DE102023202822A1

DE102023202822A1 - Monitoring an optical transmission link on board a motor vehicle

Info

Publication number: DE102023202822A1
Application number: DE102023202822.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schwärzler; Mato Mandic
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2023-03-28
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2024-10-02

Abstract

Ein Verfahren (200) zum Bewerten einer optischen Übertragungsstrecke (120) für Daten zwischen einem ersten (110) und einem zweiten Steuergerät (115) an Bord eines Kraftfahrzeugs (105) umfasst Schritte des Aussendens von Licht vom ersten Steuergerät (110) in die Übertragungsstrecke (120); des Empfangens von Licht am zweiten Steuergerät (115) aus der Übertragungsstrecke (120); des Bestimmens von Leitungsverlusten auf der Übertragungsstrecke (120); und des Bewertens der Übertragungsstrecke (120) auf der Basis der Leitungsverluste.A method (200) for evaluating an optical transmission path (120) for data between a first (110) and a second control device (115) on board a motor vehicle (105) comprises steps of emitting light from the first control device (110) into the transmission path (120); receiving light at the second control device (115) from the transmission path (120); determining line losses on the transmission path (120); and evaluating the transmission path (120) on the basis of the line losses.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Übertragungsstrecke an Bord eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Überwachung einer solchen Übertragungsstrecke.The present invention relates to an optical transmission path on board a motor vehicle. In particular, the invention relates to monitoring such a transmission path.

Ein Kraftfahrzeug umfasst ein erstes und ein zweites Steuergerät, die mittels einer Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind. Die Übertragungsstrecke kann eine elektrische Leitung umfassen, die beispielsweise als abgeschirmte oder ungeschirmte Leitung mit verdrehten Adernpaaren oder als Koaxialleitung ausgeführt sein kann. Eine Bandbreite einer solchen Leitung ist jedoch begrenzt, und Potenzialunterschiede zwischen den Steuergeräten können Ausgleichsströme über eine Signalleitung oder eine Abschirmungsleitung hervorrufen, die eines der Steuergeräte beschädigen können.A motor vehicle comprises a first and a second control unit, which are connected to one another by means of a transmission path. The transmission path can comprise an electrical line, which can be designed, for example, as a shielded or unshielded line with twisted wire pairs or as a coaxial line. However, the bandwidth of such a line is limited, and potential differences between the control units can cause compensating currents via a signal line or a shielding line, which can damage one of the control units.

Es wurde vorgeschlagen, eine optische Übertragungsstrecke zwischen zwei Steuergeräten an Bord eines Kraftfahrzeugs zu verwenden. Eine nutzbare Bandbreite einer optischen Übertragungsstrecke kann sehr groß sein, und elektrische Potenzialunterschiede zwischen den Steuergeräten sind allgemein unproblematisch. Die optische Übertragungsstrecke kann auch unempfindlich gegenüber Störung durch elektromagnetische Felder sein. Dementsprechend geht von einer optischen Übertragungsstrecke im Allgemeinen auch kein elektromagnetisches Feld aus, das eine andere Komponente an Bord des Kraftfahrzeugs stören könnte.It has been proposed to use an optical transmission path between two control units on board a motor vehicle. The usable bandwidth of an optical transmission path can be very large, and electrical potential differences between the control units are generally not a problem. The optical transmission path can also be insensitive to interference from electromagnetic fields. Accordingly, an optical transmission path generally does not emit an electromagnetic field that could interfere with another component on board the motor vehicle.

Allerdings kann die optische Übertragungsstrecke beim Einsatz im Kraftfahrzeug altern, beschädigt werden oder durch einen externen Einfluss verschleißen. Beispielsweise kann die Übertragungsstrecke eine Kunststoffleitung umfassen, die im Lauf der Zeit eintrüben kann. Insbesondere dann, wenn Sonnenlicht auf die Strecke fällt, kann das Material seine Farbe ändern oder spröde werden. Eine Glas- oder Kunststofffaser kann gebogen oder gequetscht werden, sodass sich ihre internen Reflexionseigenschaften verändern. Außerdem können ein Sender oder ein Empfänger, die mit der Übertragungsstrecke verbunden sind, im Lauf der Zeit weniger gut arbeiten.However, the optical transmission line used in a vehicle can age, become damaged or wear out due to an external influence. For example, the transmission line may include a plastic cable that can become cloudy over time. In particular, if sunlight falls on the line, the material can change color or become brittle. A glass or plastic fiber can be bent or crushed, changing its internal reflective properties. In addition, a transmitter or receiver connected to the transmission line may work less well over time.

Eine Übertragungsqualität einer optischen Übertragungsstrecke kann sich unbemerkt verschlechtern, sodass eine Übertragung von Daten unangekündigt scheitern kann. Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Technik zur Überwachung einer optischen Übertragungsstrecke an Bord eines Kraftfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.The transmission quality of an optical transmission path can deteriorate unnoticed, so that a transmission of data can fail without warning. One object of the present invention is to provide an improved technology for monitoring an optical transmission path on board a motor vehicle. The present invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bewerten einer optischen Übertragungsstrecke die Daten zwischen einem ersten und einem zweiten Steuergerät an Bord eines Kraftfahrzeugs; Schritte des Aussendens von Licht vom ersten Steuergerät in die Übertragungsstrecke; des Empfangens von Licht am zweiten Steuergerät aus der Übertragungsstrecke; des Bestimmens von Leitungsverlusten auf der Übertragungsstrecke; und des Bewertens der Übertragungsstrecke auf der Basis der Leitungsverluste.According to a first aspect of the present invention, a method for evaluating an optical transmission path comprises communicating data between a first and a second control device on board a motor vehicle; steps of emitting light from the first control device into the transmission path; receiving light at the second control device from the transmission path; determining line losses on the transmission path; and evaluating the transmission path on the basis of the line losses.

Das Verfahren kann dazu genutzt werden, eine physische Übertragungsschicht zwischen den Steuergeräten zu überwachen. Die Überwachung kann im Rahmen einer Datenübertragung oder in einem eigenen Übertragungszyklus durchgeführt werden. So kann vorausschauend bestimmt werden, ob die Übertragungsstrecke vorbestimmten Qualitätskriterien genügt oder nicht. Der Betrieb bzw. die Steuerung des Kraftfahrzeugs kann in Abhängigkeit der getroffenen Bewertung erfolgen.The method can be used to monitor a physical transmission layer between the control units. The monitoring can be carried out as part of a data transmission or in a separate transmission cycle. This makes it possible to determine in advance whether the transmission path meets predetermined quality criteria or not. The operation or control of the motor vehicle can take place depending on the assessment made.

Es ist bevorzugt, dass die Bewertung eine Einteilung in eine von mehreren vorbestimmten Klassen umfasst. Jeder Klasse kann eine Bezeichnung zugeordnet sein, die für einen Menschen verständlich ist. Sollte die Qualität der optischen Übertragungsstrecke in eine vorbestimmte Klasse oder darunter absinken, so kann eine Maßnahme ergriffen werden, um einen Folgeschaden zu verhindern.It is preferred that the assessment includes a classification into one of several predetermined classes. Each class can be assigned a designation that is understandable to a human. Should the quality of the optical transmission path drop to a predetermined class or below, a measure can be taken to prevent subsequent damage.

In Abhängigkeit der bestimmten Klasse kann eine Handlungsempfehlung für den Betrieb des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Sollte die optische Übertragungsstrecke beispielsweise nicht mehr die höchste erreichbare Qualitätsklasse erreichen, so kann empfohlen werden, auf die Übertragung bestimmter sicherheitsrelevanter oder bandbreitenintensiver Informationen zu verzichten. Beispielsweise kann eine automatische oder autonome Steuerung des Kraftfahrzeugs deaktiviert werden, wenn die optische Übertragungsstrecke eine vorbestimmte Qualitätsklasse nicht mehr erreicht. Allerdings kann in diesem Fall noch weiter eine manuelle oder unterstützte Steuerung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Kann die optische Übertragungsstrecke eine andere vorbestimmte Qualitätsklasse nicht mehr erreichen, so kann davon abgeraten werden, das Kraftfahrzeug weiter zu benutzen. Schlimmstenfalls kann empfohlen werden, das Kraftfahrzeug anzuhalten, bis der Schaden behoben ist.Depending on the specific class, a recommendation for action can be provided for the operation of the motor vehicle. If, for example, the optical transmission path no longer achieves the highest achievable quality class, it can be recommended that the transmission of certain safety-relevant or bandwidth-intensive information be refrained from. For example, automatic or autonomous control of the motor vehicle can be deactivated if the optical transmission path no longer achieves a predetermined quality class. However, in this case, manual or assisted control of the motor vehicle can still take place. If the optical transmission path can no longer achieve another predetermined quality class, it can be advised not to continue using the motor vehicle. In the worst case, it can be recommended that the motor vehicle be stopped until the damage has been repaired.

Die Handlungsempfehlung kann eine vorausschauende Wartung umfassen. Beispielsweise kann die Handlungsempfehlung eine Zeit umfassen, innerhalb derer die Übertragungsstrecke gewartet werden soll. Je niedriger die erreichte Qualitätsklasse der optischen Übertragungsstrecke ist, desto kürzer kann die Zeit sein.The recommended action may include predictive maintenance. For example, the recommended action may include a time within which the transmission line must be maintained The lower the quality class achieved for the optical transmission path, the shorter the time can be.

In einer weiteren Ausführungsform kann eine Warnung an eine zentrale Stelle oder an ein umliegendes anderes Fahrzeug bereitgestellt werden, falls die optische Übertragungsstrecke so große Leitungsverluste aufweist, dass eine Funktionseinschränkung des Kraftfahrzeugs nicht mehr auszuschließen ist.In a further embodiment, a warning can be provided to a central location or to another nearby vehicle if the optical transmission path has such large line losses that a functional restriction of the motor vehicle can no longer be ruled out.

Es ist bevorzugt, dass die Bewertung der Leitungsverluste unter Berücksichtigung eines Alters der Übertragungsstrecke erfolgt. Eine gewisse altersbedingte Verschlechterung der Übertragungsqualität kann üblich und tolerierbar sein. Eine Verschlechterung, die über einen erwarteten altersbedingten Effekt hinausgeht, kann jedoch bestimmt werden.It is preferred that the assessment of line losses be made taking into account the age of the transmission link. Some age-related deterioration of transmission quality may be common and tolerable. However, deterioration that goes beyond an expected age-related effect may be determined.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform werden zusätzlich Leitungsverluste bei der Übertragung von Licht vom zweiten zum ersten Steuergerät bestimmt. Dabei erfolgt die Bewertung der Übertragungsstrecke auf der Basis von Leitungsverlusten in beiden Richtungen. So kann die Übertragungsstrecke verbessert symmetrisch geprüft werden. Eine Fehlbestimmung, beispielsweise auf der Basis eines verschlechterten Senders oder Empfängers in einem der Steuergeräte, kann verbessert vermieden werden.In a further preferred embodiment, line losses are also determined when transmitting light from the second to the first control unit. The transmission path is evaluated on the basis of line losses in both directions. This allows the transmission path to be tested more symmetrically. Incorrect determination, for example on the basis of a deteriorated transmitter or receiver in one of the control units, can be avoided more effectively.

In noch einer weiteren Ausführungsform werden die Leitungsverluste auf der Basis einer gesendeten und einer empfangenen Energie von Licht bestimmt. Eine Qualität der optischen Übertragungsstrecke kann auf der Basis eines Verhältnisses von empfangener zu gesendeter Energie des Lichts bestimmt werden. Diese Bestimmung kann einfach und kostengünstig durchgeführt werden. Übliche Sender und Empfänger, die in den Steuergeräten verbaut sein können, können die Sende- bzw. Empfangsleistung von Licht bereits bereitstellen.In yet another embodiment, the line losses are determined on the basis of a transmitted and received energy of light. A quality of the optical transmission path can be determined on the basis of a ratio of received to transmitted energy of the light. This determination can be carried out simply and inexpensively. Conventional transmitters and receivers, which can be installed in the control units, can already provide the transmission or reception power of light.

In wieder einer anderen Ausführungsform werden die Leitungsverluste bezüglich einer Empfindlichkeit eines Empfängers bestimmt. Insbesondere kann ein link margin bestimmt werden, der einen Unterschied zwischen einer empfangenen Signalstärke und einer Signalstärke angibt, bei der gerade noch Daten übertragen werden können. Dieser Unterschied kann in dB angegeben sein. Wird beispielsweise ein Signal von ca. 12 dB empfangen und kann der Empfänger Signale bis 9 dB hinunter auswerten, so besteht ein link margin von 3 dB. Die Qualität der Übertragungsstrecke kann bezüglich der Größe des link margin bestimmt werden. Je größer der link margin ist, desto besser kann die Übertragungsstrecke bewertet werden.In yet another embodiment, the line losses are determined in relation to a sensitivity of a receiver. In particular, a link margin can be determined, which indicates a difference between a received signal strength and a signal strength at which data can just be transmitted. This difference can be specified in dB. For example, if a signal of approximately 12 dB is received and the receiver can evaluate signals down to 9 dB, then there is a link margin of 3 dB. The quality of the transmission path can be determined in relation to the size of the link margin. The larger the link margin, the better the transmission path can be evaluated.

Die Leitungsverluste können bezüglich Lichts eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs bestimmt werden. Auf der optischen Übertragungsstrecke können voneinander unabhängig verschiedene Übertragungen stattfinden, denen jeweils unterschiedliche Wellenlängenbereiche zugeordnet sind. Die Qualität kann immer nur bezüglich einem der Wellenlängenbereiche bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform können nacheinander Messungen mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen erfolgen, und die optische Übertragungsstrecke kann auf der Basis mehrerer Messungen bewertet werden.The line losses can be determined with respect to light of a predetermined wavelength range. Different transmissions can take place independently of one another on the optical transmission path, each of which is assigned different wavelength ranges. The quality can only ever be determined with respect to one of the wavelength ranges. In a further embodiment, measurements can be carried out one after the other with different wavelength ranges, and the optical transmission path can be evaluated on the basis of several measurements.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein System zur Bewertung einer optischen Übertragungsstrecke für Daten an Bord eines Kraftfahrzeugs ein erstes Steuergerät zur Aussendung von Licht in die Übertragungsstrecke; ein zweites Steuergerät zum Empfangen von Licht aus der Übertragungsstrecke; und eine Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, Leitungsverluste auf der Übertragungsstrecke zu bestimmen und die Übertragungsstrecke auf der Basis der Leitungsverluste zu bewerten.According to a further aspect of the present invention, a system for evaluating an optical transmission path for data on board a motor vehicle comprises a first control device for emitting light into the transmission path; a second control device for receiving light from the transmission path; and a processing device. The processing device is designed to determine line losses on the transmission path and to evaluate the transmission path on the basis of the line losses.

Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren teilweise oder ganz auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung elektronisch ausgeführt sein und beispielsweise einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen. Das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf das System übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to partially or completely carry out a method described herein. For this purpose, the processing device can be implemented electronically and can comprise, for example, a programmable microcomputer or microcontroller. The method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the system or vice versa.

In einer Ausführungsform umfasst das System eine zentrale Stelle zum Sammeln von Informationen über Leitungsverluste von optischen Übertragungsstrecken von einer Vielzahl Kraftfahrzeuge. Dabei kann die Verarbeitungseinrichtung von der zentralen Stelle umfasst sein. Die zentrale Stelle befindet sich bevorzugt nicht an Bord eines der Kraftfahrzeuge, sondern kann beispielsweise als Server oder ortsunabhängig als Dienst, etwa in einer Cloud, realisiert sein. Die zentrale Stelle kann empfangene Informationen bzw. Messwerte verbessert miteinander vergleichen und auswerten. In einer weiteren Ausführungsform kann die zentrale Stelle die Bewertung auf der Basis von empfangenen Leitungsverlusten durchführen.In one embodiment, the system comprises a central location for collecting information about line losses of optical transmission links from a large number of motor vehicles. The processing device can be included in the central location. The central location is preferably not located on board one of the motor vehicles, but can be implemented as a server or as a location-independent service, for example in a cloud. The central location can compare and evaluate received information or measured values in an improved manner. In a further embodiment, the central location can carry out the evaluation on the basis of received line losses.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug ein hierin beschriebenes System. Das Kraftfahrzeug kann die optische Übertragungsstrecke selbst bestimmen oder Messwerte bereitstellen, die von einer externen, zentralen Stelle weiterverarbeitet werden. Ein Ergebnis kann von der zentralen Stelle zum Kraftfahrzeug zurück übermittelt werden.According to a further aspect of the present invention, a motor vehicle comprises a system as described herein. The motor vehicle can determine the optical transmission path itself or provide measured values that are further processed by an external, central location. A result can be transmitted back to the vehicle from the central location.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 ein Übertragungssystem an Bord eines Fahrzeugs;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens;
3 beispielhafte Klassifizierungen; und
4 ein Übertragungssystem in verschiedenen E/E-Architekturen

darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which:

1 a transmission system on board a vehicle;
2 a flow chart of a procedure;
3 exemplary classifications; and
4 a transmission system in different E/E architectures

represents.

1 zeigt ein Übertragungssystem 100 an Bord eines Kraftfahrzeugs 105. Das Übertragungssystem 100 umfasst ein erstes Steuergerät 110 und ein zweites Steuergerät 115, die mittels einer optischen Übertragungsstrecke 120 miteinander verbunden sind. Es ist zu beachten, dass die Steuergeräte 110, 115 in einer beliebigen Topologie miteinander verbunden sein können, beispielsweise organisiert in Zonen oder Domains. Die optische Übertragungsstrecke 120 ist bevorzugt zur bidirektionalen Übermittlung von Informationen zwischen dem ersten Steuergerät 110 und dem zweiten Steuergerät 115 eingerichtet. Zur Übertragung vom ersten Steuergerät 110 zum zweiten 115 kann das erste Steuergerät 110 einen Lichtsender und das zweite 115 einen Lichtempfänger umfassen. Für eine Übertragung in Gegenrichtung kann das zweite Steuergerät 115 einen weiteren Lichtsender und das erste 110 einen weiteren Lichtempfänger umfassen. Die Übertragung in den unterschiedlichen Richtungen kann in demselben oder in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen erfolgen. Optional ist noch ein weiterer Teilnehmer mit der optischen Übertragungsstrecke 120 verbunden und kann ebenfalls Informationen optisch ein- und/oder ausleiten. 1 shows a transmission system 100 on board a motor vehicle 105. The transmission system 100 comprises a first control unit 110 and a second control unit 115, which are connected to one another by means of an optical transmission path 120. It should be noted that the control units 110, 115 can be connected to one another in any topology, for example organized in zones or domains. The optical transmission path 120 is preferably set up for the bidirectional transmission of information between the first control unit 110 and the second control unit 115. For transmission from the first control unit 110 to the second 115, the first control unit 110 can comprise a light transmitter and the second 115 a light receiver. For transmission in the opposite direction, the second control unit 115 can comprise another light transmitter and the first 110 can comprise another light receiver. The transmission in the different directions can take place in the same or in different wavelength ranges. Optionally, another participant is connected to the optical transmission path 120 and can also optically input and/or output information.

Ein Steuergerät 110, 115 kann eine Verarbeitungseinrichtung 125 umfassen. Alternativ kann eine Verarbeitungseinrichtung 125 auch separat oder als Teil einer anderen Vorrichtung an Bord des Kraftfahrzeugs 105 vorgesehen sein. Es wird vorgeschlagen, dass die Verarbeitungseinrichtung 125 dazu eingerichtet ist, Leitungsverluste bei der Übertragung von Licht zwischen den Steuergeräten 110 und 115 über die optische Übertragungsstrecke 120 zu bestimmen. Optional kann auf dieser Basis eine Bewertung der Übertragungsstrecke 120 erfolgen.A control unit 110, 115 can comprise a processing device 125. Alternatively, a processing device 125 can also be provided separately or as part of another device on board the motor vehicle 105. It is proposed that the processing device 125 is set up to determine line losses during the transmission of light between the control units 110 and 115 via the optical transmission path 120. Optionally, an evaluation of the transmission path 120 can be carried out on this basis.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Bestimmung und/oder Bewertung auch außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 erfolgen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung 125 mit einer Kommunikationseinrichtung 130 verbunden sein, die zur insbesondere drahtlosen Kommunikation mit einer externen Stelle 135 eingerichtet ist. Die externe Stelle 135 umfasst bevorzugt eine weitere Kommunikationseinrichtung 140 sowie eine weitere Verarbeitungseinrichtung 145. Optional ist ein Datenspeicher 150 zur Ablage von empfangenen oder bestimmten Werten vorgesehen.In a further embodiment, the determination and/or evaluation can also take place outside the motor vehicle 105. For this purpose, the processing device 125 can be connected to a communication device 130, which is set up for wireless communication with an external location 135. The external location 135 preferably comprises a further communication device 140 and a further processing device 145. A data memory 150 is optionally provided for storing received or determined values.

Ein System 155 kann das Kraftfahrzeug 105 mit dem Übertragungssystem 100 sowie optional die externe Stelle 135 umfassen. Ist die externe Stelle 135 vorgesehen, so ist bevorzugt, dass diese dazu eingerichtet ist, Informationen über Leitungsverluste in optischen Übertragungsstrecken 120 verschiedener Kraftfahrzeuge 105 zu empfangen und einzeln oder in Kombination miteinander zu verarbeiten.A system 155 can comprise the motor vehicle 105 with the transmission system 100 and optionally the external location 135. If the external location 135 is provided, it is preferred that it is set up to receive information about line losses in optical transmission paths 120 of different motor vehicles 105 and to process this information individually or in combination with one another.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Bewerten einer optischen Übertragungsstrecke 120 an Bord eines Kraftfahrzeugs 105. 2 shows a flow chart of a method 200 for evaluating an optical transmission path 120 on board a motor vehicle 105.

In einem Schritt 205 kann Licht vom ersten Steuergerät 110 in die optische Übertragungsstrecke 120 ausgesandt werden. In einem Schritt 210 kann Licht durch das zweite Steuergerät 115 am anderen Ende der optischen Übertragungsstrecke 120 empfangen werden. Anschließend kann eine empfangene Lichtleistung bestimmt werden. Die Lichtleistung kann bezüglich einer gesendeten Lichtleistung des ersten Steuergeräts 110 bestimmt werden.In a step 205, light can be emitted from the first control device 110 into the optical transmission path 120. In a step 210, light can be received by the second control device 115 at the other end of the optical transmission path 120. A received light power can then be determined. The light power can be determined with respect to a transmitted light power of the first control device 110.

In einem Schritt 215 kann eine Sensitivität eines Empfängers des zweiten Steuergeräts 115 bestimmt werden. Die Sensitivität kann angeben, welche empfangene Lichtleistung erforderlich ist, um Daten, die dem Licht aufmoduliert sind, zu rekonstruieren. Die Sensitivität des Empfängers kann konstant sein.In a step 215, a sensitivity of a receiver of the second control unit 115 can be determined. The sensitivity can indicate which received light power is required to reconstruct data that is modulated onto the light. The sensitivity of the receiver can be constant.

In einem Schritt 220 kann ein link margin bestimmt werden. Dieser kann einen Unterschied in der Signalstärke bzw. Lichtleistung betreffen, der zwischen der empfangenen Lichtleistung und der minimal erforderlichen Lichtleistung liegt.In a step 220, a link margin can be determined. This can relate to a difference in the signal strength or light power that lies between the received light power and the minimum required light power.

In entsprechender Weise kann die optische Übertragungsstrecke 120 zeitgleich oder zeitversetzt in der Gegenrichtung durchgemessen werden. Dazu können Schritte 225 bis 240 ausgeführt werden, die paarweise den Schritten 205 bis 220 entsprechen, jedoch eine Übermittlung von Licht vom zweiten Steuergerät 115 zum ersten Steuergerät 110 betreffen.In a corresponding manner, the optical transmission path 120 can be measured simultaneously or with a time delay in the opposite direction. For this purpose, steps 225 to 240 can be carried out, which correspond in pairs to steps 205 to 220, but relate to a transmission of light from the second control device 115 to the first control device 110.

In einem Schritt 245 kann eine Leitungsqualität der optischen Übertragungsstrecke 120 auf der Basis der einseitig oder beidseitig empfangenen Lichtleistung und/oder eines einseitigen oder beidseitigen link margins bestimmt werden. Die Leitungsqualität kann in Abhängigkeit eines externen Parameters wie beispielsweise eines Alters der optischen Übertragungsstrecke 120 erfolgen. Die Qualität der Übertragungsstrecke 120 kann bewertet werden, indem auf der Basis eines oder mehrerer bestimmter Parameter eine Einteilung in vorbestimmte Kategorien erfolgt. Auf diese Weise kann die Übertragungsstrecke 120 einer Qualitätskategorie zugeordnet werden.In a step 245, a line quality of the optical transmission path 120 can be determined on the basis of the light power received on one or both sides and/or a one-sided or two-sided link margin. The line quality can be determined depending on an external parameter such as the age of the optical transmission path 120. The quality of the transmission path 120 can be assessed by dividing it into predetermined categories based on one or more specific parameters. In this way, the transmission path 120 can be assigned to a quality category.

Für den ungestörten Betrieb des Kraftfahrzeugs kann es erforderlich sein, dass die Kategorie der optischen Übertragungsstrecke 120 eine vorbestimmte Mindestqualität aufweist. Sollte dies nicht der Fall sein, so können weitere Maßnahmen ergriffen werden.For the uninterrupted operation of the motor vehicle, it may be necessary for the category of the optical transmission path 120 to have a predetermined minimum quality. If this is not the case, further measures can be taken.

In einem Schritt 250 kann beispielsweise eine Funktionalität an Bord des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt werden, die in Mitleidenschaft gezogen sein könnte, falls eine Übertragung über die Übertragungsstrecke 120 fehlerhaft ist oder abreißt.In a step 250, for example, a functionality on board the motor vehicle 105 can be determined that could be affected if a transmission via the transmission link 120 is faulty or interrupted.

In einem Schritt 255 kann eine Warnung ausgegeben werden, die darauf hinweist, dass ein weiterer Betrieb der optischen Übertragungsstrecke 120 unter Umständen problematisch ist. Die Warnung kann an Bord des Kraftfahrzeugs 105 ausgegeben werden oder an eine externe Einrichtung übertragen werden. Die externe Einrichtung kann beispielsweise die externe Stelle 135 oder ein anderes Kraftfahrzeug 105 in der Nähe betreffen.In a step 255, a warning may be issued indicating that continued operation of the optical transmission path 120 may be problematic. The warning may be issued on board the motor vehicle 105 or transmitted to an external device. The external device may, for example, concern the external location 135 or another motor vehicle 105 in the vicinity.

Darüber hinaus kann in einem Schritt 260 eine Wartung der optischen Übertragungsstrecke 120 vorausschauend geplant werden. In Abhängigkeit einer Qualitätsklasse, der die Übertragungsstrecke 120 zugeordnet wurde, kann bestimmt werden, wie lange die Übertragungsstrecke 120 maximal noch betrieben werden sollte, bevor sie einer Wartung unterzogen wird. Je stärker die bestimmten Leitungsverluste sind und je schlechter die erreichte Qualitätsklasse ist, desto kürzer kann diese Zeit betragen.In addition, in a step 260, maintenance of the optical transmission link 120 can be planned in advance. Depending on a quality class to which the transmission link 120 has been assigned, it can be determined how long the transmission link 120 should be operated for at most before it is subjected to maintenance. The greater the line losses determined and the worse the quality class achieved, the shorter this time can be.

Ein Hinweis auf eine empfohlene Maßnahme kann an Bord des Kraftfahrzeugs 105 ausgegeben werden. Der Hinweis kann die anstehende Wartung, eine bis zur Wartung verbleibende Zeit oder einen anderen Hinweis umfassen. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Funktion, welche eine einwandfreie Funktion der optischen Übertragungsstrecke 120 erfordert, deaktiviert werden, wenn die erreichte Qualitätsklasse der Übertragungsstrecke 120 ein vorbestimmtes Maß nicht erreichen kann.An indication of a recommended action can be issued on board the motor vehicle 105. The indication can include the upcoming maintenance, a time remaining until maintenance or another indication. In a further embodiment, a function which requires the optical transmission path 120 to function properly can be deactivated if the achieved quality class of the transmission path 120 cannot reach a predetermined level.

In einem Schritt 265 kann ein Betrieb der optischen Übertragungsstrecke 120 angepasst werden. Beispielsweise kann, wenn eine verringerte optische Qualität bestimmt wurde, eine Übertragungsrate von Daten reduziert werden, um eine Fehlerrate bei der Übertragung zu verringern. Eine Fehlerkorrektur kann auch verstärkt werden, beispielsweise indem den zu übertragenden Daten ausreichend Informationen hinzugefügt werden, dass bestimmte Übertragungsfehler nicht nur erkannt, sondern auch korrigiert werden können, ohne eine erneute Übertragung zu erfordern. Bestimmte Nachrichten, beispielsweise eine sicherheitsrelevante oder zeitkritische Information, kann über eine andere als die betroffene Übertragungsstrecke 120 übermittelt werden. Beispielsweise kann die direkte Verbindung zwischen den Steuergeräten 110, 115 zu Gunsten einer indirekten Verbindung, die über ein weiteres Steuergerät 110, 115 führen kann, vermieden werden.In a step 265, operation of the optical transmission path 120 can be adjusted. For example, if reduced optical quality has been determined, a data transmission rate can be reduced in order to reduce an error rate during transmission. Error correction can also be increased, for example by adding sufficient information to the data to be transmitted so that certain transmission errors can not only be detected but also corrected without requiring retransmission. Certain messages, for example safety-relevant or time-critical information, can be transmitted via a transmission path 120 other than the one affected. For example, the direct connection between the control units 110, 115 can be avoided in favor of an indirect connection that can lead via another control unit 110, 115.

3 zeigt eine Darstellung 300 beispielhafter Klassifizierungen einer Übertragungsstrecke 120. In horizontaler Richtung sind einzelne Messungen einer Übertragungsstrecke 120 angetragen. In vertikaler Richtung sind Signalqualitäten angetragen. 3 shows a representation of 300 exemplary classifications of a transmission path 120. Individual measurements of a transmission path 120 are plotted in the horizontal direction. Signal qualities are plotted in the vertical direction.

In der dargestellten Ausführungsform werden beispielhaft eine erste Übertragungsstrecke 305, eine zweite Übertragungsstrecke 310, eine dritte Übertragungsstrecke 315 und eine vierte Übertragungsstrecke 320 überprüft. Die Übertragungsstrecken 305 bis 320 können jeweils einer Übertragungsstrecke 120 eines Übertragungssystems 100 an Bord eines Kraftfahrzeugs 105 entsprechen.In the embodiment shown, a first transmission path 305, a second transmission path 310, a third transmission path 315 and a fourth transmission path 320 are checked by way of example. The transmission paths 305 to 320 can each correspond to a transmission path 120 of a transmission system 100 on board a motor vehicle 105.

Für jede Übertragungsstrecke 305 bis 315 sind vorliegend drei Messwerte angetragen. Ein erster Messwert betrifft eine Signalstärke 325 in Form einer empfangenen Lichtleistung. Für diese Bestimmung kann Licht mit einer vorbestimmten Lichtleistung an einem Ende der optischen Übertragungsstrecke 305 bis 315 eingeleitet und auf der anderen Seite wird die Signalstärke bzw. Lichtleistung gemessen werden. Dabei wird bevorzugt Licht eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs verwendet. Die empfangene Lichtleistung kann in Abhängigkeit einer eingespeisten Lichtleistung bestimmt bzw. bewertet werden.Three measured values are entered here for each transmission path 305 to 315. A first measured value relates to a signal strength 325 in the form of a received light output. For this determination, light with a predetermined light output can be introduced at one end of the optical transmission path 305 to 315 and the signal strength or light output is measured at the other end. Light of a predetermined wavelength range is preferably used. The received light output can be determined or evaluated depending on the light output fed in.

Ein weiterer Messwert betrifft eine erste link margin 330 bei einer Übertragung über die Übertragungsstrecke 305 bis 315 in einer ersten Richtung. Noch ein weiterer Messwert betrifft eine zweite link margin 335 bei Übertragung auf der Übertragungsstrecke 305 bis 315 in der Gegenrichtung.Another measured value relates to a first link margin 330 during transmission over the transmission path 305 to 315 in a first direction. Yet another measured value relates to a second link margin 335 during transmission over the transmission path 305 to 315 in the opposite direction.

Eine link margin 330, 335 ist jeweils als Unterschied zwischen der Stärke eines empfangenen Signals und der Stärke eines gerade noch auswertbaren Signals bestimmt. Dieser Unterschied wird bevorzugt in dB angegeben. Als Signalstärke kann jeweils eine Lichtleistung angesetzt werden.A link margin 330, 335 is defined as the difference between the strength of a received signal and the strength of a signal that can still be evaluated. This difference is preferably given in dB. A light output can be used as the signal strength.

Die vertikale Achse der Darstellung 300 kann bezüglich der Messwerte 325 bis 335 unterschiedlich skaliert sein. Beispielsweise kann eine absolute Lichtleistung als Skala dienen. Bevorzugt sind für die Werte 325 bis 330 jeweils Schwellenwerte definiert, die in 3 mit A1 bis D1 bezeichnet sind. Die Schwellenwerte können mit Bezug auf eine vorbestimmte Referenzlichtleistung festgelegt sein, beispielsweise als Prozentwerte. Die Referenzlichtleistung kann konstant sein oder einer vorbestimmten Änderung unterworfen sein, beispielsweise in Abhängigkeit eines Alters der Übertragungsstrecke 120. Bereiche zwischen den Schwellenwerten A1 bis D1 bzw. oberhalb von A1 und unterhalb von D1 können jeweils einer Qualitätsklasse entsprechen, die auf der Basis der Messwerte 325 bis 335 für eine Übertragungsstrecke 305 bis 315 bestimmt werden kann.The vertical axis of the representation 300 can be scaled differently with respect to the measured values 325 to 335. For example, an absolute light output can serve as a scale. Preferably, threshold values are defined for the values 325 to 330, which are in 3 designated A1 to D1. The threshold values can be defined with reference to a predetermined reference light output, for example as percentage values. The reference light output can be constant or subject to a predetermined change, for example depending on the age of the transmission path 120. Areas between the threshold values A1 to D1 or above A1 and below D1 can each correspond to a quality class that can be determined on the basis of the measured values 325 to 335 for a transmission path 305 to 315.

Es ist bevorzugt, dass der Übertragungsstrecke 305 bis 315 die niedrigste Qualitätsklasse zugeordnet wird, in die einer ihrer Messwerte 325 bis 335 fällt. Sollte beispielsweise die Signalstärke 325 und der erste link margin 330 oberhalb des Schwellenwerts A1 liegen, der zweite link margin 335 aber unterhalb von B1, so kann der entsprechenden Übertragungsstrecke 305 bis 315 die Qualitätsstufe zwischen B1 und C1 zugeordnet werden. In einer anderen Ausführungsform können die einzelnen Ergebnisse auch anders miteinander kombiniert werden, beispielsweise mittels eines arithmetischen oder geometrischen Mittels.It is preferred that the transmission path 305 to 315 is assigned the lowest quality class into which one of its measured values 325 to 335 falls. If, for example, the signal strength 325 and the first link margin 330 are above the threshold value A1, but the second link margin 335 is below B1, the corresponding transmission path 305 to 315 can be assigned the quality level between B1 and C1. In another embodiment, the individual results can also be combined with one another in a different way, for example by means of an arithmetic or geometric mean.

Das Übertragungssystem 100 kann in einer Punkt-zu-Punkt Verbindungen oder in einem Netzwerk mit einer beliebigen Konfiguration eingesetzt werden. 4 zeigt ein Übertragungssystem 100 in verschiedenen beispielhaften Architekturen jeweils an Bord eines Kraftfahrzeugs 105.The transmission system 100 can be used in a point-to-point connection or in a network with any configuration. 4 shows a transmission system 100 in various exemplary architectures, each on board a motor vehicle 105.

In einem oberen Bereich von 4 ist eine erste Architektur 405 und in einem unteren Bereich eine zweite Architektur 410 dargestellt.In an upper range of 4 a first architecture 405 and a second architecture 410 are shown in a lower area.

Bei der ersten Architektur 405 sind beispielhaft vier Steuergeräte 110 vorgesehen. Jedes Steuergerät 110 ist mit zwei anderen Steuergeräten 110 verbunden. Die Steuergeräte 110 können ein Netzwerk bilden, das vorliegend eine Ringtopologie aufweist. Andere beispielhafte Möglichkeiten umfassen eine hierarchische Topologie, ein vollverbundenes Netzwerk oder eine Mischform. Jede der in dieser Topologie gebildeten vier Übertragungsstrecken 120 kann einem der beispielhaften Messwerte der Übertragungsstrecken 305 bis 320 in 3 zugeordnet sein.In the first architecture 405, four control units 110 are provided by way of example. Each control unit 110 is connected to two other control units 110. The control units 110 can form a network, which in the present case has a ring topology. Other exemplary possibilities include a hierarchical topology, a fully connected network or a mixed form. Each of the four transmission paths 120 formed in this topology can be assigned to one of the exemplary measured values of the transmission paths 305 to 320 in 3 be assigned.

Bei der zweiten Architektur 410 sind jeweils zwei Steuergeräte 110 in einer Zone 415 organisiert. Eine Kommunikation zwischen Zonen 415 erfolgt über eine Übertragungsstrecke 120 zwischen jeweils ausgezeichneten Steuergeräten 110 einer Zone. Die ausgezeichneten Steuergeräte 110 sind in 4 jeweils rechts dargestellt. Es ist zu beachten, dass in den Zonen 415 auch andere als die dargestellte Topologie gelten kann und dass auch mehrere Zonen 415 zu einem Netzwerk beliebiger Topologie zusammengefasst sein können. Eine optische Übertragungsstrecke 120 verläuft dabei üblicherweise genau zwischen einem ersten Steuergerät 110 und einem zweiten Steuergerät 120.In the second architecture 410, two control units 110 are organized in a zone 415. Communication between zones 415 takes place via a transmission path 120 between the designated control units 110 of a zone. The designated control units 110 are in 4 shown on the right. It should be noted that topologies other than those shown can also apply in the zones 415 and that several zones 415 can be combined to form a network with any topology. An optical transmission path 120 usually runs exactly between a first control unit 110 and a second control unit 120.

Bezugszeichenreference sign

100100: Übertragungssystemtransmission system
105105: Kraftfahrzeugmotor vehicle
110110: erstes Steuergerätfirst control unit
115115: zweites Steuergerätsecond control unit
120120: optische Übertragungsstreckeoptical transmission path
125125: Verarbeitungseinrichtungprocessing facility
130130: Kommunikationseinrichtungcommunication device
135135: externe Stelleexternal body
140140: weitere Kommunikationseinrichtungadditional communication device
145145: weitere Verarbeitungseinrichtungfurther processing facility
150150: Datenspeicherdata storage
155155: System system
200200: VerfahrenProceedings
205205: Licht aussendenemit light
210210: empfangene Lichtleistung bestimmendetermine received light power
215215: Sensitivität Empfänger bestimmenDetermine the sensitivity of the recipient
220220: link margin bestimmendetermine link margin
225225: Licht aussendenemit light
230230: empfangene Lichtleistung bestimmendetermine received light power
235235: Sensitivität Empfänger bestimmenDetermine the sensitivity of the recipient
240240: link margin bestimmendetermine link margin
245245: Leitungsqualität bestimmenDetermine line quality
250250: betroffene Funktionalität bestimmendetermine affected functionality
255255: Warnung ausgebenIssue a warning
260260: Wartung vorausschauend planenPlan maintenance in advance
265265: Betrieb anpassen Adjust operations
300300: DarstellungDepiction
305305: erste Übertragungsstreckefirst transmission path
310310: zweite Übertragungsstreckesecond transmission path
315315: dritte Übertragungsstreckethird transmission path
320320: vierte Übertragungsstreckefourth transmission path
325325: Signalstärkesignal strength
330330: erste link marginfirst link margin
335335: zweite link margin second link margin
405405: erste E/E-Architekturfirst E/E architecture
410410: zweite E/E-Architektursecond E/E architecture
415415: Zonale ArchitekturZonal Architecture

Claims

Method (200) for evaluating an optical transmission path (120) for data between a first (110) and a second control device (115) on board a motor vehicle (105), the method (200) comprising the following steps: emitting (205) light from the first control device (110) into the transmission path (120); receiving (210) light at the second control device (115) from the transmission path (120); determining (245) line losses on the transmission path (120); and evaluating (245) the transmission path (120) on the basis of the line losses.

Procedure (200) according to Claim 1 , wherein the evaluation (245) comprises a classification into one of several predetermined classes (A1-D1).

Procedure (200) according to claim 2 , wherein a recommendation for action for the operation of the motor vehicle (105) is provided depending on the specific class (A1-D1).

Procedure (200) according to claim 3 , wherein the recommended action includes a time within which the transmission link (120) should be maintained.

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the evaluation (245) of the line losses takes into account an age of the transmission link (120).

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein line losses are additionally determined during the transmission of light from the second (115) to the first control device (110); wherein the evaluation (245) of the transmission path (120) is carried out on the basis of line losses in both directions.

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the line losses are determined (245) on the basis of a transmitted and a received energy of light.

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the line losses are determined (245) with respect to a sensitivity of a receiver.

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the line losses are determined (245) with respect to light of a predetermined wavelength range.

System (100) for evaluating an optical transmission path (120) for data on board a motor vehicle (105), the system (100) comprising the following elements: a first control device (110) for emitting light into the transmission path (120); a second control device (115) for receiving light from the transmission path (120); and a processing device (125, 145) for determining line losses on the transmission path (120); and for evaluating the transmission path (120) on the basis of the line losses.

System (155) after claim 10 , further comprising a central location (135) for collecting information on line losses of optical transmission links (120) from a plurality of motor vehicles (105); wherein the processing device (145) is included in the central location (135).

Motor vehicle (105) comprising a system (155) according to claim 10 .