DE102011008616A1

DE102011008616A1 - Verfahren zur Datenübermittlung

Info

Publication number: DE102011008616A1
Application number: DE201110008616
Authority: DE
Inventors: Marc Fischer
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-07-19
Also published as: WO2012097777A1; DE112011102572A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Informationen an Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs, wobei eine optische Schnittstelle verwendet wird, die zudem als Erfassungsmittels für eines oder mehrere Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Informationen an Steuergeräte in einem Kraftfahrzeug über eine optische Schnittstelle.
Kraftfahrzeuge werden heute mit einer Vielzahl an elektronischen Steuergeräten ausgestattet. Die verschiedenen Steuergeräte sind in der Regel über ein Bussystem miteinander vernetzt. Für eine Diagnose oder Parametrierung, z. B. nach einem Bauteilwechsel, muss auf dieses Netzwerk zugegriffen werden, wobei häufig eine Kommunikation zwischen einem externen Prüfgerät und den einzelnen elektronischen Steuergeräten erfolgt. Es werden hierbei Informationen ausgelesen, Informationen an die Steuergeräte gesendet und dort gespeichert oder es werden Diagnosebefehle an die Steuergeräte übermittelt, die vordefinierte Reaktionen hervorrufen. Moderne Kraftfahrzeuge verfügen als Diagnosezugang über eine sogenannte On-Board Diagnose (OBD-Buchse), welche es gestattet, sowohl am Band des Fahrzeugherstellers als auch im Service der Außenorganisationen einen Diagnoserechner temporär an das Borddatennetzwerk anzukoppeln. Über diesen Diagnoserechner werden gewünschte Diagnosedienste gemäß standardisierter Protokolle (etwa KWP2000 oder UDS, etc.) bzw. sicherheitskritischer, proprietärer Datenkommunikation (Steuergeräte-Verheiratung, Einlernen der verbauten Diebstahlschutz-Komponenten, Rücksetzen des Tachometer, etc.) geleistet.
Nachteilig bei bekannten Verfahren und Anwendungen, bei denen ein Diagnosesystem über eine physikalische Schnittstelle, d. h. über physikalische Datenleitungen, mit dem Fahrzeugnetzwerk verbunden wird, ist die Tatsache, dass für die Integration einer OBD-Buchse nur begrenzter Einbauraum im Fahrzeug vorhanden ist. Außerdem muss neben den Kosten einer zusätzlichen Buchse bei der Konzeptionierung des Steckers auf die Einhaltung von Steckernormen geachtet werden, was hinsichtlich der Flexibilität zu Einschränkungen führt. Vor allem während der Fertigung und der Durchführung von Wartungsarbeiten ergibt sich daraus eine ganze Reihe von Nachteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, dass ein vereinfachtes und kostengünstiges Senden von Informationen an ein Fahrzeugnetzwerk bzw. an eines oder mehrere Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin das Senden von Informationen, beispielsweise zur Parametrierung oder Diagnose, an das Fahrzeugnetzwerk bzw. an einzelne oder mehrere im Fahrzeug angeordnete Steuergeräte über eine optische Schnittstelle zu realisieren, wobei mindestens eines der Steuergeräte nicht Bestandteil des/der Fahrerassistenzsystems/Fahrerassistenzsysteme ist. Bei der optischen Schnittstelle handelt es sich insbesondere um eine bereits im Fahrzeug vorhandene Kamera, die beispielweise für ein Fahrerassistenzsystem eingesetzt wird. Dadurch wird insbesondere eine bereits in einem Kraftfahrzeug vorhandene und für andere Zwecke genutzte Kamera verwendet, um mit dem Fahrzeugnetzwerk zu kommunizieren bzw. um Daten zu übermitteln.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass für das Senden von Informationen keine spezielle OBD-Buchse mehr im Fahrzeug vorhanden sein muss, wodurch Kosten und Einbauraum eingespart werden. Darüber hinaus erhöht das erfindungsgemäße Verfahren die Flexibilität, da keine Steckernormen eingehalten werden müssen. Somit kann auf aufwendige Kommunikationsgeräte bzw. physikalische Datenleitungen verzichtet werden und es eröffnen sich insbesondere neue Applikationen zur lokalen und kostengünstigen Kommunikation mit der Fahrzeuginfrastruktur. Zudem stellen die heutzutage im Fahrzeug verbauten Kamerasysteme in der Regel bereits umfangreiche Hardwareressourcen und Bildverarbeitungsalgorithmen zur Verfügung, was zu einer zusätzlichen Kosteneffizienz führt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Information an eines oder an mehrere Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs gesendet. Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Steuerbefehle und/oder Daten zur Parametrierung handeln. Als Mittel zum Empfangen der Informationen für das eine oder die mehreren Steuergeräte dient dabei insbesondere eine optische Schnittstelle, vorzugweise eine Kamera, die am Kraftfahrzeug angeordnet ist. Bei der Kamera kann es sich um eine bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Kamera handeln, die als Erfassungsmittel, beispielsweise zur Erfassung des Fahrzeugumfelds und/oder -innenraums, für eines oder mehrere Fahrerassistenzsysteme dient. Die Kamera kann hierzu im Fahrzeuginnenraum hinter einer Windschutzscheibe, vorzugsweise im Wischbereich eines Scheibenwischers, angeordnet sein, beispielsweise mit Blickrichtung auf die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Straße.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens handelt es sich bei den gesendeten Informationen um einen oder mehrere Steuerbefehle, z. B. Diagnosebefehle, die in einem oder mehreren Steuergeräten vordefinierte Reaktionen hervorrufen, beispielsweise zur Funktionsüberprüfung. Bei den gesendeten Informationen kann es sich beispielsweise auch um Informationen bzw. um Daten handeln, z. B. Parametrierungsdaten, die auf einem oder mehreren Steuergeräten gespeichert werden.
In einer optionalen Ausgestaltung des Verfahrens ist zumindest ein Teil der Steuergeräte und/oder der Fahrerassistenzsysteme über ein Netzwerk, beispielsweise ein Bussystem bzw. CAN-Bus (Controller Area Network), miteinander verbunden. Die Kamera umfasst vorzugsweise eine Auswerteeinheit zur Auswertung der über die Kamera gewonnen Bilder und zur Weiterleitung von Daten, Informationen und/oder Steuerbefehlen. Die Kamera bzw. die Auswerteeinheit ist insbesondere ebenfalls mit dem Netzwerk verbunden und kann über das Netzwerk an eines oder mehrere Steuergeräte und/oder an eines oder mehrere Fahrerassistenzsysteme Informationen senden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens sind die Informationen, die über die optische Schnittstelle, insbesondere über die Kamera, empfangen und an eines oder mehrere Steuergeräte gesendet werden, für die Kamera und/oder eine Auswerteeinheit, die zur Auswertung der über die Kamera gewonnen Bilder dient, erkennbar bzw. lesbar kodiert.
In einer optionalen Ausgestaltung des Verfahrens sind die Information als Muster oder Symbole kodiert. Beispielsweise können die Informationen als Barcode (z. B. Strichcode, Balkencode) abgebildet sein. Die als Barcode kodierten Daten können mittels der optischen Schnittstelle erkannt werden und über eine Auswerteeinheit, die zur Auswertung der über die Kamera gewonnen Bilder dient, elektronisch weiterverarbeitet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens sind die Informationen mittels Farben kodiert. Beispielweise kann eine bestimmte erste Farbabfolge, die über die Kamera erfasst und durch eine Auswerteeinheit, die zur Auswertung der über die Kamera gewonnen Bilder dient, ausgewertet wird, einem bestimmten Steuergerät im Fahrzeug zugeordnet sein, worauf die Auswerteeinheit eine zweite Farbfolge, die insbesondere im direkten Anschluss an die erste Farbfolge empfangen wird, dem durch die erste Farbfolge bestimmten Steuergerät zuordnet. In der zweiten Farbfolge ist vorzugsweise ein bestimmter Steuerbefehl für das durch die erste Farbfolge bestimmte Steuergerät kodiert, der beispielsweise über das Netzwerk an das Steuergerät gesendet wird.
In einer weiteren optionalen Ausgestaltung des Verfahrens sind die Informationen, die über die optische Schnittstelle empfangen und an eines oder mehrere Steuergeräte im Kraftfahrzeug gesendet werden, mittels Helligkeitsmodulation kodiert. Beispielsweise kann eine bestimmte Abfolge von Helligkeitswerten, die durch die Kamera erfasst und von einer Auswerteeinheit, die zur Auswertung der über die Kamera gewonnen Bilder dient, ausgewertet wird, einem bestimmten Steuergerät im Fahrzeug zugeordnet sein. Die Auswerteeinheit kann darauf eine zweite Abfolge von Helligkeitswerten, die insbesondere unmittelbar im Anschluss an die erste Abfolge von Helligkeitswerten empfangen wird, dem vorab bestimmten Steuergerät zuordnen. In der zweiten Abfolge von Helligkeitswerten ist vorzugsweise ein bestimmter Steuerbefehl für das bestimmte Steuergerät kodiert, der beispielsweise über das Netzwerk an das Steuergerät gesendet wird.
In einer weiteren optionalen Ausgestaltung des Verfahrens sind die Informationen, die über die optische Schnittstelle empfangen und an eines oder mehrere Steuergeräte im Kraftfahrzeug gesendet werden, mittels menschlicher Gesten kodiert.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden die kodierten Informationen gezielt in den Erfassungsbereich der Kamera eingebracht. Sind die Informationen mittels Barcode und/oder mittels Symbolen kodiert und beispielsweise auf Papier aufgebracht, können diese in kurzem Abstand vor die Kamera gehalten werden, damit diese die Informationen erfassen kann. Sind die Informationen mittels Farbcode und/oder mittels Helligkeitsmodulation kodiert, können diese beispielsweise von einer speziellen Sendeeinheit zum Aussenden unterschiedlicher Farbsignale und/oder zum Aussenden von Licht mit unterschiedlichen Helligkeitswerten bzw. von Licht unterschiedlicher Intensität gesendet werden, wobei die Sendeeinheit in kurzem Abstand vor die Kamera sowie mit Senderichtung entgegen der Blickrichtung der Kamera eingebracht wird, beispielsweise in dem die Sendeeinheit von außen vor die Windschutzscheibe in Richtung der Kamera gehalten wird.
Erfindungsgemäß kann jede Art von Informationen, die von einem oder mehreren Steuergeräten in einem Kraftfahrzeug verarbeitet werden können, über das beschriebene Verfahren an das eine oder die mehreren Steuergeräte gesendet werden. Die Abstand bzw. die Entfernung zum Kraftfahrzeug, von wo aus die beispielsweise kodierten Informationen in den Erfassungsbereich der optischen Schnittstelle bzw. der Kamera eingebracht werden, kann dabei beliebig gewählt werden und hängt insbesondere von der Art der Kodierung und vom Auflösungsvermögen der Kamera ab.
Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In 1 ist ein Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. In einem Fahrzeug 1 sind mehrere Steuergeräte 2 über ein Netzwerk miteinander verbunden. In diesem Fall handelt es sich um ein Controller Area Network Bussystem (CAN-BUS), wobei alle Steuergeräte 2 über in lineares Bussystem parallel an einer zentralen und elektrischen Zweidrahtleitung liegen. An jedem Busende befindet sich ein Abschlusswiderstand 3 von beispielsweise 120 Ohm. Die Steuergeräte 2 können erfindungsgemäß auch über ein anderes Bussystem miteinander vernetzt sein, beispielsweise LIN, MOST oder FlexRay. Bei den Steuergeräten 2 kann es sich um verschiedene aus dem Stand der Technik bekannte Fahrzeugkomponenten und/oder elektronische bzw. elektromechanische Anlagen handeln, beispielsweise um Steuergeräte für Motor, ABS, Klimaanalage, Instrumententafel, Navigationssystem, Differentialelektronik, Tempomat, Verdeck, Getriebe, Kraftstoffpumpe, Zündung, Airbag, ASR, ESP, Einparksysteme, KE-Jetronic, L-Jetronic, Bremsanlage, Lichtanlage, etc. Ebenfalls mit dem Netzwerk in 1 verbunden ist ein Erfassungsmittel, in diesem Fall eine Kamera 4 zur Erfassung des Fahrzeugumfelds für ein Fahrerassistenzsystem. Zu Fahrerassistenzsystemen zählen beispielsweise adaptives Kurvenlicht, Auf- und Abblendassistent für das Fahrlicht, Nachtsichtsysteme, Einparkhilfe, Bremsassistent, Abstandsregeltempomat, Geschwindigkeitsregelung, Abstandswarner, Abbiegeassistent, Stauassistent, Spurhalteassistent, Spurhalteunterstützung, Spurwechselassistent, Kurvenassistent, Reifendruckkontrollsystem, Fahrerzustandserkennung und Verkehrszeichenerkennung.
Bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kamera 4 neben der Funktion zur Umfelderfassung als optische Schnittstelle genutzt, um Informationen an eines oder mehrere der Steuergeräte 2 zu senden. Bei den gesendeten Informationen kann es sich beispielsweise um Steuerbefehle oder um Parametrierungsdaten für eines oder mehrere der Steuergeräte 2 handeln. Entsprechend 1 sind die Informationen vorzugsweise für ein Auswerteeinheit bzw. Bildverarbeitungsmittel lesbar kodiert. Das Bildverarbeitungsmittel ist in diesem Fall in die Kameravorrichtung 4 integriert, wobei erfindungsgemäß auch ein separates Bildverarbeitungsmittel in dem Netzwerk bzw. im Fahrzeug angeordnet sein. Im Bildverarbeitungsmittel sind insbesondere Bildverarbeitungsalgorithmen hinterlegt mit denen die kodierten Informationen als Informationen für eines oder mehrere Steuergeräte 2 erkannt und weiterverarbeitet werden. Unter Weiterverarbeitung ist insbesondere die Weiterleitung der Informationen an das eine oder die mehrere Steuergeräte 2 zu verstehen, für die die Informationen bestimmt sind. Im Anwendungsbeispiel aus 1 sind die Informationen in einem Barcode 5 kodiert, wobei der Barcode vorzugsweise in den Erfassungsbereich der Kamera 4 eingebracht wird. Der Barcode kann beispielweise zweidimensional sowie schwarzweiß oder mehrfarbig ausgestaltet sein.
Erfindungsgemäß kann die Kamera 4 auch an einer anderen Stelle als in 1 dargestellt im Fahrzeug angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Steuergerät
3: Abschlusswiderstand
4: Kamera
5: Barcode

Claims

Verfahren zum Senden von Informationen an eines oder mehrere Steuergeräte in einem Kraftfahrzeug über eine optische Schnittstelle, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der optischen Schnittstelle um eine Kamera handelt, die als Erfassungsmittel für eines oder mehrere Fahrerassistenzsysteme am Kraftfahrzeug angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Informationen um einen oder mehrere Steuerbefehle handelt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Steuergeräte über ein Netzwerk im Kraftfahrzeug verbunden sind und die Informationen über das Netzwerk an das eine oder die mehreren Steuergeräte verteilt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, die Informationen für die Kamera erkennbar und für ein Bildverarbeitungsmittel lesbar kodiert sind.
Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen als Muster oder Symbole kodiert sind.
Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen farblich kodiert sind.
Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen durch Helligkeitsmodulation kodiert sind.
Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen in menschlichen Gesten kodiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kodierten Informationen gezielt in den Erfassungsbereich der Kamera eingebracht werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, zur Anwendung bei einer Diagnose, Reparatur oder einem Austausch des einen oder der mehreren Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs.
Kamera für eines oder mehrere Fahrerassistenzsystem, die als optische Schnittstelle zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist und die mit einem oder mehreren Steuergeräten insbesondere über ein Fahrzeugnetzwerk verbunden ist.