System zur Energie- und/oder Datenübertragung System for energy and / or data transmission
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Daten und/oder Energieübertragung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Daten und/oder The present invention relates to a system for data and / or energy transfer. Furthermore, the invention relates to a method for data and / or
Energieübertragung. Energy transfer.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass in Fahrzeugen eine Vielzahl verschiedener elektrischer, insbesondere elektronischer Komponenten zum Einsatz kommt. Üblich sind bspw. der Einsatz von Sicherheits- und Steuergeräten, wie die Motor- und Getriebesteuerung, Airbag, ABS, Fensterheber, und dergleichen. It is known from the prior art that in vehicles a variety of different electrical, especially electronic components is used. For example, the use of security and control devices, such as the engine and transmission control, airbag, ABS, windows, and the like are common.
Entsprechend sind viele sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeuges zumindest teilweise durch die Elektronik des Fahrzeuges bereitgestellt. Des Weiteren können auch Komfort-Funktionen vorgesehen sein, wie bspw. Multimediakomponenten oder das Navigationssystem. Accordingly, many safety-related functions of the vehicle are at least partially provided by the electronics of the vehicle. Furthermore, comfort functions may also be provided, such as, for example, multimedia components or the navigation system.
Eine wichtige Voraussetzung für die zuverlässige Bereitstellung dieser Funktionen ist insbesondere die Energie- und/oder Dateninfrastruktur im Fahrzeug. So ist die ordnungsgemäße Funktion vieler der elektronischen Komponenten von einem An important prerequisite for the reliable provision of these functions is in particular the energy and / or data infrastructure in the vehicle. So is the proper function of many of the electronic components of one
Datenaustausch mit anderen Komponenten abhängig. Insbesondere bei hoch- sicherheitsrelevanten Funktionen, wie einer Airbag-Funktion oder solcher Funktionen, die den Fahrbetrieb des Fahrzeuges betreffen, muss daher die fehlerfreie Data exchange with other components depends. In particular, in the case of highly safety-relevant functions, such as an airbag function or those functions which relate to the driving operation of the vehicle, the fault-free
Datenübertragung gewährleistet sein. Genauso entscheidend ist die zuverlässige Energieversorgung, um den fehlerfreien Betrieb der Komponenten zu gewährleisten. Data transmission to be ensured. Just as important is the reliable power supply to ensure error-free operation of the components.
Häufig ist dabei ein Nachteil, dass die Gewährleistung einer zuverlässigen Energie- und/oder Datenversorgung sehr aufwendig und komplex ist. Des Weiteren ist aufgrund der komplexen Ausbildung und der - aufgrund der hohen Often, there is a disadvantage that ensuring a reliable energy and / or data supply is very complex and complex. Furthermore, due to the complex training and - due to the high
Sicherheitsanforderungen erforderlichen - Anpassungen der Energie- und/oder Dateninfrastruktur die Erweiterbarkeit und Anpassungsfähigkeit oft noch Security requirements - adaptations of energy and / or data infrastructure extensibility and adaptability often still
eingeschränkt. Entsprechend kostenaufwendig sind häufig herkömmliche Lösungen.
Insbesondere sind herkömmliche Daten- und/oder Energieübertragungssysteme aufwendig und unflexibel. Auch ist oft ein hoher Platzbedarf notwendig. limited. Accordingly expensive are often conventional solutions. In particular, conventional data and / or energy transmission systems are complicated and inflexible. Also, a lot of space is often necessary.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend It is therefore an object of the present invention to provide the above
beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu verringern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Sicherheit bei einer Daten- und/oder at least partially reduce the disadvantages described. In particular, it is an object of the present invention to provide security in a data and / or
Energieverteilung zu erhöhen, insbesondere die Fehleranfälligkeit zu reduzieren und die Ausfallsicherheit bzw. Fehlertoleranz zu erhöhen. Weiter soll insbesondere die Erweiterbarkeit und/oder Flexibilität sowie insbesondere das Fehlermanagement beim Betrieb eines Systems zur Daten- und/oder Energieverteilung verbessert werden. To increase energy distribution, in particular to reduce the susceptibility to errors and to increase the reliability or fault tolerance. Furthermore, in particular the expandability and / or flexibility as well as in particular the error management in the operation of a system for data and / or energy distribution should be improved.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 . Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen The above object is achieved by a system having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 11. Further features and details of the invention will become apparent from the respective
Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. Subclaims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the system according to the invention, of course, also in connection with the method according to the invention, and in each case vice versa, so with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is made or
werden kann. can be.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein System zur Energie- und/oder Datenübertragung, insbesondere Energie- und/oder Datenverteilung, bei einem Fahrzeug. The object is achieved in particular by a system for energy and / or data transmission, in particular energy and / or data distribution, in a vehicle.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass das erfindungsgemäße System In this case, it is provided in particular that the system according to the invention
wenigstens ein und/oder mehrere Knotenelement(e) zur vernetzten Verbindung von wenigstens zwei elektrischen Komponenten des Fahrzeuges umfasst, sodass unterschiedliche und/oder wenigstens zwei und/oder veränderbare und/oder redundante Verbindungswege bereitgestellt sind und/oder werden, und die at least one and / or a plurality of node element (s) for interconnected connection of at least two electrical components of the vehicle, so that different and / or at least two and / or variable and / or redundant connection paths are provided and / or are, and
Übertragung von Energie und/oder Daten (insbesondere für eine jeweilige Verbindung zwischen den verbundenen Komponenten) anpassbar über wenigstens einen der
Verbindungswege erfolgt. Insbesondere bilden dabei die bereitgestellten Verbindungswege jeweils eine Verbindungsmöglichkeit bzw. jeweils einen potentiellen Übertragungsweg für Energie und/oder Daten. Mit anderen Worten werden die Verbindungswege redundant und/oder alternativ bereitgestellt, sodass (auch im Fehlerfall) wenigstens ein Verbindungsweg verfügbar ist, insbesondere wenn einer der Verbindungswege (im Fehlerfall) ausfällt oder unterbrochen wird. Dies hat den Vorteil, dass eine Fehlertoleranz deutlich erhöht werden kann. Ein zuverlässiger Betrieb des Fahrzeuges wird damit gewährleistet. Unter der Bereitstellung der Verbindungswege wird dabei insbesondere verstanden, dass die (z. B. wenigstens zwei alternativen bzw. redundanten) Verbindungswege im Normalfall verfügbar und/oder aktivierbar und/oder hinzuschaltbar sind, sodass bspw. wahlweise ein erster oder ein zweiter Verbindungsweg aktiviert werden kann. Insbesondere werden dabei für wenigstens einige der Komponenten und/oder Knotenelemente jeweils mindestens zwei (alternative bzw. redundante) Verbindungswege bereitgestellt. Transmission of energy and / or data (in particular for a respective connection between the connected components) adaptable via at least one of Connection paths takes place. In particular, the connection paths provided in each case form a connection possibility or in each case a potential transmission path for energy and / or data. In other words, the connection paths are provided redundantly and / or alternatively, so that (even in the event of an error) at least one connection path is available, in particular if one of the connection paths fails (in the event of an error) or is interrupted. This has the advantage that a fault tolerance can be significantly increased. A reliable operation of the vehicle is guaranteed. In this context, the provision of the connection paths is understood in particular to mean that the (for example at least two alternative or redundant) connection paths are normally available and / or activatable and / or connectable, so that, for example, a first or a second connection path can be activated can. In particular, in each case at least two (alternative or redundant) connection paths are provided for at least some of the components and / or node elements.
Insbesondere sind die zwei Komponenten unterschiedliche Komponenten, In particular, the two components are different components,
vorzugsweise jeweils fahrzeuginterne und/oder fahrzeugfeste, vorzugsweise fahrzeugsicherheitsrelevante, Komponenten. Es kann weiter möglich sein, dass die Verbindung als eine Ende-zu-Ende Verbindung ausgestaltet ist. Bevorzugt können dabei die Übertragungen bei der Verbindung über verschiedene Verbindungswege führen. Dabei kann es möglich sein, dass die Verbindungswege im Normalfall (bzw. grundsätzlich) statisch genutzt werden, sodass der Verbindungsweg für die preferably in each case vehicle-internal and / or vehicle-mounted, preferably vehicle safety relevant components. It may further be possible for the connection to be designed as an end-to-end connection. In this case, the transmissions during the connection may preferably lead via different connection paths. It may be possible that the connection paths are normally (or basically) used statically, so that the connection path for the
Verbindung zwischen zwei Komponenten gleichbleibt. Es wird somit im Normalfall insbesondere ein erster Verbindungsweg (Primärverbindungsweg) genutzt. Connection between two components remains the same. Thus, in the normal case, in particular a first connection path (primary connection path) is used.
Vorzugsweise kann im Anpassungsfall, z. B. einem Fehlerfall, die Übertragung von der Energie- und/oder den Daten angepasst werden, sodass bspw. der Preferably, in the case of adaptation, z. As an error, the transmission of the energy and / or the data to be adjusted so that, for example. The
Verbindungsweg geändert wird. Bspw. wird dann im Anpassungsfall ein zweiter Verbindungweg (Sekundärverbindungsweg) genutzt. Bevorzugt erfolgt dabei die Anpassung in Bezug auf die Wahl des Verbindungswegs für die Verbindung automatisch, sodass auch bei einem Ausfall des Primärverbindungswegs die Connection path is changed. For example. If necessary, then a second connection path (secondary connection path) is used in the adaptation case. In this case, the adaptation in relation to the choice of the connection path for the connection preferably takes place automatically, so that even in the case of a failure of the primary connection path
Verbindung weiterhin bestehen bleiben kann, da der Sekundärverbindungsweg genutzt werden kann.
Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug und/oder Elektrofahrzeug und/oder Hybridfahrzeug und/oder Personenkraftfahrzeug und/oder als ein Connection can persist because the secondary link can be used. Preferably, the vehicle is as a motor vehicle and / or electric vehicle and / or hybrid vehicle and / or passenger car and / or as a
selbstfahrendes Fahrzeug ausgeführt. Insbesondere bei selbstfahrenden Fahrzeugen mit einer autonomen Fahrfunktionalität ist zumindest teilweise (oder zeitweise) kein Fahrer vorgesehen, welcher im Fehlerfall eingreifen kann. Daher kommt hier einem fehlertoleranten System besondere Bedeutung zu. Entsprechend kann es möglich sein, dass das erfindungsgemäße System und/oder das Netzwerk und/oder die Knotenelemente an eine autonome Fahrfunktionalität des Fahrzeuges angepasst sind. Insbesondere ist wenigstens eine der elektrischen Komponenten als ein Steuergerät für die autonome Fahrfunktionalität ausgebildet. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße System als ein System zur fehlertoleranten Energie- und/oder Datenverteilung im Fahrzeug ausgeführt. Vorzugsweise sind die Fahrzeugelektronik bzw. die self-propelled vehicle executed. Particularly in self-propelled vehicles with an autonomous driving functionality, at least partially (or temporarily) no driver is provided, which can intervene in the event of a fault. Therefore, a fault-tolerant system is of particular importance here. Accordingly, it may be possible for the system according to the invention and / or the network and / or the node elements to be adapted to an autonomous driving functionality of the vehicle. In particular, at least one of the electrical components is designed as a control device for the autonomous driving functionality. Preferably, the system according to the invention is designed as a system for fault-tolerant energy and / or data distribution in the vehicle. Preferably, the vehicle electronics or the
Elektronikkomponenten des Fahrzeuges (insbesondere die elektrischen Electronic components of the vehicle (especially the electrical
Komponenten) bussystemfrei miteinander verbunden. Components) without bus system.
Bevorzugt erfolgt die Energie- und/oder Datenverteilung graphenorientiert (vernetzt) bzw. als Graph (Netzwerk), sodass vorzugsweise redundante Verbindungswege (Übertragungswege) bereitgestellt werden. Insbesondere ermöglichen dabei die Knotenelemente eine intelligente Steuerung des Energie- und/oder Datenflusses im Netzwerk bzw. Graph. Der Energie- und/oder Datenfluss kann dabei statisch und/oder dynamisch erfolgen, um sicherzustellen, dass stets ein funktionierender The energy and / or data distribution preferably takes place graphically oriented (networked) or as a graph (network), so that preferably redundant connection paths (transmission paths) are provided. In particular, the node elements enable an intelligent control of the energy and / or data flow in the network or graph. The energy and / or data flow can be static and / or dynamic, to ensure that always a functioning
Verbindungsweg im Graph bereitgestellt ist. Connection path is provided in the graph.
Der Verbindungsweg betrifft dabei insbesondere wenigstens einen oder mehrere Übertragungsweg(e) für Energie und/oder für Daten. Es kann dabei möglich sein, dass unterschiedliche Verbindungswege für die Energie- und für die Datenverteilung vorgesehen sind. Dies hat den Vorteil, dass für die Energieübertragung andere In particular, the connection path relates to at least one or more transmission paths (e) for energy and / or for data. It may be possible that different connection paths for energy and for data distribution are provided. This has the advantage that other for the energy transfer
Leitungen genutzt werden können, welche bspw. einen hohen Stromfluss Lines can be used, which, for example, a high current flow
ermöglichen. So umfasst bspw. ein erster Verbindungsweg für eine enable. Thus, for example, includes a first connection path for a
Energieübertragung wenigstens eine erste Leitung, und ein zweiter Verbindungsweg für eine Datenübertragung wenigstens eine zweite Leitung. Die zweite Leitung ist
bspw. für eine Signalübertragung angepasst, bspw. abgeschirmt oder dergleichen. Auch kann es möglich sein, dass der zweite Verbindungsweg für die Energy transmission at least a first line, and a second connection path for data transmission at least one second line. The second line is For example, adapted for signal transmission, for example. Shielded or the like. It may also be possible that the second connection path for the
Datenübertragung eine optische Verbindung, bspw. eine Glasfaserleitung, umfasst. Dennoch kann es möglich sein, dass die Knotenelemente jeweils sowohl die Data transmission an optical connection, for example. A glass fiber cable comprises. Nevertheless, it may be possible for the node elements to be both the
Datenübertragung als auch die Energieübertragung bereitstellen und/oder steuern. Bspw. kann jedes der Knotenelemente sowohl eine Schnittstelle für eine erste Leitung zur Energieübertragung im Netzwerk als auch für eine zweite Leitung zur Provide and / or control data transmission as well as the power transmission. For example. For example, each of the node elements may have both an interface for a first power transmission line in the network and a second power line for the second power line
Datenübertragung im Netzwerk aufweisen. Ferner wird hierdurch der notwendige Bauraum reduziert, da keine separaten Knotenelemente für die Daten- und Have data transmission in the network. Furthermore, this reduces the necessary space, since no separate node elements for the data and
Energieübertragung notwendig sind. Energy transfer are necessary.
Die elektrischen Komponenten des Fahrzeuges umfassen bspw. wenigstens eine Systemkomponente wenigstens eine der nachfolgenden Systeme eines Fahrzeuges: The electrical components of the vehicle include, for example, at least one system component at least one of the following systems of a vehicle:
- Servolenkung bzw. EPS (Electric Power Steering), - Power steering or EPS (Electric Power Steering),
- Fahrdynamikregelung bzw. ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), - Vehicle dynamics control or ESP (Electronic Stability Program),
- Kamerasystem, - camera system,
- Radarsystem, - radar system,
- Airbag, - Airbag,
- Motor- und/oder Getriebesteuerung, - engine and / or transmission control,
- Fensterheber, - windows,
- Bremsen bzw. Bremskraftverstärkung, - Brakes or brake booster,
- Beleuchtung, - lighting,
- Navigationssystem, - Navigation system,
- Multimedia. - Multimedia.
Insbesondere die besonders sicherheitsrelevanten Komponenten, wie Servolenkung oder ESP oder Bremskraftverstärkung, weisen dabei eine redundante Energie- und/oder Datenanbindung, insbesondere jeweils an zwei Stufe-2-Knotenelemente, auf.
Vorzugsweise sind die Knotenelemente zumindest teilweise als intelligente In particular, the particularly safety-relevant components, such as power steering or ESP or brake booster, thereby have a redundant energy and / or data connection, in particular in each case to two stage-2 node elements, on. Preferably, the node elements are at least partially intelligent
Netzwerkelemente zur Steuerung und/oder Regelung sowohl des Daten- als auch des Energieflusses ausgeführt. Network elements for controlling and / or regulating both the data and the energy flow executed.
Insbesondere wird unter einem Knotenelement im weiteren Sinne eine Vorrichtung und/oder ein Netzwerk- und/oder Fahrzeugelement verstanden, welches ein oder mehrere Knoten des Netzwerkes bereitstellen kann. Im engeren Sinne wird unter dem Knotenelement eine Vorrichtung verstanden, welche genau einen Knoten des In particular, a node element in a broader sense is understood to mean a device and / or a network and / or vehicle element which can provide one or more nodes of the network. In the narrower sense, the node element is understood to mean a device which has exactly one node of the
Netzwerkes bereitstellt. Insbesondere können dabei Stufe-1 -Knotenelemente und Stufe-2-Knotenelemente vorgesehen sein. Das Stufe-1 -Knotelement stellt bspw. Network provides. In particular, stage 1 node elements and stage 2 node elements may be provided. The Level 1 -Knotelement represents eg.
wenigstens einen Stufe-1 -Knoten für das Netzwerk bereit. Das Stufe-2-Knotelement stellt bspw. wenigstens einen Stufe-2-Knoten für das Netzwerk bereit. at least one level 1 node ready for the network. The level 2 node element provides, for example, at least one level 2 node for the network.
Insbesondere wird unter Energieversorgung bzw. Energieübertragung bzw. In particular, under energy supply or energy transmission or
Energieverteilung die Bereitstellung der (Haupt-) Betriebsenergie, insbesondere Betriebsspannung, für wenigstens einige der Komponenten verstanden, insbesondere zumindest teilweise durch (oder in) wenigstens ein(em) Fahrzeug-Bordnetz. Power distribution, the provision of the (main) operating power, in particular operating voltage, understood for at least some of the components, in particular at least partially by (or in) at least one (em) vehicle electrical system.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die unterschiedlichen For example, it may be provided that the different
Verbindungswege durch ein Netzwerk bereitgestellt sind, insbesondere durch mehrere Knotenelemente, wobei vorzugsweise das Netzwerk wenigstens die nachfolgenden Knotenelemente, insbesondere als Netzelemente, aufweist: Connection paths are provided by a network, in particular by a plurality of node elements, wherein preferably the network has at least the following node elements, in particular as network elements,
wenigstens ein Stufe-1 -Knotenelement für eine erste Stufe des Netzwerkes, welches vorzugsweise netzwerkseitig verbunden ist, at least one stage 1 node element for a first stage of the network, which is preferably network-connected,
wenigstens ein Stufe-2-Knotenelement für eine zweite Stufe des Netzwerkes, welches vorzugsweise komponentenseitig verbunden ist. at least one level-2 node element for a second stage of the network, which is preferably connected on the component side.
Insbesondere ist die komponentenseitige Verbindung dadurch gekennzeichnet, dass das Stufe-2-Knotenelement stets mit wenigstens einer der elektrischen Komponenten (direkt und/oder unmittelbar) verbunden ist. Vorzugsweise erfolgt die netzwerkseitige Verbindung ausschließlich derart, dass das Stufe-1 -Knotenelement mit den
elektrischen Komponenten ausschließlich indirekt oder mittelbar, insbesondere über wenigstens ein Stufe-2-Knotenelement, verbunden ist. In particular, the component-side connection is characterized in that the stage-2 node element is always connected to at least one of the electrical components (directly and / or directly). Preferably, the network-side connection takes place exclusively in such a way that the stage 1 node element with the electrical components exclusively indirectly or indirectly, in particular via at least one stage-2 node element is connected.
Vorzugweise ist die Netztopologie des Netzwerkes ein vermaschtes Netz. Preferably, the network topology of the network is a meshed network.
Insbesondere ist das Netzwerk als ein Graph ausgeführt, bzw. kann anhand eines Graphs beschrieben oder repräsentiert werden. Insbesondere werden ein oder mehrere, insbesondere unterschiedliche und/oder redundante (alternativ nutzbare), Verbindungswege durch das Netzwerk bereitgestellt. Hierzu umfasst das Netzwerk vorzugsweise Knoten und/oder Maschen. Insbesondere durch die Maschen des Netzwerkes sind dabei die Verbindungswege redundant vorhanden. Weiter kann es möglich sein, dass durch die Knotenelemente eine dynamische Konfiguration der Verbindungswege des Netzwerks ermöglicht ist. Insbesondere erfolgt in einem In particular, the network is implemented as a graph, or can be described or represented on the basis of a graph. In particular, one or more, in particular different and / or redundant (alternatively usable), connection paths are provided by the network. For this purpose, the network preferably comprises nodes and / or meshes. In particular, through the mesh of the network while the connection paths are redundant. Furthermore, it may be possible for the node elements to allow dynamic configuration of the connection paths of the network. In particular, takes place in a
Normallfall (Normalbetrieb) eine statische Konfiguration der Verbindungswege, und im Anpassungsfall (Anpassungsbetrieb), z. B. im Fehlerfall, eine dynamische Normal case (normal operation) a static configuration of the connection paths, and in the adaptation case (adaptation mode), z. B. in case of failure, a dynamic
Konfiguration, d. h. eine Anpassung, der Verbindungswege. Vorzugsweise ist dabei die Anpassung vorübergehend, sodass das System einen Mechanismus initiiert, um wieder zum Normalfall zurückzukehren. Dies kann bspw. eine zumindest teilweise automatische Fehleridentifikation und/oder -Isolation sein. Configuration, d. H. an adaptation, the connection paths. Preferably, the adjustment is temporary so that the system initiates a mechanism to return to normal. This can be, for example, an at least partially automatic fault identification and / or insulation.
Es ist bspw. eine erste„Stufe 1 " vorgesehen, welche selbstorganisiert, stabil und/oder sicher ausgeführt ist. Die erste Stufe kann bspw. als ein„Rückgrat" des Fahrzeuges angesehen werden. Dies wird bspw. durch die Nutzung von Steuergeräten, For example, a first "stage 1" is provided which is self-organized, stable and / or safe, for example, the first stage may be considered as a "backbone" of the vehicle. This is, for example, through the use of control devices,
insbesondere ECUs (Electronic Control Units), ermöglicht, welche z. B. eine In particular ECUs (Electronic Control Units), allows which z. Legs
Anpassung der Verbindungswege in der ersten Stufe (Stufe 1 ) durchführen können. Bspw. kann eine zweite Stufe (Stufe 2) vorgesehen sein, welche insbesondere als eine Schnittstelle zwischen der ersten Stufe und den Komponenten dient. Adjusting the connection paths in the first stage (level 1) can perform. For example. For example, a second stage (stage 2) may be provided, which in particular serves as an interface between the first stage and the components.
Insbesondere sind dabei einige oder sämtliche Elemente der zweiten Stufe, insbesondere Stufe-2-Knotenelemente, mit sämtlichen Komponenten und/oder mit der ersten Stufe, insbesondere wenigstens einem Stufe-1 -Knotenelement, verbunden, sodass die zweite Stufe eine Schnittstelle zwischen den Komponenten und der ersten Stufe bildet. Auch kann es möglich sein, dass das Netzwerk, insbesondere die erste und/oder zweite Stufe, erweiterbar ist, sodass bspw. neue Komponenten auch nach
Inbetriebnahme des Fahrzeuges in das Netzwerk bzw. in die Energie- und/oder Dateninfrastruktur einfach und sicher integriert werden können. In particular, some or all elements of the second stage, in particular stage 2 node elements, are connected to all components and / or to the first stage, in particular at least one stage 1 node element, so that the second stage provides an interface between the components and the first stage forms. It may also be possible for the network, in particular the first and / or second stage, to be expandable, so that, for example, new components can also be added Commissioning of the vehicle in the network or in the energy and / or data infrastructure can be easily and safely integrated.
Ferner ist es denkbar, dass ein Stufe-1 -Knotenelement, insbesondere als ein hierarchisch niedrigeres Knotenelement, in funktionaler Verbindung mit einem Stufe-2- Knotenelement, insbesondere als ein hierarchisch höheres Knotenelement, steht. Insbesondere sind für jede Komponente mindestens ein Stufe-1 -Knotenelement und/oder mindestens ein Stufe-2-Knotenelement notwendig, um dieses in die Energie- und/oder Dateninfrastruktur zu integrieren. Bspw. stellt das erfindungsgemäße System hierdurch vollständig die Daten- und/oder Energieinfrastruktur für das gesamte Furthermore, it is conceivable for a level 1 node element, in particular as a hierarchically lower node element, to be in functional connection with a level 2 node element, in particular as a hierarchically higher node element. In particular, at least one level-1 node element and / or at least one level-2 node element are necessary for each component in order to integrate this into the energy and / or data infrastructure. For example. As a result, the system according to the invention completely provides the data and / or energy infrastructure for the entire system
Fahrzeug bereit, bspw. auch für das Bordnetz oder dergleichen. Vehicle ready, for example, for the electrical system or the like.
Vorteilhafterweise kann es möglich sein, dass wenigstens ein Stufe-1 -Knotenelement einen dynamischen Graphen für die Energie- und/oder Datenverteilung generiert und/oder wenigstens ein Stufe-2-Knotenelement als Zugangs- und/oder Advantageously, it may be possible for at least one level 1 node element to generate a dynamic graph for the energy and / or data distribution and / or at least one level 2 node element for access and / or
Ausgangspunkt für den Graphen verwendet wird. Starting point for the graph is used.
Vorzugsweise kann es möglich sein, dass wenigstens ein Stufe-1 -Knotenelement, insbesondere nach Bereitstellung einer Energieversorgung für das Stufe-1 - Knotenelement und/oder nach dem Einschalten, einen Initiierungsvorgang (Boot- Vorgang) durchführt, und bspw. hierbei wenigstens eine Schnittstelle des Stufe-1 - Knotenelements (d. h. die eigenen Schnittstellen) prüft. Im Rahmen dieser Prüfung wird bspw. detektiert, ob die jeweilige Schnittstelle mit einem weiteren Stufe-1 - Knotenelement verbunden ist. Auf diese Weise kann das Stufe-1 -Knotenelement bspw. die Netzwerkstruktur zumindest teilweise erfassen und/oder einen Graphen (das Netzwerk) bilden, welcher zur Bereitstellung einer Energie- und/oder Preferably, it may be possible that at least one stage-1 node element, in particular after provision of a power supply for the stage 1 node element and / or after switching on, performs an initiation process (boot process) and, for example, in this case at least one interface of the level 1 node element (ie its own interfaces). In the course of this test, it is detected, for example, whether the respective interface is connected to a further stage 1 node element. In this way, the stage 1 node element, for example, at least partially detect the network structure and / or form a graph (the network), which for providing an energy and / or
Dateninfrastruktur genutzt werden kann. Insbesondere wird bei der Prüfung auch ein Datenaustausch zwischen den Stufe-1 -Knotenelementen, welche miteinander verbunden sind, durchgeführt. Vorzugsweise wird eine Berechnungsroutine Data infrastructure can be used. In particular, in the test, a data exchange between the level-1 node elements, which are connected to each other, is performed. Preferably, a calculation routine
ausgeführt, um einen Graph mit redundanten Verbindungswegen für die Energie- und/oder Dateninfrastruktur zu berechnen. Mit anderen Worten werden redundante Pfade für das Netzwerk berechnet. Insbesondere wird hierbei zunächst ein statischer
Graph generiert, d. h. insbesondere statische Verbindungswege für das Netzwerk bestimmt. Im Anpassungsfall kann dann ggf. dynamisch wenigstens ein alternativer Verbindungsweg bestimmt werden. Somit können verschiedene Verbindungswege bereitgestellt werden. executed to calculate a graph with redundant connection paths for the power and / or data infrastructure. In other words, redundant paths are calculated for the network. In particular, this is initially a static Graph generated, ie in particular determines static connection paths for the network. If necessary, then dynamically at least one alternative connection path can be determined dynamically. Thus, various connection paths can be provided.
Weiter ist denkbar, dass, insbesondere bei dem Initiierungsvorgang, durch wenigstens ein Stufe-1 -Knotenelement eine Prüfung durchgeführt wird, ob und/oder wie viele Stufe-2-Knotenelemente mit dem jeweiligen Stufe-1 -Knotenelement verbunden sind. Insbesondere wird für jedes der mit dem Stufe-1 -Knotenelement verbundenen Stufe- 2-Knotenelemente zumindest eine statische Route (z. B. Verbindungsweg) ermittelt und/oder dem jeweiligen Stufe-2-Knotenelement zugewiesen. Vorzugsweise wird eine erste statische Route für die Energieübertragung und eine zweite statische Route für die Datenübertragung zugewiesen und/oder ermittelt. Bevorzugt unterscheidet sich dabei die erste statische Route von der zweiten statischen Route. It is also conceivable that, in particular during the initiation process, a check is made by at least one stage 1 node element as to whether and / or how many stage 2 node elements are connected to the respective stage 1 node element. In particular, for each of the stage 2 node elements connected to the stage 1 node element, at least one static route (eg, link) is determined and / or assigned to the respective stage 2 node element. Preferably, a first static route for the energy transmission and a second static route for the data transmission is assigned and / or determined. Preferably, the first static route differs from the second static route.
Es kann möglich sein, dass für eine jeweilige Komponente durch ein Stufe-2- Knotenelement entweder eine Daten- oder eine Energieübertragung oder sowohl eine Daten- als auch eine Energieübertragung bereitgestellt wird. Ferner ist es denkbar, dass eine jeweilige Komponente als redundante Komponente ausgeführt ist, sodass die redundante Komponente mit zwei verschiedenen Stufe-2-Knotenelementen verbunden sein muss. Dies dient insbesondere zur redundanten Energie- und/oder Datenübertragung durch das Stufe-2-Knotenelement für die redundante Komponente. Auf diese Weise kann eine sichere und besonders zuverlässige Daten- und It may be possible to provide either data or energy transfer or both data and energy transfer for a given component through a level 2 node element. Furthermore, it is conceivable that a respective component is designed as a redundant component, so that the redundant component must be connected to two different stage 2 node elements. This is used in particular for redundant energy and / or data transmission by the stage 2 node element for the redundant component. In this way, a secure and highly reliable data and
Energieinfrastruktur ermöglicht werden. Energy infrastructure.
Weiter kann es möglich sein, dass, insbesondere bei oder nach dem Further, it may be possible that, especially at or after the
Initiierungsvorgang, wenigstens ein Stufe-1 -Knotenelement und/oder wenigstens ein Stufe-2-Knotenelement eine Kommunikation mit einer Energiemanagementeinheit und/oder mit einer Datenmanagementeinheit initiiert. Insbesondere ist es hierdurch möglich, dass bspw. durch die Energiemanagementeinheit eine Lastkontrolle und/oder Lastdiagnostik und/oder Lastveränderungen durchgeführt werden, und/oder durch die Datenmanagementeinheit Verbindungswege verändert und/oder Routing-Tabellen
aktualisiert und/oder Netzwerk-Information ausgewertet werden, insbesondere in Abhängigkeit von einem Fahrzeug-Status und/oder Fahrzeugbetrieb. Somit kann eine besonders zuverlässige und an den Fahrzeugzustand angepasste Übertragung erfolgen. Initiation process, at least one level-1 node element and / or at least one level-2 node element initiates communication with a power management unit and / or with a data management unit. In particular, this makes it possible for a load control and / or load diagnostics and / or load changes to be carried out, for example, by the energy management unit, and / or routing paths are changed by the data management unit and / or routing tables updated and / or network information are evaluated, in particular as a function of a vehicle status and / or vehicle operation. Thus, a particularly reliable and adapted to the vehicle condition transmission can take place.
Vorzugsweise ist es möglich, dass wenigstens ein Knotenelement, insbesondere Stufe-1 -Knotenelement und/oder Stufe-2-Knotelemenet, dynamisch die Energie- und/oder die Datenverteilung anpasst, und/oder eine Fehlerdetektion durchführt. Preferably, it is possible for at least one node element, in particular level 1 node element and / or level 2 node element, to dynamically adapt the energy and / or data distribution, and / or to carry out an error detection.
Vorzugsweise umfasst die Fehlerdetektion wenigstens einen der nachfolgenden Schritte: The error detection preferably comprises at least one of the following steps:
- Identifizieren eines Fehlerereignisses, welches für einen Fehler bei wenigstens einer der Komponenten (als fehlerhafte Komponente) spezifisch ist, Identifying an error event which is specific to an error in at least one of the components (as a faulty component),
- Isolieren des Fehlers, vorzugsweise durch eine Unterbrechung der Daten- und/oder Energieübertragung von und/oder zu der fehlerhaften Komponente, Isolating the error, preferably by interrupting the data and / or energy transfer from and / or to the faulty component,
- Anpassen der Verbindungswege, sodass ein neuer Verbindungsweg ermittelt wird, um die Unterbrechung zu kompensieren. - Adjust the connection paths so that a new connection path is detected to compensate for the interruption.
Damit ist eine zuverlässige fehlertolerante Daten- und/oder Energieübertragung gewährleistet. This ensures a reliable fault-tolerant data and / or energy transfer.
Insbesondere kann wenigstens ein Stufe-2-Knotenelement dazu ausgeführt sein und/oder derart durch wenigstens eine Energiemanagementeinheit und/oder wenigstens eine Datenmanagementeinheit angesteuert werden, dass In particular, at least one level-2 node element can be designed and / or controlled by at least one energy management unit and / or at least one data management unit such that
- ein An- und/oder Ausschalten von wenigstens einer Last (insbesondere einer Komponente), und/oder - Switching on and / or off of at least one load (in particular a component), and / or
- eine Isolation der Last, insbesondere durch ein Unterbrechen der - An isolation of the load, in particular by interrupting the
Datenkommunikation mit der Last, und/oder Data communication with the load, and / or
- ein Ausschalten der Last, insbesondere durch ein Unterbrechen der - Turning off the load, in particular by interrupting the
Energieübertragung zu der Last, Energy transfer to the load,
bei einem Fehlerfall bei der Last durch das Stufe-2-Knotenelement durchgeführt wird. is carried out in the event of an error in the load by the stage 2 node element.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass zur Bereitstellung einer Energieinfrastruktur das Netzwerk, insbesondere die Stufe-1 -Knotenelemente, mit zumindest zwei
unabhängigen Energiequellen verbunden werden. Vorzugsweise werden hierzu Gruppen von jeweils mindestens zwei oder mindestens vier Stufe-1 -Knotenelementen auf jeder Fahrzeugseite oder Fahrzeugecke (d. h. vorne-links und vorne-rechts und hinten-links und hinten-rechts am Fahrzeug) angeordnet, und die Gruppen In particular, it is provided that for providing an energy infrastructure, the network, in particular the level 1 node elements, with at least two independent sources of energy. For this purpose, groups of at least two or at least four stage 1 node elements are preferably arranged on each vehicle side or corner (ie front-left and front-right and rear-left and rear-right on the vehicle), and the groups
miteinander verbunden, sodass ein Energie-Ring gebildet wird. connected together so that an energy ring is formed.
Insbesondere ist es denkbar, dass wenigstens ein Vermittlungselement vorgesehen ist, welches eine (Daten-) Übertragung und/oder Kommunikation zwischen den Knotenelementen, insbesondere Stufe-1 -Knotenelementen und/oder Stufe-2- Knotenelementen, vermittelt. Vorzugsweise sind dabei Stufe-1 -Knotenelemente zumindest teilweise über Vermittlungselemente miteinander verbunden. Das In particular, it is conceivable that at least one switching element is provided which mediates a (data) transmission and / or communication between the node elements, in particular level 1 node elements and / or level 2 node elements. Preferably, level-1 node elements are at least partially connected to one another via switching elements. The
Vermittlungselement bzw. die Vermittlungselemente sind jeweils bspw. als Ethernet- Switch ausgeführt, bspw. als mindestens 10 Mb oder 100 Mb Ethernet Switch. The switching element or the switching elements are each embodied, for example, as an Ethernet switch, for example as at least 10 Mb or 100 Mb Ethernet Switch.
Insbesondere kann für die Datenübertragung somit ein Ring bereitgestellt werden, um mehrere Stufe-1 -Knotenelemente über ein Ethernet, insbesondere mindestens 10 Mb oder 100 Mb Ethernet, zu verbinden. Insbesondere sind ein oder mehrere, In particular, a ring can thus be provided for the data transmission in order to connect several stage 1 node elements via an Ethernet, in particular at least 10 Mb or 100 Mb Ethernet. In particular, one or more,
insbesondere mindestens 2 oder mindestens 4 oder mindestens 6, Komponenten gemeinsam an einem einzelnen Stufe-2-Knotenelement verbunden, und über das Stufe-2-Knotenelement mit einem der Stufe-1 -Knotenelemente verbunden, sodass eine Kommunikation verschiedener Komponenten bspw. über das Ethernet bzw. den Ring (indirekt) über die Stufe-2-Knotenelemente möglich ist. in particular at least 2 or at least 4 or at least 6, components connected together at a single stage 2 node element, and connected via the level 2 node element to one of the level 1 node elements, so that communication of various components, for example via the Ethernet or the ring (indirectly) via the level 2 node elements is possible.
Auch ist es optional denkbar, dass durch mehrere Stufe-1 -Knotenelemente ein, insbesondere vermaschtes, Netzwerk zur dynamischen Erzeugung und/oder It is also optionally conceivable that through a plurality of stage 1 node elements, in particular a meshed network for dynamic generation and / or
Veränderung der Verbindungswege gebildet ist, wobei die Stufe-2-Knotenelemente jeweils als Eingangs- und Ausgangspunkt zu den Verbindungswegen mit dem Modification of the connection paths is formed, wherein the level-2 node elements respectively as input and output to the connection paths with the
Netzwerk verbunden sind. Vorzugsweise erfolgt dabei zur Ausbildung des Netzwerks eine Kommunikation zumindest einige der Knotenelemente untereinander. Network are connected. Preferably, in order to form the network, at least some of the node elements communicate with one another.
Insbesondere sind die Knotenelemente miteinander über Leitungen verbunden, vorzugsweise über elektrische Leitungen. Bevorzugt sind unterschiedliche Leitungen für die Energie- und Datenübertragung vorgesehen. Besonders bevorzugt umfasst das Netzwerk ein erstes Netzwerk für die Energieübertragung und ein zweites
Netzwerk für die Datenübertragung, insbesondere mit jeweils unterschiedlicher Struktur. Dies ermöglicht die Bereitstellung einer für die jeweilige Übertragung angepasste und besonders zuverlässige Netzwerkstruktur. In particular, the node elements are connected to each other via lines, preferably via electrical lines. Preferably, different lines for energy and data transmission are provided. Particularly preferably, the network comprises a first network for energy transmission and a second network Network for data transmission, in particular with different structures. This makes it possible to provide a network structure which is adapted to the respective transmission and which is particularly reliable.
Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass ein Netzwerk mit mehreren Stufe-1 -Knotenelementen vorgesehen ist, wobei Furthermore, it can be provided within the scope of the invention that a network with a plurality of stage-1 node elements is provided, wherein
zur Herstellung der Verbindung zwischen einer ersten und zweiten Komponente for making the connection between a first and second component
die erste Komponente mit einem ersten Stufe-2-Knotenelement verbunden ist, welches mit einem ersten Stufe-1 -Knotenelement des Netzwerkes verbunden ist, und the first component is connected to a first stage 2 node element connected to a first level 1 node element of the network, and
die zweite Komponente mit einem zweiten Stufe-2-Knotenelement verbunden ist, welches mit einem zweiten Stufe-1 -Knotenelement des Netzwerkes verbunden ist, the second component is connected to a second stage 2 node element connected to a second stage 1 node element of the network,
wobei vorzugsweise das erste Stufe-1 -Knotenelement über weitere Stufe-1 - Knotenelemente mit dem zweiten Stufe-1 -Knotenelement verbunden ist. Insbesondere wird hierdurch ein Verbindungsweg für die Komponenten über das erste Stufe-2- Knotenelement und dann über das erste Stufe-1 -Knotenelement und dann über die weiteren Stufe-1 -Knotenelemente und dann über das zweite Stufe-1 -Knotenelement und dann über das zweite Stufe-2-Knotenelement bereitgestellt. Es kann wherein preferably the first stage 1 node element is connected to the second stage 1 node element via further stage 1 node elements. In particular, this provides a connection path for the components via the first stage 2 node element and then via the first stage 1 node element and then over the further stage 1 node elements and then via the second stage 1 node element and then over the first stage node element second level 2 node element provided. It can
insbesondere möglich sein, dass sich das erste Stufe-2-Knotenelement vom zweiten Stufe-2-Knotenelement und das erste Stufe-1 -Knotenelement vom zweiten Stufe-1 - Knotenelement unterscheiden. Um eine besonders zuverlässige und ausfallsichere Energie- und/oder Datenversorgung zu gewährleisten, kann es bei redundanten Komponenten vorgesehen sein, dass diese jeweils mit zwei Stufe-2-Knotenelementen verbunden sind. In particular, it may be possible for the first stage 2 node element to differ from the second level 2 node element and the first level 1 node element to be different from the second level 1 node element. In order to ensure a particularly reliable and fail-safe power and / or data supply, it may be provided in the case of redundant components that these are each connected to two stage 2 node elements.
Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Preferably, it can be provided within the scope of the invention that a
Energieinfrastruktur für die elektrischen Komponenten durch mehrere Knotenelemente bereitgestellt ist, wobei hierzu mehrere Stufe-2-Knotenelemente und mehrere Stufe-1 - Knotenelemente miteinander als ein Netzwerk verbunden sind, sodass durch wenigstens eines der Stufe-1 -Knotenelemente jeweils wenigstens ein Netzwerkzweig im Netzwerk verbunden ist, wobei diese Stufe-1 -Knotenelemente jeweils ein
Schaltelement zur Unterbrechung oder Freigabe einer Energieversorgung zum jeweiligen Netzwerkzweig aufweisen. Insbesondere kann durch das Schaltelement wenigstens ein Verbindungsweg zur Energieversorgung unterbrochen oder hergestellt werden. Auf diese Weise können bspw. Netzwerkzweige oder einzelne Komponenten oder Gruppen von Komponenten von der Energieversorgung ausgeschlossen werden, oder gezielt Komponenten mit Energie versorgt werden. Auch ist es denkbar, dass ein Ausmaß der Energieversorgung durch das Schaltelement eingestellt wird und/oder einstellbar ist. Hierzu umfasst das Schaltelement bspw. einen einstellbaren Energy infrastructure for the electrical components is provided by a plurality of node elements, for this purpose a plurality of stage-2 node elements and a plurality of stage-1 node elements are interconnected as a network, so that at least one of the network stage network node connected by at least one of the stage-1 node elements is, wherein these level-1 node elements each one Have switching element for interrupting or releasing a power supply to the respective network branch. In particular, can be interrupted or produced by the switching element at least one connection path to the power supply. In this way, for example. Network branches or individual components or groups of components can be excluded from the power supply, or specifically components are supplied with energy. It is also conceivable that a degree of the power supply is set by the switching element and / or is adjustable. For this purpose, the switching element comprises, for example, an adjustable
Widerstand oder dergleichen. Resistance or the like.
Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung optional möglich, dass die Stufe-2- Knotenelemente jeweils mit wenigstens einer oder ausschließlich einer der Furthermore, it is optionally possible within the scope of the invention that the stage-2 node elements each with at least one or exclusively one of
Komponenten, insbesondere direkt und/oder unmittelbar, vorzugsweise über eine Komponentenschnittstelle, verbunden ist, um eine Energieversorgung dieser jeweiligen Komponente zu ermöglichen, wobei die Stufe-2-Knotenelemente jeweils ein Schaltmittel aufweisen, um die Energieversorgung an die jeweils verbundene Components, in particular directly and / or directly, preferably via a component interface, connected to enable a power supply of this respective component, wherein the stage-2 node elements each having a switching means to supply the power to the respectively connected
Komponente zu unterbrechen oder herzustellen, wobei vorzugsweise die Stufe-2- Knotenelemente jeweils ein Sicherheitsschaltmittel aufweisen, um bei einem Break or produce component, wherein preferably the level-2 node elements each having a safety switching means to at a
sicherheitskritischen Zustand die Energieversorgung an die jeweils verbundene Komponente zu unterbrechen. Insbesondere ist das Sicherheitsschaltmittel eine elektrische Sicherung, und kann vorzugsweise ausschließlich irreversibel von einem geschlossenen Zustand (Energieversorgung ist hergestellt) in einen geöffneten Zustand (Energieversorgung ist unterbrochen) gebracht bzw. geschaltet werden, bevorzugt jedoch nicht umgekehrt. Vorzugsweise kann das Schaltmittel durch eine Energiemanagementeinheit angesteuert werden. Bevorzugt kann das safety-critical state to interrupt the power supply to the respectively connected component. In particular, the safety switching means is an electrical fuse, and preferably can be brought or switched exclusively irreversibly from a closed state (power supply is established) to an open state (power supply is interrupted), but preferably not vice versa. Preferably, the switching means can be controlled by an energy management unit. Preferably, the
Sicherheitsschaltmittel (ausschließlich) automatisch und/oder unabhängig von der Energiemanagementeinheit schalten und/oder nicht durch die Switch safety switching means (exclusively) automatically and / or independently of the energy management unit and / or not through the
Energiemanagementeinheit angesteuert werden. Der sicherheitskritische Zustand, bei welchem insbesondere das Sicherheitsschaltmittel schaltet, ist bspw. ein Überstrom oder eine Überspannung oder dergleichen. Damit ist eine von der Energy management unit to be controlled. The safety-critical state in which, in particular, the safety switching means switches is, for example, an overcurrent or an overvoltage or the like. This is one of the
Energiemanagementeinheit unabhängige Sicherung bereitgestellt.
Optional ist es denkbar, dass wenigstens zwei, insbesondere unabhängige, Energy management unit provided independent backup. Optionally, it is conceivable that at least two, in particular independent,
Energiequellen, insbesondere unterschiedlicher Art, mit dem Netzwerk, insbesondere (direkt) über jeweils unterschiedliche der Stufe-1 -Knotenelemente, verbunden sind, sodass bei der Unterbrechung der Energieversorgung zu einem (insbesondere irgendeinem) Netzwerkzweig mit einer der Energiequellen die Energieversorgung für die übrigen Netzwerkzweige (stets oder) über eine weitere der Energiequellen hergestellt ist, und insbesondere auch umgekehrt. Insbesondere sind die Energy sources, in particular of different types, are connected to the network, in particular (directly) via respectively different of the stage 1 node elements, so that when the power supply to a (in particular any) network branch with one of the energy sources, the power supply for the other network branches (always or) is made via another of the energy sources, and in particular vice versa. In particular, the
Energiequellen unterschiedlich, bspw. als eine Fahrzeugbatterie oder eine Energy sources differently, eg. As a vehicle battery or a
Hochvoltbatterie bei einem Elektrofahrzeug oder ein Gleichspannungswandler oder eine Lichtmaschine, oder dergleichen, ausgebildet. Eine erste Energiequelle ist bspw. eine Fahrzeugbatterie und eine zweite Energiequelle ist bspw. eine Lichtmaschine. Entsprechend kann es möglich sein, dass eine Primär- und eine High-voltage battery in an electric vehicle or a DC-DC converter or an alternator, or the like, formed. A first energy source is, for example, a vehicle battery and a second energy source is, for example, an alternator. Accordingly, it may be possible that a primary and a
Sekundärenergiequelle vorgesehen sind. Die Primärenergiequelle wird bspw. im Normalfall zur Energieversorgung der Komponenten eingesetzt, und die Secondary energy source are provided. The primary energy source is, for example, normally used to power the components, and the
Sekundärenergiequelle bspw. lediglich im Anpassungsfall zur Energieversorgung der Komponenten eingesetzt bzw. hinzugeschaltet. Damit wird die Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz weiter erhöht. Secondary energy source, for example, only used in the adjustment case for supplying energy to the components or connected. This further increases the reliability and fault tolerance.
In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass eine Dateninfrastruktur für die elektrischen Komponenten durch mehrere Knotenelemente bereitgestellt ist, sodass die Komponenten jeweils über wenigstens ein Stufe-2-Knotenelement mit jeweils wenigstens einem Stufe-1 -Knotenelement verbunden sind, wobei die Stufe-1 - Knotenelemente ein Netzwerk mit Netzwerkzweigen bilden, und die Netzwerkzweige und/oder Stufe-1 -Knotenelemente über Vermittlungselemente miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise die Stufe-1 -Knotenelemente und/oder die Stufe-2- Knotenelemente jeweils auch für die Bereitstellung der Energieversorgung gemäß einer Energieinfrastruktur an die Komponenten ausgeführt sind. Insbesondere kann dabei für jeden Netzwerkzweig und/oder für jede der Komponenten die In a further possibility, it may be provided that a data infrastructure for the electrical components is provided by a plurality of node elements, so that the components are each connected via at least one stage-2 node element to at least one stage-1 node element, wherein the stage-1 Node elements form a network with network branches, and the network branches and / or stage 1 node elements are connected to one another via switching elements, wherein preferably the stage 1 node elements and / or the level 2 node elements are also used for the provision of the power supply according to FIG an energy infrastructure to the components. In particular, for each network branch and / or for each of the components, the
Datenübertragung individuell angepasst werden, und/oder blockiert werden, vorzugsweise durch die jeweils damit (direkt) verbundenen Stufe-2-Knotenelemente. Es kann möglich sein, dass für ein erstes Netzwerk für die Energieübertragung erste Netzwerkzweige für die Energieübertragung vorgesehen sind, und für ein zweites
Netzwerk für die Datenübertragung zweite Netzwerkzweige für die Datenübertragung vorgesehen sind, mit jeweils unterschiedlichen Leitungen. Damit kann bspw. auch bei der Blockierung der Datenübertragung die Energieübertragung für eine der Data transmission to be customized, and / or blocked, preferably by the respective (directly) connected stage-2 node elements. It may be possible for a first network for the energy transmission to provide first network branches for the energy transmission, and for a second one Network for the data transmission second network branches are provided for data transmission, each with different lines. Thus, for example, even in the blocking of data transmission, the energy transfer for one of
Komponenten weiterhin verfügbar sein. Components continue to be available.
Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Stufe-2- Knotenelemente jeweils dazu ausgeführt sind, eine sicherheitsbedingte Isolation der mit dem jeweiligen Stufe-2-Knotenelement verbundenen Komponente in Bezug auf die Dateninfrastruktur und/oder die Energieinfrastruktur durchzuführen, sodass eine Kommunikation der jeweiligen Komponente mit weiteren Komponenten des Netzwerks und/oder eine Energieversorgung der jeweiligen Komponente verhindert ist. Unter „sicherheitsbedingt" wird insbesondere ein Ereignis verstanden, welches die It can be provided within the scope of the invention that the stage-2 node elements are each designed to perform a safety-related isolation of the component connected to the respective stage 2 node element with respect to the data infrastructure and / or the energy infrastructure, so that a communication the respective component with further components of the network and / or a power supply of the respective component is prevented. By "safety-related" is meant in particular an event which the
Sicherheit beim Betrieb des Fahrzeuges gefährdet. Insbesondere umfassen die Stufe- 2-Knotenelemente jeweils eine schaltbare Kommunikationsschnittstelle zu jeweils einer mit dem Stufe-2-Knotenelement verbunden elektrischen Komponente. Safety during operation of the vehicle at risk. In particular, the stage 2 node elements each comprise a switchable communication interface to a respective electrical component connected to the stage 2 node element.
Insbesondere erfolgt nach der Isolation ein Reaktivierungstest eines isolierten In particular, after the isolation, a reactivation test of an isolated
Netzwerkzweiges oder einer isolierten Komponente. Dieser Reaktivierungstest wird bspw. wiederholt durchgeführt, um anschließend durch das Knotenelement, welches den Reaktivierungstest durchführt, ein Reaktivierungsergebnis bzw. Testergebnis bereitzustellen. Falls eine Reaktivierung (d. h. ein Aufheben der Isolation) nicht möglich ist, wird bspw. eine Dauerwarnung ausgegeben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass frühzeitig eine Lösung für den Fehlerfall gefunden werden kann. Bspw. kann hierzu eine Reduzierung des Energieverbrauchs in wenigstens einem Network branch or an isolated component. This reactivation test is carried out repeatedly, for example, in order subsequently to provide a reactivation result or test result by the node element which carries out the reactivation test. If a reactivation (ie a cancellation of the isolation) is not possible, a permanent warning is issued, for example. This has the advantage that an early solution for the error can be found. For example. this can be a reduction of energy consumption in at least one
Netzwerkzweig erfolgen. Eine Lösungssuche kann bspw. auch zumindest teilweise automatisiert erfolgen, vorzugsweise durch die Energiemanagementeinheit. Network branch done. A search for a solution can, for example, also be carried out at least partially automatically, preferably by the energy management unit.
Alternativ oder zusätzlich kann über wenigstens ein Knotenelement, insbesondere ein Stufe-2-Knotenelement, auch eine Isolation von (einzelnen) Netzwerkzweigen oder (einzelnen) Komponenten derart erfolgen, dass eine Datenkommunikation mit dem betroffenen Netzwerkzweig oder der betroffenen Komponente unterbrochen oder gefiltert wird. Insbesondere kann hierzu eine Neukonfiguration des Stufe-2-
Knotenelements in Echtzeit erfolgen, um bspw. die Kommunikation im Anpassungsund/oder Fehlerfall, insbesondere bei einem Sicherheitsproblem, zu deaktivieren. Alternatively or additionally, via at least one node element, in particular a level 2 node element, an isolation of (individual) network branches or (individual) components can be carried out in such a way that data communication with the affected network branch or the affected component is interrupted or filtered. In particular, a reconfiguration of level 2 Node element in real time, for example, to disable the communication in the adjustment and / or error case, especially in a security problem.
Optional kann es vorgesehen sein, dass die Knotenelemente sowohl eine Optionally, it can be provided that the node elements both a
Dateninfrastruktur zur Datenverteilung zwischen den Komponenten als auch eine Energieinfrastruktur zur Energieversorgung, insbesondere mit einer Data infrastructure for data distribution between the components as well as an energy infrastructure for energy supply, in particular with a
Betriebsspannung, für die Komponenten bildet. Mit anderen Worten haben die Operating voltage for which forms components. In other words, the
Knotenelemente jeweils sowohl eine Daten- als auch eine Energiefunktionalität zur Daten- und Energieübertragung an die Komponenten. Damit lässt sich auch insbesondere Bauraum einsparen, und Kosten für weitere Geräte reduzieren. Node elements each have both a data and an energy functionality for data and energy transfer to the components. This can also save space in particular, and reduce costs for other devices.
Bevorzugt unterscheidet sich die Netzwerkstruktur und/oder Topologie der Preferably, the network structure and / or topology of the differs
Dateninfrastruktur von der Netzwerkstruktur und/oder Topologie der Data infrastructure of the network structure and / or topology of the
Energieinfrastruktur. Insbesondere ist jedes der Knotenelemente dazu ausgeführt, sowohl den Energie- als auch den Datenfluss zu beeinflussen, insbesondere dynamisch und/oder statisch anzupassen. Energy infrastructure. In particular, each of the node elements is designed to influence both the energy and the data flow, in particular dynamically and / or statically adapt.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Energie- und/oder Likewise provided by the invention is a process for energy and / or
Datenübertragung bei einem Fahrzeug. Hierbei ist insbesondere wenigstens ein Knotenelement vorgesehen. Data transmission in a vehicle. In this case, in particular at least one node element is provided.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest einer der nachfolgenden Schritte durchgeführt wird, wobei vorzugsweise die Schritte nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, wobei bevorzugt einzelne Schritte auch wiederholt durchgeführt werden können: It is preferably provided that at least one of the following steps is carried out, wherein preferably the steps are carried out successively or in any order, it being possible with preference to carry out individual steps repeatedly:
Verbinden von wenigstens zwei elektrischen Komponenten des Fahrzeuges über das wenigstens eine Knotenelement, sodass ein (insbesondere erster) Verbindungsweg für eine Übertragung von Energie und/oder Daten genutzt wird, Connecting at least two electrical components of the vehicle via the at least one node element so that a (in particular first) connection path is used for transmission of energy and / or data,
(Automatisches) Verändern des genutzten Verbindungsweges in Abhängigkeit von einer Vorgabe und/oder eines Ereignisses, sodass die Übertragung von Energie und/oder Daten (automatisch, insbesondere durch das wenigstens eine Knotenelement) an die Vorgabe und/oder das Ereignis angepasst wird.
Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes System beschrieben worden sind. Zudem kann das Verfahren geeignet sein, durch ein erfindungsgemäßes System durchgeführt zu werden. (Automatic) changing the used connection path in dependence on a specification and / or an event, so that the transmission of energy and / or data (automatically, in particular by the at least one node element) is adapted to the default and / or the event. Thus, the inventive method brings the same advantages as have been described in detail with respect to a system according to the invention. In addition, the method may be suitable to be performed by a system according to the invention.
Vorzugsweise ist es möglich, dass das wenigstens eine Knotenelement zumindest eine Elektronikkomponente aufweist. Vorzugsweise umfasst die Preferably, it is possible that the at least one node element has at least one electronic component. Preferably, the
Elektronikkomponente wenigstens einen Mikroprozessor und/oder einen integrierten Schaltkreis und/oder dergleichen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Elektronikkomponente dazu ausgeführt ist, zumindest teilweise das Electronic component at least one microprocessor and / or an integrated circuit and / or the like. It is provided in particular that the electronic component is designed to at least partially that
erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, und/oder das Knotenelement derart anzusteuern, dass das erfindungsgemäße Verfahren zumindest teilweise durchgeführt wird. perform inventive method, and / or the node element to control such that the inventive method is at least partially performed.
Es kann möglich sein, dass wenigstens eines oder jedes der Knotenelemente jeweils mit zumindest einem oder zumindest zwei oder zumindest drei weiteren It may be possible for at least one or each of the node elements to each have at least one or at least two or at least three others
Knotenelementen verbunden ist, insbesondere in direkter und/oder unmittelbarer Weise. Node elements is connected, in particular in a direct and / or immediate manner.
Insbesondere ist die Verbindung der Knotenelemente (miteinander) dazu ausgeführt, eine Daten- und/oder Energieübertragung zwischen den Knotenelementen In particular, the connection of the node elements (with each other) is carried out, a data and / or energy transfer between the node elements
durchzuführen. Vorzugsweise sind die Knotenelemente fahrzeugfest und/oder im Fahrzeug integriert ausgebildet. perform. Preferably, the node elements are vehicle-mounted and / or integrated in the vehicle.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass ein bzw. jeder Verbindungsweg durch die It is preferably provided that one or each connection path through the
Verbindung von mindestens oder ausschließlich zwei Knotenelementen gebildet wird. Connection is formed by at least or exclusively two node elements.
Insbesondere kann die Veränderung des genutzten Verbindungsweges dadurch erfolgen, dass In particular, the change in the used connection path can be effected by
- der genutzte Verbindungsweg unterbrochen oder hergestellt wird, und/oder
- der genutzte Verbindungsweg gewechselt wird, sodass bspw. anstatt eines ersten Verbindungsweges ein zweiter Verbindungsweg genutzt wird, und/oder- the used connection path is interrupted or established, and / or - The used connection path is changed so that, for example, instead of a first connection path, a second connection path is used, and / or
- der genutzte Verbindungsweg in Bezug auf einen Übertragungsparameter, wie bspw. einer Übertragungsgeschwindigkeit (bei Daten) oder eines the connection path used in relation to a transmission parameter, such as a transmission speed (for data) or a
Energieparameters (wie ein Leistungsmaximum), angepasst wird, Energy parameters (such as a performance maximum), adjusted
insbesondere in Abhängigkeit von der Vorgabe. in particular depending on the specification.
Das Ereignis und/oder ein Fehlerfall treten bspw. bei wenigstens einem der The event and / or an error occur, for example, in at least one of
nachfolgenden Zustände auf: following states:
- wenigstens einer der Netzwerkzweige weist einen Fehlerzustand auf, bspw. einen Kurzschluss oder einen Masseabriss oder dergleichen, at least one of the network branches has an error state, for example a short circuit or a ground fault or the like,
- wenigstens eine der Komponenten weist einen Fehlerzustand auf, bspw. einen Energieverbrauch, welcher einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, at least one of the components has a fault condition, for example a power consumption which exceeds a predetermined threshold,
- wenigstens eine der Komponenten übermittelt fehlerhafte Daten, at least one of the components transmits faulty data,
- wenigstens ein Verbindungsweg weist einen Fehlerzustand auf, bspw. eine unterbrochene Verbindungsleitung. - At least one connection path has an error condition, for example. A broken connection line.
Die Vorgabe umfasst bspw. eine Verteilungsvorgabe oder Optimierungsvorgabe, bspw. für eine Lastverteilung, und wird vorzugsweise durch die The specification includes, for example, a distribution specification or optimization specification, for example for a load distribution, and is preferably determined by the
Energiemanagementeinheit und/oder Datenmanagementeinheit bereitgestellt, um insbesondere die Daten- und/oder Energieverteilung zu optimieren. Energy management unit and / or data management unit provided, in particular to optimize the data and / or power distribution.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Advantageously, it can be provided in the invention that a
Energieinfrastruktur zur Energieversorgung der Komponenten, insbesondere mit einer Betriebsspannung, und eine Dateninfrastruktur zur Datenübertragung zwischen den Komponenten durch ein Netzwerk bereitgestellt wird, sodass in Abhängigkeit von der Datenübertragung durch die jeweiligen Knotenelemente die Daten- und/oder die Energieübertragung an wenigstens eine mit dem Knotenelement verbundene Energy infrastructure for supplying power to the components, in particular with an operating voltage, and a data infrastructure for data transmission between the components is provided by a network, so that depending on the data transmission by the respective node elements, the data and / or energy transfer to at least one connected to the node element
Komponente gesteuert wird. Insbesondere ist der Verbindungsweg bei Ausbleiben einer positiven Detektion eines Ereignisses statisch, und wird nur bei der positiven Detektion des Ereignisses dynamisch angepasst. Bspw. kann es möglich sein, dass das Ereignis oder eine Ansteuerungsinformation durch die Datenübertragung an das
Knotenelement oder wenigstens eines der Knotenelemente übertragen wird, und von dem jeweiligen Knotenelement ausgewertet wird. Bspw. kann dann in Abhängigkeit von dieser Auswertung ein Schaltelement und/oder ein Schaltmittel angesteuert werden. Dadurch sind ein flexibler Aufbau des Netzwerkes und eine flexible Component is controlled. In particular, the link is static in the absence of positive detection of an event, and is dynamically adjusted only upon positive detection of the event. For example. It may be possible that the event or a driving information by the data transfer to the Node element or at least one of the node elements is transmitted, and is evaluated by the respective node element. For example. can then be driven in response to this evaluation, a switching element and / or a switching means. As a result, a flexible network structure and a flexible
Anpassung der Energie- und/oder Datenversorgung möglich. Adaptation of energy and / or data supply possible.
Auch ist es optional denkbar, dass durch das Knotenelement ein Fehlerfall (als Ereignis) detektiert wird, und bei positiver Detektion des Fehlerfalls eine automatische Unterbrechung der Energieübertragung durch das Knotenelement erfolgt, sodass ein erster Verbindungsweg unterbrochen wird, wobei zur Kompensation der It is also optionally conceivable that an error case (as an event) is detected by the node element, and an automatic interruption of the energy transmission by the node element takes place with positive detection of the fault, so that a first connection path is interrupted, to compensate
Unterbrechung ein zweiter Verbindungsweg bereitgestellt wird. Damit wird die Interruption a second connection path is provided. This will be the
Ausfallsicherheit und Fehlertoleranz deutlich erhöht. Fail-safety and fault tolerance significantly increased.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen: Reference to the accompanying drawings, the invention is explained in more detail below. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. Show it:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems und eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 is a schematic representation of a system according to the invention and of a method according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Netzwerkstruktur, 2 is a schematic representation of a network structure,
Fig. 3 eine schematische Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen Fig. 3 is a schematic representation of parts of an inventive
Systems, Systems,
Fig. 4 - weitere schematische Darstellungen von Teilen eines erfindungsgemäßen Fig. 8 Systems.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet. Fig. 4 - further schematic representations of parts of an inventive Fig. 8 system. In the following figures, the identical reference numerals are used for the same technical features of different embodiments.
In Fig. 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren visualisiert, wobei auch Teile des erfindungsgemäßen Systems 10 dargestellt sind. So ist eine übergeordnete Fahrzeugsteuerungseinheit 60 gezeigt, welche sowohl eine Kommunikation mit und/oder Steuerung einer Energiemanagementeinheit 70 und einer In Fig. 1, a method according to the invention is schematically visualized, wherein also parts of the system 10 according to the invention are shown. Thus, a higher-level vehicle control unit 60 is shown, which both a communication with and / or control of an energy management unit 70 and a
Datenmanagementeinheit 80 des Fahrzeuges 15 durchführt. Die Data management unit 80 of the vehicle 15 performs. The
Energiemanagementeinheit 70 und/oder die Datenmanagementeinheit 80 steuern und/oder kommunizieren dabei jeweils mit wenigstens einem Knotenelement 120, insbesondere mit wenigstens einem Stufe-2-Knotenelement 2. Gleichzeitig ist es möglich, dass die Energiemanagementeinheit 70 und/oder die Energy management unit 70 and / or the data management unit 80 control and / or communicate in each case with at least one node element 120, in particular with at least one level 2 node element 2. At the same time, it is possible that the energy management unit 70 and / or the
Datenmanagementeinheit 80 jeweils mit wenigstens einem Stufe-1 -Knotenelement 1 kommunizieren und/oder von dem Stufe-1 -Knotenelement 1 Informationen Data management unit 80 each communicate with at least one level 1 node element 1 and / or information from the level 1 node element 1
empfangen. Die Knotenelemente 120 können dabei ein Netzwerk 1 10 bilden, welches bspw. über die Fahrzeugsteuerungseinheit 60 und/oder Energiemanagementeinheit 70 und/oder Datenmanagementeinheit 80 verwaltet wird, insbesondere durch die beschriebe Kommunikation. receive. In this case, the node elements 120 can form a network 110, which is managed, for example, via the vehicle control unit 60 and / or energy management unit 70 and / or data management unit 80, in particular by the described communication.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Struktur des Netzwerkes 1 10 bzw. einen Graph 1 10 mit zugehörigen Schnittstellen, insbesondere Knotenelementen 120. Dabei ist auch eine elektrische Komponente 30 des Fahrzeuges 15 gezeigt, welche hierbei beispielhaft als eine redundante Komponente 30 ausgeführt ist. Eine solche redundante FIG. 2 shows a possible structure of the network 110 or a graph 110 with associated interfaces, in particular node elements 120. In this case, an electrical component 30 of the vehicle 15 is also shown, which is embodied by way of example as a redundant component 30. Such a redundant
Komponente 30 ist bspw. ein EPS des Fahrzeuges 15. Die Komponenten 30 können dabei grundsätzlich über ein einziges Stufe-2-Knotenelement 2 oder - im Falle der redundanten Komponenten 30 - redundant über wenigstens zwei Stufe-2- Knotenelemente 2 mit dem Netzwerk 1 10 verbunden sein. Die jeweiligen Stufe-2- Knotenelemente 2 sind dabei mit verschiedenen Stufe-1 -Knotenelementen 1 des Netzwerkes 1 10 verbunden. Auf diese Weise kann auch bei einem Ausfall einer der Netzwerkzweige 1 1 1 und/oder Verbindungswege, welche bspw. zwischen zwei Stufe-
1 -Knotenelementen 1 vorhanden sind, ein alternativer Verbindungsweg bereitgestellt werden. Component 30 is, for example, an EPS of the vehicle 15. In principle, the components 30 can be redundantly connected via a single stage 2 node element 2 or - in the case of the redundant components 30 - via at least two stage 2 node elements 2 to the network 110 be connected. The respective stage 2 node elements 2 are connected to different stage 1 node elements 1 of the network 110. In this way, even in case of failure of one of the network branches 1 1 1 and / or connection paths, which, for example. Between two levels 1 node elements 1 are provided, an alternative connection path can be provided.
In den Fig. 3 und 4 ist schematisch eine Energieinfrastruktur für das Fahrzeug 15 gezeigt, welche durch das Netzwerk 1 10 bereitgestellt ist. Hierzu umfasst das Shown schematically in FIGS. 3 and 4 is an energy infrastructure for the vehicle 15 provided by the network 110. This includes the
Netzwerk 1 10 bspw. ein erstes Netzwerk 1 10 zur Energieübertragung. Network 1 10, for example, a first network 1 10 for power transmission.
Es ist in Fig. 3 erkennbar, dass zur Erhöhung der Fehlertoleranz zwei verschiedene Energiequellen 75 vorgesehen sind. Diese sind jeweils mit unterschiedlichen Stufe-1 - Knotenelementen 1 verbunden, welche wiederrum mit unterschiedlichen Stufe-2- Knotelementen 2 verbunden sind. Weiter sind die Stufe-1 -Knotenelemente 1 auch untereinander verbunden, insbesondere sodass ein Energie-Ring des Fahrzeuges 15 gebildet wird, bspw. über erste Leitungen für eine Energieübertragung. Die Stufe-1 - Knotenelemente 1 bilden bspw. jeweils einen Bereich, in dem Stufe-2- Knotenelemente 2 mit dem Stufe-1 -Knotenelement 1 verbunden sind, und/oder jeweils Netzwerkzweige 1 1 1 . Schematisch ist dargestellt, dass wenigstens eine erste It can be seen in FIG. 3 that two different energy sources 75 are provided to increase the fault tolerance. These are each connected to different stage 1 node elements 1, which in turn are connected to different stage 2 button elements 2. Furthermore, the stage 1 node elements 1 are also interconnected, in particular so that an energy ring of the vehicle 15 is formed, for example via first lines for energy transmission. The level 1 node elements 1 form, for example, in each case an area in which level 2 node elements 2 are connected to the level 1 node element 1, and / or respective network branches 1 1 1. Schematically it is shown that at least a first
Komponente 30a und eine zweite Komponente 30b mit jeweils unterschiedlichen Stufe-2-Knotenelemente 2 bspw. in unterschiedlichen Bereichen oder Component 30 a and a second component 30 b, each with different stage 2 node elements 2, for example. In different areas or
Netzwerkzweigen 1 1 1 verbunden sein können. Ferner können redundante Network branches 1 1 1 can be connected. Furthermore, redundant
Komponenten 30 bspw. auch mit wenigstens zwei unterschiedlichen Bereichen oder Netzwerkzweigen 1 1 1 verbunden sein. Dies kann die Ausfallsicherheit deutlich erhöhen. Components 30 may, for example, also be connected to at least two different regions or network branches 1 1 1. This can significantly increase the reliability.
Fig. 4 zeigt beispielhaft einen Aufbau der Energieinfrastruktur. So ist erkennbar, dass eine redundante Komponente 30 mit zwei unterschiedlichen Stufe-2-Knotenelementen 2 verbunden ist. Weiter sind zwei unterschiedliche Energiequellen 75 vorgesehen. Ferner ist erkennbar, dass im gesamten Fahrzeug 15, in unterschiedlichen 4 shows an example of a structure of the energy infrastructure. Thus, it can be seen that a redundant component 30 is connected to two different stage 2 node elements 2. Furthermore, two different energy sources 75 are provided. It can also be seen that in the entire vehicle 15, in different
Fahrzeugbereichen (bspw. im Heck- und/oder Frontbereich), Komponenten 30 mit dem Netzwerk 1 10 verbunden sind. Vehicle areas (eg. In the rear and / or front area), components 30 are connected to the network 1 10.
Fig. 5 zeigt schematisch und beispielhaft den Aufbau von einem Stufe-1 - Knotenelement 1 und einem Stufe-2-Knotenelement 2 hinsichtlich der Funktionalität
der jeweiligen Knotenelemente 120 zur Bereitstellung einer Energieinfrastruktur. Fig. 5 shows schematically and by way of example the construction of a level 1 node element 1 and a level 2 node element 2 in terms of functionality the respective node elements 120 for providing a power infrastructure.
Bspw. umfasst das Stufe-1 -Knotenelement 1 ein Schaltelement 1 .1 , welches zur Unterbrechung einer Energieversorgung dient. Insbesondere umfasst das Stufe-2- Knotenelement 2 ein Schaltmittel 2.1 und/oder ein Sicherheitsschaltmittel 2.2 und/oder eine Komponentenschnittstelle 2.3 zur Verbindung mit einer Komponente 30. For example. The stage 1 node element 1 comprises a switching element 1 .1, which serves to interrupt a power supply. In particular, the level 2 node element 2 comprises a switching means 2.1 and / or a safety switching means 2.2 and / or a component interface 2.3 for connection to a component 30.
Ebenfalls ist erkennbar, dass das Stufe-1 -Knotenelement 1 elektrisch mit dem Stufe- 2-Knotenelement 2 verbunden ist, vorzugsweise über eine entsprechende It can also be seen that the stage 1 node element 1 is electrically connected to the stage 2 node element 2, preferably via a corresponding one
Schnittstelle. Interface.
In den Fig. 6 und 7 ist schematisch eine Dateninfrastruktur für das Fahrzeug 15 gezeigt, welche durch das Netzwerk 1 10 bereitgestellt ist. Hierzu umfasst das Shown schematically in FIGS. 6 and 7 is a data infrastructure for the vehicle 15 provided by the network 110. This includes the
Netzwerk 1 10 bspw. ein zweites Netzwerk 1 10 zur Datenverteilung. Es ist erkennbar, dass für unterschiedliche Fahrzeugzonen unterschiedliche Steuergeräte 50, insbesondere ECUs, vorgesehen sind. In Fig. 6 ist dabei eine erste Fahrzeugzone 1 15a und eine zweite Fahrzeugzone 1 15b und eine dritte Fahrzeugzone 1 15c sowie eine vierte Fahrzeugzone 1 15d schematisch gezeigt. Der ersten Fahrzeugzone 1 15a kann dabei eine erste ECU 50a, der zweiten Fahrzeugzone 1 15b eine zweite ECU 50b, der dritten Fahrzeugzone 1 15c eine dritte ECU 50c und der vierten Network 1 10, for example, a second network 1 10 for data distribution. It can be seen that different control devices 50, in particular ECUs, are provided for different vehicle zones. In FIG. 6, a first vehicle zone 15a and a second vehicle zone 15b and a third vehicle zone 15c and a fourth vehicle zone 15d are shown schematically. The first vehicle zone 15a may include a first ECU 50a, the second vehicle zone 15b a second ECU 50b, the third vehicle zone 15c a third ECU 50c and the fourth vehicle
Fahrzeugzone 1 15d eine vierte ECU 50d zugeordnet sein. Insbesondere sind die jeweiligen Steuergerät 50 über eine Steuergerätschnittstelle 1 .4 mit jeweils einem Stufe-1 -Knotenelement 1 verbunden, wobei das Stufe-1 -Knotenelement 1 ggf. auch der jeweiligen Fahrzeugzone zugeordnet ist. Bevorzugt sind dabei die die Vehicle zone 1 15d be assigned a fourth ECU 50d. In particular, the respective control unit 50 are connected via a control unit interface 1 .4, each with a level 1 node element 1, the level 1 node element 1 possibly also being assigned to the respective vehicle zone. Preference is given to the
Fahrzeugzonen bzw. die entsprechenden Stufe-1 -Knotenelemente 1 über Vehicle zones or the corresponding stage 1 node elements 1 over
Vermittlungswege 91 miteinander verbunden. Hierzu dienen bspw. Routing 91 interconnected. For this serve, for example.
Vermittlungselemente 90, welche insbesondere als Ethernet-Switch ausgeführt sind. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann ein Vermittlungselement 90 auch in einem Stufe-1 - Knotenelement 1 integriert sein. Switching elements 90, which are designed in particular as an Ethernet switch. As shown in FIG. 8, a switching element 90 may also be integrated in a level 1 node element 1.
Fig. 8 zeigt schematisch und beispielhaft den Aufbau eines Stufe-1 -Knotenelements 1 und eines Stufe-2-Knotenelements 2 hinsichtlich der Funktionalität der jeweiligen Knotenelemente 120 zur Bereitstellung einer Dateninfrastruktur. Dabei kann das Stufe-1 -Knotenelement 1 eine Schnittstelle zu weiteren Stufe-1 -Knotenelementen 1
umfassen (bspw. eine Ringschnittstelle 1 .2). Des Weiteren kann eine Stufe1 -zu- Stufe2-Schnittstelle 1 .3 vorgesehen sein, welche das Stufe-1 -Knotenelement 1 mit dem Stufe-2-Knotenelement 2 verbindet. Umgekehrt kann das Stufe-2-Knotenelement 2 eine entsprechende Stufe2-zu-Stufe1 -Schnittstelle 2.4 aufweisen. Außerdem umfasst das Stufe-2-Knotenelement 2 wenigstens eine Komponentenschnittstelle 2.3 zur Verbindung mit den Komponenten 30. 8 shows schematically and by way of example the construction of a stage 1 node element 1 and a stage 2 node element 2 with respect to the functionality of the respective node elements 120 for providing a data infrastructure. In this case, the stage 1 node element 1 can interface with further stage 1 node elements 1 include (for example, a ring interface 1 .2). Furthermore, a stage 1 to stage 2 interface 1 .3 can be provided which connects the stage 1 node element 1 to the stage 2 node element 2. Conversely, the stage 2 node element 2 may have a corresponding stage 2 to stage 1 interface 2.4. In addition, the level 2 node element 2 comprises at least one component interface 2.3 for connection to the components 30.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Stufe-1 -Knotenelement 1 level 1 node element
1 .1 Schaltelement 1 .1 switching element
1 .2 Ringschnittstelle 1 .2 ring interface
1 .3 Stufel -zu-Stufe2-Schnittstelle 1 .3 step-to-step2 interface
1 .4 Steuergerätschnittstelle, ECU Schnittstelle 1 .4 ECU interface, ECU interface
2 Stufe-2-Knotenelement 2 level 2 node element
2.1 Schaltmittel 2.1 Switching means
2.2 Sicherheitsschaltmittel 2.2 Safety switching means
2.3 Komponentenschnittstelle, Kommunikationsschnittstelle 2.3 Component interface, communication interface
2.4 Stufe2-zu-Stufe1 -Schnittstelle 2.4 Level2-to-Level1 interface
10 System 10 system
15 Fahrzeug 15 vehicle
30 Komponente, EPS 30 component, EPS
30a erste Komponente 30a first component
30b zweite Komponente 30b second component
50 Steuergerät, ECU 50 control unit, ECU
50d vierte ECU 50d fourth ECU
50a erste ECU 50a first ECU
50b zweite ECU 50b second ECU
50c dritte ECU 50c third ECU
60 Fahrzeugsteuerungseinheit 60 vehicle control unit
70 Energiemanagementeinheit 70 energy management unit
75 Energiequellen
Datenmanagementeinheit Vermittlungselemente Vermittlungswege Netzwerk, Graph 75 energy sources Data Management Unit Switching Elements Switching Routes Network, Graph
Netzwerkzweige d vierte Fahrzeugzonea erste Fahrzeugzoneb zweite Fahrzeugzonec dritte Fahrzeugzone Knotenelement
Network branches d fourth Fahrzeugzonea first Fahrzeugzoneb second Fahrzeugzonec third vehicle zone node element