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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur
Steuerung von Betriebsabläufen
in einem Fahrzeug sowie einem Steuergerät und einer technischen Einheit
gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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Aus
dem Stand der Technik sind Prozessoreinheiten für datenverarbeitungsgestützte elektronische
Steuerungssysteme in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dabei beinhaltet
eine solche Prozessoreinheit in ihrer funktionalen Struktur beispielsweise
eine Recheneinheit, eine Fahrzeugschnittstelleneinheit und für bestimmte
Aufgaben eine Coprozessoreinheit, eben beispielsweise einen Kommunikations-Coprozessor.
D. h. in der Prozessoreinheit ist ein Coprozessor vorgesehen, der
Aufgaben übernimmt,
die dann nicht mehr von der Recheneinheit ausgeführt werden müssen.
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Daneben
sind aus dem Stand der Technik Architekturen zur Strukturierung
und Partitionierung von Software, insbesondere bei Einzelsteuergeräten oder
vernetzten Steuergeräten
bekannt, durch welche eine definierte Funktionsaufteilung bezüglich der Steuerung
von Betriebsabläufen
in einem Fahrzeug ermöglicht
wird. Ein Beispiel für
eine solche Architektur ist die Cartronic entsprechend der VDI-Veröffentlichung
von 1997 Cartronic – Ein
Ordnungskonzept für
die Steuerungs- und Regelungssysteme in Kraftfahrzeugen oder auch
einem entsprechenden SAE-Paper von 1998, dem SAE-Paper 980200 Cartronic – An open
architecture for networking the control systems of an automobile.
Dadurch erfolgt die Strukturierung der Steuerungssoftware und ihrer Funktionalität gemäß einer
vorgegebenen, vereinbarten Softwarestruktur inklusive entsprechender Schnittstellen,
wobei einzelne Funktionalitäten
beispielhaft auch in der
DE
198 38 333 A1 dargestellt sind.
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Allerdings
ist im Allgemeinen die Leistungsfähigkeit und das Ressourcenangebot
bezüglich
der Steuergeräte
respektive der darin enthaltenen Prozessoren insbesondere aus Kostengründen stark
begrenzt. Insbesondere interne Coprozessoren, die nicht ständig gebraucht
werden, verursachen zusätzliche
Kosten. Andererseits sind die Funktionsanforderungen bezüglich der
Steuerung von Betriebsabläufen
bei einem Fahrzeug insbesondere in Umfang und Qualität jedoch
ständig
im Wachsen begriffen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, diese geschilderte Situation zu
verbessern und damit den steigenden Funktionsanforderungen zum Einen Rechnung
zu tragen und zum Anderen die Kosten zu begrenzen.
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Vorteile der
Erfindung
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Dies
wird mit dem Gegenstand der Erfindung gemäß der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Dabei geht die Erfindung aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung
zur Steuerung von Betriebsabläufen in
einem Fahrzeug, wobei bei wenigstens einem Steuergerät wenigstens
ein erster Prozessor enthalten ist, welcher zur Steuerung von Funktionen
der Betriebsabläufe
des Fahrzeugs verwendet wird und vorteilhafter Weise wenigstens
ein zweiter Prozessor einer fahrzeugexternen, portablen technischen
Einheit wie beispielsweise einem Mobilfunktelefon, einem PDA (Personal
Digital Assistent) oder Organizer oder auch einem Laptop usw. als
Coprozessor verwendet wird und mit dem wenigstens einen Steuergerät über Verbindungsmittel
verbunden werden kann, so dass zusätzlich zu dem wenigstens einen ersten
Prozessor zur Steuerung von Funktionen der Betriebsabläufe dieser
zweite Prozessor der technischen Einheit eingesetzt wird. Gemäß den unabhängigen Ansprüchen bezieht
sich der Gegenstand der Erfindung gleichermaßen auf diese Vorrichtung und das
entsprechende Verfahren wie auch auf die fahrzeugexterne portable
technische Einheit und ein entsprechendes Steuergerät.
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Zweckmäßiger Weise
werden dabei die Funktionen zur Steuerung der Betriebsabläufe in erste
und zweite Funktionen aufgeteilt und der zweite Prozessor als Coprozessor
kann nur für
die zweiten Funktionen eingesetzt werden, so dass die ersten Funktionen
grundsätzlich
von einem Steuergerät, insbesondere
dem genannten ersten Prozessor ausgeführt werden. Dadurch kann dem
Umstand Rechnung getragen werden, dass beispielsweise hardwareabhängige Funktionen
bezogen auf das Steuergerät
und/oder den ersten Prozessor, echtzeitkritische Funktionen und
sicherheitskritische Funktionen, jeweils bezogen auf die Steuerung
der Betriebsabläufe,
durch die ersten Funktionen umfasst sind und damit grundsätzlich im
Steuergerät
durch den ersten Prozessor abgearbeitet werden, um Risiken auszuschließen. Andererseits
können
dann in den zweiten Funktionen laufzeitintensive und/oder rechenzeitintensive
Funktionen, bezogen auf die Steuerung der Betriebsabläufe enthalten
sein, die selektiv oder vollständig
durch den als Coprozessor verwendeten zweiten Prozessor der portablen
technischen Einheit ausgeführt
werden.
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In
einer ersten Ausführungsform
werden dabei die Funktionen, die durch den zweiten Prozessor als
Coprozessor ausgeführt
werden, vom Steuergerät
zu der technischen Einheit übertragen,
um dort ausgeführt
zu werden. In einer zweiten Ausführungsform
sind die Funktionen, die durch den zweiten Prozessor ausgeführt werden,
als Zusatzfunktionen oder nutzerspezifische Funktionen in einem
Speicher der technischen Einheit enthalten und werden von dort durch
den zweiten Prozessor ausgeführt.
Entsprechend dieser ersten und zweiten Ausführungsform ist selbstverständlich auch
eine gemischte Variante denkbar, so dass ein Teil der Funktionalität vom Steuergerät zur technischen
Einheit übertragen
wird und ein anderer Teil in der technischen Einheit enthalten ist.
Somit können
die zweiten Funktionen erfindungsgemäß Zusatzfunktionen, bezogen
auf die Steuerung der Betriebsabläufe des Fahrzeugs umfassen,
welche eben nur in der technischen Einheit enthalten sind und im
Steuergerät
vorgesehene Funktionen ergänzen.
Dies können
insbesondere nutzerspezifische Funktionen sein, die beispielsweise
nicht im Steuergerät
abgelegt werden sollen.
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Vorteilhafter
Weise werden die Funktionen zur Steuerung der Betriebsabläufe in verschiedene Prioritätsgruppen
eingeteilt, so dass der zweite Prozessor als Coprozessor nur für Funktionen
wenigstens einer vorgegebenen Prioritätsgruppe eingesetzt werden
kann, womit insbesondere bestimmten Sicherheitsvorgaben Rechnung
getragen werden kann. Um eine solche Verknüpfung und Verschachtelung verschiedener
Funktionen im Rahmen der Steuerung von Betriebsabläufen in
Fahrzeugen zu erzielen, ist es zweckmäßig und vorteilhaft, dass die
Funktionen nach einem vorgegebenen Softwarestrukturkonzept mit entsprechenden
Schnittstellen insbesondere nach Cartronic strukturiert sind und
so die Funktionsübergabe,
Ausführung
und Rückübertragung bestimmter
Werte zwischen den die Funktionen ausführenden Prozessoren erleichtert
wird.
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Dabei
kann der Austausch bzw. die Kommunikation zwischen erstem und zweitem
Prozessor über
Verbindungsmittel realisiert werden wie zum Einen leitungsgebunden
und zum Anderen leitungslos ausgebildet sind. Dabei ist die Verbindung
in einer ersten Ausführungsform
derart realisiert, dass vorteilhafter Weise eine Schnittstelleneinheit
enthalten ist, die mit einem Kommunikationssystem des Fahrzeugs
verbunden ist und so die technische Einheit und das Steuergerät indirekt über dieses
Kommunikationssystem des Fahrzeugs, an die auch das Steuergerät angeschlossen
ist, verbunden werden. In einer anderen Ausführungsform ist eine zweite
Schnittstelleneinheit vorgesehen, die zweckmäßiger Weise im Steuergerät selbst
enthalten ist und so eine direkte Verbindung der technischen Einheit
und des Steuergerätes über diese
zweite Schnittstelleneinheit durchführbar ist.
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Um
eine solche Kommunikation zwischen technischer Einheit und Steuergerät grundsätzlich zu ermöglichen,
enthalten die Verbindungsmittel Anpassungsmittel zur Datenumsetzung
oder auch Protokollrealisierung, um eine solche Kommunikation zu ermöglichen.
Dabei können
die Anpassungsmittel entweder in der technischen Einheit oder im
Steuergerät
sowie in beiden Kommunikationspartnern enthalten sein.
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Somit
kann durch die Erfindung zum Einen die Leistungsfähigkeit
und das Ressourcenangebot bei gleichzeitiger Kostenbegrenzung erhöht werden und
zum Anderen kann bei serienmäßigen Recheneinheiten
oder Prozessoren bzw. entsprechenden Steuergeräten, die keine Möglichkeit
zur Verfügung stellen,
für Endnutzer,
Gruppen oder Einzelpersonen, spezifische Funktionen oder auch Zusatzfunktionen nutzbar
zu machen, gerade dies erreicht werden und so ein erhebliches Marktpotential
für neue,
an den Endnutzer vermarktbare Softwareprodukte geschaffen werden.
Damit kann die Rechenkapazität
der Fahrzeugrecheneinheit, also des wenigstens einen ersten Prozessors
um einen individuell programmierbaren flexiblen Zusatzrechner erweitert
werden, so dass im Fahrzeug vorgesehene Funktionalität oder Zusatzfunktionalität in dem
mit dem Steuergerät
verbundenen portablen Rechner respektive wenigstens einen zweiten
Prozessor der technischen Einheit ausgeführt wird, um so vorgenannte
Vorteile zu erzielen.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren
im Weiteren näher
erläutert.
Dabei zeigt
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1 eine fahrzeuginterne vernetzte
Hardwareanordnung mit verschiedenen Steuergeräten sowie den erfindungsgemäßen entsprechenden Schnittstellen
mit der portablen technischen Einheit.
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2 stellt entsprechende Funktionalität dar, die
auf dem externen Coprozessor ausführbar ist und insbesondere
aus dem Fahrzeug-Funktionen-Verbund von dem Steuergerät zur technischen Einheit übertragen
wird.
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3 zeigt in einem weiteren
Ausführungsbeispiel
die Darstellung von entsprechender Funktionalität, die auf dem externen Coprozessor
ausführbar ist,
wobei diese Funktionalität
in der portablen technischen Einrichtung selbst enthalten ist.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine fahrzeuginterne
Hardwarestruktur 100, bei welcher Steuergeräte 101 und 102 über ein
Kommunikationssystem 104 vernetzt sind. Mit 103 ist
optional wenigstens ein weiteres Steuergerät dargestellt, das ebenfalls über die
Kommunikationsverbindung 104 in diesem fahrzeuginternen Steuergeräteverbund
eingekoppelt ist. Mit 114 ist eine fahrzeugexterne, portable
technische Einheit dargestellt, die insbesondere ein Mobilfunktelefon, ein
PDA (Personal Digital Assistent), einen Organizer oder einen mitgeführten portablen
Kleincomputer wie einen Laptop usw. darstellt. Fahrzeugextern bedeutet in
diesem Zusammenhang, dass die portable technische Einheit 114 zunächst nicht
Teil der fahrzeuginternen Hardwareanordnung 100 ist, sondern
zunächst
grundsätzlich
innerhalb und außerhalb
des Fahrzeugs ganz allgemein Einsatz findet. Dazu ist die portable
technische Einheit 114 mit einer Ausführungs- oder Recheneinheit
bzw. einem Prozessor 116 ausgestattet und einem Speicherelement 117, das
sich auch im Prozessor 116 befinden kann. Daneben enthält die portable
technische Einheit eine übliche
externe Schnittstelle 118, die je nach Typus unterschiedlich
ausgestaltet ist und nur symbolisch Darstellung findet. Hinter dieser
externen Schnittstelle 118 verbergen sich Anzeigesysteme
wie z. B. ein Bildschirm ebenso wie Eingabemöglichkeiten, z. B. eine Tastatur,
das Schreibpad eines Organizers, eine Maus oder ein Touchpad mit
entsprechender Funktionalität,
ein Trackball usw. D. h. diese externe Schnittstelle 118 dient
prinzipiell allgemein der Benutzerdatenein- und -ausgabe.
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Die
Steuergeräte
des Steuergeräteverbundes 100 im
Fahrzeug enthalten jeweils ebenso eine Recheneinheit bzw. Ausführungseinheit,
also einen Prozessor 105 bzw. 106 sowie einen
entsprechenden steuergeräteinternen
Speicher 107 respektive 108, der ebenso im jeweiligen
Prozessor 105 bzw. 106 untergebracht sein kann.
Erfindungsgemäß erfolgt
nun eine Anbindung dieser portablen fahrzeugexternen technischen
Einheit 114 an den fahrzeuginternen Hardwareverbund 100.
Diese Anwendung erfolgt über
Verbindungsmittel VM, die aus mehreren Teilen bestehen. Innerhalb
des Hardwareverbundes im Fahrzeug 100 ist eine Schnittstelleneinheit
vorgesehen, die eine Ankopplung ermöglicht. Dies kann zum Einen
eine erste Schnittstelleneinheit 109 sein, welche eine
Verbindung zum Kommunikationssystem 104 ermöglicht.
Eine zweite Schnittstelleneinheit 110 ist beispielsweise
im Steuergerät 101 untergebracht,
insbesondere eine serielle Schnittstelle, wodurch auch hier eine
Anbindung erfolgen kann. In der externen portablen technischen Einheit 114 ist
gleichermaßen
eine dritte Schnittstelleneinheit 115 vorgesehen, um die
Verbindung zu ermöglichen.
Optional, sofern diese in der externen Einheit 114 enthalten
ist, kann eine leitungslose Schnittstelle 119 als vierte
Schnittstelleneinheit vorgesehen sein. Mit 111 und 112 sind
Anpassungsmittel dargestellt, insbesondere Schnittstellenumsetzer
oder Protokollumsetzer, um den Austausch zu ermöglichen. Dabei ist Anpassungsmittel 111 der
ersten Schnittstelle 109 zur Kommunikationsverbindung 104 zugeordnet
und Anpassungsmittel 112 der steuergeräteinternen Schnittstelle 110 insbesondere
einer seriellen Schnittstelle. D. h. die erfindungsgemäßen Verbindungsmittel
bestehen zum Einen aus wenigstens einer fahrzeugseitigen Schnittstelleneinheit,
eben 109 und/oder 110 und wenigstens einer auf
Seiten der portablen technischen Einheit gelegenen Schnittstelleneinheit 115 bzw. 119 sowie
entsprechenden Anpassungsmitteln 111 und 112,
um eine Schnittstellen-Protokollumsetzung zwischen technischer Einheit 114 und Fahrzeug-Hardware-Anordnung 100 zu ermöglichen.
Die erste Schnittstelleneinheit 109 bindet dabei die externe
Einheit 114 beispielsweise an ein CAN-Netzwerk, TTCAN-Netzwerk, ein Flex-Ray-Bus-System
oder auch andere Varianten von Kommunikationssytemen wie TTP/C,
LIN-Bus oder insbesondere ein MOST-Bus-System usw. an. Damit kann eine Unterstützung beliebiger
Funktionen zur Steuerung der Betriebsabläufe im Steuergeräteverbund,
also der Hardwareanordnung 100 mit der Kommunikationsverbindung 104 und
somit eine Unterstützung
beliebiger erster Prozessoren wie 105 oder 106 durch
den zweiten Prozessor 116 erfolgen. In der Hardwareanordnung 100 sind
dabei natürlich auch
Sensoren und Aktoren enthalten, die entweder direkt mit dem Steuergerät verbunden
sind oder aber ebenfalls über
die Kommunikationsverbindung im Steuergeräteverbund eingekoppelt sind.
Auch diese sollen mit der optionalen weiteren Komponente 103 repräsentiert
werden. Die Schnittstelleneinheit 110 befindet sich jeweils
direkt in einem Steuergerät,
hier 101, wodurch eine direkte Ankopplung der portablen technischen
Einheit 114 an das Steuergerät 101 und somit eine
zusätzliche
Nutzung der Prozessorleistung des zweiten Prozessors 116 für bestimmte Funktionen
ermöglicht
wird. Dieser Schnittstelleneinheit 110 sind Anpassungsmittel 112 zugeordnet,
die vergleichbar den Anpassungsmitteln 111, eine Umsetzung
der Schnittstelle respektive des entsprechenden Protokolls und somit
eine Anbindung über Schnittstelleneinheit 115 oder
Schnittstelleneinheit 119 an die portable technische Einheit 114 ermöglichen.
Dabei ist jede Kombination der einzelnen Teile der Verbindungsmittel
denkbar, was über
den Anpassungsblock 113 symbolisch dargestellt sein soll.
So kann entweder lediglich eine Schnittstellenverbindung über Anpassungsmittel 112,
Schnittstelleneinheit 110 und Schnittstelleneinheit 115 vorgesehen sein,
ebenso wie eine Verbindung über
Schnittstelleneinheit 109, Anpassungsmittel 111 und
Schnittstelleneinheit 115. Diese beiden Varianten zur Darstellung
der Verbindungsmittel, also 109, 111, 115 sowie 110, 112 und 115 können dann
z. B. leitungsgebunden ausgeführt
sein, insbesondere kann das Verbindungsmittel 110, 112 und 115 als
serielle Schnittstelle, z. B. als USB-Anschluss, RS232-Schnittstelle oder
K-Leitung usw. ausgeführt sein.
Gleichermaßen sind
Anschlussvarianten wie PCM-CIA, Fire-Wire, Ethernet oder andere
Verbindungen möglich.
D.h. insbesondere der Einsatz von allgemein üblichen Standardschnittstellen
ist vor allem aus Kostengründen
vorteilhaft.
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Danben
können
die Verbindungsmittel, also eine beliebige Kombination aus den Elementen 109, 110, 111, 112 und 115, 119 auch
leitungslos, also via Funk, Ultraschall, Infrarot usw. ausgebildet
sein. Dazu kann die bei einigen technischen portablen Endgeräten ohnehin
vorhandene Funkschnittstelle wie beispielsweise bei Mobiltelefon
oder einem GSM- oder GPS-fähigen
technischen Gerät
angedeutet, durch Schnittstelleneinheit 119 verwendet werden.
Dabei müssen
dann die entsprechenden Schnittstelleinheiten gemäß der leitungslosen
Verbindung, insbesondere speziell 109 und/oder 110 entsprechend
ausgelegt sein. Auch hier können Standardschnittstellen
wie Bluetooth, Wireless LAN usw. Verwendung finden.
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Die
Anpassungsmittel 111 und 112 im Anpassungsblock 113 sind
dann entsprechend der gewählten
Verbindung gestaltet und schaffen die Anpassung bzw. Umsetzung der
jeweiligen Schnittstellen bzw. Protokolle. Dabei können je
nach gewähltem Verbindungsmittel
beide Anpassungsmittel, also entsprechend Anpassungsblock 113 oder
nur jeweils ein Anpassungsmittel gemäß den gewählten Schnittstellen vorhanden
sein. Die Anpassungsmittel können entweder
in der Hardwareanordnung 100 des Fahrzeugs, insbesondere
im Steuergerät
selbst, speziell in der jeweiligen Schnittstelleneinheit, also auch
in Schnittstelleneinheit 109 untergebracht sein oder Bestandteil
der portablen technischen Einheit 114, insbesondere auch
der entsprechenden Schnittstelleneinheiten 115 und/oder 119 sein.
Dabei ist auch eine Aufteilung der Anpassungsmittel zwischen der
Hardwareanordnung 100 und der technischen Einrichtung 114 denkbar,
so dass entweder, wenn die wenigstens zwei Anpassungsmittel 111 und 112 vorhanden
sind, eines der Hardwareanordnung 100 und eines der technischen
Einrichtung 114 zugeschlagen ist oder auch eines oder wenigstens
beide Anpassungsmittel jeweils aufgeteilt sind, so dass ein Teil
in der portablen Einrichtung und ein Teil in der Hardwareanordnung
lokalisiert ist.
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Dadurch
entsteht eine Verbindung des wenigstens einen ersten Prozessors,
also der Recheneinheit im Fahrzeug über eine bekannte, insbesondere
standardisierte oder weiterzuentwickelnde Kontaktierungstechnik
mit definierter Schnittstelle und entsprechendem Kommunikations-Protokoll
mit einer portablen Rechnereinheit, also dem wenigstens einen zweiten
Prozessor der technischen Einrichtung 114. Dadurch wird
die Rechenkapazität
der Fahrzeug-Recheneinheit um eine individuell programmierbare,
flexible Zusatzrechnereinheit erweitert.
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Im
Fahrzeugrechner bzw. Fahrzeugsteuergerät vorgesehene Funktionen oder
auch Zusatzfunktionalität
kann somit in der mit dem Steuergerät verbundenen portablen technischen
Einheit ausgeführt
werden, wie dies nachfolgend in den 2 und 3 näher erläutert wird.
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Dabei
kann der Datenaustausch zwischen den Prozessoren bzw. Rechnern in
Echtzeit stattfinden oder, falls dies nicht erforderlich ist, asynchron beispielsweise
mit zwischengepufferten Datenpaketen abhängig von der Systemauslastung,
die damit günstiger
Weise berücksichtigt
werden kann. Dieser Datenaustausch hängt nicht zuletzt mit den Funktionen
zusammen, die vorgesehen sind, durch den Coprozessor 116 ausgeführt zu werden.
Dazu ist in 2 eine Funktionsarchitektur
oder Softwarestruktur 200 im Fahrzeug vorgesehen, die beispielsweise nach
Cartronic strukturiert ist. Darin sind nun beispielsweise Funktionsblöcke 201, 202 und 203 vorgesehen,
die jeweils Einzelfunktionen 201a bis 201d, 202a bis 202d und 203a bis 203d enthalten.
Die Aufteilung und Anzahl der einzelnen Funktionen ist dabei in
diesem Beispiel willkürlich
gewählt
und hängt
insbesondere von der gewählten
Gesamtstruktur 200, insbesondere der vorgesehenen Cartronic-Strukturierung
ab. Dabei können
die Funktionen in erste und zweite Funktionen aufgeteilt werden,
so dass beispielsweise die Funktionen 203a, 202b, 203d oder auch 202d zweiten
Funktionen zugeschlagen werden, die prinzipiell durch die technische
Einheit ausführbar
sind. D. h. die technische Einheit respektive der als Coprozessor
vorgesehene zweite Prozessor dieser technischen Einheit 116 darf
nur diese vorgesehenen zweiten Funktionen ausführen und nicht die übrigen ersten
Funktionen. Diese Aufteilung erfolgt beispielsweise aus sicherheitskritischen Überlegungen
und/oder echtzeitkritischen Überlegungen und/oder
unter Umständen
aus gewissen Hardwareabhängigkeiten
einzelner Funktionen bezogen insbesondere auf den zu unterstützenden
ersten Prozessor respektive die entsprechende Steuereinheit. Diese
Funktionsaufteilung hängt
aber auch von den Möglichkeiten
des Datenaustauschs ab, wie bereits oben erwähnt, eben ob ein echtzeitkritischer
Datenaustausch möglich
ist oder nicht. In einer bevorzugten Ausführungsform werden als zweite
Funktionen speziell sehr laufzeitintensive und/oder rechenzeitintensive
Funktionen LF und RF bezogen auf die Steuerung der Betriebsabläufe des
Fahrzeugs vorgesehen. Diese laufzeitintensiven Funktionen LF respektive
rechenzeitintensive Funktionen RF werden dann über die Verbindungsmittel,
hier 204, in der technischen portablen Einheit ausgeführt, indem
die vollständigen
Funktionen wie F2 und F3, 202b und 203d übertragen
werden oder Teilfunktionen wie 203a1 als Funktion F1 als
Teilfunktion von 203a übermittelt wird.
Dabei dienen die Bezeichnungen 203a bis 203d, 202a bis 202d und 201a bis 201d zur
Darstellung der Strukturkomponenten entsprechend des vorgesehenen
Softwarekonzeptes, insbesondere Cartronic. Gleiches gilt für den Block 205,
der eine mit der Struktur 200 kompatible Struktur der portablen
technischen Einheit vorsieht. Die Strukturkomponenten 203a2, 202b1 und 203d1 nehmen
dann die aus dem Steuergerät übertragenen
Funktionen F1, F2 und F3 auf, um diese mit Hilfe des Coprozessors 116 auszuführen.
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Dabei
können
die Funktionsblöcke 201, 202 und 203 beispielsweise
unterschiedlichen Prioritätsebenen
zugeordnet werden, die beispielsweise abhängig von Kriterien wie Echtzeitfähigkeit,
Sicherheitsrelevanz oder Maß an
Hardwareabhängigkeit festgelegt
werden, womit auch Prioritätsebenen
festgelegt werden, aus denen Funktionen durch den Coprozessor 116 ausgeführt werden
dürfen
und aus welchem nicht. Beispielsweise umfasst die Prioritätsebene 201 sicherheitskritische
Softwarefunktionen, die für
den Coprozessor 116 nicht zugelassen sind. Die Prioritätsebenen
können
aber auch unabhängig von
den hier genannten Softwarestrukturen sein, und die Funktionen können quer
durch alle Funktionsblöcke 201, 202 und 203 einzelnen
Prioritätsebenen
abhängig
von bestimmten Kriterien oder Betriebsgrößen zugeordnet werden.
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3 zeigt nun eine mit 2 vergleichbare Softwarestrukturierung 300,
eben insbesondere nach Cartronic. Auch hier sind verschiedene Funktionsblöcke 301, 302 und 303 vorgesehen,
die einzelnen Strukturkomponenten insbesondere Funktionen 301a bis 301d, 302a bis 302d und 303a bis 303d enthalten.
Eine Kommunikation und Datenaustausch erfolgt auch hier über ein
Verbindungsmittel 304. In der zugehörigen Struktur 305 der
portablen technischen Einheit sind nun Zusatzfunktionen, insbesondere
nutzerspezifische Funktionen vorgesehen, die in dieser Form nicht
in der im Steuergerät
respektive der Hardwareanordnung 100 vorgesehene Struktur 300 vorgesehen
sind. Dabei sind vollständige
Zusätze
wie 305a und 305b als Strukturkomponenten möglich, die
Zusatzfunktionen ZF2 und ZF3 darstellen. Daneben kann eine solche
Zusatzfunktion wie hier Strukturkomponente 303e mit Funktion
ZF1 auch in eine bereits bestehende Funktion wie hier 303a eingreifen bzw.
eng wechselwirken. Die vorgenannten Überlegungen zur Aufteilung
in erste und zweite Funktionen, zu den Prioritätsebenen usw. gelten analog auch
für 3 mit dem Unterschied, dass
in 3 die Funktionen
nicht aus dem Steuergerät
in die technische Einheit geladen werden, sondern bereits als zusätzliche
Funktionen in der technischen Einheit enthalten sind, welche so
nicht in der Ausgangsstruktur des Steuergerätes enthalten sind.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt, ist es für die erfindungsgemäße Nutzung
der Anordnung sehr vorteilhaft und zweckmäßig, eine Strukturierung der Steuerungssoftware
und ihrer Funktionalität
gemäß einer
vereinbarten, insbesondere standardisierten bezüglich der beteiligten Software-
und Hardwarekomponenten vereinbarten Softwarestrukturen und Schnittstellen
wie z. B. Cartronic vorliegen zu haben. Damit ergeben sich große Vereinfachungen
bezüglich
der Funktionsaufteilung und der Wechselwirkung zwischen technischer
Einheit und Steuergerät.
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Verschiedene
Anwendungsszenarien für
die Erfindung sind beispielsweise:
Es sind über die Lebensdauer der Fahrzeuge
Weiterentwicklungen von Funktionalitäten insbesondere bei Komfortfunktionen
denkbar, die ohne weitere notwendige Peripherie wie Sensoren oder
Stellelemente, also Aktorik oder geänderte Fahrzeug-/Motorkonstruktion
den für
den Endkunden oder Fahrer spürbaren
Nutzwert des Fahrzeugs erhöhen
oder individualisieren können.
So können
z. B. Komfortfunktionen zur Steuerung der Klimaanlage oder Funktionen
zum Wärmemanagement
ausgelagert werden oder auch durch Zusatzfunktionalität insbesondere
nutzerindividuell gesteuert werden. Auch eine Fahrgeschwindigkeitsregelung
insbesondere bezüglich
der Dynamik, beispielsweise bei mehr sportlichen oder mehr konservativem
Fahrstil könnten
so ohne Zusatzbelastung der fahrzeuginternen Recheneinheit gesteuert werden.
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Die
Nutzung von Diensten, die über
Kommunikationsnetzwerke verfügbar
gemacht werden und z. B. über
Mobilfunknetze geladen und im Rechnerverbund, also Fahrzeugrechner
und portables Zusatzgerät
zur Ausführung
kommen können.
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Ein
erfindungsgemäß sehr vorteilhaftes
Ausführungsszenario
ist die Minimierung der Funktionalität im Steuergerät des Fahrzeugs,
um minimale Kosten zu ermöglichen.
Dabei wird gewährleistet,
dass alle Basisfunktionen zum gesetzmäßigen und sicheren Betrieb wie
Abgas, Komponentendiagnose, Überwachungsfunktionen
usw. im Steuergerät
angesiedelt sind, um ordnungsgemäßem Betrieb
auch bei nichtangeschlossenem Zusatzrechner zu gewährleisten.
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Eine
Ausprägung
des vorgenannten Szenarios ist die Verlagerung von Funktionen aus
dem Steuergerät
in die portable Recheneinheit, welche zur Zeit beispielsweise das
Motorsteuergerät
als Recheneinheit benutzen, ohne direkt mit dem eigentlichen ordnungsgemäßen Motorbetrieb
in Zusammenhang zu stehen. Dies sind, wie schon erwähnt, z.
B. Komfortfunktionen zur Steuerung der Klimaanlage, Fahrgeschwindigkeitsregelung,
optimierte Funktionen zum Wärmemanagement
wie Heizung des Fahrgastraumes oder Abtauen der Scheiben usw.
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Ein
weiteres Ausführungsszenario
sind neue Features, Dienste, welche über die zusätzliche portable Recheneinheit
ermöglicht
werden, so dass sie nur für
einen begrenzten Nutzerkreis interessant sind und demgemäß allgemein
in Kfz-Rechnern
respektive der entsprechenden Hardwareanordnung nicht implementiert
werden. Solche Spezifika können
insbesondere Dienste für
Autovermietungen, Fuhrparks großer
Unternehmen, Car-Sharing-Gruppen oder technisch interessierte bzw.
versierte Privatpersonen sein.
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Die
erfindungsgemäße Funktionalität in der portablen
Recheneinheit, also der portablen technischen Einheit, ist dementsprechend
z. B. die Erweiterung von Bordcomputerfunktionen wie die Berechnung
vom Kraftstoffverbrauch, Darstellung des gemittelten Verbrauchs,
ein Verknüpfen
von Verbrauchsdaten mit Fahrerdaten als individuelle Verbrauchsdaten,
die Aufzeichnung von Fahrdaten, Geschwindigkeitsprofile, der Vergleich
verschiedener Fahrstrecken usw. Ebenso die Anzeige und Aufzeichnung
von aktuellen Betriebszuständen
wie Kaltstartverbrauch, Ladedruck, Betriebsart bei Direkteinspritzung
usw.
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Damit
ermöglicht
die Erfindung die Nutzung des Prozessors einer portablen technischen
Einheit zur Steuerung von Betriebsabläufen bei einem Fahrzeug und
damit die Erhöhung
der Rechenkapazität bei
minimalsten Zusatzkosten.