[发明专利]用于操作机动车的数据总线系统的装置、方法和计算机程序

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及总线系统和尤其涉及用于操作机动车（Kfz）的数据总线系统的装置、方法和计算机程序。

背景技术

今天机动车（如个人汽车（PKW））或卡车（LKW）通常具有多个电的或者电子的控制装置，以便读取或控制传感器和致动器。其数量不断增长的这种控制装置通常通过数据总线系统，尤其是可具有多个数据总线子系统或数据总线段的现场总线系统，彼此联网。在此当前数据总线系统理解为用于在多个控制装置之间通过公共传输路径进行数据传输的系统，其中控制装置（参与者）不参与其他参与者之间的数据传输。这种数据总线系统例如可从下列已知：DE 102009029541A1，EP 0870648A2，DE1020060040442A1，WO 00/30898A1，DE 19947407A1，EP 2151737A1，US2011/0046844A1，DE102006023274A1，DE 10210664C1，DE 102006040442A1或者EP2408141A1。

这种在现有技术中已知的机动车的数据总线系统在图1中示例性示出。

分别连接控制装置（没有附图标记）到不同的彼此分开的数据总线段2、3、4、5上，该控制装置在汽车中负责不同功能。每个数据总线段2、3、4、5在此表示隔绝的数据总线。不同数据总线段2、3、4、5之间的数据交换通常通过所谓的网关控制装置7、8、9、10来实现，该网关控制装置通过数据总线1彼此相连。代替这个实施形式，同样可设想，单独数据总线段2、3、4、5可连接到中央网关控制装置，该中央网关控制装置然后会集成网关控制装置7、8、9、10和数据总线1的功能。在汽车技术中网关（德语：协议转换器）经常位于不同数据总线之间，如不同速度版本的控制器区域网（CAN），面向媒体的系统传输（MOST）总线等等。在汽车中的典型的配置由用于发动机控制的“快速”CAN总线段和类似实时控制装置以及用于具有较少和极少发生数据的控制装置的“慢速”CAN总线段（例如“舒适总线”，例如用于车胎压力控制或油箱传感器）组成。对于确定目的（诊断）一些数据还必需在公共其他总线上供使用。对于这一目的，网关可以将数据从一总线复制到其他。网关可以作为自己的控制装置出现或者是现有较大的控制装置的部分。

此外控制装置6连接到数据总线1，所述控制装置用于诊断目的。这个控制装置6可以不具有用于外部诊断单元的未示出的连接。此外它可以用于另外的数据总线段（同样未示出）的网关控制装置。

表示的数据总线系统可以例如为CAN数据总线系统。现代机动车装备有多个单独CAN总线段，所述CAN总线段概括不同功能组。如此表示数据总线段2、3、4、5可以例如对应驱动CAN、底盘CAN、舒适CAN和娱乐（infotainment）CAN，其通过一个或多个网关彼此相互耦合。控制装置6可以例如对应诊断CAN网关。单独或所有数据总线段2、3、4、5但是可以同样用其他串行数据总线技术实现，例如Flexray，MOST或局部互连网络（LIN）。同样连接单独数据总线段的网关7、8、9、10的数据总线1可以借助于不同技术实现。

在现代机动车中大量的控制装置产生高电流消耗。现代控制装置在此装备有该可能性：在不活跃时转换到节电的静止或睡眠状态。如果装置需要，其可以从静止状态唤醒。这例如是必要的，当因此两个或多个控制装置要彼此交换数据时，通信需要存在。

在现有技术中（例如DE 60126373T2），该解决方案已知，其中当存在通信需要时，所有数据总线段和因此所有控制装置被唤醒。这个解决方案然而具有不够高的能量消耗，因为在通常情况下数据通信仅在一些控制装置之间进行并且控制装置的多数因此不必要低唤醒。另外的缺点在于在控制装置保持非常长的时间不必要的准备就绪时控制装置的高负荷。这可以例如在电动汽车时的情况，当所有控制装置部件在行驶操作而且在总的充电过程期间活跃时。

另外的可能在于，将控制装置分配到所谓的子网络或者集群。但是这个子网络在此多数不与先前描述的数据总线段相同，而是相反表示逻辑群，所述逻辑群还可以包括由不同数据总线段组成的控制装置。在控制装置的情况下存在通信需要，因此唤醒所属子网络的所有控制装置。这个解决方案具有该缺点，实现它非常耗费大。尤其是在改变数据总线系统，例如在接着构建或替换控制装置时必须浪费地确保，子网络此外正确并且包含地定义。

因此本发明的任务为提出操作机动车的数据总线系统的概念，其同时实现节电的操作和简单地转化。

发明内容