DE19926206A1 - Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem zur automatisierten Konfigurierung fahrzeugelektrischer Anlagen, die wenigstens teilweise an ein Datenbusnetzwerk angeschlossene Hardware-Komponenten und in wenigstens einem Teil derselben implementierte Software-Komponenten zur Ausführung zugehöriger Funktionalitäten umfassen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist ein fahrzeugseitig angeordneter, zentraler Istkonfigurationsdatenspeicher zum abrufbaren Ablegen eines die Istkonfiguration der jeweiligen fahrzeugelektrischen Anlage charakterisierenden Istkonfigurationsdatensatzes vorgesehen, wobei der Speicher direkt oder indirekt mit allen Hardware-Komponenten in Kommunikationsverbindung steht. Zusätzlich oder alternativ beinhaltet das System einen Topologiekonfigurierungs-Systemteil, einen Hardware-Komponentenkonfigurierungs-Systemteil und einen Fahrzeugkonfigurierungs-Systemteil zusammen mit einer graphischen Benutzeroberfläche zur menügesteuerten Benutzerführung. DOLLAR A Verwendung z. B. zur automatisierten kundenspezifischen Konfigurierung der fahrzeugelektrischen Anlage von Automobilen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugelektrik-Konfigura­ tionssystem zur automatisierten Konfigurierung fahrzeugelektri­ scher Anlagen, die wenigstens teilweise an ein Datenbusnetzwerk angeschlossene Hardware-Komponenten und in wenigstens einem Teil der Hardware-Komponenten implementierte Software-Komponenten zur Ausführung zugehöriger Funktionalitäten umfassen. Unter Hard­ ware-Komponenten werden hierbei vor allem die diversen Steuerge­ räte (häufig als ECO abgekürzt) samt zugehöriger Teile und Peri­ pherie verstanden, wie Leitungsverbindungen, Datenbussen, An­ schlüssen, Sensoren und Aktoren. Jede Software-Komponente, die eine zugehörige Funktionalität erfüllt, kann in einer oder ver­ teilt in mehreren der Hardware-Komponenten implementiert sein.

Systeme zur automatischen Konfigurierung eines technischen Sy­ stems sollen den Aufbau des Systems unterstützen, indem sie eine im Rahmen der vorhandenen Möglichkeiten und vorgegebenen Rand­ bedingungen hinsichtlich vorgegebener Kriterien möglichst opti­ male Systemkonfiguration vorzugsweise mittels einer wissenba­ sierten Methode ermitteln, bei der das gesamte konfigurationsre­ levante Wissen in einer entsprechenden Wissensbasis-Datenbank abgelegt ist. Solche Systeme sind beispielsweise bereits zur Konfigurierung von PC-Systemen und Telefonanlagen vorgeschlagen worden, siehe zu letzterem die Veröffentlichung Uellner et al., Kundenspezifische Konfiguration von Telekommuniationssystemen - Das Projekt KIKon, Deutsche Telekom AG, Technologiezentrum Darm­ stadt, 1997. Zu den allgemeinen Grundlagen wissenbasierter Kon­ figurierung kann z. B. auch auf die Veröffentlichung A. Günter (Herausgeber), Wissensbasiertes Konfigurieren - Ergebnisse aus dem Projekt PROKON, Infix-Verlag, St. Augustin 1995 verwiesen werden.

In modernen Kraftfahrzeugen nimmt der Elektrik-/Elektronik­ anteil, d. h. der Anteil an elektrischen und elektronischen Kom­ ponenten, welche die fahrzeugelektrische Anlage bilden, ständig zu. Die Variantenvielfalt fahrzeugelektrischer Anlagen, wie die jeweilige Gesamtheit an elektrischen und elektronischen Kompo­ nenten vorliegend vereinfachend bezeichnet wird, ist u. a. be­ dingt durch verschiedene Fahrzeughersteller, verschiedene Be­ triebsvorschriften in unterschiedlichen Ländern und durch ver­ schiedene Baureihen und Ausstattungsvarianten desselben Herstellers. Es besteht daher Bedarf an einem Fahrzeugelektrik- Konfigurationssystem, mit dem sich eine fahrzeugelektrische An­ lage nach Kundenwunsch im Rahmen der gegebenen Bedingungen mit möglichst hohem Automatisierungsgrad weitgehend selbsttätig kon­ figurieren läßt und die momentane Konfiguration, d. h. die Ist- Konfiguration, z. B. für Service-Personal möglichst gut abrufbar und darstellbar ist. Zudem besteht der Wunsch, die jeweilige Ist-Konfiguration im Fall des Austauschs von Systemkomponenten oder der Hinzufügung neuer Komponenten für neue Funktionalitäten ebenfalls weitgehend selbsttätig widerspruchsfrei rekonfigurie­ ren zu können.

Grundzüge eines Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystems der ein­ gangs genannten Art sind in der Veröffentlichung I. Kruez et al., Intelligent Configuring System, Proceedings of the 31st ISATA - Automotive Electronics and New Products, Düsseldorf, Deutschland, 2.-5. Juni 1998 beschrieben. Die dort offenbarte Konfigurierungsprozeßkette beinhaltet einen Satz von entwick­ lungsseitig vorgegebenen, möglichen Konfigurationen und einen Satz von daraus unter Berücksichtigung von beschränkenden Marke­ tingstrategien abgeleiteten Satz zulässiger Konfigurationen, aus dem dann nach Kundenwunsch eine beauftragte Konfiguration gewon­ nen werden kann, aus der dann produktionsseitig eine endgültige Istkonfiguration bestimmt wird. Alle genannten Konfigurationen werden in einer als zentrale Wissensbasis fungierenden Datenbank abrufbar abgelegt. Die Informationen über die Istkonfiguration erleichtern dem Servicepersonal die Bestimmung, aus welchen Kom­ ponenten, womit vorliegend zusammenfassend Hardware- und Soft­ ware-Komponenten bezeichnet werden, eine gegebene fahrzeugelek­ trische Anlage besteht. Sie können zudem zur Generierung einer individuellen Dokumentation über die jeweilige Ist-Konfiguration für das Servicepersonal und für die Erstellung eines individu­ ellen Handbuchs dienen.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystems der eingangs ge­ nannten Art zugrunde, mit dem es insbesondere möglich ist, dau­ erhaft in relativ einfacher Weise einen Überblick über die je­ weilige Ist-Konfiguration zu gewinnen und/oder eine fahrzeug­ elektrische Anlage, welche die kundenspezifisch gewünschten An­ forderungen erfüllt, benutzerfreundlich mit hohem Automatisie­ rungsgrad zu konfigurieren.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystems mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 bzw. 5.

Das Konfigurationssystem nach Anspruch 1 beinhaltet charakteri­ stischerweise einen fahrzeugseitig angeordneten, zentralen Ist- Konfigurationsdatenspeicher. In diesem ist der die Ist-Konfigu­ ration charakterisierende Ist-Konfigurationsdatensatz zentral abgelegt, so daß durch Anschluß einer datenabrufenden Komponente leicht ein Überblick über die gesamte momentane Konfiguration der fahrzeugelektrischen Anlage fahrzeugseitig gewonnen werden kann, ohne daß hierzu beispielsweise auf eine Datenbank beim Fahrzeughersteller oder auf verschiedene, in den unterschiedli­ chen Hardware-Komponenten des Fahrzeugs enthaltene Speicherbau­ teile, die Daten nur über die jeweils zugehörige Hardware- Komponente enthalten, zugegriffen werden muß. Der Ist-Konfigu­ rationsdatenspeicher hat direkten oder indirekten Kommunikati­ onsanschluß mit allen verbauten Hardware-Komponenten, was eine Voraussetzung dafür bietet, daß die in ihm abgelegten Ist- Konfigurationsdaten mit der tatsächlichen Ist-Konfiguration re­ lativ einfach abgeglichen bzw. in Übereinstimmung gehalten wer­ den können, z. B. im Fall eines unbeabsichtigten Datenverlustes im Ist-Konfigurationsdatenspeicher. Die Kenntnis der exakten Ist-Konfiguration ist besonders für Service und Diagnose der fahrzeugelektrischen Anlage, Tausch und Reparatur von Einzelkom­ ponenten, Momentanwertbestimmung insbesondere bei Gebrauchtfahr­ zeugen und für die Erstellung individueller Handbücher für das jeweilige Fahrzeug von Nutzen. Durch die zentrale Ist-Konfigu­ rationsdatenhaltung besteht eine hohe Verfügbarkeit und eine re­ lativ einfache Aktualisierbarkeit der Daten.

In einer Weiterbildung dieses Konfigurationssystems ist gemäß Anspruch 2 der Ist-Konfigurationsdatenspeicher von einem Flash- Speicherteil einer Steuergerätkomponente der fahrzeugelektri­ schen Anlage gebildet. Diese spezielle Steuergerätkomponente fungiert gleichzeitig als Gateway der fahrzeugelektrischen Anla­ ge zu einem fahrzeugexternen System, das z. B. Browsermittel zur bildlichen Wiedergabe der gesamten Ist-Konfiguration oder von Teilen hiervon enthalten kann.

Bei einem nach Anspruch 3 weitergebildeten Konfigurationssystem sind die Ist-Konfigurationsdaten im Ist-Konfigurationsdaten­ speicher in einem XML-Dateiformat abgelegt. Zudem sind Daten über die gewählte Struktur bzw. Grammatik dieses Dateiformats in einer zugeordneten Dokumenttyp-Definitionsdatei abgelegt. Dies macht den Ist-Konfigurationsdatenspeicher "selbstbeschreibend" in dem Sinne, daß die in ihm gespeicherte Ist-Konfiguration auch nach langer Zeit abgerufen und dargestellt werden kann, selbst wenn z. B. ein ursprünglich für die Darstellung benutzter fahr­ zeugexterner Browser nicht mehr erhältlich ist.

Ein nach Anspruch 4 weitergebildetes Konfigurationssystem bein­ haltet Browsermittel, mit denen die Ist-Konfigurationsdaten je nach Systemauslegung in einer Baumstrukturdarstellung, einer Funktionsdarstellung und/oder einer Topologiedarstellung und op­ tional in einer oder mehreren weiteren Darstellungsarten wieder­ gegeben werden können, was demgemäß unterschiedliche Sichtweisen auf die Ist-Konfiguration ermöglicht.

Das Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem nach Anspruch 5 bein­ haltet charakteristischerweise einen Topologiekonfigurierungs- Systemteil, einen Hardwarekomponentenkonfigurierungs-Systemteil und einen Fahrzeugkonfigurierungs-Systemteil sowie eine graphi­ sche Benutzeroberfläche zur wahlweisen Aktivierung des jeweili­ gen Systemteils und zur menügesteuerten Benutzerführung während der Aktivität des jeweiligen Systemteils. Über den Topologiekon­ figurierungs-Systemteil können dem Konfigurationssystem Daten über die Typen von verwendbaren Hardware-Komponenten und deren Datennetzwerkanbindung eingegeben werden. Über den Hardwarekom­ ponentenkonfigurierungs-Systemteil können in der Entwicklungs­ phase für einen jeweiligen Hardwarekomponententyp zulässige Hardware- und Software-Module bzw. -Bestandteile ausgewählt bzw. neu entwickelt werden. Durch Aktivierung des Fahrzeugkonfigurie­ rungs-Systemteils bewirkt dann das System eine weitgehend oder vollständig automatische Konfigurierung einer optimalen fahr­ zeugelektrischen Anlage für das von einem Kunden gewünschte Fahrzeug in Abhängigkeit von entsprechenden kundenseitigen Ziel­ vorgaben unter Nutzung der Informationen des Topologiekonfigu­ rierungs-Systemteils und des Hardwarekomponentenkonfigurierungs- Systemteils. Als hierfür taugliche "Konfigurierungsmaschine" ist eine solche herkömmlicher Art einsetzbar, wie sie bislang schon für die Konfigurierung anderer elektronischer Systeme eingesetzt wird.

Bei einem nach Anspruch 6 weitergebildeten System sind Rekonfi­ gurierungsmittel vorgesehen, mit denen eine rechnergestützte au­ tomatische Rekonfigurierung einer jeweiligen fahrzeugelektri­ schen Anlage durchgeführt werden kann, wenn eine Hardware- oder Software-Komponente durch eine neue anderen Typs ersetzt wird, die jedoch mindestens auch die Funktionalität der ersetzten Kom­ ponente umfaßt. Des weiteren ist eine solche Rekonfigurierung bei Hinzufügung einer weiteren, bislang nicht im Fahrzeugsystem vorhandenen Funktionalität möglich.

Bei einem nach Anspruch 7 weitergebildeten Konfigurationssystem sind Wissensalterungsmittel vorgesehen, die den abgespeicherten Konfigurationsdaten einen Aktualitätsgrad in Abhängigkeit von deren Alter und Konfigurierungsgebrauchshäufigkeit zuordnen und Konfigurationsdaten aus dem geltenden Konfigurationsdatensatz entfernen, wenn ihr Aktualitätsgrad einen vorgebbaren Schwell­ wert unterschritten hat. Zusätzlich oder alternativ zu dieser Maßnahme kann die Aktualitätsgradzuweisung von gegebenenfalls vorhandenen Rekonfigurierungsmitteln dazu genutzt werden, immer dann, wenn mehrere mögliche, konkurrierende Komponenten, Konfi­ gurierungsstrategien und/oder Komponentenbeziehungen in Betracht kommen, jeweils zuerst diejenige mit dem höchsten Aktualitäts­ grad zu verwenden und nur im Konfliktfall auf solche mit niedri­ gerem Aktualitätsgrad zurückzugreifen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Blockdiagrammdarstellung der Prozeßkette während der automatischen Konfigurierung einer fahrzeugelektrischen Anlage durch ein Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem,

Fig. 2 eine ausschnittweise Blockdiagrammdarstellung einer auto­ matisch konfigurierten fahrzeugelektrischen Anlage mit mehreren Datenbussen und Steuergeräten sowie einem zen­ tralen Ist-Konfigurationsdatenspeicher,

Fig. 3 eine schematische Blockdiagrammdarstellung der Daten­ struktur für den Ist-Konfigurationsdatenspeicher von Fig. 2,

Fig. 4 ein Beispiel einer ausschnittweisen bildlichen Wieder­ gabe einer im Ist-Konfigurationsdatenspeicher abgeleg­ ten Ist-Konfiguration in Baumstrukturdarstellung,

Fig. 5 eine bildliche Wiedergabe einer Ist-Konfiguration in Topologiedarstellung,

Fig. 6 schematisch eine Einstiegsmaske einer graphischen Be­ nutzeroberfläche zur menügesteuerten Benutzerführung während eines Konfigurierungsvorgangs,

Fig. 7 eine von der graphischen Benutzeroberfläche bereitge­ stellte Bildschirmansicht während eines Topologie- Konfigurierungsvorgangs,

Fig. 8 eine von der graphischen Benutzeroberfläche bereitge­ stellte Bildschirmansicht zum Starten eines Fahrzeug­ konfigurierungsvorgangs und zur Auswahl verschiedener Anzeigefunktionalitäten,

Fig. 9 eine von der graphischen Benutzeroberfläche bereitge­ stellte, ausschnittweise Ist-Konfigurationsansicht in Topologiedarstellung,

Fig. 10 eine von der graphischen Benutzeroberfläche aus den Ist-Konfigurationsdaten bereitgestellte Diagnosemodell­ ansicht und

Fig. 11 eine schematische Blockdiagrammdarstellung über einen von dem Konfigurationssystem bewirkten Rekonfigurie­ rungsvorgang.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem zur auto­ matisierten Konfigurierung fahrzeugelektrischer Anlagen in ihrer Konfigurierungsprozeßkette bei der Fahrzeugherstellung. Wie dar­ aus ersichtlich, ergibt sich für diesen vorliegenden Fall der Anwendung eines wissensbasierten Konfigurationssystems folgender typische Prozeßablauf.

Die Systementwickler erzeugen diverse Hardware- und Software- Komponenten zur Erfüllung fahrzeugtypischer Funktionalitäten, die dann zusammen mit ihren zugehörigen Komponentenbeziehungen, d. h. den vorhandenen Regeln und Randbedingungen, einen Satz C_p möglicher Konfigurationen ergeben. Dazu werden alle Teilsysteme der fahrzeugelektrischen Anlage, wie Steuergeräte, Aktoren, Sen­ soren usw., an einer Stelle zentral erfaßt, was auch das Refe­ renzieren von extern verfügbaren Dokumenten, wie Handbuchinfor­ mationen oder Diagnosemodulen zu einer Steuergerätfunktion, um­ faßt. Hierfür stehen in den Entwicklungsabteilungen Schnitt­ stellen zwischen den bestehenden Systemen zur Erfassung und Freigabe von Systemen für die zentrale Datenhaltung zur Verfü­ gung. Gegebenenfalls fehlende Informationen oder Referenzen wer­ den ergänzt.

Nicht alle möglichen Konfigurationen sind jedoch z. B. aus Marke­ tinggründen und aufgrund länderspezifischer Vorschriften sinn­ voll und zulässig, weshalb dementsprechend aus den möglichen Konfigurationen unter Beachtung derartiger Bedingungen ein ver­ bleibender Satz C_a erlaubter, freigegebener Konfigurationen ge­ bildet wird. So werden in den Entwicklungs- und Marketing- Abteilungen auch die Regeln und/oder Randbedingungen zur Verbau­ barkeit der verschiedenen elektrischen/elektronischen Komponen­ ten erfaßt, wobei es sich z. B. um technische Restriktionen zwecks Verträglichkeit bestimmter Steuergeräte untereinander oder um marktstrategische Restriktionen handeln kann, wonach beispielsweise eine technisch mögliche Funktion erst ab einer bestimmten Mindestausstattung, z. B. Motorisierung, verwendet werden darf. Der Satz von technisch möglichen Konfigurationen C_p und der Satz freigegebener Konfigurationen C_a wird somit von Ent­ wicklung und Marketing über die Festlegung des Rahmenhefts, d. h. der geplanten Funktionalitäten, der Vernetzungstopologie, der freigegebenen Steuergeräte und der Baubarkeitsregeln, d. h. der Komponentenbeziehungen und Randbedingungen, definiert. Diese Konfigurationsmengen enthalten daher nicht nur technische Infor­ mationen, sondern durch die Regeln und externen Referenzen das gesamte Expertenwissen über die baubaren Produkte.

Aus den freigegebenen Konfigurationen C_a wird nun verkaufsseitig abhängig vom Kundenwunsch die zu einem gewünschten, bestellten Fahrzeug gehörige, optimale bestellte Konfiguration c_o durch rechnergestützte automatische Konfigurierung abgeleitet. Krite­ rien für eine optimale Konfigurierung sind z. B. die Kosten, die Datenbuskommunikation und natürlich die Konfliktfreiheit des konfigurierten Systems. In der Produktion wird aus der bestell­ ten Konfiguration c_o die Ist-Konfiguration c_e der fahrzeugelek­ trischen Anlage während des Zusammenbaus des Fahrzeugs aus Ein­ zelkomponenten gewonnen. Insbesondere werden hierzu die geeigne­ ten Hardware-Komponenten, d. h. vorwiegend die diversen Steuer­ geräte, ausgewählt, und die erforderliche Software implemen­ tiert, wozu die benötigten Software-Module beim Konfigurieren geeignet kombiniert und vorzugsweise über eine Flash-Software in das Fahrzeug übertragen werden. Alle genannten Konfigurationen bzw. Konfigurationssätze werden in einer zentralen Datenbank Db abrufbar abgespeichert. Die weitgehend automatisch ermittelte Ist-Konfiguration c_e steht dann beispielsweise Servicepersonal zur Verfügung.

Der Satz freigegebener Konfiguration C_a dient dabei im Verkaufs-/Lo­ gistikbereich direkt als Wissensbasis für ein wissensbasier­ tes Konfigurierungssystem, mit dem durch automatisierte Konfigu­ rierung z. B. Informationen zur Erstellung einer Stückliste für die Produktion, einer Kommunikationsmatrix der Steuergeräte an den Datenbussen, eines Gesamtschaltplans aus den Topologieinfor­ mationen und den Einzelschaltplänen der Steuergeräte, eines in­ dividuellen Benutzerhandbuches und individueller Diagnoseinfor­ mationen aus den Diagnosemodulen zu den Steuergeräten generiert werden können. Als Konfigurationsziel dienen dem Konfigurie­ rungssystem die Anforderungen des Kunden an sein Fahrzeug, d. h. der gewünschte Funktionsumfang. Weitergehend kann eine Bedatung der Verkaufssysteme aus den Wissensbanken, d. h. der Menge der erlaubten Konfigurationen C_a, vorgesehen sein, indem die Marke­ tingabteilungen zu jeder Funktion bzw. jedem Ausstattungsmerkmal auch die Information für die Verkaufsprospekte angeben, wodurch individuelle Verkaufsprospekte je nach Kundenprofil automatisch generiert werden können. Dabei beschränkt sich das System in diesem Fall nicht allein auf das fahrzeugelektrische Teilsystem.

Die erwähnte Stückliste enthält auch die für die Produktion be­ nötigten Informationen zur Programmierung der Steuergeräte, d. h. die für die Produktion benötigten Software-Module werden bei der Konfigurierung identifiziert und über Referenzen für die Produk­ tion bereitgestellt. Die Stückliste ist der wesentliche Bestand­ teil der bestellten Konfiguration c_o. Sie kann für die Produktion noch Freiheitsgrade enthalten, um die Lieferbarkeit zu erhöhen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, in der Produktion zu entscheiden, daß für bestimmte Funktionen anstelle mehrerer spe­ zieller Steuergeräte einige frei programmierbare Steuergeräte verbaut werden. Auf diese Weise können gewünschte Funktionen durch Programmierung mit Softwaremodulen, die vom Konfigurie­ rungssystem identifiziert werden, verteilt implementiert werden. Auch im Fall, daß diese Vorgehensweise kostenintensiver wäre, kann sie im Einzelfall günstig sein, z. B. um eine schnellere Fahrzeugproduktion bei einem Lieferengpaß eines speziellen Steu­ ergerätes zu erlauben.

Charakteristischerweise ist eine Onboard-Speicherung der Ist- Konfiguration c_e der fahrzeugelektrischen Anlage im bestellten Fahrzeug F vorgesehen. Die Onboard-Istkonfigurationsspeicherung erleichtert nicht nur Diagnose- und Wartungsarbeiten, sondern auch die Implementierung neuer (Software-)Funktionalitäten, die Automatisierung von Software-Aktualisierungen und das Erstellen fahrzeugindividueller Handbücher. Sie erlaubt als eine weitere Anwendung die jederzeitige Wertbestimmung des gebrauchten Fahr­ zeugs. Der Gebrauchtwagenhändler kann die Ist-Konfigurations­ daten aus dem fahrzeugseitigen Ist-Konfigurationsdatenspeicher übernehmen und anhand der Ausstattung den Wiederverkaufswert er­ mitteln. Die Onboard-Istkonfigurationsspeicherung erfolgt cha­ rakteristischerweise im Fahrzeug an einer zentralen Stelle. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, wird hierzu neben den übrigen Hard­ ware-Komponenten ECU1, ECU2, . . . ein weiteres, zentrales Steuer­ gerät CECU vorgesehen, das einen Flash-Speicherteil, alternativ einen anderen elektronischen Speicher, besitzt, der als Ist- Konfigurationsdatenspeicher ECO fungiert, in welchem die exakte Ist-Konfiguration abgelegt ist, genauer gesagt die zur Bestim­ mung derselben mindestens benötigten Daten. Die Ist-Konfigu­ rationsdaten beschreiben somit alle elektrischen und elektroni­ schen Hardware- und Software-Komponenten des jeweiligen Fahr­ zeugs einschließlich ihrer Komponentenbeziehungen. Durch die On­ board-Speicherung der Ist-Konfiguration läßt sich eine hohe Ak­ tualität auch nach mehreren aufeinanderfolgenden Systemände­ rungen, eine inhärent fahrzeugindividuelle Dokumentation, eine hohe Verfügbarkeit der Ist-Konfiguration als Teil des Fahrzeugs und eine leichte Identifizierung "unsichtbarer" Systemkomponen­ ten, wie Software-Komponenten, erreichen.

Gleichzeitig fungiert das zusätzliche zentrale Steuergerät CECU als Gateway zwischen dem Fahrzeug und der Fahrzeugaußenwelt, d. h. an dieses Steuergerät CECU kann ein fahrzeugexternes System 1 zwecks Datenkommunikation mit dem Fahrzeug angeschlossen wer­ den. Dies kann unter anderem dazu genutzt werden, mit dem fahr­ zeugexternen System 1 die im Ist-Konfigurationsdatenspeicher ECO des Gateway-Steuergerätes CECU abgelegten Ist-Konfigurations­ daten abzurufen und durch einen geeigneten Browser in einer ge­ wünschten Weise anzuzeigen.

Damit sichergestellt werden kann, daß die im Ist-Konfigurations­ datenspeicher ECO abgespeicherte Ist-Konfiguration auch tatsäch­ lich der real vorliegenden Ist-Konfiguration entspricht, ist vorgesehen, daß jede Steuergerät-Komponente ECU1, ECU2, . . . in der Lage ist, sich selbst zu identifizieren, und das zentrale Steuergerät CECU, wie in Fig. 2 dargestellt, direkt oder indi­ rekt mit jedem der anderen Steuergeräte ECU1, ECU2, . . . in Kom­ munikationsverbindung steht, wobei die übrigen Steuergeräte ECU1, ECU2, . . . wie üblich mindestens teilweise an einen oder mehrere Datenbusse Bus1, Bus2, . . . angeschlossen sind. Die im Ist-Konfigurationsdatenspeicher ECO abgelegten Ist-Konfigurati­ onsdaten können auf diese Weise automatisch mit dem realen Sy­ stem abgeglichen und gegebenenfalls wieder in Übereinstimmung gebracht werden, wenn diese z. B. wegen eines unabsichtlichen Da­ tenspeicherausfalls oder einer Schädigung im zentralen Steuerge­ rät CECU verlorengegangen ist.

Von besonderem Vorteil für die mit der Onboard-Speicherung der Ist-Konfiguration ermöglichte Onboard-Dokumentation ist es, wenn diese selbstbeschreibend ausgelegt ist. Es ist dann auch noch nach langer Zeit möglich, die abgespeicherten Ist-Konfigurati­ onsdaten auszulesen und korrekt zu interpretieren, selbst wenn das den Browser zur Darstellung der Ist-Konfiguration haltende Offboard-System 1 nicht mehr verfügbar ist. Dies läßt sich da­ durch erreichen, daß der Ist-Konfigurationsdatenspeicher ECO die Ist-Konfigurationsdaten in einem geeigneten Dateiformat hält und zudem die Informationen zur Definition der Struktur, d. h. Gram­ matik dieser Datei enthält. Ein geeignetes solches Dateiformat steht mit dem sogenannten XML(Extensible Mark-up Language)- Dateiformat zur Verfügung, das vom W3C (World Wide Web Consorti­ um) veröffentlicht wurde und eine Untermenge von SGML (Standard Generalized Marked-up Language) darstellt. Die Dokumente werden hierbei hierarisch gespeichert und sind maschinenlesbar. So kön­ nen z. B. Baumstrukturen abgespeichert und deren Inhalte durch Rechner interpretiert werden. Tags werden zur Trennung und Iden­ tifizierung von Datenfeldern verwendet und helfen dabei, die Da­ ten selbstbeschreibend zu realisieren.

Wie in Fig. 3 beispielhaft für ein Fahrzeug mit einer bestimmten Identifikationsnummer "12345" dargestellt, wird zusammen mit den im XML-Format abgelegten Ist-Konfigurationsdaten die Struktur- bzw. Grammatik-Information der Datei in einer DTD(Document Type Definition)-Datei definiert, die zusammen mit der XML-Datei im Fahrzeug gespeichert ist. Dies garantiert noch nach Jahren eine konsistente, d. h. zutreffende Istkonfigurations-Dokumentation, mit der nicht nur eine dauerhafte Interpretation der Ist-Konfi­ gurationsdaten, sonderen auch deren Modifizierung möglich bleibt.

Für die Darstellung der Ist-Konfiguration sind je nach System­ auslegung verschiedene Möglichkeiten gegeben. Eine erste Mög­ lichkeit in Form einer Baumstrukturdarstellung ist in Fig. 4 ausschnittweise mit einigen Hauptzweigen wiedergegeben. Wie dar­ aus ersichtlich, umfassen die Ist-Konfigurationsdaten in diesem Fall eine Fahrzeugidentifizierungsinformation, eine Information über den Fahrzeugbesitzer, Informationen über technische Daten, wie Leistung, Fahrzeugabmessungen etc., die für den Fall eines Wiederverkaufs nützlich sind, wartungsbezogene Daten, z. B. über den letzten Ölwechsel, und im übrigen die sich auf die eigentli­ che fahrzeugelektrische Anlage beziehenden Daten über vorhandene Datenbusse und vorhandene Hardware- und Software-Komponenten. Die Daten über die Hardware-Komponenten umfassen nicht nur deren interne Details und die implementierte Software, sondern auch anschließbare Aktuatoren und Sensoren sowie mögliche und benutz­ te Resourcen wie Leitungsverbindungen, Anschlüsse, Busidentifi­ zierer, Speicherbereiche und CPU-Nutzung. Dies bildet die Basis für eine Überprüfung von Hardware- und Software-Ersatzteilen auf Kompatibilität mit dem restlichen System beim Austausch einer defekten Komponente. Durch die Dokumentation der Funktionen der Software-Module eines Steuergerätes ist auch dessen Funktion selbst dokumentiert. Somit sind in den abgespeicherten Ist- Konfigurationsdaten alle Informationen enthalten, um alle Steu­ ergeräte und Softwaremodule aufzufinden, die in die Ausführung einer jeweiligen Funktionalität involviert sind. Wenn eine be­ stimmte Funktionalität nicht mehr verfügbar ist, kann folglich eine Serviceabteilung einen Browser für den Ist-Konfigurations­ datenspeicher ECO darauf abfragen, alle hierfür als Ursache in Betracht kommenden Komponenten anzuzeigen.

Weitere Darstellungsmöglichkeiten der Ist-Konfiguration sind ei­ ne Funktionsdarstellung, die recht einfach durch Sortieren aller Komponenten nach ihrer Funktion und Bildung eines entsprechenden neuen Baumes realisierbar ist, wobei die wurzelnächsten Zweige die Funktionen und die anschließenden Zweige die Hardware- und Software-Komponenten zur Realisierung der jeweiligen Funktion darstellen, sowie eine Topologiedarstellung, wie sie in Fig. 5 beispielhaft angegeben ist. In einer solchen Topologiedarstel­ lung stellen die an Datenbusse angeschlossenen Steuergeräte ei­ nen guten Ausgangspunkt zum Navigieren durch die gespeicherten Ist-Konfigurationsdaten dar. Die Information für diese Darstel­ lung kann durch Sortierender Steuergeräte gemäß ihrer Datenbus­ anbindung gefunden werden, wobei diejenigen Steuergeräte, die an mehr als einen Datenbus angeschlossen sind, Gateways darstellen. Die Anzeige dieser Topologiedarstellung ist jedoch schwieriger als eine Baumstrukturanzeige. Wenn sich die Datenbusse nicht überschneiden sollen, sind eine exponentiell ansteigende Anzahl von Berechnungsschritten erforderlich, und die Darstellung ist häufig nicht immer leicht verständlich. Vorzugsweise wird daher vorliegend gewisse Information zur leichteren Anzeige dieser Darstellung zusätzlich im Ist-Konfigurationsdatenspeicher ECO angelegt.

Dazu wird ein üblicherweise während der Fahrzeugentwicklung ge­ zeichnetes Bild von Topologien für ein voll ausgerüstetes Fahr­ zeug in Rechtecke gleicher Abmessung unterteilt, die jeweils höchstens einen Datenbus enthalten und durch Koordinaten identi­ fiziert werden. Der Verlauf eines Datenbusses kann dann in dem Originalbild als Koordinaten der Quadrate gespeichert werden, die Teile dieses Datenbusses enthalten. Wenn die Topologie des individuellen Fahrzeugs gezeichnet wird, kann der Browser diese für die verschiedenen Datenbusse gespeicherten Koordinateninfor­ mationen zur Plazierung der Busse heranziehen. Gateway-Steuerge­ räte befinden sich an den Kanten zwischen je zwei aneinander­ grenzenden Quadraten. Auf diese Weise läßt sich mit relativ ge­ ringem Rechenaufwand eine übersichtliche Topologiedarstellung entsprechend Fig. 5 gewinnen. Durch Anklicken einer jeweiligen ECU in dieser Darstellung kann zu zugehöriger Software, zugehö­ rigen Anschlüssen etc. weitergegangen werden. Bevorzugt sind die oben erwähnten und eventuelle weitere, implementierte Darstel­ lungsarten direkt in den zugehörigen Browser codiert. Als zu­ künftige Entwicklung erscheint in diesem Zusammenhang die Ver­ wendung des XSL(XML Style Language)-Formats, das in naher Zu­ kunft durch W3C bereitgestellt wird, von Interesse. Diese Sprache hilft dabei, Darstellungen von XML-Daten zu definieren, die in einem allgemeinen XML-Browser verwendet werden können.

In den Fig. 6 bis 10 ist anhand schematischer und realer, bei­ spielhafter Bildschirmseiten eine von einer geeigneten graphi­ schen Benutzeroberfläche menügesteuerte, bedienfreundliche Be­ nutzerführung durch das Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem veranschaulicht. Fig. 6 zeigt hierzu schematisch vier Buttons einer Einstiegsmaske, von denen ein erster Button B1 den Zugang zu einer Topologie-Konfigurierung, ein zweiter Button B2 den Zu­ gang zu einer Steuergeräte-Konfigurierung, ein dritter Button B3 den Zugang zu einer Fahrzeug-Konfigurierung und ein vierter But­ ton B4 den Zugang zu einer Fahrzeug-Rekonfigurierung bieten.

Bei Anklicken des ersten Buttons B1 wird eine Topologie-Konfigu­ rierung aktiviert, während der über jeweilige Bildschirmfenster prinzipielle Vorgaben gemacht werden können, welche Sorten von Steuergeräten verbaut werden und wie diese vernetzt sind. Dies bietet dem Entwickler Unterstützung durch Einbringen von Erfah­ rungswerten, beispielsweise kann der betreffende Topologiekonfi­ gurierungs-Systemteil Komponenten automatisch zunächst an denje­ nigen Datenbussen plazieren, an denen sie bisher am häufigsten angeordnet wurden. Fig. 7 zeigt ein typisches reales Bildschirm­ fenster während der Topologiekonfigurierung, wobei im linken Fensterteil die möglichen Steuergerätesorten auswählbar aufgeli­ stet sind, während im rechten Systemteil schon ausgewählte Steu­ ergerätesorten mit der selbsttätigen Plazierung am jeweiligen Datenbus dargestellt sind. Gezeigt sind beispielhaft eine elek­ trohydraulische Bremse EHB an einem Fahrwerk-Bus, ein Motorsteu­ ergerät MS, ein Abstandsregeltempomat ART und eine Active-Body- Control ABC an einem Motor-Bus, diverse innenraumbezogene Kompo­ nenten an einem Innenraum-Bus, wie Kombiinstrument, Airbagsteu­ ergerät, automatische Leuchtweitenregulierung, Dachbedienein­ heit, Signalerfassungs- und Ansteuerungsmodul, Sprachbediensy­ stem, diverse Komponenten an einem KIN/Telematik-Bus, wie Radio, CD-Player und Navigationseinheit, sowie eine pneumatische Steu­ ereinheit und ein Anhänger-Anschluß-Gerät an einem Zubehör-Bus.

In einem nächsten Schritt der menügesteuerten Konfigurierung werden dann durch Aktivierung der Steuergeräte-Konfigurierung in der Entwicklung die zulässigen konkreten Steuergeräte für die diversen Steuergerätesorten freigegeben bzw., soweit noch nicht vorhanden, neu entwickelt. Zu jeder Steuergerätesorte werden zu­ lässige Hardware- und Softwaremodule ausgewählt bzw. neu defi­ niert, z. B. ein geeignetes Motorsteuergerät mit geeigneter zuge­ höriger Steuersoftware. Für jedes individuelle Steuergerät mit zugehöriger Software werden Eigenschaften und Referenzen zu zu­ gehörigen Dokumentationsorten abgespeichert.

Durch Anklicken des Fahrzeug-Konfigurierungsbuttons B3 läßt sich dann die automatische Erstellung einer Ist-Konfiguration akti­ vieren, d. h. eine rechnergestützte automatische Konfigurierung des Fahrzeugs mit seinen fahrzeugelektrischen Bestandteilen ent­ sprechend den Informationen aus dem Topologiekonfigurierungs- Systemteil und dem Steuergerätekonfigurierungs-Systemteil unter Berücksichtigung der sich aus den Kundenwünschen ergebenden Zielvorgaben. Ein entsprechendes Menüfenster ist in Fig. 8 sche­ matisch dargestellt. Im mittleren Fensterbereich befindet sich ein Konfigurierungsstart-Button B5, über den ein Konfigurie­ rungsvorgang gestartet werden kann. Im linken Fensterteil B6 kann die Gesamtheit der vom Kunden gewünschten Funktionalitäten ausgewählt werden. Im mittleren, unteren Fensterteil 2 können neben der Fahrzeugidentifikation auch Name und Anschrift des Fahrzeugbesitzers angegeben werden. Im rechten Fensterteil be­ findet sich eine Anzahl von Anzeigeanforderungs-Buttons zur Ak­ tivierung bestimmter Konfigurierungs- und Anzeigefunktionalitä­ ten.

So kann über einen Stückliste-Button B7 die Erstellung einer Stückliste der ermittelten Ist-Konfiguration aktiviert werden. Über einen Topologie-Button B8 kann die Ist-Konfiguration in To­ pologiedarstellung wiedergegeben werden. Ein Ausschnitt einer solchen Darstellung ist in Fig. 9 wiedergegeben. Wie daraus er­ sichtlich, entspricht diese Darstellung im Prinzip derjenigen während der Topologie-Konfigurierung gemäß Fig. 7, wobei nun je­ doch die für die ermittelte Ist-Konfiguration speziell gewähl­ ten, individuellen Steuergeräte wiedergegeben sind, während in Fig. 7 der jeweilige Steuergerättyp dargestellt ist.

Mit einem Flash-Software-Button B9 können die benötigten Soft­ ware-Module beim Konfigurieren kombiniert und über eine gängige Flash-Software in das Fahrzeug heruntergeladen werden. Über ei­ nen Diagnosemodell-Button B10 kann eine Diagnosemodell-Funktion aktiviert werden, durch welche die referenzierten Diagnose- Module zu einen individuellen Diagnose-Modell für das betreffen­ de Fahrzeug assembliert und angezeigt werden können. Fig. 10 zeigt ausschnittweise eine derartige typische Diagnosemodell- Darstellung, wie sie vom Konfigurierungssystem generiert werden kann.

Des weiteren ist über einen Kommunikationsmatrix-Button B11 die Anzeige der verwendeten Datenbus-Identifier, z. B. CAN-Identi­ fier, als Kommunikations-Matrix aktivierbar. Darüber hinaus ent­ hält die Ist-Konfiguration aber auch Informationen zu allen an­ deren Resourcen der verwendeten Steuergeräte, wie Speicher, CPU- Leistung, E/A-Anschlüsse usw. Als weitere Funktionalität kann über einen Handbuch-Button B12 eine automatische Handbucherstel­ lung aktiviert werden, mit der die von den Steuergeräten refe­ renzierten Handbuchteile zu einem fahrzeugindividuellen Handbuch kombiniert werden. Der Benutzer erhält somit genau diejenigen Bedienungshinweise, welche die in seinem Fahrzeug auch tatsäch­ lich verbauten Komponenten betreffen, ohne mit überflüssigen In­ formationen über nicht verwendete Bauteile belastet zu werden. Das auf diese Weise in elektronischer Form vorliegende Handbuch kann, bequem am Bildschirm durchgeblättert und bei Bedarf ausge­ druckt werden.

Wie aus der anhand der Fig. 7 bis 10 oben erläuterten Menüfüh­ rung deutlich wird, wird auf diese Weise ein für den Benutzer sehr komfortabler, von einer fensterbasierten graphischen Benut­ zeroberfläche gesteuerter Fahrzeugkonfigurierungsvorgang bereit­ gestellt. Eine weitere, über die Einstiegsmaske gemäß Fig. 6 ak­ tivierbare Funktion des Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystems besteht in der Möglichkeit einer Neu- bzw. Rekonfigurierung, die über einen zugehörigen Rekonfigurierungs-Button B4 auswählbar ist. Dieser Rekonfigurierungs-Systemteil ist insbesondere dazu verwendbar, die Ist-Konfiguration nach einem Austausch oder ei­ ner Hinzufügung einer oder mehrerer Hardware- und/oder Software- Komponenten zu aktualisieren. Im Fall des Komponentenaustauschs ist dies besonders dann von Bedeutung, wenn dieselbe Komponente gegenwärtig nicht verfügbar ist und durch eine solche anderen Typs zu ersetzen ist, welche die geforderte Funktionalität lei­ stet. Diese Ersatzkomponente muß alle für die betreffende Sy­ stemkomponente geltenden Abhängigkeiten erfüllen. Der Rekonfigu­ rierungs-Systemteil gibt Unterstützung im Auffinden einer geeig­ neten Ersatzkomponente. Das über die gegenwärtig im System verbauten Module benötigte Wissen zur Systemkonfigurierung wird von den im Ist-Konfigurationsdatenspeicher des Fahrzeugs als XML-Dokument gespeicherten Ist-Konfigurationsdaten bereitge­ stellt.

Wenn beispielsweise der Außenspiegel auf der Beifahrerseite me­ chanisch beschädigt wurde, ist als kleinste austauschbare Ein­ heit die ganze Außenspiegeleinheit einschließlich Stellmotoren und Positionssensoren zusammen mit dem mechanischen Spiegelele­ ment selbst auszutauschen. Das Austauschteil beinhaltet eine me­ chanisch identische Einheit, kann jedoch eine neuere Version z. B. der Positionssensoren beinhalten, z. B. eine solche mit hö­ herer Auflösung. Bei herkömmlichen Systemen könnte dieses Er­ satzteil nicht verwendet werden, da die Software innerhalb sei­ nes Steuergerätes nicht zu den Signalen des Positionssensors paßt. Hier bringt der Rekonfigurierungs-Systemteil eine Verbes­ serung, indem er das für die Positionssteuerung dieses Außen­ spiegels verantwortliche Softwaremodul in einem +anschließenden Schritt als austauschbedürftig identifiziert und in gleicher Weise weitere notwendige Änderungen indiziert. Analog bedingt auch eine Systemaufrüstung mit neuen Funktionalitäten die Hinzu­ fügung neuer Hardware- und Software-Module so, daß nacheinander alle gegenseitigen Abhängigkeiten konfliktfrei erfüllt werden. Durch die Rekonfiguierungsfunktionalität können die erforderli­ chen Änderungen relativ einfach und fehlerfrei identifiziert werden.

Eine mögliche Realisierung des Rekonfigurierungs-Systemteils be­ steht hauptsächlich aus zwei Teilen. Den einen Teil bildet eine Wissensbasis, die alles notwendige Wissen über verfügbare Kompo­ nenten zusammen mit deren möglichen Parametern, über die Abhän­ gigkeiten zwischen Komponenten, über Strategien für einen er­ folgreichen Teileaustausch und darüber enthält, welche Module momentan auf Lager sind. Zur Modellierung des Wissens kann eine objektorientierte Methode verwendet werden, wie z. B. bei dem in der oben zitierten Veröffentlichung von Günter et al. erläuter­ ten KONWERK-Projekt. Der zweite Teil wird von einer mit dem Wis­ sen arbeitenden Inferenzmaschine gebildet, wobei der KONWERK- Kernel eingesetzt werden kann, da er gute Möglichkeiten zur Hin­ zufügung eigener Strategien bietet. Andererseits ist eine re­ sourcenbasierte Strategie geeignet, da die erwähnten Komponen­ tenabhängigkeiten hauptsächlich in den gegebenen Resourcen der Module begründet sind und daher in sehr adäquater Weise model­ liert werden können, siehe zu dieser Thematik z. B. die Veröf­ fentlichung Heinrich et al., The Resource-Based Paradigm: Confi­ guring Technical Systems from Modular Components, AAAI-96 Fall Sympos. Series: Configuration, MIT, Cambridge, MA, 9. bis 11. November 1996, Seite 19.

Wie in der Veröffentlichung Crow et al., Model-Based Reconfigu­ ration: Diagnosis and Recovery, Computer Science Laboratory, Menlo Park, CA 94025 USA, NASA Contractor Report 4596, Mai 1994 beschrieben, kann Rekonfigurierung dazu verwendet werden, ein FDIR-System, d. h. Fehlererkennungs-, Identifizierungs- und Re­ konfigurierungs-System, zu erhalten, indem Diagnose und Rekonfi­ gurierung in Systemen mit "Standby"-Ersatzteilen angewendet wer­ den. Im vorliegenden Fall werden hingegen keine "Standby"- Ersatzteile vorausgesetzt, und die Rekonfigurierung ist nicht nur auf den Teileaustausch nach einer Diagnose beschränkt, son­ dern auch für Systemaufrüstungen geeignet. Ein erster Startpunkt ist ein austauschbedürftiges Teil, z. B. der letzte Schritt in einer FDIR-Prozesskette. Der Systemnutzer identifiziert das Teil, und das Rekonfigurierungssystem entfernt es von der aktu­ ellen, aus der abgespeicherten Ist-Konfiguration ermittelten Sy­ stemkonfiguration. Das Konfigurierungssystem stellt dann fest, daß das System nicht mehr vollständig ist. Vollständigkeit be­ deutet in diesem Zusammenhang, daß das System die Spezifikation erfüllt, wie sie von dem zuvor im System enthaltenen Funktionen­ satz gegeben ist und daß alle Abhängigkeiten erfüllt sind. Der zweite Startpunkt betrifft den Fall, daß eine neue Funktionali­ tät hinzufügt werden soll. Auch in diesem Fall ist das System dann nicht mehr vollständig, und zwar als Folge einer geänderten Spezifikation, die aus den bisherigen Funktionalitäten zuzüglich der neu gewünschten Funktionalität besteht.

In beiden Fällen besteht ein Kompositionsschritt des Rekonfigu­ rierungssystems darin, daß es versucht, eine Komponente hinzuzu­ fügen, welche die fehlende Funktionalität bereitstellt. Es kann hierzu denselben Typ des Bauteils auswählen, das der Benutzer zuvor entfernt hat, wenn es noch erhältlich ist und noch nicht anderweitig geordert wurde. Es kann aber auch "beschließen", ei­ ne neuere Version des Bauteils oder ein komplett anderes Bauteil auszuwählen, das gegenwärtig auf Lager ist, abhängig von der Strategie und den Optimierungsregeln, die tatsächlich verwendet werden. Um alle Abhängigkeiten zu erfüllen, bedarf es zumeist einer schrittweisen Rekonfiguration. Eine dritte interessante Situation ergibt sich, wenn sich die Regeln/Abhängigkeiten für das System geändert haben, z. B. dadurch, daß in einem späteren Stadium durch Entwicklungsabteilungen neue Abhängigkeiten detek­ tiert und zur Wissensbasis hinzugefügt wurden. Auch das Verbrin­ gen des Fahrzeugs in ein anderes Land mit anderen Vorschriften kann ein Grund hierfür sein. In diesem Fall bewirkt das Rekonfi­ gurierungssystem eine Feststellung, ob noch alle Abhängigkeiten erfüllt sind, und initiiert eine schrittweise Rekonfigurierung, wenn dies nicht der Fall ist.

Für den Rekonfigurierungsprozeß gibt es mehrere herkömmliche Möglichkeiten. In der oben genannten Veröffentlichung von Crow et al. wird Rekonfigurierung als eine Analogie zu dem modellba­ sierten Diagnoseparadigma-modelliert, wie es von Reiter formali­ siert wurde (R. Reiter, A Theory of Diagnosis from First Princi­ ples, Artificial Intelligence, 32(1), April 1987, Seite 57). Vorliegend wird eine Rekonfigurierung favorisiert, die auf einem Mechanismus beruht, der versucht, so viel wie möglich von dem gut erforschten klassischen Konfigurationsparadigma zu verwen­ den. Dieser Mechanismus besteht darin, Komponenten hinzuzufügen, um eine gewünschte Funktionalität zu erhalten, und das System zu dekompositionieren, wenn ein Konfliktpaar detektiert wird. Dies ist ähnlich zur grundlegenden Konfigurationsmethode mit Rückver­ folgung in klassischen Konfigurierungssystemen, wie sie in den oben zitierten Veröffentlichungen von Günter et al. und Heinrich et al. beschrieben sind. Der Unterschied zur normalen Rückver­ folgung besteht darin, daß nicht nur solche Teile, die zuvor durch den Algorithmus hinzugefügt wurden, sondern auch solche entfernt werden können, die in das System vor dem Starten des Algorithmus eingebaut wurden.

Als Teile des Algorithmus lassen sich die zwei Phasen Kompositi­ onsphase und Rückverfolgungs- oder Dekompositionsphase unter­ scheiden. In der Kompositionsphase versucht das Rekonfigurie­ rungssystem eine Komponente zu finden, die wenigstens eine der gewünschten Funktionalitäten bereitstellt. Wenn eine oder mehre­ re gewünschte Funktionalitäten fehlen, ist zu entscheiden, wel­ che Komponente als nächstes hinzuzufügen ist. Dies kann bei­ spielsweise die Komponente mit der höchsten Anzahl fehlender Funktionen oder mit der geringsten Anzahl von Konfliktpaaren sein. Diese Phase endet, wenn Konfliktpaare auftreten oder das System bezüglich einer gegebenen Spezifikation vollständig ist. In der Dekompositionsphase entfernt das System alle Komponenten, die Teil eines Konfliktpaares sind. Da die Hinzufügung einer Komponente in der Kompositionsphase mehrere Konfliktpaare zur Folge habe kann, besteht die Dekompositionsphase grundlegend aus einer Schleife, in der die zu wenigstens einem Konfliktpaar ge­ hörigen Komponenten identifiziert werden und die gemäß einer be­ stimmten Optimierungsstrategie als nächstes zu entfernende Kom­ ponente ausgewählt und dann entfernt wird, wobei z. B. zuerst diejenigen Komponenten entfernt werden können, die in den mei­ sten Konfliktpaaren enthalten sind. Die Dekompositionsphase en­ det, wenn es keine Konfliktpaare mehr gibt. Kompositions- und Dekompositionsphase werden in einem Schleifenzyklus abwechselnd ausgeführt, bis das System bezüglich einer gegebenen Spezifika­ tion während der Kompositionsphase vollständig ist.

Da gerade auch bei Fahrzeugen während der Fahrzeuglebensdauer häufig verschiedene Versionen von Hardware- und/oder Software- Komponenten entwickelt werden, ist es nützlich, daß das Rekonfi­ gurierungssystem das Problem solcher verschiedener Versionen von Komponenten auf zweierlei Weise anzugehen vermag. Zum einen kann es prüfen, ob irgendein Konflikt auftritt, wenn eine neuere Ver­ sion eingesetzt wird, und außerdem dabei helfen, die Konflikte durch Auffinden alternativer Komponenten mit derselben Funktio­ nalität zu lösen. Zum anderen kann es alle Teile, die durch eine neue Version ersetzt werden sollen, selbst wenn sie noch funkti­ onstüchtig sind, identifizieren, wenn eine Bedingung zur Wis­ sensbasis hinzugefügt wird, die besagt, daß das Teil älterer Version selbst einen Konflikt darstellt. Diese beiden Aspekte erfüllt der Rekonfigurierungsalgorithmus ohne zusätzlichen Pro­ grammierungsaufwand. Die Komponente der neuen Version ist zu der Wissensbasis als ein verfügbares Teil hinzuzufügen, und die äl­ tere Version ist entweder aus der Wissensbasis zu entfernen oder als nicht mehr erhältlich zu markieren.

Fig. 11 veranschaulicht bildlich die Rekonfigurierungsfunktion, wobei die Systemkomponenten symbolisch als Puzzleteile des be­ treffenden Fahrzeugs F wiedergegeben sind. Beispielhaft ist an­ genommen, daß eine bestimmte Funktionalität oder Komponente K der bestehenden Ist-Konfiguration getauscht werden soll. Das wissensbasierte Konfigurierungssystem ermittelt mit seinem Re­ konfigurierungs-Systemteil neben einer neuen Komponente Kn für die in jedem Fall zu tauschende Komponente K weitere neue Kompo­ nenten K1n, K2n anstelle entsprechender bisheriger Komponenten K1, K2 so weit, bis wieder konfliktfreie Vollständigkeit des Sy­ stems gegeben ist. Durch Austausch der bisherigen mit den selbsttätig neu ermittelten Komponenten sowie gegebenenfalls Hinzufügung zusätzlicher Komponenten wird dann ein neu konfigu­ riertes Fahrzeug Fn erhalten, das die gewünschten Funktionalitä­ ten besitzt.

Vorzugsweise ist im vorliegenden Fahrzeugelektrik-Konfigura­ tionssystem die Berücksichtigung eines Alterungsaspektes für den Konfigurierungs- bzw. Rekonfigurierungsprozeß vorgesehen. Dies trägt der Tatsache Rechnung, daß sich über die Jahre hinweg nicht nur Versionen von Komponenten, sondern auch das Wissen über Abhängigkeiten oder (Re-)Konfigurierungsstrategien ändern. Die Berücksichtigung von gealtertem Wissen kann den Rekonfigura­ tionsprozeß verbessern, wobei es möglich ist, daß sowohl die Komponenten als auch das Wissen sich kontinuierlich und automa­ tisch ändern und nicht allein sprunghaft durch Übergang auf eine neue Version.

Ein Vorteil der Verwendung von gealtertem Wissen besteht in der Verbesserung der Wissensbasis, indem für längere Zeit nicht be­ nötigtes Wissen automatisch aus ihr entfernt wird. Dies hält die Wissensbasis ausreichend klein und die zugehörige Konfigurati­ onsmaschine entsprechend schnell. In speziellen Fällen, in denen altes Wissen benötigt wird, z. B. zur Rekonstruktion eines Oldti­ mer-Fahrzeugs, kann es nützlich sein, Backup-Versionen der Wis­ sensbasis zu verwenden, die es erlauben, auf jedes beliebige frühere Datum zurückzugehen.

Ein zweiter wesentlicher Aspekt dafür, eine Alterung des Wissens vorzusehen, besteht in der Möglichkeit, dadurch den Konfigurati­ onsprozeß zu beschleunigen. Denn es ist sehr wahrscheinlich, daß Wissen, welches häufig beim Auffinden einer Lösung geholfen hat und relativ aktuell ist, für die Lösung eines aktuell gestellten Problems am meisten geeignet ist, so daß es plausibel ist, sol­ ches Wissen zuerst einzusetzen, das demgemäß als aktuell be­ zeichnet wird. Dies bedeutet, daß zur Beschleunigung des Konfi­ gurierungs- bzw. Rekonfigurierungsprozesses aktuelle Komponenten und Strategien bevorzugt eingesetzt und aktuelle Abhängigkeiten zuerst überprüft werden.

Zur Alterungsklassifizierung des Wissens wird vorliegend ein Ak­ tualitätsgrad-Parameter act der Form act=usef/age als Quotient eines Parameters usef, der angibt, wie oft das betreffende Wis­ sen zu einer Lösung geführt hat bzw. eine Komponente Teil einer Lösung gewesen ist, und eines Parameters age definiert, der das Alter des Wissens bzw. der Komponente seit der erstmaligen Spei­ cherung in der Wissensbasis angibt. Wenn nun für eine Komponente über eine längere Zeitspanne hinweg dieser Aktualitätsgrad act immer weiter Richtung null abfällt, kann er nach Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes aus der aktuell geltenden Wis­ sensbasis entfernt werden.

Bevorzugt kann eine Gewichtung des Nutzungsgrad-Parameters usef relativ zum Alter der betreffenden Komponente vorgesehen sein, indem der Aktualitätsgrad act dann aus der modifizierten Bezie­ hung act=usef^c/age ermittelt wird, wobei der Exponent c geeignet festgelegt werden kann. Speziell wird er zur Betonung des Alters auf einen Wert aus dem Intervall zwischen null und eins und zur Betonung des Nutzungsgrades auf einen Wert größer eins gesetzt. Zur Berechnung des Aktualitätsgrades act werden für alles Wissen und alle Komponenten in der Wissensbasis die Parameter usef und das "Geburtsdatum" abgespeichert. Der Exponent c ist für das ge­ samte System gültig und kann für jeden Rekonfigurationsvorgang neu festgelegt werden, so daß der Systemnutzer dementsprechend die Bedeutung des Alters festlegen kann.

Claims (7)

1. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem zur automatisierten Konfigurierung fahrzeugelektrischer Anlagen, die wenigstens teilweise an ein Datenbusnetzwerk (Bus1, Bus2, . . .) angeschlos­ sene Hardware-Komponenten (ECU1, ECU2, . . .) und in wenigstens einem Teil der Hardware-Komponenten implementierte Software- Komponenten zur Ausführung zugehöriger Funktionalitäten umfas­ sen, gekennzeichnet durch einen fahrzeugseitig angeordneten, zentralen Istkonfigurations­ datenspeicher (ECO) zum abrufbaren Ablegen eines die Istkonfigu­ ration der jeweiligen fahrzeugelektrischen Anlage charakterisie­ renden Istkonfigurationsdatensatzes, wobei der Istkonfigurati­ onsdatenspeicher direkt oder indirekt mit allen Hardware-Kompo­ nenten (ECU1, ECU2, . . .) in Kommunikationsverbindung steht.

2. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wei­ ter dadurch gekennzeichnet, daß der Istkonfigurationsdatenspeicher (ECO) von einem Flash- Speicherteil einer Steuergerät-Komponente (CECU) gebildet ist, die als Gateway der fahrzeugelektrischen Anlage zu einem an­ schließbaren fahrzeugexternen System (1) fungiert.

3. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Istkonfigurationsdaten im Istkonfigurationsdatenspeicher (ECO) in einem XML-Dateiformat abgelegt sind und Daten über des­ sen Struktur in einer zugeordneten Dokumententypdefinitionsdatei (DTD) abgelegt sind.

4. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, weiter gekennzeichnet durch Browsermittel zur Wiedergabe der Istkonfigurationsdaten in einer Baumstrukturdarstellung, einer Funktionsdarstellung und/oder ei­ ner Topologiedarstellung.

5. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem zur automatisierten Konfigurierung fahrzeugelektrischer Anlagen, die wenigstens teilweise an ein Datenbusnetzwerk (Bus1, Bus2, . . .) angeschlos­ sene Hardware-Komponenten (ECU1, ECU2, . . .) und in wenigstens einem Teil der Hardware-Komponenten implementierte Software- Komponenten zur Ausführung zugehöriger Funktionalitäten umfas­ sen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - es einen Topologiekonfigurierungs-Systemteil (B1) zur Ein­ gabe von Daten über die Typen von verwendbaren Hardware-Kompo­ nenten und über deren Datennetzwerkanbindung, einen Hardwarekom­ ponentenkonfigurierungs-Systemteil (B2) zur Auswahl und/oder Neuentwicklung von Hardware-Komponenten des jeweiligen Typs und einen Fahrzeugkonfigurierungs-Systemteil zur rechnergestützten automatischen Konfigurierung einer jeweiligen fahrzeugelektri­ schen Anlage in Abhängigkeit von festlegbaren Zielvorgaben unter Nutzung des Topologiekonfigurierungs-Systemteils und des Hardwa­ rekomponentenkonfigurierungs-Systemteils umfaßt und
• - graphische Benutzeroberflächenmittel zur menügesteuerten Benutzerführung während der Aktivität des Topologiekonfigurie­ rungs-Systemteils, des Hardware-Komponentenkonfigurierungs- Systemteils und des Fahrzeugkonfigurierungs-Systemteils vorgese­ hen sind.

6. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, weiter gekennzeichnet durch Rekonfigurierungsmittel (B4) zur rechnergestützten automatischen Rekonfigurierung einer jeweiligen fahrzeugelektrischen Anlage bei Ersatz wenigstens einer Komponente durch wenigstens eine neue Komponente entsprechender Funktion aber anderen Typs oder bei Hinzufügung wenigstens einer weiteren Komponente für eine neue Funktionalität oder bei Änderung wenigstens einer Komponen­ tenbeziehung.

7. Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, weiter gekennzeichnet durch Wissensalterungsmittel, die den abgespeicherten Konfigurations­ daten einen Aktualitätsgrad (act) in Abhängigkeit von deren Al­ ter (age) und Konfigurierungsgebrauchshäufigkeit (usef) zuord­ nen, wobei sie die Konfigurationsdaten aus dem geltenden Konfi­ gurationsdatensatz entfernen, wenn deren Aktualitätsgrad einen vorgebbaren Schwellwert unterschritten hat, und/oder wobei im Fall vorhandener Rekonfigurierungsmittel diese während der Re­ konfigurierung bei mehreren möglichen Komponenten, Konfigurie­ rungsstrategien und/oder Komponentenbeziehungen jeweils zuerst diejenige mit dem höchsten Aktualitätsgrad verwenden.