DE102022116894B4 - Motor vehicle control unit with an adapter module for receiving status signals from other control units via a data network and method for operating the adapter module, storage medium and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Steuergerät (11) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Steuergerät (11) aufweist:
• eine Prozessorschaltung (12) mit zumindest einer Applikationssoftware (13), die dazu eingerichtet ist, auf zumindest ein vorbestimmtes Betriebsereignis (16) eines von dem Steuergerät (11) verschiedenen Fahrzeuggeräts (15) hin eine jeweilige zugeordnete Verarbeitungsroutine (17) auszulösen, wobei das zumindest eine Fahrzeuggerät (15) das jeweilige Betriebsereignis (16) nicht selbst signalisiert, sondern lediglich ein jeweiliges Zustandssignal (18) aussendet, indem es zyklisch die aktuell verfügbaren Signalwerte eines jeweils aktuellen Zustands aussendet, und
• einen Netzwerkanschluss (21) zum Koppeln des Steuergeräts (11) mit dem zumindest einen Fahrzeuggerät (15) über ein Datennetzwerk (20), wobei
• in dem Steuergerät (11) ein Adaptermodul (32) bereitgestellt ist, das durch die Prozessorschaltung (12) ausgeführt wird und über welches die zumindest eine Applikationssoftware (13) mit dem Netzwerkanschluss (21) gekoppelt ist, wobei das Adaptermodul (32) dazu eingerichtet ist, über den Netzwerkanschluss (21) aus dem Datennetzwerk (20) das zumindest eine Zustandssignal (18) eines jeweiligen aktuellen Zustands des zumindest einen Fahrzeuggeräts (15) zyklisch zu empfangen und
• anhand eines zeitlichen Verlaufs des jeweiligen Zustandssignals (18) das jeweilige vorbestimmte Betriebsereignis (16) des Fahrzeuggeräts (15) zu detektieren, das eine vorbestimmte oder charakteristische Veränderung oder einen charakteristischen Verlauf des Zustandssignals (18) darstellt, und das jeweils detektierte Betriebsereignis (16) über eine jeweilige Applikationsschnittstelle (33) an die jeweilige Applikationssoftware (13), welche die dem detektierten Betriebsereignis (16) zugeordnete Verarbeitungsroutine (17) aufweist, zu signalisieren.
Control unit (11) for a motor vehicle (10), wherein the control unit (11) comprises:
• a processor circuit (12) with at least one application software (13) which is configured to trigger a respective associated processing routine (17) in response to at least one predetermined operating event (16) of a vehicle device (15) different from the control unit (11), wherein the at least one vehicle device (15) does not signal the respective operating event (16) itself, but merely transmits a respective status signal (18) by cyclically transmitting the currently available signal values of a respective current status, and
• a network connection (21) for coupling the control unit (11) to the at least one vehicle device (15) via a data network (20), wherein
• an adapter module (32) is provided in the control unit (11), which is executed by the processor circuit (12) and via which the at least one application software (13) is coupled to the network connection (21), wherein the adapter module (32) is configured to cyclically receive the at least one status signal (18) of a respective current status of the at least one vehicle device (15) from the data network (20) via the network connection (21) and
• to detect the respective predetermined operating event (16) of the vehicle device (15) on the basis of a temporal progression of the respective status signal (18), which represents a predetermined or characteristic change or a characteristic progression of the status signal (18), and to signal the respectively detected operating event (16) via a respective application interface (33) to the respective application software (13), which has the processing routine (17) associated with the detected operating event (16).
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Im Steuergerät kann eine Prozessorschaltung auf bestimmte Betriebsereignisse, die aus anderen Steuergeräten gemeldet werden, mit einer jeweiligen Verarbeitungsroutine reagieren, die dem jeweiligen Betriebsereignis zugeordnet ist. Das Steuergerät steht dazu mit den übrigen Steuergeräten über ein Datennetzwerk in Verbindung, über welches es Zustandssignale der anderen Steuergeräte empfängt. Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Adaptermoduls, wie es in dem Steuergerät vorgesehen ist, sowie ein computerlesbares Speichermedium für eine Prozessorschaltung eines Steuergeräts und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Steuergerät.The invention relates to a control unit for a motor vehicle. A processor circuit in the control unit can respond to specific operating events reported from other control units with a respective processing routine associated with the respective operating event. For this purpose, the control unit is connected to the other control units via a data network, via which it receives status signals from the other control units. The invention further comprises a method for operating an adapter module, as provided in the control unit, as well as a computer-readable storage medium for a processor circuit of a control unit and a motor vehicle with such a control unit.
In einem Kraftfahrzeug können sich Steuergeräte ihren jeweiligen aktuellen Betriebszustand gegenseitig über ein Datennetzwerk signalisieren. So kann beispielsweise ein Steuergerät eines Temperatursensors des Kraftfahrzeugs die jeweils gemessenen oder ermittelten Temperaturwerte zyklisch oder periodisch in dem Datennetzwerk signalisieren. Weitere Beispiele für Steuergeräte, die Zustandssignale signalisieren, sind ein Drehzahlsensor eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs, ein Pedalsensor zum Ermitteln einer Pedalstellung (beispielsweise Bremspedal oder Beschleunigungspedal oder Kupplung), ein Lenkradsensor zum Ermitteln eines Drehwinkels des Lenkrads. Insgesamt kann in einem Kraftfahrzeug über dessen Datennetzwerk eine Gesamtanzahl von Zustandssignalen signalisiert werden, die oberhalb von 1000 liegen kann, beispielsweise 2000 oder 3000 betragen kann. Mit anderen Worten werden zyklisch oder periodisch unterschiedliche gemessene Zustände, beispielsweise Temperatur, Drehzahl, Pedalstellung, als aktueller Signalwert des jeweiligen Zustandssignals signalisiert oder gemeldet. Im nächsten Signalisierungszyklus wird dann der nächste aktuelle Wert von dem jeweiligen Steuergerät über das Datennetzwerk gemeldet oder gesendet.In a motor vehicle, control units can signal their respective current operating status to each other via a data network. For example, a control unit of a motor vehicle's temperature sensor can cyclically or periodically signal the respectively measured or determined temperature values in the data network. Other examples of control units that signal status signals are a speed sensor of a motor vehicle's drive motor, a pedal sensor for determining a pedal position (for example, brake pedal, accelerator pedal, or clutch), and a steering wheel sensor for determining a steering wheel rotation angle. Overall, a total number of status signals can be signaled in a motor vehicle via its data network, which can be more than 1,000, for example, 2,000 or 3,000. In other words, different measured states, such as temperature, speed, pedal position, are cyclically or periodically signaled or reported as the current signal value of the respective status signal. In the next signaling cycle, the next current value is then reported or sent by the respective control unit via the data network.
Ein Typ eines solchen Datennetzwerks zum zyklischen oder periodischen Signalisieren von aktuellen Signalwerten der Zustandssignale sind Feldbusse, wie beispielsweise der CAN (Controller Area Network) oder Flexray. Eine andere Möglichkeit, Signalwerte mehrerer Zustandssignale zu übertragen, bietet ein paketorientiertes Datennetzwerk, wie beispielsweise das Ethernet. Hier werden in jedem Datenpaket die Signalwerte mehrerer unterschiedlicher Zustandssignale zu einer PDU (Protocol Data Unit) zusammengefasst. Kann ein größeres Datenpaket erzeugt werden, können auch mehrere solcher PDUs in einem Datenpaket enthalten sein und über das Datennetzwerk versendet werden.One type of such a data network for cyclical or periodic signaling of current signal values of status signals is a fieldbus, such as CAN (Controller Area Network) or Flexray. Another option for transmitting signal values of multiple status signals is a packet-oriented data network, such as Ethernet. Here, the signal values of several different status signals are combined into a PDU (Protocol Data Unit) in each data packet. If a larger data packet can be generated, several such PDUs can be contained in one data packet and sent over the data network.
Ein Steuergerät, das auf die Zustandssignale reagieren soll, kann in einer Prozessorschaltung ein Betriebssystem oder eine Laufzeitumgebung betreiben, in welcher eine oder mehrere Applikationssoftwares betrieben werden, die immer dann eine Verarbeitungsroutine starten oder ausführen können, wenn sich anhand der Zustandssignale ergibt, dass ein vorbestimmtes Betriebsereignis stattgefunden hat, beispielsweise die Betätigung eines Pedals (beispielsweise Bremspedal). Das Steuergerät mit einer solchen Prozessorschaltung kann hierzu über einen Netzwerkanschluss an das Datennetzwerk angeschlossen werden und aus dem Datennetzwerk die Zustandssignale in der beschriebenen Weise empfangen.A control unit designed to respond to the status signals can run an operating system or a runtime environment in a processor circuit, in which one or more application software programs are run. These software programs can start or execute a processing routine whenever the status signals indicate that a predetermined operating event has occurred, such as the actuation of a pedal (e.g., the brake pedal). For this purpose, the control unit with such a processor circuit can be connected to the data network via a network connection and receive the status signals from the data network in the manner described.
Wenn in der Prozessorschaltung des Steuergeräts die Applikationssoftwares mittels einer Laufzeitumgebung oder eines Betriebssystems als jeweilige Prozess ausgeführt werden und mit Eintreffen jedes neuen Signalwerts der Zustandssignale jede der Applikationssoftwares, das heißt jeder Prozess, einmal aufgerufen werden muss, damit sie anhand der Zustandssignale erkennt, ob sich ein erwartetes oder überwachtes Betriebsereignis ergeben hat, so sorgt dies für eine Last im Betriebssystem oder der Laufzeitumgebung, die für heutige Prozessorschaltungen in Steuergeräten unerwünscht hoch sein kann.If the application software is executed as a respective process in the processor circuit of the control unit using a runtime environment or an operating system and each of the application software, i.e. each process, has to be called once with the arrival of each new signal value of the status signals so that it can recognize from the status signals whether an expected or monitored operating event has occurred, this creates a load in the operating system or the runtime environment which can be undesirably high for today's processor circuits in control units.
Aus der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug effizient eine Applikationssoftware eines Steuergeräts zu betreiben, mittels welcher auf Betriebsereignisse anderer Steuergeräten mit einer jeweiligen Verarbeitungsroutine für das Betriebsereignis reagiert werden soll.The invention is based on the object of efficiently operating application software of a control unit in a motor vehicle, by means of which application software is to be used to react to operating events of other control units with a respective processing routine for the operating event.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren.The problem is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous further developments of the invention result from the features of the dependent patent claims, the following description, and the figures.
Als eine Lösung umfasst die Erfindung ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Das Steuergerät weist in an sich bekannter Weise eine Prozessorschaltung und einen Netzwerkanschluss auf. In der Prozessorschaltung ist zumindest eine Applikationssoftware bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, immer dann, wenn zumindest ein vorbestimmtes Betriebsereignis in einem anderen Fahrzeuggerät stattfindet, eine jeweilige zugeordnete Verarbeitungsroutine auszulösen. Eine „Applikationssoftware“ ist eine Software oder ein Programmmodul, das eine Fahrzeugfunktion in dem Kraftfahrzeug bereitstellen kann. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass die Applikationssoftware eine Verarbeitungsroutine oder Programminstruktionen umfasst, mittels welcher immer dann, wenn ein bestimmtes Betriebsereignis aus einem anderen Fahrzeuggerät vorliegt oder erkannt wird, eine diesem Betriebsereignis zugeordnete Reaktion, beispielsweise das Ansteuern eines Motors oder das Ausgeben eines Hinweises oder das Ansteuern eines weiteren Fahrzeuggeräts, durchführt. Das andere Fahrzeuggerät ist dabei geräteextern, d.h. außerhalb des Steuergeräts. Der dazu notwendige Netzwerkanschluss ist dazu eingerichtet, das Steuergerät mit einem Datennetzwerk zu verbinden, über welches das Steuergerät mit dem zumindest einen anderen Fahrzeuggerät gekoppelt werden kann. Ein solcher Netzwerkanschluss kann beispielsweise ein Bus-Anschluss für einen Feldbus oder ein Netzwerkanschluss für ein Ethernet sein.As one solution, the invention comprises a control unit for a motor vehicle. The control unit has, in a manner known per se, a processor circuit and a network connection. At least one application software is provided in the processor circuit, which is configured to trigger a respective associated processing routine whenever at least one predetermined operating event occurs in another vehicle device. "Application software" is software or a program module that can provide a vehicle function in the motor vehicle. In the present case, it is assumed that the application software comprises a processing routine or program instructions by means of which, whenever a specific operating event from another vehicle device is present or detected, a reaction associated with this operating event is carried out, for example, controlling an engine, issuing a notification, or controlling another vehicle device. The other vehicle device is external to the device, i.e., outside the control unit. The network connection required for this purpose is configured to connect the control unit to a data network, via which the control unit can be coupled to the at least one other vehicle device. Such a network connection can, for example, be a bus connection for a fieldbus or a network connection for an Ethernet.
Die Erfindung geht davon aus, dass in der eingangs beschriebenen Weise das zumindest eine Fahrzeuggerät das jeweilige Betriebsereignis nicht selbst signalisiert, sondern lediglich ein jeweiliges Zustandssignal aussendet, also zyklisch die aktuell verfügbaren Signalwerte des jeweils aktuellen Zustands, sodass aus dem Fahrzeuggerät über das Datennetzwerk am Netzwerkanschluss des Steuergeräts nur ein Zustandssignal oder mehrere Zustandssignale anliegen oder empfangen werden. Ein Signalisierungszyklus eines Zustandssignals kann kürzer als eine Sekunde, insbesondere kürzer als 200 Millisekunden, sein, sodass die Signalwerte eines Zustandssignals einen zeitlichen Verlauf des Zustands beschreiben können. In der beschriebenen Weise können über das Datennetzwerk beispielsweise mehr als 1000 Zustandssignale zyklisch signalisiert oder aktualisiert werden.The invention is based on the fact that, in the manner described above, the at least one vehicle device does not signal the respective operating event itself, but merely transmits a respective status signal, i.e., cyclically transmits the currently available signal values of the respective current status, so that only one status signal or several status signals are present or received from the vehicle device via the data network at the network connection of the control unit. A signaling cycle of a status signal can be shorter than one second, in particular shorter than 200 milliseconds, so that the signal values of a status signal can describe a temporal progression of the status. In the manner described, for example, more than 1,000 status signals can be cyclically signaled or updated via the data network.
Damit nun in der Prozessorschaltung des Steuergeräts nicht mit derselben Zykluszeit, also mehrmals pro Sekunde, jede Applikationssoftware, das heißt jeder Prozess einer solchen Applikationssoftware, geweckt oder ausgeführt oder mittels eines Schedulers aktiviert werden muss, was zu der beschriebenen unerwünscht großen Prozessorlast (Load) führen würde, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Steuergerät ein Adaptermodul bereitgestellt ist, das ein signalbasiertes Kommunikationsinterface (SCI - Signal Communication Interface) darstellt. Über das Adaptermodul ist die zumindest eine Applikationssoftware mit dem Netzwerkanschluss gekoppelt. Auf Seiten der jeweilige Applikationssoftware kann beispielsweise die eingangs beschriebene API bereitgestellt sein, mittels welcher oder über welche die jeweilige Applikationssoftware mit dem Adaptermodul kommunizieren kann. Das Adaptermodul ist dazu eingerichtet, über den Netzwerkanschluss aus dem Datennetzwerk die Zustandssignale eines jeweiligen aktuellen Zustands des zumindest einen Fahrzeuggeräts zyklisch zu empfangen. Es trifft also zyklisch ein jeweiliger aktueller Signalwert des jeweiligen Zustandssignals ein oder er wird jeweils empfangen und somit liegen beispielsweise über 1000 Signalwerte pro Zyklus von dem Adaptermodul über den Netzwerkanschluss in dem Adaptermodul vor. Beispielsweise können die einzelnen Signalwerte in einem Datenpuffer von dem Adaptermodul gesammelt oder eingelesen werden.To prevent each application software, i.e., each process of such application software, from having to be woken up or executed or activated by a scheduler in the processor circuit of the control unit with the same cycle time, i.e., several times per second, which would lead to the described undesirably high processor load, the invention provides that an adapter module is provided in the control unit, which represents a signal-based communication interface (SCI - Signal Communication Interface). The at least one application software is coupled to the network connection via the adapter module. On the side of the respective application software, for example, the API described above can be provided, by means of which or via which the respective application software can communicate with the adapter module. The adapter module is configured to cyclically receive the status signals of a respective current status of the at least one vehicle device from the data network via the network connection. Thus, a respective current signal value of the respective status signal arrives cyclically. One or more signals are received at a time, and thus, for example, more than 1000 signal values are available per cycle from the adapter module via the network connection in the adapter module. For example, the individual signal values can be collected or read into a data buffer by the adapter module.
Das Adaptermodul beobachtet nun anhand eines zeitlichen Verlaufs des jeweiligen Zustandssignals, also einer Veränderung oder zeitlichen Entwicklung der Sequenz oder Serie der Signalwerte des jeweiligen Zustandssignals, ob ein jeweiliges vorbestimmtes Betriebsereignis vorliegt, das heißt es wird anhand des zeitlichen Verlaufs des jeweiligen Zustandssignals das jeweilige vorbestimmte Betriebsereignis gesucht oder detektiert. Das jeweils detektierte Betriebsereignis, falls also ein Betriebsereignis vorliegt, wird dann durch das Adaptermodul über eine jeweilige Applikationsschnittstelle, also beispielsweise die beschriebene API, an die jeweilige Applikationssoftware signalisiert, welche die dem detektierten Betriebsereignis zugeordnete Verarbeitungsroutine aufweist. Mit anderen Worten muss nicht jede Applikationssoftware selbst die Analyse der Zustandssignale oder der zyklisch eintreffenden oder empfangenen Signalwerte vornehmen, sondern ein Adaptermodul detektiert für die Applikationssoftware das jeweilige vorbestimmte Ereignis. Zudem kann in dem Adaptermodul gespeichert werden, welche Applikationssoftware über die Applikationsschnittstelle informiert werden muss, falls ein vorbestimmtes oder bestimmtes Betriebsereignis detektiert wurde und falls mehrere Applikationssoftwares mit dem Adaptermodul gekoppelt sind.The adapter module then observes whether a predetermined operating event is present based on the temporal progression of the respective status signal, i.e., a change or temporal development of the sequence or series of signal values of the respective status signal. This means that the respective predetermined operating event is searched for or detected based on the temporal progression of the respective status signal. The respective detected operating event, if an operating event is present, is then signaled by the adapter module via a respective application interface, for example, the described API, to the respective application software, which has the processing routine associated with the detected operating event. In other words, not every application software itself needs to analyze the status signals or the cyclically arriving or received signal values; instead, an adapter module detects the respective predetermined event for the application software. Furthermore, the adapter module can store which application software needs to be informed via the application interface if a predetermined or specific operating event has been detected and if multiple application software is coupled to the adapter module.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass nicht die Applikationssoftware selbst alle verfügbaren Zustandssignale empfangen und auswerten muss, sondern das Adaptermodul kann in der Prozessorschaltung gezielt für das Detektieren von Betriebsereignissen und das Verarbeiten der Signalwerte des zumindest einen Zustandssignals vorgesehen werden. Man erspart sich somit oder es fällt somit die unnötige Detektion von Betriebssignalen weg, die ohnehin von keiner Applikationssoftware überwacht werden. Diese Lösung ist insbesondere auch für eine Laufzeitumgebung, insbesondere Adaptive AutoSAR, von Vorteil. In AutoSAR liegen von Fahrzeuggeräten in der Regel nur Zustandssignale vor, während man daran interessiert ist, Applikationssoftware ereignis-basiert, das heißt nur bei Vorliegen eines vorbestimmten Betriebsereignisses, mit einer jeweiligen Verarbeitungsroutine reagieren zu lassen.The invention provides the advantage that the application software itself does not have to receive and evaluate all available status signals; instead, the adapter module can be specifically provided in the processor circuit for detecting operating events and processing the signal values of at least one status signal. This avoids or eliminates the unnecessary detection of operating signals that are not monitored by any application software anyway. This solution is particularly advantageous for a runtime environment, especially Adaptive AutoSAR. In AutoSAR, only status signals are generally available from vehicle devices, whereas the interest is in having application software react with a respective processing routine in an event-based manner, i.e., only when a predetermined operating event occurs.
Ein Zustandssignal ist insbesondere ein Zeitsignal, das einen zeitlichen Verlauf einer Betriebsgröße des jeweiligen Fahrzeuggeräts signalisiert, beispielsweise die beschriebene Temperatur oder Drehzahl oder Pedalstellung. Das Zustandssignal kann dabei zyklisch durch einzelne Signalwerte signalisiert werden, sodass mit jedem Signalisierungszyklus oder Zyklus ein neuer Signalwert in dem Steuergerät über den Netzwerkanschluss empfangen wird. Ein Betriebsereignis stellt dabei eine vorbestimmte oder charakteristische Veränderung oder einen charakteristischen Verlauf des Zustandssignals dar, beispielsweise einen sprunghaften Anstieg, um nur ein Beispiel zu nennen. Als Betriebsereignis kann beispielsweise detektiert werden, dass ein Pedal einer Pedalerie des Kraftfahrzeugs betätigt oder bewegt wurde oder eine Temperatur oberhalb eines Schwellenwerts liegt (Temperaturüberschreitung), um nur Beispiele zu nennen.A status signal is, in particular, a time signal that signals a temporal progression of an operating variable of the respective vehicle device, for example, the described temperature, speed, or pedal position. The status signal can be signaled cyclically using individual signal values, so that with each signaling cycle, a new signal value is received in the control unit via the network connection. An operating event represents a predetermined or characteristic change or a characteristic progression of the status signal, for example, a sudden increase, to name just one example. An operating event can be detected, for example, that a pedal in a motor vehicle's pedal system has been actuated or moved, or that a temperature is above a threshold value (temperature exceeded), to name just one examples.
Das Adaptermodul kann beispielsweise durch die Prozessorschaltung ausgeführt oder betrieben werden.The adapter module can, for example, be executed or operated by the processor circuit.
Die Erfindung umfasst auch Weiterentwicklungen oder Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes further developments or refinements which result in additional advantages.
Das Adaptermodul kann beispielsweise als ein Programmmodul oder eine Programmbibliothek für statisches oder dynamisches Linken ausgestaltet sein.The adapter module can be designed, for example, as a program module or a program library for static or dynamic linking.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass das Adaptermodul dazu eingerichtet ist, anhand von Registrierungsdaten, welche angeben, für welches jeweiliges Betriebsereignis die zumindest eine Applikationssoftware eine zugeordnete Verarbeitungsroutine aufweist, das Detektieren von Betriebsereignissen nur auf solche Betriebsereignisse zu beschränken, für die gemäß den Registrierungsdaten eine Applikationssoftware mit einer Verarbeitungsroutine zuständig ist. Somit werden nicht alle möglichen oder denkbaren Betriebsereignisse durch das Adaptermodul detektiert, sondern nur solche, für welche die Prozessorschaltung überhaupt nur durch die zumindest eine Applikationssoftware eine Verarbeitungsroutine aufweist. Dies reduziert den Aufwand beim Verarbeiten der Zustandssignale oder des zumindest einen Zustandssignals in dem Adaptermodul zusätzlich.A further development includes the adapter module being configured to limit the detection of operating events to only those operating events for which, according to the registration data, an application software with a processing routine is responsible, based on registration data that indicates for which respective operating event the at least one piece of application software has an associated processing routine. Thus, not all possible or conceivable operating events are detected by the adapter module, but only those for which the processor circuit only has a processing routine through the at least one piece of application software. This further reduces the effort required to process the status signals or the at least one status signal in the adapter module.
Eine Weiterentwicklung geht davon aus, dass in den Datennetzwerk Zustandssignale in Broadcast-Frames an unterschiedliche Ports adressiert versendet werden. Das Adaptermodul ist dazu eingerichtet, mehrere der Zustandssignale aus Broadcast-Frames des Datennetzwerks zu extrahieren. Mit anderen Worten wird bei dem Datennetzwerk die Datenübertragung paketorientiert und an jeweilige Adressen adressiert übertragen, beispielsweise IP-Adressen (IP - Internet Protocol) und/oder MAC (Medium Access Control)-Adressen. Die Zustandssignale sind dabei allerdings in sogenannten Broadcast-Frames enthalten, d.h. es werden die aktuellen Signalwerte in Frames oder Datenpakete zusammengefasst, die an alle potentiellen Empfänger adressiert sind (sogenannter Broadcast). An dem jeweiligen Empfängergerät oder Steuergerät wird ein eintreffender Frame dann einem sogenannten Port zugeordnet, an welchen der Broadcast-Frame adressiert ist. Um an einem solchen Port Frames entgegenzunehmen, muss das Adaptermodul eine sogenannte IP-Socket betreiben. Hierbei ist nun vorgesehen, dass nur für einen solchen Ports oder solche Ports eine jeweilige IP-Socket durch das Adaptermodul betrieben wird, über welchen oder über welche gemäß Konfigurationsdaten einer Kommunikationsmatrix des Kraftfahrzeugs die Broadcast-Frames mit denjenigen Zustandssignalen für die überhaupt nur zu detektierenden Betriebsereignisse ankommen. Mit anderen Worten wird durch das Adaptermodul anhand der Konfigurationsdaten überprüft, welche Zustandssignale überhaupt nur für die zumindest eine Applikationssoftware bestimmt sind. Dies kann insbesondere anhand der sogenannten Kommunikationsmatrix des Kraftfahrzeugs erkannt werden, also einer Definition der Kommunikationswege oder Kommunikationspfade, die sich bei bestimmungsgemäßem oder Herstellerkonformem Betrieb des Kraftfahrzeugs zwischen den Steuergeräten ergeben. Somit wird verhindert, dass in dem Adaptermodul eine unnötige IP-Socket betrieben wird und dadurch unnötig viele Broadcast-Frames empfangen und auf ihren Inhalt hin untersucht werden. Es werden durch Beschränken auf weniger als der insgesamt für alles Zustandssignale vorgesehenen Ports in dem Adaptermodul nur solche Broadcast-Frames empfangen oder in einem Speicher gepuffert und durch das Adaptermodul überprüft, die überhaupt nur Zustandssignale empfangen, die für die zumindest eine vorhandene Applikationssoftware bestimmt sind. Hierdurch erzeugt das Adaptermodul in der Prozessorschaltung noch weniger Prozessorlast oder Load.A further development assumes that status signals are sent in broadcast frames addressed to different ports in the data network. The adapter module is configured to extract several of the status signals from broadcast frames of the data network. In other words, data transmission in the data network is packet-oriented and addressed to respective addresses, for example, IP addresses (IP - Internet Protocol) and/or MAC (Medium Access Control) addresses. The status signals, however, are in so-called ten broadcast frames, i.e. the current signal values are summarized in frames or data packets that are addressed to all potential recipients (so-called broadcast). At the respective receiving device or control unit, an incoming frame is then assigned to a so-called port to which the broadcast frame is addressed. In order to receive frames at such a port, the adapter module must operate a so-called IP socket. In this case, it is provided that a respective IP socket is only operated by the adapter module for such a port or ports, via which port or ports the broadcast frames arrive with those status signals for the operating events that are only to be detected, according to the configuration data of a communication matrix of the motor vehicle. In other words, the adapter module uses the configuration data to check which status signals are actually only intended for the at least one application software. This can be recognized in particular using the so-called communication matrix of the motor vehicle, i.e. a definition of the communication paths or communication routes that arise between the control units when the motor vehicle is operated as intended or in accordance with the manufacturer. This prevents an unnecessary IP socket from being operated in the adapter module, which would then result in an unnecessary number of broadcast frames being received and examined for their content. By limiting the number of ports in the adapter module to fewer than the total number intended for all status signals, only those broadcast frames are received or buffered in memory and checked by the adapter module that only receive status signals that are intended for the at least one existing application software. As a result, the adapter module generates even less processor load or load in the processor circuit.
Gemäß einer Weiterentwicklung weist die Prozessorschaltung mehrere Applikationssoftwares auf, betreibt also unterschiedliche Software-Prozesse auf Basis einer jeweiligen Applikationssoftware, und ein Servermodul ist dazu eingerichtet, für jede Applikationssoftware eine jeweilige Applikationsschnittstelle, beispielsweise die beschriebene API, zu betreiben und von dem Adaptermodul detektierte Betriebsereignisse dann aber nur derjenigen der Applikationsschnittstellen zu signalisieren oder bereitzustellen oder zu melden, die zu der Applikationssoftware mit der zugeordneten Verarbeitungsroutine gehört. Mit anderen Worten werden nicht alle detektierten Betriebsereignisse an alle Applikationsschnittstellen signalisiert, wenn dies nicht notwendig ist, sondern jede Applikationssoftware erhält nur dann über die jeweilige Applikationsschnittstelle ein Signal oder eine Meldung, wenn ein Betriebsereignis durch das Adaptermodul detektiert wurde, für das die Applikationssoftware auch tatsächlich eine Verarbeitungsroutine aufweist oder bereithält. Somit muss ein Prozess der Applikationssoftware durch die Prozessorschaltung nur dann tatsächlich geweckt oder aktiviert werden, also über einen Scheduler der CPU oder den Mikroprozessor zur Verarbeitung oder zum Ausführen übergeben werden, wenn auch ein Betriebsereignis vorliegt. Welche Applikationssoftware für welches Betriebsereignis zuständig ist, kann durch Konfigurationsdaten mitgeteilt werden.According to a further development, the processor circuit has multiple application software, i.e., operates different software processes based on a respective application software, and a server module is configured to operate a respective application interface, for example, the described API, for each application software and to then signal, provide, or report operational events detected by the adapter module only to that application interface that belongs to the application software with the assigned processing routine. In other words, not all detected operational events are signaled to all application interfaces when this is not necessary; rather, each application software only receives a signal or message via the respective application interface when an operational event has been detected by the adapter module for which the application software actually has or provides a processing routine. Thus, a process of the application software only needs to be actually woken up or activated by the processor circuit, i.e., transferred to the CPU or microprocessor for processing or execution via a scheduler, when an operational event also occurs. Which application software is responsible for which operational event can be communicated through configuration data.
Gemäß einer Weiterentwicklung weist das Adaptermodul konfigurierbare oder konfigurierbar ausgestaltete Auslösefilter auf, die auch als Handler bezeichnet werden. Die Auslösefilter sind dazu eingerichtet, in dem jeweiligen Zustandssignal zumindest eines der folgenden Betriebsereignisse zu detektieren und als Betriebsereignis zu signalisieren. Es kann eine innerhalb eines vorgegebenen Zeitdauerwerts stattfindender Signalanstieg oder Signalabstieg des Zustandssignals detektiert werden. Der Zeitdauerwert, innerhalb welchem der Signalanstieg oder Signalabstieg um einen vorbestimmten Mindestwert stattfinden muss, damit das Auslösefilter auslöst, ist konfigurierbar. Auch der Mindestwert, um den sich das Zustandssignal mindestens verändert haben muss (Anstieg oder Abstieg), ist konfigurierbar. Somit kann also festgelegt werden, was für eine Stufe oder Veränderung in dem Zeitverlauf des Zustandssignals mindestens stattfinden muss, damit das Betriebsereignis erkannt wird. Das Betriebsereignis stellt somit eine Signalveränderung dar. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein über einen vorbestimmten Zeitdauerwert anhaltendes Ausbleiben des Zustandssignals detektiert werden, also das Fehlen aktueller oder neu hinzukommender Signalwerte des Zustandssignals in dem Datennetzwerk. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Fahrzeuggerät ausgefallen ist oder gestört ist oder ein Laufzeitfehler in dem Fahrzeuggerät das Senden aktualisierter Signalwerte des Zustandssignals blockiert. Hierdurch ist dann als Betriebsereignis ein Ausfall oder ein Timeout detektierbar. Der Zeitdauerwert, ab welchem ein solcher Timeout detektiert wird, ist dabei konfigurierbar, also eine Applikationssoftware kann festlegen, ab wann sie über den Timeout informiert werden möchte. Zusätzlich oder alternativ dazu kann durch ein Auslösefilter ein Triggermuster detektiert werden, also ein charakteristischer Zeitverlauf des Zustandssignals. Auch dieses Triggermuster kann konfigurierbar ausgestaltet sein, sodass ein Auslösefilter vorgeben kann, welches Triggermuster es sucht oder gegeben sein muss, damit ein entsprechendes Betriebssignal erkannt oder signalisiert wird. Somit ist das Adaptermodul generisch oder universell einsetzbar oder konfigurierbar, und damit für unterschiedliche Applikationssoftwares nutzbar oder einsetzbar.According to a further development, the adapter module has configurable or configurably designed trigger filters, which are also referred to as handlers. The trigger filters are configured to detect at least one of the following operating events in the respective status signal and to signal it as an operating event. A signal increase or decrease in the status signal occurring within a specified time period can be detected. The time period within which the signal increase or decrease by a predetermined minimum value must occur for the trigger filter to trigger is configurable. The minimum value by which the status signal must at least have changed (increase or decrease) is also configurable. This makes it possible to specify what type of level or change in the time course of the status signal must at least occur for the operating event to be detected. The operating event thus represents a signal change. Additionally or alternatively, a persistent absence of the status signal over a predetermined duration can be detected, i.e., the absence of current or newly added signal values of the status signal in the data network. This can be the case, for example, if the on-board device has failed or is malfunctioning, or if a runtime error in the on-board device blocks the transmission of updated signal values of the status signal. This then makes it possible to detect a failure or a timeout as an operating event. The duration value from which such a timeout is detected is configurable, i.e., application software can specify when it wishes to be informed of the timeout. Additionally or alternatively, a trigger filter can detect a trigger pattern, i.e., a characteristic time profile of the status signal. This trigger pattern can also be configured, so that a trigger filter can specify which trigger pattern it is looking for or which must be present for a corresponding operating signal to be recognized or signaled. Thus, the adapter module can be used or configured generically or universally and can therefore be used or deployed for different application software.
Gemäß einer Weiterentwicklung ist das Adaptermodul dazu eingerichtet, mehrere Zustandssignale zu empfangen. In der eingangs beschriebenen Weise können die jeweils aktuellen Signalwerte der Zustandssignale in einer Protokolldateneinheit, PDU, eines jeweiligen über das Datennetzwerk empfangenen Datenpakets enthalten sein oder zusammengefasst sein. Die PDU enthält also zu mehreren Zustandssignalen den jeweils aktuellen Signalwert. Zum Detektieren von Betriebsereignissen, die eine jeweilige Veränderung eines der Zeitsignale darstellen, kann vorgesehen sein, in einer ersten Detektionsstufe eine Veränderung der gesamten PDU in Bezug zu der zuvor empfangenen PDU zu prüfen. Anstatt also die PDU in ihre einzelnen Zeitsignale zu zerlegen und dann für einige der Zeitsignale zu überprüfen, ob sich eine Veränderung des Signalwerts ergeben hat, wird zunächst in der ersten Detektionsstufe überprüft, ob sich die PDU insgesamt im Vergleich zu der vorangegangenen PDU verändert hat. Ist dies nicht der Fall, so hat sich auch keine Veränderung eines der Zeitsignale ergeben. Dies hat sich als besonders effektive Überwachung mehrerer Zeitsignale auf eine Veränderung herausgestellt. Wird eine Veränderung der PDU detektiert, so kann in einer zweiten Detektionsstufe die beschriebene Zerlegung der PDU in die einzelnen Zeitsignale, also das Auftrennen der Signalwerte und Zuordnen der einzelnen Signalwerte zum jeweiligen Zeitsignal, vorgenommen werden und dann für diejenigen Zeitsignale, die auf Veränderung überwacht werden, die Überprüfung auf Veränderung wiederholt werden.According to a further development, the adapter module is configured to receive multiple status signals. As described above, the current signal values of the status signals can be contained or summarized in a protocol data unit (PDU) of a respective data packet received over the data network. The PDU therefore contains the current signal value for multiple status signals. To detect operational events that represent a respective change in one of the time signals, a first detection stage can be used to check for a change in the entire PDU relative to the previously received PDU. Instead of breaking down the PDU into its individual time signals and then checking for some of the time signals whether a change in the signal value has occurred, the first detection stage first checks whether the PDU as a whole has changed compared to the previous PDU. If this is not the case, then no change in one of the time signals has occurred. This has proven to be a particularly effective way of monitoring multiple time signals for a change. If a change in the PDU is detected, the described decomposition of the PDU into the individual time signals, i.e. the separation of the signal values and assignment of the individual signal values to the respective time signal, can be carried out in a second detection stage and then the check for changes can be repeated for those time signals that are monitored for changes.
Gemäß einer Weiterentwicklung ist die Prozessorschaltung des Steuergeräts dazu eingerichtet, die zumindest eine Applikationssoftware und/oder das Adaptermodul in der beschriebenen Weise in einer AutoSAR-Laufzeitumgebung auszuführen. Für eine solche Laufzeitumgebung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, ein Adaptermodul bereitzustellen, um die Signalwerte mehrerer unterschiedlicher Zustandssignale auf Betriebsereignisse hin zu überprüfen und die jeweilige Applikationssoftware lediglich über das Vorliegen eines Betriebsereignisses zu informieren oder dieses zu signalisieren, anstatt jede Applikationssoftware mit den einzelnen Signalwerten der Zeitsignale zu beaufschlagen oder zu versorgen.According to a further development, the processor circuit of the control unit is configured to execute the at least one application software and/or the adapter module in the manner described in an AutoSAR runtime environment. For such a runtime environment, it has proven particularly advantageous to provide an adapter module to check the signal values of several different status signals for operational events and to simply inform the respective application software about the presence of an operational event or to signal this, instead of loading or supplying each application software with the individual signal values of the time signals.
Die Prozessorschaltung des Steuergeräts kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessorschaltung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessorschaltung gespeichert sein.For this purpose, the processor circuit of the control unit can comprise at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor circuit can comprise program code configured to implement the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor circuit.
Durch den Betrieb des Adaptermoduls ergibt sich ein Verfahren, das ebenfalls Bestandteil der Erfindung ist. Das Adaptermodul führt die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät beschriebenen Verfahrensschritte durch.The operation of the adapter module results in a method that is also a component of the invention. The adapter module performs the method steps already described in connection with the control unit according to the invention.
Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.For use cases or application situations that may arise during the method and which are not explicitly described here, it may be provided that, in accordance with the method, an error message and/or a request to enter user feedback is issued and/or a default setting and/or a predetermined initial state is set.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steuergeräts beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the method according to the invention that have features already described in connection with the further developments of the control unit according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the method according to the invention are not described again here.
Um eine Prozessorschaltung eines Steuergeräts dahingehend zu ertüchtigen, ein Adaptermodul der beschriebenen Art bereitzustellen, umfasst die Erfindung als weitere Lösung ein computerlesbares Speichermedium aufweisend Programminstruktionen, die bei Ausführen durch die Prozessorschaltung des Steuergeräts diese veranlassen, ein Adaptermodul in der Prozessorschaltung bereitzustellen und/oder eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Programminstruktionen können beispielsweise als eine Softwarebibliothek bereitgestellt sein, die das Adaptermodul definiert oder beschreibt.In order to enable a processor circuit of a control unit to provide an adapter module of the described type, the invention further comprises a computer-readable storage medium having program instructions that, when executed by the processor circuit of the control unit, cause the processor circuit to provide an adapter module in the processor circuit and/or to perform an embodiment of the method according to the invention. The program instructions can be provided, for example, as a software library that defines or describes the adapter module.
Zu der Erfindung gehört als weitere Lösung ein Kraftfahrzeug, welches eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts aufweist. Das Kraftfahrzeug kann auch mehr als ein solches Steuergerät aufweisen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.As a further solution, the invention includes a motor vehicle having an embodiment of the control unit according to the invention. The motor vehicle may also have more than one such control unit. The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.
Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Programmcode, der bei der Ausführung durch eine Prozessorschaltung eines Steuergeräts diese veranlassen, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das Speichermedium kann z.B. zumindest teilweise als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher (z.B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z.B. als ein RAM - random access memory) bereitgestellt sein. Das Speichermedium kann in der Prozessorschaltung in deren Datenspeicher realisiert sein. Das Speichermedium kann aber auch beispielsweise als sogenannter Appstore-Server im Internet betrieben sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Der Programmcode können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z.B. C) und/oder als Programmskript (z.B. Python) bereitgestellt sein.As a further solution, the invention also comprises a computer-readable storage medium comprising program code which, when executed by a processor circuit of a control unit, causes the processor circuit to execute an embodiment of the method according to the invention. The storage medium can, for example, be at least partially designed as a non-volatile data memory (e.g., as a flash Memory and/or as SSD - solid state drive) and/or at least partially as a volatile data memory (e.g. as RAM - random access memory). The storage medium can be implemented in the processor circuit in its data memory. However, the storage medium can also be operated, for example, as a so-called app store server on the Internet. A processor circuit with at least one microprocessor can be provided by the computer or computer network. The program code can be provided as binary code or assembler and/or as source code of a programming language (e.g. C) and/or as a program script (e.g. Python).
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also encompasses combinations of the features of the described embodiments. The invention therefore also encompasses implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, unless the embodiments are described as mutually exclusive.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; -
2 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts des Kraftfahrzeugs mit einer Prozessorschaltung, die eine Applikationssoftware aufweist; -
3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung des Steuergeräts; -
4 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung des Steuergeräts; -
5 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung des Steuergeräts mit einer Verwendung eines Adaptermoduls in einer Applikationssoftware und Weiterleitung von extrahierten Betriebsereignissen; und -
6 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung des Steuergeräts mit einer Verwendung zweier Adaptermodule, um verschlüsselten Datenverkehr entschlüsseln zu können.
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1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention; -
2 a schematic representation of a control unit of the motor vehicle with a processor circuit having application software; -
3 a schematic representation of an alternative design of the control unit; -
4 a schematic representation of an alternative design of the control unit; -
5 a schematic representation of an alternative embodiment of the control unit with the use of an adapter module in an application software and forwarding of extracted operating events; and -
6 a schematic representation of an alternative design of the control unit using two adapter modules to decrypt encrypted data traffic.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that can be considered independently of one another, each of which also develops the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote elements with the same function.
Die
Beispielsweise kann es sich bei dem Steuergerät 11 um ein Motorsteuergerät handeln, das als Applikationssoftware 13 eine Steuerung eines Motors oder einer Antriebsmaschine vorsieht. Ein Fahrzeuggerät 15 kann beispielsweise einen Sensor eines Beschleunigungspedals aufweisen, wobei sich als Betriebsereignis 16 die Betätigung des Pedals ereignen kann, woraufhin als Verarbeitungsroutine 17 in der Applikationssoftware 13 beispielsweise das Beschleunigen oder Versorgen der Antriebsmaschine mit zusätzlicher Energie vorgesehen sein kann. Weitere Beispiele für Steuergeräte können beispielsweise das Steuern eines motorisierten Fensterhebers und/oder eines Infotainmentsystems und/oder eines Schiebedachs und/oder einer Klimaanlage umfassen, um nur Beispiele zu nennen. Als Fahrzeuggeräte 15 können beispielsweise Bestätigungsschalter und/oder Sensoren und/oder Aktoren und/oder andere Steuergeräte mit einer Signalverarbeitung in dem Kraftfahrzeug 10 vorhanden sein.For example, the
Das jeweilige Betriebsereignis 16 muss aber nicht durch die Fahrzeuggeräte 15 selbst als das jeweilige Betriebsereignis 16 erkannt werden. Stattdessen kann in dem Kraftfahrzeug 10 vorgesehen sein, dass die Fahrzeuggeräte 15 jeweilige Zustandssignale 18 ihres aktuellen Betriebszustands signalisieren. Mit anderen Worten müssen die Fahrzeuggeräte 15 ihre Zustände nicht interpretieren, sodass die Fahrzeuggeräte 15 sehr einfach gestaltet werden können.However, the
Das heißt, zyklisch, beispielsweise mit einer Zykluszeit in einem Zeitraum von 10 Millisekunden bis 500 Millisekunden, kann ein jeweiliger aktueller Signalwert 19 des jeweiligen Zustandssignals 18 bereitgestellt werden. Über ein Datennetzwerk 20 können die Signalwerte 19 jedes Zyklus an einen Netzwerkanschluss 21 des Steuergeräts 11 übertragen werden. Über den Netzwerkanschluss 21 kann das Steuergerät 11 an das Datennetzwerk 20 angeschlossen sein.
Die Frames 24 können Broadcast-Frames sein, die an eine Broadcast-Adresse 26 adressiert sind. Jeder Broadcast-Frame 24 kann an jeweils einen Port 27 des jeweiligen Empfängergeräts, also auch des Steuergeräts 11, adressiert sein. Eine Payload 28 des jeweiligen Frames kann beispielsweise mehrere Signalwerte 19 unterschiedlicher Fahrzeuggeräte 15 enthalten. Diese können beispielsweise in sogenannten PDUs 30 zusammengefasst sein.The
Mit jedem Messzyklus oder Signalisierungszyklus können beispielsweise mehr als 1000 Signalwerte 19 über das Datennetzwerk 20 an dem Netzwerkanschluss 21 eintreffen.With each measurement cycle or signaling cycle, for example, more than 1000 signal values 19 can arrive at the
Die jeweilige Applikationssoftware 13 muss aber nicht selbstständig alle Signalwerte 19, das heißt alle Zustandssignale 18, überwachen, um zu erkennen, wann sich gemäß den Zustandssignalen 18 das jeweilige Betriebsereignis 16 ergibt, dem die Verarbeitungsroutine 17 zugeordnet ist. Vielmehr kann die jeweilige Applikationssoftware 13 über ein Adaptermodul 32 mit dem Netzwerkanschluss 21 gekoppelt sein.However, the
Durch das Adaptermodul 32 kann ein effizienterer Betrieb der Applikationssoftware 13 in der Prozessorschaltung 12 ermöglicht werden. Das Adaptermodul 32 kann ebenfalls durch Programminstruktionen oder als Software bereitgestellt sein, beispielsweise als Betriebssystemfunktion oder als sogenannter Deamon oder als Programmbibliothek, um nur Beispiele zu nennen. Die Applikationssoftware 13 kann mit dem Adaptermodul 32 über eine sogenannte API oder Anwendungsschnittstelle oder Applikationsschnittstelle 33 gekoppelt sein. Sie kann mittels Registrierungsdaten angeben, welche Betriebsereignisse 16 sie detektiert bekommen soll.The
Das Adaptermodul 32 kann mit dem Netzwerkanschluss 21 über zumindest eine Socket 34 gekoppelt sein oder auf den Netzwerkanschluss 21 über zumindest eine Socket 34 zugreifen.The
Das Adaptermodul 32 kann in einer Netzwerkschicht 40 die zumindest eine Socket 34 betreiben und hierdurch die jeweils aktuellen Signalwerte 19 der Zustandssignale 18 der Fahrzeuggeräte 15 empfangen, die über die Broadcast-Adresse 26 und/oder direkt über eine Adresse des Netzwerkanschlusses 21 selbst empfangen werden. Jedes Socket kann dabei einen jeweiligen Port 27 mit einer bestimmten Portadresse überwachen oder versorgen.The
Über die Socket können die Frames 24 beispielsweise in einem Puffer empfangen werden. Aus den Frames können eine oder mehrere PDUs extrahiert werden, falls die Signalwerte 19 in PDUs zusammengefasst sind. Eine PDU kann beispielsweise definiert sein als Offset innerhalb der Payload 28 des Frames und der Länge der PDU. Durch eine PDU ergibt sich der Vorteil, dass mehrere Fahrzeuggeräte 15 jeweils mehrere Zustandssignale 18 gemeinsam in einem Frame 24 signalisieren. Die Gateways 22 können die PDUs zusammenfassen. Eine PDU kann jeweils einem Fahrzeuggerät zugeordnet sein.The
Aus jeder PDU 30 können die Signalwerte 19 der Zustandssignale 18 extrahiert werden. Durch das Adaptermodul 32 kann somit über der Zeit t aus den Signalwerten 19 das Zustandssignal 18 ermittelt werden. Es kann nun für jedes Zustandssignal 18 zumindest ein Auslösefilter 44 definiert sein, durch welches eine Auslösebedingung überprüft wird, die beispielsweise durch die Applikationssoftware 13 vorgegeben oder definiert sein kann. Beispielsweise kann das Auslösefilter 44 als Auslösebedingung 45 ermitteln, ob ein vorbestimmter Signalsprung, also eine Signalveränderung um mehr als einen vorbestimmten Mindestwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters oder einer vorbestimmten Zeitdauer, vorgefallen oder sich ereignet hat. Löst ein Auslösefilter 44 aus, ist also die Auslösebedingung 45 als erfüllt erkannt worden, so kann das entsprechende oder zugehörige Betriebsereignis 16 an die Applikationssoftware 13 signalisiert werden. Die Applikationssoftware 13 kann dann bei signalisiertem Betriebsereignis 16 die zugehörige Verarbeitungsroutine 17 ausführen, also beispielsweise einen Antriebsmotor ansteuern und/oder ein Hinweissignal ausgeben und/oder eine Medienwiedergabe zu starten, um nur Beispiele zu nennen.The signal values 19 of the status signals 18 can be extracted from each
Dies ist im Weiteren anhand von
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein signalbasiertes Kommunikationsinterface (SCI) bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how a signal-based communication interface (SCI) can be provided.
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