DE102022116894A1

DE102022116894A1 - Motor vehicle control device with an adapter module for receiving status signals from other control devices via a data network and method for operating the adapter module, storage medium and motor vehicle

Info

Publication number: DE102022116894A1
Application number: DE102022116894.8A
Authority: DE
Inventors: Zan Strahija; Matija Bedekovic
Original assignee: Cetitec GmbH; Cariad SE
Current assignee: CETITEC GMBH, DE; Cariad SE
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2024-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (11) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Steuergerät (11) eine Prozessorschaltung (12) mit zumindest einer Applikationssoftware (13) sowie einen Netzwerkanschluss (21) aufweist, um das Steuergerät (11) über ein Datennetzwerk (20) mit zumindest einem Fahrzeuggerät (15) zu koppeln. Die Erfindung sieht vor, dass in dem Steuergerät (11) ein Adaptermodul (32) bereitgestellt ist, 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) zyklisch zumindest ein Zustandssignal (18) eines jeweiligen aktuellen Zustands des zumindest einen Fahrzeuggeräts (15) zu empfangen und anhand eines zeitlichen Verlaufs des jeweiligen Zustandssignals (18) ein jeweiliges vorbestimmtes Betriebsereignis (16) des Fahrzeuggeräts (15) zu detektieren und das jeweils detektierte Betriebsereignis (16) über eine jeweilige Applikationsschnittstelle (33) an diejenige Applikationssoftware (13) zu signalisieren, welche eine dem detektierten Betriebsereignis (16) zugeordnete Verarbeitungsroutine (17) aufweist.The invention relates to a control device (11) for a motor vehicle (10), wherein the control device (11) has a processor circuit (12) with at least one application software (13) and a network connection (21) for connecting the control device (11) via a data network (20) to be coupled to at least one vehicle device (15). The invention provides that an adapter module (32) is provided in the control device (11), via which the at least one application software (13) is coupled to the network connection (21), the adapter module (32) being set up to be used via the Network connection (21) from the data network (20) to cyclically receive at least one status signal (18) of a respective current status of the at least one vehicle device (15) and, based on a time course of the respective status signal (18), a respective predetermined operating event (16) of the vehicle device (15) and to signal the respective detected operating event (16) via a respective application interface (33) to the application software (13) which has a processing routine (17) assigned to 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 device for a motor vehicle. In the control device, a processor circuit can react to certain operating events that are reported from other control devices with a respective processing routine that is assigned to 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 includes a method for operating an adapter module, as provided in the control device, as well as a computer-readable storage medium for a processor circuit of a control device and a motor vehicle with such a control device.

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 devices can signal their current operating status to each other via a data network. For example, a control unit of a temperature sensor of the motor vehicle can signal the respectively measured or determined temperature values cyclically or periodically in the data network. Further examples of control devices that signal status signals are a speed sensor of a drive motor of the motor vehicle, a pedal sensor for determining a pedal position (for example brake pedal or accelerator pedal or clutch), a steering wheel sensor for determining an angle of rotation of the steering wheel. Overall, a total number of status signals can be signaled in a motor vehicle via its data network, which can be above 1000, for example 2000 or 3000. In other words, different measured states, for example temperature, speed, pedal position, are signaled or reported cyclically or periodically as the current signal value of the respective state signal. In the next signaling cycle, the next current value is then reported or sent by the respective control device 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 cyclically or periodically signaling current signal values of the status signals are field buses, such as CAN (Controller Area Network) or Flexray. Another option for transmitting signal values of several 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 via 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 device that is intended to react to the status signals can operate an operating system or a runtime environment in a processor circuit in which one or more application software is operated, which can always start or execute a processing routine when the status signals indicate that a predetermined An operational event has taken place, for example the actuation of a pedal (e.g. brake pedal). For this purpose, the control device 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 when each new signal value of the status signals arrives, each of the application software, i.e. each process, must be called once so that it can use the status signals to recognize whether an expected or monitored operating event has resulted, this creates a load in the operating system or the runtime environment, which can be undesirably high for today's processor circuits in control devices.

Aus der WO 03 / 079122 A1 ist ein Steuergerät bekannt, das eine Vielzahl von Sensorzustandssignalen empfangen und mittels einer Software verarbeiten kann.From WO 03/079122 A1 a control device is known which can receive a large number of sensor status signals and process them using software.

Aus der EP 0 929 056 A2 ist bekannt, dass für mehrere Applikationssoftwares eine gemeinsame Applikationsbibliothek bereitgestellt werden kann, die von allen Applikationssoftwares genutzt werden kann.From the EP 0 929 056 A2 It is known that a common application library can be provided for several application softwares and can be used by all application softwares.

Aus der US 2013 / 0201825 A1 ist bekannt, dass eine Applikationssoftware mit einem anderen Softwaremodul über eine API (Application Programming Interface) kommunizieren oder Daten austauschen kann.From US 2013/0201825 A1 it is known that an application software can communicate or exchange data with another software module via an API (Application Programming Interface).

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 an application software of a control device in a motor vehicle, by means of which the operating events of other control devices are to be responded to 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 task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous further developments of the invention result from the features of the dependent 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 a solution, the invention includes a control device for a motor vehicle. The control device has a processor circuit and a network connection in a manner known per se. At least one application software is provided in the processor circuit, which is set up to trigger a respective assigned processing routine whenever at least one predetermined operating event takes place 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 includes 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 assigned to this operating event, for example activating an engine or issuing a message or that Controlling another vehicle device. The other vehicle device is external to the device, ie outside the control unit. The network connection required for this is set up to connect the control device to a data network, via which the control device can be coupled to the at least one other vehicle device. Such a network connection can be, for example, 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 aktuelle 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 assumption that, in the manner described above, the at least one vehicle device does not signal the respective operating event itself, but rather only sends out a respective status signal, i.e. cyclically the current available signal values of the respective current status, so that from the vehicle device via the data network at the network connection of the control unit, only one status signal or several status signals are present or received. 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 time course of the status. In the manner described, for example, more than 1000 status signals can be signaled or updated cyclically 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.So that every application software, i.e. every process of such application software, does not have to be woken up or executed or activated using a scheduler in the processor circuit of the control unit with the same cycle time, i.e. several times per second, which leads to the described undesirably large processor load (load). would, it is provided according to the invention that an adapter module is provided in the control device, 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 part of the respective application software, for example, the API described at the beginning can be provided, by means of which or via which the respective application software can communicate with the adapter module. The adapter module is set up 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. A respective current signal value of the respective status signal arrives cyclically or is received in each case and thus, for example, there are over 1000 signal values 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 in 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 now observes based on a time course of the respective status signal, i.e. a change or temporal development of the sequence or series of signal values of the respective state signal, whether a respective predetermined operating event is present, that is to say the respective predetermined operating event is based on the time course of the respective state signal searched or detected. The respectively detected operating event, i.e. if an operating event is present, is then signaled by the adapter module via a respective application interface, i.e. for example the described API, to the respective application software, which has the processing routine assigned to the detected operating event. In other words, not every application software itself has to carry out the analysis of the status signals or the cyclically arriving or received signal values, but rather an adapter module detects the respective predetermined event for the application software. In addition, it can be stored in the adapter module which application software needs to be informed via the application interface if a predetermined or specific operating event has been detected and if several application softwares are 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 has the advantage that the application software itself does not have to receive and evaluate all available status signals, but rather the adapter module can be specifically provided in the processor circuit for detecting operating events and processing the signal values of the at least one status signal. This saves you or eliminates unnecessary detection of operating signals away, which are not monitored by any application software anyway. This solution is particularly advantageous for a runtime environment, especially Adaptive AutoSAR. In AutoSAR, vehicle devices generally only provide status signals, while one is interested in allowing application software to react event-based, i.e. only when a predetermined operating event occurs, with a respective processing routine.

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 time course of an operating variable of the respective vehicle device, for example the described temperature or speed or pedal position. The status signal can be signaled cyclically by individual signal values, so that with each signaling cycle or 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 course of the status signal, for example a sudden increase, to name just one example. An operating event that can be detected, for example, is that a pedal of a pedal system of the motor vehicle has been pressed or moved or that a temperature is above a threshold value (temperature exceeded), to name just a few examples.

Das Adaptermodul kann beispielsweise durch die Prozessorschaltung ausgeführt oder betrieben werden.The adapter module can be executed or operated, for example, by the processor circuit.

Die Erfindung umfasst auch Weiterentwicklungen oder Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes further developments or further developments that 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 that the adapter module is set up to limit the detection of operating events only to those operating events for which an application software is included according to the registration data, based on registration data which indicate for which respective operating event the at least one application software has an assigned processing routine a processing routine is responsible. 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 application software. This additionally reduces the effort involved in processing 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 in the data network are sent in broadcast frames addressed to different ports. The adapter module is set up to extract several of the status signals from broadcast frames of the data network. In other words, in the data network the data transmission is transmitted in a packet-oriented manner and addressed to respective addresses, for example IP addresses (IP - Internet Protocol) and/or MAC (Medium Access Control) addresses. However, the status signals are contained in so-called 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 receiver device or control device, an incoming frame is then assigned to a so-called port to which the broadcast frame is addressed. In order to accept frames on such a port, the adapter module must operate a so-called IP socket. It is now provided that only for such a port or such ports a respective IP socket is operated by the adapter module, via which or via which the broadcast frames with those status signals for the operating events that are only to be detected in accordance with the configuration data of a communication matrix of the motor vehicle arrive. In other words, the adapter module uses the configuration data to check which status signals are 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 that arise between the control devices 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 and an unnecessary number of broadcast frames being received and examined for their content. By limiting the number of ports intended for all status signals to fewer than the total number of ports in the adapter module, only those broadcast frames are received or buffered in a 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 in the processor circuit generates even less processor load or load.

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 several application softwares, i.e. operates different software pros processes based on a respective application software, and a server module is set up to operate a respective application interface, for example the described API, for each application software and then to signal or provide or report operating events detected by the adapter module only to those of the application interfaces that are to belongs to the application software with the assigned processing routine. In other words, not all detected operating events are signaled to all application interfaces if this is not necessary, but rather each application software only receives a signal or message via the respective application interface when an operating event was detected by the adapter module for which the application software is actually used has or provides a processing routine. Thus, a process of the application software only has to be actually woken up or activated by the processor circuit, i.e. handed over to the CPU or the microprocessor for processing or execution via a scheduler, if an operational event also exists. 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 set up 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 predetermined time duration value can be detected. The time period within which the signal rise or fall by a predetermined minimum value must take place in order for the trigger filter to trigger is configurable. The minimum value by which the status signal must have changed (increase or decrease) can also be configured. This means that it can be determined what level or change must at least take place in the time course of the status signal in order for the operating event to be recognized. The operating event therefore represents a signal change. Additionally or alternatively, an absence of the status signal lasting over a predetermined duration value 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 vehicle device has failed or is malfunctioning or a runtime error in the vehicle device blocks the sending of updated signal values of the status signal. This means that a failure or a timeout can then be detected as an operating event. The duration value from which such a timeout is detected can be configured, i.e. application software can specify when it would like to be informed about the timeout. Additionally or alternatively, a trigger pattern can be detected using a trigger filter, i.e. a characteristic time course of the status signal. This trigger pattern can also be designed to be configurable, so that a trigger filter can specify which trigger pattern it is looking for or which must be present so that a corresponding operating signal is recognized or signaled. The adapter module can therefore be used or configured generically or universally and can therefore be used or used 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 set up to receive several status signals. In the manner described at the beginning, 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 via the data network. The PDU therefore contains the current signal value for several status signals. In order to detect operating events that represent a respective change in one of the time signals, it can be provided in a first detection stage to check a change in the entire PDU in relation to the previously received PDU. So instead of breaking down the PDU into its individual time signals and then checking for some of the time signals whether there has been a change in the signal value, 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, there has been no change in one of the time signals. This has proven to be particularly effective in monitoring multiple time signals for a change. If a change in the PDU is detected, the described breakdown 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 for those time signals that are monitored for changes , the check for changes must be repeated.

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 device is set up 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 to be particularly advantageous to provide an adapter module in order to check the signal values of several different status signals for operating events and to only inform the respective application software about the existence of an operating event to inform or signal this instead of supplying 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 device can have 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 have program code that is designed to carry out 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 part of the invention. The adapter module carries out the method steps already described in connection with the control device 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 with the method and that are not explicitly described here, it can be provided that an error message and/or a request to enter user feedback and/or a standard setting and/or a predetermined one can be issued according to the method 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 developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the control device according to the invention. For this reason, the corresponding 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 device to provide an adapter module of the type described, the invention comprises, as a further solution, a computer-readable storage medium having program instructions which, when executed by the processor circuit of the control device, cause it to provide an adapter module in the processor circuit and/or an embodiment to carry out the method according to the invention. The program instructions may, for example, be provided 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 which has an embodiment of the control device according to the invention. The motor vehicle can also have more than one such control device. 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 includes a computer-readable storage medium comprising program code which, when executed by a processor circuit of a control device, causes it to carry out an embodiment of the method according to the invention. The storage medium can, for example, be provided at least partially as a non-volatile data storage (e.g. as a flash memory and/or as an SSD - solid state drive) and/or at least partially as a volatile data storage (e.g. as a RAM - random access memory). . The storage medium can be implemented in the processor circuit in its data memory. The storage medium can also be operated on the Internet as a so-called app store server, for example. The computer or computer network can provide a processor circuit with at least one microprocessor. 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 includes the combinations of the features of the described embodiments. The invention therefore also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments have not been described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

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.

Examples of embodiments of the invention are described below. This shows:

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 that has application software;
3 a schematic representation of an alternative embodiment of the control device;
4 a schematic representation of an alternative embodiment of the control device;
5 a schematic representation of an alternative embodiment of the control device with the use of an adapter module in application software and forwarding of extracted operating events; and
6 a schematic representation of an alternative embodiment of the control device with the use of two adapter modules in order to be able 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 are to be considered independently of one another and which also further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include 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 that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference numerals designate functionally identical elements.

Die 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. In dem Kraftfahrzeug 10 kann ein Steuergerät 11 bereitgestellt sein, das mittels einer Prozessorschaltung 12 zumindest eine Applikationssoftware 13 ausführen kann. Durch die jeweilige Applikationssoftware 13 kann eine jeweilige Fahrzeugfunktion 14 bereitgestellt sein. Die Fahrzeugfunktion 14 kann umfassen, dass immer dann, wenn in zumindest einem Fahrzeuggerät 15 ein jeweiliges Betriebsereignis 16 vorliegt oder sich ereignet, in der Applikationssoftware 13 eine jeweilige zugeordnete Verarbeitungsroutine 17 ausgeführt oder gestartet wird. The 1 shows a motor vehicle 10, which can be a motor vehicle, in particular a passenger car or truck. A control device 11 can be provided in the motor vehicle 10, which can execute at least one application software 13 by means of a processor circuit 12. A respective vehicle function 14 can be provided by the respective application software 13. The vehicle function 14 can include that whenever a respective operating event 16 is present or occurs in at least one vehicle device 15, a respective assigned processing routine 17 is executed or started in the application software 13.

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 control device 11 can be an engine control device which, as application software 13, provides control of an engine or a drive machine. A vehicle device 15 can, for example, have a sensor of an acceleration pedal, whereby the actuation of the pedal can occur as an operating event 16, whereupon the processing routine 17 in the application software 13, for example, can be used to accelerate or supply the drive machine with additional energy. Further examples of control devices may include, for example, controlling a motorized window regulator and/or an infotainment system and/or a sunroof and/or an air conditioning system, to name just examples. For example, confirmation switches and/or sensors and/or actuators and/or other control devices with signal processing in the motor vehicle 10 can be present as vehicle devices 15.

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 respective operating event 16 does not have to be recognized as the respective operating event 16 by the vehicle devices 15 themselves. Instead, it can be provided in the motor vehicle 10 that the vehicle devices 15 signal respective status signals 18 of their current operating status. In other words, the vehicle devices 15 do not have to interpret their states, so that the vehicle devices 15 can be designed very simply.

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. 1 veranschaulicht, dass die Fahrzeuggeräte 15 nicht unmittelbar an dem Datennetzwerk 20 angeschlossen sein müssen. Es kann vorgesehen sein, dass über zumindest ein Gateway 22 beispielsweise weitere Datennetzbusse 23, beispielsweise zumindest ein Feldbus wie beispielsweise ein CAN oder Flexray, an das Datennetzwerk 20 angekoppelt oder angeschlossen ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in dem Datennetzwerk 20 über paketorientierte Datenübertragung jeweilige Frames 24 die aktuellen Signalwerte 19 signalisieren.This means that a respective current signal value 19 of the respective status signal 18 can be provided cyclically, for example with a cycle time in a period of 10 milliseconds to 500 milliseconds. The signal values 19 of each cycle can be transmitted to a network connection 21 of the control device 11 via a data network 20. The control device 11 can be connected to the data network 20 via the network connection 21. 1 illustrates that the vehicle devices 15 do not have to be connected directly to the data network 20. It can be provided that, for example, further data network buses 23, for example at least one fieldbus such as a CAN or Flexray, are coupled or connected to the data network 20 via at least one gateway 22. It can be provided here that respective frames 24 signal the current signal values 19 in the data network 20 via packet-oriented data transmission.

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 frames 24 can be broadcast frames that are addressed to a broadcast address 26. Each broadcast frame 24 can be addressed to a respective port 27 of the respective receiver device, including the control device 11. A payload 28 of the respective frame can, for example, contain several signal values 19 from different vehicle devices 15. These can, for example, be combined in so-called PDUs 30.

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 network connection 21 via the data network 20.

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 respective application software 13 does not have to independently monitor all signal values 19, that is to say all status signals 18, in order to recognize when the respective operating event 16 to which the processing routine 17 is assigned occurs according to the status signals 18. Rather, the respective application software 13 can be coupled to the network connection 21 via an adapter module 32.

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 adapter module 32 allows the application software 13 to operate more efficiently Processor circuit 12 can be made possible. The adapter module 32 can also be provided by program instructions or as software, for example as an operating system function or as a so-called daemon or as a program library, to name just examples. The application software 13 can be coupled to the adapter module 32 via a so-called API or application interface or application interface 33. She can use registration data to specify which operating events 16 she should have detected.

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 adapter module 32 can be coupled to the network connection 21 via at least one socket 34 or can access the network connection 21 via at least one socket 34.

2 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher das Adaptermodul 32 als Programmbibliothek für eine Signalkommunikationsschnittstelle SCI (SCI - Lib) integriert oder ausgestaltet ist. 2 illustrates an embodiment in which the adapter module 32 is integrated or designed as a program library for a signal communication interface SCI (SCI - Lib).

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 adapter module 32 can operate the at least one socket 34 in a network layer 40 and thereby receive the current signal values 19 of the status signals 18 of the vehicle devices 15, which are received via the broadcast address 26 and/or directly via an address of the network connection 21 itself. Each socket can monitor or supply a respective port 27 with a specific port address.

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 frames 24 can be received in a buffer, for example, via the socket. One or more PDUs can be extracted from the frames if the signal values 19 are combined in PDUs. For example, a PDU may be defined as an offset within the payload 28 of the frame and the length of the PDU. A PDU has the advantage that several vehicle devices 15 each signal several status signals 18 together in a frame 24. The gateways 22 can combine the PDUs. A PDU can be assigned to one vehicle device.

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 PDU 30. The adapter module 32 can thus be used to determine the status signal 18 from the signal values 19 over time t. At least one trigger filter 44 can now be defined for each status signal 18, through which a trigger condition is checked, which can be specified or defined, for example, by the application software 13. For example, the trigger filter 44 can determine as a trigger condition 45 whether a predetermined signal jump, i.e. a signal change by more than a predetermined minimum value within a predetermined time window or a predetermined period of time, has occurred or occurred. If a triggering filter 44 is triggered, i.e. if the triggering condition 45 has been recognized as being met, the corresponding or associated operating event 16 can be signaled to the application software 13. The application software 13 can then execute the associated processing routine 17 when the operating event 16 is signaled, that is, for example, to control a drive motor and/or to output an advisory signal and/or to start media playback, to name just examples.

3 veranschaulicht, wie in einem Steuergerät 11 in einer Prozessorschaltung 12 mehrere Adaptermodule 32 betrieben werden können. Ein Adaptermodul 32 kann in der im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Weise durch eine Applikationssoftware 13 als Programmbibliothek Lib betrieben werden. Ein zweites Adaptermodul 32 kann in einem Servermodul 50 betrieben werden, welches beispielsweise als Kommunikationsserver ComServ zwischen die jeweilige Applikationssoftware 13 und den Netzwerkanschluss 21 geschaltet sein kann. Der Netzwerkanschluss 21 kann zusätzlich ein Routingmodul 51 vorsehen, um eintreffende Daten auf mehrere Adaptermodule 32 aufzuteilen. Sobald das Adaptermodul 32 des Servermoduls 50 ein Betriebsereignis detektiert, kann dieses beispielsweise über Interprozesskommunikation IPC als Applikationsschnittstelle API an einen Socket-Demon SOC signalisiert werden, über welchen die Applikationssoftwares 13 auf Basis von Sockets und Interprozesskommunikation IPC die Signalisierung des Betriebsereignisses 16 erhalten können. Die Applikationssoftware 13, die zusätzlich das Adaptermodul 32 als Programmbibliothek Lib integriert hat oder betreibt, kann direkt aus dem Routingmodul 51 ebenfalls Frames 24 empfangen und mittels des Adaptermoduls 32 daraufhin überprüfen, ob sich ein Betriebsereignis 16 ergeben hat. 3 illustrates how several adapter modules 32 can be operated in a control device 11 in a processor circuit 12. An adapter module 32 can be used in connection with 2 can be operated in the manner described by application software 13 as a program library Lib. A second adapter module 32 can be operated in a server module 50, which can be connected, for example, as a communication server ComServ between the respective application software 13 and the network connection 21. The network connection 21 can additionally provide a routing module 51 in order to divide incoming data between several adapter modules 32. As soon as the adapter module 32 of the server module 50 detects an operating event, this can be signaled, for example, via inter-process communication IPC as an application interface API to a socket demon SOC, via which the application software 13 can receive the signaling of the operating event 16 on the basis of sockets and inter-process communication IPC. The application software 13, which has additionally integrated or operates the adapter module 32 as a program library Lib, can also receive frames 24 directly from the routing module 51 and use the adapter module 32 to check whether an operating event 16 has occurred.

4 veranschaulicht, wie innerhalb einer Applikationssoftware 13 ein Adaptermodul 32 betrieben werden kann und die Applikationssoftware 13 die von dem Adaptermodul 32 ermittelten Betriebsereignisse 16 über eine Interprozesskommunikation und einen Socket-Demon als Servermodul 50 an zumindest eine weitere Applikationssoftware 13 signalisieren kann. 4 illustrates how an adapter module 32 can be operated within an application software 13 and the application software 13 can signal the operating events 16 determined by the adapter module 32 to at least one further application software 13 via interprocess communication and a socket demon as a server module 50.

Dies ist im Weiteren anhand von 5 noch einmal näher erläutert. 5 zeigt, wie in einer Applikationssoftware 13 zusätzlich zu der Fahrzeugfunktion 14 auch eine Schnittstelle 60 für Interprozesskommunikation IPC mit dem Servermodul 50 betrieben werden kann, über welches ein von dem Adaptermodul 32 innerhalb der Applikationssoftware 13 erkanntes Betriebsereignis 16 an das Servermodul 50 signalisiert werden kann. Das Servermodul 50 kann weitere Zustandssignale aus weiteren Datennetzwerken oder Datenbussen 23' empfangen. Über eine Serverfunktion 61 können die insgesamt aus den Datenbussen 23, 23` ermittelten Betriebsereignisse 16 dann in der in 3 dargestellten Weise und in 4 dargestellten Weise an zumindest eine weitere Applikationssoftware 13 signalisiert werden.This is further explained using: 5 explained again in more detail. 5 shows how in an application software 13, in addition to the vehicle function 14, an interface 60 for inter-process communication IPC can be operated with the server module 50, via which an operating event 16 recognized by the adapter module 32 within the application software 13 is sent to the server module dul 50 can be signaled. The server module 50 can receive further status signals from other data networks or data buses 23'. Via a server function 61, the total operating events 16 determined from the data buses 23, 23' can then be stored in the in 3 illustrated manner and in 4 can be signaled to at least one further application software 13 in the manner shown.

6 veranschaulicht, wie in einem Steuergerät 11 mehrere Adaptermodule 32 betrieben werden können, von denen ein Adaptermodul im Servermodul 50 selbst und ein Adaptermodul 32 in einem Sicherheitsmodul 70 für den Empfang von verschlüsselten Payloads 28 und zum kryptografischen Entschlüsseln der darin enthaltenen Signalwerte 19 vorgesehen sein kann. Somit ist es mittels der Adaptermodule 32 möglich, auch kryptografisch verschlüsselte Zustandssignale 18 in der Prozessorschaltung 12 für zumindest eine Applikationssoftware 13 verfügbar oder lesbar oder entschlüsselbar zu machen. 6 illustrates how several adapter modules 32 can be operated in a control device 11, of which an adapter module can be provided in the server module 50 itself and an adapter module 32 in a security module 70 for receiving encrypted payloads 28 and for cryptographically decrypting the signal values 19 contained therein. It is therefore possible by means of the adapter modules 32 to make cryptographically encrypted status signals 18 in the processor circuit 12 available or readable or decryptable for at least one application software 13.

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.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0929056 A2 [0007]

Claims

Control device (11) for a motor vehicle (10), wherein the control device (11) has: • a processor circuit (12) with at least one application software (13) which is set up to respond to at least one predetermined operating event (16) of one of the control device (11) to trigger a respective assigned processing routine (17) for various vehicle devices (15), and • a network connection (21) for coupling the control device (11) to the at least one vehicle device (15) via a data network (20), characterized in that that • an adapter module (32) is provided in the control device (11), via which the at least one application software (13) is coupled to the network connection (21), the adapter module (32) being set up to be connected via the network connection (21). to cyclically receive from the data network (20) at least one status signal (18) of a respective current status of the at least one vehicle device (15) and • the respective predetermined operating event (16) of the vehicle device (15) based on a time profile of the respective status signal (18). to detect and to signal the respective detected operating event (16) via a respective application interface (33) to the respective application software (13), which has the processing routine (17) assigned to the detected operating event (16).

Control unit (11). Claim 1 , wherein broadcast frames (24) are addressed to different ports in the data network (20) and the adapter module (32) is set up to extract several status signals (18) from some of the broadcast frames (24) of the data network (20). and to operate a respective IP socket (34) only for such a port (27) or only for such ports (27), via which those broadcast frames (24) with the status signals according to configuration data of a communication matrix of the motor vehicle (10). (18) are available for operating events (16) to be detected.

Control device (11) according to one of the preceding claims, wherein based on registration data which indicate for which respective operating event (16) the at least one application software (13) has an assigned processing routine (17), the detection according to the registration data is carried out by an assigned one Processing routine (17) processed operating events (16) is limited.

Control device (11) according to one of the preceding claims, wherein the processor circuit (12) has a plurality of application software (13) and a server module (50) is set up to operate the adapter module (32) for the application software (13), and the server module ( 50) is set up to operate a respective application interface (33) for each application software (13) and to signal detected operating events (16) only on that of the application interfaces (33) that go to the application software (13) with the assigned processing routine (17 ) heard.

Control device (11) according to one of the preceding claims, wherein the adapter module (32) has configurable trigger filters (44) which are set up to act in the respective status signal (18). • a signal increase or signal decrease of the status signal (18) occurring within a configurable duration value by a configurable minimum value and/or • an absence of the status signal (18) lasting over a configurable duration value and/or • to detect a configurable trigger pattern and then to signal an operating event (16) assigned to the trigger filter (44).

Control device (11) according to one of the preceding claims, wherein the adapter module (32) is set up to receive a plurality of status signals (18), with respective current signal values (19) of the status signals (18) in a protocol data unit, PDU (30), one respective data packets received via the data network (20) are contained together, and for detecting operating events that represent a respective change in one of the time signals, in a first detection stage a change in the entire PDU (30) in relation to a previously received PDU (30) to consider.

Control device (11) according to one of the preceding claims, wherein the processor circuit (12) is set up to execute the at least one application software (13) and/or the adapter module (32) in an AUTOSAR runtime environment.

Method for operating an adapter module (32) for a control device (11) of a motor vehicle (10), wherein the adapter module (32) couples at least one application software (13) to a network connection (21) of the control device (11), wherein the adapter module (32 ) cyclically receives 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 a respective predetermined operating event (16) based on a time profile of the respective status signal (18). detected and the respective detected operating event (16) is signaled to the respective application software (13) via a respective application interface (33).

Computer-readable storage medium having program instructions which, when executed by a processor circuit (12) of a control device (11) of a motor vehicle (10), cause it to provide an adapter module (32) in the processor circuit (12) and/or a method according to Claim 8 to carry out.

Motor vehicle (10) with at least one control device (11) according to one of Claims 1 until 7 .