DE10331090A1

DE10331090A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen eines Lageplans für einen Leitungssatz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10331090A1
Application number: DE10331090A
Authority: DE
Inventors: Damien Verdier; Jean Cosault; Götz Roderer
Original assignee: S Y Systems Technologies Europe GmbH
Current assignee: Yazaki Systems Technologies GmbH
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-02-17
Also published as: EP1642221A2; WO2005006089A3; WO2005006089A2

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erstellen eines Lageplans für einen Leitungssatz eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Dabei wird der Leitungssatz auf Funktionsebene vordefiniert und über einen Routing-Prozess abhängig von den Funktionen, vordefinierten Regeln und zugeordneten Eigenschaften der Lageplan erstellt. Die Erstellung des Lageplans auf Funktionsebene bietet ein schnelles und einfaches Erstellen eines Lageplans für einen Leitungssatz.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Lageplanes für einen Leitungssatz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und eine Vorrichtung zum Erstellen eines Lageplans gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.

Leitungssätze werden durch den zunehmenden Einsatz von Elektronik und die Einführung neuer Technologien und Funktionen sowie auch die höheren Anforderungen an die elektrische Signal- und Energieverteilung zunehmend komplexer. Weiterhin besteht im Kraftfahrzeugbau der Wunsch nach einer Individualisierung des Kraftfahrzeuges, der sich aufgrund der großen unterschiedlichen Ausstattungsvarianten auch auf den verwendeten Leitungssatz niederschlägt. Weiterhin besteht ein hoher Kostendruck und der Wunsch nach möglichst wenig Gewicht im Kraftfahrzeug. Zudem besteht durch die fortschreitende technische Entwicklung die Möglichkeit, mechanische Realisierungen bestimmter Funktionen durch elektrische Realisierungen zu ersetzen.

Die Tendenz zu immer komplexeren Bordnetzen, die gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit und eine einfache Diagnosefähigkeit aufweisen müssen, führt dazu, dass die Erstellung eines Lageplans für einen Leitungssatz mittlerweile großes technisches Know-how erfordert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Erstellen eines Lageplanes für einen Leitungssatz bereit zu stellen, mit dem eine einfache und schnelle Anpassung an verschiedene Ausführungsformen erreicht wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 10 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass als technische Eigenschaften technische Funktionen der Komponenten des Leitungssatzes festgelegt werden. Eine Funktion wird wenigstens einer Komponente zugeordnet. Abhängig von der Funktion wird die technische Ausprägung wenigstens der Komponente, der die Funktion zugeordnet ist, festgelegt. Die festgelegte Ausprägung der Komponente wird bei der Erstellung des Lageplanes und insbesondere bei der Erstellung des aufgrund des Lageplanes erstellen Leitungssatzes berücksichtigt.

Durch die Zuordnung von technischen Funktionen zu Komponenten ist eine flexiblere Erstellung des Lageplanes möglich. Die Funktionen selbst beeinflussen die technische Ausprägung wenigstens einer Komponente. Auf diese Weise werden technische Überlegungen, die bei der Erstellung der Funktion und/oder bei der Zuordnung der Funktion zu einer bestimmten Komponente erfolgen, direkt in einen entsprechende technische Ausprägung der Komponente umgesetzt. Damit ist es möglich, sich intensiv mit den technischen Anforderungen der Funktionen auseinander zu setzten und eine optimale Verteilung der technischen Eigenschaften des Leitungssatzes zu erreichen, ohne dass die technische Ausführung der Komponenten bei der Verteilung der Funktionen bereits berücksichtigt werden muss.

Weiterhin besteht durch das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, durch das Verschieben von technischen Funktionen von einer Komponente zu einer anderen Komponente schnell und einfach verschiedene Ausführungsformen der technischen Ausbildung des Leitungssatzes in einen Lageplan umzusetzen.

Vorzugsweise können mehrere Arten von Lageplänen abgespeichert und in Bezug auf verschiedene Parameter miteinander verglichen werden, so dass ein optimaler Lageplan für einen Leitungssatz ermittelt werden kann. Damit können verschiedene technische Lösungen für den Aufbau des Lageplanes schnell und kostengünstig verglichen werden.

Vorzugsweise ist für eine technische Funktion wenigstens ein Parameter vorgesehen, der die Funktion und die technische Ausprägung der Funktion und damit vorzugsweise die technische Ausprägung der Komponente beeinflusst. Durch die Verwendung von Parametern ist es möglich, die Funktion einfach durch die Veränderung einzelner Parameter zu variieren.

Vorzugsweise werden zur Umsetzung der technischen Funktion in eine entsprechende technische Ausbildung der Komponente Regeln verwendet. Durch die Verwendung von Regeln kann das erfindungsgemäße Verfahren einfach geändert werden, ohne dass die Funktion oder die zur Verfügung stehenden technischen Ausbildungen der Komponenten geändert werden müssen. Damit ist der Aufbau eines Expertensystems und die Ansammlung von technischem Know-how möglich.

Vorzugsweise wird als technische Eigenschaft ein Anschlusselement und die Lage des Anschlusselementes im Leitungssatz festgelegt.

Die Funktionen beeinflussen vorzugsweise auch die technische Ausbildung der Leitungsverbindungen zwischen zwei Anschlusselementen. Zudem kann die technische Ausbildung der Leitungsverbindung auch von den zu verbindenden Anschlusselementen und/oder abhängig von der zur technischen Funktion gehörenden Regel beeinflusst werden.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird einem Anschlusselement eine technische Eigenschaft zugeordnet und die technische Eigenschaft wird bei der technischen Ausprägung des Anschlusselementes und bei der technischen Ausprägung der Leitungsverbindung, die an das Anschlusselement angeschlossen ist, berücksichtigt. Damit besteht eine weitere Möglichkeit, technische Überlegungen in technische Eigenschaften der Anschlusselemente umzusetzen und damit den Aufbau des Leitungssatzes zu beeinflussen.

Vorzugsweise hat die technische Ausbildung der Leitungsverbindung einen Einfluss auf die technische Ausprägung der Funktion der über die Leitungsverbindung verbundenen Anschlusselemente und/oder einen Einfluss auf die technische Ausprägung der über die Leitungsverbindung verbundenen Anschlusselemente. Somit wird eine Rückkopplung zwischen der technischen Ausbildung der Leitungsverbindung und den Funktionen und/oder den Anschlusselementen ermöglicht. Auf diese Weise ist eine präzise Abstimmung der Komponenten, Leitungen und der Funktionen des Leitungssatzes gegeben.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird einem Anschlusselement eine technische Eigenschaft zugeordnet. Die technische Eigenschaft beeinflusst die Funktion, die dem Anschlusselement zugeordnet ist. Damit ist eine Wechselwirkung zwischen den technischen Eigenschaften der Anschlusselemente und den Funktionen, die dem Anschlusselement zugeordnet sind, gegeben. Damit wird eine präzise Abstimmung der verschiedene technischen Gegebenheiten ermöglicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird abhängig von der technischen Ausprägung der Komponente des Lageplanes ein Eintrag in eine Datei vorgenommen, in der Informationen über die verwendeten Datenprotokolle des Leitungssatzes abgelegt sind. Damit wird automatisch ein Abgleich zwischen den verwendeten Datenprotokollen und der technischen Ausbildung des Lageplanes durchgeführt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen Aufbau einer möglichen Struktur eines Leitungssatzes für ein Kraftfahrzeug;
2 einen Ausschnitt eines Lageplanes für einen Leitungssatz;
3 ein Beispiel für die Ausbildung einer Leitungsverbindung zwischen zwei Anschlusselementen;
4 einen schematischen Programmablauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 einen zweiten schematischen Programmablauf zur Durchführung einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 einen schematischen Programmablauf für ein Routingverfahren; und
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausbildung einer Leitungsverbindung zwischen mehreren Anschlusselementen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Leitungssatzes für ein Kraftfahrzeug beschrieben, ist jedoch auf jede Art von Leitungssätzen, wie z. B. in der Gebäudetechnik oder im Flugzeugbau einsetzbar.
1 zeigt eine Anordnung, mit der die Berechnung eines optimalen Lageplanes für einen Leitungssatz, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, möglich ist. Die Anordnung weist eine Recheneinheit 1 auf, die mit einem Speicher 2, einer Eingabeeinheit 3 und einem Anzeigemittel 4 verbunden ist. Im Speicher 2 sind Daten und Informationen abgelegt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt werden. Über die Eingabeeinheit 3 können Eingaben zur Festlegung, Präzisierung und/oder Änderung des Lageplans des Leitungssatzes vorgenommen werden. Der Lageplan wird über das Anzeigemittel 4 zur Kontrolle dargestellt. Nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem ein optimaler Lageplan erstellt wurde, wird der Lageplan über eine Druckereinheit 5 in Form eines technischen Konstruktionsplanes ausgedruckt. Der Konstruktionsplan weist die Lage der Leitungen, der Stecker, der Buchsen und der Geräte und die technische Ausführung der Leitungen, der Stecker, der Buchsen und der Geräte des Leitungssatzes auf. Der Konstruktionsplan kann elektrische, optische und/oder hydraulische Leitungen, Stecker, Buchsen und Geräte umfassen.
Für ein Bordnetz, d. h. für einen Leitungssatz, eines Kraftfahrzeuges sind in einem Kraftfahrzeug nur festgelegte geometrische Anordnungen möglich. Die geometrischen Anordnungen sind im Speicher 2 als mögliche Leitungsstrukturen mit möglichen Leitungswegen abgelegt.
2 zeigt ein einfaches Beispiel eines Ausschnittes eines Leitungssatzes, der eine Leitungsstruktur mit Leitungswegen 6 und mit Anschlusspunkten 7 aufweist. Die Leitungswege 6 und die Anschlusspunkte 7 sind in ihrer geometrischen Lage festgelegt. Die Leitungswege 6 und die Anschlusspunkte 7 können nicht verschoben werden. Jedoch ist es zum Aufbau eines Leitungssatzes möglich, Anschlusselemente 8 mit Anschlusspunkten 7 zu verbinden. Anschlusselemente sind beispielsweise Stecker, Schalter, Relais, Steuergeräte, Aktoren, Motoren, Geräte usw. Jedem Anschlusselement 8 kann eine technische Funktion 9 zugeordnet werden. Nach der Festlegung des gewünschten Leitungssatzes berechnet die Recheneinheit 1 aufgrund der festgelegten Anschlusselemente 8, der zugeordneten Funktionen 9 und der Leitungswege 6 eine entsprechende Leitungsverbindung 10 (3A bis 3D) zwischen den Anschlusselementen 8. Die Anschlusselemente 8 und die Leitungsverbindungen 10 stellen Komponenten des Leitungssatzes dar. Unter Leitungsverbindungen 10 werden Leitungen verstanden, mit denen eine Kommunikation, eine Energieübertragung oder eine Druck- oder Kraftübertragung möglich ist. Dazu können elektrische, optische oder hydraulische Leitungen eingesetzt werden.
Anhand der 3A bis 3D wird ein einfaches Beispiel zur Ermittlung eines Lageplanes zwischen zwei Anschlusselementen 8 beschrieben.
Vor der Eingabe über die Eingabeeinheit 3 zeigt das Anzeigemittel 4 einen ersten Leitungsweg 61 mit einem ersten und einem zweiten Anschlusspunkt 71, 72 an, wie in 3A dargestellt. Nun wird von einer Bedienperson über eine entsprechen Eingabe ein erstes Anschlusselement 81 dem ersten Anschlusspunkt 71 zugeordnet. Das erste Anschlusselement 81 wird beispielsweise aus einer Anschlusselement-Datenbank von der Bedienperson ausgewählt, die im Speicher 2 abgelegt ist. Die Anschlusselement-Datenbank weist eine Vielzahl von Anschlusselementen auf. Zudem wird dem ersten Anschlusselement 81 von der Bedienperson eine erste Funktion 91 zugeordnet. Die erste Funktion 91 wird vorzugsweise aus einer Funktionsbibliothek entnommen, die im Speicher 2 abgelegt ist. In der Funktionsbibliothek sind eine Vielzahl von Funktionen abgelegt, die für einen Leitungssatz erforderlich sind.
Dem zweiten Anschlusspunkt 72 wird ein zweites Anschlusselement 82 zugeordnet. Zudem wird dem zweiten Anschlusselement 82 eine zweite Funktion 92 zugeordnet. Das zweite Anschlusselement 82 und die zweite Funktion 92 sind ebenfalls aus entsprechenden Datenbanken des Speichers 2 entnommen. Die erste und die zweite Funktion 91, 92 sind durch eine logische Verknüpfung miteinander verbunden. Jedoch besteht noch keine technische Ausprägung der logischen Verknüpfung. Erst nach Eingabe des entsprechenden Verknüpfungsbefehls erstellt die Recheneinheit 1 eine geeignete physikalische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusselement, d. h. eine Leitungsverbindung 10. Dazu wählt die Recheneinheit 1 aufgrund der vorgesehenen Anschlusselementen 81, 82 und der zugeordneten Funktionen 91, 92 eine entsprechende Leitungsverbindung 10 aus einer Leitungsdatenbank aus, die im Speicher 2 abgelegt ist. In der Leitungsdatenbank sind eine Vielzahl von technischen Leitungsverbindungen abgelegt, die für elektri sche, mechanische und/oder hydraulische Funktionen erforderlich sind. Die Leitungsverbindung 10 wird mit dem Anzeigemittel 4 dargestellt. Die physikalische Ausprägung der Leitungsverbindung der ersten und der zweiten Funktion 91, 92 wird durch mess- und auswertbare Parameter, wie Länge, Gewicht, Preis usw. beschrieben und im Speicher 2 abgelegt.
3B zeigt die Darstellung des Lageplanes nach der Auswahl einer ersten Leitung 101 für die Leitungsverbindung 10, d. h. nach einem Routingverfahren.
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Lageplan für den Leitungssatz durch die Festlegung und Zuordnung von Funktionen erstellt wird. Somit kann bei dem in 3B dargestellten Lageplan die zweite Funktion 92 anstelle dem zweiten Anschlusselement 82 auch dem ersten Anschlusselement 81 zugeordnet werden. Anschließend kann über eine entsprechende Eingabe die Leitungsverbindung 10 erneut geroutet, d.h. ausgewählt werden. Beim Routingverfahren wird aufgrund der festgelegten Funktionen und Anschlusselemente eine passende Leitung zwischen den Anschlusselementen festgelegt. In dem Ausführungsbeispiel wird eine zweite Leitung 102 berechnet, die zur Verbindung des ersten und des zweiten Anschlusselementes 81, 82 ausgewählt wird, wenn die erste und die zweite Funktion 91, 92 dem ersten Anschlusselement 81 zugeordnet sind. Diese Ausführung ist in 3C dargestellt. Somit wird die physikalische Ausprägung der Leitungsverbindung zweier Anschlusselement durch eine unterschiedliche Zuordnung der Funktionen verändert. Weiterhin kann die physikalische Ausprägung der Leitungsverbindung auch einen Einfluss auf die Funktionen und die Anschlusselemente haben.
Auch die physikalische Ausbildung der Anschlusselemente kann die technische Ausprägung der Leitungsverbindung zwischen zwei Anschlusselementen verändern. Wird beispielsweise ein drittes Anschlusselement 83 in Form eines Inline-Steckers zwischen den zwei Anschlusselementen 81, 82 eingefügt, so wird die Leitungsverbindung in zwei erste Leitungen 101 aufgeteilt, wie aus 3D ersichtlich ist.
Das Konzept der Anpassung oder Auswahl der technischen Ausprägung von Anschlusselementen und Leitungsverbindungen wird eingesetzt, um einen Lageplan für einen Leitungssatz auf Funktionsebene entwerfen zu können und in eine technische Ausprägung umzusetzen. Lagepläne mit verschiedenen Funktionen oder mit unterschiedlicher Aufteilung der Funktionen können zwischengespeichert und miteinander verglichen werden. Damit kann durch eine Variation der Funktionen ein optimaler Lageplan erstellt werden.
Weiterhin werden Parameter verwendet, die die Funktionen und damit auch ihre physikalischen Ausprägungen definieren. Zudem wird ein Satz von Regeln festgelegt, der die physikalischen Ausprägungen der Komponenten bestimmt oder beeinflusst, denen die Funktionen zugeordnet sind. Als Komponenten sind Anschlusselemente und Leitungen anzusehen. Die Regeln und die Funktionen mit den Parametern werden im Speicher 2 abgelegt. Durch die Verwendung von Parametern können die Funktionen auf einfache Weise geändert werden, ohne in die Funktion selbst eingreifen zu müssen. Weiterhin können durch die Vorgabe der Regeln unterschiedliche Rahmenbedingungen bei der Umsetzung von dem Lageplan auf Funktionsebene in den Lageplan für den Leitungssatz angepasst werden. Zudem wird mit den Regeln Know-How formalisiert und eine Expertendatenbank aufgebaut, die Know-How-unabhängig von dem Wissen der Bedienperson bereit hält.
Eine physikalische Ausprägung einer Funktion kann in der Komponente folgende Bedingungen beeinflussen:
Bauform oder physikalischer Typ, Referenz auf ein beschreibendes Datenobjekt (Referenztyp verweist auf Datenbankobjekttyp), Referenz auf andere Komponenten oder Datenobjekte, Bau form abgeleiteter Komponenten oder Datenobjekte, Existenz an einer Position bzw. Existenz einer Verknüpfung mit einer Komponente des Leitungssatzes, Zugehörigkeit zu Gruppen, Regeln zur Adaption verknüpfter Elemente, Parameterbesetzungen, Wertigkeit oder Gewichtung von Parametern, Regeln zur Analyse oder zur Bearbeitung von Parametern, usw.
Die physikalische Ausbildung einer Komponente erfolgt nach den Regeln, die von den Funktionen abhängen. Die Regeln werden vorteilhafterweise in einer Regeldatenbank generisch vordefiniert bzw. vordefinierten Komponententypen oder Funktionstypen zugeordnet. Die Regeln können auch in Gruppen zu Metaregeln zusammengefasst sein. Die Auswahl kann mittels vordefinierter Menüs erfolgen. Eine generisch vordefinierte Regel kann beispielsweise folgendermaßen aufgebaut sein:
Funktionstyp 1 mit Verweis auf Datenstruktur mit Inhalt.

Regel 1: Wenn (Bedingung bei Funktion erfüllt), dann erste physikalische Ausprägung 1;
Regel 2: Wenn (Bedingungen bei Komponente erfüllt), dann zweite physikalische Ausprägung 2, usw.

Die Bedingung kann beispielsweise auf den Typ der Funktion oder der Komponente, auf einen Parameter der Funktion, auf eine Eigenschaft der Komponente oder auf weitere Daten, wie Rechenergebnisse, die bei der Ermittlung des Lageplanes berechnet wurden, verweisen.
Weiterhin beschreiben die Eigenschaften die Komponententypen oder Funktionstypen näher. Auch die Eigenschaften werden vorzugsweise generisch vordefiniert, bzw. vordefinierten Komponententypen oder Funktionstypen zugeordnet. Eigenschaften können in Gruppen zu Metaeigenschaften zusammengefasst sein. Die Auswahl kann mittels vordefinierter Menüs erfolgen. Die Zuordnung der Eigenschaften erfolgt beispielsweise auf folgende Art:
Komponententyp 1 mit Verweis auf Datenstruktur mit Inhalt.

Eigenschaft 1: Beschreibung der Eigenschaft;
Eigenschaft 2: Beschreibung der Eigenschaft.

Verfügt beispielsweise eine Komponente über notwendige Einrichtungen zu einer Kommunikation über ein Bussystem, so verfügt die Komponente über die Eigenschaft Bus „Name" des Bustyp.
Die Eigenschaften sind Komponenten zugeordnet und verändern über die Regeln die physikalische Ausformung von Komponenten und/oder von Funktionen.
Eigenschaften können zunächst auch unabhängig von Komponenten definiert werden und können damit weder selbst eine Unterart der Funktionen darstellen. Ein Leitungssatz eines Kraftfahrzeuges verfügt beispielsweise über folgende Eigenschaften:

Bus 1 (CAN, High-Speed), NAME = PT-CAN;
Bus 2 (CAN, Medium-Speed), NAME = Peripherie-CAN;
Bus 3 (MOST, High-Speed), NAME = MOST;
BAT + (KL15);
Common Ground.

Jede dieser Eigenschaften ist in einer Eigenschaftenliste eingetragen. Werden nun beim Erstellen des Lageplans für den Leitungssatz den Komponenten Eigenschaften und Funktionen zugeordnet, so ändern sich die physikalischen Ausprägungen der Komponenten und damit auch nicht-generische Daten, wie z.B. Preis, Gewicht, Leitungsdurchmesser usw.
Abhängig von den Regeln, die den Funktionen zugeordnet sind, und den verfügbaren Eigenschaften führen verschiedene Zuordnungen zu verschiedenen Bewertungsergebnissen bei gleichbleibender technischer Realisierung oder einer gemäß den Regeln und Eigenschaften veränderten physikalischen Ausformung der Komponenten und damit einer anderen technischen Realisierung.
Betrachten wir das Ausführungsbeispiel der 3A, bei der die erste Funktion 91 mit der zweiten Funktion 92 logisch verknüpft ist. Die erste Funktion 91 ist dem ersten Anschlusselement 81 zugeordnet und die zweite Funktion 92 ist dem zweiten Anschlusselement 82 zugeordnet. Durch den Routing-Vorgang, bei dem eine passende Leitungsverbindung zwischen den zwei Funktionen gesucht wird, wird aus der logischen Verknüpfung zwischen der ersten und der zweiten Funktion die physikalische Ausprägung in Form der ersten Leitung 101, die als Typ FLRY mit einem Querschnitt von 0,35 mm² durch ein Verweis auf einen Datenbankinhalt festgelegt wird. In der Datenbank sind die verschiedensten Arten von Leitungen vorzugsweise generisch vordefiniert.
In dem gewählten Beispiel stellt die erste Funktion 91 eine Relaisfunktion und die zweite Funktion 92 eine Controllerausgangsfunktion einer Controllerschaltung dar. Folglich wird beim Routen aus der ersten Funktion 91 ein Relais und aus der zweiten Funktion 92 eine Controllerschaltung. Die Bauform der beim Routing festgelegten Leitungsverbindung ist die erste Leitung 101 vom Typ FLRY mit dem Querschnitt 0,35 mm². Zudem wird der ersten Funktion 91 die Eigenschaft Relais AMP1 zugeordnet. Weiterhin weist die erste Funktion 91 eine weitere Eigenschaft auf, die auf andere Komponenten verweist. In diesem Beispiel ist die weitere Eigenschaft der ersten Funktion 91 ein Verweis auf einen PIN 1, über den die erste Leitungsverbindung 10 an das Relais anzuschließen ist. Weiterhin weist die erste Funktion eine Existenzliste auf, in der die Information abgelegt ist, dass die erste Funktion an den PIN 1, der zum Anschluss an die Leitungsverbindung dient, angeschlossen ist. Die Gruppenzugehörigkeit ist in diesem Fall mit dem Wert „leer" belegt. Die Regeln zur Adaption für die erste und zweite Funktion 91, 92 sind in einer ersten Regelliste R1 im Speicher 2 abgelegt. Die Parameterbesetzung für die erste und die zweite Funktion sind auf Anfangswerte festgelegt. Eine Wertigkeit und eine Gewichtung für die Parameter ist auf „default" gesetzt und wird somit nicht verwendet. Die Regeln zur Analyse und Bearbeitung von Parametern sind ausgeschaltet.
Beim Routing wird aufgrund der logischen Verknüpfung zwischen der ersten und der zweiten Funktion 91, 92 und der weiteren Eigenschaft der ersten Funktion 91 mit dem Verweis auf PIN 1 der Leitungsverbindung 10 und damit auf PIN 1 der zweiten Funktion die resultierende erste Leitung 101 festgelegt.
Die logische Verknüpfung, die die Verbindung der ersten und der zweiten Funktion festlegt, ist ebenfalls durch Parameter beschrieben, die jedoch noch nicht vollständig festgelegt sein müssen.
Die logische Verknüpfung weist folgende Parameter auf:

Typverweis auf FLRY 0,35;
Farbe ist Rot;
Abgeleiteter Parameter: Länge ist ...;
Abgeleiteter Parameter: Gewicht ist ...;

Ebenso wird das erste Anschlusselement 81 durch nicht vollständige Parameter beschrieben:

Typverweis auf generische Elektronik-Box = D4;
Farbe ist Schwarz;
Eigenschaften = Liste ES1.

Die Eigenschaften beschreiben technische Randbedingungen, die im Geltungsbereich der Komponenten, d. h. der Anschlusselemente und der Leitungsverbindungen vorhanden sind. Damit beschreiben die Eigenschaften Teilaspekte der technischen Ausbildung der Komponenten. Die Eigenschaften sind ein Teil der Komponentenbeschreibung bzw. deren Typbeschreibung. Bei spielsweise beinhaltet die Eigenschaftenliste ES1 folgende Informationen:

Eigenschaft A = BUS (Peripherie-CAN);
Eigenschaft B = BUS (MOST);
Eigenschaft C = LOCAL (PCB).

Ein Beispiel für eine erste Regelliste R1 ist:
Falls die Eigenschaft (BUS Peripherie-CAN) vorhanden ist, dann wird als Leitungsverbindung eine CAN-Nachricht „Lichtkontrolle", BUS Peripherie-CAN ausgeführt, wenn die Eigenschaft BUS Peripherie-CAN auch im zweiten Anschlusselement 82 vorhanden ist. Ansonsten wird als Leitungsverbindung eine Leitung vom Typ D3 verwendet. Aus dieser Regel ist ersichtlich, dass, wenn die Eigenschaft BUS in beiden Komponenten vorhanden ist, die physikalische Ausprägung der Leitungsverbindung zu einer Nachricht auf einem CAN-BUS, d. h. also als virtuelle Leitung ausgebildet wird. Besitzen nicht beide Komponenten die Eigenschaft BUS, dann wird die Leitungsverknüpfung L1 in Form eines Leitungskabels vom Typ FLRY mit einem Querschnitt 0,35 mm² ausgebildet.
Weitere Regeln können auch spezialisierter sein Sind z. B. die erste und die zweite Funktion einer Komponente zugewiesen, so wird ein Attribut „LOCAL is true" gesetzt. Die erste Regelliste R1 wird dann folgendermaßen erweitert: If Eigenschaft (LOCAL PCB) = true, dann wird die erste Leitungsverbindung L1 in Form einer Leitung (Generic internal PCB) mit dem Preis 0 ausgebildet. Ansonsten wird die erste Leitungsverbindung in Form einer Leitung vom Typ D3 zu einem Preis 1 ausgebildet.
In der 4 wird in einem schematischen Ablaufdiagramm das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Bei einem Programmpunkt 500 werden von der Rechnereinheit 1 aus dem Speicher 2 die geometrische Leitungsstruktur des Leitungssatzes geladen und auf dem Anzeigemittel 4 dargestellt. Anschließend werden von einer Bedienperson über die Eingabeeinheit 3 Komponenten und Funktionen aus Komponentenlisten und Funktionslisten ausgewählt und mit Anschlusspunkten 7 verbunden. Zusätzlich wird festgelegt, welche Funktionen eine logische Verbindung miteinander aufweisen. Je nach Ausführungsform kann die logische Verbindung nach Funktionsgruppen oder Anschlusselementengruppen vordefiniert sein. Die Komponenten und die Funktionen sind in der Komponentenliste und in der Funktionsliste in Form von Komponententypen und Funktionstypen abgelegt.
Bei einem folgenden Programmpunkt 510 werden von der Bedienperson über die Eingabeeinheit 3 Eigenschaften aus einer Eigenschaftenliste, die im Speicher 2 abgelegt ist, ausgewählt den Komponenten und/oder den Funktionen zugeordnet. Die Eigenschaften sind vordefiniert in einer Eigenschaftsliste abgelegt.
Beim folgenden Programmpunkt 520 wird für die Funktionen, die logisch einander zugeordnet sind bzw. wurden, eine Leitungsverbindung zwischen den Funktionen bzw. den Komponenten der Funktionen erstellt. Dabei wird auf die Regeln zurückgegriffen, die ebenfalls als vordefinierte Regeln in einer Regelliste im Speicher 2 abgelegt sind. Bei der Ermittlung der Leitungsverbindung wird auf Leitungstypen zurückgegriffen, die in einer Leitungsliste ebenfalls im Speicher 2 abgelegt sind. Aufgrund der Funktionen, der Komponenten, der Eigenschaften und der Regeln wird eine Leitung aus der Leitungsliste ausgewählt und auf dem Anzeigemittel 4 als Leitungsverbindung zwischen den Komponenten dargestellt. Die Ermittlung der Leitungsverbindung wird als Routing bezeichnet. Die Darstellung der ausgewählten Leitung erfolgt bei Programmpunkt 530.
Weiterhin werden bei Programmpunkt 540 weitere Daten über den Leitungssatz, wie z. B. die Leitungslänge, die Anzahl der Stecker, die Anzahl der Terminals, die Anzahl der Kabelverbindungen und die Komplexität des Leitungssatzes errechnet und im Speicher 2 abgelegt. Anschließend kann von der Bedienperson eine Änderung des Lageplanes bei Programmpunkt 550 vorgenommen werden und die Daten und Eigenschaften des neuen Leitungssatzes mit den Daten und Eigenschaften des abgespeicherten Leitungssatzes verglichen werden. Auf diese Weise ist eine schnelle Festlegung eines Lageplans für einen optimierten Leitungssatz möglich. Insbesondere bietet der Entwurf des Leitungssatzes auf Funktionsebene wesentliche Vorteile, die zu einer einfachen und schnellen Erstellung eines optimierten Lageplans für einen Leitungssatz führt.
5 zeigt in einer schematischen Darstellung das Zusammenwirkung von Regeln und Eigenschaften beim Routing. Beim Erstellen des Lageplanes für den Leitungssatz wird von der Eingabeperson eine Komponente mit einem bestimmten Typ aus der Komponentenliste der Datenbank ausgewählt und mit einer Eigenschaft versehen. Als Komponente wird vorzugsweise ein Anschlusselement festgelegt. Zudem wählt die Bedienperson eine Funktion mit einem bestimmten Typ aus der Funktionsliste der Datenbank aus. Die Komponenten und die Funktionen werden entsprechend der gewünschten Anordnung mit Anschlusspunkten der Leitungsstruktur verbunden. Zudem sind Regeln im Speicher 2 abgelegt, die die physikalische Ausprägung der Komponenten und Funktionen beeinflussen. Die Recheneinheit 1 ermittelt daraufhin abhängig von den Komponenten, den Eigenschaften, den Regeln und den Funktionen in einem Routing-Verfahren die physikalische Ausprägung der Leitungsverbindung zwischen zwei Funktionen und den Komponenten, denen die Funktionen zugeordnet sind. Weiterhin wirkt die sich ergebende physikalische Ausprägung der Funktionen und Komponenten auf die Komponenten und die Funktionen zurück. Je nach physikalischer Ausprägung kann es vorkommen, dass die anfangs ausgewählte Komponente und die anfangs festgelegte Funktion in eine andere Komponen te oder andere Funktion geändert wird. In einem Datenplan werden für den Lageplan des Leitungssatzes die optimalen Komponenten und die optimalen Funktionen abgespeichert. Zudem wird beim Routing, d.h. bei der physikalischen Ausprägung auch die Art der Leitungsverbindung festgelegt.
6 zeigt ein weiteres Beispiel für einen Routing-Vorgang. Bei diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass ein Mikrocontroller über eine Leitung ein Relais in einer anderen Box ansteuert. Die Leitung könnte auch als virtuelle Leitung, d. h. als CAN-Nachricht eines CAN-Busses ausgebildet sein. Dazu wird von der Bedienperson über die Eingabeeinheit 3 für die logische Verbindung zwischen dem Mikrocontroller und dem Relais sowohl eine Leitung vom Typ FLRY mit dem Querschnitt 0,35 mm² oder ein Peripherie-CAN-Bus festgelegt.
Wird nun beispielsweise die Ansteuerung des Relais zu einer anderen Box, d. h. zu einem anderen Anschlusselement verschoben, bei dem die Eigenschaft Peripherie-CAN verfügbar ist, so bleibt nach dem Routing weiterhin die FLRY-Leitung erhalten, wenn in der anderen Box oder beim Relais die Eigenschaft Peripherie-CAN nicht verfügbar ist.
Ordnet die Bedienperson als neue technische Lösung dem Relais einen Mikro-Controller sowie die Eigenschaft Peripherie-CAN-Bus zu, so ermittelt die Recheneinheit 1 beim Routing als logische Verbindung zwischen dem Mikrocontroller und dem Mikro-Controller des Relais eine CAN-Nachricht. Die Bedienperson akzeptiert diesen Vorschlag und gibt eine Eingabe an die Recheneinheit, die Ausbildung der Leitung als CAN-Nachricht zu routen.
Ein anschließender Vergleich der verschiedenen Konfigurationen des Leitungssatzes bringt beispielsweise eine Einsparung von drei Meter Leitung und die daraus abgeleitete Kosteneinsparung. Die neue Relais-Box wird durch einen Verweis auf einen Komponenten-Typ in der Datenbank beschrieben. Weiterhin erfolgt ein Eintrag in eine Liste mit CAN-Nachrichten, dass eine neue Nachricht zum Austausch von Daten zwischen dem Relais und dem Mikrocontroller verwendet wird.
In 6 ist die Auswahl der Leitungsverbindung zwischen dem Mikrocontroller und dem Relais dargestellt. Der Mikrocontroller wird bei Programmblock 600 aus einer Komponentenliste 601 ausgewählt. Zusätzlich weist der Mikrocontroller die Eigenschaft CAN busfähig auf. Beim Programmblock 602 wird die Funktion Ansteuerung des Relais aus einer Funktionsliste 603 ausgewählt. Die Funktion Ansteuerung vom Programmblock 602 steht in Verbindung mit einer Funktion Leitungsverknüpfung 604. Die Funktion Leitungsverknüpfung 604 wählt aus einer Leitungsliste 605 eine passende Leitung aus. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden als passende Leitungsverknüpfung 604 die Leitung FLRY und die Leitung CAN-Bus-Nachricht ausgewählt.
Beim Programmblock 606 wird unter Berücksichtigung der Regel V1, die mit der Funktion 602 verknüpft ist, abgefragt, ob die Eigenschaft CAN sowohl bei der zur Verfügung stehenden Leitungsverbindung als auch beim Mikrocontroller 600 zur Verfügung steht. Ergibt die Überprüfung bei Programmblock 606, dass der CAN-Bus entweder beim Mikrocontroller 600 oder bei der Leitung 604 nicht zur Verfügung steht, dann wird beim Programmblock 607 die Leitung FLRY als Leitungsverbindung zwischen dem Mikrocontroller 600 und dem Relais, das vom Mikrocontroller 600 angesteuert wird, festgelegt.
Ergibt die Abfrage beim Programmblock 606, dass sowohl der Mikrocontroller 600 als auch die Leitung über die Eigenschaft CAN-Bus verfügen, so wird von der Recheneinheit 1 eine virtuelle Leitung auf dem CAN-Bus als Leitungsverbindung zwischen dem Mikro-Controller und dem Relais vorgeschlagen. Anschließend wird die Leitungsverknüpfung bei Programmpunkt 604 auf die CAN-Nachricht festgelegt. Weiterhin wird bei Programmblock 608 ein Eintrag in die Liste von CAN-Nachrichten vorge nommen. Mit diesem Eintrag wird festgelegt, dass eine Nachricht X des CAN-Busses für die Übermittlung der Steuerfunktion zwischen dem Mikrocontroller 600 und dem Relais verwendet wird. Zudem wird eine Information an den Mikrocontroller 600 gegeben, dass die Steuerung des Relais nicht über eine Leitung, sondern über die CAN-Nachricht X erfolgt.
Als Eigenschaften können im weiteren Sinne auch weitere, beschreibende Eigenschaften verwendet werden, wie z. B.: wasserdicht, EMV-geschützt oder biegegeschützt, usw. Die Eigenschaften müssen aber nicht immer technische oder physikalische Eigenschaften darstellen. Das Ergebnis von Regeln, angewandt auf Eigenschaften, kann auch die Existenz einer Komponente beeinflussen. Beispiel: Regel: wenn eine Leitung biegegeschützt ist, dann existiert keine Komponente, ansonsten wird als Komponente ein separater Biegeschutz vorgesehen. Zur Beschreibung einer Komponente gehört auch die Art der Weiterverarbeitung und die Wichtung der beschreibenden Parameter. Beschreibende Parameter sind beispielsweise das Gewicht, die Größe, die Kosten, die Komplexität des Leitungssatzes usw.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Zusammenführen verschiedener Funktionen beim Routing erläutert ist. In 7A sind vier Anschlusselemente dargestellt, wobei jeweils zwei Anschlusselemente über eine Funktion verbunden sind. Eine erste Funktion (Funktion 1) ist zwischen einem Airbag-Steuergerät und einer Klemme 15 des Kraftfahrzeuges angeordnet. Weiterhin ist eine zweite Funktion (Funktion 2) zwischen einer Sicherungsklemme 15 und der Klemme 15 angeordnet. Die zwei Funktionen wurden unabhängig voneinander beschrieben und definiert. Beide Funktionen haben jedoch eine gemeinsame Schnittstelle an der Klemme 15.
Die zwei Funktionen werden von der Recheneinheit 1 über die gemeinsame Komponente, die Klemme 15, zusammengeführt. Die Klemme 15 ist nun eine gemeinsame Komponente der beiden Funktionen. Dieses Ergebnis ist in 7B dargestellt. Nachdem die Funktionen verbunden sind, werden die Eigenschaften in physikalische Komponenten umgesetzt. Damit wird die bisher als Eigenschaft definierte Klemme 15 in Form eines Kabelteilers ausgebildet, mit dem sowohl das Airbag-Steuergerät als auch die Sicherungsklemme 15 verbunden werden. Der Kabelteiler steht weiterhin mit der Klemme 15 in Verbindung. Wenn eine Komponente in der Datenbank abgelegt ist, die diese Eigenschaften aufweist, dann wird diese Komponente ausgewählt. Die technische Ausformung der Funktionen und deren Komponenten erfolgt nach den abgelegten Regeln und den zur Verfügung stehenden Eigenschaften. Auf diese Weise wird Know-how formalisiert und dadurch übertrag- und überprüfbar. Die physikalische Ausformung einer Funktion und ihrer Komponenten kann damit einfach mit einer vorgegebenen oder generischen Fahrzeuggeometrie verknüpft werden.

1: Recheneinheit
2: Speicher
3: Eingabeeinheit
4: Anzeigemittel
5: Druckereinheit
6: Leitungsweg
61: erster Leitungsweg
7: Anschlusspunkt
71: erster Abzweigungs- oder Anschlusspunkt
72: zweiter Abzweigungs- oder Anschlusspunkt
8: Anschlusselement
81: erstes Anschlusselement
82: zweites Anschlusselement
83: drittes Anschlusselement
9: Funktion
91: erste Funktion
92: zweite Funktion
10: Leitungsverbindung
101: erste Leitung
102: zweite Leitung
600: Mikro-Controller
601: Komponentenliste
602: Funktion
603: Funktonsliste
604: Leitungsverknüpfung
605: Leitungsliste
606: Abfrage
607: Routing
608: Nachrichtenliste

Claims

Verfahren zum Erstellen eines Lageplanes für einen Leitungssatz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Eingabemittel zum Festlegen von technischen Eigenschaften eines Leitungssatzes in einem Speicher einer Recheneinheit, wobei in dem Speicher Daten über Komponenten, insbesondere über Anschlusselemente und Leitungen, abgelegt sind, wobei in dem Speicher eine mögliche geometrische Leitungsstruktur abgelegt ist oder gebildet wird, wobei von der Recheneinheit nach der Festlegung der technischen Eigenschaften, der Daten und der Leitungsstruktur des Leitungssatzes ein Lageplan für den Leitungssatz erstellt wird, dadurch gekennzeichnet dass als technische Eigenschaften technische Funktionen des Leitungssatzes festgelegt werden, dass eine Funktion wenigstens einer Komponente zugeordnet wird, dass abhängig von der Funktion die technische Ausprägung wenigstens der Komponente, der die Funktion zugeordnet ist, festgelegt wird, und dass die festgelegte Ausprägung der Komponente bei der Erstellung des Lageplans berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Funktion wenigstens ein Parameter verwendet wird, dass der Parameter die Funktion und die physikalische Ausprägung der Funktion beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Regel verwendet wird, dass die Regel abhängig von der Funktion eine technische Ausbildung der Komponente, der die Funktion zugeordnet ist, beeinflusst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als technische Eigenschaft ein Anschlusselement und die Lage des Anschlusselements im Leitungssatz
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine technische Ausprägung einer Leitungsverbindung zwischen zwei Anschlusselementen abhängig von der Funktion und/oder abhängig von den Anschlusselementen und/oder abhängig von den Parametern und/oder abhängig von der Regel festgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente ein Anschlusselement festgelegt wird, dass dem Anschlusselement eine technische Eigenschaft zugeordnet wird, dass die technische Eigenschaft bei der Festlegung der physikalischen Ausprägung einer Leitungsverbindung, die an das Anschlusselement angeschlossen wird, berücksichtigt wird.
Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Art der festgelegten Leitungsverbindung zwischen zwei Anschlusselementen einen Einfluss auf die physikalische Ausprägung der Funktion der zwei Anschlusselemente und/oder auf die physikalische Ausprägung der zwei Anschlusselemente hat.
Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem Anschlusselement eine technische Eigenschaft zugeordnet wird, und dass die technische Eigenschaft eine Funktion, die dem Anschlusselement zugeordnet ist, beeinflusst.
Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Festlegung einer virtuellen Leitung über einen Datenbus ein Eintrag in eine Datei erfolgt, in der die zu verwendenden Datenprotokolle des Leitungssatzes abgelegt sind, dass der Eintrag die Art der Nachricht, die Komponenten, zwischen denen die Nachricht ausgetauscht wird, und die Funktion festlegt, die durch die Nachricht realisiert ist.
Vorrichtung zum Erstellen eines Lageplanes eines Leitungssatzes, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Recheneinheit (1) und einem Speicher (2), mit einem Eingabemittel (3) zum Festlegen von technischen Eigenschaften des Leitungssatzes, wobei in dem Speicher Daten über Komponenten, insbesondere über Anschlusselemente (81, 82) und Leitungen (10), abgelegt sind, wobei im Speicher eine mögliche geometrische Leitungsstruktur abgelegt ist, wobei von der Recheneinheit (1) nach der Festlegung von technischen Eigenschaften, Daten und der Leitungsstruktur ein Lageplan für den Leitungssatz erstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als technische Eigenschaften technische Funktionen der Komponenten (81, 82) mit dem Eingabemittel (3) festlegbar sind, dass bei der Eingabe eine Funktion wenigstens einer Komponente (81, 82) zuordenbar ist, dass von der Recheneinheit (1) abhängig von der Funktion die technische Ausprägung wenigstens der Komponente (81, 82), der die Funktion zugeordnet ist, festgelegt wird, und dass die festgelegte Ausprägung der Komponente (81, 82) bei der Erstellung des Lageplans von der Recheneinheit (1) berücksichtigt wird.