EP1949612A1 - Kommunikationssystem für ein technisches gerät, insbesondere für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Kommunikationssystem für ein technisches gerät, insbesondere für ein kraftfahrzeug

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EP1949612A1
EP1949612A1 EP06793684A EP06793684A EP1949612A1 EP 1949612 A1 EP1949612 A1 EP 1949612A1 EP 06793684 A EP06793684 A EP 06793684A EP 06793684 A EP06793684 A EP 06793684A EP 1949612 A1 EP1949612 A1 EP 1949612A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
functional
systems
communication system
functional systems
malfunction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06793684A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tudor-Ion Gamulescu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP1949612A1 publication Critical patent/EP1949612A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/407—Bus networks with decentralised control
    • H04L12/417—Bus networks with decentralised control with deterministic access, e.g. token passing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Definitions

  • the invention relates to a communication system for a technical device, in particular for a motor vehicle and a motor vehicle with a communication system.
  • a functional system has in its Thompsons ⁇ th form thereby an evaluation unit and at least one coupled to the evaluation unit for signal exchange function ⁇ component.
  • a functional system may be formed, for example, by a personal protection system. This has, in addition to the evaluation of a ver-bound ⁇ Senso ⁇ k to a drive unit for one or more protection systems.
  • Another functional system which generally exists in a motor vehicle relates, for example, to communication and / or entertainment devices which likewise have an evaluation unit, which are connected, for example, to a receiver unit and to a functional unit controlling the communication and / or entertainment function.
  • there are other functional systems for example, the operation of a power window, the electric seat adjustment, the air conditioning or the ESP (Electronic Stability Program), etc. concern.
  • one functional system uses sensor values derived from other functional systems, e.g. be provided on a bus.
  • the object of the present invention is therefore to provide a com- munikationssystem for a technical device to specify particular for a motor vehicle, which in a simple manner an improved safety in case of failure of individual componentsmetriskom ⁇ ensured.
  • This task is accomplished by a communication system with the
  • the communication system according to the invention for a technical device in particular for a motor vehicle, has a plurality of ⁇ functional systems, which each serve to monitor and control of mutually different functions of the technical device, and which each have an evaluation ⁇ value unit and at least one with the evaluation have functional component coupled to the signal exchange.
  • ⁇ least to one of the functional systems is adapted to a malfunction and / or a functional failure of at least detect one of the other functional systems, and in the case of a malfunction and / or a malfunction of the at least one other functional system to take over at least parts of the functionality of the at least one other functional system.
  • the term of the communication system is within the hen ahead ⁇ invention as a function of the system network to verste ⁇ comprising a plurality of functional systems with different borrowed objects, both communicative and non-communicative manner.
  • the invention proposes a communications system in which those different technical functions associated conces-, functional systems are networked together so that the failure of a functional system can be taken over by another functional system a functional component.
  • the function system adopting the functionality need not have any overlap in its actual function with the function of the failing functional system.
  • this also includes the case that the functionality is taken over by a function-like functional system.
  • the communication system according to the invention thus breaks the hitherto made strict separation between such functional systems, which serve to control and monitor mutually different functions of the technical device, thus creating a failure-tolerant architecture of the communication system.
  • This architecture allows networking and coordination of the individual functional systems to one another so that at least safety-critical functionalities can be taken over by at least one of the remaining functional systems that are still functional.
  • this procedure allows a special type of fault diagnosis since it is not exclusively used internally. half a functional system, but across a plurality of functional systems is feasible. This allows further optimization of the resources used, since redundancies within a functional system, which considerably increase the costs, are now no longer necessary. Is the necessary condition for this approach ⁇ , the linking of individual functional systems of a communication system so that these functions can take one of a functional system of a malfunction and / or a functional failure.
  • the functional systems have as functional components in each case at least one sensor unit, which can provide an output signal to the evaluation unit, and at least one drive unit, which captures an image formed by the evaluation drive signal emp ⁇ .
  • the one or more radio ⁇ tion system a classic division of functions in transmitter tion, evaluation / calculation / evaluation and control, for example a Aktuato ⁇ k on. Such a division of a functional system is particularly encountered when used in motor vehicles.
  • a communication connection between the respective evaluation units of at least two of the functional systems is provided.
  • the assumption of functionality or is a part of the functionality of a ⁇ of a function onsstructure and / or a functional failure of the affected evaluation unit possible.
  • the invention provides that a communication connection is provided between the evaluation unit of one of the functional systems and the functional components of at least one of the other functional systems and vice versa.
  • a communication connection is provided between the evaluation unit of one of the functional systems and the functional components of at least one of the other functional systems and vice versa.
  • the communication connection can be formed by respective discrete lines or in another embodiment by a data bus according to an embodiment.
  • the latter Mög ⁇ allowed friendliness by appropriate modification of the data transmitted via the data bus messages in a particularly simple re ⁇ alization of the function system-wide architecture.
  • a malfunction and / or a functional failure of the other functional system by the receiving function system be ⁇ in the case of tunable maintained which parts of the functionality of the other functional system, and which parts of the functionali ⁇ ty not be taken of the other functional system.
  • This procedure has the advantage that the resources, eg the memory or the processor power, of a receiving functional system need not be designed so large that a plurality of functionalities of different functional systems can be adopted and executed at the same time.
  • the communication system according to the invention can also be implemented advantageously from a cost point of view.
  • a zent ⁇ rales storage means is provided, which can access all the Funk ⁇ tion systems, and its data for the functional systems (in particular their evaluation) of the communication system can be read out, the data in the
  • Storage means comprises configuration data and / or execution codes of the functional systems. This realization makes it possible to no longer have to provide the configuration data and / or execution codes necessary for the execution of certain functionalities in the communication system.
  • the storage medium ⁇ cherstoff only configuration data and / or execution code includes such functional systems whose functionality in the event of a malfunction and / or a functional failure of one of the functional systems can be taken over.
  • These may be, for example, data relating to safety-related functionalities, such as personal protective equipment in a motor vehicle. Data concerning, for example, comfort features of a vehicle and for the safe operation of the vehicle
  • Vehicle are not necessarily important, need not be held in the memory according to this embodiment, which can be made small in size.
  • a CD compact disc
  • DVD digital versatile disc
  • At least one of the radio ⁇ tion systems on a storage means whose data are readable by the functional system in question, wherein the data in the storage means configuration data and / or execution codes of the functional system or whose functionality in case of malfunction and / or function failure of another functional system.
  • the provision of ent ⁇ speaking necessary to take over the functionality of the data provided in the respective function system which is chosen to take over the functionality.
  • the communication system according to the invention is intended for use in a motor vehicle.
  • the invention also relates to a motor vehicle having a communication system of the type described above.
  • the idea of the invention can thus be seen to provide redundancy, which is implemented across functional systems.
  • the respective redundancy-providing functional systems perform primarily voneinan ⁇ the different tasks, so that the redundancy is not created by the double provision of identical functional components.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a erfindungsge ⁇ MAESSEN communication system
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a communication system according to the invention.
  • Fig.l shows a first Ausf ⁇ hrungsbeispiel ⁇ a communication system according to Invention 1.
  • the communication system 1 has, for example three functional systems 10, 20, 30.
  • the functional systems 10, 20, 30 are used to monitor and Steue ⁇ tion of mutually different respective functions of the communication system 1.
  • the communication system 1 can be designed in ⁇ play, in a motor vehicle.
  • Each of the functional systems 10, 20, 30 has a uniform Ausenseein ⁇ 11, 21, 31 and connected theretoginaskompo ⁇ components 12, 13 and 22, 23 and 32, respectively.
  • 33 Thejanskom ⁇ components 12, 22, 32 may, for example, as the sensor units 14, 24 may be formed 34th
  • the functional components 13, 23, 33 may, for example, drive units 15, 25, 35 ausbil ⁇ the.
  • the functional components of a functional system are each connected ⁇ wells via lines 16, 17 and 26, 27 and 36, 37 to the evaluation unit 11 or 21 or 31 of the respective functional system 10, 20, 30th
  • the function system 10, for example, ty or functionali ⁇ at least parts thereof of the other functional systems 20, 30 can take over the function unit 12 is obligations over Lei ⁇ 16a, 16b to the evaluation units 21 and 31, the function of system 20, 30.
  • the functional component 13 is connected via lines 27a, 37b to the evaluation units 21 or 31 of the functional systems 20, 30. So that a functional assumption of the functionalities of the functional systems 10, 30 is possible by the functional system 20, the functional units 22 and 23 of the functionali ⁇ onssystems 20 via respective lines 26a, 26b and 17a, 37a with the evaluation units 11 and 31 of the functional systems 10 and 30 connected.
  • a direct connection via lines 36b, 36a and 17b, 27b of the func ⁇ onskomponenten 32, 33 of the functional system 30 with the evaluation 11, 21 of the functional systems 10, 20 is provided.
  • each of the evaluation units 11, 21, 31 is provided with a storage means 18 or 28 and 38, respectively.
  • the memory means 18 of the evaluation unit 11 are ⁇ configuration data and / or the execution code of the functional systems 20, 30th
  • the memory means 28 stores the configuration data and / or the execution code of the functional systems 10, 30.
  • the storage means 38 comprises the Configurati ⁇ onschal and / or the execution code of the functional systems 10, 20.
  • the configuration data and / or the execution code of the functional system 10, 20, 30 itself are provided in the respective storage means 18, 28, 38, or additional, not shown in the figure memory means.
  • the described communication topology of the individual components of the functional systems affords the possibility of recognizing and compensating functional failures of individual components.
  • the evaluation unit 21 can be supplied from the function component 12 data for further processing processed use to the functional component 23 of the functional system to be able to control in accordance with the twentieth
  • the evaluation and evaluation of the data supplied by the functional component 32 can, according to the idea of the invention, instead be processed by the evaluation unit 11 and / or 21 of the functional systems 10, 20. For this, they detect the failure of the evaluation unit 31, for example, by monitoring the absence of messages on the lines 61, 62 to the evaluation unit 31. Due to the possibility of access to the Configurati ⁇ onschal and / or the execution code of the evaluation unit 31 in the memories 18, 28, the data supplied from the function component 32 can be evaluated.
  • a control of the functional component 33 is performed by one of the evaluation units 11 or 21.
  • the inventive architecture of the communication system 1 allows the respective functional systems 10, 20, 30 without provide respective redundancies within one of the functional systems.
  • the redundancy is instead provided by the overarching communication between the independent functional systems.
  • a communication link between all of the functional systems 10, 20, 30 is present to each other.
  • the architecture of the communication system may also be designed such that only some of the functional systems have a communication link to each other but not to other functional systems.
  • the choice of which of the functional systems is to be linked to one another can be made according to aspects of the functionality provided in each case, in particular the monitoring and control functions of the functional systems.
  • crosslinking is to provide such functional systems, which fulfill the rule within a technical device ⁇ safety-critical tasks.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the erfindungsge ⁇ MAESSEN communication system 1. This has, as in the example vorange ⁇ gangenen way of example only threeréssyste ⁇ me 10, 20, 30.
  • Each of the functional systems 10, 20, 30 has - as in the previous exemplary embodiment - once again by way of example only two functional components 12, 13 or 22, 23 or 32, 33 which are in communication connection to a respective evaluation unit 11, 21, 31 stand.
  • bus lines 40, 50 An carried out according to these are thejanskompo ⁇ components 12, 22, reasonable 32 via respective lines 41, 42, 43 concluded.
  • the evaluation units 11, 21, 31 have a connection to the two bus lines 40, 50 via lines 44, 51 or 45, 52 and 46, 53. about Lines 54, 55, 56, the bus line 50 with respective functional components 13, 23, 33 is connected.
  • the communication structure illustrated in this exemplary embodiment in particular makes it possible to communicate a plurality of functional systems 10, 20, 30 in a simple manner, without having to make major changes to hardware components.
  • the corresponding communication takes place by modification or adaptation of the messages transmitted via the bus lines 40, 50 or via an adaptation of the protocols used for this purpose.
  • the data provided by a functional component of a particular functional system available range are subjected to HE of one of the other functional ⁇ systems as part of the regular operation for processing.
  • measured values provided by a particular sensor can be processed by multiple functional systems.
  • the memory means 70 may be any type of memory, such as a hard disk or other non-volatile memory.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es wird ein Kommunikationssystem (1) für ein technisches Gerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, das eine Mehrzahl an Funktionssystemen (10;20;30) umfasst, welche jeweils zur Überwachung und Steuerung von voneinander unterschiedlichen Funktionen des technischen Geräts dienen, und welche jeweils eine Auswerteeinheit (11;21;31) sowie zumindest eine mit der Auswerteeinheit (11;21;31) zum Signalaustausch gekoppelte Funktionskomponente (12,13;22,23;32,33) aufweisen. Zumindest eines der Funktionssysteme (10;20;30) ist dazu ausgebildet, eine Funktionsstörung und/oder einen Funktionsausfall zumindest eines der anderen Funktionssysteme (10;20;30) zu detektieren, und im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls des zumindest einen anderen Funktionssystems (10;20;30) zumindest Teile der Funktionalität des zumindest einen anderen Funktionssystems (10;20;30) zu übernehmen.

Description

Beschreibung
Kommunikationssystem für ein technisches Gerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem für ein technisches Gerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Kommunikationssystem.
Viele technische Geräte weisen eine Mehrzahl an Funktionssys¬ temen auf, welche jeweils zur Überwachung und Steuerung von voneinander unterschiedlichen Funktionen des technischen Geräts dienen. Ein Funktionssystem weist in seiner allgemeins¬ ten Form dabei eine Auswerteeinheit sowie zumindest eine mit der Auswerteeinheit zum Signalaustausch gekoppelte Funktions¬ komponente auf. In einem Kraftfahrzeug kann ein derartiges Funktionssystem z.B. durch ein Personenschutzsystem gebildet sein. Dieses weist neben einer mit der Auswerteeinheit ver¬ bundenen Sensoπk eine Ansteuereinheit für eines oder mehrere Schutzsysteme auf. Ein anderes in einem Kraftfahrzeug in der Regel existierendes Funktionssystem betrifft beispielsweise Kommunikations- und/oder Entertainmenteinrichtungen, welche ebenfalls über eine Auswerteeinheit verfügen, die z.B. mit einer Empfängereinheit und einer die Kommunikations- und/oder Entertainmentfunktion steuernde Funktionseinheit verbunden sind. Daneben gibt es weitere Funktionssysteme, die z.B. die Betätigung eines elektrischen Fensterhebers, die elektrische Sitzverstellung, die Klimatisierung oder das ESP (Electronic Stability Programm) usw. betreffen.
Bei manchen Funktionssystemen können Überschneidungen in der Sensoπk zu anderen Funktionssystemen auftreten, d.h. das eine Funktionssystem nutzt Sensorwerte, welche von anderen Funktionssystemen, z.B. auf einem Bus, bereitgestellt werden.
Diese individuellen Funktionssysteme werden unabhängig voneinander betrieben und weisen keinerlei Berührungspunkte zu- einander auf. Dies bietet einerseits den Vorteil, im Falle des Versagens einer Funktionskomponente oder der Auswerteein¬ heit eines Funktionssystems, dass andere Funktionssysteme nicht dadurch in Mitleidenschaft gezogen werden. Andererseits kann das Funktionssystem, welches vom Funktionsausfall einer Funktionskomponente betroffen ist, in seiner Leistungsfähigkeit zumindest stark eingeschränkt sein oder sogar vollkommen ausfallen .
Zur Vermeidung eines Komplettausfalls eines Funktionssystems werden die innerhalb eines Funktionssystems vorhandenen Funk¬ tionskomponenten häufig redundant ausgeführt. Durch entspre¬ chende Verknüpfung miteinander ist der Ausfall beider redun¬ danter Funktionskomponenten notwendig, bevor die Funktionsfä- higkeit des Funktionssystems eingeschränkt ist. Aus Kosten¬ gründen werden dabei in der Regel lediglich die Komponenten sicherheits-relevanter Funktionssysteme redundant ausgelegt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kom- munikationssystem für ein technisches Gerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welches auf einfache Weise eine verbesserte Sicherheit bei Ausfällen einzelner Funktionskom¬ ponenten gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein Kommunikationssystem mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausges¬ taltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem für ein technisches Gerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, weist eine Mehr¬ zahl an Funktionssystemen auf, welche jeweils zur Überwachung und Steuerung von voneinander unterschiedlichen Funktionen des technischen Gerätes dienen, und welche jeweils eine Aus¬ werteeinheit sowie zumindest eine mit der Auswerteeinheit zum Signalaustausch gekoppelte Funktionskomponente aufweisen. Zu¬ mindest eines der Funktionssysteme ist dazu ausgebildet, eine Funktionsstörung und/oder einen Funktionsausfall zumindest eines der anderen Funktionssysteme zu detektieren, und im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls des zumindest einen anderen Funktionssystems zumindest Teile der Funktionalität des zumindest einen anderen Funktionssys- tems zu übernehmen.
Der Begriff des Kommunikationssystems ist im Rahmen der vor¬ liegenden Erfindung als ein Funktionssystemverbund zu verste¬ hen, das eine Mehrzahl an Funktionssystemen mit unterschied- liehen Aufgaben, sowohl kommunikativer als auch nicht kommunikativer Art, umfasst.
Die Erfindung schlägt damit ein Kommunikationssystem vor, bei welchem die, unterschiedlichen technischen Funktionen zuge- ordneten, Funktionssysteme untereinander vernetzt sind, so dass der Ausfall einer Funktionskomponente eines Funktions¬ systems durch ein anderes Funktionssystem übernommen werden kann. Das die Funktionalität übernehmende Funktionssystem braucht gemäß dem Gedanken der Erfindung in seiner eigentli- chen Funktion mit der Funktion des ausfallenden Funktionssystems dabei keinerlei Überschneidungen aufweisen. Dies umschließt natürlich auch den Fall, dass die Funktionalität durch ein funktionsähnliches Funktionssystem übernommen wird.
Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem bricht damit die bislang vorgenommene strikte Abtrennung zwischen solchen Funktionssystemen, die zur Steuerung und Überwachung von voneinander unterschiedlichen Funktionen des technischen Gerätes dienen, auf, womit eine ausfalltolerante Architektur des Kom- munikationssystems geschaffen ist. Diese Architektur erlaubt eine Vernetzung und eine Abstimmung der einzelnen Funktionssysteme aufeinander, so dass zumindest sicherheitskritische Funktionalitäten durch zumindest eines der übrigen, weiterhin funktionsfähigen Funktionssysteme, übernehmbar sind.
Dieses Vorgehen erlaubt darüber hinaus eine besondere Art der Fehlerdiagnose, da diese nunmehr nicht ausschließlich inner- halb eines Funktionssystems, sondern übergreifend über eine Mehrzahl von Funktionssystemen durchführbar ist. Dies ermöglicht eine weitere Optimierung der eingesetzten Ressourcen, da Redundanzen innerhalb eines Funktionssystems, welche die Kosten beträchtlich erhöhen, nunmehr nicht mehr notwendig sind. Die dafür notwendige Voraussetzung für diese Vorgehens¬ weise ist die Verknüpfung einzelner Funktionssysteme eines Kommunikationssystems, so dass diese Funktionalitäten eines von einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls eines Funktionssystems übernehmen können.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen das oder die Funktionssysteme als Funktionskomponenten jeweils zumindest eine Sensoreinheit, die ein Ausgangssignal an die Auswerte- einheit liefern kann, und zumindest eine Ansteuereinheit auf, die ein von der Auswerteeinheit erzeugtes Ansteuersignal emp¬ fängt. Gemäß dieser Ausführungsform weisen das oder die Funk¬ tionssystem eine klassische Aufteilung der Funktionen in Sen- sierung, Beurteilung/Berechnung/Auswertung und Ansteuerung, z.B. einer Aktuatoπk, auf. Eine derartige Aufteilung eines Funktionssystems ist insbesondere bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen anzutreffen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorge- sehen, dass eine Kommunikationsverbindung zwischen den jeweiligen Auswerteeinheiten zumindest zweier der Funktionssysteme gegeben ist. Hierdurch wird die Übernahme der Funktionalität oder eines Teiles der Funktionalität einer von einer Funkti¬ onsstörung und/oder einem Funktionsausfalls betroffenen Aus- werteeinheit möglich.
In einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass eine Kommunikationsverbindung zwischen der Auswerteeinheit eines der Funktionssysteme und den Funktionskomponenten zumindest eines der anderen Funktionssysteme und umgekehrt, vorgesehen ist. Hierdurch können beispielsweise Sensorsignale einer Sensorik eines ausfallenden Funktionssystems durch eine Auswerteeinheit eines funktionstüchtigen Funktionssystems er- fasst werden. Ist diese Auswerteeinheit mit der Aktuatorik des ausfallenden Funktionssystems verbunden, so ist deren korrekte Ansteuerung in Reaktion auf das von der Sensoπk de- tektierte Signal möglich. Diese erfindungsgemäße Variante er¬ möglicht damit die Kompensation des Ausfalls einer Auswerte¬ einheit eines Funktionssystems.
Die Kommunikationsverbindung kann gemäß einer Ausgestaltung durch jeweilige diskrete Leitungen oder in einer anderen Ausgestaltung durch einen Datenbus gebildet sein. Letztere Mög¬ lichkeit erlaubt durch entsprechende Abwandlung der über den Datenbus übertragenen Nachrichten eine besonders einfache Re¬ alisierung der Funktionssystem-übergreifenden Architektur.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls des anderen Funktionssystems durch das übernehmende Funktionssystem be¬ stimmbar, welche Teile der Funktionalität des anderen Funkti- onssystems aufrechterhalten und welche Teile der Funktionali¬ tät des anderen Funktionssystems nicht übernommen werden. Diese Vorgehensweise bringt den Vorteil mit sieht, dass die Ressourcen, z.B. der Speicher oder die Prozessorleistung, eines übernehmenden Funktionssystems nicht derart groß ausge- legt werden müssen, dass eine Mehrzahl an Funktionalitäten unterschiedlicher Funktionssysteme gleichzeitig übernommen und ausgeführt werden kann. Durch das selektive Weiterführen, insbesondere sicherheitsrelevanter Funktionalitäten, braucht unter Umständen überhaupt keine Überdimensionierung oder Ver- änderung (mit Ausnahme der oben beschriebenen, zusätzlichen Kommunikationsverbindungen) eines bestehenden, übernehmenden Funktionssystems vorgesehen werden. Hierdurch lässt sich das erfindungsgemäße Kommunikationssystem auch unter Kostengesichtspunkten vorteilhaft realisieren.
Damit die Übernahme der Funktionalität eines ausfallenden Funktionssystems durch das übernehmende Funktionssystem mög- lieh ist, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein zent¬ rales Speichermittel vorgesehen, auf das sämtliche der Funk¬ tionssysteme zugreifen können, und dessen Daten für die Funktionssysteme (insbesondere deren Auswerteeinheiten) des Kom- munikationssystems auslesbar sind, wobei die Daten in dem
Speichermittel Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscodes der Funktionssysteme umfasst. Diese Realisierung erlaubt es, die für die Ausführung bestimmter Funktionalitäten notwendigen Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscodes nicht mehr- fach in dem Kommunikationssystem vorsehen zu müssen. Durch die zentrale Speicherung dieser Daten und die Möglichkeit der betreffenden Funktionssysteme, auf diese Daten zugreifen zu können, reicht eine einmalige Speicherung aus, wodurch die Topologie des Kommunikationssystems einfach und damit die Kosten gering gehalten werden können.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, dass das Spei¬ chermittel nur Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscodes solcher Funktionssysteme umfasst, deren Funktionalität im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls von einem der Funktionssysteme übernehmbar ist. Dies können beispielsweise solche Daten sein, die sicherheitsrelevante Funktionalitäten, wie z.B. Personenschutzmittel in einem Kraftfahrzeug, betreffen. Daten, die z.B. Komfortmerkmale ei- nes Fahrzeugs betreffen und für den sicheren Betrieb des
Fahrzeugs nicht unbedingt von Bedeutung sind, brauchen gemäß dieser Ausgestaltung in dem Speicher nicht vorgehalten werden, wodurch dieser klein dimensioniert werden kann.
Als Speichermittel wird gemäß einer Ausführungsform eine CD (Compact Disc) oder eine DVD (Digital Versatile Disc) vorge¬ sehen. Hierdurch können die für die Übernahme der Funktionalität notwendigen Daten auf besonders einfache und preisgüns¬ tige Weise bereitgestellt werden. Eine besonders effiziente Lösung ist insbesondere dann geschaffen, wenn es sich bei diesem Speichermittel um eine Navigations-CD oder -DVD handelt, die zusätzlich zu den Navigationsdaten für ein Naviga- tionssystem eines Kraftfahrzeugs die Konfigurationsdaten und/oder den Ausführungscode mancher oder sämtlicher der Funktionssysteme umfasst. Die Verwendung eines derartigen Speichermitteis schafft darüber hinaus die Möglichkeit, aktu- alisierte Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscodes auf einfache Weise bereitstellen zu können.
Gemäß einer anderen Variante weist zumindest eines der Funk¬ tionssysteme ein Speichermittel auf, dessen Daten durch das betreffende Funktionssystem auslesbar sind, wobei die Daten in dem Speichermittel Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscodes des oder der Funktionssysteme umfassen, deren Funktionalität im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls von einem anderen Funktionssystem zu über- nehmen ist. Gemäß dieser Variante ist das Vorsehen der ent¬ sprechenden zur Übernahme der Funktionalität notwendigen Daten in dem jeweiligen Funktionssystem vorgesehen, welches zur Übernahme der Funktionalität auserkoren ist.
Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Kraftfahrzeug, welches ein Kommunikationssystem der oben beschriebenen Art aufweist.
Der Gedanke der Erfindung kann somit darin gesehen werden, eine Redundanz vorzusehen, welche Funktionssystem- übergreifend realisiert ist. Die jeweils die Redundanz be- reitstellenden Funktionssysteme führen dabei primär voneinan¬ der unterschiedliche Aufgaben aus, so dass die Redundanz nicht durch das doppelte Bereitstellen identischer Funktionskomponenten geschaffen wird.
Die Erfindung und deren Vorteile werden nachfolgend weiter anhand der Figuren erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge¬ mäßen Kommunikationssystems, und
Figur 2 ein zweites Ausfύhrungsbeispiel eines erfindungsge- mäßen Kommunikationssystems.
Fig.l zeigt ein erstes Ausfύhrungsbeispiel eines erfindungs¬ gemäßen Kommunikationssystems 1. Das Kommunikationssystem 1 weist beispielhaft drei Funktionssysteme 10, 20, 30 auf. Die Funktionssysteme 10, 20, 30 dienen zur Überwachung und Steue¬ rung von jeweils voneinander unterschiedlichen Funktionen des Kommunikationssystems 1. Das Kommunikationssystem 1 kann bei¬ spielsweise in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sein.
Jedes der Funktionssysteme 10, 20, 30 weist eine Auswerteein¬ heit 11, 21, 31 sowie mit diesen verbundene Funktionskompo¬ nenten 12, 13 bzw. 22, 23 bzw. 32, 33 auf. Die Funktionskom¬ ponenten 12, 22, 32 können beispielsweise als Sensoreinheiten 14, 24, 34 ausgebildet sein. Die Funktionskomponenten 13, 23, 33 können beispielsweise Ansteuereinheiten 15, 25, 35 ausbil¬ den. Die Funktionskomponenten eines Funktionssystems sind je¬ weils über Leitungen 16, 17 bzw. 26, 27 bzw. 36, 37 mit der Auswerteeinheit 11 bzw. 21 bzw. 31 des jeweiligen Funktions¬ systems 10, 20, 30 verbunden.
Damit das Funktionssystem 10 beispielsweise die Funktionali¬ tät oder zumindest Teile davon der anderen Funktionssysteme 20, 30 übernehmen kann, ist die Funktionseinheit 12 über Lei¬ tungen 16a, 16b mit den Auswerteeinheiten 21 bzw. 31 der Funktionssystem 20, 30 verbunden. In entsprechender Weise ist die Funktionskomponente 13 über Leitungen 27a, 37b mit den Auswerteeinheiten 21 bzw. 31 der Funktionssysteme 20, 30 verbunden. Damit eine Funktionsübernahme der Funktionalitäten der Funktionssysteme 10, 30 durch das Funktionssystem 20 mög- lieh ist, sind die Funktionseinheiten 22 und 23 des Funkti¬ onssystems 20 über jeweilige Leitungen 26a, 26b bzw. 17a, 37a mit den Auswerteeinheiten 11 bzw. 31 der Funktionssysteme 10 und 30 verbunden. In entsprechender Weise ist eine direkte Verbindung über Leitungen 36b, 36a sowie 17b, 27b der Funkti¬ onskomponenten 32, 33 des Funktionssystems 30 mit den Auswerteeinheiten 11, 21 der Funktionssysteme 10, 20 vorgesehen.
Zusätzlich besteht eine jeweilige Verbindung zwischen den Auswerteeinheiten 11, 21, 31 der Funktionssysteme 10, 20, 30. Dazu sind diese über jeweilige Leitungen 60, 61, 62 miteinan¬ der verbunden.
Darüber hinaus ist jede der Auswerteeinheiten 11, 21, 31 mit einem Speichermittel 18 bzw. 28 bzw. 38 versehen. In dem Speichermittel 18 der Auswerteeinheit 11 sind Konfigurations¬ daten und/oder den Ausführungscode der Funktionssysteme 20, 30 enthalten. In dem Speichermittel 28 sind Konflgurationsda- ten und/oder den Ausführungscode der Funktionssysteme 10, 30 gespeichert. Das Speichermittel 38 umfasst die Konfigurati¬ onsdaten und/oder den Ausführungscode der Funktionssysteme 10, 20. Daneben sind in den jeweiligen Speichermitteln 18, 28, 38 (oder in zusätzlichen, in der Figur nicht dargestellten Speichermitteln) auch die Konfigurationsdaten und/oder der Ausführungscode des betreffenden Funktionssystems 10, 20, 30 selbst enthalten.
Durch die beschriebene Kommunikationstopologie der einzelnen Komponenten der Funktionssysteme ergibt sich die Möglichkeit, Funktionsausfalle einzelner Komponenten zu erkennen und zu kompensieren .
Fällt beispielsweise die Funktionskomponente 22 des Funkti¬ onssystems 20 aus, so ist das Funktionssystem 20 nicht mehr in der Lage, die ihm zugedachte Funktionalität bereitzustel¬ len. Handelt es sich bei der Funktionskomponente 22 bei¬ spielsweise um einen Verzögerungssensor, so können die von der Auswerteeinheit 21 erwarteten Informationen beispielswei¬ se auch durch die Funktionskomponente 12 des Funktionssystems 10 bereitgestellt werden, wenn es sich bei diesem ebenfalls um einen Beschleunigungssensor handelt. Auch wenn dieser im Rahmen des Funktionssystems 10 zur Erfüllung einer anderen Funktionalität dient, kann die Auswerteeinheit 21 die von der Funktionskomponente 12 gelieferten Daten zur weiteren Verar- beitung verwenden, um die Funktionskomponente 23 des Funkti¬ onssystems 20 entsprechend ansteuern zu können.
Fällt beispielsweise die Auswerteeinheit 31 des Funktionssys¬ tems 30 aus, so kann die Funktionalität des Funktionssystems 30 - trotz funktionierender Funktionskomponenten 32, 33 - nicht mehr aufrechterhalten werden. Die Beurteilung und Auswertung der von der Funktionskomponente 32 gelieferten Daten können gemäß dem Gedanken der Erfindung stattdessen durch die Auswerteeinheit 11 und/oder 21 der Funktionssysteme 10, 20 verarbeitet werden. Hierzu detektieren diese den Ausfall der Auswerteeinheit 31, indem z.B. das Ausbleiben von Nachrichten auf den Leitungen 61, 62 zu der Auswerteeinheit 31 überwacht wird. Durch die Möglichkeit des Zugriffs auf die Konfigurati¬ onsdaten und/oder den Ausführungscode der Auswerteeinheit 31 in deren Speichern 18, 28 können die von der Funktionskomponente 32 gelieferten Daten bewertet werden. Gegebenenfalls wird eine Ansteuerung der Funktionskomponente 33 durch eine der Auswerteeinheiten 11 oder 21 vorgenommen.
In entsprechender Weise kann der Ausfall einer der Funktionskomponenten 13, 23, 33 behandelt werden.
Zur Übernahme der Funktionalität einer Funktionskomponente oder einer Auswerteeinheit eines Funktionssystems ist es er- forderlich, dass die Diagnose eines Ausfalls dieser Einheiten durch zumindest der anderen Funktionssysteme feststellbar ist. Dies kann beispielsweise durch geeignete Kommunikations¬ prozeduren zwischen den jeweiligen Funktionseinheiten erfolgen .
Die erfindungsgemäße Architektur des Kommunikationssystems 1 erlaubt es, die jeweiligen Funktionssysteme 10, 20, 30 ohne jeweilige Redundanzen innerhalb eines der Funktionssysteme vorzusehen. Die Redundanz wird stattdessen durch die übergreifende Kommunikation zwischen den an sich voneinander unabhängigen Funktionssystemen bereitgestellt.
Entgegen der zeichnerischen Darstellung der Fig.l ist es nicht zwingend notwendig, dass eine Kommunikationsverbindung zwischen sämtlichen der Funktionssysteme 10, 20, 30 untereinander vorliegt. Die Architektur des Kommunikationssystems kann auch dahingehend ausgelegt sein, dass lediglich einige der Funktionssysteme eine Kommunikationsverbindung zueinander aufweisen, zu anderen Funktionssystemen jedoch nicht. Die Wahl, welche der Funktionssysteme untereinander verknüpft werden sollen, kann dabei nach Gesichtspunkten der jeweils bereit gestellten Funktionalität, insbesondere der Überwa- chungs- und Steuerungs-Funktionen, der Funktionssysteme vorgenommen werden. Insbesondere ist eine Vernetzung solcher Funktionssysteme vorzusehen, welche innerhalb eines techni¬ schen Gerätes sicherheitskritische Aufgaben erfüllen.
Fig.2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsge¬ mäßen Kommunikationssystems 1. Dieses weist, wie im vorange¬ gangenen Beispiel lediglich beispielhaft drei Funktionssyste¬ me 10, 20, 30 auf. Jedes der Funktionssysteme 10, 20, 30 ver- fügt - wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel - wiederum lediglich beispielhaft - über zwei Funktionskomponenten 12, 13 bzw. 22, 23 bzw. 32, 33, welche in Kommunikationsverbindung zu einer jeweiligen Auswerteeinheit 11, 21, 31 stehen.
Die Kommunikationsverbindung innerhalb der Komponenten eines Funktionssystems, jedoch auch zu den Komponenten eines ande¬ ren Funktionssystems erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel über Busleitungen 40, 50. An diese sind die Funktionskompo¬ nenten 12, 22, 32 über jeweilige Leitungen 41, 42, 43 ange- schlössen. In entsprechender Weise weisen die Auswerteeinhei¬ ten 11, 21, 31 eine Verbindung zu den beiden Busleitungen 40, 50 über Leitungen 44, 51 bzw. 45, 52 bzw. 46, 53 auf. Über Leitungen 54, 55, 56 ist die Busleitung 50 mit jeweiligen Funktionskomponenten 13, 23, 33 verbunden.
Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Kommunikati- onsstruktur ermöglicht insbesondere die Kommunikation einer Vielzahl von Funktionssystemen 10, 20, 30 auf einfache Weise, ohne dass größere Änderungen an Hardware-Komponenten vorzunehmen sind. Die entsprechende Kommunikation erfolgt durch Abwandlung bzw. Anpassung der über die Busleitungen 40, 50 übertragenen Nachrichten bzw. über eine Anpassung der dazu verwendeten Protokolle. Z.B. können dadurch die von einer Funktionskomponente eines bestimmten Funktionssystems zur Verfügung gestellten Daten von einem der anderen Funktions¬ systeme im Rahmen des regulären Betriebs zur Verarbeitung he- rangezogen werden. Konkret können von einem bestimmten Sensor bereitgestellte Messwerte von mehreren Funktionssystemen verarbeitet werden.
Die zur Übernahme der Funktionalität eines ausfallenden Funk- tionssystems notwendigen Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscodes sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in einem zentralen Speichermittel 70 vorgehalten, welches in Kommuni¬ kationsverbindung zu der Busleitung 50 steht. Bei dem Speichermittel 70 kann es sich um einen beliebigen Speichertyp handeln, wie z.B. eine Festplatte oder einen anderen nichtflüchtigen Speicher. In Kraftfahrzeugen kommt als Speicher¬ mittel insbesondere eine CD oder DVD in betracht, welche z.B. die Navigationsdaten für ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs enthält. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, zu- sätzliche Hardware-Komponenten in dem Kommunikationssystem vorzusehen, um die gegenseitige Überwachung und Steuerung einer Mehrzahl an Funktionskomponenten vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Kommunikationssystem (1) für ein technisches Gerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit - einer Mehrzahl an Funktionssystemen (10; 20; 30), welche jeweils zur Überwachung und Steuerung von voneinander unterschiedlichen Funktionen des technischen Geräts dienen, und welche jeweils eine Auswerteeinheit (11; 21; 31) sowie zumindest eine mit der Auswerteeinheit (11; 21; 31) zum Signalaustausch gekoppelte Funktionskomponente (12, 13;22,23; 32, 33) aufweisen, wobei zumindest eines der Funktionssysteme (10; 20; 30) dazu ausgebildet ist, eine Funktionsstörung und/oder einen Funktionsaus- fall zumindest eines der anderen Funktionssysteme
(10;20;30) zu detektieren, und im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls des zumindest einen anderen Funk¬ tionssystems (10; 20; 30) zumindest Teile der Funkti- onalität des zumindest einen anderen Funktionssys¬ tems (10; 20; 30) zu übernehmen.
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das oder die Funktionssysteme (10; 20; 30) als Funktionskompo¬ nenten jeweils zumindest eine Sensoreinheit (14; 24; 34), die ein Sensorausgangssignal an die Auswerteeinheit (11; 21; 31) liefern kann, und zumindest eine Ansteuereinheit (15; 25; 35) aufweisen, die ein von der Auswerteeinheit (11; 21; 31) erzeug- tes Ansteuersignal empfängt.
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Kommunikationsverbindung (60,61,62) zwischen jeweiligen Auswerteeinheiten (11; 21; 31) zumindest zweier der Funktions¬ systeme (10; 20; 30) vorgesehen ist.
4. Kommunikationssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Kommunikationsverbindung zwischen der Auswerteeinheit (11; 21; 31) eines der Funktionssysteme (10; 20; 30) und den Funktionskomponenten (12, 13; 22, 23; 32, 33) zumindest eines der anderen Funktionssysteme (10; 20; 30), und umgekehrt, vorgese¬ hen ist.
5. Kommunikationssystem nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kommunikationsverbindung durch jeweilige diskrete Leitungen (16a, 16b, 17a, 17b; 26a, 26b, 27a, 27b; 36a, 36b, 37a, 37b) oder einen Datenbus (40; 50) gebildet ist.
6. Kommunikationssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsaus¬ falls des anderen Funktionssystems (10; 20; 30) durch das über¬ nehmende Funktionssystem (10; 20; 30) bestimmbar ist, welche Teile der Funktionalität des anderen Funktionssystems auf¬ recht erhalten und welche Teile der Funktionalität des ande¬ ren Funktionssystems (10; 20; 30) nicht übernommen werden.
7. Kommunikationssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein zentrales Speichermittel (70) vorgesehen ist, auf das sämtliche der Funktionssysteme (10; 20; 30) zugreifen können, und dessen Daten für die Funktionssysteme (10; 20; 30) des Kom¬ munikationssystems auslesbar sind, wobei die Daten in dem Speichermittel (70) Konfigurationsdaten und/oder Ausführungs¬ code der Funktionssysteme (10; 20; 30) umfasst.
8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Speichermittel (70) nur Konfigurationsdaten und/oder Aus¬ führungscode solcher Funktionssysteme umfasst, deren Funktio¬ nalität im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funk- tionsausfalls von einem der Funktionssysteme (10; 20; 30) über¬ nehmbar ist.
9. Kommunikationssystem nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Speichermittel eine CD (Compact Disc) oder eine DVD (Di¬ gital Versatile Disc) ist.
10. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest eines der Funktionssysteme (10; 20; 30) ein Speicher¬ mittel (18; 28; 38) aufweist, dessen Daten durch das betreffen¬ de Funktionssystem (10; 20; 30) auslesbar sind, wobei die Daten in dem Speichermittel (18; 28; 38) Konfigurationsdaten und/oder Ausführungscode des oder der Funktionssysteme (10; 20; 30) um¬ fassen, deren Funktionalität im Falle einer Funktionsstörung und/oder eines Funktionsausfalls von einem anderen Funktions¬ system (10;20;30) zu übernehmen ist.
11. Verwendung eines Kommunikationssystems nach einem der vorherigen Ansprüche in einem Kraftfahrzeug.
12. Kraftfahrzeug, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dieses ein Kommunikationssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
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