WO2017032902A1 - Steuergerät für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2017032902A1
WO2017032902A1 PCT/EP2016/070266 EP2016070266W WO2017032902A1 WO 2017032902 A1 WO2017032902 A1 WO 2017032902A1 EP 2016070266 W EP2016070266 W EP 2016070266W WO 2017032902 A1 WO2017032902 A1 WO 2017032902A1
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WO
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vehicle component
electronic vehicle
control unit
electronic
data
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PCT/EP2016/070266
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel MEERMANN
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Bloks AG
Original Assignee
Bloks AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDECARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
    • B62K23/02—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips hand actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/20—Cycle computers as cycle accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J50/00—Arrangements specially adapted for use on cycles not provided for in main groups B62J1/00 - B62J45/00
    • B62J50/20—Information-providing devices
    • B62J50/21—Information-providing devices intended to provide information to rider or passenger
    • B62J50/225—Mounting arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor

Definitions

  • the present invention relates to a control apparatus for a vehicle which is formed as a bicycle or an electric light vehicle such as an electric (electric) bike or an electric scooter.
  • Conventional bicycles and electric light vehicles such as electric bicycles or electric scooters, are increasingly being equipped with electronic vehicle components, such as control units, sensors or actuators, to increase the safety or comfort of a user.
  • a control device for a vehicle which is embodied as a bicycle or an electric light vehicle, such as an e-bike or an electrician, according to one embodiment, comprises at least a first interface for connecting the control device to an electrical system of the vehicle, a control unit which is set up. communicate with at least one electronic vehicle component of the vehicle via the at least one first interface and the vehicle electrical system based on an on-board data protocol, and a second interface for communication with an external device, wherein the control unit is configured to provide a programming interface via the second interface, over which the at least one electronic vehicle component is programmable.
  • the programming interface in particular for programming the at least one electronic vehicle component.
  • the provision of the programming interface allows vehicle designers and / or users to no longer be limited to the component-inherent behavior determined by the manufacturer of an electronic vehicle component at the time of delivery, but to subsequently, autonomously and dynamically define the behavior of electronic vehicle components.
  • the vehicle behavior can be individualized by means of a rule model. For example, vehicle manufacturers may differentiate themselves from vehicle manufacturer-specific vehicle behavior, despite the use of the same electronic vehicle components of the same component manufacturer.
  • the programming interface can in particular provide a programming interface for the at least one electronic vehicle component, in which only functions and parameters assigned to the functions or the commands for executing the functions are disclosed together with the associated parameters of an electronic vehicle component actually connected to the vehicle electrical system. In this way, it is possible to prevent the user in his source code developed by him from using commands or functions for programming an electronic vehicle component which the on-board network data protocol does not provide.
  • the programming interface for an electronic vehicle component of a particular category is independent of a specific embodiment of the electronic vehicle component of the particular category.
  • the programming interfaces can do this
  • the electronic vehicle components of the same category from the perspective of the user in particular the same or at least substantially the same look.
  • the programming interface thus abstracts the increasing fragmentation and error susceptibility of a control model at the vehicle level with the number of installed electronic vehicle components.
  • the control unit may be configured to retrieve data from the at least one electronic vehicle component and send a command to control operation of the at least one electronic component to the at least one electronic vehicle component.
  • control unit may be configured to retrieve data from a first electronic vehicle component and to be programmable by the programming interface to be configured to command an operation of a second electronic vehicle component to the second electronic vehicle component based on the retrieved data to send.
  • the second operating system is preferably configured to execute a runtime environment in which the programming interface is provided and a library of an application developer is dynamically connected to the runtime environment.
  • An arrangement comprises one of the control units described above, at least one electronic vehicle component configured to communicate according to a vehicle component data protocol, and adapter means for establishing a connection between the controller and the at least one electronic vehicle component, wherein the adapter means comprises a first A cable connected to the at least one first interface of the controller, having adapter electronics, and a second cable connected to the electronic vehicle component, the adapter electronics connected between the first cable and the second cable, and configured to: receive data and / or commands sent by the control unit via the first cable according to the on-board network data protocol in the form of first messages, the received first messages in second messages according to the vehicle component n-data protocol to translate and to send the second messages via the second cable to the at least one electronic vehicle component, and from the at least one electronic vehicle component via the second cable according to the vehicle component data protocol in the form of third messages sent data and / or to receive commands to translate the received third messages into fourth messages according to the on-board network data protocol, and to send the fourth messages to the control unit via the first cable.
  • the adapter electronics is configured to convert a first voltage supplied by the control unit via the first cable into a second voltage, and to supply the second voltage to the electronic vehicle component via the second cable.
  • the adapter electronics may include a microcontroller configured to operate on the first voltage supplied by the controller via the first cable and to translate the first messages into the second messages and translate the third messages into the fourth messages.
  • the at least one electronic vehicle component comprises a first and a second electronic vehicle component, wherein the first electronic vehicle component is designed as a sensor and is adapted to send detected sensor data to the control unit via the adapter device, and the control unit is set up as a function of send, from the received sensor data, a command to control the second electronic vehicle component to the second electronic vehicle component.
  • the at least one electronic vehicle component comprises a first, a second and a third electronic vehicle component, wherein the first electronic vehicle component is designed as a torque sensor, which is adapted to determine a torque on a bottom bracket or on a drive motor and the respective to send the determined torque value via the adapter device to the control unit, the third electronic vehicle component as an operating unit for disengaging receiving a command to control an operation of the second electronic vehicle component configured as an electronic circuit and configured to forward the command to the control unit, and the control unit configured to command the operation of the second electronic vehicle component to the second electronic Forward vehicle component, if the torque value is smaller than a predetermined value.
  • the first electronic vehicle component is designed as a torque sensor, which is adapted to determine a torque on a bottom bracket or on a drive motor and the respective to send the determined torque value via the adapter device to the control unit
  • the third electronic vehicle component as an operating unit for disengaging receiving a command to control an operation of the second electronic vehicle component configured as an electronic circuit and configured to forward the command to the control unit
  • the at least one electronic vehicle component may comprise a fourth electronic vehicle component, which is designed as a drive motor, wherein the control unit is adapted to send a command for reducing a power of the drive motor to the drive motor when the command to control the operation of the second electronic vehicle component receives, and the torque value is greater than the predetermined value.
  • the arrangement may further comprise a battery, wherein the at least one electronic vehicle component comprises a fourth electronic vehicle component, which is designed as a device for determining a state of charge of the battery, and the control unit is set up in dependence on the determined distance and the determined state of charge set maximum adjustable power by means of the second electronic vehicle component.
  • a battery wherein the at least one electronic vehicle component comprises a fourth electronic vehicle component, which is designed as a device for determining a state of charge of the battery, and the control unit is set up in dependence on the determined distance and the determined state of charge set maximum adjustable power by means of the second electronic vehicle component.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a control device according to the invention and to the control unit connected components
  • FIG. 2 shows an arrangement which has the control device illustrated in FIG. 1 and electronic vehicle components which are connected to the control device via an adapter device.
  • the inventive control device 20 illustrated in FIGS. 1 and 2 for a vehicle which is designed as a bicycle or an electric light vehicle such as an e-bike or an electric scooter, has at least a first interface 100 for connecting the control device 20 with a control device-specific On-board network of the vehicle, not shown.
  • the control unit 20 has a control unit, not shown, which is configured to communicate via the at least one first interface 100 and the vehicle electrical system based on a vehicle electrical system data protocol with at least one electronic vehicle component 30A, 30B, 30C.
  • the communication of the control unit of the control unit 20 with the vehicle electrical system can take place, for example, by means of a driver application 90.
  • the communication of the controller 20 with the at least one electronic vehicle component 30A, 30B, 30C may include sending an instruction to perform a particular function which the electronic vehicle component 30A, 30B, 30C may perform, optionally together with a parameter associated with the function, and Sending data from the controller 20 to the electronic vehicle component 30A, 30B, 30C and sending a command to another electronic vehicle component 30A, 30B, 30C to perform a particular function and transmitting data of the electronic vehicle component 30A, 30B through the vehicle electronic vehicle component 30A, 30B to the controller 20 include.
  • the behavior of the electronic vehicle components 30A, 30B, 30C which is formed as, for example, an electronic bicycle lock, an electronic circuit, an electric light, a battery and a motor for drive assist, a statutory sensor such as a brake detection sensor, etc. can be controlled by the central control unit 20.
  • component manufacturer-specific characteristics of the respective electronic vehicle components 30A, 30B, 30C, such as voltage levels, data protocol, plugs, etc., in the ECU-specific on-board network physically separate from the electronic vehicle components 30A, 30B, 30C by means of a respective adapter device, not shown in FIG. which is connected between the controller 20 and the respective electronic vehicle component 30A, 30B, 30C, unified.
  • the electronic vehicle components 30A, 30B are each connected via an adapter device 1 to a respective first interface 100 connected to the controller 20.
  • the respective adapter device 1 has an adapter electronics 4A, 4B and a first cable 5A, 5B and a second cable 6A, 6B, each comprising a plurality of wires or electrical line.
  • a respective end of the first cable 5A, 5B and the second cable 6A, 6B is connected to the adapter electronics 4A, 4B.
  • a plug 2A, 2B which is adapted to be connected to a plug 21, 22 which is connected to the respective first interface 100 of the control device 20 via a cable 23A, 23B to become.
  • a plug 3A is provided, which is inserted for this purpose. is to be connected to a connector 31A, which is connected to the electronic vehicle component 30A via a cable.
  • a plug 3B adapted to be connected to a plug 31B connected to the electronic vehicle component 30B via a cable.
  • the electronic vehicle components 30A, 30B may, for example, as sensors such as brightness sensors or speed sensors, and the like, as a control unit for receiving a command to control another of the electronic vehicle components 30A, 30B or as actuators such as a lamp, a battery, a motor, in particular as an electric motor for driving an electric light vehicle such as an electric bicycle or an electric scooter, or as a battery for powering the electric motor, and the like.
  • the vehicle electrical system which is controlled by the control unit 20, is operated with a first voltage, for example 12 V, a current of, for example, a maximum of 3A, and an on-board network data protocol.
  • a bus used in the vehicle electrical system for data and command transmission or transmission of messages between individual devices connected to the bus can be, for example, a LIN bus.
  • the electronic vehicle components 30A, 30B are set up to be operated with a supply voltage, for example 48V, 36V, 24V, or 6V, which corresponds to a second voltage, and messages with a vehicle component data protocol different from the onboard network data protocol one of the bus system of the electrical system different bus system, such as a CAN, LIN, UART, etc. bus system to send to the controller 20 and to receive from this.
  • the adapter electronics 4A, 4B comprise a microcontroller 12A, 12B, a transceiver 9A, 9B, and a power supply 7A, 7B on.
  • the microcontroller 12A, 12B and the transceiver 9A, 9B can be operated by the first voltage supplied by the control unit 20 via the first cable 5A, 5B.
  • the adapter electronics 4A, 4B are configured to receive messages sent by the electronic vehicle component 30A, 30B via the second data bus in accordance with the vehicle component data protocol, to convert the received messages into messages in accordance with the on-board data protocol. zen, and to send the translated messages over the first data bus to the controller 20.
  • the functionality of the adapter device 1 will be described in more detail using the example of the message transmission between the control unit 20 and the electronic vehicle component 30A.
  • the first connector 2A and the first connector 2A are configured to be connected to the connector 21 and the socket 21 of the cable 23A of the controller 20, respectively, so as to enable data communication between the adapter electronics 4A and the controller 20, and FIGS first voltage from the controller 20 of the adapter electronics 4A can be supplied.
  • the second connector 3A and the second connector 3A are configured to be connected to the plug 31A and the socket 31A of the cable of the electronic vehicle component 30A, respectively, so as to enable data communication between the adapter electronics 4A and the electronic vehicle component 30A, and a second voltage may be supplied from the adapter electronics 4A to the electronic vehicle component 30A.
  • the adapter electronics 4A supplied first voltage on the one hand to supply the adapter electronics 4A with energy or
  • a first data bus extends from the controller 20 into the interior of the adapter electronics 4A, for example, up to a limit illustrated by the dashed line 10A.
  • a second data bus extends from dashed line boundary 10A to electronic vehicle component 30A.
  • the received first message is translated by the microcontroller 12A, in particular the processor I IA of the microcontroller 12A, into a second message according to a second data protocol of the second data bus or according to the vehicle component data protocol, and the transceiver 9A transmits the second message via the second data bus to the electronic vehicle component 30A.
  • the third message is received by the transceiver 9A.
  • the received third message is translated by the microcontroller 12A, in particular a processor IIA of the microcontroller 12A, into a fourth message according to the on-board network data protocol, and the transceiver 9A sends the fourth message to the electronic control unit 20 via the first data bus.
  • a basic firmware would be stored in a memory area 8A of the microcontroller 12A already at the time of delivery for detecting a plurality of electronic vehicle components 30A, 30B of different types and from different manufacturers.
  • the adapter electronics 4A recognizes by means of a hand-shake method, such as a challenge - Response procedure or a Public Key Infrastructure (PKI) based method, whether the attached specific electronic Vehicle component 30A is one of the plurality of electronic vehicle components 30A, 30B.
  • a hand-shake method such as a challenge - Response procedure or a Public Key Infrastructure (PKI) based method
  • the adapter device 4A sends via the first cable 5A a message to the controller 20 for requesting data and command-specific communication with the particular electronic vehicle component 30A required firmware.
  • the controller 20 Upon receipt of the request, the controller 20 sends the firmware required for the transmission of data and instruction messages between the adapter electronics 4A and the vehicle electronic component 30A to the adapter electronics 4A, which stores the obtained firmware in the memory area 8A.
  • the adapter device 1 is further configured to program a software of the electronic vehicle component 30A.
  • the adapter electronics 4A first sends a message via the second data bus for initialization of a start program stored in the electronic vehicle component 30A for a control unit of the electronic vehicle component 30A to the electronic vehicle component 30A.
  • the adapter electronics 4A Upon initialization, or upon receipt of a message from the electronic vehicle component that initialization is complete, the adapter electronics 4A sends another message via the second data bus to the electronic vehicle component 30A containing appropriate information to program the electronic vehicle component 30A.
  • the controller 20 for communicating with an external device 61 has a second interface 60 which may be configured, for example, as a USB interface. It is the Control unit configured to provide via the second interface parts 60, a programming interface over which the at least one electronic vehicle component 30A, 30B is programmable.
  • the adapter electronics 4A recognizes the category and the type of an electronic vehicle component 30A, 30B actually connected to the control unit 20 by means of the manual shake method and forwards this information to the control unit 20.
  • the on-board network data protocol or comprise the signals of the electrical system data protocol that is provided by the electrical system or that can be used in the electrical system for communication between the controller 20 and the electronic vehicle components 30A, 30B, for each connected electronic Vehicle component 30A, 30B, all functions including any associated parameters that can perform the respective electronic vehicle component 30A, 30B and all commands including any associated parameters that can be sent to the respective electronic vehicle component 30A, 30B to the electronic vehicle component 30A 30B command to perform a specific function that the electronic vehicle component 30A, 30B can perform.
  • the function performed by the electronic vehicle component 30A, 30B may be to turn the light on or off, and the parameter may, for example, be a percentage of the maximum illuminance of the lamp specify.
  • the on-board network data protocol also includes, for each connected electronic vehicle component 30A, 30B, all transfer parameters for data, in particular sensor data, which are transmitted by the electronic ronic vehicle component 30A, 30B can be determined and can be sent from this to the control unit 20.
  • the control unit of the control unit 20 is configured to execute a first operating system OS 1 and at least one second operating system OS 2, OS 3.
  • a virtualization layer (not shown) or a hypervisor or a virtual machine monitor is provided, which may be formed by software, firmware and / or hardware.
  • the virtualization layer serves as an abstracting layer between actually existing hardware (and an operating system possibly already installed on the control device 20) and a first virtual machine on which the first operating system OS1 is executed, and at least one second virtual machine on which the at least one second operating system OS2, OS3 is running.
  • system or security-relevant functions or applications are executed on the first operating system OS1.
  • the system or security-relevant functions are, for example, an update application for updating the applications installed or running on the operating systems OS1, OS2, OS3 and a watchdog application which has a general availability and utilization of the at least one second operating system OS2, OS3 as well as individual applications which are executed by the at least one second operating system OS2, OS3, such as the display of legally prescribed information, for example an indication of the current speed or a lighting of a control lamp for a high beam, etc. monitors.
  • the interface function application is a communication or data communication between the first operating system OS1 and the at least one second operating system OS2, OS3 and between the controls at least a second operating system OS2, OS3 and the electronic vehicle components 30A, 30B.
  • the interface function application is preferably set up to perform an authentication of the at least one second operating system OS2, OS3 and the connected electronic vehicle components 30A, 30B and to prevent the data communication if the authentication fails.
  • Another example of the system or security-related functions that are executed on the first operating system OS1 is an access rights application that determines what data the at least one second operating system OS2, OS3 has access to.
  • vehicle-specific applications such as an application 91 which displays an indication of sensor data sent from one connected electronic vehicle component 30A, 30B to the control unit 20, are connected to another and as a display device formed electronic vehicle component 30A, 30B.
  • the first operating system OS1 initially processes the incoming signals on the application processor, for example the data, transfer parameters and commands which are supplied by the user.
  • the application processor for example the data, transfer parameters and commands which are supplied by the user.
  • at least one electronic vehicle component 30A, 30B are sent, and checks on the basis of the access right application which defines previously defined rights or a predefined visibility of the signals to which of the at least one second operating system OS2, OS3 which of the incoming signals directly or for example based on corresponding Filters which cause only a portion of the information contained in a respective signal to be forwarded, processed signals may be forwarded.
  • a respective runtime environment 40 is executed, wherein in FIG. 1 only the runtime environment 40 executed in the second operating system OS2 is illustrated.
  • a respective programming interface 50 is provided, via which the at least one electronic vehicle component 30A, 30B is programmable, and which via the second interface 60 of Controller 20 is accessible when connecting a corresponding external device 61 such as a personal computer or a laptop and logging into the respective second operating system OS2, OS3 by entering a user name and a password for a user or software developer.
  • the first operating system OS1 depending on the predefined rights, for example, only a part of the available on-board network data protocol or only a part of incoming via the first interface 100 signals to the at least one second operating system OS2, OS3 forwards or For example, by means of a filter that processes the incoming signal and sends only the processed signals to the at least one second operating system OS2, OS3, the rights, certain parts of the electrical system data protocol or the signals such as the data of a sensor, the from a sensor-designed electronic vehicle component 30A, 30B, to read, and to assign a command to an electronic vehicle component 30A, 30B to perform a particular function, to specific user groups, each having the required username and password.
  • Respective predefined user groups each of which is given the respective required user name with associated password, can be, for example, manufacturers of electronic vehicle components 30A, 30B, vehicle manufacturers, fleet operators, dealers or end customers.
  • the respective programming interface 50 is provided in particular such that the programming interfaces 50 of the electronic vehicle components 30A, 30B of the same category from the perspective of FIG User or software developer look the same or at least substantially the same.
  • the programming interface 50 thus abstracts the fragmentation and error susceptibility of a control model based on the number of installed electronic vehicle components 30A, 30B on the vehicle level.
  • the respective programming interface 50 is provided in such a way that only such functions (methods in terms of software development) possibly including associated parameters or commands for executing these functions, and properties (transfer parameters in terms of software development) of an electronic vehicle component 30A, 30B which are also provided by an electronic vehicle components 30A, 30B actually connected to the controller 20.
  • the provision of the programming interface 50 allows vehicle designers or users to no longer be limited to the component-inherent behavior determined by the manufacturer of an electronic vehicle component 30A, 30B at the time of delivery, but subsequently, autonomously, and independently using electronic vehicle components 30A, 30B can define dynamically. In this way, the vehicle behavior can be individualized by means of a control model. Vehicle manufacturers, for example, can differentiate themselves from vehicle manufacturer-specific vehicle behavior despite the use of the same electronic vehicle components 30A, 30B of the same component manufacturer.
  • the signals and functions of the onboard network data protocol can be linked to one another in such a way that a function of a first electronic vehicle component 30A, 30B in response to signals transmitted by a second electronic vehicle component 30A, 30B, is performed.
  • the source code created by the user, or the library of functions / instructions created by the user or application developer to perform a function can either be first compiled on external device 61 and then used as a user interface.
  • Program m can be transferred to a memory unit of the controller 20, or loaded directly into the memory unit of the controller 20 and compiled there.
  • the library of the application developer or the corresponding user program package, which is stored in the memory unit of the controller 20 in compiled form, is dynamically connected to the runtime environment 40 of the respective second operating system OS2, OS3. In this way, it is ensured that the user does not make any changes beyond the programming interface 50 to the platform made available to him, such as a modification of safety-critical watchdog mechanisms or a modification of on-board network-specific authentication mechanisms for checking the Use of original OEM components.
  • the first electronic vehicle component 30A, 30B may be configured as an inclination sensor that detects an inclination angle of the vehicle and transmits the detected inclination values to the control unit 20 as sensor data
  • the second electronic vehicle component 30A, 30B may be configured as vehicle light Function causes a change in an orientation of the vehicle light by means of an electric motor.
  • the user can program the control unit 20 by means of the programming interface 50 in such a way that the control unit of the control unit 20 receives the received command to the second electronic unit upon receipt of a command to control the operation of a second electronic vehicle component 30A, 30B by a third electronic vehicle component embodied as a control unit Vehicle component 30A, 30B forwards.
  • the user may program the controller 20 via the programming interface 50 such that the control unit of the controller 20 receives a command to control the operation of a second electronic vehicle component 30A, 30B from a third electronic vehicle component 30A, 30B as a control unit Command in response to data that the controller receives from a first electronic vehicle component 30A, 30B.
  • the first electronic vehicle component can be designed, for example, as a torque sensor which is set up to determine a torque on a bottom bracket shaft or on a drive motor and determine the respectively determined torque value. value to be sent via the adapter device to the control unit, the third electronic vehicle component as a control unit for receiving a command for controlling an operation of the second electronic vehicle component, which is designed as an electronic circuit, and configured to forward the command to the control unit, and the control unit be configured to forward the command for controlling the operation of the second electronic vehicle component to the second electronic vehicle component when the torque value is less than a predetermined value.
  • the force applied to the bicycle chain force of the e-bike drive assistance for the time of a shift operation can be reduced so far that there is no overuse of the bicycle chain.
  • by appropriate programming by means of the programming interface 50 of the manually initiated by the driver switching operation is delayed until a time for the bicycle chain - compared to switching under load - low-wear torque exists. Only when this low-wear torque is detected by the control model programmed by the user, the control model executes the switching process.
  • the control unit 20 may have a third interface 70, to which, for example, a communication device 71 such as a device for determining position by means of GPS or the like and / or a device for mobile communication can be connected.
  • a communication device 71 such as a device for determining position by means of GPS or the like and / or a device for mobile communication
  • the control unit of the control unit 20 may be configured to communicate with the communication device 71 via the third interface 70, and based on information that the control unit receives from the communication device 71, a command for controlling the operation of the at least one electronic drive. component 30A, 30B to the at least one electronic vehicle component 30A, 30B to send.
  • a database can be stored in the memory unit of the control unit 20, and the control unit 20 can be set up or programmed via the programming interface 50, the data retrieved from the at least one electronic vehicle component 30A, 30B and the data received from the communication device 71 To store information associated with each other in a timely manner in the database, and to send the command for controlling the operation of the at least one electronic vehicle component 30A, 30B to the at least one electronic vehicle component 30A, 30B based on the data and information stored in the database and temporally associated with each other ,
  • the vehicle behavior can be adapted situationally by means of appropriate programming by the user by the user developing a database-based, self-learning heuristic that anticipates certain vehicle situations, if necessary, and the controller 20 reacts automatically, e.g. by using position, weather or other data such as the position of charging stations, the current local traffic situation, the current environmental impact, etc.
  • location data of the charging station may be stored in the database, and the communication device 71 may be configured to send currently determined position data to the control unit.
  • a first electronic vehicle component 30A, 30B may be formed as a drive motor, while a second electronic vehicle component 30A, 30B may be configured as a control unit for receiving a command for adjusting a power of the drive motor and configured to command the adapter device 4 to send the control unit.
  • the control unit may further be configured to determine a distance between the vehicle and a nearest charging station based on the currently determined position data and the position data of charging stations stored in the database, and a distance dependent on the determined distance by means of the second electronic vehicle component 30A, 30B set maximum adjustable power.
  • a vehicle may include a battery for supplying electric power to the drive motor, and a fourth electronic vehicle component 30A, 30B may be provided, which is configured as a device for determining a state of charge of the battery Control unit is configured to set depending on the determined distance and the determined state of charge by means of the second electronic vehicle component maximum adjustable power.
  • control unit 20 By providing the control unit 20 with the programming interface 50, for example in conjunction with the adapter device 1, a user / developer need no further knowledge about the implementation of the electronic vehicle components 30A, 30B connected to the control unit 20 or the electrical system, such as their required supply voltage , proprietary manufacturer data protocol, plug and cable definition, and can fully focus on designing the application or vehicle logic or rule model for the vehicle.

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Abstract

Ein Steuergerät (20) für ein Fahrzeug, welches als Fahrrad oder ein Elektrolelchtfahrzeug wie etwa ein E-Bike oder ein Elektroroller ausgebildet ist, umfasst zumindest eine erste Schnittstelle (100) zur Verbindung des Steuergeräts (20) mit einem Bordnetz des Fahrzeugs, eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, mit zumindest einer elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 3ÖB, 30C) des Fahrzeugs über die zumindest eine erste Schnittstelle (100) und das Bordnetz anhand eines Bordnetz-Datenprotokolls zu kommunizieren, und eine zweite Schnittstelle (60) zur Kommunikation mit einem externen Gerät (61), wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die zweite Schnittstelle (60) eine Programmierschnittstelle (50) bereitzustellen, über die die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) programmierbar ist,

Description

Steuergerät für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Fahrzeug, welches als Fahrrad oder ein Elektroleichtfahrzeug wie etwa ein E- (Elektro-)Bike oder ein Elektroroller ausgebildet ist.
Konventionelle Fahrräder und Elektroleichtfahrzeuge wie etwa Elektrofahrräder oder Elektroroller werden in zunehmendem Maße mit elektronischen Fahrzeugkomponenten wie etwa Bedieneinheiten, Sensoren oder Aktoren ausgerüstet, um die Sicherheit oder den Komfort eines Benutzers zu erhöhen.
Dabei weisen üblicherweise elektronische Fahrzeug- bzw. Fahrradkomponenten der gleichen Kategorie wie etwa Lampen, elektronische Schaltungen, elektronische Schlösser, etc. von unterschiedlichen Herstellern eine große Schnittmenge hinsichtlich der von der elektronischen Fahrradkomponente an ein Anzeige- und Bedienelement gesendeten Daten und der von dem Anzeige- und Bedienelement an die elektronische Fahrradkomponente gesendeten Befehle auf. Bei elektronischen Schaltungen können diese Daten beispielsweise eine Information über einen aktuell eingelegten Gang, und die Befehle eine Anweisung enthalten, einen Gang nach unten oder nach oben zu schalten.
Trotz dieser großen Schnittmenge implementiert jeder Hersteller die von seinen elektronischen Fahrzeugkomponenten empfangenen bzw. gesendeten Daten und Befehle anders, auch um sich so von Wettbewerbern zu differenzieren. Die unterschiedliche Ausgestaltung der zur Übertragung der Daten und Befehle verwendeten Datenprotokolle verschiedener elektronischer Fahrzeugkomponenten der gleichen Kategorie führt zu einer Fragmentierung, die fehleranfällig ist, die Integration von elektronischen Fahrzeugkomponenten in ein Fahrzeug sowie die Programmierung eines Verhaltens einer jeweiligen elektronischen Fahrzeugkomponente erheblich erschwert und zu Inkompatibilitäten zwi- sehen elektronischen Fahrzeugkomponenten der gleichen Kategorie führen kann.
Diese Fragmentierung könnte durch ein einheitliches Bussystem wie etwa einen CAN-(Control Area Network)-Datenbus für alle elektronischen Fahrzeugkomponenten behoben werden. Weil aber viele Hersteller die dafür nötigen Investitionen scheuen, nicht über ausreichend Systemverständnis bzw. Know-How verfügen oder sogar ihre Inkompatibilität pflegen, muss von einer Zunahme der Fragmentierung ausgegangen werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit zur erleichterten Integration elektronischer Fahrzeugkomponenten von unterschiedlichen Herstellern in ein Fahrzeug und zur erleichterten Programmierung dieser elektronischen Fahrzeugkomponenten bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät für ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Steuergerät für ein Fahrzeug, welches als Fahrrad oder ein Elektroleichtfahrzeug wie etwa ein E-Bike oder ein Elektroroüer ausgebildet ist, umfasst gemäß einer Ausführungsform zumindest eine erste Schnittstelle zur Verbindung des Steuergeräts mit einem Bordnetz des Fahrzeugs, eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, mit zumindest einer elektronischen Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs über die zumindest eine erste Schnittstelle und das Bordnetz anhand eines Bordnetz-Datenprotokolls zu kommunizieren, und eine zweite Schnittstelle zur Kommunikation mit einem externen Gerät, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die zweite Schnittstelle eine Programmierschnittstelle bereitzustellen, über die die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente programmierbar ist. Dabei wird durch die Programmierschnittstelle insbesondere lediglich das in dem Bordnetz zur Verfügung stehende Bordnetz- Daten Protokoll bzw. ein Teil davon für den Benutzer bereitgestellt, um die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu programmieren.
Durch die Bereitstellung der Programmierschnittstelle wird ermöglicht, dass Fahrzeugentwickler bzw. Benutzer nicht mehr auf das vom Hersteller einer elektronischen Fahrzeugkomponente zum Auslieferungszeitpunkt bestimmte Komponenten-immanente Verhalten beschränkt sind, sondern das Verhalten von elektronischen Fahrzeugkomponenten nachträglich, eigenständig und dynamisch definieren können. Derart kann das Fahrzeug verhalten mittels eines Regelmodells individualisiert werden. So können sich beispielsweise Fahrzeughersteller durch fahrzeugherstellerspezifisches Fahrzeugverhalten, trotz der Verwendung der gleichen elektronischen Fahrzeugkomponenten desselben Komponentenherstellers voneinander differenzieren.
Die Programmierschnittstelle kann insbesondere eine Programmierschnittstelle für die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente bereitstellen, bei der lediglich Funktionen und den Funktionen zugeordnete Parameter bzw. die Befehle zur Ausführung der Funktionen zusammen mit den zugeordneten Parametern einer tatsächlich an dem Bordnetz angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponente offenbart werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Benutzer in seinem von ihm entwickelten Quellcode Befehle oder Funktionen zur Programmierung einer elektronischen Fahrzeugkomponente verwendet, die das Bordnetz-Datenprotokoll nicht zur Verfügung stellt.
Bevorzugt ist die Programmierschnittstelle für eine elektronische Fahrzeugkomponente einer bestimmten Kategorie unabhängig von einer spezifischen Ausgestaltung der elektronischen Fahrzeugkomponente der bestimmten Kategorie ist. Dabei können die Programmierschnittstellen der elektronischen Fahrzeugkomponenten derselben Kategorie aus der Perspektive des Benutzers insbesondere gleich oder zumindest im Wesentlichen gleich aussehen. Die Programmierschnittstelle abstrahiert somit die mit der Anzahl der verbauten elektronischen Fahrzeugkompo- nenten zunehmende Fragmentierung und Fehleranfälligkeit eines Regelmodells auf Fahrzeugebene.
Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente Daten abzurufen und einen Befehl zur Steuerung eines Betriebs der zumindest einen elektronischen Komponente an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
Des Weiteren kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, von einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente Daten abzurufen und mittels der Programmierschnittstelle derart programmierbar sein, dass sie dazu eingerichtet ist, basierend auf den abgerufenen Daten einen Befehl zur Steuerung eines Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
Ferner kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente von einer als Bedieneinheit ausgebildeten dritten elektronischen Fahrzeugkomponente zu empfangen, und den Befehl an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente weiterzuleiten.
Außerdem kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, von einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente Daten abzurufen, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente von einer als Bedieneinheit ausgebildeten dritten elektronischen Fahrzeugkomponente zu empfangen und mittels der Programmierschnittstelle derart programmierbar sein, dass sie bzw. die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Befehl in Abhängigkeit von den abgerufenen Daten an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente weiterzuleiten.
Das Steuergerät kann ferner eine dritte Schnittstelle umfassen, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die dritte Schnittstelle mit einem Kommunikationsgerät, welches als ein Gerät zur Positionsbestimmung und/oder ein Gerät zur Mobilkommunikation ausgebildet sein kann, zu kommunizieren, und basierend auf Informationen, die die Steuereinheit von dem Kommunikationsgerät empfängt, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
Bevorzugt umfasst das Steuergerät ferner eine Speichereinheit zur Speicherung einer Datenbank, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente abgerufenen Daten und die von dem Kommunikationsgerät empfangenen Informationen in der Datenbank zu speichern, und basierend auf den in der Datenbank gespeicherten Daten und Informationen den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuereinheit des Steuergeräts einen Applikationsprozessor und einen Coprozessor auf, wobei der Coprozessor dazu eingerichtet ist, über die zumindest eine erste Schnittstelle eingehende Signale zu empfangen und konsolidiert an den Applikationsprozessor weiterzuleiten, der Applikationsprozessor dazu eingerichtet ist gleichzeitig ein erstes Betriebssystem und ein zweites Betriebssystem auszuführen, und das erste Betriebssystem dazu eingerichtet ist, die eingehenden Signale zu verarbeiten und zumindest einen Teil der eingehenden Signale in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Zugriffsrecht des zweiten Betriebssystems an das zweite Betriebssystem weiterzuleiten.
Das zweite Betriebssystem ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine Laufzeitumgebung auszuführen, in der die Programmierschnittstelle bereitgestellt wird und eine Bibliothek eines Anwendungsentwicklers dynamisch mit der Laufzeitumgebung verbunden ist.
Dabei kann ein von dem Benutzer erstellter Quellcode bzw. die von dem Benutzer oder Anwendungsentwickler erstellte Bibliothek mit Funktionen/Befehlen an eine elektronische Fahrzeugkomponente, eine bestimmte Funktion auszuführen, entweder zuerst auf dem externen Gerät kompiliert werden und dann als Benutzer- Programmpaket bzw. Bibliothek des Anwendungsentwicklers in eine Speichereinheit des Steuergeräts übertragen werden, oder direkt in die Speichereinheit des Steuergeräts geladen und dort kompiliert werden. Die Bibliothek des Anwendungsentwicklers bzw. das entsprechende Benutzer- Program mpaket, das in der Speichereinheit des Steuergeräts in kompilierter Form gespeichert ist, wird dynamisch mit der Laufzeitumgebung des zweiten Betriebssystems verbunden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Benutzer keine über die Programmierschnittstelle hinausgehenden Änderungen an der ihm zur Verfügung gestellten Plattform vornimmt, wie etwa eine Modifikation von sicherheitskritischen Watch-Dog-Mechanlsmen oder eine Modifikation von Bordnetz-eigenen Authentifizierungsmechanismen zur Prüfung auf die Verwendung von Original-OEM-Komponenten.
Sobald die Bibliothek des Anwendungsentwicklers bzw. das entsprechende Benutzer-Programmpaket, das in der Speichereinheit des Steuergeräts gespeichert ist, dynamisch mit der Laufzeitumgebung des zweiten Betriebssystems verbunden ist, ist die Steuereinheit des Steuergeräts dazu eingerichtet die elektronischen Fahrzeugkomponenten entsprechend dem von dem Benutzer entwickelten Regelmodell zu steuern.
Eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform umfasst eines der vorangehend beschriebenen Steuergeräte, zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente, die dazu eingerichtet gemäß eines Fahrzeugkomponenten-Datenprotokolls zu kommunizieren, und eine Adaptereinrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Steuergerät und der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente, wobei die Adaptereinrichtung ein erstes Kabel, das mit der zumindest einen ersten Schnittstelle des Steuergeräts verbunden ist, eine Adapterelektronik, und ein zweites Kabel aufweist, das mit der elektronischen Fahrzeugkomponente verbunden ist, wobei die Adapterelektronik zwischen das erste Kabel und das zweite Kabel geschaltet ist, und dazu eingerichtet ist, von der Steuereinheit über das erste Kabel gemäß dem Bordnetz- Daten Protokoll in Form von ersten Nachrichten gesendete Daten und/oder Befehle zu empfangen, die empfangenen ersten Nachrichten in zweite Nachrichten gemäß dem Fahrzeugkomponenten- Daten Protokoll zu übersetzen, und die zweiten Nachrichten über das zweite Kabel an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu senden, und von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente über das zweite Kabel gemäß dem Fahrzeugkomponenten- Daten Protokoll in Form von dritten Nachrichten gesendete Daten und/oder Befehle zu empfangen, die empfangenen dritten Nachrichten in vierte Nachrichten gemäß dem Bordnetz-Datenprotokoll zu übersetzen, und die vierten Nachrichten über das erste Kabel an die Steuereinheit zu senden.
Bevorzugt ist die Adapterelektronik dazu eingerichtet, eine von dem Steuergerät über das erste Kabel zugeführte erste Spannung in eine zweite Spannung umzuwandeln, und die zweite Spannung über das zweite Kabel der elektronischen Fahrzeugkomponente zuzuführen. Die Adapterelektronik kann einen Mikrocontroller umfassen, der dazu eingerichtet ist, mit der von dem Steuergerät über das erste Kabel zugeführten ersten Spannung betrieben zu werden und die ersten Nachrichten In die zweiten Nachrichten zu übersetzen und die dritten Nachrichten in die vierten Nachrichten zu übersetzen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente eine erste und eine zweite elektronische Fahrzeugkomponente, wobei die erste elektronische Fahrzeugkomponente als Sensor ausgebildet und dazu eingerichtet ist, ermittelte Sensordaten über die Adaptereinrichtung an die Steuereinheit zu senden, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten einen Befehl zur Steuerung der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
Dabei kann in einem Fall, in dem die erste elektronische Fahrzeugkomponente als Neigungssensor ausgebildet ist, der einen Neigungswinkel des Fahrzeug ermittelt, und die ermittelten Neigungswerte als Sensordaten an die Steuereinheit sendet, und die zweite elektronische Fahrzeugkomponente als Fahrzeuglicht ausgebildet ist, der Befehl ein Befehl an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente sein, eine Änderung einer Ausrichtung des Fahrzeuglichts mittels eines Elektromotors zu bewirken.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente eine erste, eine zweite und eine dritte elektronische Fahrzeugkomponente, wobei die erste elektronische Fahrzeugkomponente als Drehmomentsensor ausgebildet ist, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment an einer Tretlagerwelle oder an einem Antriebsmotor zu ermitteln und den jeweiligen ermittelten Drehmomentwert über die Adaptereinrichtung an die Steuereinheit zu senden, die dritte elektronische Fahrzeugkomponente als Bedieneinheit zur Ent- gegennahme eines Befehls zur Steuerung eines Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente, welche als elektronische Schaltung ausgebildet ist, und zur Weiterleitung des Befehls an die Steuereinheit eingerichtet ist, und die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente weiterleiten, wenn der Drehmomentwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Dabei kann die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente eine vierte elektronische Fahrzeugkomponente umfassen, welche als Antriebsmotor ausgebildet ist, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Befehl zur Reduzierung einer Leistung des Antriebsmotors an den Antriebsmotor zu senden, wenn sie den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente empfängt, und der Drehmomentwert größer als der vorgegebene Wert ist.
Bevorzugt weist die Anordnung ferner ein Kommunikationsgerät auf, welches als ein Gerät zur Positionsbestimmung und/oder ein Gerät zur Mobilkommunikation ausgebildet ist, wobei das Steuergerät eine dritte Schnittstelle umfasst und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die dritte Schnittstelle mit dem Kommunikationsgerät zu kommunizieren, und basierend auf Informationen, die die Steuereinheit von dem Kommunikationsgerät empfängt, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
Dabei kann das Steuergerät eine Speichereinheit zur Speicherung einer Datenbank umfassen, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente abgerufenen Daten und die von dem Kommunikationsgerät empfangenen Informationen bzw. die von dem Kommunikationsgerät gesendeten Informationen in der Datenbank zu speichern, und basierend auf den in der Datenbank gespeicherten Daten und Informationen den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente zu senden.
In der Datenbank können bevorzugt Positionsdaten von Ladestation gespeichert sein, wobei die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente eine erste und eine zweite elektronische Fahrzeugkomponente umfasst, das Kommunikationsgerät dazu eingerichtet ist, aktuell ermittelte Positionsdaten an die Steuereinheit zu senden, die erste elektronische Fahrzeugkomponente als ein Antriebsmotor ausgebildet ist, die zweite elektronische Fahrzeugkomponente als Bedieneinheit zur Entgegennahme eines Befehls zur Einstellung einer Leistung des Antriebsmotors ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, den Befehl über die Adaptereinrichtung an die Steuereinheit zu senden, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf den aktuell ermittelten Positionsdaten und den in der Datenbank gespeicherten Positionsdaten von Ladestationen eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und einer nächstgelegenen Ladestation zu ermitteln, und in Abhängigkeit von der ermittelten Entfernung eine mittels der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente maximal einstellbare Leistung festzulegen.
Die Anordnung kann ferner eine Batterie umfassen, wobei die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente eine vierte elektronische Fahrzeugkomponente umfasst, die als Einrichtung zur Ermittlung eines Ladezustands der Batterie ausgebildet ist, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Entfernung und dem ermittelten Ladezustand die mittels der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente maximal einstellbare Leistung festzulegen.
Im Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnungen eine Ausführungsform eines Steuergeräts für ein Fahrzeug näher beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Steuergeräts sowie an das Steuergerät angeschlossene Komponenten, und
Fig. 2 eine Anordnung, welche das in Fig. 1 veranschaulichte Steuergerät und elektronische Fahrzeugkomponenten aufweist, die über eine Adaptereinrichtung mit dem Steuergerät verbunden sind.
Das in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte erfindungsgemäße Steuergerät 20 für ein Fahrzeug, welches als Fahrrad oder ein Elektroleicht- fahrzeug wie etwa ein E-Bike oder ein Elektroroller ausgebildet ist, weist zumindest eine erste Schnittstelle 100 zur Verbindung des Steuergeräts 20 mit einem steuergerätspezifischem Bordnetz des nicht gezeigten Fahrzeugs auf. Des Weiteren weist das Steuergerät 20 eine nicht gezeigte Steuereinheit auf, die dazu eingerichtet ist, über die zumindest eine erste Schnittstelle 100 und das Bordnetz anhand eines Bordnetz- Daten Protokolls mit zumindest einer elektronischen Fahrzeug kompo- nente 30A, 30B, 30C zu kommunizieren. Dabei kann die Kommunikation der Steuereinheit des Steuergeräts 20 mit dem Bordnetz beispielsweise mittels einer Treiberanwendung 90 erfolgen. Die Kommunikation des Steuergeräts 20 mit der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B,30C kann ein Senden eines Befehls zur Ausführung einer bestimmten Funktion welche die elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B, 30C ausführen kann, ggf. zusammen mit einem der Funktion zugeordneten Parameter, und ein Senden von Daten von dem Steuergerät 20 an die elektronische Fahrzeug komponente 30A, 30B, 30C sowie ein Senden eines Befehls an eine andere elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B, 30C zur Ausführung einer bestimmten Funktion und ein Senden von Daten der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B durch die elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B an das Steuergerät 20 umfassen. Dabei wird insbesondere das Verhalten der elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B, 30C welche beispielsweise als ein elektronisches Fahrradschloss, eine elektronische Schaltung, ein elektrisches Licht, eine Batterie und ein Motor zur Antriebsunterstützung, als gesetzlich vorgeschriebener Sensor wie etwa ein Sensor zur Bremserkennung, etc. ausgebildet sein können, durch das zentrale Steuergerät 20 geregelt. Dazu werden komponentenherstellerspeztfische Merkmale der jeweiligen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B, 30C wie etwa Spannungslevel, Datenprotokoll, Stecker, etc. in dem steuergerätspezifischen, von den elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B, 30C physisch getrennten Bordnetz mittels einer in Fig. 1 nicht gezeigten jeweiligen Adaptereinrichtung, die zwischen das Steuergerät 20 und die jeweilige elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B, 30C geschaltet ist, vereinheitlicht.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht sind zur Kommunikation des Steuergeräts 20 mit den elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B und zur Versorgung der elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B mit der jeweils erforderlichen Betriebsspannung die elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B jeweils über eine Adaptereinrichtung 1 mit einer jeweiligen ersten Schnittstelle 100 des Steuergeräts 20 verbunden. Die jeweilige Adaptereinrichtung 1 weist eine Adapterelektronik 4A, 4B sowie ein erstes Kabel 5A, 5B und ein zweites Kabel 6A, 6B auf, die jeweils mehrere Adern bzw. elektrische Leitung umfassen.
Ein jeweiliges Ende des ersten Kabels 5A, 5B und des zweiten Kabels 6A, 6B ist mit der Adapterelektronik 4A, 4B verbunden. An dem anderen Ende des ersten Kabels 5A, 5B ist ein Stecker 2A, 2B vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, mit einem Stecker 21, 22, der über ein Kabel 23A, 23B mit der jeweiligen ersten Schnittstelle 100 des Steuergeräts 20 verbunden ist, verbunden zu werden. An dem anderen Ende des zweiten Kabels 6A ist ein Stecker 3A vorgesehen, der dazu einge- richtet ist, mit einem Stecker 31A, der mit der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A über ein Kabel verbunden ist, verbunden zu werden. An dem anderen Ende des zweiten Kabels 6B ist ein Stecker 3B vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, mit einem Stecker 31B, der mit der elektronischen Fahrzeugkomponente 30B über ein Kabel verbunden ist, verbunden zu werden.
Die elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B können beispielsweise als Sensoren wie etwa Helligkeitssensoren oder Geschwindigkeitssensoren, und Ähnliches, als Bedieneinheit zur Entgegennahme eines Befehls zur Steuerung einer anderen der elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B oder als Aktuatoren wie etwa eine Lampe, eine Batterie, ein Motor, insbesondere als ein Elektromotor zum Antrieb eines Elektroleichtfahrzeugs wie etwa eines Elektrofahrrads oder eines Elektrorollers oder als eine Batterie zur Spannungsversorgung des Elektromotors, und Ähnliches ausgebildet sein.
Das Bordnetz, das von dem Steuergerät 20 gesteuert wird, wird mit einer ersten Spannung, beispielsweise 12 V, einem Strom von beispielsweise maximal 3A, und einem Bordnetz-Datenprotokoll betrieben. Ein in dem Bordnetz verwendeter Bus zur Daten- und Befehlsübertragung bzw. Übertragung von Nachrichten zwischen einzelnen an dem Bus angeschlossenen Geräten kann beispielsweise ein LIN-Bus sein.
Die elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B sind dagegen dazu eingerichtet sind, mit einer Versorgungsspannung, beispielsweise 48V, 36V, 24V, oder 6V, welche einer zweiten Spannung entspricht, betrieben zu werden, und Nachrichten mit einem von dem Bordnetz- Datenprotokoll unterschiedlichen Fahrzeugkomponenten-Datenprotokoll auf einem von dem Bussystem des Bordnetzes unterschiedlichen Bussystem, beispielsweise einem CAN-, LIN-, UART-, etc. Bussystem, an das Steuergerät 20 zu senden und von diesem zu empfangen. Um die Kommunikationsverbindung zwischen dem Steuergerät 20 und den beiden elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B herzustellen und die erste Spannung in die zweite Spannung umzuwandeln, weist die Adapterelektronik 4A, 4B einen Mikrocontroller 12A, 12B, einen Transceiver 9A, 9B, und eine Spannungsversorgung 7A, 7B auf. Dabei können der Mikrocontroller 12A, 12B und der Transceiver 9A, 9B durch die von dem Steuergerät 20 über das erste Kabel 5A, 5B zugeführte erste Spannung betrieben werden.
Die Adapterelektronik 4A, 4B ist dazu eingerichtet, Nachrichten wie etwa Daten und Befehle, die von dem Steuergerät 20 über das Bordnetz bzw. den ersten Datenbus, welcher zumindest eine Einzelleitung bzw. zumindest eine Ader des Kabels 23A, 23B und des ersten Kabeis 5A, 5B der Adaptereinrichtung 4A, 4B umfasst, gemäß dem Bordnetz- Daten Protokoll gesendet wurden zu empfangen, die empfangenen Nachrichten in Nachrichten gemäß eines Fahrzeugkomponenten- Daten Protokolls eines zweiten Datenbusses, der zumindest eine Einzelleitung bzw. zumindest eine Ader des zweiten Kabels 6A, 6B und des Kabels, welches den Stecker 31A, 31B mit der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B verbindet, umfasst, zu übersetzen, und die übersetzten Nachrichten über den zweiten Datenbus an die elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B zu senden. Dabei kann eine auf dem Mikrocontroller 12A, 12B ausgeführte Software von dem Steuergerät 20 durch Senden einer entsprechenden Nachricht an die Adapterelektronik 4A, 4B programmiert werden.
Des Weiteren ist die Adapterelektronik 4A, 4B dazu eingerichtet, Nachrichten, die von der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B über den zweiten Datenbus gemäß dem Fahrzeugkomponenten- Datenprotokoll gesendet werden zu empfangen, die empfangenen Nachrichten in Nachrichten gemäß des Bordnetz-Datenprotokolls zu überset- zen, und die übersetzten Nachrichten über den ersten Datenbus an das Steuergerät 20 zu senden.
Im Folgenden wird am Beispiel der Nachrichtenübertragung zwischen dem Steuergerät 20 und der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A die Funktionalität der Adaptereinrichtung 1 genauer beschrieben.
Der erste Stecker 2A bzw. die erste Buchse 2A ist dazu konfiguriert, mit dem Stecker 21 bzw. der Buchse 21 des Kabels 23A des Steuergeräts 20 derart verbunden zu werden, dass eine Datenkommunikation zwischen der Adapterelektronik 4A und dem Steuergerät 20 ermöglicht wird, und die erste Spannung von dem Steuergerät 20 der Adapterelektronik 4A zugeführt werden kann.
Der zweite Stecker 3A bzw. die zweite Buchse 3A ist dazu konfiguriert, mit dem Stecker 31A bzw. der Buchse 31A des Kabels der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A derart verbunden zu werden, dass eine Datenkommunikation zwischen der Adapterelektronik 4A und der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A ermöglicht wird, und eine zweite Spannung von der Adaptereiektronik 4A der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A zugeführt werden kann.
Die der Adapterelektronik 4A zugeführte erste Spannung wird einerseits zur Versorgung der Adapterelektronik 4A mit Energie bzw.
Strom verwendet, und andererseits wird die zugeführte erste Spannung durch die Spannungsversorgung 7A in die zweite Spannung umgewandelt, wobei die zweite Spannung der elektronischen Fahrzeug kompo- nente 30A über das zweite Kabel 6A zugeführt wird, um die elektronische Fahrzeugkomponente 30A mit Energie bzw. Strom zu versorgen. Ein erster Datenbus erstreckt sich von dem Steuergerät 20 bis ins Innere der Adapterelektronik 4A, beispielsweise bis zu einer durch die gestrichelte Linie 10A veranschaulichten Grenze. Ein zweiter Datenbus erstreckt sich von der gestrichelt veranschaulichten Grenze 10A hin zu der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A. Beim Senden einer ersten Nachricht von der Steuereinheit 20 über den ersten Datenbus gemäß einem ersten Datenprotokoll bzw. gemäß dem Bordnetz-Datenprotokoll an die elektronische Fahrzeugkomponente 30A wird die erste Nachricht von dem Transceiver 9A empfangen. Die empfangene erste Nachricht wird von dem MikroController 12A, insbesondere dem Prozessor I IA des Mikrocontrollers 12A, in eine zweite Nachricht gemäß einem zweiten Daten Protokoll des zweiten Datenbusses bzw. gemäß dem Fahrzeugkomponenten-Datenprotokoll übersetzt, und der Transceiver 9A sendet die zweite Nachricht über den zweiten Datenbus an die elektronische Fahrzeugkomponente 30A.
Beim Senden einer dritten Nachricht von der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A über den zweiten Datenbus an die Steuereinheit 20 wird die dritte Nachricht von dem Transceiver 9A empfangen. Die empfangene dritte Nachricht wird von dem MikroController 12A, insbesondere einem Prozessor IIA des Mikrocontrollers 12A, in eine vierte Nachricht gemäß dem Bordnetz-Datenprotokoll übersetzt, und der Transceiver 9A sendet die vierte Nachricht über den ersten Datenbus an die elektronische Steuereinheit 20.
In der Adapterelektronik 4A ist in einem Speicherbereich 8A des Mikrocontrollers 12A bereits bei der Auslieferung eine Basis- Firm wäre zum Erkennen von mehreren elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B unterschiedlicher Art und von unterschiedlichen Herstellern gespeichert. Bei einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs bzw. einem An- schluss einer bestimmten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B an das zweite Kabel 6A der Adaptereinrichtung 4 durch Verbinden des Steckers 3A mit dem Stecker 31A erkennt die Adapterelektronik 4A anhand eines Hand-Shake-Verfahrens wie etwa eines Challenge- Response-Verfahrens oder eines Public Key Infrastructure (PKI)- basierten Verfahrens, ob die angeschlossene bestimmte elektronische Fahrzeugkomponente 30A eine der mehreren elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B ist.
Falls die bestimmte elektronische Fahrzeugkomponente 30A eine der mehreren elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B ist, sendet die Adaptereinrichtung 4A über das erste Kabel 5A eine Nachricht an das Steuergerät 20 zur Anforderung einer für eine mit Bezug auf Daten und Befehle spezifische Kommunikation mit der bestimmten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A erforderlichen Firmware. Nach Erhalt der Anforderung sendet das Steuergerät 20 die für die Übermittlung von als Daten und Befehle ausgebildeten Nachrichten zwischen der Adapterelektronik 4A und der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A erforderliche Firmware an die Adapterelektronik 4A, welche die erhaltene Firmware in dem Speicherbereich 8A speichert.
Die Adaptereinrichtung 1 ist ferner dazu eingerichtet, eine Software der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A zu programmieren. Dazu sendet die Adapterelektronik 4A zunächst über den zweiten Datenbus eine Nachricht zur Initialisierung eines in der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A gespeicherten Startprogramms für eine Steuereinheit der elektronischen Fahrzeug komponente 30A an die elektronische Fahrzeugkomponente 30A. Nach der Initialisierung bzw. nach Erhalt einer Nachricht von der elektronischen Fahrzeugkomponente, dass die Initialisierung abgeschlossen ist, sendet die Adapterelektronik 4A eine weitere Nachricht über den zweiten Datenbus an die elektronische Fahrzeugkomponente 30A, welche entsprechende Informationen enthält, um die elektronische Fahrzeugkomponente 30A zu programmieren.
Wieder mit Bezug auf Fig. 1 weist das Steuergerät 20 zur Kommunikation mit einem externen Gerät 61 wie etwa einem Personal Computer oder einem Laptop eine zweite Schnittstelle 60 auf welche beispielsweise als USB- Schnittstelle ausgebildet sein kann. Dabei ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, über die zweite Schnittsteile 60 eine Programmierschnittstelle bereitzustellen, über die die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B programmierbar ist.
Wie bereits oben beschrieben erkennt die Adapterelektronik 4A anhand des Hand-Shake-Verfahrens die Kategorie und den Typ einer tatsächlich an das Steuergerät 20 angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B und gibt diese Informationen an das Steuergerät 20 weiter.
Somit umfasst das Bord netz- Datenprotokoll bzw. umfassen die Signale des Bordnetz-Datenprotokolls, das von dem Bordnetz bereitgestellt wird bzw. das in dem Bordnetz zur Kommunikation zwischen dem Steuergerät 20 und den elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B verwendet werden kann, für jede angeschlossene elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B alle Funktionen einschließlich ggf. zugehöriger Parameter, die die jeweilige elektronische Fahrzeug komponente 30A, 30B ausführen kann sowie alle Befehle einschließlich ggf. zugehöriger Parameter, die an die jeweilige elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B gesendet werden können, um der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B zu befehlen eine bestimmte Funktion, die die elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B ausführen kann, auszuführen.
Wenn es sich bei der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B beispielsweise um ein Licht handelt, kann die von der elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B ausführbare Funktion beispielsweise ein Ein- oder Ausschalten des Lichts sein, und der Parameter kann beispielsweise eine prozentuale Leuchtstärke der maximalen Leuchtstärke der Lampe angeben.
Des Weiteren umfasst das Bordnetz-Datenprotokoil auch für jede angeschlossene elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B alle Übergabeparameter für Daten, insbesondere Sensordaten, die von der elekt- ronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B ermittelt werden können und von dieser an das Steuergerät 20 gesendet werden können.
Die Steuereinheit des Steuergeräts 20 ist auf der Basis einer Mul- tiprozessorsystemarchitektur entworfen und weist einen nicht gezeigten Coprozessor und zumindest einen nicht gezeigten Applikationsprozessor auf. Das Bordnetz-Datenprotokoll bzw. die zur Kommunikation verwendbaren Signale des Bordnetz-Datenprotokolls und die über die zumindest eine erste Schnittstelle 100 eingehenden Signale gemäß dem Bordnetz-Datenprotokoll, die von den angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B gesendet werden, werden zunächst von dem Coprozessor verarbeitet. Der Coprozessor konsolidiert die Signale und stellt die Signale in konsolidierte Form über eine InterProzessor-Kommunikations-Schnittstelle (IPC-Schnittstelle) dem Applikationsprozessor zur Verfügung.
Die Steuereinheit des Steuergeräts 20 ist dazu eingerichtet, ein erstes Betriebssystem OS 1 und zumindest ein zweites Betriebssystem OS2, OS3 auszuführen. Um der Steuereinheit die parallele bzw. gleichzeitige Ausführung mehrerer Betriebssysteme zu ermöglichen, ist eine nicht gezeigte Virtualisierungsschicht bzw. ein Hypervisor bzw. ein Virtual Machine Monitor vorgesehen, die bzw. der durch Software, Firmware und/oder Hardware gebildet sein kann. Die Virtualisierungsschicht dient als abstrahierende Schicht zwischen tatsächlich vorhandener Hardware (und einem ggf. auf dem Steuergerät 20 bereits installiertem Betriebssystem) und einer ersten virtuellen Maschine, auf der das erste Betriebssystem OS1 ausgeführt wird, und zumindest einer zweiten virtuellen Maschine, auf der das zumindest eine zweite Betriebssystem OS2, OS3 ausgeführt wird.
Auf dem ersten Betriebssystem OS1 werden insbesondere System- bzw. sicherheitsrelevante Funktionen bzw. Anwendungen ausgeführt. Beispiele für die System- bzw. sicherheitsrelevanten Funktionen sind etwa eine Update-Anwendung zum Aktualisieren der auf den Betriebssystemen OS1, OS2, OS3 installierten bzw. laufenden Anwendungen und eine Watch-Dog-Anwendung, die eine allgemeine Verfügbarkeit und Auslastung des zumindest einen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 sowie von einzelnen Anwendungen die von dem zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 ausgeführt werden wie etwa die Anzeige von gesetzlich vorgeschriebenen Informationen, beispielsweise eine Anzeige der aktuellen Geschwindigkeit oder ein Leuchten einer Kontrolllampe für ein Fernlicht, etc. überwacht. In Abhängigkeit von einem Ergebnis der Überwachung durch die Watch-Dog-Anwendung kann die Watch-Dog-Anwendung die Virtualisierungsschicht veranlassen die Ausführung einzelner Betriebssysteme zu beenden, diese neu zu starten oder über eine Schnittstellenfunktionsanwendung dem überwachten zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 mitteilen, ein bestimmtes Programm zu starten oder zu beenden.
Ein weiteres Beispiel für die System- bzw. sicherheitsrelevanten Funktionen, die auf dem ersten Betriebssystem OS1 ausgeführt werden, ist die bereits erwähnte Schnittstellenfunktionsanwendung, welche eine Kommunikation bzw. Datenkommunikation zwischen dem ersten Betriebssystem OS1 und dem zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 sowie zwischen dem zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 und den elektronischen Fahrzeug komponenten 30A, 30B steuert. Dabei ist die Schnittstellenfunktionsanwendung bevorzugt dazu eingerichtet, eine Authentifizierung des zumindest einen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 sowie der angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B durchzuführen und die Datenkommunikation zu unterbinden, wenn die Authentifizierung fehlschlägt.
Hierdurch wird beispielsweise verhindert, dass das erste Betriebssystem OS1 durch einen Anwender„gerootet" werden kann, Indem ge- genüber dem ersten Betriebssystem 0S1 nur das Verhalten des zumindest einen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 simuliert wird. Weiterhin kann durch die Authentifizierung der elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B verhindert werden, dass Nicht-Originalteile mit dem Steuergerät 20 bzw. mit dem Bordnetz kommunizieren. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Fahrzeugzustände, die von den Herstellern der Nicht-Originalteile nicht berücksichtigt wurden, und die durch eine Kommunikation der Nicht-Originalteile mit dem Bordnetz gegebenenfalls ausgelöst würden, auftreten. Somit kann verhindert werden, dass Kunden, bei denen ein Schaden an dem Fahrzeug aufgetreten ist, mit nicht berechtigten Gewährleistungsansprüchen an die Hersteller der Originalteile herantreten.
Ein anderes Beispiel für die System- bzw. sicherheitsrelevanten Funktionen, die auf dem ersten Betriebssystem OS1 ausgeführt werden, ist eine Zugriffsrechteanwendung, die festlegt, auf welche Daten das zumindest eine zweite Betriebssystem OS2, OS3 Zugriff hat.
Auf einem Betriebssystem OS2 des zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 werden beispielsweise fahrzeugspezifische Anwendungen wie etwa eine Anwendung 91 welche eine Anzeige von Sensordaten, die von einer angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B an das Steuergerät 20 gesendet werden, auf einer anderen angeschlossenen und als Anzeigegerät ausgebildeten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B anzeigt.
Auf einem anderen Betriebssystem OS3 des zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 werden beispielsweise nutzerspezifische Anwendungen 92 wie etwa Anwendungen, die von dem Benutzer installiert wurden, ausgeführt.
Im Betrieb des Steuergeräts 20 verarbeitet auf dem Applikationsprozessor zunächst das erste Betriebssystem OS1 die eingehenden Signale, etwa die Daten, Übergabeparameter und Befehle, die von der zu- mindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B gesendet werden, und prüft anhand der Zugriffsrechteanwendung, die vorab definierte Rechte bzw. eine vorab definierte Sichtbarkeit der Signale festlegt, welchem weiteren des zumindest einen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 welche der eingehenden Signale direkt oder beispielsweise anhand von entsprechenden Filtern, welche bewirken, dass lediglich ein Teil der in einem jeweiligen Signal enthaltenen Information weitergeleitet wird, aufbereitete Signale weitergeieitet werden dürfen.
In jedem des zumindest einen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 wird eine jeweilige Laufzeitumgebung 40 ausgeführt, wobei in Fig. 1 lediglich die in dem zweiten Betriebssystem OS2 ausgeführte Laufzeitumgebung 40 veranschaulicht ist. In jeder der jeweiligen Laufzeitumgebungen 40, die in dem zumindest einen zweiten Betriebssystem OS2, OS3 ausgeführt wird, wird eine jeweilige Programmierschnittstelle 50 zur Verfügung gestellt, über die die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B programmierbar ist, und die über die zweite Schnittstelle 60 des Steuergeräts 20 bei Anschluss eines entsprechenden externen Geräts 61 wie etwa einem Personal Computer oder einem Laptop und Einloggen in das jeweilige zweite Betriebssystem OS2, OS3 durch Eingabe eines Benutzernamens und eines Passworts für einen Benutzer bzw. Softwareentwickler zugänglich ist.
Dadurch, dass das erste Betriebssystem OS1 in Abhängigkeit von den vorab definierten Rechten beispielsweise nur einen Teil des zur Verfügung stehenden Bordnetz-Datenprotokolls bzw. nur einen Teil der über die erste Schnittstelle 100 eingehenden Signale an das zumindest eine zweite Betriebssystem OS2, OS3 weiterleitet oder, beispielsweise mittels eines Filters, die eingehenden Signal aufbereitet und lediglich die aufbereiteten Signale an das zumindest eine zweite Betriebssystem OS2, OS3 sendet, können die Rechte, bestimmte Teile des Bordnetz- Datenprotokolls bzw. der Signale wie etwa der Daten eines Sensors, die von einer als Sensor ausgebildeten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B gesendet werden, zu lesen, und einen Befehl an eine elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B zur Ausführung einer bestimmten Funktion zu verändern bestimmten Nutzergruppen zugeordnet werden, die jeweils über den erforderlichen Benutzernamen und das dazugehörige Passwort verfügen. Jeweilige vordefinierte Nutzergruppen, denen jeweils der jeweils erforderliche Benutzernamen mit zugehörigem Kennwort mitgeteilt wird, können beispielsweise Hersteller der elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B, Fahrzeughersteller, Flottenbetreiber, Händler oder Endkunden sein.
Dabei wird dadurch, dass für die Programmierung einer elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B lediglich das zur Verfügung stehende Bordnetz-Datenprotokoll verwendet werden kann, die jeweilige Programmierschnittstelle 50 insbesondere derart bereitgestellt, dass die Programmierschnittstellen 50 der elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B derselben Kategorie aus der Perspektive des Benutzers bzw. Softwareentwicklers gleich oder zumindest im Wesentlichen gleich aussehen. Die Programmierschnittstelle 50 abstrahiert somit die mit der Anzahl der verbauten elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B zunehmende Fragmentierung und Fehleranfälligkeit eines Regelmodells auf Fahrzeugebene.
Des Weiteren wird hierbei die jeweilige Programmierschnittstelle 50 derart bereitgestellt, dass nur solche Funktionen (Methoden im Sinne der Softwareentwicklung) ggf. einschließlich zugehöriger Parameter bzw. Befehle zur Ausführung dieser Funktionen, und Eigenschaften (Übergabeparameter im Sinne der Softwareentwicklung) einer elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B offenbart werden, die von einer tatsächlich an das Steuergerät 20 angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B auch zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere wird durch die Bereitstellung der Programmierschnittstelle 50 ermöglicht, dass Fahrzeugentwickler bzw. Benutzer nicht mehr auf das vom Hersteller einer elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B zum Auslieferungszeitpunkt bestimmte Komponenten-immanente Verhalten beschränkt sind, sondern das Verhatten von elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B nachträglich, eigenständig und dynamisch definieren können. Derart kann das Fahrzeugverhalten mittels eines Regelmodells individualisiert werden. So können sich beispielsweise Fahrzeughersteller durch fahrzeugherstellerspezifi- sches Fahrzeugverhalten, trotz der Verwendung der gleichen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B desselben Komponentenherstellers voneinander differenzieren.
Der von der jeweiligen Programmierschnittste!le 50 bereitgestellte Teil des gesamten Bordnetz-Datenprotokoll kann von dem Benutzer über die zweite Schnittstelle 60 auf das externe Gerät 61 wie etwa einen Personal Computer oder Laptop übertragen werden, so dass der Benutzer selbst nach Entfernung des externen Geräts 61 von der zweiten Schnittstelle 60 sein eigenes Regelmodell für den Betrieb des Fahrzeugs durch Erstellung eines entsprechenden Quellcodes entwickeln kann.
Mittels des von dem Benutzer entwickelten Quellcodes können insbesondere die Signale, und Funktionen des Bordnetz-Datenprotokolls derart miteinander verknüpft werden, dass eine Funktion einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B in Abhängigkeit von Signalen, die von einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B gesendet werden, ausgeführt wird.
Der von dem Benutzer erstellte Quellcode bzw. die von dem Benutzer oder Anwendungsentwickler erstellte Bibliothek mit Funktionen/Befehlen zur Ausführung einer Funktion kann entweder zuerst auf dem externen Gerät 61 kompiliert werden und dann als Benutzer- Program mpaket in eine Speichereinheit des Steuergeräts 20 übertragen werden, oder direkt in die Speichereinheit des Steuergeräts 20 geladen und dort kompiliert werden. Die Bibliothek des Anwendungsentwicklers bzw. das entsprechende Benutzer-Programmpaket, das in der Speichereinheit des Steuergeräts 20 in kompilierter Form gespeichert ist, wird dynamisch mit der Laufzeitumgebung 40 des jeweiligen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 verbunden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Benutzer keine über die Programmierschnittstelle 50 hinausgehenden Änderungen an der ihm zur Verfügung gestellten Plattform vornimmt, wie etwa eine Modifikation von sicherheitskritischen Watch- Dog-Mechanismen oder eine Modifikation von Bordnetz-eigenen Authen- tifizierungsmechanismen zur Prüfung auf die Verwendung von Original- OEM-Komponenten.
Sobald die Bibliothek des Anwendungsentwicklers bzw. das entsprechende Benutzer-Programmpaket, das in der Speichereinheit des Steuergeräts 20 gespeichert ist, dynamisch mit der Laufzeitumgebung des jeweiligen zweiten Betriebssystems OS2, OS3 verbunden ist, ist die Steuereinheit des Steuergeräts 20 dazu eingerichtet die elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B entsprechend dem von dem Benutzer entwickelten Regelmodell zu steuern.
Da zumindest ein Teil der Daten und Befehle, die von einer elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B an das Steuergerät 20 oder von dem Steuergerät 20 an die elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B gesendet werden, für den Benutzer mittels der Programmierschnittstelle 50 sichtbar und veränderbar ist, kann der Benutzer beispielsweise das Steuergerät 20 so programmieren, dass das Steuergerät 20 basierend auf den von einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B abgerufenen Daten, beispielsweise Sensordaten, einen Befehl zur Steuerung eines Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B an die zweite elektronische Fahrzeug- komponente 30A, 30B sendet. Dabei entspricht der Befehl zur Steuerung des Betriebs der zweiten Komponente einem Befehl an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B, eine bestimmte Funktion auszuführen.
Die erste elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B kann beispielsweise als Neigungssensor ausgebildet sein, der einen Neigungswinkel des Fahrzeug ermittelt, und die ermittelten Neigungswerte als Sensordaten an die Steuereinheit 20 sendet, und die zweite elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B kann als Fahrzeuglicht ausgebildet sein, wobei die bestimmte Funktion eine Änderung einer Ausrichtung des Fahrzeuglichts mittels eines Elektromotors bewirkt.
Weiterhin kann der Benutzer das Steuergerät 20 mittels der Programmierschnittstelle 50 derart programmieren, dass die Steuereinheit des Steuergeräts 20 bei Empfang eines Befehls zur Steuerung des Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B von einer als Bedieneinheit ausgebildeten dritten elektronischen Fahrzeugkomponente den empfangenen Befehl an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B weiterleitet.
Gemäß einem anderen Beispiel kann der Benutzer das Steuergerät 20 mittels der Programmierschnittstelle 50 derart programmieren, dass die Steuereinheit des Steuergeräts 20 bei Empfang eines Befehls zur Steuerung des Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B von einer als Bedieneinheit ausgebildeten dritten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B den Befehl in Abhängigkeit von Daten, die die Steuereinheit von einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B empfängt, weiterleitet.
Dabei kann die erste elektronische Fahrzeugkomponente beispielsweise als Drehmomentsensor ausgebildet sein, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment an einer Tretlagerwelle oder an einem Antriebsmotor zu ermitteln und den jeweiligen ermittelten Drehmoment- wert über die Adaptereinrichtung an die Steuereinheit zu senden, die dritte elektronische Fahrzeugkomponente als Bedieneinheit zur Entgegennahme eines Befehls zur Steuerung eines Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente, welche als elektronische Schaltung ausgebildet ist, und zur Weiterleitung des Befehls an die Steuereinheit eingerichtet sein, und die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente weiterleiten, wenn der Drehmomentwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die auf die Fahrradkette eingebrachte Kraft der E-Bike-Antriebsunterstützung für die Zeit eines Schaltvorgangs soweit reduziert werden, dass es zu keiner Überbeanspruchung der Fahrradkette kommt. Dazu wird durch entsprechende Programmierung mittels der Programmierschnittstelle 50 der von dem Fahrer manuell initiierte Schaltvorgang zeitlich solange verzögert, bis ein für die Fahrradkette - im Vergleich zum Schalten unter Last - verschleißarmes Drehmoment besteht. Erst wenn dieses verschleißarme Drehmoment von dem mittels des Benutzers programmierten Regelmodell erkannt wird, führt das Regelmodell den Schaltvorgang aus.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Steuergerät 20 eine dritte Schnittstelle 70 aufweisen, an welche beispielsweise ein Kommunikationsgerät 71 wie etwa ein Gerät zur Positionsbestimmung mittels GPS oder Ähnlichem und/oder ein Gerät zur Mobilkommunikation anschließbar ist. Dabei kann die Steuereinheit des Steuergeräts 20 dazu eingerichtet sein, über die dritte Schnittstelle 70 mit dem Kommunikationsgerät 71 zu kommunizieren, und basierend auf Informationen, die die Steuereinheit von dem Kommunikationsgerät 71 empfängt, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahr- zeugkomponente 30A, 30B an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B zu senden.
Insbesondere kann hierbei in der Speichereinheit des Steuergeräts 20 eine Datenbank gespeichert sein, und das Steuergerät 20 kann dazu eingerichtet bzw. über die Programmierschnittstelle 50 derart programmiert sein, die von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B abgerufenen Daten und die von dem Kommunikationsgerät 71 empfangenen Informationen einander zeitlich zugeordnet in der Datenbank zu speichern, und basierend auf den in der Datenbank gespeicherten und zeitlich einander zugeordneten Daten und Informationen den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B zu senden.
Auf diese Weise kann das Fahrzeugverhalten mittels entsprechender Programmierung durch den Benutzer situativ angepasst werden, indem der Benutzer eine durch die Datenbank gestützte, selbstlernende Heuristik entwickelt, die bestimmte Fahrzeugsituationen ggf. vorausschauend erkennt und das Steuergerät 20 automatisch reagiert, z.B. durch hinzuziehen von Positions-, Wetter-, oder sonstigen Daten wie etwa die Position von Ladestationen, die aktuelle Nahverkehrssituation, die aktuelle Umweltbelastung, etc.
Beispielsweise können in der Datenbank Positionsdaten von Ladestation gespeichert sein, und das Kommunikationsgerät 71 kann dazu eingerichtet sein, aktuell ermittelte Positionsdaten an die Steuereinheit zu senden. Dabei kann eine erste elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B als ein Antriebsmotor ausgebildet sein, während eine zweite elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B als Bedieneinheit zur Entgegennahme eines Befehls zur Einstellung einer Leistung des Antriebsmotors ausgebildet und dazu eingerichtet sein kann, den Befehl über die Adapterein richtung 4 an die Steuereinheit zu senden. Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, basierend auf den aktuell ermittelten Positionsdaten und den in der Datenbank gespeicherten Positionsdaten von Ladestationen eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und einer nächstgelegenen Ladestation zu ermitteln, und in Abhängigkeit von der ermittelten Entfernung eine mittels der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente 30A, 30B maximal einstellbare Leistung festzulegen.
In diesem Fall kann ein Fahrzeug beispielsweise eine Batterie umfassen welche zur Versorgung des Antriebsmotors mit elektrischer Energie dient, und es kann eine vierte elektronische Fahrzeug kompo- nente 30A, 30B vorgesehen sein, die als Einrichtung zur Ermittlung eines Ladezustands der Batterie ausgebildet ist, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Entfernung und dem ermittelten Ladezustand die mittels der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente maximal einstellbare Leistung festzulegen.
Durch die Bereitstellung des Steuergeräts 20 mit der Programmierschnittstelle 50 beispielsweise in Verbindung mit der Adaptereinrichtung 1 muss ein Benutzer/Entwickler keine weiteren Kenntnisse über die Implementierung der an das Steuergerät 20 bzw. das Bordnetz angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B verfügen, wie etwa deren erforderliche Versorgungsspannung, proprietäres Hersteller-Datenprotokoll, Stecker- und Kabeldefinition, und kann sich vollständig auf den Entwurf der Anwendungs- oder Fahrzeuglogik bzw. des Regelmodells für das Fahrzeug konzentrieren. Je größer die Anzahl der an das Steuergerät 20 angeschlossenen elektrischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B verschiedener Hersteller, desto größer ist die Notwendigkeit für die Abstraktion der Schnittstellen zu diesen elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B.
Weil die elektromechanische Implementierung (Versorgungsspannung, Datenprotokoll, Leiterquerschnitt, Stecker) durch die Adapterein- richtung 1 vollständig von der die elektronische Fahrzeug komponente 30A, 30B steuernden Anwendungslogik, die in dem Steuergerät 20 gespeichert ist, abstrahiert wird, wird der physische Austausch einer Fahrzeugkomponente von Hersteller X mit einer Komponente derselben Kategorie von Hersteller Y, erheblich erleichtert. So kann ohne Zutun a) eine einmal entwickelte Anwendungslogik für eine elektronische Fahrzeugkomponente 30A, 30B von dritten elektronischen Fahrzeugkomponenten 30A, 30B der gleichen Kategorie, die u.a. von verschiedenen Herstellern produziert wurden, über mehrere Fahrzeugtypen wiederwendet und b) erhebliche Kosten bei der Entwicklung und Pflege eines Fahrzeug- oder Flottenspezifischen Verhaltens eingespart werden.

Claims

Patentansprüche
1. Steuergerät (20) für ein Fahrzeug, welches als Fahrrad oder ein Elektroleichtfahrzeug wie etwa ein E-Bike oder ein Elektroroller ausgebildet ist, umfassend
zumindest eine erste Schnittstelle (100) zur Verbindung des Steuergeräts (20) mit einem Bordnetz des Fahrzeugs,
eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, mit zumindest einer elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) des Fahrzeugs über die zumindest eine erste Schnittstelle (100) und das Bordnetz anhand eines Bordnetz-Datenprotokolls zu kommunizieren, und
eine zweite Schnittstelle (60) zur Kommunikation mit einem externen Gerät (61), wobei
die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die zweite Schnittstelle (60) eine Programmierschnittstelle (50) bereitzustellen, über die die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) programmierbar ist.
2. Steuergerät (20) gemäß Anspruch 1, wobei die Programmierschnittstelle (50) eine Programmierschnittstelle für die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) bereitstellt, bei der lediglich Funktionen und den Funktionen zugeordnete Parameter einer tatsächlich an dem Bordnetz angeschlossenen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) offenbart werden.
3. Steuergerät (20) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Programmierschnittstelle (50) für eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) einer bestimmten Kategorie unabhängig von einer spezifischen Ausgestaltung der elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) der bestimmten Kategorie ist.
4. Steuergerät (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) Daten abzurufen und einen Befehl zur Steuerung eines Betriebs der zumindest einen elektronischen Komponente (30A, 30B, 30C) an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
5. Steuergerät (20) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, von einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) Daten abzurufen und mittels der Programmierschnittstelle (50) derart programmierbar ist, dass sie dazu eingerichtet ist, basierend auf den abgerufenen Daten einen Befehl zur Steuerung eines Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
6. Steuergerät (20) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) von einer als Bedieneinheit ausgebildeten dritten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu empfangen, und den Befehl an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) weiterzuleiten.
7. Steuergerät (20) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, von einer ersten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) Daten abzurufen, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs einer zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) von einer als Bedieneinheit ausgebildeten dritten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu empfangen und mittels der Programmierschnittstelle (50) derart programmierbar ist, dass sie dazu eingerichtet ist, den Befehl in Abhängigkeit von den abgerufenen Daten an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) weiterzuleiten.
8. Steuergerät (20) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, ferner umfassend eine dritte Schnittstelle (70), wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die dritte Schnittstelle (70) mit einem Kommunikationsgerät (71), welches als ein Gerät zur Positionsbestimmung und/oder ein Gerät zur Mobilkommunikation ausgebildet ist, zu kommunizieren, und basierend auf Informationen, die die Steuereinheit von dem Kommunikationsgerät (71) empfängt, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
9. Steuergerät (20) gemäß Anspruch 8, ferner umfassend eine Speichereinheit zur Speicherung einer Datenbank, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) abgerufenen Daten und die von dem Kommunikationsgerät (71) empfangenen Informationen in der Datenbank zu speichern, und basierend auf den in der Datenbank gespeicherten Daten und Informationen den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
10. Steuergerät (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinheit einen Applikationsprozessor und einen Coprozessor aufweist, der Coprozessor dazu eingerichtet ist, über die zumindest eine erste Schnittstelle (100) eingehende Signale zu empfangen und konsolidiert an den Applikationsprozessor weiterzuleiten, der Applikationsprozessor dazu eingerichtet ist gleichzeitig ein erstes Betriebssystem (OS1) und ein zweites Betriebssystem (OS2, OS3) auszuführen, und das erste Betriebssystem (OS1) dazu eingerichtet ist, die eingehenden Signale zu verarbeiten und zumindest einen Teil der eingehenden Signale in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Zugriffsrecht des zweiten Betriebssystems (OS2, OS3) an das zweite Betriebssystem (OS2, OS3) weiterzuleiten.
11. Steuergerät gemäß Anspruch 10, wobei das zweite Betriebssystem (OS2, OS3) dazu eingerichtet ist, eine Laufzeitumgebung auszuführen, in der die Programmierschnittstelle bereitgestellt wird und eine Bibliothek eines Anwendungsentwicklers dynamisch mit der Laufzeitumgebung verbunden ist.
12. Anordnung, umfassend ein Steuergerät (20) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C), die dazu eingerichtet gemäß eines Fahrzeugkomponenten-Datenprotokolls zu kommunizieren, und eine Adaptereinrichtung (1) zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Steuergerät (20) und der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C), wobei die Adaptereinrichtung (1) aufweist:
ein erstes Kabel (5A, 5B), das mit der zumindest einen ersten Schnittstelle (100) des Steuergeräts (20) verbunden ist,
eine Adapterelektronik (4A, 4B), und
ein zweites Kabel (6A, 6B), das mit der elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) verbunden ist, wobei
die Adapterelektronik (4A) zwischen das erste Kabel (5A, 5B)und das zweite Kabel (6A, 6B) geschaltet ist, und dazu eingerichtet ist, von der Steuereinheit über das erste Kabel (5A, 5B) gemäß dem Bordnetz-Datenprotokoll in Form von ersten Nachrichten gesendete Daten und/oder Befehle zu empfangen, die empfangenen ersten Nachrichten in zweite Nachrichten gemäß dem Fahrzeugkomponenten- Datenprotokoll zu übersetzen, und die zweiten Nachrichten über das zweite Kabel (6A, 6B) an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden, und
von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) über das zweite Kabel (6A, 6B) gemäß dem Fahrzeugkomponenten-Datenprotokoll in Form von dritten Nachrichten gesendete Daten und/oder Befehle zu empfangen, die empfangenen dritten Nachrichten in vierte Nachrichten gemäß dem Bordnetz-Datenprotokoll zu übersetzen, und die vierten Nachrichten über das erste Kabel (5A, 5B) an die Steuereinheit zu senden.
13. Anordnung gemäß Anspruch 12, bei der die Adapterelektronik (1) dazu eingerichtet, eine von dem Steuergerät (20) über das erste Kabel (5A, 5B) zugeführte erste Spannung In eine zweite Spannung umzuwandeln, und die zweite Spannung über das zweite Kabel (6A, 6B) der elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zuzuführen.
14. Anordnung gemäß Anspruch 13, bei der die Adapterelektronik (4A, 4B) einen MikroController (12A, 12B) umfasst, der dazu eingerichtet ist, mit der von dem Steuergerät (20) über das erste Kabel (5A, 5B) zugeführten ersten Spannung betrieben zu werden und die ersten Nachrichten in die zweiten Nachrichten zu übersetzen und die dritten Nachrichten in die vierten Nachrichten zu übersetzen.
15. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) eine erste und eine zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) umfasst,
die erste elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) als Sensor ausgebildet und dazu eingerichtet ist, ermittelte Sensordaten über die Adaptereinrichtung (1) an die Steuereinheit zu senden, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, In Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten einen Befehl zur Steuerung der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
16. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) eine erste, eine zweite und eine dritte elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) umfasst, wobei
die erste elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) als Drehmomentsensor ausgebildet ist, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment an einer Tretlagerwelle oder an einem Antriebsmotor zu ermitteln und den jeweiligen ermittelten Drehmomentwert über die Adaptereinrichtung (1) an die Steuereinheit zu senden,
die dritte elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) als Bedieneinheit zur Entgegennahme eines Befehls zur Steuerung eines Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C), welche als elektronische Schaltung ausgebildet ist, und zur Weiterleitung des Befehls an die Steuereinheit eingerichtet ist, und
die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) an die zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) weiterleiten, wenn der Drehmomentwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
17. Anordnung gemäß Anspruch 16, bei der die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) eine vierte elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) umfasst, welche als Antriebsmotor ausgebildet ist, wobei
die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Befehl zur Reduzierung einer Leistung des Antriebsmotors an den Antriebsmotor zu senden, wenn sie den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) empfängt, und der Drehmomentwert größer als der vorgegebene Wert ist.
18. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner umfassend ein Kommunikationsgerät (71), welches als ein Gerät zur Positionsbestimmung und/oder ein Gerät zur Mobilkommunikation ausgebildet ist, wobei
das Steuergerät (20) eine dritte Schnittstelle (70) umfasst und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, über die dritte Schnittstelle (70) mit dem Kommunikationsgerät (71) zu kommunizieren, und basierend auf Informationen, die die Steuereinheit von dem Kommunikationsgerät (71) empfängt, einen Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
19. Anordnung gemäß Anspruch 18, bei der das Steuergerät (20) eine Speichereinheit zur Speicherung einer Datenbank umfasst, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die von der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) abgerufenen Daten und die von dem Kommunikationsgerät (71) empfangenen Informationen in der Datenbank zu speichern, und basierend auf den in der Datenbank gespeicherten Daten und Informationen den Befehl zur Steuerung des Betriebs der zumindest einen elektronischen Fahrzeugkomponente an die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) zu senden.
20. Anordnung gemäß Anspruch 19, wobei in der Datenbank Positionsdaten von Ladestation gespeichert sind, und
die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente eine erste und eine zweite elektronische Fahrzeugkomponente umfasst, wobei das Kommunikationsgerät (71) dazu eingerichtet ist, aktuell ermittelte Positionsdaten an die Steuereinheit zu senden,
die erste elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) als ein Antriebsmotor ausgebildet ist,
die zweite elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) als Bedieneinheit zur Entgegennahme eines Befehls zur Einstellung einer Leistung des Antriebsmotors ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, den Befehl über die Adaptereinrichtung (1) an die Steuereinheit zu senden, und
die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf den aktuell ermittelten Positionsdaten und den in der Datenbank gespeicherten Positionsdaten von Ladestationen eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und einer nächstgelegenen Ladestation zu ermitteln, und in Abhängigkeit von der ermittelten Entfernung eine mittels der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente maximal einstellbare Leistung festzulegen.
21. Anordnung gemäß Anspruch 20, ferner umfassend eine Batterie, wobei die zumindest eine elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) eine vierte elektronische Fahrzeugkomponente (30A, 30B, 30C) umfasst, die als Einrichtung zur Ermittlung eines Ladezustands der Batterie ausgebildet ist, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Entfernung und dem ermittelten Ladezustand die mittels der zweiten elektronischen Fahrzeugkomponente maximal einstellbare Leistung festzulegen.
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