DE102022105214A1

DE102022105214A1 - Diagnosesysteme und Diagnoseverfahren unter Verwendung eines Kraftfahrzeugaudiobusses

Info

Publication number: DE102022105214A1
Application number: DE102022105214.1A
Authority: DE
Inventors: Jennifer H. Ju; Andrea R. Marsack
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2022-03-05
Publication date: 2022-10-27
Also published as: US11538288B2; CN115250214B; US20220343696A1; CN115250214A

Abstract

Ein Diagnosesystem eines Fahrzeugs enthält: einen Diagnoseport, der konfiguriert ist zum: Verbinden mit einer Diagnosevorrichtung; und Empfangen einer Anforderung für Daten von dem Fahrzeug von der Diagnosevorrichtung; ein privates Modul, das mit einem Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) des Fahrzeugs und mit dem Diagnoseport verbunden ist; ein Modul für öffentliche Kommunikation, das dafür konfiguriert ist, drahtlos mit Computervorrichtungen in einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs zu verbinden, wobei das Modul für öffentliche Kommunikation von dem CAN-Bus des Fahrzeugs abgetrennt ist; ein zweites Modul, das mit dem privaten Modul verbunden ist; und einen Kraftfahrzeugaudiobus (A2B), der das zweite Modul mit dem Modul für öffentliche Kommunikation verbindet, wobei das zweite Modul dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf die Anforderung wahlweise Daten über den A2B von dem Modul für öffentliche Kommunikation zu lesen.

Description

EINLEITUNG
Die in diesem Abschnitt gegebenen Informationen dienen der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeit der hier genannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Abschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die nicht auf andere Weise als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung berechtigen können, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugdiagnosesysteme und Fahrzeugdiagnoseverfahren und insbesondere Systeme und Verfahren für die Berichterstattung von Diagnosedaten über einen Kraftfahrzeugaudiobus.
Fahrzeuge enthalten eine oder mehrere Drehmomenterzeugungsvorrichtungen wie etwa eine Brennkraftmaschine und/oder einen Elektromotor. Ein Insasse eines Fahrzeugs fährt innerhalb eines Fahrzeuginnenraums (oder Fahrgastraums) des Fahrzeugs.
Autonom fahrende Systeme fahren ein Fahrzeug vollständig unabhängig von einem menschlichen Fahrer. Zum Beispiel steuern autonom fahrende Systeme das Beschleunigungs-, das Brems- und das Lenkungssystem eines Fahrzeugs unabhängig von einem Fahrer.
Teilautonom fahrende Systeme fahren ein Fahrzeug teilweise unabhängig von einem menschlichen Fahrer. Zum Beispiel kann ein teilautonom fahrendes System das Lenkungssystem unabhängig von einem Fahrer steuern, während es sich auf den Fahrer stützt, um durch Steuern des Beschleunigungs- und des Bremssystems für das teilautonom fahrende System eine zu erzielende Zielgeschwindigkeit einzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Merkmal enthält ein Diagnosesystem eines Fahrzeugs: einen Diagnoseport, der konfiguriert ist zum: Verbinden mit einer Diagnosevorrichtung; und Empfangen einer Anforderung für Daten von dem Fahrzeug von der Diagnosevorrichtung; ein privates Modul, das mit einem Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) des Fahrzeugs und mit dem Diagnoseport verbunden ist; ein Modul für öffentliche Kommunikation, das dafür konfiguriert ist, drahtlos mit Computervorrichtungen in einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs zu verbinden, wobei das Modul für öffentliche Kommunikation von dem CAN-Bus des Fahrzeugs abgetrennt ist; ein zweites Modul, das mit dem privaten Modul verbunden ist; und einen Kraftfahrzeugaudiobus (A2B), der das zweite Modul mit dem Modul für öffentliche Kommunikation verbindet, wobei das zweite Modul dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf die Anforderung wahlweise über den A2B Daten von dem Modul für öffentliche Kommunikation zu lesen.
Gemäß weiteren Merkmalen sendet das Modul für öffentliche Kommunikation keine Nachrichten über den A2B an das zweite Modul.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das private Modul ferner dafür konfiguriert, die gelesenen Daten an die Diagnosevorrichtung zu senden.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das private Modul ferner dafür konfiguriert, die gelesenen Daten in ein vereinheitlichtes Diagnosediensteformat (UDS-Format) umzusetzen und die gelesenen Daten in dem UDS-Format an die Diagnosevorrichtung zu senden.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das zweite Modul über eine Ethernet-Verbindung mit dem privaten Modul verbunden.
Gemäß weiteren Merkmalen: ist das zweite Modul dafür konfiguriert, in Ansprechen auf die Anforderung eine Unterbrechung an das Modul für öffentliche Kommunikation zu senden; ist das Modul für öffentliche Kommunikation dafür konfiguriert, in Ansprechen auf die Unterbrechung eine Mailbox mit den Daten zu belegen; und ist das zweite Modul dafür konfiguriert, die Daten von der Mailbox zu lesen.
Gemäß weiteren Merkmalen: ist das Modul für öffentliche Kommunikation dafür konfiguriert, einen Mailbox-Statusindikator auf einen ersten Zustand einzustellen, wenn die Mailbox belegt worden ist; und ist das zweite Modul dafür konfiguriert, die Daten in Ansprechen auf das Einstellen des Mailbox-Statusindikators auf den ersten Zustand zu lesen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Modul für öffentliche Kommunikation dafür konfiguriert, den Mailbox-Statusindikator auf einen zweiten Zustand einzustellen, nachdem alle Daten von der Mailbox gelesen worden sind.
Gemäß weiteren Merkmalen: ist das private Modul dafür konfiguriert, die Anforderung an das zweite Modul weiterzuleiten; und ist das zweite Modul dafür konfiguriert, die Unterbrechung in Ansprechen auf den Empfang der Weiterleitungsanforderung zu senden.
Gemäß weiteren Merkmalen: ist das zweite Modul dafür konfiguriert, die gelesenen Daten an das private Modul weiterzuleiten; und ist das private Modul dafür konfiguriert, die gelesenen Daten an die Diagnosevorrichtung zu senden.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das private Modul ferner dafür konfiguriert, über den CAN-Bus Daten von einem dritten Modul zu empfangen und die empfangenen Daten an die Diagnosevorrichtung zu senden.
Gemäß weiteren Merkmalen empfängt das zweite Modul nur die durch die Diagnosevorrichtung angeforderten Daten von dem Modul für öffentliche Kommunikation über den A2B.
Gemäß einem Merkmal enthält ein Diagnoseverfahren für eine Vorrichtung: Verbinden über einen Diagnoseport mit einer Diagnosevorrichtung; Empfangen einer Anforderung für Daten von dem Fahrzeug von der Diagnosevorrichtung; Kommunizieren mit einem Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) des Fahrzeugs und mit dem Diagnoseport durch ein privates Modul; drahtloses Verbinden mit Computervorrichtungen in einem Fahrzeuginnenraum der Vorrichtung durch ein Modul für öffentliche Kommunikation, wobei das Modul für öffentliche Kommunikation von dem CAN-Bus des Fahrzeugs abgetrennt ist, Kommunizieren mit dem privaten Modul; und Kommunizieren mit dem Modul für öffentliche Kommunikation über einen Kraftfahrzeugaudiobus (A2B) durch das zweite Modul, einschließlich wahlweisen Lesens von Daten von dem Modul für öffentliche Kommunikation über einen A2B in Ansprechen auf die Anforderung durch das zweite Modul.
Gemäß weiteren Merkmalen sendet das Modul für öffentliche Kommunikation keine Nachrichten über den A2B an das zweite Modul.
Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Diagnoseverfahren ferner das Senden der gelesenen Daten durch das private Modul an die Diagnosevorrichtung.
Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Diagnoseverfahren ferner: Umsetzen der gelesenen Daten in ein vereinheitlichtes Diagnosediensteformat (UDS-Format); und Senden der gelesenen Daten in dem UDS-Format an die Diagnosevorrichtung.
Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Diagnoseverfahren ferner das Kommunizieren über eine Ethernet-Verbindung mit dem privaten Modul durch das zweite Modul.
Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Diagnoseverfahren ferner: das Senden einer Unterbrechung an das Modul für öffentliche Kommunikation in Ansprechen auf die Anforderung durch das zweite Modul; das Belegen eine Mailbox mit den Daten in Ansprechen auf die Unterbrechung durch das Modul für öffentliche Kommunikation; und das Lesen der Daten von der Mailbox durch das zweite Modul.
Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Diagnoseverfahren ferner: das Einstellen eines Mailbox-Statusindikators auf einen ersten Zustand, wenn die Mailbox belegt worden ist, durch das Modul für öffentliche Kommunikation; und das Lesen der Daten in Ansprechen auf das Einstellen des Mailbox-Statusindikators auf den ersten Zustand durch das zweite Modul.
Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Diagnoseverfahren ferner das Einstellen des Mailbox-Statusindikators auf einen zweiten Zustand, nachdem alle Daten von der Mailbox gelesen worden sind, durch das Modul für öffentliche Kommunikation.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der ausführlichen Beschreibung, aus den Ansprüchen und aus den Zeichnungen hervor. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele sind nur zu Veranschaulichungszwecken bestimmt und sollen den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen; es zeigen:

1 einen Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Fahrzeugsystems;
2 einen Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Diagnosesystems;
3 einen Funktionsblockschaltplan eines Abschnitts des Diagnosesystems aus 2, das ein Diagnoseverfahren ausführt; und
4 einen Ablaufplan, der ein beispielhaftes Diagnoseverfahren zeigt.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen mehrfach verwendet sein, um ähnliche und/oder gleiche Elemente zu bezeichnen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Einige Fahrzeuge wie etwa autonome Fahrzeuge können ein Kommunikationsmodul enthalten, das ermöglicht, dass sich Fahrzeuginsassen über das Kommunikationsmodul des Fahrzeugs (z. B. über eine WiFi-Verbindung) mit dem Internet verbinden. Das Kommunikationsmodul kann, z. B. für die Cybersicherheit, nicht mit einem Fahrzeugbus (z. B. einem Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus)) des Fahrzeugs verbunden sein. Insbesondere kann das Kommunikationsmodul für erhöhte Sicherheit von dem Fahrzeugbus abgetrennt sein. Dies beschränkt die Fähigkeit, von dem Kommunikationsmodul Diagnosedaten und andere Daten zu erheben.
Die vorliegende Anmeldung umfasst das Verwenden eines atypischen Kommunikationsprotokolls (z. B. des Kraftfahrzeugaudiobusses (A2B)), um von dem Kommunikationsmodul Diagnosedaten und andere Daten zu erhalten. Die Verwendung einer A2B-Kommunikation über einen A2B-Bus kann die Cybersicherheit erhöhen und die Erhebung von Diagnose- und anderen Daten von dem Kommunikationsmodul und von anderen öffentlichen Modulen des Fahrzeugs, die von dem Fahrzeugbus abgeteilt sind, ermöglichen.
In 1 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Fahrzeugsystems dargestellt. Obwohl ein Fahrzeugsystem für ein Hybridfahrzeug gezeigt ist und beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Nicht-Hybrid-Fahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge und andere Typen von Fahrzeugen anwendbar. Die vorliegende Anmeldung ist auf autonome Fahrzeuge, nichtautonome Fahrzeuge, teilautonome Fahrzeuge und andere Typen von Fahrzeugen anwendbar.
Eine Kraftmaschine 102 kann ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennen, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 106 steuert die Kraftmaschine 102 auf der Grundlage von Fahrereingaben. Zum Beispiel kann das ECM 106 die Betätigung von Kraftmaschinenaktuatoren wie etwa einer Drosselklappe, einer oder mehrerer Zündkerzen, einer oder mehrerer Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, eines oder mehrerer Ventilaktuatoren, eines oder mehrerer Nockenwellenphasensteller, eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils), einer oder mehrerer Aufladevorrichtungen und anderer geeigneter Kraftmaschinenaktuatoren steuern. In Elektrofahrzeugen kann die Kraftmaschine 102 weggelassen sein.
Die Kraftmaschine 102 kann ein Drehmoment an ein Getriebe 110 ausgeben. Ein Getriebesteuermodul (TCM) 114 steuert den Betrieb des Getriebes 110. Zum Beispiel kann das TCM 114 die Gangwahl innerhalb des Getriebes 110 und eine oder mehrere Drehmomentübertragungsvorrichtungen (z. B. einen Drehmomentwandler, eine oder mehrere Kupplungen usw.) steuern.
Das Fahrzeugsystem kann einen oder mehrere Elektromotoren enthalten. Wie in dem Beispiel aus 1 gezeigt ist, kann z. B. in dem Getriebe 110 ein Elektromotor 118 implementiert sein. Ein Elektromotor kann zu einem gegebenen Zeitpunkt entweder als ein Generator oder als ein Motor wirken. Wenn ein Elektromotor als ein Generator wirkt, wandelt er mechanische Energie in elektrische Energie um. Die elektrische Energie kann z. B. verwendet werden, um über eine Leistungssteuervorrichtung (PCD) 130 eine Batterie 126 zu laden. Wenn ein Elektromotor als ein Motor wirkt, erzeugt er ein Drehmoment, das z. B. verwendet werden kann, um das durch die Kraftmaschine 102 ausgegebene Drehmoment zu ergänzen oder zu ersetzen. Obwohl das Beispiel eines Elektromotors gegeben ist, kann das Fahrzeug null Elektromotoren oder mehr als einen Elektromotor enthalten.
Ein Leistungsstromrichtermodul (PIM) 134 kann den Elektromotor 118 und die PCD 130 auf der Grundlage einer oder mehrerer Fahrereingaben steuern. Die PCD 130 legt auf der Grundlage von Signalen von dem PIM 134 Leistung (z. B. Gleichstromleistung) von der Batterie 126 an den Elektromotor (z. B. Wechselstrom-Elektromotor) 118 an und die PCD 130 stellt eine Leistungsausgabe durch den Elektromotor 118 z. B. für die Batterie 126 bereit. Gemäß verschiedenen Implementierungen kann das PIM 134 als ein Stromrichtermodul bezeichnet werden.
Ein Lenkungssteuermodul 140 steuert z. B. auf der Grundlage dessen, dass der Fahrer ein Lenkrad innerhalb des Fahrzeugs dreht, und/oder von Lenkungsbefehlen von einem oder mehreren Fahrzeugsteuermodulen die Lenkung/das Einschlagen der Räder des Fahrzeugs. Ein Lenkradeinschlagwinkelsensor (SWA) überwacht die Drehposition des Lenkrads und erzeugt auf der Grundlage der Position des Lenkrads ein SWA 142. Als ein Beispiel kann das Lenkungssteuermodul 140 die Fahrzeuglenkung auf der Grundlage des SWA 142 über einen EPS-Motor 144 steuern. Allerdings kann das Fahrzeug einen anderen Typ eines Lenkungssystems enthalten. Ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) 150 kann z. B. auf der Grundlage einer oder mehrerer Fahrereingaben wahlweise Bremsen (Reibungsbremsen) 154 des Fahrzeugs steuern.
Einige Module des Fahrzeugs können Parameter über ein Controller Area Network (CAN) 162 gemeinsam nutzen. Das CAN 162 kann auch als ein Fahrzeugbereichsnetz bezeichnet werden. Das CAN 162 kann z. B. einen oder mehrere Datenbusse enthalten. Durch Steuermodule können verschiedene Parameter über das CAN 162 für andere Steuermodule verfügbar gemacht werden. Wie im Folgenden diskutiert wird, können ein oder mehrere andere Module z. B. aus Cybersicherheitsgründen von dem CAN 162 abgetrennt und nicht mit ihm verbunden sein.
Die Fahrereingaben können z. B. eine Fahrpedalposition (APP) 166 enthalten, die für das ECM 106 bereitgestellt werden kann. In das ECM 106 kann ebenfalls eine Tempomateingabe 168 von einem Tempomatsystem eingegeben werden. Gemäß verschiedenen Implementierungen kann das Tempomatsystem ein adaptives Tempomatsystem enthalten. Für das EBCM 150 kann eine Bremspedalposition (BPP) 170 bereitgestellt werden. Für das TCM 114 kann eine Position 174 eines Parken-, Rückwärts-, Leerlauf-, Antriebshebels (PRNDL) bereitgestellt werden. Für ein Karosseriesteuermodul (BCM) 180 kann ein Zündzustand 178 bereitgestellt werden. Der Zündzustand 178 kann z. B. durch einen Fahrer über einen Zündschlüssel, einen Druckknopf oder einen Schalter eingegeben werden. Zu einem gegebenen Zeitpunkt kann der Zündzustand 178 ausgeschaltet oder Zubehör oder Fahren oder Anlassen sein. Obwohl beispielhafte Eingaben gegeben sind, ist die vorliegende Anmeldung ebenfalls auf andere Fahrereingaben anwendbar.
Zusätzlich oder alternativ können die Module eine oder mehrere andere Eingaben nutzen.
Das Fahrzeugsystem kann ein Infotainmentmodul 182 enthalten. Das Infotainmentmodul 182 steuert, was auf einer Anzeige 184 angezeigt wird. Gemäß verschiedenen Implementierungen kann die Anzeige 184 eine Berührungsbildschirmanzeige sein und Signale senden, die eine Benutzereingabe in die Anzeige 184 in das Infotainmentmodul 182 angeben. Zusätzlich oder alternativ kann das Infotainmentmodul 182 Signale empfangen, die eine Benutzereingabe von einer oder mehreren anderen Benutzereingabevorrichtungen 185 wie etwa einem oder mehreren Schaltern, Druckknöpfen, Knöpfen usw. angeben.
Das Infotainmentmodul 182 kann Signale von mehreren externen Sensoren und Kameras empfangen, die in 1 allgemein durch 186 dargestellt sind. Das Infotainmentmodul 182 kann z. B. über eine Eingabe von den externen Sensoren und Kameras 186 auf der Anzeige 184 Video, verschiedene Ansichten und/oder Alarme anzeigen. Die externen Sensoren und Kameras 186 ermitteln und erfassen Bilder der Umgebung um das Fahrzeug.
Das Infotainmentmodul 182 kann außerdem über eine oder mehrere andere Vorrichtungen eine Ausgabe erzeugen. Zum Beispiel kann das Infotainmentmodul 182 über einen oder mehrere Lautsprecher 190 des Fahrzeugs Schall ausgeben. Das Fahrzeug kann ein oder mehrere zusätzliche Steuermodule, die nicht gezeigt sind, wie etwa ein Fahrwerksteuermodul, ein Batteriebaugruppensteuermodul usw. enthalten. In dem Fahrzeug können ein oder mehrere der gezeigten und diskutierten Module weggelassen sein.
Die Eingabe von den externen Sensoren und Kameras 186 kann ebenfalls zum Steuern des autonomen Fahrens, zum Bestimmen, ob in autonomes Fahren eingetreten werden soll oder es gesperrt werden soll, und oder für eine oder mehrere andere Verwendungen verwendet werden.
Ein Modul 191 des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS-Modul) empfängt GPS-Daten von einem GPS-System. Das V2X-Modul 193 kommuniziert über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsprotokoll (V2V-Kommunikationsprotokoll) mit anderen Fahrzeugen und/oder über ein Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikationsprotokoll (V21-Kommunikationsprotokoll) mit Infrastruktur. Die V2V-Kommunikation und die V21-Kommunikation können allgemein als V2X-Kommunikation bezeichnet sein.
In 2 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Diagnosesystems dargestellt. Ein Diagnosehilfsmittel (oder eine Diagnosevorrichtung) 204 kann über einen Diagnoseport 208 elektrisch mit dem Fahrzeug verbunden werden. Der Diagnoseport 208 kann als ein Montageband-Diagnoseverbindungsport (ALDL-Port) bezeichnet sein und kann eine oder mehrere Borddiagnoseanforderungen (OBD-Anforderungen) wie etwa OBD-II-Anforderungen erfüllen. Außerdem kann der Diagnoseport 208 einen Ethernet-Port und/oder eine oder mehrere andere Typen von Kommunikationsports enthalten.
Wenn das Diagnosehilfsmittel 204 mit dem Diagnoseport 208 verbunden ist, kann das Diagnosehilfsmittel 204 Diagnosedaten (z. B. Diagnosefehlercodes (DTCs)) des Fahrzeugs anfordern, Parameter des Fahrzeugs und andere Informationen über das Fahrzeug darstellen. Ein Gateway-Modul 212 (ein privates Modul, das auf der privaten Seite des Netzes implementiert ist) kann die angeforderten Daten von dem CAN 162 von Modulen 216 des Fahrzeugs wie etwa von den in Bezug auf in 1 beschriebenen Modulen empfangen und die Daten über den Diagnoseport 208 an das Diagnosehilfsmittel 204 senden. Die Module 216 können DTCs einstellen, wenn eine Störung auftritt und Parameter über das CAN 162 gemeinsam nutzen.
Außerdem kann das Fahrzeug ein Elektronikmodul 220 wie etwa ein Telematik- und Navigationsmodul oder ein anderes geeignetes Elektronikmodul enthalten. Das Elektronikmodul 220 kann das oben diskutierte GPS-Modul 191 und ein oder mehrere andere Module enthalten.
Außerdem kann das Fahrzeug ein Audiomodul 224 enthalten, das dafür konfiguriert ist, eine Audioeingabe zu empfangen, die über ein oder mehrere Mikrofone, die dafür konfiguriert sind, Schall in dem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs zu erfassen, wie etwa über das Mikrofon 228, empfangen wird. Das Audiomodul 224 ist dafür konfiguriert, ein empfangenes Audiosignal über einen Kraftfahrzeugaudiobus (A2B) 232 unter Verwendung eines A2B-Kommunikationsprotokolls an das Gateway-Modul 212 zu übertragen.
A2Bs sind digitale Audiobusse mit hoher Bandbreite. A2B-Busse können integrierte Inter-IC-Schall-Businformationen (12S-Businformationen), Zeitmultiplexinformationen (TDM-Informationen), Impulsdichtemultiplexinformationen (PDM-Informationen) und Informationen einer inter-integrierten Schaltung (12C-Informationen) zusammen mit Takt und Leistung unter Verwendung eines einzelnen nicht abgeschirmten verdrillten Leitungspaarkabels (UTP-Kabels) übertragen. Andere Module wie etwa die Module 216, das Elektronikmodul 220 und das Infotainmentmodul 182 können über Ethernet-Verbindungen und/oder einen oder mehrere andere Typen von Verbindungen mit dem Gateway 212 kommunizieren.
Außerdem kann das Fahrzeug einen ungeschützten öffentlichen Abschnitt 236 enthalten, der von dem CAN 162 abgetrennt ist und nicht über irgendwelche Ethernet-Verbindungen mit dem Gateway 212 kommuniziert. Zum Beispiel kann ein Anzeigesteuermodul 240 steuern, was über eine oder mehrere Innenraumanzeigen 244, die in dem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs sichtbar sind, angezeigt wird. Ein Modul 248 für öffentliche Kommunikation kann mit einer oder mehreren Benutzervorrichtungen 252 (z. B. Mobiltelefonen, Tablets, Computervorrichtungen, Kopfhörern usw.) von Benutzern des Fahrzeugs wie etwa über einen Bluetooth-Standard (BT-Standard) (auf der Grundlage von IEEE 802.15), einen WiFi-Standard (auf der Grundlage von IEEE 802.11) usw. kommunizieren. Das Modul 248 für öffentliche Kommunikation kann z. B. ermöglichen, dass die Benutzervorrichtungen anstatt z. B. über Mobilfunkverbindungen der Benutzervorrichtungen 252 über das Fahrzeug auf das Internet zugreifen.
Da der ungeschützte öffentliche Abschnitt 236 von dem CAN 162 abgetrennt ist und nicht über eine Ethernet-Verbindung mit dem Gateway 212 kommuniziert, können allerdings Diagnosedaten von dem ungeschützten öffentlichen Abschnitt 236 nicht verfügbar sein. Die vorliegende Anmeldung umfasst einen A2B 260, der zwischen dem ungeschützten öffentlichen Abschnitt 236 des Fahrzeugsystems und dem Gateway-Modul 212 verbunden ist. Ein oder mehrere Module des ungeschützten öffentlichen Abschnitts 236 (z. B. das Modul 248 für öffentliche Kommunikation) kann Diagnosedaten und andere Daten über den A2B 260 an das Diagnosemodul 204 senden.
3 ist ein Funktionsblockschaltplan eines Abschnitts des Diagnosesystems aus 2, das ein Diagnoseverfahren ausführt. Das Diagnosehilfsmittel 204 sendet eine Anforderung 304 über den Diagnose-Eingabe/Ausgabe-Port (Diagnose-E/A-Port) 208 an das Gateway-Modul 212. Das Gateway-Modul 212 liest die angeforderten Daten über das CAN 162 von Modulen (nicht in dem ungeschützten öffentlichen Abschnitt 263) aus.
Außerdem leitet das Gateway-Modul 212 bei 308 die Anforderung 304 an das Elektronikmodul 220 weiter. Das Elektronikmodul 220 sendet in Ansprechen auf den Empfang der Anforderung an das Modul 248 für öffentliche Kommunikation eine Unterbrechung 312, um ein Lesen (z. B. Statuslesen) von dem Modul 248 für öffentliche Kommunikation freizugeben.
Das Modul 248 für öffentliche Kommunikation belegt in Ansprechen auf die Unterbrechung 312 die angeforderten Daten (z. B. Pakete) in einer Mailbox. Außerdem stellt das Modul 248 für öffentliche Kommunikation einen Mailbox-Statusindikator (z. B. ein Bit) auf einen vollen Zustand oder auf einen anderen Zustand ein. Dass der Mailbox-Status-Indikator in dem vollen Zustand ist, gibt für das Elektronikmodul 220 an, dass die angeforderten Daten durch das Elektronikmodul 220 von dem Modul 248 für öffentliche Kommunikation gelesen werden können.
Wenn der Mailbox-Status-Indikator in dem vollen Zustand ist, liest das Elektronikmodul 220 bei 316 über den A2B 260 die Daten von der Mailbox. Wenn alle Daten in der Mailbox gelesen worden sind, leert (löscht) das Modul 248 für öffentliche Kommunikation die Daten von der Mailbox. Außerdem stellt das Modul 248 für öffentliche Kommunikation den Mailbox-Statusindikator auf einen leeren Zustand oder auf einen anderen Zustand ein, um für das Elektronikmodul 220 eine Quittierung anzugeben. Eine beispielhafte Darstellung des Übertragens von Daten von einem Slave-Modul an ein Master-Modul über einen A2B unter Verwendung einer Mailbox wie hier beschrieben ist in der technischen Referenz AD2420(W)/6(W)/7(W)/8(W)/9(W), Kraftfahrzeugaudiobus-A2B-Transceiver, Revision 1.1, Oktober 2019, zu finden.
Bei 320 leitet das Elektronikmodul 220 die gelesenen Daten (Pakete) über das CAN 162 oder über eine Ethernet-Verbindung an das Gateway-Modul 212 weiter. Das Gateway-Modul 212 setzt die weitergeleiteten Daten 320 (z. B. Pakete eindeutiger Identifizierer) in ein vereinheitlichtes Diagnosediensteformat (UDS-Format) um und sendet die UDS-Diagnosedaten 324 über den Diagnoseport 208 an das Diagnosehilfsmittel 204. Das UDS-Format ist in dem ISO-Standard (Standard der International Standardization Organization) 14229 definiert.
Das Elektronikmodul 220 enthält einen A2B-Chipsatz, um über den A2B 260 zu kommunizieren. Das Elektronikmodul 220 ist als eine primäre Vorrichtung konfiguriert und das Modul 248 für öffentliche Kommunikation ist als eine sekundäre Vorrichtung konfiguriert. Das Elektronikmodul 220 und das Modul 248 für öffentliche Kommunikation weisen ein Codebild auf, das das Kommunikationsprotokoll zwischen den Netzschichten ermöglicht, so dass die Mailbox-Mitteilungsübermittlung freigegeben ist. Das Elektronikmodul 220 sendet über das A2B-Mailbox-Merkmal Unterbrechungen an das Modul 248 für öffentliche Kommunikation. Die Mailbox kann bis zu 32 Bits oberstromig und unterstromig konfigurierbar sein.
Das Obige ermöglicht, dass Elektronikmodule, die nicht in dem CAN 162 und/oder in einem Ethernet-Netz des Fahrzeugs enthalten sind, ein Audioübertragungsprotokoll (A2B) verwenden, um Diagnose- und andere Daten zur Übertragung an das Diagnosehilfsmittel 204 weiterzuleiten, um sie zu übermitteln. Das Obige ermöglicht keine doppeltgerichtete Kommunikation zwischen dem Elektronikmodul 220 und dem öffentlichen Kommunikationsmodul 248. Nur das Elektronikmodul 220 sendet und empfängt Daten zu und von dem öffentlichen Kommunikationsmodul 248. Das Modul 248 für öffentliche Kommunikation sendet keine Daten über den A2B 260 an das Elektronikmodul 220.
Beispiele für Daten, die durch das Elektronikmodul 220 von dem öffentlichen Kommunikationsmodul 248 gelesen werden können, enthalten DTCs, DTC-Zählwerte, DTC-Indikator-Freigabe/Sperrungs-Zustände, eindeutige Identifizierer (z. B. von Komponenten wie etwa Modems, Anwendungen, Prozessoren usw. und von Code wie etwa Softwareversionen usw.), sind darauf aber nicht beschränkt. Beispiele eindeutiger Identifizierer enthalten IDs, Identifizierungsnummern inter-integrierter Schaltungen (ICCIDs), internationale Mobilgerätekennungen (IMEIs), Mobilfunkabonnenten-IDSNs (MSISDNs) und andere eindeutige Identifizierer von Komponenten und/oder Code. Andere Beispiele für Daten, die durch das Elektronikmodul 220 von dem öffentlichen Kommunikationsmodul 248 gelesen werden können, enthalten die Freigabe/Sperrung von Zuständen von Komponenten, Teilnummern, Codeversionen, Zertifikatausgeber, Zertifikatsubjekte, WiFi-Hotspot-Name, WiFi-Hotspot-Passwort, Störungsschwellenwerte, Mobilfunknetzkonfiguration, eine Fahrzeugidentifizierungsnummer (VIN) des Fahrzeugs, Rückverfolgbarkeitsdaten und andere Parameter, sind darauf aber nicht beschränkt.
4 ist ein Ablaufplan, der ein beispielhaftes Diagnoseverfahren zeigt. Bei 404 bestimmt das Gateway-Modul 212, ob eine Anforderung von einem Diagnosehilfsmittel empfangen worden ist. Falls 404 falsch ist, bleibt die Steuerung bei 404. Falls 404 wahr ist, wird die Steuerung mit 408 fortgesetzt. Das Diagnosehilfsmittel 204 sendet über den Diagnose-Eingabe/Ausgabe-Port (Diagnose-E/A-Port) 208 eine Anforderung 304 an das Gateway-Modul 212. Das Gateway-Modul 212 liest die angeforderten Daten über das CAN 162 von Modulen (nicht in dem ungeschützten öffentlichen Abschnitt 236) aus.
Das Gateway-Modul 212 leitet die Anforderung 304 bei 408 an das Elektronikmodul 220 weiter. Das Elektronikmodul 220 sendet bei 412 in Ansprechen auf die Anforderung an das Modul 248 für öffentliche Kommunikation eine Unterbrechung 312, um ein Lesen (z. B. Statuslesen) von dem öffentlichen Kommunikationsmodul 248 freizugeben.
Bei 416 belegt das Modul 248 für öffentliche Kommunikation die angeforderten Daten (z. B. Pakete) in Ansprechen auf die Unterbrechung in einer Mailbox. Außerdem stellt das Modul 248 für öffentliche Kommunikation einen Mailbox-Statusindikator (z. B. ein Bit) bei 420 auf einen vollen Zustand oder auf einen anderen Zustand ein, wenn die Mailbox belegt worden ist. Dass der Mailbox-Statusindikator in dem vollen Zustand ist, gibt für das Elektronikmodul 220 an, dass die angeforderten Daten durch das Elektronikmodul 220 von dem öffentlichen Kommunikationsmodul 248 gelesen werden können.
Wenn der Mailbox-Statusindikator auf den vollen Zustand eingestellt ist, liest das Elektronikmodul 220 bei 424 über den A2B 260 die Daten von der Mailbox. Wenn alle Daten in der Mailbox gelesen worden sind, leert (löscht) das Modul 248 für öffentliche Kommunikation die Daten von der Mailbox. Außerdem stellt das Modul 248 für öffentliche Kommunikation den Mailbox-Statusindikator auf einen leeren Zustand oder auf einen anderen Zustand ein, um eine Quittierung für das Elektronikmodul 220 anzugeben.
Das Elektronikmodul 220 leitet die gelesenen Daten (Pakete) bei 428 über das CAN 162 oder eine Ethernet-Verbindung an das Gateway-Modul 212 weiter. Bei 432 setzt das Gateway-Modul 212 die weitergeleiteten Daten 320 (z. B. Pakete eindeutiger Identifizierer) in ein vereinheitlichtes Diagnosediensteformat (UDS-Format) um. Bei 436 sendet das Gateway-Modul 212 die UDS-Diagnosedaten 324 über den Diagnoseport 208 an das Diagnosehilfsmittel 204.
Die vorstehende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, soll der wahre Schutzumfang der Offenbarung somit nicht darauf beschränkt sein, da andere Änderungen bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche hervorgehen. Selbstverständlich können ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Obwohl jede der Ausführungsformen oben als mit bestimmten Merkmalen beschrieben worden ist, können ferner ein oder mehrere dieser in Bezug auf irgendeine Ausführungsform der Offenbarung beschriebenen Merkmale in und/oder zusammen mit Merkmalen irgendeiner der anderen Ausführungsformen implementiert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten, die beschriebenen Ausführungsformen schließen sich nicht gegenseitig aus und Vertauschungen einer oder mehrerer Ausführungsformen miteinander bleiben im Schutzumfang dieser Offenbarung.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) sind unter Verwendung verschiedener Begriffe einschließlich „verbunden“, „in Eingriff“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“ beschrieben. Wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung nicht explizit als „direkt“ beschrieben ist, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der zwischen dem ersten und dem zweiten Element keine anderen dazwischenliegenden Elemente vorhanden sind, kann sie aber ebenfalls eine indirekte Beziehung sein, bei der zwischen dem ersten und dem zweiten Element ein oder mehrere (entweder räumlich oder funktional) dazwischenliegende Elemente vorhanden sind. Wie die Formulierung wenigstens eines von A, B und C hier verwendet ist, soll sie ein logisches (A ODER B ODER C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen ODER bedeuten und ist sie nicht in der Bedeutung „wenigstens eines von A, wenigstens eines von B und wenigstens eines von C“ zu verstehen.
In den Figuren veranschaulicht die Richtung eines Pfeils, wie sie durch die Pfeilspitze angegeben ist, allgemein den Informationsfluss (wie etwa von Daten oder Anweisungen), der für die Darstellung von Interesse ist. Wenn z. B. ein Element A und ein Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, für die Darstellung aber von dem Element A zu dem Element B übertragene Informationen relevant sind, kann der Pfeil von dem Element A zu dem Element B weisen. Dieser einfachgerichtete Pfeil bedeutet nicht, dass keine anderen Informationen von dem Element B zu dem Element A übertragen werden. Ferner kann für von dem Element A zu dem Element B gesendete Informationen das Element B Anforderungen für die Informationen an das Element A senden oder deren Quittierungen empfangen.
In dieser Anmeldung einschließlich in den folgenden Definitionen kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Controller“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich auf: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine Kombinationslogikschaltung; eine frei programmierbare logische Anordnung (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die durch die Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller der Obigen wie etwa in einem Ein-Chip-System beziehen, ein Teil davon sein oder sie enthalten.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen enthalten. Gemäß einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen enthalten, die mit einem lokalen Netz (LAN), mit dem Internet, mit einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder mit Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität irgendeines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Module, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind, verteilt sein. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen. Gemäß einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (auch als entferntes Modul oder Cloud-Modul bekannt) einige Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls ausführen.
Der Begriff Code, wie er oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzte Prozessorschaltung umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die einen Teil des Codes oder allen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die einen Teil oder allen Code von einem oder von mehreren Modulen zusammen mit zusätzlichen Prozessorschaltungen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chipplättchen, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Chipplättchen, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der Obigen. Der Begriff gemeinsam genutzte Speicherschaltung umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die einen Teil von oder allen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umfasst eine Speicherschaltung, die einen Teil oder allen Code von einem oder mehreren Modulen zusammen mit zusätzlichen Speichern speichert.
Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie er hier verwendet ist, umfasst keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich (wie etwa in einer Trägerwelle) durch ein Medium ausbreiten; somit kann der Begriff computerlesbares Medium als konkret und nichttransitorisch angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nichttransitorischen, konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare, programmierbarere Nur-Lese-Speicherschaltung oder eine Masken-Nur-Lese-Speicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine statische Schreib-Lese-Speicherschaltung oder eine dynamische Schreib-Lese-Speicherschaltung), magnetische Ablagespeichermedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Ablagespeichermedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-Ray-Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen durch Konfigurieren eines Universalcomputers zum Ausführen einer oder mehrerer bestimmter Funktionen, die in Computerprogrammen verkörpert sind, erzeugten Spezialcomputer implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Ablaufplankomponenten und anderen Elemente, die oben beschrieben sind, dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Computerprogramme enthalten durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die in wenigstens einem nichttransitorischen, konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind. Außerdem können die Computerprogramme gespeicherte Daten enthalten oder sich auf sie stützen. Die Computerprogramme können ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS), das mit Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit bestimmten Vorrichtungen des Spezialcomputers zusammenwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. umfassen.
Die Computerprogramme können enthalten: (i) beschreibenden Text, der zu parsen ist, wie etwa HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der durch einen Compiler aus Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Compilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Nur als Beispiele kann Quellcode unter Verwendung einer Syntax aus Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language, 5. Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext-Präprozessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben sein.

Claims

Diagnosesystem eines Fahrzeugs, wobei das Diagnosesystem umfasst: einen Diagnoseport, der konfiguriert ist zum: Verbinden mit einer Diagnosevorrichtung; und Empfangen einer Anforderung für Daten von dem Fahrzeug von der Diagnosevorrichtung; ein privates Modul, das mit einem Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) des Fahrzeugs und mit dem Diagnoseport verbunden ist; ein Modul für öffentliche Kommunikation, das dafür konfiguriert ist, drahtlos mit Computervorrichtungen in einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs zu verbinden, wobei das Modul für öffentliche Kommunikation von dem CAN-Bus des Fahrzeugs abgetrennt ist; ein zweites Modul, das mit dem privaten Modul verbunden ist; und einen Kraftfahrzeugaudiobus (A2B), der das zweite Modul mit dem Modul für öffentliche Kommunikation verbindet, wobei das zweite Modul dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf die Anforderung wahlweise über den A2B Daten von dem Modul für öffentliche Kommunikation zu lesen.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Modul für öffentliche Kommunikation keine Nachrichten über den A2B an das zweite Modul sendet.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das private Modul ferner dafür konfiguriert ist, die gelesenen Daten an die Diagnosevorrichtung zu senden.
Diagnosesystem nach Anspruch 3, wobei das private Modul ferner dafür konfiguriert ist, die gelesenen Daten in ein vereinheitlichtes Diagnosediensteformat (UDS-Format) umzusetzen und die gelesenen Daten in dem UDS-Format an die Diagnosevorrichtung zu senden.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul über eine Ethernet-Verbindung mit dem privaten Modul verbunden ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei: das zweite Modul dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf die Anforderung eine Unterbrechung an das Modul für öffentliche Kommunikation zu senden; das Modul für öffentliche Kommunikation dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf die Unterbrechung eine Mailbox mit den Daten zu belegen; und das zweite Modul dafür konfiguriert ist, die Daten von der Mailbox zu lesen.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, wobei: das Modul für öffentliche Kommunikation dafür konfiguriert ist, einen Mailbox-Statusindikator auf einen ersten Zustand einzustellen, wenn die Mailbox belegt worden ist; und das zweite Modul dafür konfiguriert ist, die Daten in Ansprechen auf das Einstellen des Mailbox-Statusindikators auf den ersten Zustand zu lesen.
Diagnosesystem nach Anspruch 7, wobei das Modul für öffentliche Kommunikation dafür konfiguriert ist, den Mailbox-Statusindikator auf einen zweiten Zustand einzustellen, nachdem alle Daten von der Mailbox gelesen worden sind.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, wobei: das private Modul dafür konfiguriert ist, die Anforderung an das zweite Modul weiterzuleiten; und das zweite Modul dafür konfiguriert ist, die Unterbrechung in Ansprechen auf den Empfang der Weiterleitungsanforderung zu senden.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, wobei: das zweite Modul dafür konfiguriert ist, die gelesenen Daten an das private Modul weiterzuleiten; und das private Modul dafür konfiguriert ist, die gelesenen Daten an die Diagnosevorrichtung zu senden.