DE102015219834A1 - Method for putting into operation a computing unit in a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum In-Betrieb-Nehmen einer Recheneinheit in einem Kraftfahrzeug, wobei überprüft wird, ob eine Bedingung (B) erfüllt ist, bei der ein Betrieb der Recheneinheit mit einer vorgesehenen Sicherheitsstufe erforderlich ist, und wobei die Recheneinheit, wenn die Bedingung (B) nicht erfüllt ist, mit einer niedrigeren als der vorgesehenen Sicherheitsstufe in Betrieb genommen wird.The invention relates to a method for commissioning a computing unit in a motor vehicle, wherein it is checked whether a condition (B) is met, in which an operation of the computing unit with an intended security level is required, and wherein the arithmetic unit, if the Condition (B) is not met, with a lower than the intended safety level is put into operation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum In-Betrieb-Nehmen einer Recheneinheit, insbesondere ein Steuergerät, in einem Kraftfahrzeug sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for putting a computing unit into operation, in particular a control unit, in a motor vehicle and to a computing unit and a computer program for carrying it out.
Stand der TechnikState of the art
Moderne Kraftfahrzeuge weisen in der Regel viele Steuergeräte auf, die sicherheitsrelevante Funktionen erfüllen müssen. Als Beispiel sei hierzu ein ESP-Steuergerät (Elektronisches Stabilitätsprogramm) genannt, das automatische sicherheitsrelevante Bremseingriffe während der Fahrt ermöglicht.Modern motor vehicles usually have many control units that must fulfill safety-related functions. An example of this is an ESP control unit (Electronic Stability Program), which allows automatic safety-relevant brake interventions while driving.
Je mehr und je aufwändiger solche sicherheitsrelevanten Funktionen sind, und auch je höher die jeweilige Sicherheitsstufe der betreffenden Funktion bzw. des betreffenden Steuergerätes ist, desto länger kann eine Inbetriebnahme eines solchen Steuergerätes dauern.The more and the more complex such security-relevant functions are, and also the higher the respective security level of the relevant function or of the relevant control device, the longer a commissioning of such a control device can take.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum In-Betrieb-Nehmen einer Recheneinheit sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for putting a computer unit into operation and a computer unit and a computer program for carrying it out are proposed with the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum In-Betrieb-Nehmen einer Recheneinheit, insbesondere eines Steuergerätes, in einem Kraftfahrzeug. Dabei wird überprüft, ob eine Bedingung erfüllt ist, bei der ein Betrieb der Recheneinheit mit einer vorgesehenen Sicherheitsstufe erforderlich ist. Dann wird die Recheneinheit, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, mit einer niedrigeren als der vorgesehenen Sicherheitsstufe in Betrieb genommen.A method according to the invention is used to commission a computing unit, in particular a control unit, in a motor vehicle. In this case, it is checked whether a condition is met in which an operation of the arithmetic unit is required with a security level provided. Then, if the condition is not fulfilled, the arithmetic unit is put into operation at a lower than the intended security level.
Zwar ist es möglich, solche Steuergeräte gleich mit ihrer Inbetriebnahme bis auf die vorgesehene, d.h. die für den regulären Betrieb erforderliche, nötige oder gewünschte Sicherheitsstufe zu bringen. Allerdings kann dies gerade im Hinblick auf die immer aufwändigeren Funktionen in modernen Kraftfahrzeugen lange dauern, was dann zu verlängerten Wartezeiten beim Starten des Kraftfahrzeugs, womit in der Regel auch die Steuergeräte in Betrieb genommen werden, führen kann.Although it is possible, such controllers with their commissioning to the intended, i. to bring the required or required level of security required for regular operation. However, this can take a long time, especially in view of the ever more complex functions in modern motor vehicles, which can then lead to extended waiting times when starting the motor vehicle, which usually also the control devices are put into operation.
Mit dem vorliegenden Verfahren ist es nun möglich, ein Steuergerät nur mit einer eingeschränkten Sicherheitsstufe in Betrieb zu nehmen, sofern dies bspw. für dieses Steuergerät möglich bzw. zulässig ist. Dies nimmt in der Regel deutlich weniger Zeit in Anspruch als eine Inbetriebnahme bis zur vorgesehen Sicherheitsstufe. Auf die vorgesehene Sicherheitsstufe kann dann auch später noch erhöht werden. Das Kraftfahrzeug steht somit schneller für einen Fahrer zur Verfügung.With the present method, it is now possible to operate a control unit only with a limited security level, if this is possible or permissible, for example, for this control unit. This usually takes much less time than commissioning up to the planned security level. On the intended security level can then be increased later. The motor vehicle is thus faster for a driver available.
Vorzugsweise wird der Betrieb der Recheneinheit, nachdem sie in Betrieb genommen worden ist, auf die vorgesehene Sicherheitsstufe erhöht. Insbesondere kann die die Erhöhung des Betriebs auf die vorgesehene Sicherheitsstufe bei einem Eintreten oder vor einem voraussichtlichen Eintreten der Bedingung erfolgen. Dies entspricht somit einer kaskadierten Inbetriebnahme des Steuergeräts. Insbesondere ist zwischen dem Starten des Kraftfahrzeugs und dem Eintreten der Bedingung in der Regel genügend Zeit, in der die Sicherheitsstufe des Steuergeräts erhöht werden kann, während jedoch bspw. Grundfunktionen des Steuergeräts bereits zur Verfügung stehen.Preferably, the operation of the computing unit after it has been put into operation is increased to the intended security level. In particular, the increase of the operation to the intended security level can take place upon occurrence or before an anticipated occurrence of the condition. This therefore corresponds to a cascaded startup of the control unit. In particular, enough time between the starting of the motor vehicle and the occurrence of the condition in which the security level of the control unit can be increased, while, for example, basic functions of the control unit are already available.
Vorteilhafterweise erfolgt die Erhöhung des Betriebs auf die vorgesehene Sicherheitsstufe, nachdem das Kraftfahrzeug gestartet worden ist, insbesondere unmittelbar oder so bald als möglich danach. Damit kann die vorgesehene Sicherheitsstufe des Steuergerätes schnellstmöglich erreicht werden und mögliche Einschränkungen werden so bald als möglich beseitigt.Advantageously, the operation is increased to the intended security level after the motor vehicle has been started, in particular immediately or as soon as possible thereafter. Thus, the intended security level of the controller can be achieved as soon as possible and possible restrictions are eliminated as soon as possible.
Es ist von Vorteil, wenn die Erhöhung des Betriebs auf die vorgesehene Sicherheitsstufe einen Abgleich zwischen zwei getrennten Prozessoreinheiten der Recheneinheit umfasst. Gerade Recheneinheiten bzw. Steuergeräte mit hoher Sicherheitsstufe weisen zwei Prozessoreinheiten auf. Die Prozessoreinheiten weisen dabei jeweils meist eine CPU, ein bis zwei Flashspeicher mit Boot-Code und Programm-Code sowie einen RAM-Speicher, in den der Programmcode und Variablen geladen werden, auf. Die Prozessoreinheiten sind dabei meist über eine Datenschnittschnelle verbunden. Indem bspw. auf beiden Prozessoreinheiten zumindest teilweise die gleichen Funktionen bereitgestellt werden oder ablaufen, kann durch Vergleich der beiden Prozessoreinheiten die Sicherheitsstufe gegenüber einer einzelnen Prozessoreinheit erhöht werden.It is advantageous if the increase of the operation to the intended security level comprises a comparison between two separate processor units of the arithmetic unit. Straight computing units or control units with high security level have two processor units. The processor units usually each have a CPU, one to two flash memories with boot code and program code and a RAM memory in which the program code and variables are loaded on. The processor units are usually connected via a data editing interface. By, for example, providing or executing at least partially the same functions on both processor units, the security level can be increased compared to a single processor unit by comparing the two processor units.
Vorzugsweise wird die Recheneinheit mit der niedrigeren Sicherheitsstufe in Betrieb genommen, wenn das Kraftfahrzeug gestartet wird. Damit kann gewährleistet werden, dass das betreffende Steuergerät mit dem Starten des Kraftfahrzeugs oder zumindest unmittelbar danach für den Fahrer bereits zur Verfügung steht, wenngleich auch mit einer niedrigeren Sicherheitsstufe. Für den Betrieb des Kraftfahrzeugs unmittelbar nach dem Starten ist dies jedoch ohnehin meist ausreichend.Preferably, the computing unit with the lower security level is put into operation when the motor vehicle is started. This can be ensured that the relevant control unit with the start of the motor vehicle or at least immediately thereafter for the driver is already available, albeit with a lower security level. For the operation of the motor vehicle immediately after starting, however, this is usually sufficient anyway.
Vorteilhafterweise umfasst die Bedingung einen Ablauf einer Zeitdauer, ein Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle und/oder ein Vorliegen eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs. So kann eine Zeitdauer bspw. vorgesehen sein, um andere Steuergeräte, die mit dem betreffenden Steuergerät in Verbindung stehen, in Betrieb zu nehmen, wobei die vorgesehene Sicherheitsstufe für das betreffende Steuergerät erst dann nötig ist, wenn die anderen Steuergeräte auch bereit bzw. in der nötigen Sicherheitsstufe bereit sind. Weiterhin kann bspw. erst bei Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle, bspw. 15 km/h, eine vorgesehene, hohe Sicherheitsstufe nötig sein. Bspw. kann für ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) erst ab 15 km/h ASIL-D nötig sein, während vorher ASIL-B ausreichend ist, da bei geringer Geschwindigkeit das ESP bspw. ohnehin nicht nötig ist bzw. kaum Einfluss auf das Fahrverhalten haben kann. Auch bei verschiedenen Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs können verschiedene Sicherheitsstufen eines Steuergeräts nötig sein. So kann bspw. bei in Betrieb genommener Brennkraftmaschine eine höhere Sicherheitsstufe nötig sein als bei noch nicht in Betrieb genommener Brennkraftmaschine. Es versteht sich, dass die Bedingung auch mehrere der genannten bzw. beliebige Kombination davon oder auch andere Kriterien umfassen kann, so dass bspw. die Bedingung nur erfüllt ist, wenn alle diese Kriterien erfüllt sind oder dass die Bedingung nur als nicht erfüllt gilt, wenn keines der Kriterien erfüllt ist. Advantageously, the condition includes a lapse of a time duration, an exceeding of a speed threshold and / or a presence of an operating state of the motor vehicle. Thus, a period of time, for example, be provided to take other control devices that are in communication with the relevant control unit in operation, the proposed security level for the relevant control unit is only necessary if the other control units also ready or in the necessary security level are ready. Furthermore, for example, only when a speed threshold, for example 15 km / h, is exceeded, can an intended, high level of security be necessary. For example. can be necessary for an electronic stability program (ESP) only from 15 km / h ASIL-D, while before ASIL-B is sufficient, since at low speed, the ESP, for example, anyway not necessary or can have little impact on driving behavior. Even with different operating states of the motor vehicle, different security levels of a control unit may be necessary. For example, when the internal combustion engine is put into operation, a higher safety level may be necessary than when the internal combustion engine has not yet been put into operation. It is understood that the condition may also include a plurality of said or any combination thereof or other criteria, so that, for example, the condition is only met if all of these criteria are met or if the condition is only deemed not satisfied if none of the criteria is met.
Zweckmäßigerweise umfassen die niedrigere und die vorgesehene Sicherheitsstufe jeweils eine der Sicherheitsstufen ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C und ASIL-D, wobei die niedrigere Sicherheitsstufe wenigstens eine Stufe niedriger als die vorgesehene Sicherheitsstufe ist. Bei diesen Sicherheitsstufen handelt es sich um die im Automotive-Bereich üblichen Sicherheitsstufen. Die jeweiligen Anforderungen können bspw. einschlägigen Normen entnommen werden.Suitably, the lower and the intended security level respectively comprise one of the security levels ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C and ASIL-D, wherein the lower security level is at least one level lower than the intended security level. These security levels are the usual security levels in the automotive industry. The respective requirements can, for example, be taken from the relevant standards.
Vorzugsweise wird vor der Überprüfung, ob die Bedingung erfüllt ist, überprüft, ob die Bedingung existiert. Dies kann bspw. dann zweckmäßig sein, wenn ein Steuergerät zwar prinzipiell kaskadenweise in Betrieb genommen werden kann, jedoch bspw. nicht jedes Fahrzeug, in dem das Steuergerät verwendet werden kann, die betreffende Bedingung ermöglicht. In einem solchen Fall kann also bspw. zunächst überprüft werden, ob im weiteren Verlauf immer wieder auf eine Erfüllung der Bedingung hin überprüft werden soll oder ob das Steuergerät sofort mit der vorgesehenen Sicherheitsstufe in Betrieb genommen werden soll. Wenn eine solche Bedingung jedoch bspw. ohnehin immer vorliegen kann, bspw. eine Geschwindigkeitsschwelle für ein ESP-Steuergerät, so kann die Überprüfung nach der Erfüllung der Bedingung sofort erfolgen.Preferably, before checking whether the condition is met, it is checked whether the condition exists. This may, for example, be useful if a control unit can in principle be put into operation cascade-wise, but for example not every vehicle in which the control unit can be used makes the relevant condition possible. In such a case, for example, it is thus possible, for example, first of all to check whether, in the course of time, a fulfillment of the condition should be checked again or whether the control unit should be put into operation immediately with the intended security level. If, however, such a condition can always be present anyway, for example a speed threshold for an ESP control unit, then the check can be carried out immediately after the condition has been fulfilled.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Die Prozessoreinheit
Auf den Flashspeichern
Weiterhin ist im Steuergerät
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass das Steuergerät
Wird das Steuergerät
Anschließend erfolgt ein Abgleich oder Vergleich der beiden Prozessoreinheiten
In
Zunächst kann in einem optionalen Schritt
Existiert eine solche Bedingung nicht, d.h. ist keine Inbetriebnahme mit geringerer Sicherheitsstufe möglich, so kann sofort zu Schritt
Wenn festgestellt wurde, dass eine solche Bedingung existiert, wird in einem Schritt
Wenn die Bedingung erfüllt ist, so wird sofort zu Schritt
Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, was bei der beispielhaft genannten Bedingung beim Aufstarten des Steuergeräts in der Regel der Fall sein wird, so kann in einem Schritt
Hierzu wird in jeder Prozessoreinheit des Steuergeräts der Boot-Code geladen und anschließend wird der Programm-Code vom Flashspeicher in den RAM-Speicher geladen. Anschließend erfolgen in der Regel Initialisierungs- und Überprüfungsroutinen der jeweiligen CPU und dann eine Eigendiagnose. Damit hat das Steuergerät bspw. eine Sicherheitsstufe ASIL-B erreicht.For this purpose, the boot code is loaded in each processor unit of the control unit, and then the program code is loaded from the flash memory into the RAM. Subsequently, initialization and verification routines of the respective CPU are usually performed and then a self-diagnosis. Thus, the control device has, for example, achieved a security level ASIL-B.
Ein Grundbetrieb oder ggf. auch ein normaler Betrieb (dann entsprechend ohne der geforderten Sicherheit hinsichtlich Fehler oder Ausfall) ist damit bereits möglich. Die Inbetriebnahme bis zu der niedrigeren Sicherheitsstufe dauert dabei in der Regel nur eine geringe Zeit, so dass das Kraftfahrzeug für den Fahrer schnell zur Verfügung steht.A basic operation or possibly also a normal operation (then correspondingly without the required safety in terms of error or failure) is thus already possible. The commissioning up to the lower security level usually takes only a small amount of time, so that the motor vehicle is quickly available to the driver.
Weiter wird in einem optionalen Schritt
Wird erkannt, dass die Bedingung erfüllt ist bzw. dass die Bedingung voraussichtlich bald erfüllt sein wird, so wird in einem Schritt
Hierzu erfolgt ein Abgleich oder Vergleich der beiden Prozessoreinheiten und über die Datenschnittstelle. Anschließend, d.h. erst durch den Vergleich der beiden Prozessoreinheiten ist das Steuergerät mit der vorgesehen, hohen Sicherheitsstufe, also bspw. ASIL-D, verfügbar.For this purpose, a comparison or comparison of the two processor units and via the data interface. Subsequently, i. Only through the comparison of the two processor units, the controller with the provided, high level of security, so for example. ASIL-D, available.
Der Schritt
In
Die Bedingung ist hier beispielhaft als das Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle v0 durch das Kraftfahrzeug gewählt. Mit v ist dabei der Verlauf der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dargestellt. Erst nach einer gewissen Zeit, bspw. nachdem ein Fahrer das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt hat, überschreitet das Kraftfahrzeug die Geschwindigkeitsschwelle v0, die bspw. 15 km/h beträgt. Mit Überschreiten dieser Geschwindigkeitsschwelle ist somit auch die Bedingung B erfüllt, d.h. B = 1. Vorzugsweise ist die Erhöhung auf die vorgesehene Sicherheitsstufe abgeschlossen, bevor die Bedingung erfüllt ist.The condition is chosen here by way of example as exceeding a speed threshold v 0 by the motor vehicle. With v, the course of the speed of the motor vehicle is shown. Only after a certain time, for example after a driver has set the motor vehicle in motion, the motor vehicle exceeds the speed threshold v 0 , which is, for example, 15 km / h. If this speed threshold is exceeded, the condition B is therefore also fulfilled, ie B = 1. Preferably, the increase to the intended safety level is completed before the condition is fulfilled.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015219834.0A DE102015219834A1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Method for putting into operation a computing unit in a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015219834A1 true DE102015219834A1 (en) | 2017-04-13 |
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DE102015219834.0A Pending DE102015219834A1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Method for putting into operation a computing unit in a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102015219834A1 (en) |
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2015
- 2015-10-13 DE DE102015219834.0A patent/DE102015219834A1/en active Pending
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