DE102012221882A1 - Method for testing operational readiness of associated device, involves detecting power supply networks automatically, and connecting operation unit to associated device through action of power supply networks - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen der Betriebsbereitschaft, auf eine zugehörige Einheit und auf eine zugehörige Vorrichtung. Die Vorrichtung kann insbesondere ein Transportmittel sein. Bei Transportmitteln und anderen Vorrichtungen kann die Betriebsbereitschaft bspw. von einer richtigen Verschaltung der Einheiten der Vorrichtung abhängen, insbesondere bzgl. eines Kommunikationsnetzes zwischen den Einheiten und/oder eines Energieversorgungsnetzes oder mehrerer Energieversorgungsnetze. The invention relates to a method for checking the operational readiness, to an associated unit and to an associated device. The device may in particular be a means of transport. In the case of means of transport and other devices, the operational readiness can, for example, depend on a correct interconnection of the units of the device, in particular with respect to a communication network between the units and / or a power supply network or several power supply networks.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Betriebsbereitschaft einer Vorrichtung mit mindestens zwei Energie-Versorgungsnetzen, enthaltend:
- – automatisches Erfassen, an welchem von einem ersten Versorgungsnetz oder einem zweiten Versorgungsnetz eine Einheit einer Vorrichtung angeschlossen ist, durch Einwirken auf das erste Versorgungsnetz und/oder auf das zweite Versorgungsnetz.
- - Automatic detection, to which a unit of a device is connected from a first supply network or a second supply network, by acting on the first supply network and / or on the second supply network.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Einheit enthaltend:
- – eine Anschlusseinheit, mit der die Einheit an ein Energie-Versorgungsnetz angeschlossen werden kann oder angeschlossen ist,
- – eine Erfassungseinheit, die mit der Anschlusseinheit verbunden ist, und die eine Einwirkung auf das Versorgungsnetz erfasst, und
- – eine Kommunikationseinheit zum Anschluss an ein Kommunikationsnetz, das sich von dem Versorgungsnetz unterscheidet.
- - a connection unit with which the unit can be connected to or connected to a power supply network,
- A detection unit which is connected to the connection unit and which detects an effect on the supply network, and
- - A communication unit for connection to a communication network, which differs from the supply network.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung enthaltend:
- – mindestens zwei Energie-Versorgungsnetze, an die mehrere Einheiten angeschlossen sind,
- – mindestens ein Kommunikationsnetz, an das die Einheiten angeschlossen sind, und
- – mindestens eine Einwirkeinheit zum Einwirken auf ein erstes Versorgungsnetz der Versorgungsnetze und/oder auf ein zweites Versorgungsnetz der Versorgungsnetze.
- - at least two energy supply networks to which several units are connected,
- - at least one communication network to which the units are connected, and
- - At least one Einwirkeinheit for acting on a first supply network of the supply networks and / or on a second supply network of the supply networks.
Es ist Aufgabe von Weiterbildungen der Erfindungen ein einfaches Verfahren zum Prüfen der Betriebsbereitschaft einer Vorrichtung mit mindestens zwei Energie-Versorgungsnetzen anzugeben, insbesondere hinsichtlich des richtigen Anschlusses von Einheiten an die Energieversorgung und/oder an ein Kommunikationsnetz. Insbesondere kann der richtige Anschluss einer Einheit an das Kommunikationsnetz auch davon abhängen, an welches von mehreren Energieversorgungsnetzen die Einheit angeschlossen ist bzw. welche netzwerktopologisch benachbarte Einheiten angeschlossen sind. Außerdem sollen eine zugehörige Einheit und eine zugehörige Vorrichtung angegeben werden. It is an object of developments of the invention to provide a simple method for checking the operational readiness of a device having at least two power supply networks, in particular with regard to the correct connection of units to the power supply and / or to a communication network. In particular, the correct connection of a unit to the communication network can also depend on which of several power supply networks the unit is connected to or which network topologically adjacent units are connected. In addition, an associated unit and associated device should be specified.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Gleiches gilt für die zugehörige Einheit und für die zugehörige Vorrichtung. This object is achieved by a method according to claim 1. Further developments are specified in the subclaims. The same applies to the associated unit and the associated device.
Das Verfahren zum Prüfen der Betriebsbereitschaft einer Vorrichtung mit mindestens zwei Energie-Versorgungsnetzen kann enthalten:
- – automatisches Erfassen, an welchem von einem ersten Versorgungsnetz oder einem zweiten Versorgungsnetz eine Einheit einer Vorrichtung angeschlossen ist, durch Einwirken auf das erste Versorgungsnetz und/oder auf das zweite Versorgungsnetz.
- - Automatic detection, to which a unit of a device is connected from a first supply network or a second supply network, by acting on the first supply network and / or on the second supply network.
Die Vorrichtung ist bspw. ein Transportmittel, insbesondere ein elektrisch betriebenes Transportmittel. Das Transportmittel kann ein Fahrzeug, ein Auto, ein Schiff/Boot, ein Flugzeug, ein Laster oder ein anderes Transportmittel sein. Aber auch Anwendungen in der Automatisierung sind möglich, insbesondere in einer verfahrenstechnischen Anlage oder in einer fertigungstechnischen Anlage. The device is, for example, a means of transport, in particular an electrically operated means of transport. The means of transport may be a vehicle, a car, a ship / boat, an aircraft, a truck or other means of transport. But also applications in automation are possible, especially in a process engineering plant or in a manufacturing plant.
Zu den Elektrotransportmitteln zählen insbesondere Elektrofahrzeuge, Elektroautos, Elektroschiffe, Elektroflugzeuge, Elektrolaster usw. Den Elektrotransportmitteln ist gemeinsam, dass ein Elektromotor als Antrieb dient, der aus einer Traktionsbatterie bzw. aus einem Traktionsakku gespeist wird. Es besteht die Möglichkeit diesen Akku mit Energie aus alternativen Energiequellen zu laden, bspw. Sonnenenergie, Windenergie oder Energie aus Bioabfällen. The electrotransport means include in particular electric vehicles, electric cars, electric boats, electric aircraft, electric trucks, etc. The electrotransport means have in common that an electric motor serves as a drive, which is fed from a traction battery or from a traction battery. It is possible to charge this battery with energy from alternative energy sources, such as solar energy, wind energy or energy from bio-waste.
Insbesondere bei Elektrotransportmitteln aber auch bei Transportmitteln, die mit Verbrennungsmotoren arbeiten oder bei Hybriden-Transportmitteln aus diesen beiden Arten von Transportmitteln werden zunehmend automatische Steuervorgänge Verbreitung finden. Die bisher genutzten Fahrerassistenzsystem wie ABS (AntiBlockierSystem), Tempomat, Fahren auf Abstand usw. werden zunehmend für längere Zeiten genutzt und der Anwendungsbereich von Fahrerassistenzsystemen wird erweitert werden, z.B.:
- – Lenken über eine Leitung (steer by wire),
- – Bremsen über eine Leitung (brake by wire)
- – andere Aktionen über eine Leitung (X-by-wire).
- - steer over a line (steer by wire),
- - Braking via a cable (brake by wire)
- - other actions via a line (X-by-wire).
Zur Absicherung der Hersteller und zur Erhöhung der körperlichen Sicherheit des Fahrers und ggf. von Mitfahrern müssen bzw. sollten die genannten Systeme redundant ausgeführt werden, bspw. hinsichtlich:
- – der Energieversorgung, und/oder
- – der Kommunikation, d.h. mindestens zwei Kommunikationswege zu jeder Einheit, und/oder
- – Doppeln der Einheiten, und/oder
- – Doppeln von Prozessoren in einer Einheit, usw.
- - the energy supply, and / or
- - The communication, ie at least two communication paths to each unit, and / or
- - doubling of units, and / or
- - doubling of processors in one unit, etc.
Die Einheit ist bspw.:
- – eine zentrale Steuereinheit, insbesondere eines Fahrzeugs,
- – eine vollautomatische oder eine halbautomatische Bremseinheit,
- – eine vollautomatische oder eine halbautomatische Lenkeinheit,
- – ein System zum autonomen Fahren, autonomen Ausscheren/Einscheren, oder zum autonomen Bremsen eines Transportmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
- A central control unit, in particular a vehicle,
- - a fully automatic or semi-automatic braking unit,
- A fully automatic or semi-automatic steering unit,
- - A system for autonomous driving, autonomous shearing / Einscheren, or for autonomous braking a means of transport, in particular a motor vehicle.
Die Vorrichtung kann aber auch eine andere Vorrichtung sein als ein Transportmittel, insbesondere ein Vorrichtung, die sehr ausfallsicher sein soll, z.B. eine Steuerung von Kraftwerken zur Energieerzeugung, eine verfahrenstechnische oder fertigungstechnische Produktionsanlage etc. However, the device may also be a device other than a means of transport, in particular a device which is to be very fail-safe, e.g. a control of power plants for power generation, a process engineering or manufacturing production plant etc.
Insbesondere bei einem Transportmittel, wie einem Fahrzeug, sind das erste Energieversorgungsnetz und das zweite Energieversorgungsnetz bspw. Gleichspannungsnetze, insbesondere mit einer Spannung kleiner als 50 Volt, typischerweise z.B. von 12 Volt oder 24 Volt. In particular, in a means of transport, such as a vehicle, the first power supply network and the second power supply network are, for example, direct current networks, in particular with a voltage of less than 50 volts, typically e.g. from 12 volts or 24 volts.
Die beiden Energieversorgungsnetze können bspw. durch Farbmarkierungen und/oder voneinander verschiedene Steckverbinderformen voneinander unterschieden werden, bspw. bei der Produktion der Vorrichtung und/oder der Wartung. Das hat allerdings den Nachteil, dass die ansonsten identischen, redundanten Einheiten in zwei Varianten entwickelt, produziert, gelagert etc. werden müssen. Dennoch lassen sich durch diese Maßnahmen Fehler nicht sicher Ausschließen beim Anschluss der Einheiten an die Energieversorgungsnetze der Vorrichtung und/oder an mindestens ein Kommunikationsnetz der Vorrichtung. The two power supply networks can be distinguished from each other, for example, by color markings and / or mutually different connector shapes, for example in the production of the device and / or maintenance. However, this has the disadvantage that the otherwise identical, redundant units have to be developed, produced, stored, etc. in two variants. Nevertheless, these measures make it impossible to safely exclude errors when connecting the units to the power supply networks of the device and / or to at least one communication network of the device.
Durch das automatische Erfassen kann sichergestellt werden, dass kein Fehler vorliegt, z.B. durch unbeabsichtigtes oder beabsichtigtes Vertauschen von Anschlusskabeln zum Anschluss von Einheiten an die Energieversorgungsnetze und/oder das Kommunikationsnetz. Auch Anschlussfehler, die verborgene Abhängigkeiten betreffen, können so aufgedeckt werden, insbesondere Abhängigkeiten zwischen Versorgungsspannungsnetz und Kommunikationsnetz. The automatic detection can ensure that there is no error, e.g. by unintentional or intentional exchange of connection cables for connection of units to the power supply networks and / or the communication network. Connection errors that affect hidden dependencies can thus also be detected, in particular dependencies between the supply voltage network and the communication network.
Es kann auch auf nur eines der Energieversorgungsnetze eingewirkt werden, wenn bspw. beim ersten Einwirken gleich ein Fehler erfasst wird, so dass das Einwirken auf das andere Energieversorgungsnetz unterbleibt. It can also be acted on only one of the power grids, if, for example, the first time an error is detected immediately, so that the effect on the other energy supply network is omitted.
Es kann aber auch nur auf eines der Energieversorgungsnetze eingewirkt werden, um eine Selektion zu treffen. Wird eine Einwirkung erfasst, wird die betreffende Einheit dem entsprechenden Energieversorgungsnetz zugeordnet. Alle anderen Einheiten werden dem anderen Energieversorgungsnetz zugeordnet. Diese Vorgehensweise kann für viele Anwendungen ausreichend sein. Es können auch mehr als zwei Energieversorgungsnetze verwendet werden. But it can also be acted only on one of the power grids to make a selection. If an action is detected, the relevant unit is assigned to the corresponding power grid. All other units are assigned to the other power grid. This approach may be sufficient for many applications. It can also be used more than two power grids.
Das Prüfen der Betriebsbereitschaft kann basierend auf dem angegebenen Verfahren in Stufen durchgeführt werden, z.B.:
- – erste Stufe: An welchem Versorgungsnetz ist die Einheit angeschlossen?
- – zweite Stufe: Sind zueinander redundante Einheiten an voneinander verschiedenen Versorgungsnetzen angeschlossen?
- – dritte Stufe: Kann es eine ungewollte Segmentierung des Kommunikationsnetzes bei Ausfall eines Versorgungsnetzes geben?
- - First stage: To which supply network is the unit connected?
- - second stage: Are mutually redundant units connected to different supply networks?
- - third stage: Can there be an unwanted segmentation of the communication network in the event of a failure of a supply network?
Die Reihenfolge der Stufen kann auch anders sein als oben angegeben. Es kann beim Prüfen auch Varianten hinsichtlich des Ortes geben, an dem die Prüfung durchgeführt wird, z.B. in jeder Einheit/Gerät oder zentral, z.B. in einer der Einheiten/Geräte oder in einer separaten Einheit/Gerät. The order of stages may be different than stated above. There may also be variations in the testing of the location where the test is performed, e.g. in each unit / device or centrally, e.g. in one of the units / devices or in a separate unit / device.
Weiterhin kann es zusätzlich oder alternativ Varianten hinsichtlich der Vorgaben für eine "richtige" Verschaltung geben, z.B. feste Vorgaben oder mehr allgemeine Vorgaben, die einen dynamischeren Anschluss der Einheiten an die Versorgungsnetze und/oder an das Kommunikationsnetz ermöglichen. Furthermore, there may additionally or alternatively be variants with regard to the specifications for a "correct" interconnection, e.g. fixed specifications or more general specifications that allow a more dynamic connection of the units to the supply networks and / or to the communication network.
In der Einheit kann in einem Datum vermerkt werden, an welchem Energieversorgungsnetz die Einheit betrieben werden soll. Das Vermerken kann z.B. erfolgen:
- – in einem Datum, das in einer elektronischen Speichereinheit vermerkt ist, z.B. RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), EEPROM (electrical erasable ROM), Flash EEPROM, bspw. bei plug & play Konzepten (Einstecken und Funktionieren), oder
- – durch eine Schalterstellung bzw. mehrere Schalterstellungen, die auch als Bits eines Datums angesehen werden können.
- In a date which is noted in an electronic memory unit, eg RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), EEPROM (Electrical Erasable ROM), Flash EEPROM, for example in plug & play concepts (plugging in and functioning) , or
- - By a switch position or multiple switch positions, which can also be regarded as bits of a date.
Diese Vorgabe kann bei der Herstellung der Einheit gemacht werden. Dies erhöht zwar die Anzahl der voneinander verschiedenen Einheiten aus logistischer Sicht. Jedoch wird aber einer Manipulationen oder Fehleinstellungen entgegengewirkt. This requirement can be made during the manufacture of the unit. Although this increases the number of different units from a logistical point of view. However, however, a manipulation or incorrect settings is counteracted.
Die Vorgabe kann jedoch auch bei der Herstellung der Vorrichtung oder beim Start der Vorrichtung automatisch von einer Steuereinheit gemacht werden und anschließend in der Einheit vermerkt werden. However, the default may also be made automatically by a control unit during the manufacture of the device or at the start of the device and subsequently recorded in the unit.
Alternativ werden die Vorgaben als Prüfregeln hinterlegt, zum Beispiel soll eine redundante Einheit an einem anderen Versorgungsnetz als die Einheit betrieben werden, zu der die Redundanz erbracht werden soll. In diesem Fall muss kein Datum in der Einheit abgespeichert werden, da sich alle relevanten Daten in der Vorrichtung ermitteln lassen. Alternatively, the specifications are stored as test rules, for example, a redundant unit to be operated on a different supply network as the unit to which the redundancy is to be provided. In this case, no date needs to be stored in the unit as all relevant data in the device can be determined.
In der Einheit kann ein Erfassungsergebnis des Erfassens mit dem in der Einheit vermerkten Datum verglichen werden. Bei Übereinstimmung kann der Betrieb der Einheit und/oder der Betrieb der Vorrichtung freigegeben werden. Bei einer Abweichung kann dann der Betrieb der Einheit und/oder der Betrieb der Vorrichtung nicht freigegeben werden. In the unit, a detection result of the detection can be compared with the date noted in the unit. If consistent, the operation of the unit and / or the operation of the device may be enabled. In the event of a deviation, the operation of the unit and / or the operation of the device can not be released.
Das Freigeben kann explizit mit einem Freigabesignal bzw. Freigabedatum erfolgen. Alternativ kann das Freigeben auch implizit durch das Ausbleiben eines Fehlersignals erfolgen. Das "nicht Freigeben" kann durch explizites Sperren oder durch Ausbleiben eines Freigabesignals oder auf andere Weise erfolgen. The release can be done explicitly with a release signal or release date. Alternatively, the enabling can also be implicitly carried out by the absence of an error signal. The "do not release" can be done by explicit locks or by the absence of a release signal or otherwise.
Durch diese Maßnahme wird sicher gestellt, dass die mit den beiden Versorgungsnetzen mögliche hohe Redundanz auch tatsächlich genutzt wird, und bei einem Ausfall eines der Versorgungsnetze an dem anderen Versorgungsnetz oder an den anderen Versorgungsnetzen die dort vorgesehenen Einheiten auch tatsächlich betriebsbereit sind. This measure ensures that the high redundancy possible with the two supply networks is actually used, and that in the event of a failure of one of the supply networks on the other supply network or on the other supply networks, the units provided there are actually ready for operation.
In der Einheit kann das Erfassungsergebnis vermerkt werden. Das vermerkte Erfassungsergebnis kann dann beim Vergleich verwendet werden. Damit können das Erfassen und das Vergleichen zeitlich entkoppelt werden. Dies kann ein schnelles Durchführen des Vergleichs erlauben, insbesondere wenn das Erfassen gleichzeitig in mehreren Einheiten erfolgt. In the unit, the detection result can be noted. The recorded detection result can then be used in the comparison. Thus, the detection and the comparison can be decoupled in time. This may allow the comparison to be carried out quickly, in particular if the detection takes place simultaneously in several units.
Die Einheit kann eine erste Einheit sein. Das Verfahren kann weiter enthalten:
- – automatisches Erfassen, an welchem des ersten Versorgungsnetzes oder des zweiten Versorgungsnetzes eine zweite Einheit der Vorrichtung angeschlossen ist, durch Einwirken auf das erste Versorgungsnetz und/oder auf das zweite Versorgungsnetz.
- - Automatic detection, to which of the first supply network or the second supply network, a second unit of the device is connected by acting on the first supply network and / or on the second supply network.
Dabei kann die zweite Einheit vorzugsweise wie die erste Einheit aufgebaut sein und/oder als redundante Einheit zu der ersten Einheit verwendet werden. In this case, the second unit can preferably be constructed like the first unit and / or used as a redundant unit to the first unit.
Bezüglich des Umfangs des Einwirkens auf nur eines der Versorgungsnetze oder auf beide Versorgungsnetze gelten die oben stehenden Ausführungen. With regard to the extent of the action on only one of the supply networks or on both supply networks, the above statements apply.
Die zweite Einheit kann zur ersten Einheit redundant sein und bspw. den gleichen Aufbau haben. Es kann aber auch ein einfacheres System als redundantes System verwendet werden. The second unit can be redundant to the first unit and, for example, have the same structure. But it can also be a simpler system used as a redundant system.
Die redundanten Einheiten können im fehlerfreien Fall an voneinander verschiedene Energieversorgungsnetze angeschlossen sein, um die Redundanz auch beim Ausfall eines der Energieversorgungsnetze nutzen zu können. The redundant units can be connected in error-free case to each other different power grids to use the redundancy even if one of the power grids fails.
Es können auch mehr als zwei Einheiten verwendet werden, insbesondere mehr als zwei zueinander redundante Einheiten. It is also possible to use more than two units, in particular more than two mutually redundant units.
Die Einheiten müssen aber nicht redundant zueinander sein. So kann bspw. eine gleichmäßige Verteilung der durch die Einheiten benötigten elektrischen Lasten an den beiden Energieversorgungsnetzen gefordert sein. The units do not have to be redundant. For example, a uniform distribution of the electrical loads required by the units at the two power supply networks may be required.
Es können auch wieder mehr als zwei Energieversorgungsnetze verwendet werden. An dem ersten Energieversorgungsnetz können zwei, drei, vier oder mehr als vier Einheiten angeschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich können auch an dem zweiten Energieversorgungsnetz zwei, drei, vier oder mehr als vier Einheiten angeschlossen werden. Die Einheiten des zweiten Energieversorgungsnetzes können zu entsprechenden Einheiten des ersten Energieversorgungsnetzes redundant sein, müssen es aber nicht sein. Again, more than two power grids can be used. Two, three, four or more than four units can be connected to the first power supply network. Alternatively or additionally, two, three, four or more than four units can also be connected to the second energy supply network. The units of the second power grid may be redundant to corresponding units of the first power grid, but need not be.
Die hohe Redundanz wird insbesondere bei leitungsgebundenen Steuervorgängen in Transportmitteln verwendet, drive by wire bzw. allgemein X by wire. The high level of redundancy is used in particular for line-based control processes in means of transport, drive by wire or generally X by wire.
In einem ersten Datum kann vermerkt werden, an welchem Versorgungsnetz die erste Einheit angeschlossen ist. In einem zweiten Datum kann vermerkt werden, an welchem Versorgungsnetz die zweite Einheit angeschlossen ist. Das erste Datum und das zweite Datum können miteinander verglichen werden. Bei einer Abweichung der Versorgungsnetze kann der Betrieb mindestens einer der Einheiten und/oder der Betrieb der Vorrichtung freigegeben werden. Bei einer Übereinstimmung der Versorgungsnetze kann der Betrieb mindestens einer der Einheiten und/oder der Betrieb der Vorrichtung nicht freigegeben werden bzw. gesperrt werden. In a first date can be noted to which supply network the first unit is connected. In a second date can be noted to which supply network the second unit is connected. The first date and the second date can be compared with each other. In case of a deviation of the supply networks, the operation of at least one of the units and / or the operation of the device can be released. If the supply grids match, the operation of at least one of the units and / or the operation of the device can not be enabled or disabled.
Die Vorgaben zum Anschluss der Einheiten können vergleichsweise frei sein, d.h. weniger streng. Bspw. lautet die Vorgabe, beide Einheiten an voneinander verschiedene Versorgungsnetze anzuschließen. Dies kann z.B. Freiheiten beim Einbau eröffnen. Der Vergleich kann zentral durchgeführt werden, in einer der Einheiten oder in einer separaten Einheit. The specifications for connecting the units can be relatively free, ie less stringent. For example. is the default, both units on to connect different supply networks. This can, for example, open up freedom during installation. The comparison can be done centrally, in one of the units or in a separate unit.
Bei einer anderen Vorgehensweise können die Vorgaben strenger sein. In der zweiten Einheit kann ebenso wie in der ersten Einheit auch ein Datum vermerkt sein, das angibt, an welchem Versorgungsnetz die zweite Einheit betrieben werden soll. In a different approach, the requirements may be stricter. In the second unit, as well as in the first unit, a date can also be noted which indicates on which supply network the second unit is to be operated.
Die Vorgabe kann bei der Produktion der zweiten Einheit oder nach Übermittlung von einer Steuereinheit der Vorrichtung oder auf andere Art erfolgen, z.B. einmalig vor dem Einbau oder nach dem Einbau (plug & play) oder bei jedem Anschalten der Vorrichtung. The default may be in the production of the second unit or after transmission from a control unit of the apparatus or otherwise, e.g. once before installation or after installation (plug & play) or every time the device is switched on.
Die Vorgabe für die zweite Einheit kann aber auch offener sein, z.B. an einem anderem Versorgungsnetz als eine redundante Einheit. The default for the second unit may also be more open, e.g. on a different supply network than a redundant unit.
Damit lässt sich die oben angesprochene zweite Stufe prüfen, d.h. dass redundante Einheiten an voneinander verschiedenen Versorgungsnetzen angeschlossen sind. Thus, the above-mentioned second stage can be checked, i. that redundant units are connected to different supply networks.
Die oben angegebene dritte Stufe kann dann folgen, muss es aber nicht. Wiederum kann es die oben angegebnen Varianten, bzgl. des Ortes des Prüfens und bzgl. der Genauigkeit der Vorgabe geben. The third step above can then follow, but need not. Again, there may be the above mentioned variants regarding the location of the check and the accuracy of the default.
Die erste Einheit und die zweite Einheit können an ein einziges Kommunikationsnetz angeschlossen sein. Alternativ können beide Einheiten jeweils auch an mehreren Kommunikationsnetzen betrieben werden. The first unit and the second unit may be connected to a single communication network. Alternatively, both units can each also be operated on a plurality of communication networks.
Das Kommunikationsnetz bzw. die Kommunikationsnetze können eines der folgenden Netze sein:
- – LAN (local area network), insbesondere Ethernet
IEEE 802.3 - – WLAN (Wireless LAN), insbesondere gemäß
IEEE 802.11 - – doppelt oder einfach ausgeführter CAN-Bus (Controller Area Network),
- – PROFINET (PROcess FIeld NETwork),
- – FlexRay-Bus, oder
- – optische Netze.
- - LAN (local area network), in particular Ethernet
IEEE 802.3 - - WLAN (Wireless LAN), especially according to
IEEE 802.11 - - Double or single CAN bus (Controller Area Network),
- - PROFINET (PROcess FIeld NETwork),
- - FlexRay bus, or
- - optical networks.
Das Kommunikationsnetz dient der Übertragung von digitalen Daten, insbesondere auf der Basis von Datenpaketen, die eine Zieladresse und eine Absenderadresse enthalten. Die Datenübertragung kann der Steuerung der Einheiten dienen bzw. der Übermittlung von Sensordaten von den Einheiten. The communication network is used to transmit digital data, in particular based on data packets containing a destination address and a sender address. The data transmission can serve the control of the units or the transmission of sensor data from the units.
Das Kommunikationsnetz kann zur Datenübertragung eine Übertragungsstrecke verwenden, die sich vom ersten Versorgungsnetz und vom zweiten Versorgungsnetz unterscheidet. Somit kann insbesondere ein Kommunikationsnetz verwendet werden, das keine Powerline Kommunikation nutzt. Eine Powerline Kommunikation ist nur für bestimmte Anwendungen geeignet und führt zu einer vergleichsweise geringen Redundanz. The communication network can use a transmission path for data transmission, which differs from the first supply network and from the second supply network. Thus, in particular, a communication network can be used which does not use powerline communication. A Powerline communication is only suitable for certain applications and leads to a comparatively low redundancy.
Es kann auch geprüft werden, ob vom ersten Versorgungsnetz versorgte Einheiten des Kommunikationsnetzes über Übertragungsstrecken kommunizieren können, in die nur Einheiten einbezogen sind, die vom ersten Versorgungsnetz versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann geprüft werden, ob vom zweiten Versorgungsnetz versorgte Einheiten des Kommunikationsnetzes über Übertragungsstrecken kommunizieren können, in die nur Einheiten einbezogen sind, die vom zweiten Versorgungsnetz versorgt werden. It is also possible to check whether units of the communication network supplied by the first supply network can communicate via transmission links in which only units supplied by the first supply network are included. Alternatively or additionally, it is possible to check whether units of the communication network supplied by the second supply network can communicate via transmission paths in which only units which are supplied by the second supply network are included.
Durch das Prüfen kann sicher gestellt werden, dass beim Ausfall eines Versorgungsnetzes, die am anderen Energie-Versorgungsnetz angeschlossenen Einheiten nicht nur mit Energie versorgt werden, sondern auch erreichbar sind, bzw. untereinander Daten austauschen können. By checking, it can be ensured that in the event of a power network failure, the units connected to the other power supply network are not only supplied with power, but can also be reached, or can exchange data with one another.
Damit kann die oben angesprochene dritte Stufe des Prüfens realisiert werden. Wieder gelten die oben angegebenen Varianten bzgl. des Ortes der Prüfung und bzgl. der Genauigkeit der Vorgaben. Thus, the above-mentioned third stage of testing can be realized. Once again, the above variants apply with regard to the location of the test and with regard to the accuracy of the specifications.
Bei dem die Übertragungsstrecken betreffenden Prüfen kann die Topologie des Kommunikationsnetzes ermittelt und/oder verwendet werden, insbesondere die Topologie bezüglich einer physikalischen Netzwerkschicht. In the checking concerning the transmission paths, the topology of the communication network can be determined and / or used, in particular the topology relating to a physical network layer.
Unter der Verbindungsschicht befindet sich gemäß OSI-Schichtenmodell (Open System Interconnect) die physikalische Übertragungsschicht. Oberhalb der Verbindungsschicht kann sich eine Netzwerkschicht befinden, z.B. IP (Internet Protocol). STP (Spanning Tree Protocol) kann verwendet werden, siehe
Aus der Topologie können auf einfache Art Informationen über den Aufbau des Kommunikationsnetzes gewonnen werden, bspw. in welche Abschnitte es zerfällt, falls ein Versorgungsnetz ausfällt. Dazu können Daten einbezogen werden, die angeben, welcher Netzknoten, z.B. Switch, von welchem Versorgungsnetz gespeist wird. Diese Daten lassen sich mit dem oben angegebenen Verfahren ermitteln, bspw. durch Einwirken, insbesondere mittels Modulation, auf eines der Versorgungsnetze oder auf mehrere der Versorgungsnetze in voneinander verschiedener Art und Weise. From the topology information about the structure of the communication network can be obtained in a simple way, for example, in which sections it decays, if a power supply fails. This may include data indicating which network node, eg switch, from which supply network is fed. These data can be determined by the above-mentioned method, for example by acting, in particular by means of modulation, on one of the supply networks or on several of the supply networks in mutually different ways.
Bei einer Ausgestaltung kann ein Ethernet als Kommunikationsnetz verwendet werden. Ein zusätzlich zum Ethernet zu verwendendes geeignetes Protokoll zur Bestimmung der Topologie ist dann bspw. das LLDP (Link Layer Discovery Protocol), insbesondere in Verbindung mit einer MIB (Management Information Base). Die Daten, die mit Hilfe von LLDP über die Nachbarschaften von Switches (Weiterleitungseinheiten bzw. -knoten) auf der physikalischen Schicht, d.h. die Ethernetkabel betreffend, gesammelt werden, können dann bspw. mit SNMP (Simple Network Management Protocol), IETF (Internet Engineering Task Force) RFC (Request For Comment 1155 bis 1157) oder SNMPv2, SNMPv3 oder höher, an zentraler Stelle gesammelt werden und zu einer Gesamttopologie verknüpft werden. Schleifenfreiheit auf der höheren Verbindungsschicht kann gewährleistet bspw. werden durch STP (Spanning Tree Protocol, virtuelle LANs (
Im Fall von Profinet kann bspw. DCP (Discovery and basic Configuration Protocol) verwendet werden, siehe Profinet Spezifikation, um die Topologie zu ermitteln. In the case of Profinet, for example, DCP (Discovery and Basic Configuration Protocol) can be used, see Profinet specification to determine the topology.
Bei einer Ausgestaltung kann die Vorrichtung ein Transportmittel sein, insbesondere ein Fahrzeug und/oder ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Gerade Transportmittel müssen wegen der Gefahr der Gefährdung von Personen besonders sicher und fehlerredundant sein. Aber auch Anwendungen in der Automatisierung verfahrenstechnischer Anlagen, z.B. in der Chemieindustrie, oder fertigungstechnischer Anlagen sind möglich. In one embodiment, the device may be a means of transport, in particular a vehicle and / or an electrically driven vehicle. Especially means of transport must be particularly safe and error-redundant because of the danger of endangering people. But also applications in the automation of process plants, e.g. in the chemical industry, or manufacturing facilities are possible.
Das Einwirken auf ein Versorgungsnetz kann mittels Modulation erfolgen. Im einfachsten Fall kann die Spannung des betreffenden Versorgungsnetzes nur einmal oder mehrere Male angehoben bzw. abgesenkt werden, z.B. weniger als 10 Mal. Dies kann über einfache analoge Schaltungen erfasst werden, bspw. zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Einschalten, nach einem allgemeinen Startsignal oder auf andere Art und Weise. Die Spannung kann auch durch entsprechende Ansteuerung eines DC/DC Wandler (direct current/ direct current) herauf oder herabgesetzt werden, insbesondere kurzzeitig, bspw. für weniger als 10 Sekunden oder weniger als 1 Sekunde. The effect on a supply network can be done by means of modulation. In the simplest case, the voltage of the relevant supply network can only be raised or lowered once or several times, e.g. less than 10 times. This can be detected via simple analog circuits, for example at a certain time after switching on, after a general start signal or in another way. The voltage can also be increased or decreased by appropriate control of a DC / DC converter (direct current / direct current), in particular for a short time, for example for less than 10 seconds or less than 1 second.
Es kann jedoch auch ein aufwendigeres Modulationsverfahren verwendet werden, wie z.B.:
- – eine Frequenzmodulation, bspw. einer bei einem DC/DC Wandler (direct current/ direct current) auftretenden Schwingungsfrequenz in der Amplitude einer Gleichspannung,
- – eine Amplitudenmodulation,
- – eine Codemodulation, etc.
- A frequency modulation, for example a frequency of oscillation occurring in a DC / DC converter (direct current / direct current) in the amplitude of a DC voltage,
- An amplitude modulation,
- A code modulation, etc.
Insbesondere können Verfahren eingesetzt werden, wie sie von Modems (Modulator/Demodulator) auf Telefonleitungen bekannt sind. Ein erstes Datum kann auf dem ersten Versorgungsnetz aufmoduliert werden und/oder ein zweites Datum kann auf dem zweiten Versorgungsnetz aufmoduliert werden. Das erste Datum hat vorzugsweise einen anderen Datenwert als das zweite Datum, um das sichere Erfassen zu ermöglichen. In particular, methods known from modems (modulator / demodulator) on telephone lines can be used. A first date can be modulated on the first supply network and / or a second date can be modulated on the second supply network. The first date preferably has a different data value than the second date to enable secure capture.
Die Modulation kann mit Hilfe eines Ladekondensators oder mit Hilfe eines Widerstand oder mit Hilfe eines Modulationsverfahrens erfolgen, insbesondere eines standardisierten Modulationsverfahrens. Die Sendeschaltung und/oder die Empfangsschaltung können im Fall eines Ladekondensators bzw. eines Last-Widerstand besonders einfach aufgebaut werden. The modulation can be carried out with the aid of a charging capacitor or with the aid of a resistor or with the aid of a modulation method, in particular a standardized modulation method. The transmitting circuit and / or the receiving circuit can be constructed particularly simply in the case of a charging capacitor or a load resistor.
Im Fall der Verwendung eines standardisierten Modulationsverfahrens können kostengünstige Bauelemente verwendet werden. Geeignete Verfahren sind Modulationsverfahren, wie sie bspw. in Bell Modems eingesetzt wurden oder eingesetzt werden. Ein anderes geeignetes Verfahren ist bspw. auch das Mehrfrequenztonverfahren DTMF (Dual Tone Multi Frequency), siehe z.B. ITU (International Telecommunications Union) Q.23 und Q.24. Bevorzugt wird ein dem Impulswahlverfahren entsprechendes Verfahren verwendet. In the case of using a standardized modulation method, inexpensive components can be used. Suitable methods are modulation methods, as have been used, for example, in Bell modems or are used. Another suitable method is, for example, also the multi-frequency tone method DTMF (Dual Tone Multi Frequency), see e.g. ITU (International Telecommunications Union) Q.23 and Q.24. Preferably, a method according to the pulse dialing method is used.
Das Einwirken kann beim Fahren eines Transportmittels erfolgen. Trotz des Einwirkens sind die Versorgungsnetze funktionsfähig, so dass das Verfahren bspw. nach dem Anfahren durchgeführt werden kann, d.h. ohne dass es zu einer Verzögerung beim Losfahren kommt. Gleiches gilt für das Einwirken während des Betriebs einer verfahrenstechnischen Anlage, insbesondere in der Chemieindustrie, oder während des Betriebs einer fertigungstechnischen Anlage. The action can be done while driving a means of transport. Despite the intervention, the supply networks are functional, so that the process can be carried out, for example, after start-up, i. without causing a delay when driving off. The same applies to the action during the operation of a process plant, especially in the chemical industry, or during the operation of a production plant.
Beim Losfahren ist die Geschwindigkeit zunächst gering, z.B. kleiner als 30 km/h (Kilometer pro Stunde), so dass auch bei fehlender Redundanz das Losfahren noch rechtzeitig gestoppt werden kann, wenn das Verfahren erst nach dem Losfahren durchgeführt wird und ein Fehler erfasst wird. Selbstverständlich kann das Verfahren aber auch vor dem Losfahren durchgeführt werden. When driving off, the speed is initially low, e.g. Less than 30 km / h (kilometers per hour), so that even in the absence of redundancy, the start can still be stopped in time if the procedure is performed only after the start and an error is detected. Of course, the method can also be carried out before starting.
Eine Einheit kann enthalten:
- – eine Anschlusseinheit, mit der die Einheit an ein Energie-Versorgungsnetz angeschlossen werden kann oder angeschlossen ist,
- – eine Erfassungseinheit, die mit der Anschlusseinheit verbunden ist, und die eine Einwirkung auf das Versorgungsnetz erfasst, und
- – eine Kommunikationseinheit zum Anschluss an ein Kommunikationsnetz, das sich von dem Versorgungsnetz unterscheidet.
- - a connection unit with which the unit can be connected to or connected to a power supply network,
- A detection unit which is connected to the connection unit and which detects an effect on the supply network, and
- - A communication unit for connection to a communication network, which differs from the supply network.
Damit gelten die oben genannten Ausführungen auch für die Einheit, bzw. für deren Weiterbildungen bei der Verwendung in einem oben erläuterten Verfahren. Thus, the above statements also apply to the unit, or for their developments when used in a method explained above.
Bei einer Ausgestaltung wird die Einwirkung durchgeführt, um festzustellen, an welchem von mindestens zwei Versorgungsnetzen einer Vorrichtung die Einheit angeschlossen ist, insbesondere auch unter Berücksichtigung der Gegebenheiten in einem Kommunikationsnetz. In one embodiment, the action is performed to determine to which of at least two supply networks of a device, the unit is connected, in particular taking into account the circumstances in a communication network.
Bei Ausgestaltungen enthält die Einheit somit insbesondere:
- – eine Auswerteeinheit, und/oder
- – Speichereinheit zum Speichern von Sollvorgaben und/oder Erfassungsergebnissen hinsichtlich von Versorgungsnetzen,
- – eine bspw. in einer Kommunikationseinheit enthaltende Sendeeinheit zum Senden des Erfassungsergebnisses, und/oder
- – eine bspw. in einer in einer oder in der Kommunikationseinheit enthaltende Empfangseinheit zum Empfangen einer Sollvorgabe für den Anschluss an eines der Versorgungsnetze.
- An evaluation unit, and / or
- Memory unit for storing desired values and / or detection results with regard to supply networks,
- A transmitting unit, for example, containing a communication unit for transmitting the detection result, and / or
- A, for example, in a receiving unit contained in or in the communication unit for receiving a setpoint for connection to one of the supply networks.
Die Auswerteeinheit kann ein Fehlersignal erzeugen, wenn festgestellt wird, dass die Einheit am falschen Versorgungsnetz der Vorrichtung angeschlossen ist, wobei die Vorrichtung insbesondere ein Transportmittel sein kann. Die Auswertung kann in der Einheit erfolgen und/oder an zentraler Stelle. The evaluation unit can generate an error signal if it is determined that the unit is connected to the wrong supply network of the device, wherein the device can be in particular a means of transport. The evaluation can be done in the unit and / or at a central location.
Eine Vorrichtung kann enthalten:
- – mindestens zwei Energie-Versorgungsnetze, an die mehrere Einheiten angeschlossen sind,
- – mindestens ein Kommunikationsnetz, an das die Einheiten angeschlossen sind, und
- – mindestens eine Einwirkeinheit zum Einwirken auf ein erstes Versorgungsnetz der Versorgungsnetze und/oder auf ein zweites Versorgungsnetz der Versorgungsnetze.
- - at least two energy supply networks to which several units are connected,
- - at least one communication network to which the units are connected, and
- - At least one Einwirkeinheit for acting on a first supply network of the supply networks and / or on a second supply network of the supply networks.
Damit gelten die oben genannten Ausführungen auch für die Vorrichtung, bzw. für deren Weiterbildungen bei der Verwendung in einem der oben erläuterten Verfahren. Thus, the above statements also apply to the device, or for their developments when used in one of the above-explained methods.
Insbesondere kann die Vorrichtung eine oder mehrere der oben genannten Einheiten enthalten, wobei wieder die oben für die Einheiten genannten technischen Wirkungen gelten. In particular, the device may contain one or more of the above-mentioned units, again subject to the technical effects mentioned above for the units.
Die Vorrichtung kann insbesondere eine Auswerteeinheit enthalten, die die Topologie des Kommunikationsnetzes zur Prüfung des richtigen Anschlusses der Einheiten an die Versorgungsnetze und/oder an ein Kommunikationsnetz berücksichtigt bzw. verwendet. The device can in particular contain an evaluation unit that takes into account or uses the topology of the communication network for checking the correct connection of the units to the supply networks and / or to a communication network.
Mit anderen Worten ausgedrückt, wird eine automatisierte Redundanzbestimmung eines Bordnetzes mittels Modulation angegeben. In other words, an automated redundancy determination of a vehicle electrical system is indicated by means of modulation.
Um eine hinreichende Zuverlässigkeit zu erreichen, benötigen typische X by wire Systeme mindestens eine redundante Energieversorgung. Ist dies nicht erfüllt, kann ein Einzelfehler den Systemverlust bedeuten. Gleiches gilt für eine unbeabsichtigte Kopplung der Energieversorgungen, z.B. durch ein fehlerhaftes Steuergerät. Da das Kommunikationsnetz sehr eng an das Bordnetz gekoppelt ist, kann auch eine falsche Installation, z.B. wenn ein Switch an das falsche Bordnetz angeschlossen wird, eine solche Kopplung erzeugen. To achieve sufficient reliability, typical X by wire systems require at least one redundant power supply. If this is not fulfilled, a single error can mean system loss. The same applies to unintentional coupling of the power supplies, e.g. by a faulty control unit. Since the communication network is very closely coupled to the vehicle electrical system, an incorrect installation, e.g. if a switch is connected to the wrong electrical system, create such a coupling.
Dies stellt insbesondere für Plug & Play Konzepte, bei denen der Austausch sicherheitskritischer Komponenten diskutiert wird, eine neue Herausforderung dar. Hierbei muss sichergestellt sein, dass niemals die redundanten Komponenten an die gleiche Energieversorgung angeschlossen werden. This presents a particular challenge for Plug & Play concepts where the exchange of safety-critical components is discussed. It must be ensured that the redundant components are never connected to the same power supply.
Die Geräte werden bisher manuell zugeordnet und angeschlossen. Dabei überprüft ein geschulter Techniker die Korrektheit. Eine automatisierte Überprüfung findet derzeit nicht statt. The devices are previously assigned and connected manually. A trained technician checks the correctness. An automated review is currently not taking place.
Ein beispielhaftes redundant aufgebautes Bordnetz besteht bspw. aus den beiden bezüglich der Energieversorgung unabhängigen Teilen A und B sowie dem zugehörigen Kommunikationsnetz. Hier wird gezielt auf die einzelnen Teile der Energieversorgung ein einfaches Signal aufmoduliert. An exemplary redundant on-board electrical system consists, for example, of the two parts A and B which are independent of the energy supply and of the associated communications network. Here, a simple signal is selectively modulated onto the individual parts of the power supply.
Beispielhaft wird im Folgenden ein einfaches Modulierungsverfahren beschrieben. Über einen kleinen, gesteuerten Ladekondensator werden gezielt Pulsmuster in Form von Spannungsüberhöhungen in das Teilnetz abgegeben. By way of example, a simple modulation method will be described below. By means of a small, controlled charging capacitor, pulse patterns in the form of voltage peaks are selectively emitted into the subnetwork.
Diese Spitzen können in allen angeschlossenen Geräten durch eine einfache Detektorschaltung erkannt werden. Einfache Realisierungen sind eine hochohmig angesteuerte Zenerdiode oder ein Ableiter, z.B. einen Gasableiter oder eine Gasentladungslampe (Glimmlampe). In Kombination mit einem Optokoppler kann hieraus das Pulsmuster zurück gewonnen werden. These tips can be detected in all connected devices by a simple detector circuit. Simple implementations are a high-impedance controlled Zener diode or a trap, eg a gas discharge tube or a gas discharge lamp (glow lamp). In combination with a Optocouplers can be recovered from the pulse pattern.
Alternativ kann anstatt einer Spannungsüberhöhung auch über einen Lastwiderstand der Spannungspegel kurzzeitig abgesenkt werden. Des weiteren können auch komplexere Modulierungsvarianten zum Einsatz kommen. Alternatively, instead of a voltage increase, the voltage level can also be lowered for a short time via a load resistor. Furthermore, even more complex modulation variants can be used.
Sofern das Netzteil eines Steuergeräts die Power Quality überwacht, kann es diese Informationen nutzen, um das Pulsmuster zu ermitteln. If the power supply of a controller monitors the power quality, it can use this information to determine the pulse pattern.
Idealerweise wird der Modulator direkt hinter der Energiequelle platziert. Begrenzungselemente, die zum Schutz der Steuergeräte eingebaut sind, wie z.B. Ableiter müssen bzw. sollten tolerant gegenüber der Modulation sein. Eine möglichst langsame Modulation mit flachen Flanken ist aus Sicht der elektromagnetischen Verträglichkeit zu bevorzugen. Ideally, the modulator is placed directly behind the power source. Limiting elements installed for the protection of the control devices, e.g. Arresters must or should be tolerant of the modulation. The slowest possible modulation with flat edges is to be preferred from the point of view of electromagnetic compatibility.
Alternativ könnte ein Bell−Modem oder ein ähnliches Modulationsverfahren verwendet werden. Das Pulsmuster kann mit einem Erwartungswert verglichen werden oder an eine zentrale Stelle zur weiteren Auswertung übermittelt werden. Alternatively, a Bell modem or similar modulation scheme could be used. The pulse pattern can be compared to an expected value or transmitted to a central location for further evaluation.
In einem ersten Fall wird die Modulation direkt in den Geräten ausgewertet. Die Geräte wissen per Vorkonfiguration oder mittels eines Plug & Play Mechanismus, an welches Energienetz sie angeschlossen sein sollten. Stellt ein Gerät fest, dass es am falschen Netz angeschlossen ist, so besteht eine potentiell gefährliche Koppelung. In a first case, the modulation is evaluated directly in the devices. The devices know by preconfiguration or by means of a Plug & Play mechanism, to which power network they should be connected. If a device detects that it is connected to the wrong network, there is a potentially dangerous connection.
Im einem zweiten Fall werten die Geräte die empfangene Modulation nicht selbst aus, sondern stellen die Information einer zentralen Instanz zur Verfügung. Dazu übermittelt z.B. jedes Gerät aktiv ein Telegramm mit dem Pulsmuster oder der darin enthaltenen, decodierten Information über ein Kommunikationsnetz an die Auswertelogik. Alternativ kann die Information auch im Gerät gepuffert und von der zentralen Instanz abgefragt werden. Beispielsweise könnte dazu die LLDP−MIB (Link Layer Discovery Protocol-Management Information Database) verwendet werden, in der zusätzlich zu den Informationen über die Topologie des Kommunikationsnetzes auch die Pulsmuster bzw. die Zuordnung zu einem Energienetz abgelegt wird. Dazu kann beispielsweise ein privates MIB-Modul hinzugefügt werden, oder per RFC ein neues offizielles Managed Object beantragt werden. Diese Informationen über die Topologie der Kommunikations− und Energieversorgungsnetze können hierdurch gesammelt und analysiert werden. Durch Überlagern der Energienetzzuordnung mit den Kommunikationspfaden kann ein Korrelation hergestellt werden und festgestellt werden, ob die Kommunikationstopologie in Kombination mit dem Energienetz einen "Single Point of Failure" aufspannt. Ein "Single Point of Failure" ist, wenn ein Fehler (z.B. der Ausfall einer Komponente) zu einem katastrophalen Fehler führt, d.h. zum Ausfall des Systems oder zum Ausfall von sicherheitsrelevanten Systemkomponenten. In a second case, the devices do not evaluate the received modulation themselves, but provide the information to a central instance. For this purpose, e.g. Each device active a telegram with the pulse pattern or contained therein, decoded information via a communication network to the evaluation logic. Alternatively, the information can also be buffered in the device and queried by the central entity. For example, the LLDP-MIB (Link Layer Discovery Protocol-Management Information Database) could be used, in which, in addition to the information about the topology of the communication network, the pulse pattern or the assignment to a power network is also stored. For example, a private MIB module can be added, or a new official managed object can be requested by RFC. This information about the topology of communication and power grids can be collected and analyzed. By superimposing the power network assignment with the communication paths, a correlation can be established and it can be determined whether the communication topology in combination with the power grid spans a "single point of failure". A "single point of failure" is when an error (e.g., failure of a component) results in a catastrophic failure, i. failure of the system or failure of safety-related system components.
Abwärtskompatibilität lässt sich ohne Beeinflussung bestehender Elektronik in heutigen Automobilen umsetzen. Des Weiteren müssen bzw. sollten nur sicherheitsrelevante Geräte, die auf eine unabhängige Energieversorgung angewiesen sind, sowie Kommunikationsknoten, diesen Mechanismus implementieren. Backwards compatibility can be implemented without affecting existing electronics in today's automobiles. Furthermore, only security-relevant devices which rely on an independent power supply, as well as communication nodes, must or should implement this mechanism.
Ausführungsbeispiel: Embodiment:
- – einfache durchgezogene Linie: von Energieversorgung "A" abhängige Kommunikationsverbindung,
- – doppelte durchgezogene Linie: von Energieversorgung "B" abhängige Kommunikationsverbindung,
- – einfache gestrichelte Linie: von Energieversorgung "A" und "B" abhängige Kommunikationsverbindung.
- Simple solid line: communication connection dependent on power supply "A",
- Double solid line: communication connection dependent on power supply "B",
- - simple dashed line: power supply "A" and "B" dependent communication link.
Wenn nun in Beispiel 1 gemäß
Beispiel 2 gemäß
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. seine Weiterbildung ermöglicht es, dieses Problem zu erkennen. Beispielsweise stellt die zentrale Instanz in diesem Fall fest, dass alle Kommunikationspfade des Aggregats "SbW B" ausschließlich über Geräte, die von der Energieversorgung A abhängen, führen und somit keine hinreichende Ausfallsicherheit gegeben ist. Bei der korrekten Installation gemäß Beispiel 1 gibt es hingegen immer mindestens einen Kommunikationspfad der über ein von der Energieversorgung "B" versorgtes Gerät führt. The method according to the invention or its further development makes it possible to solve this problem detect. For example, in this case, the central instance determines that all the communication paths of the "SbW B" aggregate are exclusively routed via devices that depend on the energy supply A, and thus there is no adequate reliability. In the case of the correct installation according to example 1, however, there is always at least one communication path which leads via a device supplied by the power supply "B".
Es wird also über ein automatisiertes Verfahren überprüft, ob die Energieversorgung fehler− und rückkopplungsfrei verkabelt wurde. Dieser Ansatz erfordert keinen schwerwiegenden Eingriff in das System und kann prinzipiell zur Laufzeit durchgeführt werden. It is therefore checked via an automated process, whether the power supply was cabled without errors and feedback. This approach does not require any serious intervention in the system and can in principle be performed at runtime.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "kann" verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments. If the term "can" is used in this application, it is both the technical possibility and the actual technical implementation.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen: In the following, embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show:
Die
Das Elektrofahrzeug
Das Elektrofahrzeug
Die beiden Energie-Versorgungsnetze
Eine zweite Gleichspannungseinheit
Eine Masse M bzw. ein Massepotential des Elektrofahrzeugs
An dem ersten Versorgungsnetz
- –
eine Einheit 30 , z.B. eine leitungsgesteuerte Bremseinheit BbW A (Brake by Wire), - –
eine Einheit 32 , z.B. eine leitungsgesteuerte Lenkeinheit SbW A (Steer by Wire), sowie - – weitere
Einheiten 34 .
- - one
unity 30 , eg a line-controlled brake unit BbW A (Brake by Wire), - - one
unity 32 , For example, a line-controlled steering unit SbW A (Steer by Wire), and - -
more units 34 ,
An dem zweiten Versorgungsnetz
- –
eine Einheit 40 , z.B. eine leitungsgesteuerte Bremseinheit BbW B, die redundant zu der Einheit30 ist, - –
eine Einheit 42 , z.B. eine leitungsgesteuerte Lenkeinheit SbW B, die redundant zu der Einheit32 ist, und - – weitere
Einheiten 44 .
- - one
unity 40 , For example, a line-controlled brake unit BbW B, the redundant to theunit 30 is - - one
unity 42 , For example, a line-controlled steering unit SbW B, the redundant to theunit 32 is and - -
more units 44 ,
Die Einheiten
Die
Die Topologie
- –
eine Kommunikationsleitung 62 zwischen der Einheit12a (ECU A) und der Einheit30 (BbW A), - –
eine Kommunikationsleitung 64 zwischen der Einheit12a (ECU A) und der Einheit32 (SbW A), - –
eine Kommunikationsleitung 66 zwischen der Einheit12b (ECU B) und der Einheit42 (SbW B), - –
eine Kommunikationsleitung 68 zwischen der Einheit12b (ECU A) und der Einheit40 (BbW B), - –
eine Kommunikationsleitung 70 zwischen der Einheit30 (BbW A) und der Einheit42 (SbW B), und - –
eine Kommunikationsleitung 72 zwischen der Einheit32 (SbW A) und der Einheit40 (BbW B).
- - a
communication line 62 between theunit 12a (ECU A) and the unit30 (BBW A), - - a
communication line 64 between theunit 12a (ECU A) and the unit32 (SbW A), - - a
communication line 66 between theunit 12b (ECU B) and the unit42 (SbW B), - - a
communication line 68 between theunit 12b (ECU A) and the unit40 (BbW B), - - a
communication line 70 between the unit30 (BbW A) and the unit42 (SbW B), and - - a
communication line 72 between the unit32 (SbW A) and the unit40 (BbW B).
Die Kommunikationsleitungen
Zur Speisung der Einheiten
- –
eine Versorgungsleitung 80 für dieEinheit 12a (ECU A), - –
eine Versorgungsleitung 82 für die Einheit30 (BbW A), - –
eine Versorgungsleitung 84 für die Einheit32 (SbW A), - –
eine Versorgungsleitung 90 für dieEinheit 12b (ECU B), - –
eine Versorgungsleitung 92 für die Einheit40 (BbW B), und - –
eine Versorgungsleitung 94 für die Einheit42 (SbW B).
- - a
supply line 80 for theunit 12a (ECU A), - - a
supply line 82 for the unit30 (BBW A), - - a
supply line 84 for the unit32 (SbW A), - - a
supply line 90 for theunit 12b (ECU B), - - a
supply line 92 for the unit40 (BbW B), and - - a
supply line 94 for the unit42 (SbW B).
Fällt das Versorgungsnetz A bzw.
Fällt das Versorgungsnetz B bzw.
Die
Die Einheiten
An Stelle der Kommunikationsleitung
Fällt das Versorgungsnetz A bzw.
Fällt das Versorgungsnetz B bzw.
Diese Fehler können mit Hilfe der im Folgenden erläuterten Verfahren erkannt werden. These errors can be detected using the methods explained below.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kommt es bspw. zu einer Vertauschung der Versorgungsleitungen
Die
Das Verfahren beginnt in einem Verfahrensschritt S100, im Folgenden auch kurz als Schritt bezeichnet. In einem folgenden Schritt S102 werden die Einheiten
In einem optionalen Schritt S104 wird in der betreffenden Einheit, z.B.
Der Schritt S104 ist insbesondere dann optional, wenn die Vorgabe als Regel hinterlegt ist, z.B. das redundante Einheiten an voneinander verschiedenen Versorgungsnetzen
In einem Schritt S106 wird in der betreffenden Einheit, in der das in der
Der im Schritt S106 erfasste Istwert kann in einem dem Schritt S106 folgenden Schritt S108 gespeichert werden, z.B. in der betreffenden Einheit oder an einer zentralen Stelle. Das Abspeichern des Istwertes ist optional und kann bspw. entfallen, wenn der Istwert sofort für einen Vergleich verwendet wird. The actual value detected in step S106 may be stored in a step S108 subsequent to step S106, e.g. in the unit concerned or at a central location. Storing the actual value is optional and can be omitted, for example, if the actual value is used immediately for a comparison.
In einem Schritt S110 erfolgt in dem betreffenden Gerät bzw. an einer anderen Stelle die Auswertung, siehe bspw.
Das Verfahren endet dann in einem Schritt S112. Die Reihenfolge der Schritte S100 bis S112 kann auch anders sein, als oben erläutert. The method then ends in a step S112. The order of steps S100 to S112 may also be different than explained above.
Die
Das Verfahren beginnt in einem Verfahrensschritt S150, kurz auch als Schritt bezeichnet. In einem optionalen Schritt S152 kann die Topologie erfasst werden, was in der Einleitung angesprochen wurde und auch unten an Hand der
In einem dem Schritt S150 bzw.
In einem folgenden optionalen Schritt S156 kann eine Modulation am Energie-Versorgungsnetz (EVN) B bzw.
Der Schritt S156 wird bspw. nicht durchgeführt, wenn vorausgesetzt werden kann, dass alle Einheiten, die im Schritt S154 nicht erfasst haben, dass sie am Versorgungsnetz A angeschlossen sind, am Versorgungsnetz B angeschlossen sind. For example, step S156 is not performed if it can be assumed that all the units that did not detect in step S154, that they are connected to the supply network A, are connected to the supply network B.
In einem Verfahrensschritt S158 fragt die Steuereinheit die Einheiten bzw. Geräte
In einem Verfahrensschritt S160 führt die Steuereinheit eine Auswertung durch, bspw.:
- – durch den Vergleich von Sollwerten für den Anschluss an ein Versorgungsnetz und den erfassten Istwerten, wobei die Sollwerte ebenfalls übermittelt werden können oder an einer zentralen Stelle gespeichert sind, und/oder
- – durch die Berücksichtigung der Topologie, wie oben an Hand der
2 und3 erläutert, und/oder - – bzw. durch das Prüfen bestimmter vorgegebener Regeln.
- By comparing setpoint values for connection to a supply network and the recorded actual values, wherein the setpoint values can likewise be transmitted or stored at a central location, and / or
- By considering the topology, as described above
2 and3 explained, and / or - - or by checking certain predefined rules.
Das Verfahren endet in einem Schritt S162. Die Reihenfolge der Schritte S150 bis S162 kann auch anders sein, als oben erläutert, z.B. Schritt S156 vor Schritt S154. The process ends in a step S162. The order of steps S150 to S162 may also be different than explained above, e.g. Step S156 before step S154.
Die
Eine Masseleitung
Die Hochsetzstellerschaltung
Eine Plusleitung
Der Schaltanschluss c der Schalteinheit
In der in der
Das Umschalten kann einmalig, mehrmalig oder auch periodisch erfolgen, bspw. innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne. The switching can be done once, several times or even periodically, for example within a predetermined period of time.
Das Versorgungsnetz
Die
Eine Masseleitung
Eine Plusleitung
In der in der
Das Betätigen der Schalteinheit
Das Versorgungsnetz
Zum Erfassen einer Spannungsabsenkung kann ein Analog-Digital-Wandler (ADC, Analog Digital Converter) oder eine Schwellwerterfassung verwendet werden. To detect a voltage drop, an analog-to-digital converter (ADC) or threshold detection can be used.
Die
Eine Masseleitung
Die Kathode der Zenerdiode
Wird in das Versorgungsnetz eine Spannungserhöhung eingeprägt, so fließt oberhalb der Zenerspannung der Zenerdiode
An Stelle der in
Die
Eine Masseleitung
An der Plusleitung
In der Nähe der Gleichspannungsquelle
Die Einheit
Die Einheit
Der Demodulator
Die
Die Einheit
Eine Erfassungseinheit
Eine Kommunikationsleitung
Ein Port
Ein Switch
Der Switch
Eine Leitung
Der Switch
Weil der Switch
Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen können untereinander kombiniert werden. Die in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispiele können ebenfalls untereinander kombiniert werden. Weiterhin können die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit den in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispielen kombiniert werden.The embodiments are not to scale and are not restrictive. Modifications in the context of expert action are possible. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. The developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with one another. The embodiments mentioned in the figure description can also be combined with each other. Furthermore, the developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with the exemplary embodiments mentioned in the description of the figures.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEEE 802.3 [0047] IEEE 802.3 [0047]
- IEEE 802.11 [0047] IEEE 802.11 [0047]
- IEEE 802.1d [0054] IEEE 802.1d [0054]
- IEEE 802.1q [0056] IEEE 802.1q [0056]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9648544B1 (en) | 2016-09-19 | 2017-05-09 | International Business Machines Corporation | Community based network protocols |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0486501B1 (en) * | 1989-08-08 | 1994-09-28 | Robert Bosch Gmbh | Device for monitoring the functions of a plurality of control units in a motor vehicle |
DE19922408A1 (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-16 | Volkswagen Ag | Bus system with subnets that can be switched off automatically in the event of faults |
-
2012
- 2012-11-29 DE DE201210221882 patent/DE102012221882A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0486501B1 (en) * | 1989-08-08 | 1994-09-28 | Robert Bosch Gmbh | Device for monitoring the functions of a plurality of control units in a motor vehicle |
DE19922408A1 (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-16 | Volkswagen Ag | Bus system with subnets that can be switched off automatically in the event of faults |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
IEEE 802.11 |
IEEE 802.1d |
IEEE 802.1q |
IEEE 802.3 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9648544B1 (en) | 2016-09-19 | 2017-05-09 | International Business Machines Corporation | Community based network protocols |
US9882811B1 (en) | 2016-09-19 | 2018-01-30 | International Business Machines Corporation | Community based network protocols |
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