9 umfasst einen Türverriegelungsmechanismus (nicht abgebildet), der zum Ver- und Entriegeln der Tür konfiguriert ist. Die Türverriegelungseinheit 9 umfasst einen Motor 12 und einen Schalter 13. Der Motor 12 ist eine Antriebsvorrichtung, die zum Antrieb des Türverriegelungsmechanismus konfiguriert ist. Der Schalter 13 ist so konfiguriert, dass er den Türverriegelungsmechanismus zwischen einem verriegelten und einem entriegelten Zustand umschaltet. Am Schalter 13 wird ein Bedienungseingang zum Ver- und Entriegeln des Türverriegelungsmechanismus ausgeführt. Die Türverriegelungseinheit 9 ist so konfiguriert, dass die Tür als Reaktion auf eine Bedienungseingabe am Schalter 13 ver- und entriegelt wird.
Die Fensterhebereinheit 10 umfasst einen Motor 14. Der Motor 14 ist ein Stellantrieb, der so konfiguriert ist, dass er ein Fenster der Tür öffnet und schließt. Der Fensterheber 10 ist so konfiguriert, dass er das Fenster der Tür durch eine Kraft öffnet und schließt, die vom Motor 14 als Reaktion auf eine Bedienungseingabe am Schaltereinheit 8 für elektrische Fensterheber erzeugt wird.
Die Türspiegeleinheit 11 umfasst die Motoren 15, eine Heizung 16, eine Kamera 17 und einen Blinker 18. Die Motoren 15 sind Aktuatoren, die so konfiguriert sind, dass sie einen Türspiegel öffnen und schließen oder dessen Position einstellen können. Die Heizung 16 ist eine Heizvorrichtung, die zum Beheizen des Türspiegels konfiguriert ist. Die Kamera 17 ist so konfiguriert, dass sie eine Peripherie des Fahrzeugs abbildet. Der Blinker 18 ist ein Blinker, der am Außenspiegel angebracht ist.
Als nächstes wird der Kabelbaum 7 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, wird der Kabelbaum 7 im Fahrzeug 2 verlegt. Der Kabelbaum 7 ist mit der Steuervorrichtung 5 und dem Aktuator 6 verbunden, die eine Selbstdiagnosefunktion haben, und hat die Funktion, die Zustände dieser Vorrichtungen getrennt von der Steuervorrichtung 5 und dem Aktuator 6 zu erkennen.
Der in 1 und 2 dargestellte Kabelbaum 7 umfasst einen Kabelbaum-Hauptkörper 19, Stecker (Steckerabschnitte) 20, Detektionseinheiten 21, eine Sicherheitsmanagement-Steuervorrichtung 22 und eine Warnanzeigeneinheit 23. Ein Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Anschlussblock (einen elektrischen Anschlusskasten), ein Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Relaiskasten und ein Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Sensor. Der Anschlussblock 24, der Relaiskasten 25 und der Sensor 26 sind jeweils bekannt, so dass eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird. Nachfolgend wird jede Konfiguration des Kabelbaums 7 beschrieben.
Zunächst wird der Kabelbaum-Hauptkörper 19 beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der Kabelbaum-Hauptkörper 19 so konfiguriert, dass er verschiedene Vorrichtungen elektrisch verbindet, nämlich die ECU 5, den Aktuator 6, die Sicherheitssteuerung 22, die Warnanzeigeneinheit 23, den Anschlussblock 24 und ähnliches. Der Kabelbaum-Hauptkörper 19 hat gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Funktion als Stromversorgungsleitung und eine Funktion als Kommunikationsleitung (eine so genannte leitende Leitung für die serielle Kommunikation).
Als nächstes wird der Stecker 20 beschrieben.
Der in 1 dargestellte Stecker 20 entspricht einem „Steckerabschnitt“. Wie in 1 dargestellt, ist der Stecker 20 an jedem Endteil des Kabelbaum-Hauptkörpers 19 vorgesehen und wird mit jedem der verschiedenen Vorrichtungen verbunden (die ECU 5, der Aktuator 6, die Sicherheitsmanagement-ECU 22 und der Anschlussblock 24 in 1). Wie in 4 dargestellt, ist der Stecker 20 so geformt, dass er mit dem Stecker-Empfangsabschnitt 27, das auf der einen Seitenfläche der ECU 5 vorgesehen ist, verbunden werden kann.
Wie nachfolgend beschrieben, ist die Detektionseinheit 21 in dem Stecker 20 vorgesehen, der an die Vorrichtung mit Selbstdiagnosefunktion zwischen den Steckern 20 angeschlossen wird (siehe 3 und 4).
Als nächstes wird die Detektionseinheit 21 beschrieben.
Die Detektionseinheit 21 ist ein Sensor, der so konfiguriert ist, dass er die Zustände der Vorrichtungen (die Steuervorrichtung 5 und der Aktuator 6 in 1), die eine Selbstdiagnosefunktion haben, getrennt von diesen Vorrichtungen erkennt. Wie in 3 und 4 dargestellt, ist die Detektionseinheit 21 im Stecker 20 vorgesehen. Die Detektionseinheit 21 ist nicht in allen Steckern 20 vorhanden, sondern in dem Stecker 20 (der schwarz gefärbte Stecker 20 in 1), der an die Vorrichtung mit der Selbstdiagnosefunktion angeschlossen ist.
Die Detektionseinheit 21 ist so vorgesehen, dass sie mit der Vorrichtung in Kontakt steht, wenn der Stecker 20 an die Steuervorrichtung 5 oder der Aktuator 6 angeschlossen wird. Genauer gesagt ist die Detektionseinheit 21 so ausgebildet, dass sie mit dem Detektionseinheits-Empfangsabschnitt 28 verbunden werden kann, wenn der Stecker 20 mit dem Stecker-Empfangsabschnitt 27 verbunden wird. Entsprechend der Detektionseinheit 21 ist es möglich, den Zustand der Vorrichtung an einer Front der Steuervorrichtung 5 oder ähnlichem zu erkennen.
Die Detektionseinheit 21 ist auf die zu erfassenden Daten bezüglich der Steuervorrichtung 5 und des Aktuators 6 abgestimmt, die von der Detektionseinheit 21 erkannt werden sollen. Die Detektionseinheit 21 ist so konfiguriert, dass sie wenigstens eine der folgenden Größen erfasst: Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration und Leistungsaufnahme (Strom) der Steuervorrichtung 5 und des Aktuators 6, die von der Detektionseinheit 21 erfasst werden sollen (die Anwendungen sind ein Beispiel, und eine Detektionseinheit für andere Anwendungen kann verwendet werden).
Als nächstes wird die Sicherheitsmanagement-ECU 22 beschrieben.
Die Sicherheitsmanagements-ECU 22 ist eine Steuervorrichtung, die zur Steuerung verschiedener Betriebsarten im Sicherheitsmanagement der Zustände der Steuervorrichtung 5 und des Aktors 6 konfiguriert ist, und ist eine elektronische Steuervorrichtung einschließlich eines Computers. Die Sicherheitsmanagements-ECU 22 umfasst eine Sicherheitsmanagementeinheit 29.
Die Sicherheitsmanagementeinheit 29 ist so konfiguriert, dass sie die Daten des Zustands der ECU 5 oder des Aktuators 6 erfasst, die von der Detektionseinheit 21 erkannt wurden. Die Sicherheitsmanagementeinheit 29 hat die Funktion, einen anormalen Zustand der Steuervorrichtung 5 oder des Aktuators 6 zu erkennen, den anormalen Zustand zu speichern und den Insassen des Fahrzeugs 2 zu warnen, dass sich die Steuervorrichtung 5 oder der Aktuator 6 in dem anormalen Zustand befindet. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Sicherheitsmanagementeinheit 29 eine Eingabeeinheit 30, eine Recheneinheit 31, eine Speichereinheit 32, eine Ausgabeeinheit 33 und eine Steuereinheit 34.
Die Eingabeeinheit 30 ist elektrisch mit der Detektionseinheit 21 verbunden. Die Daten des von der Detektionseinheit 21 erkannten Vorrichtungenzustandes (ECU 5 oder ähnlich) werden über den Kabelbaum 7 in die Eingabeeinheit 30 eingegeben.
Die Recheneinheit 31 ist beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU) und ist für die Durchführung verschiedener Berechnungen konfiguriert. Die Recheneinheit 31 ist so konfiguriert, dass sie die Berechnung beispielsweise auf der Grundlage der von der Eingabeeinheit 30 ausgegebenen Daten und verschiedener Arten von Daten, die in der Speichereinheit 32 gespeichert sind, durchführt. Die Recheneinheit 31 ist so konfiguriert, dass sie ein Berechnungsergebnis an die Ausgabeeinheit 33 ausgibt.
Die Speichereinheit 32 umfasst beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM) und ähnliches. Die Speichereinheit 32 ist mit der Recheneinheit 31 verbunden und wird von der Recheneinheit 31 zum Lesen und Schreiben der verschiedenen Datentypen oder ähnlich konfiguriert.
Die Ausgabeeinheit 33 ist so konfiguriert, dass sie das von der Recheneinheit 31 ausgegebene Rechenergebnis an die Warnanzeigeneinheit 23 (nachfolgend beschrieben) ausgibt.
Die Steuereinheit 34 ist eine elektronische Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie jeweils die Eingabeeinheit 30, die Recheneinheit 31, die Speichereinheit 32 und die Ausgabeeinheit 33 bedient. Die Steuereinheit 34 ist so konfiguriert, dass sie im Voraus ein Steuerprogramm für den Betrieb als Eingabeeinheit 30, Recheneinheit 31, Speichereinheit 32 und Ausgabeeinheit 33 speichert. In der Steuereinheit 34 können die Eingabeeinheit 30, die Recheneinheit 31, die Speichereinheit 32 und die Ausgabeeinheit 33 separate Steuerkreise oder ein gemeinsamer Steuerkreis sein.
Als nächstes wird die Warnanzeigeeinheit 23 beschrieben.
Die Warnanzeigeeinheit 23 ist eine Übertragungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Meldung (eine Warnung) an den Insassen im Fahrzeug 2 überträgt. Die Warnanzeigeeinheit 23 befindet sich beispielsweise in einem Meter vor einem Fahrersitz. Die Warnanzeigeeinheit 23 ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert, dass sie die Meldung an den Insassen durch visuelle Informationen, beispielsweise ein Zeichen oder ein Symbol, überträgt.
Die Warnanzeigeeinheit 23 ist nicht auf den oben beschriebenen Aspekt beschränkt und kann auch andere Aspekte verwenden. Beispielsweise kann die Warnanzeigeeinheit 23 die Meldung an den Insassen durch akustische Informationen, die Audio oder ähnliches sind, anstelle oder zusätzlich zu den visuellen Informationen übertragen. Die Warnanzeigeeinheit 23 kann die Meldung durch Vibration oder ähnliches an den Insassen übertragen.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Sicherheitsmanagementsystems 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. Die in 6 und 7 dargestellten Flussdiagramme werden vom Sicherheitsmanagementsystem 1 wiederholt ausgeführt. In den in 6 und 7 dargestellten Flussdiagrammen ist die Vorrichtung, deren Zustand erkannt werden soll, beispielsweise die ECU 5, die in 1 mit dem Pfeil A gekennzeichnet ist.
Zunächst stellt die Recheneinheit 31 im Schritt S100 gemäß 6 fest, ob eine Zeit (im folgenden als „Datenerfassungszeit“ bezeichnet), die ein Zeitpunkt für die Erfassung der Daten des von der Detektionseinheit 21 erfassten Zustands der ECU 5 ist, überschritten wurde. Konkret stellt die Recheneinheit 31 die Datenerfassungszeit im Voraus ein. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass die eingestellte Datenerfassungszeit überschritten wurde (Ja-Ermittlung), geht der Prozess zu Schritt S101 über. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass die eingestellte Erfassungszeit nicht überschritten wurde (Nein-Ermittlung), wird Schritt S100 wiederholt.
Im Schritt S101 scannt die Recheneinheit 31 die an die Sicherheitsmanagementeinheit 29 angeschlossene ECU 5, um die angeschlossene ECU 5 zu überprüfen. Insbesondere prüft die Recheneinheit 31 die ECU 5, an die der Stecker 20 einschließlich der Detektionseinheit 21 unter den ECUs 5 angeschlossen ist. Danach geht der Prozess zu Schritt S102 über.
In Schritt S102 wählt die Recheneinheit 31 die ECU 5 aus, um deren Daten aus einer Vielzahl von ECUs 5 zu lesen, die zuvor im ROM der Speichereinheit 32 gespeichert wurden. Hier wird die ECU 5, die in 1 mit dem Pfeil A gekennzeichnet ist, als ECU 5 ausgewählt, um Daten davon zu lesen. Danach geht der Prozess zu Schritt S103 über.
Im Schritt S103 liest die Recheneinheit 31 Daten (Daten des aktuellen Zustands der ECU 5, die von der Detektionseinheit 21 erkannt wurden) eines aktuellen Zustands der ausgewählten ECU 5, die im Voraus im ROM der Speichereinheit 32 gespeichert wurden. Danach geht der Prozess zu Schritt S104 über.
In Schritt S104 liest die Recheneinheit 31 Daten, die einen normalen Datenwert anzeigen, der einen normalen Zustand der ausgewählten Steuervorrichtung 5 anzeigt, der im Voraus im ROM der Speichereinheit 32 gespeichert wurde. Danach geht der Prozess zu Schritt S105 über.
In Schritt S105 vergleicht die Recheneinheit 31 die von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten mit den ausgewählten Daten, die im ROM der Speichereinheit 32 gespeichert wurden. Danach wird mit Schritt S106 fortgefahren.
Im Schritt S106 stellt die Recheneinheit 31 fest, ob die von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten im Vergleich zum normalen Datenwert anormal sind. Wenn die Recheneinheit 31 feststellt, dass die von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten anormal sind (Ja-Ermittlung), fährt der Prozess mit Schritt S107 fort. Wenn die Recheneinheit 31 feststellt, dass die von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten nicht anormal sind (Nein-Ermittlung), fährt der Prozess mit Schritt S108 fort.
Im Schritt S107 ermittelt die Recheneinheit 31, ob eine Differenz zwischen den von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten und dem normalen Datenwert innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs liegt. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt (Ja-Ermittlung), fährt der Prozess mit Schritt S109 fort. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass die Differenz nicht innerhalb des zulässigen Bereichs liegt (Nein-Ermittlung), fährt der Prozess mit Schritt S110 fort (siehe Symbol A in 6 und 7).
Im Schritt S108 speichert die Speichereinheit 32 die von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten in einem Speicherbereich der Steuervorrichtung 5 im RAM. Danach kehrt der Vorgang zu Schritt S100 zurück, und der Betriebsablauf wird wiederholt (siehe ein in 6 dargestelltes Symbol B).
In Schritt S109 speichert die Speichereinheit 32 die Daten der Differenz zwischen den von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten und dem normalen Datenwert im Speicherbereich der Steuervorrichtung 5 im RAM. Danach geht der Vorgang zu Schritt S110 über (siehe das in 6 und 7 dargestellte Symbol A).
Im Schritt S110 (siehe 7) bestimmt die Recheneinheit 31, ob die Differenz zwischen den von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten und dem normalen Datenwert ein Wert ist, der als anormaler Wert zu verarbeiten ist. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass die Differenz der als anormaler Wert zu verarbeitende Wert ist (Ja-Ermittlung), wird mit Schritt S111 fortgefahren. Wenn die Recheneinheit 31 feststellt, dass die Differenz nicht der Wert ist, der als anormaler Wert verarbeitet werden soll (Nein-Ermittlung), fährt der Prozess mit Schritt S112 fort.
Im Schritt S111 gibt die Ausgabeeinheit 33 das Berechnungsergebnis (die Ermittlung, dass die Differenz der als abnormaler Wert zu verarbeitende Wert ist) im Schritt S110 an die Warnanzeigeeinheit 23 aus. Danach gibt die Warnanzeigeeinheit 23 die Meldung (die Warnung) durch die visuelle Information, die beispielsweise ein Zeichen oder ein Symbol ist, an den Bewohner aus und der Bedienungsablauf wird beendet.
Im Schritt S112 speichert die Speichereinheit 32 einen Bereich der Differenz zwischen den von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten und dem normalen Datenwert im Speicherbereich der ECU 5 im RAM. Danach wird mit Schritt S113 fortgefahren.
Im Schritt S113 stellt die Recheneinheit 31 fest, ob das Auslesen aller Daten der ECU 5 aus der an die Sicherheitsmanagementeinheit 29 angeschlossenen ECU 5 abgeschlossen ist. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass das Auslesen abgeschlossen ist (Ja-Ermittlung), fährt der Prozess mit Schritt S114 fort. Stellt die Recheneinheit 31 fest, dass das Lesen nicht abgeschlossen ist (Nein-Ermittlung), kehrt der Prozess zu Schritt S102 zurück und der Operationsablauf wird wiederholt (siehe Symbol C in 6 und 7).
Im Schritt S114 wählt die Recheneinheit 31 unter den an die Sicherheitsmanagementeinheit 29 angeschlossenen Steuervorrichtungen eine Steuervorrichtung aus, von dem als nächstes Daten ausgelesen werden sollen. Danach kehrt der Vorgang zu Schritt S103 zurück und der Betriebsablauf wird wiederholt (siehe ein Symbol D in 6 und 7).
Die von der Detektionseinheit 21 erkannten Daten werden nach der oben beschriebenen Darstellung als analoges oder digitales Signal über den Kabelbaum 7 übertragen und können von der Sicherheitsmanagementeinheit 29 verwaltet und analysiert werden, indem sie von den Vorrichtungen, wie beispielsweise der Steuervorrichtung 5 oder ähnlich, gemeinsam genutzt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist auch bei folgenden Problemen wirksam.
In der verwandten Technik ist eine Fehleranalyse durch Selbstdiagnose für eine elektrische und elektronische Vorrichtung, die eine Steuervorrichtung oder ähnlich ist, bei der ein Fehler aufgetreten ist, schwierig, und es wurde gefordert, dass die Logdaten in einem bestimmten Grad für die Nutzungsumgebung davon verfügbar sind. Solange die Daten vorhanden sind, kann eine weitergehende Anwendung durchgeführt werden, aber es gibt derzeit keinen solchen Mechanismus.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, anhand der Selbstdiagnose und der Statusinformationen einer Vorrichtung, das die ECU 5 oder eine ähnliche Vorrichtung ist, in der der Fehler oder die Anomalie aufgetreten ist, anhand der Selbstdiagnose und der Statusinformationen festzustellen, welche Art von Umweltveränderung vor und nach dem Auftreten eines Fehlers oder einer Anomalie aufgetreten ist, was zur Analyse der Ursache des Fehlers oder der Anomalie verwendet werden kann. Es ist nicht nur möglich, die Konstruktion, die den Ausfall oder die Anomalie verursacht, zu verbessern, sondern auch eine Referenz zur Verfügung zu stellen, um eine neue Logik zur Steuerung der Stromversorgung zu entwickeln, die eine Warnung für eine Situation oder einen Zustand darstellt, unter der der Ausfall oder die Anomalie während der Benutzung der Vorrichtung erneut auftreten kann, wobei ein Stromwert reduziert wird, bevor die Vorrichtung in die oben beschriebene Situation fällt, oder ähnliches.
Da sich ein Mechanismus nach der vorliegenden Ausführungsform immer mehr verbreitet, ist es möglich, das Auftreten eines Ausfalls oder einer Anomalie der Vorrichtung, die die Steuervorrichtung 5 oder ähnliches ist, zu verringern und den Bedarf an einer elektrischen und elektronischen Vorrichtung im Fahrzeug zu decken, die für ein autonomes Fahrzeug oder ähnliches sehr zuverlässig sein muss.
Als nächstes werden die Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie oben mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Zustand einer Vorrichtung, die die Steuervorrichtung 5 oder ähnlich ist, von einem Dritten über den Kabelbaum 7 überwacht und die Zuverlässigkeit beim Erfassen eines Systemzustandes verbessert werden. Somit ist es möglich, die Überwachung des Vorrichtungszustandes zu duplizieren, um die funktionale Sicherheit zu gewährleisten und gleichzeitig die Kosten zu reduzieren.
Darüber hinaus kann die vorliegende Ausführungsform eine Analyse der Ursache einer Verschlechterung, eines Ausfalls oder ähnlich unterstützen, die nur durch eine Selbstdiagnose der Vorrichtungen, d.h. der Steuervorrichtung 5 oder ähnlich, schwierig ist, und von der erwartet werden kann, dass sie für eine Designverbesserung, eine Ausfallvorhersage, die Generierung der Stromversorgungs-Steuerlogik oder ähnlich wirksam ist.
[Zweite Ausführungsform]
Für den Kabelbaum und das Sicherheitsmanagementsystem nach dieser Erfindung kann neben der ersten auch die folgende zweite Ausführungsform verwendet werden. Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 beschrieben.
8 ist ein schematischer Aufbau des Sicherheitsmanagementsystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist ein schematischer Konfigurationsdiagramm, in der eine Steuervorrichtung zentriert ist, die in 8 mit einem Pfeil B gekennzeichnet ist. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Sicherheitsmanagementeinheit gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Die gleichen Bauteile wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, eine detaillierte Beschreibung entfällt.
In 8 bezeichnet ein Bezugszeichen 40 das Sicherheitsmanagementsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das in 8 dargestellte Sicherheitsmanagementsystem 40 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Sicherheitsmanagementsystem 40 eine außerhalb des Fahrzeugs 2 bereitgestellte Cloud (einen Server) 50 und eine Sende- und Empfangseinheit 35 in einer Sicherheitsmanagementeinheit 41 umfasst.
Die in 8 bis 10 dargestellte Cloud 50 entspricht einem „Server“. Die Cloud 50 ist in der Lage, Daten von und zu der Sende- und Empfangseinheit 35 (unten beschrieben) der Sicherheitsmanagementeinheit 41 über eine drahtlose Einheit 51 zu senden und zu empfangen. Die Cloud 50 ist konfiguriert, um Daten von der Sicherheitsmanagementeinheit 41 zu speichern, ist aber nicht darauf beschränkt und kann eine Funktion zur Analyse der Daten von der Sicherheitsmanagementeinheit 41 haben.
Wie in 10 dargestellt, hat die Sicherheitsmanagementeinheit 41 im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Sicherheitsmanagementeinheit 29 (siehe 5) gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass die Sicherheitsmanagementeinheit 41 die Sende- und Empfangseinheit 35 umfasst. Eine detaillierte Beschreibung einer anderen Konfiguration der Sicherheitsmanagementeinheit 41 als die der Sende- und Empfangseinheit 35 entfällt daher.
Die in 10 dargestellte Sende- und Empfangseinheit 35 hat die Funktion, die Daten zur und von der Cloud 50 zu senden und zu empfangen. Die Sende- und Empfangseinheit 35 ist in der Lage, die Daten zur und von der Cloud 50 durch die drahtlose Einheit 51 zu senden und zu empfangen.
Der Betrieb des Sicherheitsmanagementsystems 40 nach der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen derselbe wie der Betrieb des Sicherheitsmanagementsystems 1 nach der ersten Ausführungsform (siehe 6 und 7).
Im Folgenden werden die Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie oben mit Bezug auf 8 bis 10 beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise modifiziert werden kann, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019062339 [0001]
JP 2019001248 A [0003]

Claims

Kabelbaum, wobei der Kabelbaum in einem Fahrzeug verlegt ist, und so konfiguriert ist, dass er mit allen Vorrichtungen mit einer Selbstdiagnosefunktion verbunden werden kann, und eine Funktion zur Erkennung von Zuständen der Vorrichtungen getrennt von der Selbstdiagnosefunktion jeder der Vorrichtungen aufweist.
Kabelbaum nach Anspruch 1, umfassend: einen Kabelbaum-Hauptkörper, der so konfiguriert ist, dass er die Vorrichtungen elektrisch verbindet; Steckerabschnitte, die jeweils an Endabschnitten des Kabelbaum-Hauptkörpers vorgesehen sind und konfiguriert sind, um jeweils mit den Vorrichtungen verbunden zu werden; eine Detektionseinheit, die in wenigstens einem der Steckerabschnitte vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie einen Zustand der Vorrichtung getrennt von der Selbstdiagnosefunktion jeder der Vorrichtungen erfasst; und eine Sicherheitsmanagementeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Daten über den von der Detektionseinheit erkannten Vorrichtungszustand erfasst, wobei die Sicherheitsmanagementeinheit eine Funktion zum Erkennen eines anormalen Zustands der Vorrichtung, zum Speichern des anormalen Zustands und zum Warnen eines Fahrzeuginsassen vor dem anormalen Zustand der Vorrichtung hat.
Kabelbaum nach Anspruch 2, wobei die Detektionseinheit so vorgesehen ist, dass sie mit der Vorrichtung in Kontakt ist, wenn der mit der Detektionseinheit versehene Steckerabschnitt mit der Vorrichtung verbunden ist.
Kabelbaum nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Detektionseinheit konfiguriert ist, um wenigstens Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration und/oder Stromverbrauch der Vorrichtung, die von der Detektionseinheit erfasst werden soll, zu erfassen.
Sicherheitsmanagementsystem, umfassend: den Kabelbaum gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4; und einen Server, der sich außerhalb eines Fahrzeugs befindet, wobei die Sicherheitsmanagementeinheit des Kabelbaums eine Funktion des Sendens und Empfangens von Daten zu und von dem Server hat.