DE60110005T2

DE60110005T2 - Zugriff auf und/oder Steuerung von CAN-Knoten, einschliesslich Fahrzeugsteuereinheiten, während des Fahrzeugbetriebs

Info

Publication number: DE60110005T2
Application number: DE60110005T
Authority: DE
Inventors: Arne Dietrich; Markus Klausner; Bernhard Seubert; Alexander Springer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-09-01
Also published as: EP1189393A3; US6801942B1; EP1189393B1; EP1189393A2; JP2002176427A; DE60110005D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein System für drahtlosen Fernzugriff auf Knotenanordnungen auf der Basis eines fahrzeuggestützten Steuerungsnetzwerks (CAN – Controller Area Network) und/oder zur Steuerung dieser, einschließlich des Zugriffs auf in einem Speicher einer fahrzeuggestützten elektronischen Steuereinheit (ECU) verfügbare Daten und/oder Steuerung dieser, Erhalten eines Speicher-Dump eines solchen Speichers, Fernzugriff auf eine gewählte CAN-Knotenanordnung wie zum Beispiel eine Fahrzeug-ECU und Überwachen interner Bedingungen und Zustände einer gewählten CAN-Knotenanordnung im wesentlichen in Echtzeit, wie zum Beispiel einer Fahrzeug-ECU während des Fahrzeugbetriebs.
HINTERGRUNDINFORMATIONEN
Obwohl mit Bezug auf bestimmte definierte „externe" Signale, die von einer CAN-Knotenanordnung und/oder einer Fahrzeug-ECU auf einem CAN-Bus (Controller Area Network) übertragen werden, ein Fernzugriff erhältlich sein kann, wird bezweifelt, daß dies irgendwelche der folgenden Fähigkeiten bereitstellt: Fernzugriff auf interne Zustände einer CAN-Knotenanordnung und/oder einer Fahrzeug-ECU und/oder Steuerung dieser (das heißt, „interne" Signale, die ansonsten nicht auf dem CAN-Bus übermittelt werden, im Gegensatz zu „externen" Signalen, die normalerweise zur Kommunikation auf einem CAN-Bus ausgegeben werden); Erhalten eines Speicher-Dump eines solchen Speichers und Steuern einer CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU und/oder eines Fahrzeugsuchsystems von außerhalb des Fahrzeugs aus während das Fahrzeug am Einsatzort betrieben wird.
Aus WO 99/22301 ist ein Kommunikationssystem mit modularen Einrichtungen bekannt. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem externen System und einer Kommunikationsvorrichtung, die vorzugsweise in ein Fahrzeug eingebettet ist und ein modulares Basissystem enthält, umfassen eine Anzahl von Netzwerkeinrichtungen und ein Netzwerkverwaltungsmodul. Zu den Netzwerkeinrichtungen gehören Netzwerkmodule und Netzwerkbetriebsmittel. Jedes Netzwerkmodul enthält eine Anzahl von Subsystemen, die kommunikationsbezogene Funktionen bereitstellen, und eines oder mehrere dieser ist Teil verschiedener Netzwerkschichten. Die Netzwerkmodule können unter der Verwaltung des Netzwerkverwaltungsmoduls unter Verwendung einer gemeinsamen Schnittstelle miteinander kommunizieren. Zu den Netzwerkbetriebsmitteln gehören FIFO-Puffer, zirkulare Puffer und No-Copy-Puffer. Das modulare Basissystem kommuniziert mit einem Anwendungsmodul und physischen Einrichtungen, die sich in dem Fahrzeug befinden. Nach einer Netzwerkmodulregistration bei dem Netzwerkverwaltungsmodul kann die Kommunikation unter Verwendung des modularen Basissystems zwischen dem Anwendungsmodul und den physischen Einrichtungen durchgeführt werden.
Ein in WO 97/31454 gezeigtes Steuer- oder Überwachungssystem umfaßt eine digitale serielle Kommunikation und Module, die untereinander damit kommunizieren können und mit CAN-Protokoll arbeiten. Ein Steuerpult kann drahtlos mit einem oder mehreren Modulen verbunden werden, die mit einem Signalprotokoll arbeiten, das Arbitrierung- und/oder Bestätigungsfunktionen, die in dem CAN-System erscheinen, nicht berücksichtigt. Ein besonderer Empfangskommunikationsteil führt die Umsetzung des Signalprotokolls in das Signalprotokoll des CAN-Systems durch. Eine Einrichtung zur Steuerung einer Funktion in einem ersten Modul in einem CAN-System über eine drahtlose Verbindung mit einem zweiten Modul in dem System. Ein System gegenseitig getrennter Einheiten, wovon jede Einheit mit einem CAN-Zeichengabeprotokoll arbeitet, ist mittels der Funkkommunikation mit einem Identifikationssystem interkommunizierbar, bei dem eine Schlüsselzuteilung zwischen den Einheiten auf Identitäten basiert, die durch ein Modul in der Einheit oder ein Master-System zugewiesen werden.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Verfahrens zum Fernzugriff auf mindestens eine CAN-Knotenanordnung einer CAN-Busanordnung in Assoziation mit einem Fahrzeug während des Fahrzeugbetriebs, wobei die CAN-Busanordnung mit einer Gateway-Anordnung zur Ankopplung an ein externes Netzwerk assoziiert ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Übermitteln einer Initialisierungssteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung, wobei die Initialisierungssteuernachricht einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt; Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway-Anordnung, wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht ein Datennutzsignal umfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, weiterhin mit dem Schritt des Herstellens einer drahtlosen Kommunikationsstrecke zwischen einer Fernzugriffs- und Steueranordnung und der CAN-Gateway-Anordnung
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei der Schritt des Herstellens der drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Datenaufrufs auf der Basis eines Punkt-zu-Punkt-Protokolls durchgeführt wird.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung eine Computeranordnung umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung eine drahtlose Kommunikationsanordnung umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung eine Computeranordnung und eine drahtlose Kommunikationsanordnung umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei das externe Netzwerk das Internet umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei das Kommunikationsprotokoll ein Übertragungssteuerprotokoll und/oder ein Internet-Protokoll umfaßt; und die Fernzugriffs- und Steueranordnung und die CAN-Gateway-Kontenanordnung durch assoziierte Adressen auf der Basis des Internet-Protokolls identifiziert werden.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die CAN-Gateway-Anordnung folgendes umfaßt:
eine Prozessoranordnung zur Kommunikation mit der CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung; und eine drahtlose Kommunikationsanordnung für die Kommunikation mit einer Fernzugriffs- und Steueranordnung.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die CAN-Busanordnung folgendes umfaßt:
mindestens zwei CAN-Busse; und mindestens eine CAN/CAN-Gateway-Anordnung zum Koppeln der mindestens zwei CAN-Busse.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die mindestens eine CAN-Knotenanordnung eine elektronische Steuereinheit, eine Sensoranordnung und/oder ein Steuermodul zur Verwendung in dem Fahrzeug umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Initialisierungssteuernachricht ein datendefinierendes Nutzsignal zum Definieren der Daten aus der gewählten CAN-Knotenanordnung, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen oder die abgerufen werden sollen, umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung Steuerinformation unter Verwendung eines Übertragungssteuerprotokolls übermittelt; und die Steuerinformationen mindestens der Initialisierungssteuernachricht, der Datenadressierungsnachricht, der Datenantwortnachricht und der Endesteuernachricht entsprechen, um zu bewirken, daß die CAN-Gateway-Anordnung mindestens die Initialisierungssteuernachricht, die Datenadressierungsnachricht, die Datenantwortnachricht und die Endesteuernachricht auf der CAN-Busanordnung übermittelt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei der CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung der gewählten CAN-Knotenanordnung durch ein Programm der Fernzugriffs- und Steueranordnung bestimmt wird.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die CAN-Gateway-Anordnung eine Menge von CAN-Gateway-Nachrichtenkennungen zur Bereitstellung von CAN-Gateway-Kommunikation auf der CAN-Busanordnung speichert.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die CAN-Gateway-Anordnung eine Nachrichtenzeitspanne und/oder eine Entprellzeitspanne speichert.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die CAN-Gateway-Anordnung eindeutige CAN-Knotenanordnungskennungscodes für jede der mindestens einen CAN-Knotenanordnung speichert.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes von entsprechenden Adressen, die von einem Programm einer Fernzugriffs- und Steueranordnung verwendet werden, verschieden sind; und die CAN-Gateway-Anordnung eine Nachschlagetabelle zum Vergleichen jedes der eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes und der entsprechenden Adressen aus der Fernzugriffs- und Steueranordnung umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Datenadressierungsnachricht Informationen zum Zugreifen auf, Steuern und/oder Abrufen eines Einzelworts, zweier Wörter und/oder mehrerer Wörter in einem Adressenbereich umfaßt.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die mehreren Wörter in dem Adressenbereich in einer Menge gemultiplexter Datenantwortnachrichten übermittelt werden.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei eine gewählte elektronische Steuereinheit und/oder die gewählte CAN-Knotenanordnung auf die Datenadressierungsnachricht mit der mindestens einen Datenantwortnachricht antwortet.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei Datenantwortnachrichtenkennungen von Initialisierungssteuernachrichtenkennungen und Datenadressierungsnachrichtenkennungen verschieden sind; und die Datenantwortnachrichten periodisch durch Verwenden einer selben Datenantwortnachrichtenkennung für ein gemultiplextes Nutzsignal oder Verwenden einer sich ändernden Datenantwortnachrichtenkennung übermittelt werden.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei eine gewählte elektronische Steuereinheit und/oder die gewählte CAN-Knotenanordnung im wesentlichen in Echtzeit durch periodisches Abrufen mindestens eines Worts überwacht werden; und Nutzsignalinformationen jeder der Datenantwortnachrichten durch die CAN-Gateway-Anordnung ohne Verzögerung auf dem externen Netzwerk übertragen werden.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Nutzsignalinformationen interne Signalinformationen aus einem Speicher der gewählten elektronischen Steuereinheit umfassen.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei Mehrfach-Wortabruf und/oder Speicher-Dump durch Puffern von Nutzsignalinformationen der Datenantwortnachrichten bereitgestellt und zu einem Übertragungskommunikationsprotokoll-Informationsstrom verkettet werden.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Verfahrens, wobei die Datenadressierungsnachricht und eine Steuernachricht in eine Nachricht zur Übermittlung auf der CAN-Busanordnung aufgenommen werden.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Systems gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Systems zum Fernzugriff auf mindestens eine CAN-Knotenanordnung während des Fahrzeugbetriebs, wobei das System folgendes umfaßt:
eine CAN-Busanordnung zur Verwendung in einem Fahrzeug, wobei der mindestens eine CAN-Bus die mindestens eine CAN-Knotenanordnung umfaßt; die mindestens eine CAN-Knotenanordnung; eine drahtlose Kommunikationsanordnung zur Kopplung mit einem externen Netzwerk; eine CAN-Gateway-Anordnung zur Kopplung mit der Fernnetzwerkanordnung, wobei die CAN-Gateway-Anordnung an die drahtlose Kommunikationsanordnung angekoppelt ist; eine weitere drahtlose Kommunikationsanordnung; eine Fernzugriffs- und Steueranordnung zum Fernzugreifen auf und Fernsteuern mindestens einer der mindestens einen CAN-Knotenanordnung durch die CAN-Busanordnung, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung an die weitere drahtlose Anordnung angekoppelt ist und für die Kommunikation zwischen der weiteren drahtlosen Kommunikationsanordnung und der drahtlosen Kommunikationsanordnung der CAN-Gateway-Anordnung konfiguriert ist, wobei die CAN-Gateway-Anordnung einen Prozessor zum Durchführen der folgenden Schritte umfaßt:
Übermitteln einer Initialisierungssteuernachricht von der CAN–Gateway-Anordnung zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung, wobei die Initialisierungssteuernachricht einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt;
Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway-Anordnung, wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht ein Datennutzsignal umfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung.
Eine weitere Aufgabe eines beispielhaften Systems gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung des obigen Systems, bei dem der Prozessor in einer Nachricht zur Übermittlung auf der CAN-Busanordnung die Datenadressierungsnachricht und eine Steuernachricht enthält.
Eine weitere Aufgabe einer beispielhaften CAN-Gateway-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung einer CAN-Gateway-Anordnung zum Zugreifen auf mindestens eine CAN-Knotenanordnung einer CAN-Busanordnung in Assoziation mit dem Fahrzeug während des Fahrzeugbetriebs, wobei die CAN-Busanordnung zur Ankopplung an ein externes Netzwerk mit der CAN-Gateway-Anordnung verbindbar ist, wobei die CAN-Gateway-Anordnung eine Prozessoranordnung zum Durchführen der folgenden Schritte enthält:
Übermitteln einer Initialisierungssteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung wobei die Initialisierungssteuernachricht einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt; Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway-Anordnung, wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht ein Datennutzsignal umfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung.
Eine weitere Aufgabe einer beispielhaften CAN-Gateway-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung der obigen Anordnung, wobei die CAN-Gateway-Anordnung ferner eine drahtlose Kommunikationsanordnung zur Kommunikation mit dem externen Netzwerk enthält.
Eine weitere Aufgabe einer beispielhaften CAN-Gateway-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung der obigen Anordnung, wobei die drahtlose Kommunikationsanordnung ein Modem und/oder ein Mobiltelefon umfaßt.
Eine weitere Aufgabe einer beispielhaften CAN-Gateway-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung der obigen Anordnung, wobei die CAN-Gateway-Anordnung so ausgelegt ist, daß die Datenadressierungsnachricht und eine Steuernachricht in eine Nachricht zur Übermittlung auf der CAN-Busanordnung aufgenommen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Teil eines beispielhaften eingebetteten CAN zur Verwendung in einem Fahrzeug.
2 zeigt Kommunikationsnachrichten zwischen einer CAN-Gateway-Anordnung, einschließlich einer CAN/TCP-Gateway-Anordnung, und einer gewählten oder Ziel-CAN-Knotenanordnung und/oder einer assoziierten Fahrzeug-ECU.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung durch eine CAN/TCP-Gateway-Anordnung zum Zugriff auf Informationen einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder einer Fahrzeug-ECU, zum Steuern und/oder zum Abrufen dieser.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In 1 enthält das Fernzugriffs- und Steuersystem 1 eine CAN-Gateway-Anordnung 130, die eine CAN/TCP-Gateway-Anordnung 133 enthält, zur Verwendung mit einer CAN-Bus-/-Netzwerkanordnung 100 in einem Fahrzeug. Die CAN-Gateway-Anordnung 130 verwendet eine Prozessoranordnung und ein Verfahren zur Verwendung beim Fernzugriff auf, Steuern und/oder Abrufen von Daten in oder aus einem Speicher, wie zum Beispiel einem Direktzugriffsspeicher (RAM), von einer oder mehreren der CAN-Knotenanordnungen 110, 120, 160, 180 und 190 in der CAN-Bus-/-Netzwerkanordnung 100. Insbesondere zeigt 1 einen Teil einer beispielhaften eingebetteten CAN-Anordnung 100 mit den CAN-Knotenanordnungen 110, 120, 160, 180 und 190 sowie der CAN/TCP-Gateway-Anordnung 133, die mit zwei CAN-Bussen verbunden oder anderweitig an diese angekoppelt sind, nämlich dem CAN1-Bus 101 und dem CAN2-Bus 102, die durch eine CAN/CAN-Gateway-Anordnung 170 verbunden oder miteinander gekoppelt werden können. Der CAN1-Bus 101 kann zum Beispiel eine Powertrain-CAN- Busanordnung umfassen und der CAN2-Bus 102 kann zum Beispiel eine Fahrzeugchassiselektronik-CAN-Busanordnung umfassen. Die CAN-Knotenanordnungen 110, 120 und 160 können zum Beispiel elektronische Fahrzeugsteuereinheiten zur Bereitstellung von Motorsteuerung, Getriebesteuerung oder Fahrzeugstabilitätssteuerung umfassen. Außerdem kann die CAN-Knotenanordnung 160 einen Lenkwinkelsensor umfassen, die CAN-Knotenanordnung 180 kann ein Türverriegelungssteuermodulumfassen und die CAN-Knotenanordnung 190 kann ein Fensterhebermodul umfassen. Im vorliegenden Kontext ist eine elektronische Steuereinheit eine Form einer CAN-Knotenanordnung.
Bei der beispielhaften Ausführungsform von 1 enthält die CAN-Knotenanordnung 130 ein Modem 134, ein zellulares (Mobil-)Telefon 135 und eine CAN/TCP-Gateway-Anordnung 133, (die eine CAN-Knotenanordnung ist), wobei alles auf einem gemeinsamen Substrat integriert sein kann. Eine Fernzugriffs- und/oder Steueranordnung 211, die einen Computer enthalten kann, ist kommunikationsfähig unter Verwendung drahtloser Kommunikation und TCP/IP (transmission control protocol und Internet protocol) oder eines beliebigen anderen geeigneten entsprechenden Übertragungsprotokolls mit der CAN-Knotenanordnung 130 verbindbar. Das Mobiltelefon 135 kann einen Zellularkommunikationschipsatz zur Kommunikation in einem zellularen Netzwerk wie zum Beispiel GSM oder CDMA enthalten oder kann alternativ dazu einen Satellitenkommunikationschipsatz zur Kommunikation mit Kommunikationssatelliten enthalten. Die Basisstation oder Koppelanordnung 210 wird zur kommunikativen Verbindung mit dem Mobiltelefon 135 verwendet. Die Kommunikationsverbindungsanordnung 212 kann zum Beispiel einen Einwählserver und ein assoziiertes lokales Netzwerk (LAN), ein weiteres Mobiltelefon und Modem oder ein Drahtleitungsmodem (siehe 1) zur kommunikativen Verbindung der Fernzugriffs- und/oder Steueranordnung 211 enthalten.
Die Fernzugriffs- und/oder Steueranordnung 211 (die zum Beispiel wie in 1 gezeigt einen Computer enthalten kann) und die Kommunikationsverbindungsanordnung 212 (die zum Beispiel wie in 1 gezeigt ein Modem enthalten kann), können sich in einem anderen Fahrzeug befinden. Auf diese Weise kann auf der Basis des hier beschriebenen Gateway-Protokolls eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug bereitgestellt werden.
Wie oben beschrieben, können die CAN/TCP-Gateway-Anordnung 133, das Modem 134 und das Mobiltelefon 135 in einem einzigen Gehäuse integriert werden, das zum Beispiel einen einzigen Chip enthält. Als Alternative können diese CAN-Gateway-Komponenten durch eine digitale Signalleitung, eine optische Verbindung und/oder eine drahtlose Verbindung verbunden und/oder gekoppelt werden. Der CAN-Knoten enthält eine geeignet entsprechende Prozessoranordnung, die zum Beispiel ein Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung oder eine auf AISC basierende Prozessoranordnung sein kann und liefert ein Gateway von der CAN-Busanordnung 100 zu einer drahtlosen TCP/IP-Verbindung zwischen dem Mobiltelefon 135 und der Basisstation 210. Die CAN-Gateway-Anordnung 130, einschließlich des CAN/TCP-Gateway oder der Knotenanordnung 133 kann eine existierende Fahrzeug-ECU enthalten, wie zum Beispiel eine Motorsteuerung, die zusätzliche Software zur Implementierung des CAN/TCP-Gateway-Betriebsmerkmals verwendet, oder sie kann eine spezielle CAN-Gateway-Anordnung sein. Ein TCP/IP-Stapel kann unter Verwendung der Prozessoranordnung der CAN/TCP-Gateway-Anordnung 133 der CAN-Knotenanordnung 130 implementiert werden. Die CAN-Knotenanordnung 130 kann unter Verwendung der drahtlosen TCP/IP-Verbindung mit der Fernzugriffs- und/oder Steueranordnung 211 kommunizieren. Durch Verwendung von TCP/IP mit der drahtlosen Verbindung durch das Mobiltelefon 135 kann man mit der CAN-Gateway-Anordnung 130 global auf eine oder mehrere der CAN-Knoten-Anordnungen und/oder assoziierten Fahrzeug-ECUs zugreifen und/oder diese steuern.
Um auf Daten aus den CAN-Knotenanordnungen 110, 120, 160, 180 und 190 zuzugreifen, sie zu steuern und/oder sie abzurufen, während das Fahrzeug betrieben wird, wird über die normale oder erweiterte CAN-Protokolle, die ohne weiteres verfügbar sind, hinaus oder zusätzlich zu diesen ein CAN-Gateway-Kommunikationsprotokoll bereitgestellt. Im vorliegenden Kontext können, obwohl die CAN-Knotenanordnungen 110, 120, 160, 180 und 190 elektronische Fahrzeugsteuereinheiten (ECUs) enthalten können, die beispielhaften Vorrichtungen, Verfahren und Systeme jedoch für jede beliebige geeignet entsprechende CAN-Knotenanordnung gelten, wie zum Beispiel Fahrzeugsensoren und/oder Steuermodule. Das hier beschriebene beispielhafte CAN-„Gateway"-Kommunikationsprotokoll enthält Kennungen niedrigerer Priorität, die andere CAN-Nachrichten für das normale oder erweiterte CAN-Protokoll durchführen, und wird folgendermaßen definiert:
Eine DRC-Nachricht 310 („Datenabrufsteuerung") enthält ein Nutzsignal, das durch ein Programm, wie zum Beispiel ein Anwendungsprogramm, der Fernzugriffs- und/oder Steueranordnung 211 bestimmt werden kann. Das Nutzsignal definiert die abzurufenden Daten und die CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU, aus der auf die Daten zugegriffen bzw. diese gesteuert oder abgerufen werden sollen. Insbesondere kann die DRC-Nachricht 310 einen Befehl enthalten, der die Klasse oder den Typ der abzurufenden Daten spezifiziert, sowie mindestens zum Beispiel ein Bit zur Implementierung mindestens eines Zustands des „Einleitens des Datenabrufens" und eines Zustands des „Beendens des Datenabrufens". Mit zusätzlichen Bit kann man einen weiteren Zugriff und/oder Steuerung über die gewählte CAN-Knotenanordnung und/oder ECU bereitstellen. Zusätzlich enthält die DRC-Nachricht 310 einen Code zur Auswahl einer spezifischen oder Ziel-CAN-Knotenanordnung und/oder -Fahrzeug-ECU. Somit kann zum Beispiel ein erstes Byte der DRC-Nachricht 310 einen Fahrzeug-ECU-Identifizierungscode enthalten, und ein zweites Byte kann den Datenzugriffs-, -steuer- und/oder-abrufbefehl enthalten. Natürlich kann auch jede andere geeignete entsprechende Nachrichtensyntax verwendet werden.
Die DA-Nachricht 320 („Datenadresse") beschreibt eine Adresse(n) oder einen Bereich von Adresse(n) der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert und/oder die aus der gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU abgerufen werden sollen. Die DA-Nachricht 320 enthält eine Bordspeicherstelle im Speicher und ein Bitmuster zur Anzeige, ob auf ein einziges Wort oder mehrere Wörter zwischen zwei Adressen zugegriffen werden soll, bzw. dieses gesteuert oder abgerufen werden soll. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bitmuster in den beiden ersten Datenbit der CAN-Nachricht codiert werden. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Bitmuster zum Beispiel durch ein Byte ersetzt werden, das die Anzahl der abzurufenden Wörter nach der durch die DA-Nachricht 320 bereitgestellten Wortspeicherstelle enthält. Wenn es angemessen oder erwünscht ist, kann die DA-Nachricht 320 in die DRC-Nachricht 310 aufgenommen werden. Dadurch erhält man ein minimales Kommunikationsverfahren unter Verwendung von mindestens zwei Nachrichten, nämlich einer Nachricht, die die Adresse(n) angibt, von der bzw. denen aus auf die Daten zugegriffen werden soll bzw. diese gesteuert und/oder abgerufen werden sollen, und eine (hier beschriebene) Datenantwortnachricht, die die aus einem Speicher einer CAN-Knotenanordnung gewählten Informationen enthalten kann.
Eine DR-Daten- und/oder Antwortnachricht 330 („Datenabruf") enthält eine Anzahl von Bit für einen Kennungscode, der eine gewählte CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU identifiziert, aus der auf die Daten zugegriffen bzw. diese gesteuert und/oder abgerufen werden können. Somit kann zum Beispiel das erste Byte der DR-Daten und/oder Antwortnachricht 330 den Kennungscode enthalten, und der Rest der DR-Daten und/oder Antwortnachricht 330 kann das angeforderte Wortnutzsignal enthalten. Wenn in dieser Hinsicht zum Beispiel der Kennungscode ein Byte einnimmt, können bei einem Acht-Byte-Datenschema sieben Byte für den abzurufenden Speicherinhalt übrig bleiben. Bei einer Wortgröße von sechzehn (16) Bit können also jeder DR-Daten- und/oder Antwortnachricht 330 drei (3) Wörter zugewiesen werden. Wenn zum Beispiel Wörter aus einem Adressenumfang, wie zum Beispiel einem gesamten Fahrzeug-ECU-Speicher, abgerufen werden sollen, kann die CAN-Knotenanordnung, auf die zugegriffen wird, eine Menge periodischer DR-Daten und/oder Antwortnachrichten 330a, 330b, 330c, ..., 330n bereitstellen.
Um auf Daten aus den CAN-Knotenanordnungen und/oder assoziierten Fahrzeug-ECUs zuzugreifen, diese zu steuern und/oder abzurufen (auf der Basis des beispielhaften Kommunikationsverfahren zwischen der CAN-Gateway-Anordnung 130 und einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU, wie in den Figuren gezeigt), wird eine TCP-Kommunikationsverbindung zwischen der fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 und der CAN-Gateway-Anordnung 130 hergestellt, wobei das Modem 134 und die Datenverbindung zwischen der fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 (unter Verwendung des Modems oder einer anderen Kommunikationsverbindungsanordnung 212) und der CAN-Gateway-Anordnung 130 (unter Verwendung des Modems 134 und des Mobiltelefons 135) verwendet wird. Die fernzugreifende und/oder Steueranordnung 211 und die CAN-Gateway-Knotenanordnung 130 können durch ihre IP-Adressen identifiziert werden, und die Datenverbindung kann auf dem Punkt-zu-Punkt-Protokoll (PPP) basieren.
Als nächstes übermittelt die fernzugreifende und/oder Steueranordnung 211 einen Zentralbefehl unter Verwendung der TCP-Verbindung zu der CAN-Gateway-Anordnung 130 in dem Fahrzeug zum Senden einer DRC-Initialisierungsnachricht 130a auf der CAN-Busanordnung 100 zu einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU, die wie hier besprochen zum Beispiel durch das Anwendungsprogramm der fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 ausgewählt wird. Die CAN-Gateway-Anordnung 130 speichert eine Menge von CAN-Gateway-Nachrichten/-Protokollkennungen, die die CAN-Gateway-Anordnung 130 auf der CAN-Busanordnung 100 zusammen mit einer entsprechenden Nachrichtenperiode/Zeit oder Entprellperiode/zeit (die zum Beispiel einer minimalen Verzögerung, bis die nächste Nachricht mit derselben Kennung gesendet werden kann, entspricht) auf der CAN-Busanordnung 100 übermitteln oder senden kann. Außerdem speichert die CAN-Gateway-Knotenanordnung 130 für jede CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECU einen eindeutigen Kennungscode. Dieser eindeutige Kennungscode kann von dem Adressierungscode verschieden sein, der von dem Anwendungsprogramm (gleichgültig ob Software, Hardware oder eine bestimmte andere vergleichbare Anordnung) der fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 verwendet wird. Wenn ein Unterschied besteht, kann die Gateway-Knotenanordnung 130 zum Beispiel eine gespeicherte Nachschlagetabelle zum Vergleich des Adressierungs- oder externen Kennungscodes, der von der fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 übermittelt wird, mit dem Kennungscode aus der CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECU enthalten.
Als nächstes übermittelt oder sendet die CAN-Gateway-Anordnung 130 die DRC-Initialisierungsnachricht 310a auf der CAN-Busanordnung 100. Da jede CAN-Knoten anordnung und/oder Fahrzeug-ECU einen eindeutigen Code speichert, lesen alle CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECUs die „rundgesendete" DRC-Initialisierungssteuernachricht 310a und vergleichen den gewählten Kennungscode in der DRC-Steuernachricht 310 mit ihrem jeweiligen eindeutigen Kennungscode. Wenn der Kennungscode in der DRC-Steuernachricht 310 mit dem in der CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU gespeicherte eindeutigen Code übereinstimmt, interpretiert oder verarbeitet diese Anordnung des Steuerbefehl der DRC-Steuernachricht 310. Wenn der Befehl zum Beispiel für die Einleitung des Datenabrufens bestimmt ist, tritt die gewählte CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECU in einen Datenabrufmodus ein.
Als nächstes übermittelt oder sendet die CAN-Gateway-Anordnung 130 eine DA-Adressennachricht 320, die die Speicheradresse(n) oder den Adressenumfang der Daten enthält, auf die zugegriffen werden soll bzw. die gesteuert und/oder abgerufen werden sollen. Mit einem Bitmuster in der DA-Adressennachricht 320 kann man angeben, daß einzelne Wörter abgerufen werden sollen. Die DA-Adressennachricht 320 kann auch zwei Adressen enthalten, und die gewählte CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECU kann dann an den beiden spezifizierten Adressen in der DR-Daten- und/oder Antwortnachricht 330 wie besprochen zwei Wörter einfügen. Wenn aber zum Beispiel das Bitmuster angibt, daß auf einen Adressenumfang zugegriffen bzw. dieser gesteuert und/oder abgerufen werden soll und die DA-Adressennachricht 320 zwei Adressen enthält, dann fügt die gewählte CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU alle Wörter zwischen den beiden in der DA-Adressennachricht 320 spezifizierten Adresse in eine Menge gemultiplexter DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten ein. Als Alternative kann die DA-Adressennachricht 320 die Anzahl der abzurufenden Wörter enthalten, beginnend bei der angegebenen einzelnen Speicheradresse, wie oben besprochen.
Als nächstes antwortet die durch den Code identifizierte gewählte CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU auf die DA-Adressennachricht 320 von der CAN-Gateway-Anordnung 130 mit einer oder mehreren DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten 330 auf der Basis der Anzahl der aus dem Speicher abzurufenden Wörter. Die Kennungen) der DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten) 330 sind von den Kennungen der DRC-Steuer(Initialisierungs-/Ende-)Nachrichten 310 und der DA-Adressennachrichten 320 verschieden. Die DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten 330 können periodisch unter Verwendung derselben Kennung (und eines gemultiplexten Nutzsignals) oder unter Verwendung sich ändernder Kennungen (was zum Beispiel durch Inkrementieren der Kennungen um eine feste Zahl geschehen kann) übermittelt oder gesendet werden. Die DR-Daten und/oder Antwortnachrichten 330 können periodisch übermittelt oder gesendet werden, bis ein Befehl „Datenabruf stoppen" in einer DRC-Ende-/-Stop-Steuernachricht 310b übermittelt wird. Das obige liefert Echtzeit- oder im wesentlichen Echtzeit- Überwachung interner Zustände in einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU. Für einen Speicher-Dump oder -Schnappschuß (das heißt beim Abrufen einer Menge von Wörtern) können die aus einem gewählten Speicher der gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU abzurufenden Wörter durch Multiplexen über eine Menge periodischer DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten 330 verteilt werden. Wenn der Inhalt des in der DA-Adressennachricht 320 spezifizierten Speicheradressenumfangs übermittelt oder gesendet wurde, wird das Verfahren wiederholt, bis die CAN-Gateway-Anordnung 130 einen Befehl „Datenabruf stoppen" in einer Ende-/Stop-Steuernachricht 310b zu der gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU übermittelt, was durch die fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 gesteuert wird.
Wenn die CAN-Gateway-Anordnung 130 die DR-Daten- und/oder Antwortanchricht(en) 330 empfängt, weist die CAN-Gateway-Anordnung 130 jeder solchen Nachricht einen Zeitstempel zu. Abhängig von der maximalen oder effektiven maximalen Datenrate auf der drahtlosen TCP/IP-Verbindung und den entsprechenden (hier beschriebenen) gewünschten Verfahren zum Zugriff, zur Steuerung und/oder zum Abrufen fügt die CAN-Gateway-Anordnung 130 das Datennutzsignal der DR-Daten und/oder Antwortnachricht(en) 330 folgendermaßen in einem TCP-Nachrichtenrahmen ein.
Zur Überwachung und zum/zur periodische(n) Einzelwortzugriff, -steuerung und/oder- abruf können die DR-Daten und/oder die Antwortnachricht 330 in einen TCP-Informationsstrom für jede ankommenden DR-Daten und/oder Antwortnachricht 330 eingebettet und dann ohne Verzögerung übermittelt oder gesendet werden. Obwohl es nicht unbedingt eine im Hinblick auf Overhead für Datennutzsignal für die TCP-Verbindung eine optimal effiziente Abbildungsstrategie ist, wird angenommen, daß es für die Überwachung interner Zustände einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU in Echtzeit oder im wesentlichen in Echtzeit ausreicht. Die internen Signale der Fahrzeug-ECU werden nicht anderweitig durch die ECU auf der CAN-Busanordnung 100 übermittelt oder gesendet. Für Mehrfachwortabruf (wie zum Beispiel einen Speicher-Dump), kann das Datennutzsignal der ankommenden DR-Daten und/oder Antwortnachrichten 330 gepuffert werden, und die Datennutzsignale mehrerer empfangener DR-Daten und/oder Antwortnachrichten 330 können in dem TCP-Informationsstrom verkettet werden, um den Durchsatz auf der TCP-Verbindung zu maximieren oder zumindest zu verbessern. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Datennutzsignal der DR-Daten und/oder Antwortnachricht 330 (und nicht die gesamte DR-Daten und/oder Antwortnachricht 330) in den TCP-Informationsstrom integriert werden, so daß es nicht notwendig ist, die gesamte Nachricht zu verarbeiten oder „umzuschlagen". Auf diese Weise wird das Nutzsignal so extrahiert, daß die fahrzeugspezifische CAN-Implementierung in bezug auf die fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 „maskiert" werden kann.
Um schließlich damit aufzuhören, auf Daten in einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU zuzugreifen bzw. diese zu steuern und/oder abzurufen, kann die CAN-Gateway-Knotenanordnung 130 eine DRC-Ende-/-Stop-Steuernachricht 310 übermitteln oder senden, und der Steuerbefehl in der DRC-Steuernachricht 310 wird zum Beispiel so gewählt oder gesetzt, daß das Datenabrufen beendet wird.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung durch eine CAN-Gateway-Anordnung 130 zum Zugreifen auf Informationen, die mit einer CAN-Knotenanordnungen, die eine Fahrzeug-ECU sein kann, assoziiert sind, bzw. zum Steuern und/oder Abrufen dieser. Wie gezeigt, enthält 3 den Leerlauf- oder Warte-Block 305, den Codevergleichsblock 315 und den Datenabruf-/-Sendeblock 325 zur Verwendung mit der DRC-Initialisierungssteuernachricht 310a. der DA-Adressennachricht 320, den DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten 330a, 330, 330c, ..., 330n und der DRC-Endsteuernachricht 310 (oder beliebigen anderen geeignet entsprechenden DRC-Steuernachrichten 310c, 310d, 310e, ..., 310n), die unter Verwendung der Prozessoranordnung der CAN-Gateway-Anordnung 130 implementiert werden.
Insbesondere dient das beispielhafte Verfahren von 3 zum Fernzugriff auf mindestens eine von mindestens einer CAN-Knotenanordnungen einer CAN-Busanordnung, die mit dem Fahrzeug assoziiert ist, während des Fahrzeugbetriebs, wobei die CAN-Busanordnung zur Ankopplung an ein externes Netzwerk mit einer CAN-Gateway-Anordnung assoziiert ist, und enthält die folgenden Schritte: Übermitteln einer Initialisierungssteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung, wobei die Initialisierungssteuernachricht einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt; Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway- Anordnung, wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht ein Datennutzsignal umfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht von der CAN-Gateway-Anordnung zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung. Wie hier beschrieben wurde, können die Datenadressierungsnachricht und eine Steuernachricht, wie zum Beispiel die Initialisierungssteuernachricht 310a, in eine Nachricht aufgenommen werden.
Die Kennungen für die DRC-Steuer-, DA-Adresse- und DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten erhalten relativ zu den Prioritäten von Kennungen der „regulären" CAN-Nachrichten für das normale oder erweiterte CAN-Protokoll eine niedrigere Priorität. Zusätzlich sollten die Entprell-/Zeitperioden für ereignisgetriggerte Nachrichten und die Zeitperioden für zeitgetriggerte Nachrichten so gewählt werden, daß eine etwaige negative Beeinflussung der Verzögerungen oder Latenzen der regulären CAN-Nachrichten minimiert oder zumindest verringert wird. Zusätzlich kann die CAN-Gateway-Anordnung 130 im wesentlichen gleichzeitig mit mehreren CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECUs kommunizieren, da die Knotenanordnungen jeweils durch ihre eindeutigen Codes identifizierbar sind. Die Kennungen der DR-Daten- und/oder Antwortnachrichten 330 von verschiedenen CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECUs sollten verschieden sein, um sicherzustellen, daß CAN-Arbitrierung ordnungsgemäß arbeitet.
Neben der DRC-Initialisierungs-/-Startsteuernachricht 310a, der DRC-Ende-/-Stop-Steuernachricht 310b und den DA-Adressennachrichten 320 können weitere DRC-Steuernachrichten 310c, 310d, ..., 310n durch die fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 übermittelt werden, um einem Fernbenutzer die Steuerung verschiedener Fahrzeugsubsysteme durch den Fernzugriff auf die CAN-Knotenanordnungen und/oder Fahrzeug-ECUs zu ermöglichen. Um einen „sprudelnden" Knoten (das heißt ein undefiniertes Knotenproblem) zu vermeiden, kann die Menge der Nachrichten, die übermittelt werden können, der Nachrichtenzeitraum und der Entprellzeitraum vordefiniert werden. Außerdem kann die fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 die Kennung der durch die CAN-Gateway-Anordnung 130 übermittelten oder gesendeten Nachrichten nicht verändern, da die fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211 nur in der CAN-Gateway-Anordnung 130 gespeicherte vordefinierte Nachrichten auswählen kann.
Schließlich können auch andere geeignet entsprechende Kommunikationsprotokolle verwendet werden, wie zum Beispiel das universelle Datenprotokoll (UDP), Protokolle des seriellen Typs RS-232 und/oder andere, die zusammen mit dem drahtlosen oder zellularen Telefonprotokoll arbeiten können.
Es wurden also oben eine beispielhafte Vorrichtung, ein Verfahren und ein System zum Fernzugriff auf interne Zustände und/oder Speicherinhalt einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU bzw. zur Steuerung und/oder zum Abrufen dieser beschrieben, während das Fahrzeug am Einsatzort betrieben wird. Nützlicherweise kann man unter Verwendung einer einem Mobiltelefon oder Satellitentelefon oder einer anderen drahtlosen Kommunikationsanordnung zugewiesenen eindeutigen Nummer global auf das Fahrzeug zugreifen. Außerdem wird angenommen, daß die vorliegende Vorrichtung, das vorliegende Verfahren und das vorliegende System die Prüfung am Einsatzort, technische Rückmeldungen, Ausfallbehebungen und das Fernübermitteln von Steuersignalen zu einer gewählten CAN-Knotenanordnung und/oder Fahrzeug-ECU zur Steuerung der gewählten Anordnung von der fernzugreifenden und/oder Steueranordnung 211, wie zum Beispiel einem Ferncomputer oder einer anderen abgesetzten Zugangs/Steuereinrichtung aus, besser ermöglichen.

Claims

Verfahren zum Fernzugriff auf mindestens eine CAN-Knotenanordnung einer CAN-Busanordnung in Assoziation mit einem Fahrzeug während des Fahrzeugbetriebs, wobei die CAN-Busanordnung mit einer CAN-Gateway-Anordnung (130) zur Ankopplung an ein externes Netzwerk assoziiert ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Übermitteln einer Initialisierungssteuernachricht (310a) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) unter Verwendung der CAN-Busanordnung (101, 102), wobei die Initialisierungssteuernachricht (310a) einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt; Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht (310a) unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht (320) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht (320) mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht (330) von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway-Anordnung (130), wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht ein Datennutzsignalumfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht (330) unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht (310b) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin mit dem Schritt des Herstellens einer drahtlosen Kommunikationsstrecke zwischen einer Fernzugriffs- und Steueranordnung und der CAN-Gateway-Anordnung (130).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Herstellens der drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Datenaufrufs auf der Basis eines Punkt-zu-Punkt-Protokolls durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung eine Computeranordnung (211) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung eine drahtlose Kommunikationsanordnung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung eine Computeranordnung (211) und eine drahtlose Kommunikationsanordnung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das externe Netzwerk das Internet umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Kommunikationsprotokoll ein Übertragungssteuerprotokoll und/oder ein Internet-Protokoll umfaßt; und die Fernzugriffs- und Steueranordnung und die CAN-Gateway-Kontenanordnung (130) durch assoziierte Adressen auf der Basis des Internet-Protokolls identifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) folgendes umfaßt: eine Prozessoranordnung zur Kommunikation mit der CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung; und eine drahtlose Kommunikationsanordnung für die Kommunikation mit einer Fernzugriffs- und Steueranordnung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die CAN-Busanordnung folgendes umfaßt: mindestens zwei CAN-Busse (101, 102); und mindestens eine CAN/CAN-Gateway-Anordnung (170) zum Koppeln der mindestens zwei CAN-Busse (101, 102).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) eine elektronische Steuereinheit, eine Sensoranordnung und/oder ein Steuermodul zur Verwendung in dem Fahrzeug umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Initialisierungssteuernachricht (310a) ein datendefinierendes Nutzsignal zum Definieren der Daten aus der gewählten CAN-Knotenanordnung, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen oder die abgerufen werden sollen, umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung Steuerinformation unter Verwendung eines Übertragungssteuerprotokolls übermittelt; und die Steuerinformationen mindestens der Initialisierungssteuernachricht (310a), der Datenadressierungsnachricht (320), der Datenantwortnachricht (330) und der Endesteuernachricht (310b) entsprechen, um zu bewirken, daß die CAN-Gateway-Anordnung (130) mindestens die Initialisierungssteuernachricht (310a), die Datenadressierungsnachricht (320), die Datenantwortnachricht (330) und die Endesteuernachricht (310b) auf der CAN-Busanordnung übermittelt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung der gewählten CAN-Knotenanordnung durch ein Programm der Fernzugriffs- und Steueranordnung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) eine Menge von CAN-Gateway-Nachrichtenkennungen zur Bereitstellung von CAN-Gateway-Kommunikation auf der CAN-Busanordnung speichert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) eine Nachrichtenzeitspanne und/oder eine Entprellzeitspanne speichert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) eindeutige CAN-Knotenanordnungskennungscodes für jede der mindestens einen CAN-Knotenanordnung speichert.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes von entsprechenden Adressen, die von einem Programm einer Fernzugriffs- und Steueranordnung verwendet werden, verschieden sind; und die CAN-Gateway-Anordnung (130) eine Nachschlagetabelle zum Vergleichen jedes der eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes und der entsprechenden Adressen aus der Fernzugriffs- und Steueranordnung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Datenadressierungsnachricht (320) Informationen zum Zugreifen auf, Steuern und/oder Abrufen eines Einzelworts, zweier Wörter und/oder mehrerer Wörter in einem Adressenbereich umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die mehreren Wörter in dem Adressenbereich in einer Menge gemultiplexter Datenantwortnachrichten übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine gewählte elektronische Steuereinheit und/oder die gewählte CAN-Knotenanordnung auf die Datenadressierungsnachricht (320) mit der mindestens einen Datenantwortnachricht (330) antwortet.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei Datenantwortnachrichtenkennungen von Initialisierungssteuernachrichtenkennungen und Datenadressierungsnachrichtenkennungen verschieden sind; und die Datenantwortnachrichten (330) periodisch durch Verwenden einer selben Datenantwortnachrichtenkennung für ein gemultiplextes Nutzsignal oder Verwenden einer sich ändernden Datenantwortnachrichtenkennung übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine gewählte elektronische Steuereinheit und/oder die gewählte CAN-Knotenanordnung im wesentlichen in Echtzeit durch periodisches Abrufen mindestens eines Worts überwacht werden; und Nutzsignalinformationen jeder der Datenantwortnachrichten durch die CAN-Gateway-Anordnung (130) ohne Verzögerung auf dem externen Netzwerk übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Nutzsignalinformationen interne Signalinformationen aus einem Speicher der gewählten elektronischen Steuereinheit umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Mehrfach-Wortabruf und/oder Speicher-Dump durch Puffern von Nutzsignalinformationen der Datenantwortnachrichten bereitgestellt und zu einem Übertragungskommunikationsprotokoll-Informationsstrom verkettet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Datenadressierungsnachricht (320) und eine Steuernachricht in eine Nachricht zur Übermittlung auf der CAN-Busanordnung aufgenommen werden.
System zum Fernzugriff auf mindestens eine CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) während des Fahrzeugbetriebs, wobei das System folgendes umfaßt: eine CAN-Busanordnung zur Verwendung in einem Fahrzeug, wobei der mindestens eine CAN-Bus (101, 102) die mindestens eine CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) umfaßt; die mindestens eine CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190); eine drahtlose Kommunikationsanordnung zur Kopplung mit einem externen Netzwerk; eine CAN-Gateway-Anordnung (130) zur Kopplung mit der Fernnetzwerkanordnung, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) an die drahtlose Kommunikationsanordnung angekoppelt ist, und zur Übermittlung einer Initialisierungssteuernachricht (310a) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) unter Verwendung der CAN-Busanordnung (101, 102), wobei die Initialisierungssteuernachricht (310a) einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt; eine weitere drahtlose Kommunikationsanordnung; eine Fernzugriffs- und Steueranordnung zum Fernzugreifen auf und Fernsteuern mindestens einer der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) durch die CAN-Busanordnung, wobei die Fernzugriffs- und Steueranordnung an die weitere drahtlose Anordnung angekoppelt ist und für die Kommunikation zwischen der weiteren drahtlosen Kommunikationsanordnung und der drahtlosen Kommunikationsanordnung der CAN-Gateway-Anordnung (130) konfiguriert ist, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) einen Prozessor zum Durchführen der folgenden Schritte umfaßt: Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht (310a) unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht (320) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht (320) mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht (330) von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway-Anordnung (130), wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht (330) ein Datennutzsignalumfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht (330) unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht (310b) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung.
System nach Anspruch 27, wobei der Prozessor so ausgelegt ist, daß er die Datenadressierungsnachricht (320) und eine Steuernachricht in eine Nachricht zur Übermittlung auf der CAN-Busanordnung aufnimmt.
CAN-Gateway-Anordnung zum Zugreifen auf mindestens eine CAN-Knotenanordnung eines CAN-Busses in Assoziation mit einem Fahrzeug während des Fahrzeugbetriebs, wobei die CAN-Busanordnung mit der CAN-Gateway-Anordnung (130) zur Ankopplung an ein externes Netzwerk verbindbar ist, wobei die CAN-Gateway-Anordnung (130) folgendes umfaßt: eine Prozessoranordnung zur Durchführung der folgenden Schritte: Übermitteln einer Initialisierungssteuernachricht (310a) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) unter Verwendung der CAN-Busanordnung, wobei die Initialisierungssteuernachricht (310a) einen CAN-Knotenanordnungskennungscode umfaßt; Vergleichen des CAN-Knotenanordnungskennungscodes mit einem in jeder der mindestens einen CAN-Knotenanordnung (110, 120, 160, 180, 190) gespeicherten eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscode zur Bestimmung einer gewählten CAN-Knotenanordnung auf der Basis des CAN-Knotenanordnungskennungscodes und des eindeutigen CAN-Knotenanordnungskennungscodes; Verarbeiten der Initialisierungssteuernachricht (310a) unter Verwendung der gewählten CAN-Knotenanordnung; Übermitteln einer Datenadressierungsnachricht (320) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der gewählten CAN-Knotenanordnung, wobei die Datenadressierungsnachricht (320) mindestens eine Speicheradresse der Daten, auf die zugegriffen werden soll, die gesteuert werden sollen und/oder die abgerufen werden sollen, umfaßt; Übermitteln mindestens einer Datenantwortnachricht (330) von der gewählten CAN-Knotenanordnung zu der CAN-Gateway-Anordnung (130), wobei die mindestens eine Datenantwortnachricht (330) ein Datennutzsignal umfaßt; Integrieren mindestens des Datennutzsignals der mindestens einen Datenantwortnachricht (330) unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls des externen Netzwerks zur Übermittlung des Datennutzsignals zu der Fernzugriffsanordnung; und Übermitteln einer Endesteuernachricht (310b) von der CAN-Gateway-Anordnung (130) zu der gewählten CAN-Knotenanordnung unter Verwendung der CAN-Busanordnung.
CAN-Gateway-Anordnung nach Anspruch 29, weiterhin mit einer drahtlosen Kommunikationsanordnung zum Kommunizieren mit dem externen Netzwerk.
CAN-Gateway-Anordnung nach Anspruch 30, wobei die drahtlose Kommunikationsanordnung ein Modem (134) und/oder ein Mobiltelefon (135) umfaßt.
CAN-Gateway-Anordnung nach Anspruch 29, wobei die CAN-Gateway-Anordnung so ausgelegt ist, daß die Datenadressierungsnachricht (320) und eine Steuernachricht in eine Nachricht zur Übermittlung auf der CAN-Busanordnung aufgenommen werden.