DE102018217690A1 - Verbessertes Fahrzeugdatenkommunikationsnetz - Google Patents

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Harivaden PARMAR
George Pappas
Michael ZIEHENSACK
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Jaguar Land Rover Ltd
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein verbessertes Fahrzeugdatenkommunikationsnetz, das Steuervorrichtungen umfasst, konfiguriert gemäß einer serviceorientierten Architektur, angeordnet, verfügbare Dienste als Abonnementdienst auf dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz anzubieten. Insbesondere wird eine Steuervorrichtung für ein Automobildatenkommunikationsnetz in einem Fahrzeug offenbart. Die Steuervorrichtung kann in Verwendung mit einem Datenbus und mit einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal wirkverbunden sein. Der Datenbus kann wenigstens ein erstes elektronisches Gerät umfassen, das mit ihm verbunden ist. Die Steuervorrichtung kann einen ersten Eingang, einen Prozessor, einen zweiten Eingang und einen Ausgang umfassen. Der erste Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, um eine erste Datennachricht von dem Datenbus zu empfangen, wobei die erste Datennachricht Daten umfasst, die wenigstens einem ersten elektronischen Gerät zugeordnet sind. Der Prozessor kann in Verwendung konfiguriert sein, wenigstens einen der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienst zu identifizieren. Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, eine zweite Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal auszugeben, wobei die Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet. Der zweite Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, eine Abonnementanforderung für den Dienst von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zu empfangen, das mit dem Automobildatennetz wirkverbunden ist. Wobei der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist, eine dritte Datennachricht, die dem abonnierten Dienst zugeordnete Daten umfasst, über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät auszugeben.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein verbessertes Fahrzeugdatenkommunikationsnetz und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf ein Fahrzeugdatenkommunikationsnetz, in dem verfügbare Funktionalität als Abonnementdienste verfügbar gemacht wird. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf eine Steuervorrichtung für ein Automobildatenkommunikationsnetz in einem Fahrzeug, das angeordnet ist, einer Abonnementanforderung zugeordnete Daten auszugeben, auf eine Steuervorrichtung, die angeordnet ist, eine Abonnementanforderung für einen Dienst zu erzeugen, auf ein Verfahren zum Herstellen einer Hardware- und/oder Softwarefunktionalität, die als ein Abonnementdienst in einem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz verfügbar ist, auf ein Fahrzeug, das eine Steuervorrichtung umfasst, auf ein Computerprogrammprodukt und auf einen computerlesbaren Datenträger.
  • STAND DER TECHNIK
  • Moderne Kraftfahrzeuge umfassen verschiedene unterschiedliche elektronische Sensoren und Aktuatoren, die so konfiguriert sind, dass sie eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen bereitstellen. Zum Beispiel ist es heutzutage üblich, Wettersensoren zu finden, die in Fahrzeugen eingebettet sind, um Umgebungswetterbedingungen wie die Temperatur zu messen und Regen zu erkennen. Physische Informationen, die von solchen Sensoren gemessen werden, werden häufig verwendet, um bestimmte Fahrzeugfunktionen zu automatisieren. Zum Beispiel das Automatisieren der Aktivierung von Windschutzscheibenwischern, wenn Regen erkannt wird, oder das Automatisieren der Aktivierung von Fahrzeugscheinwerfern bei schlechten Umgebungslichtbedingungen. Ebenso existieren automatische Traktionssteuersysteme, bei denen Sensordaten verwendet werden, um die Handhabung eines Fahrzeugs automatisch zu verbessern. Dies sind nur einige veranschaulichende Beispiele, in denen Fahrzeugsensordaten verwendet werden, um eine verbesserte Fahrzeugfunktionalität bereitzustellen. Um eine solche Funktionalität zu ermöglichen, werden existierende Fahrzeuge mit komplexen Datennetzen versehen, die eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Steuereinheiten umfassen. Typischerweise umfasst ein Fahrzeug eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Netzen, die wirkverbunden sind, um zu ermöglichen, dass Daten zwischen den verschiedenen Netzen ausgetauscht werden. Die verschiedenen elektrischen Netze sind oft nach Fahrzeugsystem unterteilt. Somit kann zum Beispiel ein herkömmliches Fahrzeug mindestens die folgenden unterschiedlichen elektrischen Netze umfassen: Antriebsstrangelektronik, Chassis- und Karosserieelektronik und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) und Infotainment-Systemelektronik.
  • Existierende Automobilnetze umfassen typischerweise eine Kombination der folgenden drei unterschiedlichen Netzwerktechnologien, einen Controller Area Network(CAN)-Bus, einen Local Interconnect Network(LIN)-Bus und FlexRay. CAN-Bus ist ein Fahrzeugbus-Standard, der konzipiert ist, um es Mikroprozessoren und Geräten zu ermöglichen, ohne einen Host-Computer miteinander zu kommunizieren. LIN ist ein serielles Netzwerkprotokoll, das für die Kommunikation zwischen Komponenten innerhalb eines Fahrzeugs verwendet wird. FlexRay ist ein Automobilnetzkommunikationsprotokoll, das dazu angeordnet ist, höhere Datenraten als CAN oder LIN zu unterstützen. Zum Beispiel kann FlexRay Datenraten von bis zu 10 Mbit/s unterstützen.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiel-Kraftfahrzeugdatennetzes 1, das in einem Kraftfahrzeug enthalten ist. Jedes Fahrzeugsystem kann mit seinem eigenen elektrischen Netz versehen sein. Zum Beispiel kann der Antriebsstrang des Fahrzeugs mit einem ersten CAN-Bus 3 versehen sein, der angeordnet ist, um Daten von einem oder mehreren Sensoren 5 zu empfangen, die sich innerhalb des Antriebsstrangsystems des Fahrzeugs befinden. Die Sensoren 5 können zum Beispiel Sensoren betreffen, die konfiguriert sind, um Bremssatteltemperaturen, eine Motortemperatur oder Motorölpegel zu überwachen. Ebenso kann das Infotainment-System des Fahrzeugs auch mit einem elektrischen Netz versehen sein, obwohl in diesem Fall das Infotainment-System mit einem LIN-Bus 7 versehen sein kann. Ein oder mehrere Sensoren 9, die angeordnet sind, um eine Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugkabinenparametern zu messen, können vorgesehen sein und konfiguriert sein, um Datennachrichten unter Verwendung des LIN-Busses 7 auszutauschen. Ebenso kann das Fahrzeugchassis und das Karosserieelektroniksystem auch mit einem elektrischen Netz versehen sein, das einen zweiten CAN-Bus 11 umfasst, wobei das Chassis-System einen oder mehrere Sensoren 12 und Aktuatoren 13 umfasst, die zum Übertragen von Daten über den zweiten CAN-Bus 11 konfiguriert sind. Jeder Sensor 5, 9, 12 und der Aktuator 13 können mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 15 wirkverbunden sein. Die ECUs 15 können dazu konfiguriert sein, erfasste Sensor- und/oder Aktuatordaten zu empfangen und eine tragbare Datennachricht zur Übertragung über den relevanten wirkverbundenen Bus 3, 7, 11 zu erzeugen. Ebenso können die ECUs 15 konfiguriert sein, um Datennachrichten zu empfangen, die über den relevanten wirkverbundenen Bus 3, 7, 11 übertragen werden, und um die empfangenen Nachrichten an einen relevanten Sensor 5, 9, 12 oder Aktor 13 weiterzuleiten.
  • Ein Gateway-Modul 16 kann vorgesehen sein, das die elektrischen Netze, die den verschiedenen Fahrzeugsystemen zugeordnet sind, miteinander wirkverbindet. Insbesondere ermöglicht das Gateway-Modul 16, dass Daten, die von einem Sensor 5 erfasst werden, der in einem ersten elektrischen Netz angeordnet ist, übertragen und mit einem Aktuator 13, der sich in einem zweiten elektrischen Netz befindet, geteilt werden, und ermöglicht auch den Austausch von Daten zwischen verschiedenen ECUs 15. Zum Beispiel können Sensordaten, die von einem oder mehreren Sensoren 5 erfasst werden, die mit dem ersten CAN-Bus 3 innerhalb des elektrischen Antriebsstrangnetzes des Fahrzeugs wirkverbunden sind, zu einem oder mehreren Aktuatoren 13 geleitet werden, die mit dem zweiten CAN-Bus 11 innerhalb des elektrischen Netzes des Chassis und der Karosserie des Fahrzeugs wirkverbunden sind. Der Betrieb des einen oder der mehreren Aktuatoren 13 kann dann abhängig gemacht werden von den empfangenen Sensordaten, die von dem einen oder den mehreren Sensoren 5 innerhalb des elektrischen Antriebsstrangnetzes des Fahrzeugs erfasst werden. Das Gateway-Modul 16 ermöglicht effektiv, dass Daten zwischen verschiedenen Fahrzeugnetzen übertragen und geteilt werden. Typische Datendurchsatzgeschwindigkeiten existierender Gateway-Module 16 liegen in der Größenordnung von einigen zehn Mbit/s. Um jedoch die erfassten Sensordaten über die relevante ECU zu dem geeigneten Aktuator zu leiten, müssen die relevanten ECUs, die Daten übertragen, mit den statischen Datenrouten programmiert werden, die definieren, wohin spezifische Datennachrichten innerhalb des elektrischen Netzes des Fahrzeugs gesendet werden sollen. Typischerweise wird dieses Konfigurationsniveau in der Entwurfsphase des Fahrzeugs ausgeführt. In einem typischen Fahrzeug kann dies das Konfigurieren von Hunderten oder Tausenden von Sensoren und Aktuatoren innerhalb des Fahrzeugs umfassen, die jeweils unterschiedliche statische Datenrouten erfordern. Wenn die Anzahl von Sensoren, Aktuatoren und ECUs in einem Fahrzeug zunimmt, nimmt die Komplexität und die Zeit zu, die erforderlich sind, um das elektronische Datennetz innerhalb des Fahrzeugs zu konfigurieren, um die erforderliche Funktionalität bereitzustellen, beträchtlich. Dies wirkt sich auf die Fahrzeugentwicklungszeit aus.
  • Ein weiterer Nachteil konventioneller Automobildatennetze, wie das in 1 dargestellte Netz, besteht darin, dass es extrem schwierig und mühsam ist, das Fahrzeug mit zusätzlicher Funktionalität nachzurüsten, die nicht während der anfänglichen Fahrzeugmontage konfiguriert wird. Das Nachrüsten eines Fahrzeugs mit zusätzlicher elektronischer Hardware und Funktionalität erfordert häufig eine erhebliche Rekonfiguration bestehender ECUs, um neue statische Datenpfade für die neu verfügbaren Daten und Hardware zu definieren und vorhandene ECUs so zu programmieren, wie mit den neu verfügbaren Daten umgegangen wird. In der Praxis erfolgt dies üblicherweise als Kundendienst des Fahrzeugherstellers und umfasst die Nachrüstung des Fahrzeugs mit zusätzlicher Hardware- und Softwarefunktionalität. Dieser Nachrüstungsprozess ist extrem zeitaufwendig und daher oft unerschwinglich teuer.
  • Mit der zunehmenden Verbreitung mobiler Smartphones hat auch die Nachfrage der Verbraucher nach Integration der Smartphone-Funktionalität in elektronische Systeme für Fahrzeuge zugenommen. Verbraucher erwarten heute, dass moderne Fahrzeuge ein gewisses Maß an mobiler Smartphone-Integration bieten. Zum Beispiel ist das Leiten empfangener Telefonanrufe über das fahrzeugeigene Audiosystem eines Fahrzeugs ein Standardmerkmal, das nun in den meisten Fahrzeugen bereitgestellt wird. Ebenso ist die Integration eines nativen Musikplayers eines Smartphones mit einem fahrzeugeigenen Musikplayer eines Fahrzeugs auch ein Merkmal, das häufig in modernen Fahrzeugen zu finden ist. Eine Einschränkung der derzeitigen Fahrzeugdatennetze besteht jedoch darin, dass das Maß der mobilen Smartphone-Integration während einer anfänglichen Fahrzeugkonfiguration aufgrund der relativen Komplexität, die mit der Programmierung der relevanten Fahrzeug-ECUs für die Verbindung mit einem mobilen Smartphone verbunden ist, konfiguriert und definiert werden muss. Eine funktionale Integration eines Smartphones mit bestehenden elektronischen Fahrzeugsystemen, die bei der Montage zunächst nicht konzipiert wurde, ist häufig nicht verfügbar. Leider bedeutet dies, dass trotz der sich ständig weiterentwickelnden Funktionalität, die für mobile Smartphones verfügbar ist, die durch die Entwicklung neuer mobiler Anwendungen (allgemein als „Apps“ bezeichnet) bereitgestellt wird, derzeit keine Möglichkeit besteht, solche zusätzlichen Funktionen und insbesondere die mit neu entwickelten mobilen Apps verbundenen Funktionen über eine verbesserte mobile Smartphone-Integration auf Fahrzeuge zu erweitern.
  • Zumindest in bestimmten Ausführungsformen wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um zumindest einige der oben erwähnten Probleme und Beschränkungen, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, zu mildern oder zu überwinden und insbesondere die Leichtigkeit zu verbessern, mit der die durch existierende Fahrzeugdatennetze bereitgestellte Funktionalität nach dem Kauf verlängert werden kann.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wird eine Steuervorrichtung für ein Automobildatenkommunikationsnetz in einem Fahrzeug bereitgestellt. Die Steuervorrichtung kann in Verwendung mit einem Datenbus und mit einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal wirkverbunden sein. Der Datenbus kann wenigstens ein erstes elektronisches Gerät umfassen, das mit ihm verbunden ist. Die Steuervorrichtung kann einen ersten Eingang, einen Prozessor, einen zweiten Eingang und einen Ausgang umfassen. Der erste Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, um eine erste Datennachricht von dem Datenbus zu empfangen, wobei die erste Datennachricht Daten umfasst, die wenigstens einem ersten elektronischen Gerät zugeordnet sind. Der Prozessor kann in Verwendung konfiguriert sein, wenigstens einen der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienst zu identifizieren. Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, eine zweite Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal auszugeben, wobei die Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet. Der zweite Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, eine Abonnementanforderung für den Dienst von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zu empfangen, das mit dem Automobildatennetz wirkverbunden ist. Wobei der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist, eine dritte Datennachricht, die dem abonnierten Dienst zugeordnete Daten umfasst, über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät auszugeben.
  • Das Versehen eines Automobildatenkommunikationsnetzes mit der oben erwähnten Steuervorrichtung bedeutet, dass Funktionalität, die als Ergebnis von wirkverbundenen Geräten auf dem Netz verfügbar ist, gemäß einer serviceorientierten Architektur (SOA) konfiguriert ist. Somit können Hardwarefunktionalität und Softwarefunktionalität, die für eine im Automobildatenkommunikationsnetz enthaltene Steuervorrichtung verfügbar sind, als Abonnementdienste für andere Geräte im Netz verfügbar gemacht werden. Insbesondere kann Funktionalität, die einem mit einem Datenbus wirkverbundenen ersten elektronischen Gerät zugeordnet ist, das selbst mit der Steuervorrichtung wirkverbunden ist, durch die Steuervorrichtung als ein Abonnementdienst an andere Geräte, die sich im Fahrzeugdatenkommunikationsnetz befinden oder damit verbunden sind, angeboten werden. Dies verbessert ferner die Leichtigkeit, mit der neue Hardware- und Softwarekomponenten in das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz integriert werden können, erheblich. Insbesondere kann neu verfügbare Hardware oder Software, die beispielsweise aus einer Nachrüstung hervorgehen, als ein neuer Abonnementdienst im Netz angeboten werden. Als Ergebnis der verfügbaren Hardware- und Softwarefunktionalität, die als Abonnementdienste angeboten werden, ist es nicht weiter erforderlich, statische Datenrouten zwischen den unterschiedlichen Hardwarekomponenten, die im Fahrzeugdatenkommunikationsnetz enthalten sind, zu definieren. Stattdessen ermöglicht die vorliegende Steuervorrichtung, dass dynamische Datenrouten abhängig von empfangenen Abonnementanforderungen hergestellt werden können. Das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz, das die vorliegende Steuervorrichtung umfasst, ist flexibler und kann die Einbindung von mobilen Geräten leichter ermöglichen. Beispielsweise wird die Einbindung von Mobiltelefonen verbessert. Das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz, das die Steuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Aspekt der Erfindung umfasst, stellt die Grundlage für erweiterte Funktionalität von zukünftigen Mobiltelefonen bereit. Ein mobiles Gerät, wie etwa ein Mobiltelefon, kann auf dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz verfügbare Daten nutzen, einfach durch Erzeugen einer Abonnementanforderung für den erforderlichen Dienst. Neue mobile Apps können Abonnementanforderungen für verschiedene verfügbare Daten erzeugen, um einem Benutzer bei Bedarf neue Funktionalität anzubieten, selbst wenn derartige neue Funktionalität während der ursprünglichen Netzgestaltung und -konfiguration nicht vorgesehen war. Dies unterscheidet sich grundlegend von dem Stand der Technik, bei dem das Ausmaß der Einbindung von mobilen Geräten während der Netzgestaltung und -konfiguration vordefiniert werden muss. Die vorliegende Steuervorrichtung stellt somit die Grundlagen für die verbesserten Daten bereit, die von den Fahrzeugen der Zukunft verbindend erforderlich sind.
  • Der Prozessor kann in Verwendung konfiguriert sein, wenigstens eine Dienst-ID aus einer Nachschlagetabelle, die in einem Speicher enthalten ist, zu identifizieren, wobei die wenigstens eine Dienst-ID der empfangenen ersten Datennachricht zugeordnet ist, und wenigstens einen der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienst eindeutig zu identifizieren. Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die zweite Datennachricht auszugeben, die wenigstens eine Dienst-ID umfasst. Der zweite Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, die Abonnementanforderung, die die wenigstens eine Dienst-ID bezeichnet, von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zu empfangen. Wobei der Ausgang in Verwendung angeordnet sein kann, die dritte Datennachricht, die der bezeichneten Dienst-ID zugeordnet ist, über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät auszugeben. Optional kann die Steuervorrichtung den Speicher umfassen. Die Verwendung von Nachschlagetabellen und Dienst-IDs stellt ein bequemes Mittel zum Ermöglichen, dass die Steuervorrichtung die gewünschten Dienste identifiziert, bereit. Innerhalb eines SOA-Netzes wird Funktionalität durch Dienste dargestellt, die über Dienst-ID eindeutig identifiziert werden können.
  • In bestimmten Ausführungsformen umfasst die empfangene Abonnementanforderung eine dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zugeordnete Netzwerkadresse und der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die dritte Datennachricht abhängig von der Netzwerkadresse an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät auszugeben. Dies ermöglicht es der Steuervorrichtung, den beabsichtigten Empfänger der dritten Datennachricht zu identifizieren und die dritte Datennachricht direkt an den beabsichtigten Empfänger auszugeben.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann der Datenbus einen der Folgenden umfassen:
    • • einen CAN(Controller Area Network)-Bus;
    • • einen LIN(Local Interconnect Network)-Bus; oder
    • • einen FlexRay-Bus.
  • Dementsprechend ist die vorliegende Steuervorrichtung zur Einbindung und Verwendung mit bestehenden Fahrzeugdatenbustechnologien geeignet. Somit kann die vorliegende Steuervorrichtung mit minimaler erforderlicher Rekonfiguration in aktuelle Fahrzeugdatenkommunikationsnetze integriert werden. Dies ist unmittelbar und kurzfristig vorteilhaft, wo bestehende Hersteller zögern können, bewährte und getestete bekannte bestehende Netzwerktechnologien sofort durch neue ungetestete Netzwerktechnologien zu ersetzen. Das Ermöglichen, dass die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in aktuelle Fahrzeugnetzwerktechnologien integriert wird, erleichtert das frühe Einführen dieser neuen Technologie in der Automobilindustrie.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann der Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal einen Ethernet-Kommunikationskanal umfassen. Der Vorteil der Verwendung eines Ethernet-Kommunikationskanals besteht darin, dass er eine bestehende Technologie ist, die einen erheblich höheren Datendurchsatz aufweist als in der Automobilindustrie verwendete aktuelle Lösungen, und hilft dabei, Datenengpässe, die sich im Automobildatenkommunikationsnetz in einem Fahrzeug ausbilden, zu verringern.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal eine Datenübertragungsrate von mehr als oder gleich 100 Mbit/s aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann der Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal eine Datenübertragungsrate von mehr als oder gleich 100 GBit/s aufweisen. Dies ist erheblich größer als die bestehenden Lösungen im Stand der Technik.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann das erste elektronische Gerät einen Sensor umfassen, der konfiguriert ist, einer physikalischen Variable zugeordnete Daten zu erfassen. Der erste Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, eine erste Datennachricht zu empfangen, die der physikalischen Variable zugeordnete Daten umfasst, die von dem wenigstens einen ersten elektronischen Gerät erfasst werden. Der Prozessor kann in Verwendung konfiguriert sein, wenigstens einen den erfassten Daten zugeordneten Dienst zu identifizieren. Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die zweite Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal auszugeben, wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet. Der zweite Eingang kann in Verwendung konfiguriert sein, die Abonnementanforderung für den Dienst von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zu empfangen; und der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die dritte Datennachricht, die die erfassten Daten umfasst, die der physikalischen Variable zugeordnet sind, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät auszugeben. Auf diese Weise ist es für die Steuervorrichtung möglich, die von einem über einen gemeinsamen Datenbus mit der Steuervorrichtung wirkverbundenen Sensor erfassten Daten an andere Geräte im Automobildatenkommunikationsnetz anzubieten.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann das zweite elektronische Gerät einen Aktuator umfassen. Der Ausgang kann in Verwendung so konfiguriert sein, dass er die dritte Datennachricht an den Aktuator ausgibt.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann das zweite elektronische Gerät eine zweite Steuervorrichtung sein, die mit einem zweiten Datenbus und dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal wirkverbunden ist. Der Ausgang kann in Verwendung so konfiguriert sein, dass er die dritte Datennachricht an die zweite Steuervorrichtung ausgibt. Auf diese Weise ist die Steuervorrichtung in der Lage, Daten an andere Steuervorrichtungen im Fahrzeugdatenkommunikationsnetz zu übertragen.
  • Optional kann das zweite elektronische Gerät ein tragbares Verarbeitungsgerät sein und der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die dritte Datennachricht an das tragbare Verarbeitungsgerät auszugeben. Beispielsweise kann das tragbare Verarbeitungsgerät ein Mobiltelefon oder ein anderes tragbares elektronisches Gerät, wie etwa ein Laptop oder ein Tablet, sein. Somit stellt die Steuervorrichtung vorteilhafterweise ein verbessertes Mittel zum Teilen von Daten mit derartigen Geräten bereit.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für ein Automobildatennetz in einem Fahrzeug bereitgestellt, wobei die Steuervorrichtung in Verwendung mit einem ersten Datenbus und einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal wirkverbunden ist, wobei der Datenbus wenigstens ein erstes elektronisches Gerät umfasst, das damit verbunden ist, und wobei die erste Steuervorrichtung umfasst: einen ersten Eingang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer ersten Datennachricht über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät, wobei die erste Datennachricht einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; einen Ausgang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben einer zweiten Datennachricht, die eine Abonnementanforderung für den Dienst umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät; einen zweiten Eingang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer dritten Datennachricht von dem entfernt angeordneten elektronischen Gerät, welche Daten umfasst, die dem abonnierten Dienst zugeordnet sind. Dieser Aspekt der Erfindung bezieht sich gewissermaßen auf eine Steuervorrichtung, die angeordnet ist, Dienste zu abonnieren, die auf dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz verfügbar sind, und profitiert von vielen der mit dem zuvor beschriebenen Aspekt verbundenen Vorteilen. In Verwendung ist vorgesehen, dass ein Fahrzeugdatenkommunikationsnetz zwei oder mehr Steuervorrichtungen umfassen kann, wobei beide Steuervorrichtungen gleichzeitig Dienste zum Abonnieren über das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz verfügbar machen und verfügbare Dienste abonnieren.
  • Der Prozessor kann in Verwendung konfiguriert sein, zu bestimmen, ob der der ersten Datennachricht zugeordnete Dienst von Interesse ist, abhängig von einer der ersten Datennachricht zugeordneten Dienst-ID. Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die zweite Datennachricht, die die Abonnementanforderung umfasst, auszugeben, wobei die Abonnementanforderung eine dem gewünschten Abonnementdienst zugeordnete Dienst-ID umfasst.
  • Die Steuervorrichtung kann einen Speicher umfassen, und wobei der Prozessor in Verwendung konfiguriert sein kann, den Dienst, der der Dienst-ID zugeordnet ist, aus einer Nachschlagetabelle, die in dem Speicher enthalten ist, zu identifizieren.
  • Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, die zweite Datennachricht, die die Abonnementanforderung umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät auszugeben, wobei die Abonnementanforderung eine Dienst-ID umfasst, die den angeforderten Dienst eindeutig identifiziert. Dies ermöglicht es der Steuervorrichtung, den gewünschten Dienst, der abonniert wird, besser zu definieren.
  • Die empfangene erste Datennachricht kann eine dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zugeordnete Netzwerkadresse umfassen und der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein zum: Ausgeben der zweiten Datennachricht abhängig von der Netzwerkadresse an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  • Der Ausgang kann in Verwendung konfiguriert sein, ein Steuersignal, das den Betrieb des wenigstens einen ersten elektronischen Geräts ermöglicht, über den Datenbus abhängig von der empfangenen dritten Datennachricht auszugeben.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann das wenigstens eine erste elektronische Gerät einer/eine der Folgenden sein: ein Aktuator, ein Sensor oder eine elektronische Steuereinheit.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten, die einem ersten elektronischen Gerät zugeordnet sind, das mit einem Datenbus wirkverbunden ist, als einen Abonnementdienst in einem Automobildatenkommunikationsnetz bereitgestellt. Das Netz kann eine Steuervorrichtung umfassen, die in Verwendung mit einem Datenbus und mit einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal wirkverbunden ist. Das Verfahren kann Folgendes umfassen: Empfangen einer ersten Datennachricht, wobei die erste Datennachricht Daten umfasst, die von dem ersten elektronischen Gerät erzeugt werden; Identifizieren wenigstens eines der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; Ausgeben einer zweiten Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal, wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; Empfangen einer Abonnementanforderung für den Dienst von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät, das mit dem Automobildatenkommunikationsnetz wirkverbunden ist; und Ausgeben einer dritten Datennachricht, die dem abonnierten Dienst zugeordnet ist, an das zweite elektronische Gerät. Dieser Aspekt der Erfindung stellt das Verfahren bereit, das es den Steuervorrichtungen der vorherigen Aspekte der Erfindung ermöglicht, Funktionalität, die dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz zugeordnet ist, als Abonnementdienste über das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz anzubieten. Der vorliegende Aspekt und seine optionalen Merkmale profitieren von den gleichen Vorteilen wie zuvor in Bezug auf die vorhergehenden Aspekte und Merkmale der Erfindung angeführt.
  • Das Verfahren kann Folgendes umfassen: Identifizieren wenigstens einer Dienst-ID aus einer Nachschlagetabelle, wobei die wenigstens eine Dienst-ID der empfangenen ersten Datennachricht zugeordnet ist, und eindeutiges Identifizieren des wenigstens einen der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; Einschließen der wenigstens einen Dienst-ID in der ausgegebenen zweiten Datennachricht; Empfangen der Abonnementanforderung, die die wenigstens eine Dienst-ID bezeichnet, von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät; und Ausgeben der dritten Datennachricht, die der bezeichneten Dienst-ID zugeordnete Daten umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  • Die empfangene Abonnementanforderung kann eine dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zugeordnete Netzwerkadresse umfassen, und das Verfahren kann Folgendes umfassen: Ausgeben der dritten Datennachricht abhängig von der Netzwerkadresse an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann sich das erste elektronische Gerät auf einen Sensor beziehen, der konfiguriert ist, einer physikalischen Variable zugeordnete Daten zu erfassen, und das Verfahren kann Folgendes umfassen: Empfangen einer ersten Datennachricht, die der physikalischen Variable zugeordnete Daten umfasst, die von dem ersten elektronischen Gerät erfassten werden; Identifizieren wenigstens eines den erfassten Daten zugeordneten Dienstes; Ausgeben der zweiten Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal, wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; Empfangen der Abonnementanforderung für den Dienst von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät; und Ausgeben der dritten Datennachricht, die der physikalischen Variable zugeordnete erfasste Daten umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann sich das zweite elektronische Gerät auf einen Aktuator beziehen, und das Verfahren kann Folgendes umfassen: Ausgeben der dritten Datennachricht an den Aktuator.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann sich das zweite elektronische Gerät auf eine zweite Steuervorrichtung beziehen, die mit dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal wirkverbunden ist, und das Verfahren kann Folgendes umfassen: Ausgeben der dritten Datennachricht an die zweite Steuervorrichtung.
  • In noch weiteren Ausführungsformen kann sich das zweite elektronische Gerät auf ein tragbares Verarbeitungsgerät beziehen, und das Verfahren kann Folgendes umfassen: Ausgeben der dritten Datennachricht an das tragbare Verarbeitungsgerät. Optional kann sich das tragbare Verarbeitungsgerät auf ein Mobiltelefon beziehen und das Verfahren kann das Ausgeben der dritten Datennachricht an das Mobiltelefon umfassen.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das die Steuervorrichtung nach den vorhergehenden Aspekten der Erfindung umfasst.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie auf einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor konfigurieren, das Verfahren des vorhergehenden Aspekts der Erfindung auszuführen.
  • Insbesondere kann der Prozessor konfiguriert sein, eine erste Datennachricht zu empfangen, wobei die erste Datennachricht Daten umfasst, die von dem ersten elektronischen Gerät erzeugt werden; Identifizieren wenigstens eines der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; Ausgeben einer zweiten Datennachricht auf einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal, wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; Empfangen einer Abonnementanforderung für den Dienst von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät, das mit einem Automobildatenkommunikationsnetz wirkverbunden ist; und Ausgeben einer dritten Datennachricht, die dem abonnierten Dienst zugeordnet ist, an das zweite elektronische Gerät.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbarer Datenträger bereitgestellt, auf dem Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Aspekte der Erfindung gespeichert sind.
  • Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Patentansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuelle Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder in beliebiger Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder jeden beliebigen neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
  • Figurenliste
    • 1, die bereits im Abschnitt zum Stand der Technik beschrieben wurde, ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes, das nach dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, hierbei zeigen:
    • 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes, das Steuervorrichtungen umfasst, die angeordnet sind, Dienste auszusenden, die innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes verfügbar sind;
    • 3 ein schematisches Diagramm, das die Funktionsmodule darstellt, die in den in 2 dargestellten Steuerknoten enthalten sind;
    • 4 ein Datenflussdiagramm, das ein von den Steuervorrichtungen aus 2 übernommenes Verfahren zum Senden von verfügbarer Hardware- und Softwarefunktionalität als einen Abonnementdienst über einen gemeinsam genutzten Kommunikationskanal und zum Abonnieren solcher verfügbarer Dienste darstellt;
    • 5 ein Datenflussdiagramm, das ein Verfahren zum Konfigurieren des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes aus 2 darstellt; und
    • 6 ein veranschaulichendes Fahrzeug, das das Datenkommunikationsnetz aus 2 umfasst, das die Steuerknoten aus 3 beinhaltet.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines Automobildatenkommunikationsnetzes 17 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die innerhalb eines Fahrzeugs 18 angeordnet ist (siehe 6). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung können die Begriffe Automobildatenkommunikationsnetz und Fahrzeugdatenkommunikationsnetz austauschbar verwendet werden. Nur zu Veranschaulichungszwecken ist das Automobildatenkommunikationsnetz 17, das in 2 dargestellt ist, so gezeigt, dass es einen ersten Steuerknoten 19 und einen zweiten Steuerknoten 21 umfasst. Die Steuerknoten sind über einen Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal 23 wirkverbunden, der sich in bestimmten Ausführungsformen auf einen Ethernet-Kommunikationskanal beziehen kann. In bestimmten Ausführungsformen kann der Datendurchsatz des Hochgeschwindigkeitskommunikationskanals 23 mehrere Mbit/s oder sogar mehrere Gbit/s betragen. In bestimmten Ausführungsformen kann der Datendurchsatz größer oder gleich 100 Mbit/s sein, in anderen Ausführungsformen größer oder gleich 100 Gbit/s. Es ist zu beachten, dass das Datenkommunikationsnetz 17 in einer realen Anwendung wahrscheinlich eine Vielzahl von verschiedenen Steuerknoten umfasst, die über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 wirkverbunden sind.
  • Der erste Steuerknoten 19 kann mit einem ersten Datenbus 24 wirkverbunden sein. Der erste Datenbus 24 kann eine oder mehrere erste ECUs 26 umfassen, die jeweils mit einem oder mehreren ersten Sensoren 28 und/oder ersten Aktuatoren 30 wirkverbunden sind. Daten, die von dem einen oder den mehreren ersten Sensoren 28 und/oder den ersten Aktuatoren 30 und den ersten ECUs 26 erzeugt werden, können über den ersten Datenbus 24 übertragen werden. In dem vorliegenden Kontext ist zu beachten, dass der Begriff Datenbus verwendet wird, um sich auf jeglichen Datenkommunikationskanal zu beziehen, der gemäß einem Busprotokoll arbeitet. In bestimmten Ausführungsformen kann sich der Datenbus auf einen Punkt-zu-Punkt-Kommunikationskanal zwischen einem elektronischen Gerät, wie etwa einem Sensor, und dem ersten Steuerknoten 19 beziehen. Ebenso kann sich der Datenbus auch auf einen gemeinsam genutzten Kommunikationskanal beziehen, der von zwei oder mehr elektronischen Geräten verwendet wird, um Daten zu übertragen.
  • Ebenso kann der zweite Steuerknoten 21 mit einem zweiten Datenbus 32 wirkverbunden sein. Der zweite Datenbus 32 kann eine oder mehrere zweite ECUs 34 umfassen, die jeweils mit einem oder mehreren zweiten Sensoren 36 und/oder zweiten Aktuatoren 38 wirkverbunden sind. Wiederum können Daten, die von dem einen oder den mehreren zweiten Sensoren 36 und/oder den zweiten Aktuatoren 38 und den zweiten ECUs 34 erzeugt werden, über den zweiten Datenbus 32 übertragen werden.
  • Der erste und der zweite Steuerknoten 19, 21 können jeweils eine Kommunikationsschicht 40 und eine Anwendungsschicht 42 umfassen. Die Kommunikationsschicht 40 kann ein Eingang/Ausgang-(E/A-)Modul 44 umfassen. Das E/A-Modul 44 ist eingerichtet, um Datennachrichten über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 und über den relevanten wirkverbundenen Datenbus zu empfangen und auszugeben - d. h. den ersten Steuerknoten 19 über den ersten Datenbus 24 und den zweiten Steuerknoten 21 über den zweiten Datenbus 32. 3 zeigt die funktionalen Komponenten, die jeweils in dem ersten Steuerknoten 19 und dem zweiten Steuerknoten 21 enthalten sind. Zusätzlich zu einem E/A-Modul 44 umfassen sowohl der erste als auch der zweite Steuerknoten 19, 21 einen Speicher 46 und einen Prozessor 48. Für die vorliegenden Zwecke ist es nicht wesentlich, dass der Speicher 46 für die Steuerknoten 19, 21 lokal ist. Die Kommunikationsschicht 40 und die Anwendungsschicht 42 können beide in Software konfiguriert sein, die in dem Speicher 46 installiert ist, und angeordnet sein, um durch den Prozessor 48 lokal für den ersten und den zweiten Steuerknoten 19, 21 ausgeführt zu werden. Die Kommunikationsschicht 40 kann konfiguriert sein, um Zielinformationen zu bestimmen, die Datennachrichten zugeordnet sind, die über das E/A-Modul 44 empfangen werden, unabhängig davon, ob sie über den relevanten wirkverbundenen Datenbus 24, 32 oder über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 empfangen werden. Die Anwendungsschicht 42 kann dazu konfiguriert sein, die empfangenen Datennachrichten zu verarbeiten, um weitere Funktionalität bereitzustellen. Dies wird in der folgenden Beschreibung ausführlicher beschrieben.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann das Datenkommunikationsnetz auch einen Kommunikationsknoten 50 umfassen, der mit dem Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 wirkverbunden ist. Der Kommunikationsknoten 50 kann konfiguriert sein, um eine Kommunikationsschnittstelle mit einem elektronischen Gerät 52 bereitzustellen, das sich außerhalb des Datenkommunikationsnetzes 17 befindet. Zum Beispiel kann das elektronische Gerät 52 in bestimmten Ausführungsformen ein tragbares Verarbeitungsendgerät, wie etwa einen tragbaren Computer, oder ein mobiles Smartphone umfassen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Kommunikationsschnittstelle einen direkten Punkt-zu-Punkt-Kommunikationskanal 54 umfassen, der sich in bestimmten Ausführungsformen auf einen Drahtloskommunikationskanal beziehen kann. In anderen Ausführungsformen, in denen sich das elektronische Gerät 52 entfernt von dem Fahrzeug 18 befindet, das das Datenkommunikationsnetz 17 umfasst, kann die Kommunikationsschnittstelle einen Kommunikationskanal umfassen, der über ein öffentlich verfügbares Weitverkehrsnetzwerk, wie das Internet 56, eingerichtet ist. Dies ermöglicht es einem elektronischen Gerät 52, das sich entfernt von dem Fahrzeug 18 befindet, in dem sich das Datenkommunikationsnetz 17 befindet, mit dem Datenkommunikationsnetz 17 zu kommunizieren.
  • In Verwendung können der erste und der zweite Steuerknoten 19, 21 angeordnet sein, um eine oder mehrere Datennachrichten von ihrem jeweiligen wirkverbundenen Datenbus 24, 32 zu empfangen, wobei die eine oder die mehreren Datennachrichten von einem von einem Sensor 28, 36, einem Aktuator 30, 38 oder einer ECU 26, 34 stammen, die mit dem relevanten Datenbus 23, 32 wirkverbunden sind. Ein oder mehrere Dienste, die der empfangenen einen oder den empfangenen mehreren Datennachrichten zugeordnet sind, werden identifiziert, und der identifizierte eine oder die mehreren Dienste werden über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 übertragen. Wenn zum Beispiel der erste Steuerknoten 19 den einen oder die mehreren identifizierten Dienste, die den von den mit dem ersten Datenbus 24 verbundenen Geräten empfangenen Daten zugeordnet sind, über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 überträgt, kann der zweite Steuerknoten 21, der den übertragenen einen oder die mehreren Dienste empfangen hat, bestimmen, ob die empfangenen Dienste benötigt werden. Falls erforderlich, kann der zweite Steuerknoten 21 die von dem ersten Steuerknoten 19 über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 gesendeten Dienste abonnieren. Auf diese Weise kann der zweite Steuerknoten 21 von Daten profitieren, die von Sensoren 28, Aktuatoren 30 und ECUs 26 erzeugt werden, die mit dem ersten Steuerknoten 19 wirkverbunden sind. Mit anderen Worten ist der erste Steuerknoten 19 konfiguriert, um die Funktionalität, die den mit dem ersten Datenbus 24 wirkverbundenen Geräten zugeordnet ist, als Abonnementdienste für andere Geräte bereitzustellen, die sich in dem Automobilnetz 17 befinden. Auf diese Weise können die verschiedenen unterschiedlichen Funktionen, die von den verschiedenen mit dem unterschiedlichen Fahrzeugdatenbus wirkverbundenen elektronischen Geräte bereitgestellt werden, als serviceorientierte Architektur (SOA) angeboten werden, und der erste Steuerknoten 19 kann als Proxy-Server für die elektronischen Geräte dienen (d. h. die Sensoren 28, Aktuatoren 30 und ECUs 26), die über den ersten Datenbus 24 mit ihm wirkverbunden sind. Weitere Einzelheiten sind in Bezug auf 4 unten aufgeführt. In bestimmten Ausführungsformen können sich die Sensoren 28 auf Hochgeschwindigkeitssensoren beziehen, wie zum Beispiel auf Bilderfassungsgeräte mit hoher Bandbreite (z. B. Kameras).
  • Das von dem ersten Steuerknoten 19 implementierte Verfahren zum Anbieten von Hardwarefunktionalität als SOA-Abonnementdienste auf dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz 17 wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, die ein Datenflussdiagramm ist, das den Austausch von Datennachrichten, die zwischen dem ersten Steuerknoten 19 und dem zweiten Steuerknoten 21 erfolgen, darstellt, wenn der erste Steuerknoten 19 einen oder mehrere Dienste zum Abonnieren anbietet. Es ist zu verstehen, dass das Verfahren für illustrative Zwecke in Bezug auf das Datennetz 17 aus 2 beschrieben wird, das zwei Steuerknoten 19, 21 umfasst, aber dass in einer realen Anwendung der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, dass das Verfahren in einem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz implementiert werden würde, das eine größere Anzahl von Steuerknoten umfasst. Unabhängig von der Gesamtzahl der im Fahrzeugdatenkommunikationsnetz enthaltenen Steuerknoten bleibt das Verfahren zum Anbieten von Funktionalität als SOA-Abonnementdienst unverändert.
  • Das Verfahren wird durch die Übertragung einer Datennachricht von einem ersten Busknoten in Schritt 101 initiiert. In dem vorliegenden Kontext soll der erste Busknoten irgendein elektrisches Gerät darstellen, das mit dem ersten Datenbus 24 wirkverbunden ist, wie beispielsweise einer/eine der Sensoren 28, Aktuatoren 30 oder ECUs 26. Die erste Busknotendatennachricht kann eine Busknoten-ID umfassen, die die Quelle der Busknotendatennachricht an den ersten Steuerknoten 19 eindeutig identifiziert. Zum Beispiel kann die Busknoten-ID eindeutig identifizieren, welcher/welche Sensor 28, Aktuator 30 oder ECU 26 die erste Busknotendatennachricht 101 erzeugt hat. Sobald die erste Busknotendatennachricht empfangen worden ist, kann der erste Steuerknoten 19 auf eine Nachschlagetabelle zugreifen, um die der empfangenen ersten Busknotendatennachricht zugeordneten Dienst-IDs zu identifizieren, und ordnet alle zugehörigen Dienst-IDs der empfangenen Busknoten-ID in Schritt 103 zu. In bestimmten Ausführungsformen kann die Nachschlagetabelle in dem Speicher 46 gespeichert sein, auf den der erste Steuerknoten 19 zugreifen kann, und der Schritt des Zuordnens der Busknoten-ID zu einer zugeordneten Dienst-ID kann entweder in der Kommunikationsschicht 40 oder der Anwendungsschicht 42 des ersten Steuerknotens ausgeführt werden. In Schritt 105 leitet der erste Steuerknoten 19 eine Datennachricht weiter, die eine oder mehrere identifizierte Dienst-IDs auf dem Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 umfasst. Dieser Schritt wird auch austauschbar als „Übertragen“ des Dienstes auf dem Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 bezeichnet. In Schritt 107 wird die Übertragungsdatennachricht durch den zweiten Steuerknoten 21 verarbeitet, um zu bestimmen, ob der zugehörige Dienst von dem zweiten Steuerknoten 21 oder einem der Busknoten (d. h. einem der Sensoren 36, Aktuatoren 38 oder ECUs 34), der mit dem zweiten Datenbus 32 wirkverbunden sind, erforderlich ist. Wenn der zweite Steuerknoten 21 feststellt, dass der Übertragungsdienst nicht erforderlich ist, wird die empfangene Datennachricht dann einfach verworfen, andernfalls wird in Schritt 109 eine Abonnementanforderungsnachricht erzeugt und über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 an den ersten Steuerknoten 19 übertragen. Die Abonnementanforderungsnachricht kann die Netzwerkadresse des zweiten Steuerknotens 21 umfassen. Bei Empfang der Abonnementanforderungsnachricht kann der erste Steuerknoten 19 in Schritt 111 ein Abonnementereignis erzeugen, das die abonnierte Dienst-ID der Netzwerkadresse des zweiten Steuerknotens 21 zuordnet. Eine nachfolgende Datennachricht, die in Schritt 113 von einem Busknoten empfangen wird, der sich auf dem ersten Datenbus 24 befindet, wird durch den ersten Steuerknoten 19 verarbeitet, um die relevante Dienst-ID in Schritt 115 der Busknoten-ID zuzuordnen. Sollte bestimmt werden, dass die identifizierte Dienst-ID einem Abonnementereignis zugeordnet ist, wie in Schritt 111 erzeugt, dann kann die in Schritt 113 empfangene Datennachricht in Schritt 117 an den abonnierenden zweiten Steuerknoten 21 weitergeleitet werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann ein Abonnementereignis zeitlich begrenzt sein und läuft ab, sobald ein Zeitschwellenwert abgelaufen ist. Der Zeitschwellenwert kann sich auf einen beliebigen gewählten Zeitraum beziehen. Zum Beispiel kann sich der Zeitschwellenwert auf einen Zeitraum von fünf Minuten oder ein paar Stunden beziehen. Dies bedeutet, dass für die Dauer des Zeitschwellenwerts, nachdem das Abonnementereignis erzeugt wurde, alle dem abonnierten Dienst zugeordneten Daten an den abonnierenden Steuerknoten weitergeleitet werden. Nach Ablauf des Zeitschwellenwerts läuft das Abonnementereignis ab und der zweite Steuerknoten 21 muss den Dienst erneut abonnieren, um die gewünschten Daten zu empfangen.
  • In bestimmten Ausführungsformen können die nachfolgenden Datennachrichten, die in Schritt 113 von dem ersten Busknoten empfangen werden, direkt durch den ersten Steuerknoten 19 an den abonnierenden zweiten Steuerknoten 21 weitergeleitet werden.
  • In anderen Ausführungsformen kann der erste Steuerknoten 19 konfiguriert sein, um Datennachrichten zu verarbeiten, die von dem Busknoten empfangen werden. Zum Beispiel kann der erste Steuerknoten 19 in Schritt 103 konfiguriert sein, die von dem ersten Busknoten empfangene Datennachricht zu verarbeiten und eine oder mehrere zweite Nachrichten zu erzeugen, die einer oder mehreren unterschiedlichen Dienst-IDs zugeordnet sind, die anschließend über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 zu dem zweiten Steuerknoten 21 übertragen werden. Dies kann in der Anwendungsschicht des ersten Steuerknotens durchgeführt werden. Dies ist vorteilhaft, wenn Daten, die von einem Busknoten empfangen werden, einer Vielzahl von verschiedenen Diensten zugeordnet sein können. In solchen Ausführungsformen ist auch vorgesehen, dass der erste Steuerknoten 19 in Schritt 115 die empfangenen Busdaten verarbeitet, um weitere Datennachrichten zu erzeugen, die jeweils einer unterschiedlichen Dienst-ID zugeordnet sind, und einzeln auf dem Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 zu übertragen. Dies kann zum Beispiel auftreten, wenn die empfangene Busknotendatennachricht erfasste Sensordaten umfasst, die verschiedenen gemessenen physischen Variablen zugeordnet sind. Sobald die relevanten Dienst-IDs in Schritt 115 identifiziert wurden, erzeugt der erste Steuerknoten 19 in Schritt 117 eine Datennachricht, die die dem abonnierten Dienst zugeordneten Daten umfasst, und überträgt sie an den abonnierenden zweiten Steuerknoten 21. Dies ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, bei denen die Busknotendaten eine Vorverarbeitung benötigen. Dies ist auch in Anwendungen vorteilhaft, in denen der abonnierende Steuerknoten nur einen Teil der erzeugten Busdaten benötigt und durch Sicherstellen, dass der erste Steuerknoten die Busdaten vor der Übertragung über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal vorverarbeitet, sicherstellt, dass die verfügbare Bandbreite effizienter genutzt wird, da nur angeforderte Informationen übertragen werden.
  • In Ausführungsformen, die einen Kommunikationsknoten 50 in Kommunikation mit einem entfernt angeordneten tragbaren Gerät 52, wie einem Smartphone, umfassen, können Daten, die durch irgendeinen Busknoten innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 erzeugt werden, dem tragbaren Gerät 52 in der gleichen Weise bereitgestellt werden, wie diese dem zweiten Steuerknoten 21 gemäß dem Verfahren von 4 bereitgestellt werden. In solchen Ausführungsformen stellt der Kommunikationsknoten 50 die Funktion des zweiten Steuerknotens 21 bereit und erzeugt insbesondere eine Abonnementanforderung für einen spezifischen Dienst, der von dem ersten Steuerknoten 19 übertragen wird. Die abonnierten Dienstdaten werden anschließend an das tragbare Gerät 52 weitergeleitet. In solchen Ausführungsformen wirken der erste Steuerknoten 19 und der Kommunikationsknoten 50 als Leitungen. Auf diese Weise ist es möglich, Daten zu teilen, die von bestehenden elektronischen Fahrzeugsystemen erfasst werden, und sie mit jedem elektronischen Gerät, wie z. B. einem Smartphone, zu teilen, was die Integrationsfähigkeit erheblich verbessert. Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft, da es zum Beispiel Entwicklern von mobilen Apps Zugang zu innerhalb des Kraftfahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 erzeugten Daten bietet, die die Basis für eine Entwicklung von neuen mobilen Apps bilden können, die Fahrzeugbetreibern eine erhöhte Funktionalität bietet und eine Fahrzeug-Smartphone-Integration verbessert.
  • 5 ist ein Datenflussdiagramm, das ein Verfahren zum anfänglichen Konfigurieren des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 aus 2 darstellt. Diese anfängliche Konfiguration wird hierin als „Lernmodus“ bezeichnet. Das Hauptziel des Lernmodus besteht darin, die Steuerknoten mit der Topologie des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 zu konfigurieren. Wiederum wird das Verfahren, das während des Lernmodus ausgeführt wird, nur zu Veranschaulichungszwecken in Bezug auf das nicht einschränkende beispielhafte Netz aus 2 beschrieben.
  • Der Lernmodus kann ausgeführt werden, wenn neue Hardwarekomponenten in das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz 17 eingeführt werden. Ein nicht einschränkendes Beispiel dafür, wann dies auftreten kann, ist während der Fahrzeugmontage in der Fertigungsstraße. Der Lernmodus kann ausgeführt werden, sobald die Hardwarekomponenten, die in dem Kraftfahrzeugdatenkommunikationsnetz 17 enthalten sind, zusammengebaut wurden und jede erforderliche Betriebssoftware auf den Steuerknoten und ECUs, die in dem Netz enthalten sind, installiert ist. Der Lernmodus kann durch ein entferntes elektronisches Gerät 52 initiiert werden, wie etwa ein Konfigurationsendgerät, das von einem Betreiber in der Fertigungsstraße betrieben wird. Dies kann umfassen, dass das entfernte elektronische Gerät 52 eine Anweisungsnachricht an den ersten und den zweiten Steuerknoten 19, 21 sendet, um ein Protokoll gemäß dem Lernmodusverfahren aus 5 einzuleiten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lernmodusverfahren verschiedene Module umfassen. Zum Beispiel kann der Lernmodus in bestimmten Ausführungsformen nur ein Netztopologieerkennungsmodul umfassen, während er in anderen Ausführungsformen auch ein Diensterkennungsmodul umfassen kann. Das Ziel des Netztopologieerkennungsmoduls besteht darin, sicherzustellen, dass jeder Steuerknoten die Topologie des Netzes kennt, in dem er sich befindet, um sicherzustellen, dass Datennachrichten während des nachfolgenden Betriebs des Fahrzeugs 18 zwischen den verschiedenen Steuerknoten ausgetauscht werden können. Das Ziel des Diensterkennungsmoduls besteht darin, sicherzustellen, dass die verschiedenen Steuerknoten die verschiedenen über das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz 17 verfügbaren Dienste kennen.
  • Das Netztopologieerkennungsmodul wird in Schritt 201 initiiert, in dem eine erste Datennachricht, die eine Adressauflösungsnachricht umfassen kann, von dem zweiten Steuerknoten 21 über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 an den ersten Steuerknoten 19 weitergeleitet wird. In Schritt 203 bestimmt der erste Steuerknoten 19 die dem zweiten Steuerknoten 21 zugeordnete Netzwerkadresse in Abhängigkeit von der empfangenen ersten Datennachricht. Zum Beispiel kann in bestimmten Ausführungsformen die erste Datennachricht die Netzwerkadresse des zweiten Steuerknotens umfassen, was es den ersten Steuerknoten ermöglicht, die Netzwerkadresse einfach durch Lesen des Inhalts der empfangenen ersten Datennachricht zu bestimmen. In bestimmten Ausführungsformen kann die erste Datennachricht ein Address Resolution Protocol (ARP) und ein Gratuitous ARP-Protokoll umfassen, wobei diese Protokolle die Basis für die Adressauflösung innerhalb des Lernmodus bilden können. In Schritt 205 überträgt der erste Steuerknoten 19 eine zweite Datennachricht, die eine Adressauflösungsnachricht umfassen kann, an den zweiten Steuerknoten 21. Nach dem Empfang der zweiten Datennachricht bestimmt der zweite Steuerknoten 21 in Schritt 207 die Netzwerkadresse, die dem ersten Steuerknoten 19 zugeordnet ist. In diesem Stadium ist jedem Steuerknoten, der in dem Automobildatenkommunikationsnetz 17 vorhanden ist, die Netzwerkadresse bekannt, die den anderen Steuerknoten zugeordnet ist, die sich innerhalb des Netzes befinden, und die Netztopologie ist vollständig definiert. In bestimmten Ausführungsformen kann das Netztopologieerkennungsmodul in diesem Stadium vollständig sein. Der fachmännische Leser wird erkennen, dass die Schritte 201 bis einschließlich 207 ein Netztopologieerkennungsprotokoll definieren. Sobald jedem Steuerknoten die Netzwerkadressen der anderen Steuerknoten bekannt sind, die in dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz enthalten sind, können Datennachrichten dazwischen ausgetauscht werden, einschließlich Daten, die von Busknotengeräten erfasst werden, wie etwa Sensoren, Aktuatoren und ECUs, die mit einem der Fahrzeugdatenbusse wirkverbunden sind.
  • Optional kann bei Abschluss des Netztopologieerkennungsmoduls ein Testalgorithmus in Schritt 208 ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob die Konfiguration der erkannten Netztopologie eine gültige Konfiguration ist. Um dies zu erreichen, ist vorgesehen, dass die auf dem Steuerknoten installierte Betriebssoftware eine Liste gültiger Netztopologiekonfigurationen umfassen kann. Der Testalgorithmus bestimmt dann, ob die erfasste Konfiguration mit einer der gültigen Konfigurationen übereinstimmt. Sollte eine ungültige Konfiguration erkannt werden, kann eine Fehlermeldung an einen Betreiber zurückgegeben werden, der das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz 17 konfiguriert. Der Fehler kann anzeigen, dass eine weitere Fehlersuche durchgeführt werden muss, um die Fehlerquelle zu bestimmen. Dies ist besonders nützlich für den Einsatz am Fließband. Wenn die verschiedenen elektrischen Netze zusammengebaut werden, kann das Netztopologieerkennungsmodul ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Netztopologien gültig sind. Wenn beispielsweise das Antriebsstrangnetz zusammengebaut wird, kann das Testmodul laufen, um sicherzustellen, dass die Hardwareknoten korrekt konfiguriert sind. Sobald das elektronische Netz für Chassis und Karosserie konfiguriert ist, kann das Testmodul ebenso ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass es auch korrekt konfiguriert ist. Auf diese Weise wird die korrekte Konfiguration jedes Netzes sichergestellt, bevor zusätzliche Komponenten zu dem Fahrzeug in dem Montageprozess hinzugefügt werden.
  • Wie zuvor erwähnt, umfasst die Betriebssoftware, die auf den Steuerknoten installiert ist, die in dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz enthalten sind, eine Liste der verfügbaren und gültigen Netztopologiekonfigurationen. In der Tat bedeutet dies, dass die gleiche Betriebssoftware auf den Steuerknoten installiert werden kann, die in jedem Fahrzeug, das zusammengebaut wird, enthalten sind, unabhängig von spezifischen vom Kunden ausgewählten Konfigurationsoptionen. Da jede unterschiedliche unterstützte Konfiguration innerhalb der Betriebssoftware definiert ist, kann die gleiche Betriebssoftware auf jedem Steuerknoten installiert sein, und jede angepasste Konfiguration wird während der Ausführung des Netztopologieerkennungsmoduls identifiziert. Dies erspart die Notwendigkeit eines manuellen Tests jeder einzelnen benutzerdefinierten Konfiguration. Der Testalgorithmus erleichtert die Identifizierung von Problemen im Netz während der Montage.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Lernmodus auch ein Diensterkennungsmodul umfassen, in dem die verschiedenen Dienste, die für jeden Steuerknoten verfügbar sind, erkannt werden.
  • Während der Diensterkennung empfängt der zweite Steuerknoten 21 in Schritt 209 eine oder mehrere Datendienstnachrichten von den Busknoten, die mit dem zweiten Datenbus 32 wirkverbunden sind, z. B. von den Sensoren 36, Aktuatoren 38 und ECUs 34, die mit dem zweiten Datenbus 32 wirkverbunden sind. Die Datennachrichten können Busknoten-IDs umfassen, die die Busknoten eindeutig identifizieren. In Schritt 211 identifiziert der zweite Steuerknoten 21 die verbundenen Busknoten und die zugehörigen Dienste, die wiederum die Verwendung einer Nachschlagetabelle umfassen können, die Busknoten-IDs mit Dienst-IDs korreliert. Auf diese Weise ist der zweite Steuerknoten 21 in der Lage, jeden der verschiedenen Dienste, die ihm über den zweiten Datenbus 32 zur Verfügung stehen, zu bestimmen. In Schritt 213 erzeugt der zweite Steuerknoten 21 eine Diensterkennungsnachricht, die Informationen bezüglich der verschiedenen Dienste umfasst, die für ihn verfügbar sind. Zum Beispiel kann die Diensterkennungsnachricht eine Liste aller verschiedenen Dienst-IDs umfassen, die den Diensten zugeordnet sind, die für den zweiten Steuerknoten 21 verfügbar sind. In Schritt 215 identifiziert der erste Steuerknoten 19 die Dienste, die dem zweiten Steuerknoten 21 zur Verfügung stehen, aus der empfangenen Diensterkennungsnachricht. Auf diese Weise wird der erste Steuerknoten 19 über die Dienste informiert, die für andere Knoten innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 verfügbar sind. Der erste Steuerknoten 19 spiegelt die von dem zweiten Steuerknoten 21 ausgeführten Schritte wider, um zuerst die für ihn verfügbaren Dienste zu bestimmen und anschließend andere Steuerknoten innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 über die verfügbaren Dienste zu informieren. Zum Beispiel empfängt der erste Steuerknoten 19 in Schritt 217 eine oder mehrere Datendienstnachrichten von den Busknoten, die mit dem ersten Datenbus 24 wirkverbunden sind, z. B. von den Sensoren 28, Aktuatoren 30 und ECUs 26, die mit dem ersten Datenbus 24 wirkverbunden sind. In Schritt 219 bestimmt der erste Steuerknoten 19 jeden der verschiedenen Dienste, die ihm über den ersten Datenbus 24 zur Verfügung stehen. Dies kann die Verwendung einer Nachschlagetabelle umfassen, die Busknoten-IDs mit Dienst-IDs korreliert, wie zuvor erwähnt. In Schritt 221 erzeugt der erste Steuerknoten 19 eine Diensterkennungsnachricht und überträgt diese an den zweiten Steuerknoten 21, die Informationen bezüglich der verschiedenen Dienste umfasst, die ihm zur Verfügung stehen. Beim Empfang in Schritt 223 identifiziert der zweite Steuerknoten 21 die Dienste, die für den ersten Steuerknoten 19 verfügbar sind, aus der empfangenen Diensterkennungsnachricht. Auf diese Weise wird der zweite Steuerknoten 21 über die Dienste informiert, die für andere Knoten innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 verfügbar sind. Optional kann das Diensterkennungsmodul in Schritt 225 auch einen Testalgorithmus ausführen, um zu bestimmen, ob die Konfiguration identifizierter Dienste gültig ist. Dieser Schritt ist dem Schritt 208 ähnlich und dient dazu, einem Montagebetreiber Informationen bezüglich irgendwelcher Fehler in dem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz zu liefern, während es zusammengebaut wird.
  • Bei einem erfolgreichen Abschluss der Diensterkennungskomponente des Lernmodus sind jedem Steuerknoten innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 die Dienste bekannt, die ihm über irgendeinen der anderen Steuerknoten innerhalb des Netzes zur Verfügung stehen. Dies ist besonders nützlich für die Integration mit einem externen elektronischen Gerät 52, da das elektronische Gerät mit Informationen bezüglich der verschiedenen Dienste, die innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationskanals 17 verfügbar sind, ausgestattet sein kann. Das elektronische Gerät 52, das sich in bestimmten Ausführungsformen auf ein mobiles Smartphone beziehen kann, kann dann eine Anforderung nach bestimmten Diensten an den Kommunikationsknoten 50 ausgeben, die dann durch den Kommunikationsknoten 50 an den relevanten Steuerknoten weitergeleitet werden kann, um ein Abonnement für den gewünschten Dienst einzurichten.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Lernmodus ausgeführt werden, während das Fahrzeug 18 am Fließband zusammengebaut wird, wann immer eine neue Hardwarekomponente eingeführt wird. Optional kann der Testalgorithmus auch ausgeführt werden, wenn neue Hardwarekomponenten rekursiv in das Fließband eingeführt werden. Ebenso kann der Lernmodus ausgeführt werden, wenn neue Hardwarekomponenten in das Fahrzeug eingeführt werden, einschließlich eventueller Änderungen nach dem Verkauf. Zum Beispiel während einer Aufrüstung der Fahrzeug-Hardware nach dem Verkauf. Ebenso kann der Lernmodus auch ausgeführt werden, wenn neue Software oder Softwareupdates in dem Fahrzeugdatennetz installiert werden, einschließlich Aufrüstungen der Software nach dem Verkauf.
  • In bestimmten Ausführungsformen werden nach der Fertigstellung des Diensterkennungsmoduls die Dienst- und Netzkonfiguration der Steuervorrichtungen in dem Kraftfahrzeugdatenkommunikationsnetz eingefroren, um zu ermöglichen, dass der Testalgorithmus ausgeführt wird, um beliebige Konfigurationsfehler zu erkennen. Sobald der Testalgorithmus abgeschlossen und eine gültige Konfiguration identifiziert wurde, ist das Netz betriebsbereit.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit dem Lernmodus des Konfigurierens des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 verbunden ist, besteht darin, dass er eine große Anzahl von Fahrzeugvarianten berücksichtigt. Die unterschiedliche Funktionalität, die von jedem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz bereitgestellt wird, hängt von den spezifischen Hardwarekomponenten, die in jedem Fahrzeugdatenkommunikationsnetz vorhanden sind, und/oder der Software ab, die auf der verfügbaren Hardware installiert ist. Das mit dem Lernmodus verbundene Verfahren erleichtert die Rolle des Fahrzeugkonfigurationsbetreibers erheblich, dessen Rolle nun effektiv darauf beschränkt ist, einfach sicherzustellen, dass die Betriebssoftware auf den Steuerknoten installiert ist, so dass ein Algorithmus gemäß dem Lernmodusverfahren ausgeführt werden kann, und den/die optionalen einen oder mehreren Testalgorithmen zur Fehlerbehebung auszuführen. Der Testalgorithmus kann im Wesentlichen wie zuvor in Bezug auf Schritt 208 beschrieben funktionieren. Der Lernmodus ist abgeschlossen, sobald der optionale Testalgorithmus im Diensterkennungsmodul abgeschlossen wurde.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit dem Lernmodusverfahren zum Konfigurieren des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes verbunden ist, besteht darin, dass keine Form von manueller Intervention seitens des Betreibers während der Fahrzeugmontage erforderlich ist, um durch den Kunden ausgewählte Sondernetzwerkkonfigurationen zu berücksichtigen - kundenindividuelle Konfigurationen werden automatisch in Abhängigkeit von der verfügbaren Hardware und den vordefinierten gültigen Konfigurationen, die in der operativen Software der Steuerknoten enthalten sind, berücksichtigt. In dieser Hinsicht kann das Kraftfahrzeugnetz als ein dynamisches Netzwerk betrachtet werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Lernmodus ein Rapid-Spanning-Tree-Protokoll und/oder ein Stream-Reservation-Protokoll umfassen.
  • Im Gegensatz zu den statischen Konfigurationen der Fahrzeugdatenkommunikationsnetze nach dem Stand der Technik stellen die Fahrzeugdatenkommunikationsnetze gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine flexible, dynamische Architektur bereit, die eine Netzwerkerweiterung leicht ermöglicht, einschließlich sowohl einer Hardware- als auch einer Softwareerweiterung. Das Fahrzeugdatenkommunikationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist daher in der Lage, eine Erweiterung der Netzwerkfunktionalität nach dem Verkauf und auch eine verbesserte Integration mit externen Geräten, wie etwa mobilen Smartphones, ohne weiteres zu unterstützen. Die Fahrzeugdatenkommunikationsnetze gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind daher besser in der Lage, mögliche zukünftige Anforderungen zu erfüllen, wenn sie mit den Systemen des existierenden Standes der Technik verglichen werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann das Verfahren aus 4 vereinfacht werden. Zum Beispiel können die Schritte 101 und 113 zu einem einzigen Schritt zusammengefasst werden. In solchen Ausführungsformen empfängt der erste Steuerknoten 19 eine erste Busknotendatennachricht, die die Busknoten-ID und irgendwelche Daten umfasst, die von dem Busknoten erfasst und/oder erzeugt werden. Der erste Steuerknoten führt die Nachschlagemaßnahme aus Schritt 103 durch und ordnet die eine oder die mehreren relevanten Dienst-IDs den empfangenen ersten Busknotendatennachrichten zu und erzeugt eine zweite Nachricht, die die relevanten Dienst-IDs und die ersten Busknotendatennachrichten umfasst. Diese erzeugte Nachricht wird anschließend über den Hochgeschwindigkeitskommunikationskanal 23 übertragen. Beim Empfang der Nachricht kann der zweite Steuerknoten 21 aus der einen oder den mehreren in der empfangenen Datennachricht enthaltenen Dienst-IDs bestimmen, ob die Nachricht zu behalten ist. Unter der Annahme, dass die Dienste für den zweiten Steuerknoten 21 von Interesse sind, werden die Daten beibehalten und an die anwendbaren Busknoten weitergeleitet, die mit dem zweiten Datenbus 32 wirkverbunden sind. Bei derartigen Ausführungsformen können die Schritte 109 bis einschließlich 117, insbesondere die Erzeugung der Abonnementanforderungsnachricht durch den zweiten Steuerknoten 21, die Erzeugung des Abonnementereignisses durch den ersten Steuerknoten 19 und die Weiterleitung von Busdaten an den zweiten Steuerknoten in Abhängigkeit von einem Abonnementereignis optional sein. Stattdessen stellt der erste Steuerknoten jede von dem ersten Datenbus 24 empfangene Datennachricht über das Hochgeschwindigkeitskommunikationsnetz 23 bereit. Der zweite Steuerknoten 21 kann sich bei Bedarf diese Daten zunutze machen.
  • Während die hier beschriebenen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf einen ersten Steuerknoten 19, der als ein sendender oder übertragender Knoten wirkt, und den zweiten Steuerknoten 21, der als ein empfangender oder abonnierender Knoten wirkt, beschrieben worden sind, ist zu erkennen, dass jeder Steuerknoten innerhalb des Fahrzeugdatenkommunikationsnetzes 17 beide Funktionen ermöglicht. Somit ist der erste Steuerknoten 19 auch fähig, als ein abonnierender Knoten zum Abonnieren von Diensten zu dienen, die von dem zweiten Steuerknoten 21 übertragen werden, und daraus folgt, dass der zweite Steuerknoten 21 fähig ist, als ein sendender oder übertragender Knoten zu wirken.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung versteht es sich, dass der Begriff „Dienste“, der in der gesamten vorhergehenden Beschreibung der Ausführungsformen verwendet wurde, sich sowohl auf die Funktionalität der Hardware als auch auf die Funktionalität der Software beziehen kann. Somit können Dienst-IDs auch unterschiedliche Software- oder Anwendungskomponenten eindeutig identifizieren.
  • Zahlreiche Modifizierungen können an den obigen Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung nach der Definition in den beigefügten Patentansprüchen abzuweichen.

Claims (10)

  1. Steuervorrichtung (19, 20) für ein Automobildatenkommunikationsnetz (17) in einem Fahrzeug, wobei die Steuervorrichtung (19, 21) in Verwendung mit einem ersten Datenbus und einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) wirkverbunden ist, wobei der Datenbus wenigstens ein erstes elektronisches Gerät umfasst, das damit verbunden ist, und wobei die erste Steuervorrichtung (19, 21) umfasst: einen ersten Eingang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer ersten Datennachricht von dem Datenbus, wobei die erste Datennachricht Daten umfasst, die wenigstens einem ersten elektronischen Gerät zugeordnet sind; einen Prozessor (48), der in Verwendung konfiguriert ist zum: Identifizieren wenigstens eines der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; einen Ausgang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben einer zweiten Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23), wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; einen zweiten Eingang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer Abonnementanforderung für den Dienst von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät, das mit dem Automobildatennetz wirkverbunden ist; und wobei der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben einer dritten Datennachricht, die dem abonnierten Dienst zugeordnete Daten umfasst, über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  2. Steuervorrichtung (19, 21) nach Anspruch 1, wobei der Prozessor (48) in Verwendung konfiguriert ist zum: Identifizieren wenigstens einer Dienst-ID aus einer Nachschlagetabelle, die in einem Speicher enthalten ist, wobei die wenigstens eine Dienst-ID der empfangenen ersten Datennachricht zugeordnet ist, und eindeutigen Identifizieren des wenigstens einen der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der zweiten Datennachricht, die die wenigstens eine Dienst-ID umfasst; der zweite Eingang in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen der Abonnementanforderung, die die wenigstens eine Dienst-ID bezeichnet, von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät; und wobei der Ausgang in Verwendung angeordnet ist zum: Ausgeben der dritten Datennachricht, die der bezeichneten Dienst-ID zugeordnet ist, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23), wobei die empfangene Abonnementanforderung eine Netzwerkadresse umfasst, die dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zugeordnet ist, und der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der dritten Datennachricht abhängig von der Netzwerkadresse an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  3. Steuervorrichtung (19, 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste elektronische Gerät ein Sensor ist, der konfiguriert ist, einer physikalischen Variable zugeordnete Daten zu erfassen, und der erste Eingang in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer ersten Datennachricht, die der physikalischen Variable zugeordnete Daten umfasst, die von dem wenigstens einen ersten elektronischen Gerät erfasst werden; der Prozessor (48) in Verwendung konfiguriert ist zum: Identifizieren wenigstens eines den erfassten Daten zugeordneten Dienstes; der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der zweiten Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23), wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; der zweite Eingang in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen der Abonnementanforderung für den Dienst von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät; der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der dritten Datennachricht, die die der physikalischen Variable zugeordneten erfassten Daten umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische, wobei das zweite elektronische Gerät eine zweite Steuervorrichtung (19, 21) ist, die mit einem zweiten Datenbus und dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) wirkverbunden ist; und der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der dritten Datennachricht an die zweite Steuervorrichtung.
  4. Steuervorrichtung (19, 21) für ein Automobildatennetz in einem Fahrzeug, wobei die Steuervorrichtung (19, 21) in Verwendung mit einem ersten Datenbus und einem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) wirkverbunden ist, wobei der Datenbus wenigstens ein erstes elektronisches Gerät umfasst, das damit verbunden ist, und wobei die erste Steuervorrichtung (19, 21) umfasst: einen ersten Eingang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer ersten Datennachricht über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät, wobei die erste Datennachricht einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; einen Ausgang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben einer zweiten Datennachricht, die eine Abonnementanforderung für den Dienst umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät; einen zweiten Eingang, der in Verwendung konfiguriert ist zum: Empfangen einer dritten Datennachricht von dem entfernt angeordneten elektronischen Gerät, welche Daten umfasst, die dem abonnierten Dienst zugeordnet sind.
  5. Steuervorrichtung (19, 21) nach Anspruch 4, umfassend einen Speicher, einen Prozessor (48), in Verwendung konfiguriert zum: Bestimmen, ob der der ersten Datennachricht zugeordnete Dienst von Interesse ist, abhängig von einer der ersten Datennachricht zugeordneten Dienst-ID; und wobei der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der zweiten Datennachricht, die die Abonnementanforderung umfasst, wobei die Abonnementanforderung eine dem gewünschten Abonnementdienst zugeordnete Dienst-ID umfasst, und wobei der Prozessor (48) in Verwendung konfiguriert ist zum: Identifizieren des Dienstes, der der Dienst-ID zugeordnet ist, aus einer Nachschlagetabelle, die in dem Speicher enthalten ist.
  6. Steuervorrichtung (19, 21) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der zweiten Datennachricht, die die Abonnementanforderung umfasst, wobei die Abonnementanforderung eine Dienst-ID umfasst, die den angeforderten Dienst eindeutig identifiziert, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  7. Steuervorrichtung (19, 21) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die empfangene erste Datennachricht eine Netzwerkadresse umfasste, die dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät zugeordnet ist, und der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben der zweiten Datennachricht abhängig von der Netzwerkadresse an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
  8. Steuervorrichtung (19, 21) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, und der Ausgang in Verwendung konfiguriert ist zum: Ausgeben eines Steuersignals, das den Betrieb des wenigstens einen ersten elektronischen Geräts über den Datenbus ermöglicht, abhängig von der empfangenen dritten Datennachricht.
  9. Verfahren zum Bereitstellen von Daten, die einem ersten elektronischen Gerät zugeordnet sind, das mit einem Datenbus wirkverbunden ist, als einen Abonnementdienst in einem Automobildatenkommunikationsnetz, wobei das Netz eine Steuervorrichtung (19, 21) umfasst, die in Verwendung mit dem Datenbus und dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) wirkverbunden ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen einer ersten Datennachricht, wobei die erste Datennachricht Daten umfasst, die von dem ersten elektronischen Gerät erzeugt werden; Identifizieren wenigstens eines der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; Ausgeben einer zweiten Datennachricht auf dem Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23), wobei die zweite Datennachricht den wenigstens einen Dienst als einen Abonnementdienst anbietet; Empfangen einer Abonnementanforderung für den Dienst von einem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät, das mit dem Automobildatenkommunikationsnetz wirkverbunden ist; und Ausgeben einer dritten Datennachricht, die dem abonnierten Dienst zugeordnet ist, über den Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationskanal (23) an das zweite elektronische Gerät.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, Folgendes umfassend: Identifizieren wenigstens einer Dienst-ID aus einer Nachschlagetabelle, wobei die wenigstens eine Dienst-ID der empfangenen ersten Datennachricht zugeordnet ist, und eindeutiges Identifizieren des wenigstens einen der empfangenen ersten Datennachricht zugeordneten Dienstes; Einschließen der wenigstens einen Dienst-ID in der ausgegebenen zweiten Datennachricht; Empfangen der Abonnementanforderung, die die wenigstens eine Dienst-ID bezeichnet, von dem entfernt angeordneten zweiten elektronischen Gerät; und Ausgeben der dritten Datennachricht, die der bezeichneten Dienst-ID zugeordnete Daten umfasst, an das entfernt angeordnete zweite elektronische Gerät.
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