DE10113719A1

DE10113719A1 - Gateway-Steuergerät mit Transponder

Info

Publication number: DE10113719A1
Application number: DE2001113719
Authority: DE
Inventors: Stefanie Jauns-Seyfried; Ralf Asche; Ralph Nieraese; Hans-Ulrich Schramm; Joerg Wattenberg; Hartmut Moehlen; Dietmar Kruse; Frank Kielhorn; Frank Ertzsaenger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2002-09-26

Abstract

Bei Kraftfahrzeugen und anderen elektronisch gesteuerten Systemen ist die Funktionsfähigkeit einer Vielzahl von Komponenten zu überwachen. Daher werden die entsprechenden Zustandssignale über Datenbusse in einem Gateway-Steuergerät (1) zentral zusammengefasst. Die Daten werden dann ggf. vorverarbeitet über einen integrierten Transponder (2) zu einem Empfänger (3), der sich innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befinden kann, übertragen. Die empfangenen Daten werden daraufhin unmittelbar zur Anzeige gebracht oder aber weiterverarbeitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Übertragung von Zustandsdaten eines Systems, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.

In zunehmendem Maße werden in Kraftfahrzeugen, wie Automobilen, Schiffen, Flugzeugen etc., elektronische und mechatronische Komponenten eingesetzt. Ursache dafür ist zum einen der Wunsch nach weiteren Funktionalitäten hinsichtlich Komfort und Fahrerassistenz, wie beispielsweise elektronische Sitzeinstellung, Einparkhilfe usw. Andererseits werden zunehmend elektrisch angetriebene Nebenaggregate mit integrierter intelligenter Steuerelektronik, z. B. elektrische Wasserpumpe, elektrische Lenkhilfe usw., in das Kraftfahrzeug eingebaut.

Die zur Steuerung der einzelnen Komponenten anfallenden Datenströme werden vielfach bereits über leistungsfähige Datenbussysteme übertragen. Da die unterschiedlichen Komponenten verschiedene Anforderungen an das Datenbussystem stellen, ist es meist vorteilhaft, für verschiedene Gruppen von Komponenten unterschiedlich leistungsfähige Datenbussysteme einzusetzen. Üblicherweise wird in einem Kraftfahrzeug für das Management des Antriebsstrangs, einschließlich Motor, ABS usw., für das Management von Karosseriekomponenten, einschließlich Zentralelektronik, Sitzverstellung usw., und für das Management von Informationsdiensten, einschließlich Navigationssystem, Verkehrstelematik usw., jeweils ein eigener Datenbus verwendet.

Die verschiedenen Datenbussysteme im Kraftfahrzeug arbeiten parallel und verwenden unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten, Übertragungsprotokolle und unter Umständen verschiedene Übertragungsmedien. Ein Gateway-Steuergerät sorgt für den Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Datenbussen und für deren Koordination.

Die angesprochene Vielfalt an elektronischen Komponenten in einem Kraftfahrzeug muss sowohl bei der Montage als auch während des laufenden Betriebs ständig auf Funktionsfähigkeit überwacht werden. Hierzu werden verschiedenste Diagnosegeräte verwendet, die an entsprechende Fahrzeugkomponenten anzuschließen sind. Das jeweilige Diagnosegerät greift von der zu untersuchenden Komponente Zustandsdaten ab, verarbeitet diese und gibt dann dem Bediener Informationen aus, welche mittelbar oder unmittelbar eine Aussage über die Funktionsfähigkeit der überwachten Komponente darstellen.

Darüber hinaus ist aus dem Dokument US 6,094,609 A ein Gerät bekannt, mit dem Diagnosedaten eines Kraftfahrzeugs per Funk nach Außen übertragbar sind. Eine Sendeeinheit wird hierzu an die zu überwachende Kraftfahrzeugkomponente angeschlossen und sendet abgegriffene Zustandsdaten an eine Empfangseinheit. Der Bediener erhält von der Empfangseinheit Informationen über den Zustand der überwachten Fahrzeugkomponente.

Wie bereits erwähnt, nimmt die Anzahl der elektronischen Komponenten im Kraftfahrzeug ständig zu. Somit steigt auch der Überwachungs- und Diagnoseaufwand kontinuierlich. Insbesondere müssen immer mehr Komponenten durch verschiedene Geräte abgegriffen und analysiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, den Überwachungs- und Diagnoseaufwand eines komplexen elektronischen Systems sowohl während der Montage als auch während des laufenden Betriebs zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Übertragung von Zustandsdaten eines Systems, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Steuereinrichtung mit einem Gehäuse zur Steuerung und/oder Regelung von einem oder mehreren Komponenten des Systems, einer Speichereinrichtung zum Sammeln und Speichern von Zustandsdaten der einen oder mehreren Komponenten und einer Sendeeinrichtung zum Senden der gespeicherten Zustandsdaten an einen Empfänger, wobei sowohl die Speichereinrichtung als auch die Sendeeinrichtung in das Gehäuse der Steuereinrichtung integriert sind.

In gleicher Weise wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Übertragung von Zustandsdaten eines Systems mit einer oder mehreren Komponenten, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten Sammeln und Speichern von Zustandsdaten der einen oder mehreren Komponenten (F1. . .m, S1. . .n) und in einer zentralen Steuereinrichtung des Systems und Senden der gespeicherten Zustandsdaten von der zentralen Steuereinrichtung an einen Empfänger.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass in ein Gateway-Steuergerät, in dem sämtliche Informationen eines Kraftfahrzeugs zusammenlaufen, ein Transponder integriert wird. Der Transponder sendet verarbeitete oder nicht verarbeitete Zustandsdaten an ein Kfz-internes Anzeigegerät oder an eine externe Kontrolleinheit.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zeigt.

Ein Kraftfahrzeug weist eine Vielzahl von Komponenten auf, die die unterschiedlichsten Funktionen F1. . .m realisiert. Die Komponenten bzw. deren Funktionen werden von einem oder mehreren Regel- und/oder Steuergeräten S1. . .n gesteuert bzw. geregelt. Die Steuergeräte S1. . .n sind in der Lage, über die einzelnen Funktionen F1. . .m Status- oder Fehlermeldungen fm1. . .i auszugeben.

Die Steuergeräte S1. . .n sind über einen oder mehrere Datenbusse miteinander verbunden. Die Datenbusse wiederum sind über ein sogenanntes Gateway-Steuergerät 1 gekoppelt. Das Gateway-Steuergerät 1 realisiert den Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten des Kraftfahrzeugs bzw. den dazugehörigen Steuergeräte S1. . .n. Darüber hinaus umfasst das Gateway-Steuergerät 1 erfindungsgemäß einen Transponder 2 oder eine andere Sendeeinheit, um die Zustandsdaten bzw. Fehlermeldungen fm1. . .i an einen fahrzeuginternen oder fahrzeugexternen Empfänger zu senden. Das Gateway-Steuergerät 1 erfüllt somit die Funktion, Daten von Steuergeräten S1. . .n zu sammeln und per Funk weiterzuleiten. Hierfür ist es notwendig, dass die gesammelten Daten in einer nicht dargestellten Speichereinheit zwischengespeichert werden. Die zwischengespeicherten Daten werden dann kontinuierlich oder auf Abruf von dem Transponder 2 ausgesandt. Der Transponder 2 empfängt im zweiten Fall ein externes Anfragesignal und sendet daraufhin die vom Gateway-Steuergerät 1 zwischengespeicherten Daten nach Außen ab.

In vorteilhafter Weise wird durch das Gateway-Steuergerät mit dem integrierten Transponder 2 eine drahtlose Übertragung von Diagnosedaten durch ein Steuergerät realisiert, das fester Bestandteil eines Bordnetzes ist. Die Sende-/Empfangseinheit, nämlich der Transponder 2, ist keine separate Baugruppe, die festinstalliert bzw. bedarfsweise mit dem Fahrzeug verbunden wird. Dadurch lassen sich die Fertigungskosten reduzieren.

Für die Übertragung der Daten vom Sender zum Empfänger ist ein gewisser Zeitbedarf zu kalkulieren. Je umfangreicher die Daten sind, desto mehr Zeit wird die Übertragung in Anspruch nehmen. Daher kann es vorteilhaft sein, die Daten nur in vorverarbeiteter Form zu senden. Dies bedeutet, dass das Gateway-Steuergerät 1 bzw. die davor geschalteten Steuergeräte S1. . .n bereits eine Diagnose durchführen, deren Ergebnis weitergeleitet oder zur Weiterverarbeitung im Gateway-Steuergerät gespeichert wird.

Somit kann die vom Transponder 2 an einen Empfänger 3 zu übermittelnde Datenmenge beliebig gestaltet werden. Zum einen kann eine sehr große Datenmenge bestehend aus unverarbeiteten Zustandsdaten von den Komponenten bzw. Steuergeräten S1. . .n an den Empfänger 3 übertragen werden, dessen nachgeschaltete Datenverarbeitungsstruktur die Zustandsdaten entsprechend aufarbeitet. Zum anderen können die vom Transponder 2 an den Empfänger 3 zu übertragenden Daten zumindest teilweise vorab verarbeitet sein, wodurch die Datenmenge insgesamt bereits sinkt. Schließlich können die vom Transponder 2 zum Empfänger 3 zu übertragenden Daten bereits vollständig vorverarbeitet sein, was bedeutet, dass für ein gesamtes System, z. B. Kraftfahrzeug, lediglich eine "in Ordnung"-Meldung oder "nicht in Ordnung"-Meldung zum Empfänger 3 übertragen wird.

Insbesondere bei einer "nicht in Ordnung"-Meldung kann auf ein gezieltes Anfragesignal vom Empfänger 3 zum Transponder 2 der Befehl zum weiteren Auslesen von Daten der Komponenten bzw. Steuergeräte S1. . .n über die Funktionen der Einzelkomponenten F1. . .m übermittelt werden. Rein informativ kann dies aber auch bei einer "in Ordnung"- Meldung erfolgen.

Der Empfänger 3 kann sich, wie bereits erwähnt, sowohl fest installiert im Fahrzeug als auch in einer externen Kontrollstation befinden. Dementsprechend können die vom Empfänger 3 empfangenen Daten unmittelbar an einem Bildschirm 4 im Fahrzeug oder aber an einem Bildschirm 5 in der entsprechenden Kontrollstation zur Anzeige gebracht werden. Die Zwischenschaltung von geeigneten Datenverarbeitungsgeräten, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, ist selbstverständlich.

Die vom Empfänger 3 empfangenen Daten werden vorteilhafterweise zur Steuerung einer Montagelinie 6 verwendet, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Bei einer "nicht in Ordnung"-Meldung n. i. O. wird das Kraftfahrzeug einer speziellen Analyse durch ein Prüfsystem unterzogen. Dabei kann, wie bereits angedeutet wurde, über den Empfänger 3 zum Transponder 2 eine gezielte Anfrage nach weiteren Systemdaten erfolgen. Dadurch lässt sich eine gezielte Fehlerortung realisieren und der Fehler möglichst rasch beseitigen. Andererseits kann beim Empfang einer "in Ordnung"-Meldung i. O. die Vergabe eines Prüfzertifikats ZP 8 datentechnisch angestoßen werden.

Die geschilderte Übertragung von Systemdaten bei Kraftfahrzeugen kann nicht nur in der Montagelinie 6 verwendet werden, sondern sie eignet sich auch für die Überwachung des Kraftfahrzeugs im laufenden Betrieb. Hierbei kann es ausreichend sein, dass beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs ständig oder auf Anfrage die Meldung "in Ordnung" oder "nicht in Ordnung" bzw. entsprechende Meldungen erhält. Vielfach ist es auch wünschenswert, eines oder mehrere Fahrzeuge zentral auf Funktionsfähigkeit zu überwachen. Hierzu wären die entsprechenden Daten von den Transpondern 2 der verschiedenen Fahrzeuge an eine zentrale Empfangsstation 3 zur Überwachung zu übertragen.

In jedem Fall ergeben sich durch die Integration in das Gateway-Steuergerät erhebliche Kostenvorteile. Diese Vorteile ergeben sich nicht nur aus der reinen bautechnischen Integration sondern insbesondere auch dadurch, dass individuelle, fahrzeugspezifische Anpassungen einer zentralen Diagnoseeinheit entfallen können. Der Grund hierfür liegt darin, dass das steuergerätinterne Diagnoseprogramm genutzt wird und nur ein Statussignal, z. B. "in Ordnung" oder "nicht in Ordnung", übertragen wird. Damit wird der technische Aufwand auf der Empfängerseite auf ein Minimum reduziert.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Steuereinrichtung

2

Sendeeinrichtung

3

Empfänger

4

Bildschirm im Fahrzeug

5

Bildschirm in Kontrollstation

6

Montagelinie

Claims

1. Vorrichtung zur Übertragung von Zustandsdaten eines Systems, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit
einer Steuereinrichtung (1) mit einem Gehäuse zur Steuerung und/oder Regelung von einem oder mehreren (F1. . .m, S1. . .n) Komponenten des Systems,
einer Speichereinrichtung zum Sammeln und Speichern von Zustandsdaten der einen oder mehreren Komponenten (F1. . .m, S1. . .n) und
einer Sendeeinrichtung (2) zum Senden der gespeicherten Zustandsdaten an einen Empfänger (3),
dadurch gekennzeichnet, dass
sowohl die Speichereinrichtung als auch die Sendeeinrichtung (2) in das Gehäuse der Steuereinrichtung (1) integriert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (1) ein Gateway- Steuergerät und/oder die Sendeeinrichtung (2) ein Transponder ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (1) weiterhin eine Datenverarbeitungseinrichtung umfasst, die die gesammelten Zustandsdaten verarbeitet und/oder auswertet und die verarbeiteten Daten an die Sendeeinrichtung (2) weiterleitet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die von den Komponenten an die Steuereinrichtung (1) zu übermittelnden Daten Zustandsdaten oder Fehlermeldungen sind und/oder die von der Sendeeinrichtung (2) an den Empfänger (3) gesandten Daten "in Ordnung"- und "nicht in Ordnung"-Meldungen umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen der Sendeeinrichtung (2) und dem Empfänger (3) eine drahtlose Funkverbindung besteht.

6. Verfahren zur Übertragung von Zustandsdaten eines Systems mit einer oder mehreren Komponenten, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten
Sammeln und Speichern von Zustandsdaten der einen oder mehreren Komponenten (F1. . .m, S1. . .n) und in einer zentralen Steuereinrichtung (1) des Systems und
Senden der gespeicherten Zustandsdaten von der zentralen Steuereinrichtung (1) an einen Empfänger (3).

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zentrale Steuereinrichtung (1) ein Gateway- Steuergerät ist und/oder eine Sendeeinrichtung (2), insbesondere ein Transponder in die zentrale Steuereinrichtung (1) integriert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zentrale Steuereinrichtung (1) die gesammelten Zustandsdaten verarbeitet und/oder auswertet und die verarbeiteten Daten an die Sendeeinrichtung (2) weiterleitet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die von den Komponenten an die Steuereinrichtung (1) übermittelten Daten, Zustandsdaten oder Fehlermeldungen sind und/oder die an den Empfänger (3) gesandten Daten "in Ordnung"- und "nicht in Ordnung"-Meldungen umfassen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei zwischen der zentralen Steuereinrichtung (1) und dem Empfänger (3) eine drahtlose Funkverbindung besteht, über die die Zustandsdaten übertragen werden.