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DE102015216826A1 - A method, computer-readable medium, and system for communicating between components of an on-board network of a vehicle - Google Patents

A method, computer-readable medium, and system for communicating between components of an on-board network of a vehicle Download PDF

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DE102015216826A1
DE102015216826A1 DE102015216826.3A DE102015216826A DE102015216826A1 DE 102015216826 A1 DE102015216826 A1 DE 102015216826A1 DE 102015216826 A DE102015216826 A DE 102015216826A DE 102015216826 A1 DE102015216826 A1 DE 102015216826A1
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DE
Germany
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signal
component
board network
infrastructure component
infrastructure
Prior art date
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Pending
Application number
DE102015216826.3A
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German (de)
Inventor
Daniel Adam
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Verfahren zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: Empfangen eines ersten Signals einer ersten Komponente des Bordnetzwerks durch eine Infrastrukturkomponente des Bordnetzwerks; Überprüfen des ersten Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente überprüft, ob ein Wert des ersten Signals innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs ist; falls der Wert des ersten Signal außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ist: Erzeugen eines zweiten Signals in Antwort auf das erste Signal durch die Infrastrukturkomponente, wobei das zweite Signal einen vorgegeben Wert innerhalb des vorgegebenen Wertbereichs umfasst; und Übermitteln des zweiten Signals an eine zweite Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente.A method of communicating between components of an on-board network of a vehicle, the method comprising: receiving a first signal of a first component of the on-board network by an infrastructure component of the on-board network; Examining the first signal by the infrastructure component, the infrastructure component checking to see if a value of the first signal is within a predetermined range of values; if the value of the first signal is outside the predetermined value range: generating a second signal in response to the first signal by the infrastructure component, the second signal including a predetermined value within the predetermined value range; and transmitting the second signal to a second component of the on-board network by the infrastructure component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft Erfindung ein Kommunikationsverfahren zum Erhöhen der Funktionssicherheit bei Ausfall oder Fehlfunktion von Komponenten, insbesondere Steuergeräte, eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs. The invention relates to a method for communicating between components of an on-board network of a vehicle. In particular, the invention relates to a communication method for increasing the reliability in case of failure or malfunction of components, in particular control devices, an on-board network of a vehicle.

Aktuelle Fahrzeuge umfassen meist eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren für unterschiedliche Aufgabe. Die Sensoren und Aktoren sind häufig direkt an ein bestimmtes Steuergerät angeschlossen. Dies kann dazu führen, dass ein Paar von Sensoren und Aktoren zwar in räumlicher Nähe zueinander positioniert sein können, das dazugehörige Steuergerät jedoch meist entfernt in einem Fahrzeug platziert ist. Dies kann zu längeren Signalwegen führen, da ein Signal eines Sensors zu dem dazugehörigen Steuergerät über ein Bordnetzwerk und ein Antwortsignal des Steuergeräts über das Bordnetzwerk an einen Aktor übermittelt werden muss. Bei Fehlern bzw. Ausfällen von Teilen des Bordnetzwerks und/oder dem Steuergerät kann eine Kommunikation zwischen Sensoren und/oder Aktoren stark beeinträchtigt werden bzw. nicht mehr möglich sein. Current vehicles usually include a large number of sensors and actuators for different tasks. The sensors and actuators are often directly connected to a specific control unit. This can lead to a pair of sensors and actuators being able to be positioned in spatial proximity to each other, but the associated control device is usually placed remotely in a vehicle. This can lead to longer signal paths, since a signal from a sensor to the associated control unit via an on-board network and a response signal of the control unit via the on-board network must be transmitted to an actuator. In case of errors or failures of parts of the on-board network and / or the control unit, a communication between sensors and / or actuators can be greatly impaired or no longer possible.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Kommunikation zwischen Sensoren und/oder Aktoren zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Funktionssicherheit bei der Kommunikation zwischen Sensoren und/oder Aktoren bei Ausfall oder Fehlfunktion von Steuergeräten zu verbessern. It is therefore an object of the invention to improve communication between sensors and / or actuators. In particular, it is an object of the invention to improve a functional reliability in the communication between sensors and / or actuators in case of failure or malfunction of control devices.

Gelöst wird diese Aufgabe durch Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. This problem is solved by features of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst ein Empfangen eines ersten Signals einer ersten Komponente des Bordnetzwerks durch eine Infrastrukturkomponente des Bordnetzwerks. Eine Infrastrukturkomponente kann beispielsweise eine Netzwerkswitch, ein Netzwerkverteiler, ein passiver oder aktiver Medienkonverter, ein Gateway, und/oder ein Funkmodul, z.B. ein Mobilfunkmodul, sein. Das Verfahren umfasst ferner ein Überprüfen des ersten Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente überprüft, ob ein Wert des ersten Signals innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs ist. Falls der Wert des ersten Signal außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ist, umfasst das Verfahren ein Erzeugen eines zweiten Signals in Antwort auf das erste Signal durch die Infrastrukturkomponente, wobei das zweite Signal einen vorgegeben Wert innerhalb des vorgegebenen Wertbereichs umfasst, und ein Übermitteln des zweiten Signals an eine zweite Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente. Ein Signal kann beispielsweise eine Nachricht sein, die zwischen zwei oder mehr Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs übermittelt werden kann. Ein Signal kann Metadaten und/oder Daten umfassen. Vorteilhafterweise kann durch ein Überprüfen bzw. ein Überwachen der Werte von Signalen in Infrastrukturkomponenten effizient Fehler von Signalen erkannt und/oder behandelt werden. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Funktionssicherheit und/oder eine Robustheit des Bordnetzwerks erhöht werden. According to one aspect of the invention, a method for communicating between components of an on-board network of a vehicle is described. The method comprises receiving a first signal of a first component of the on-board network by an infrastructure component of the on-board network. An infrastructure component may be, for example, a network switch, a network distributor, a passive or active media converter, a gateway, and / or a radio module, e.g. a mobile module. The method further comprises checking the first signal by the infrastructure component, wherein the infrastructure component checks to see if a value of the first signal is within a predetermined range of values. If the value of the first signal is outside the predetermined value range, the method comprises generating a second signal in response to the first signal by the infrastructure component, wherein the second signal comprises a predetermined value within the predetermined value range, and transmitting the second signal a second component of the on-board network through the infrastructure component. For example, a signal may be a message that may be communicated between two or more components of an on-board network of a vehicle. A signal may include metadata and / or data. Advantageously, by checking or monitoring the values of signals in infrastructure components, errors of signals can be efficiently detected and / or handled. As a result, functional reliability and / or robustness of the on-board network can advantageously be increased.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die erste Komponente des Bordnetzwerks ein Sensor sein, die zweite Komponente des Bordnetzwerks ein Aktor sein, und/oder die Infrastrukturkomponente ein Netzwerkswitch sein. Hiermit können Fehler von Sensoren durch Infrastrukturkomponenten effizient erkannt und/oder behandelt werden. According to an advantageous embodiment, the first component of the on-board network may be a sensor, the second component of the on-board network may be an actuator, and / or the infrastructure component may be a network switch. With this, errors of sensors can be efficiently detected and / or treated by infrastructure components.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren weiterhin ein Übermitteln des ersten Signals der ersten Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente an ein Steuergerät, ein Empfangen eines Signals des Steuergeräts in Antwort auf das erste Signal durch die Infrastrukturkomponente umfassen, und ein Überprüfen des empfangenen Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente überprüft, ob ein Wert des empfangenen Signals des Steuergeräts innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs ist. Hiermit kann effizient ein Verarbeitungsergebnis eines Steuergeräts vor Übermittlung an eine Datensenke, z.B. einen Aktor, überprüft werden. According to a further advantageous embodiment, the method may further comprise transmitting the first signal of the first component of the on-board network by the infrastructure component to a control device, receiving a signal of the control device in response to the first signal by the infrastructure component, and checking the received signal by the infrastructure component, wherein the infrastructure component checks if a value of the received signal of the controller is within a predetermined range of values. Hereby, a processing result of a controller before transmission to a data sink, e.g. an actor to be checked.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren weiterhin ein Anpassen des Werts des empfangenen Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente den Wert des empfangenen Signals durch einen vorgegeben Wert innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ersetzt, und ein Übermitteln des angepassten Signals an die zweite Komponente des Bordnetzwerks umfassen, falls der Wert das empfangenen Signal des Steuergerät außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ist. Hiermit können Verarbeitungsergebnisse eines Steuergeräts oder einer anderen Komponente einer Datenverarbeitungsschicht effizient korrigiert bzw. angepasst werden. According to a further advantageous refinement, the method may further include adjusting the value of the received signal by the infrastructure component, wherein the infrastructure component replaces the value of the received signal with a predetermined value within the predetermined value range, and transmitting the adjusted signal to the second component of the Include on-board network, if the value is the received signal of the control unit outside the predetermined range of values. This can be used to efficiently correct or adjust the processing results of a controller or other component of a data processing layer.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren weiterhin ein Übermitteln des empfangenen Signals an die zweite Komponente des Bordnetzwerks, falls der Wert des empfangenen Signals innerhalb des vorgegeben Wertebereichs ist. Hiermit kann effizient ein empfangenes Signal auf Einhaltung eines vorgegebenen Wertebereichs überprüft werden und, nur bei Einhaltung des Wertebereichs, an eine zweite Komponente, z.B. eine Datensenke oder einen Aktor, übermittelt werden. According to a further advantageous embodiment, the method may further include transmitting the received signal to the second component of the on-board network if the value of the received signal is within the predetermined value Value range is. Hereby, a received signal can be efficiently checked for compliance with a predetermined value range and, only if the value range is adhered to, transmitted to a second component, for example a data sink or an actuator.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren weiterhin ein Übermitteln des ersten Signals der ersten Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente an ein Steuergerät, und ein Warten auf ein Signal des Steuergeräts in Antwort auf das übermittelte erste Signal umfassen. Falls die Infrastrukturkomponente das Signal des Steuergerät in Antwort auf das erste Signal nicht innerhalb eines vorgegeben Zeitraums empfängt, kann das Verfahren ein Erzeugen eines vorgegeben Signals in Antwort auf das erste Signal, wobei das erzeugte Signal einen vorgegeben Wert umfasst, und ein Übermitteln des erzeugten Signals an die zweite Komponente des Bordnetzwerks umfassen. Ein Erzeugen eines vorgegebenen Signals kann eine dynamische Konvertierung und/oder Anpassung des ersten Signals umfassen. Eine dynamische Konvertierung und/oder Anpassung kann mittels einer Look-Up Tabelle oder eine vorgegebenen Regel oder Verarbeitungsoperation erfolgen. Eine Verarbeitungsoperation kann eine Berechnung bzw. Anpassung von Daten und/oder Datenformaten umfassen. Hiermit kann effizient ein Ausfall eines Steuergeräts durch eine Infrastrukturkomponente des Bordnetzwerks behandelt werden. Die zwei Komponente, z.B. eine Datensenke oder ein Aktor, kann bei Ausfall des Steuergerät eine vordefiniertes Signal in Abhängigkeit des empfangenen Signals durch die Infrastrukturkomponente erhalten. Eine Kommunikation kann trotz Ausfall eines Steuergeräts sichergestellt werden. According to a further advantageous embodiment, the method may further comprise transmitting the first signal of the first component of the on-board network by the infrastructure component to a control device, and waiting for a signal of the control device in response to the transmitted first signal. If the infrastructure component does not receive the signal of the controller in response to the first signal within a predetermined time period, the method may include generating a predetermined signal in response to the first signal, wherein the generated signal comprises a predetermined value, and transmitting the generated signal to the second component of the on-board network. Generating a predetermined signal may include dynamic conversion and / or adaptation of the first signal. A dynamic conversion and / or adaptation can be done by means of a look-up table or a predetermined rule or processing operation. A processing operation may include computation of data and / or data formats. This can efficiently handle a failure of a controller by an infrastructure component of the on-board network. The two components, e.g. a data sink or an actuator, can receive a predefined signal in response to the received signal by the infrastructure component in case of failure of the controller. Communication can be ensured despite failure of a control unit.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren weiterhin, falls die Infrastrukturkomponente das Signal des Steuergeräts nicht innerhalb eines vorgegeben Zeitraums oder kein Signal des Steuergeräts empfängt, ein Übermitteln eines Steuersignals an das Steuergerät umfassen, wobei das Steuersignal einen Neustart und/oder eine Aktualisierung des Steuergeräts initiiert. Bei Ausfall eines Steuergeräts bzw. wenn das Steuergerät keine Reaktion in Form eines Signals an die Infrastrukturkomponente übermittelt, kann die Infrastrukturkomponente mittels eines Steuersignals eine Aktivieren des Steuergeräts initiieren, um die Funktion des Steuergeräts wiederherzustellen. Hiermit kann die Funktionssicherheit des Bordnetzwerks effizient erhöht werden. According to a further advantageous refinement, if the infrastructure component does not receive the signal of the control unit within a predetermined time period or no signal of the control unit, the method may further include transmitting a control signal to the control unit, wherein the control signal initiates a restart and / or an updating of the control unit Control unit initiated. If a control unit fails or if the control unit does not transmit a response in the form of a signal to the infrastructure component, the infrastructure component can initiate activation of the control unit by means of a control signal in order to restore the function of the control unit. Hereby the functional reliability of the on-board network can be increased efficiently.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computer-lesbares Medium zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs beschrieben, wobei das Computer-lesbare Medium Instruktionen umfasst, die, wenn ausgeführt auf einem Rechner, das oben beschriebene Verfahren ausführen. In another aspect, a computer-readable medium for communicating between components of an on-board network of a vehicle is described, the computer-readable medium comprising instructions that, when executed on a computer, perform the method described above.

Das Computer-lesbare Medium kann computerlesbaren Code in jeder passenden Programmiersprache, wie beispielsweise JAVA, C, und/oder C++, speichern. Der Code kann dazu angepasst sein, einen Computer oder jedes andere programmierbare Gerät zu programmieren, um die beabsichtigten Funktionen zu erreichen. Der Code kann über ein Netzwerk wie beispielsweise das Internet heruntergeladen und/oder bereitgestellt werden. The computer readable medium may store computer readable code in any suitable programming language, such as JAVA, C, and / or C ++. The code may be adapted to program a computer or any other programmable device to achieve the intended functions. The code can be downloaded and / or provided over a network such as the Internet.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs beschrieben, wobei das System dazu ausgebildet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen. In another aspect, a system for communicating between components of an on-board network of a vehicle is described, wherein the system is configured to perform the method described above.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug beschrieben, das ein oben beschriebenes System zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks des Fahrzeugs umfasst. In another aspect, a vehicle is described that includes a system described above for communicating between components of an on-board network of the vehicle.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und/oder der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweiligen angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and / or the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respective combination indicated, but also in other combinations or in isolation.

Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen:
Komponenten, z.B. Sensoren, Aktoren, Kommunikationsmodule, und/oder Steuergeräte, eines Bordnetzwerks können über Infrastrukturkomponenten, z.B. Netzwerkswitche, des Bordnetzwerk verknüpft werden. Die Verknüpfung der Komponenten mit den Infrastrukturkomponenten kann beispielsweise in einer Sterntopologie erfolgen. Ferner können Softwarekomponenten auf unterschiedlichen internen oder externen Rechenressourcen ausgeführt werden. Interne Rechenressourcen können beispielsweise Steuergeräte eines Fahrzeugs sein. Externe Rechenressourcen können beispielsweise Rechner eines Cloud-Computing Systems sein, die über ein Kommunikationsmodul eines Fahrzeugs mit den Infrastrukturkomponenten des Fahrzeugs verknüpft sein können. Externe Rechenressourcen können ferner mobile Endgeräte sein, die ein Benutzer des Fahrzeugs bei sich führt, und/oder sich in der Umgebung des Fahrzeugs befinden und über eine Kommunikationsmodul mit dem Fahrzeug verknüpft bzw. verbunden sind. The invention is based on the following considerations:
Components, eg sensors, actuators, communication modules, and / or control units of an on-board network can be linked via infrastructure components, eg network switches, of the on-board network. The connection of the components with the infrastructure components can be done for example in a star topology. Furthermore, software components can be executed on different internal or external computing resources. Internal computing resources may be, for example, control devices of a vehicle. External computing resources can be computers of a cloud computing system, for example, which can be linked via a communication module of a vehicle with the infrastructure components of the vehicle. External computing resources may also be mobile terminals that a user of the vehicle is carrying, and / or are located in the surroundings of the vehicle and are connected to the vehicle via a communication module.

Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen schematisch Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. This results in further details, preferred embodiments and further developments of the invention. In detail, show schematically

1 ein schematischer Aufbau eines beispielhaften System, und 1 a schematic structure of an exemplary system, and

2 eine beispielhafte Implementierung des Systems. 2 an exemplary implementation of the system.

In Detail zeigt 1 einen schematischen Aufbau eines beispielhaften Systems 100. Wie in 1 dargestellt, kann das System mehrere Schichten umfassen. Eine Schicht 102 kann eine oder mehrere Datenquellen 108 und eine oder mehrere Datensenken 110 umfassen. Eine Schicht 104 kann Signale, z.B. Datensignale oder Nachrichten, von den Datenquellen 108 der Schicht 102 empfangen und an die Datenquellen 110 der Schicht 102 oder zur Datenverarbeitung an eine Schicht 106 übermitteln. Ferner kann die die Schicht 104 Signale, z.B. Datensignale, einer Schicht 106 empfangen und die Datensenken 110 der Schicht 102 übermitteln. In detail shows 1 a schematic structure of an exemplary system 100 , As in 1 As shown, the system may include multiple layers. A layer 102 can be one or more data sources 108 and one or more data sinks 110 include. A layer 104 may be signals, eg data signals or messages, from the data sources 108 the layer 102 received and to the data sources 110 the layer 102 or for data processing to a layer 106 to transfer. Furthermore, the layer 104 Signals, eg data signals, of a layer 106 receive and the data sink 110 the layer 102 to transfer.

Datenquellen 108 und/oder Datensenken 110 der Schicht 102 können Hardwarekomponenten und/oder Softwarekomponenten sein. Beispielsweise kann eine Datenquelle 108 ein Sensor und/oder eine Datensenke 110 ein Aktor sein. Beispielsweise kann eine Datenquelle 108 ein Softwaresubsystem und eine Datensenke 110 ein weiteres Softwaresubsystem sein. Beispielsweise kann eine Datenquelle 108 eine Hardwarekomponente sein und eine Datensenke 110 eine Softwarekomponente sein. Die Schicht 102 kann Signale einer oder mehrerer Datenquellen 108 an eine Schicht 104 übermitteln. Signale der Schicht 104 können ferner von Datensenken 110, z.B. Aktoren, der Schicht 102 empfangen werden. data sources 108 and / or data sinking 110 the layer 102 may be hardware components and / or software components. For example, a data source 108 a sensor and / or a data sink 110 to be an actor. For example, a data source 108 a software subsystem and a data sink 110 another software subsystem. For example, a data source 108 a hardware component and a data sink 110 be a software component. The layer 102 can receive signals from one or more data sources 108 to a layer 104 to transfer. Signals of the layer 104 can also save data 110 , eg actuators, the layer 102 be received.

Die Schicht 104 wird im Folgenden auch als Reflexschicht bezeichnet. Die Reflexschicht 104 kann auszeichnen, dass im Fehlerfall eine schnelle Reaktion auf empfangene Signale der Schichten 102 und/oder 106 ausgeführt werden kann, um beispielsweise eine Kommunikation zwischen einer Datenquelle und einer Datensenke aufrecht zu erhalten. Eine Funktionalität der Reflexschicht 104 kann auf einer oder mehreren Infrastrukturkomponenten des Bordnetzwerks des Fahrzeugs ausgeführt werden. Vorzugsweise kann die Funktionalität der Reflexschicht auf allen Infrastrukturkomponenten des Bordnetzwerks ausgeführt werden. Zur Implementierung der Funktionalität kann eine Infrastrukturkomponente eine oder mehrere Überwachungskomponenten 112, 114 umfassen, die eingehenden und ausgehende Signale der Infrastrukturkomponenten überwachen und/oder analysieren können. The layer 104 is also referred to below as a reflective layer. The reflex layer 104 may indicate that in the event of a fault, a rapid response to received signals of the layers 102 and or 106 can be executed, for example, to maintain communication between a data source and a data sink. A functionality of the reflective layer 104 may be performed on one or more infrastructure components of the on-board network of the vehicle. Preferably, the functionality of the reflective layer can be performed on all infrastructure components of the on-board network. To implement the functionality, an infrastructure component may have one or more monitoring components 112 . 114 include that can monitor and / or analyze incoming and outgoing signals of the infrastructure components.

Im Detail kann die Überwachungskomponente 112 ein eingehendes oder empfangenes Signal einer Datenquelle 108 analysieren und im Fehlerfall ein vordefiniertes Signal in Antwort auf das empfangene Signal erzeugen. Das erzeugte, vordefinierte Signal kann die Überwachungskomponente 112 an die Überwachungskomponente 114 zur Übermittlung an eine entsprechende Datensenke 110 übermitteln. Bei der Analyse des eingehenden Signals kann die Überwachungskomponente 112 Metadaten und/oder Daten des empfangenen Signals mittels vordefinierter Regeln und/oder einer vordefinierten Wertetabelle, z.B. einer Look-Up Tabelle, analysieren. Erfüllt das eigehende Signal die vordefinierte Regel und/oder einen vordefinierten Wertebereich eines Werts des Signals kann das Signal unverändert an eine Komponente, z.B. ein Steuergerät der Datenverarbeitungsschicht 106 übermittelt werden. Falls das eingehende Signal die vordefinierte Regel und/oder einen vordefinierte Wertebereich eines Werts des Signals nicht erfüllt, kann die Überwachungskomponente 112 einen Fehlerfall diagnostizieren und ein vordefiniertes Signal in Antwort auf das empfangene Signal erzeugen. Das vordefinierte Signal kann dabei in Abhängigkeit des empfangenen Signals bzw. in Abhängigkeit von Wertes des empfangenen Signals erzeugt werden. In detail, the monitoring component 112 an incoming or received signal from a data source 108 and, in the event of a fault, generate a predefined signal in response to the received signal. The generated, predefined signal can be the monitoring component 112 to the monitoring component 114 for transmission to a corresponding data sink 110 to transfer. When analyzing the incoming signal, the monitoring component 112 Analyze metadata and / or data of the received signal by means of predefined rules and / or a predefined value table, eg a look-up table. If the incoming signal meets the predefined rule and / or a predefined value range of a value of the signal, the signal can be transmitted unchanged to a component, for example a controller of the data processing layer 106 be transmitted. If the incoming signal does not meet the predefined rule and / or a predefined value range of a value of the signal, the monitoring component can 112 diagnose an error case and generate a predefined signal in response to the received signal. The predefined signal can be generated as a function of the received signal or as a function of the value of the received signal.

Ferner kann die Überwachungskomponente 114 ein eingehendes Signal einer Komponente, z.B. eines Steuergerät und/oder eines Kommunikationsmoduls bzw. eines Funkmoduls, der Datenverarbeitungsschicht 106 analysieren und im Fehlerfall ein empfangenes Signal einer Komponente der Datenverarbeitungsschicht ändern. Analog zu der Überwachungskomponente 112 kann die Überwachungskomponente 114 Metadaten und/oder Daten des empfangenen Signals mittels vordefinierter Regeln und/oder einer vordefinierten Wertetabelle analysieren. Falls das empfangene Signal die vordefinierten Regeln und/oder ein Wert des empfangenen Signals innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs einer Wertetabelle ist, kann das empfangenen Signal unverändert an eine entsprechende Datensenke übermittelt werden. Furthermore, the monitoring component 114 an incoming signal of a component, for example a control device and / or a communication module or a radio module, the data processing layer 106 analyze and change a received signal of a component of the data processing layer in the event of an error. Analogous to the monitoring component 112 can be the monitoring component 114 Analyze metadata and / or data of the received signal using predefined rules and / or a predefined value table. If the received signal is the predefined rules and / or a value of the received signal within a predetermined value range of a value table, the received signal can be transmitted unchanged to a corresponding data sink.

Die Überwachungskomponenten 112, 114 können beispielsweise bei nicht plausiblen, fehlerhaften, und/oder ausbleibenden Signalen einer Datenquelle der Schicht 102 und/oder einer Komponenten der Datenverarbeitungsschicht 106 eine Kommunikation zwischen einer Datenquelle und einer Datensenke in einem Bordnetzwerks eines Fahrzeugs sicherstellen. Wie oben beschrieben können nicht plausible Signale mittels einer oder mehreren Regeln oder einer Überprüfung von Wertebereichen einzelner oder aller Werte der eingehenden empfangenen Signale auf Ihre Plausibilität überprüft werden. Bei Erkennen eines nicht plausiblen Werts kann dieser Wert von einer der Überwachungskomponenten 112, 114 anhand einer Wertetabelle oder einer Look-Up Tabelle korrigiert werden. The monitoring components 112 . 114 For example, in the case of implausible, erroneous, and / or missing signals from a data source of the layer 102 and / or a component of the data processing layer 106 ensure communication between a data source and a data sink in an onboard network of a vehicle. As described above, non-plausible signals can be checked for plausibility by means of one or more rules or a check of value ranges of individual or all values of the incoming received signals. If an implausible value is detected, this value may be from one of the monitoring components 112 . 114 be corrected using a table of values or a look-up table.

Fehlerhafte Signale können beispielsweise Signale sein, deren Übermittlung von einer Infrastrukturkomponente der Reflexschicht 104 an eine Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 einen Fehler erzeugt. Beispielsweise kann die Komponente wegen eines Ausfalls keine Signale von einer Infrastrukturkomponente der Reflexschicht 104 annehmen. Ferner kann ein Ausfall einer Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 auftreten, nachdem ein Signal von einer Infrastrukturkomponente der Reflexschicht 104 an eine Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 übermittelt wird. Die Überwachungskomponente 114 kann bei Ausfall der Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 kein Antwortsignal von der ausgefallenen Komponente erhalten. In diesen Fällen können die Überwachungskomponenten 112, 114 ein Steuersignal an eine Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 übermitteln, um ein Neustarten und/oder eine Aktualisierung der ausgefallenen Komponente zu initiieren. Faulty signals can be, for example, signals, their transmission from an infrastructure component of the reflective layer 104 to a component of the data processing layer 106 generated an error. For example, because of a failure, the component can not receive signals from an infrastructure component of the reflective layer 104 accept. Furthermore, a failure of a component of the data processing layer 106 occur after a signal from an infrastructure component of the reflective layer 104 to a component of the data processing layer 106 is transmitted. The monitoring component 114 may fail if the component of the data processing layer 106 received no response signal from the failed component. In these cases, the monitoring components 112 . 114 a control signal to a component of the data processing layer 106 to initiate a restart and / or an update of the failed component.

Zusätzlich oder alternativ können die Überwachungskomponenten 112, 114 eine oder mehrere Regeln zur Steuerung eines Datenflusses anpassen, so dass ein oder mehrere Signale an eine andere Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 übermittelt werden und/oder von einer anderen Komponente der Datenverarbeitungsschicht 106 empfangen wird. Eine Änderung des Datenflusses kann somit ohne Änderungen der Datenquellen und/oder Datensenken erfolgen. Eine Kommunikation zwischen einer Datenquelle und einer Datensenke kann weiter erfolgen. Additionally or alternatively, the monitoring components 112 . 114 adjust one or more rules for controlling a data flow such that one or more signals are sent to another component of the data processing layer 106 transmitted and / or from another component of the data processing layer 106 Will be received. A change of the data flow can thus take place without changes to the data sources and / or data sinks. Communication between a data source and a data sink can continue.

Vorteilhafterweise kann durch eine Überwachung und eine Analyse der Signale durch die Überwachungskomponenten der Infrastrukturkomponenten des Bordnetzwerks eine Kommunikation zwischen Datenquellen und Datensenken bei Ausfall einer Komponente, eines Steuergeräts, der Datenverarbeitungssicht 106 sicher gestellt werden. Ferner können fehlerhafte Werte durch Datenquellen und/oder Komponenten der Datenverarbeitungsschicht identifiziert und nach vorgegebenen Wertetabelle berichtig werden, um eine Fehlfunktion der Datensenken des Bordnetzwerks zu verhindern. Die Betriebssicherheit des Bordnetzwerks kann somit erhöht werden. Das Bordnetzwerk ist somit robust gegen einzelne Ausfälle von Steuergeräten. Das Steuergerät als einzelner Ausfallpunkt kann verhindert werden. Advantageously, by monitoring and analyzing the signals by the monitoring components of the infrastructure components of the onboard network communication between data sources and data sinks in case of failure of a component, a control device, the data processing view 106 be ensured. Furthermore, erroneous values can be identified by data sources and / or components of the data processing layer and corrected according to a predetermined table of values in order to prevent a malfunction of the data sinks of the on-board network. The reliability of the on-board network can thus be increased. The on-board network is thus robust against individual failures of control units. The control unit as a single point of failure can be prevented.

Die Kommunikation zwischen Datenquelle und Datensenke kann im Fehlerfall lokal gehalten werden, wenn die Datenquelle und die Datensenke mit dergleichen oder einer benachbarten Infrastrukturkomponente verbunden sind. Dadurch kann eine Netzwerkbelastung im Fehlerfall gering gehalten werden. Signale müssen nur einen kurzen Weg durch das Bordnetzwerk von einer Datenquelle zu einer Datensenke übermittelt werden. The communication between the data source and the data sink can be kept local in the event of an error if the data source and the data sink are connected to the like or to an adjacent infrastructure component. As a result, a network load can be kept low in the event of a fault. Signals have to be transmitted only a short way through the on-board network from a data source to a data sink.

2 zeigt eine beispielhafte Implementierung 200 des in 1 beschriebenen Systems 100 eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs 202. Das Bordnetzwerk kann mehrere Infrastrukturkomponenten 204 umfassen. Die Infrastrukturkomponenten 204 können beispielsweise Netzwerkswitche oder Netzwerkverteiler sein. Vorzugsweise kann auf jeder Infrastrukturkomponente eine oder mehrere Überwachungskomponenten ausgeführt werden, die eingehenden und/oder ausgehenden Nachrichten der entsprechenden Infrastrukturkomponente 204 überwachen können. Das Bordnetzwerk kann ferner Sensoren 206 und Aktoren 208 umfassen. Die Sensoren 206 und Aktoren 208 sind mit einer Infrastrukturkomponente 204 verbunden. Infrastrukturkomponenten 204 können wiederum mit anderen Infrastrukturkomponenten 204 verbunden sein. Das Bordnetzwerk kann ein oder mehrere Steuergeräte 210 umfassen, die ebenfalls mit einer Infrastrukturkomponente 204 verbunden sind. Weiterhin kann das Bordnetzwerk ein oder mehrere Funkmodule 212, z.B. Mobilfunkmodule, aufweisen, die mit einer Infrastrukturkomponente 204 des Bordnetzwerks verbunden sind. Über ein Funkmodul 212 kann das Bordnetzwerk des Fahrzeugs 202 mit Geräten 214 außerhalb des Fahrzeugs 202 kommunizieren. Beispielsweise kann das Fahrzeug mit Rechnern eines Cloud-Computing-Systems, mit einem Mobiltelefon, und/oder mit weiteren Geräten mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle verbunden sein mit diesen Systemen bzw. Geräten kommunizieren. 2 shows an exemplary implementation 200 of in 1 described system 100 an on-board network of a vehicle 202 , The on-board network can have multiple infrastructure components 204 include. The infrastructure components 204 may be, for example, network switches or network distributors. Preferably, one or more monitoring components can be executed on each infrastructure component, the incoming and / or outgoing messages of the corresponding infrastructure component 204 can monitor. The on-board network can also sensors 206 and actuators 208 include. The sensors 206 and actuators 208 are with an infrastructure component 204 connected. infrastructure components 204 can turn with other infrastructure components 204 be connected. The on-board network can have one or more control units 210 include, which also has an infrastructure component 204 are connected. Furthermore, the on-board network can have one or more radio modules 212 , eg mobile radio modules, which are equipped with an infrastructure component 204 the on-board network are connected. Via a radio module 212 can the onboard network of the vehicle 202 with devices 214 outside the vehicle 202 communicate. For example, the vehicle may communicate with computers of a cloud computing system, with a mobile phone, and / or with other devices having a wireless communication interface with these systems or devices.

Über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle können Funktionen der Datenverarbeitungsschicht 106 auf Geräten wie beispielsweise Rechnern eines Cloud-Computing-System oder einem Mobiltelefon ausgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ können Funktionen der Datenverarbeitungsschicht auf einem oder mehreren Steuergeräten 210 des Bordnetzwerks ausgeführt werden. Die Infrastrukturkomponenten der Reflexschicht 104 können im Fehlerfall Ausfälle von Steuergeräte und/oder Ausfälle Funkmodule zur Anbindung externer Geräte und Systeme behandeln, je nachdem auf welchem Gerät bzw. System die Funktion der Datenverarbeitungsschicht 106 ausgeführt wird. Through the wireless communication interface can functions of the data processing layer 106 on devices such as computers of a cloud computing system or a mobile phone. Additionally or alternatively, functions of the data processing layer may be on one or more controllers 210 of the on-board network. The infrastructure components of the reflective layer 104 In the event of a fault, failures of control units and / or failures can treat radio modules for the connection of external devices and systems, depending on which device or system the function of the data processing layer 106 is performed.

Durch die Behandlung von Ausfällen und/oder Fehlern der Komponenten der Datenverarbeitungsschicht 106 durch Infrastrukturkomponenten 204 kann eine Kommunikation zwischen Sensoren 206 und Aktoren 208 weiterhin erfolgen. Dadurch kann die Komplexität des gesamten Bordnetzwerks reduziert werden und die Variabilität bei der Implementierung der Funktionen im Bordnetzwerk erhöht werden. By handling failures and / or errors of the components of the data processing layer 106 through infrastructure components 204 can be a communication between sensors 206 and actuators 208 continue to take place. As a result, the complexity of the entire on-board network can be reduced and the variability in the implementation of the functions in the on-board network can be increased.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100
System system
102 102
Schicht umfassend Datenquellen/Datensenken Layer comprising data sources / data sinks
104 104
Reflexschicht reflective coating
106 106
Datenverarbeitungsschicht Data processing layer
108 108
Datenquelle Data Source
110 110
Datensenke data sink
112 112
Monitorkomponente monitor component
114 114
Monitorkomponente monitor component
200 200
Implementierung implementation
202 202
Fahrzeug vehicle
204 204
Infrastrukturkomponente infrastructure component
206 206
Sensor sensor
208 208
Aktor actuator
210 210
Steuergerät control unit
212 212
Funkmodul radio module
214 214
externes Gerät bzw. System external device or system

Claims (10)

Verfahren zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: Empfangen eines ersten Signals einer ersten Komponente des Bordnetzwerks durch eine Infrastrukturkomponente des Bordnetzwerks; Überprüfen des ersten Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente überprüft, ob ein Wert des ersten Signals innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs ist; Falls der Wert des ersten Signal außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ist: Erzeugen eines zweiten Signals in Antwort auf das erste Signal durch die Infrastrukturkomponente, wobei das zweite Signal einen vorgegeben Wert innerhalb des vorgegebenen Wertbereichs umfasst; und Übermitteln des zweiten Signals an eine zweite Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente.  A method of communicating between components of an on-board network of a vehicle, the method comprising: Receiving a first signal of a first component of the on-board network by an infrastructure component of the on-board network; Examining the first signal by the infrastructure component, the infrastructure component checking to see if a value of the first signal is within a predetermined range of values; If the value of the first signal is outside the specified value range: Generating a second signal in response to the first signal by the infrastructure component, the second signal including a predetermined value within the predetermined value range; and Transmitting the second signal to a second component of the on-board network by the infrastructure component. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Komponente des Bordnetzwerks ein Sensor ist; und/oder wobei die zweite Komponente des Bordnetzwerks ein Aktor ist; und/oder wobei die Infrastrukturkomponente ein Netzwerkswitch ist.  The method of claim 1, wherein the first component of the on-board network is a sensor; and / or wherein the second component of the on-board network is an actuator; and / or wherein the infrastructure component is a network switch. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin umfassend: Übermitteln des ersten Signals der ersten Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente an ein Steuergerät; Empfangen eines Signals des Steuergeräts in Antwort auf das erste Signal durch die Infrastrukturkomponente; und Überprüfen des empfangenen Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente überprüft, ob ein Wert des empfangenen Signals des Steuergeräts innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs ist.  Method according to one of the preceding claims, the method further comprising: Transmitting the first signal of the first component of the on-board network by the infrastructure component to a control unit; Receiving, by the infrastructure component, a signal of the controller in response to the first signal; and Checking the received signal by the infrastructure component, wherein the infrastructure component checks to see if a value of the received signal of the controller is within a predetermined range of values. Verfahren nach Anspruch 3, das Verfahren weiterhin umfassend: Falls der Wert das empfangenen Signal des Steuergerät außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ist: Anpassen des Werts des empfangenen Signals durch die Infrastrukturkomponente, wobei die Infrastrukturkomponente den Wert des empfangenen Signals durch einen vorgegeben Wert innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ersetzt; und Übermitteln des angepassten Signals an die zweite Komponente des Bordnetzwerks.  The method of claim 3, the method further comprising: If the value of the received control unit signal is outside the specified value range: Adjusting the value of the received signal by the infrastructure component, the infrastructure component replacing the value of the received signal with a predetermined value within the predetermined range of values; and Transmitting the adjusted signal to the second component of the on-board network. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, das Verfahren weiterhin umfassend: Falls der Wert des empfangenen Signals innerhalb des vorgegeben Wertebereichs ist: Übermitteln des empfangenen Signals an die zweite Komponente des Bordnetzwerks.  Method according to one of claims 3 to 4, the method further comprising: If the value of the received signal is within the specified value range: Transmitting the received signal to the second component of the on-board network. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin umfassend: Übermitteln des ersten Signals der ersten Komponente des Bordnetzwerks durch die Infrastrukturkomponente an ein Steuergerät; Warten auf ein Signal des Steuergeräts in Antwort auf das übermittelte erste Signal; und Falls die Infrastrukturkomponente das Signal des Steuergerät in Antwort auf das erste Signal nicht innerhalb eines vorgegeben Zeitraums empfängt: Erzeugen eines vorgegeben Signals in Antwort auf das erste Signal, wobei das erzeugte Signal einen vorgegeben Wert umfasst; und Übermitteln des erzeugten Signals an die zweite Komponente des Bordnetzwerks.  Method according to one of the preceding claims, the method further comprising: Transmitting the first signal of the first component of the on-board network by the infrastructure component to a control unit; Waiting for a signal from the controller in response to the transmitted first signal; and If the infrastructure component does not receive the controller's signal in response to the first signal within a given time period: Generating a predetermined signal in response to the first signal, the generated signal including a predetermined value; and Transmitting the generated signal to the second component of the on-board network. Verfahren nach Anspruch 6, das Verfahren weiterhin umfassend: Falls die Infrastrukturkomponente das Signal des Steuergeräts nicht innerhalb eines vorgegeben Zeitraums oder kein Signal des Steuergeräts empfängt: Übermitteln eines Steuersignals an das Steuergerät, wobei das Steuersignal einen Neustart und/oder eine Aktualisierung des Steuergeräts initiiert.  The method of claim 6, the method further comprising: If the infrastructure component does not receive the control unit signal within a specified time period or if no signal from the controller: Transmitting a control signal to the control unit, wherein the control signal initiates a restart and / or an update of the controller. Computer-lesbares Medium zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs, wobei das Computer-lesbare Medium Instruktionen umfasst, die, wenn ausgeführt auf einem Rechner, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführen.  A computer-readable medium for communicating between components of an on-board network of a vehicle, the computer-readable medium comprising instructions that, when executed on a computer, perform the method of any one of claims 1 to 7. System zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks eines Fahrzeugs, wobei das System dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.  A system for communicating between components of an on-board network of a vehicle, the system being adapted to carry out the method according to one of claims 1 to 7. Fahrzeug umfassend ein System zum Kommunizieren zwischen Komponenten eines Bordnetzwerks des Fahrzeugs nach Anspruch 9. A vehicle comprising a system for communicating between components of an on-board network of the vehicle according to claim 9.
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