DE102019105525A1

DE102019105525A1 - Steuergerät für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102019105525A1
Application number: DE102019105525.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schramm; Ioannis Toptsis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2020-09-10

Abstract

Steuergerät (1) für ein Fahrzeug umfassend eine, über wenigstens ein fahrzeugseitiges Bussystem mit einem Fahrzeugbordnetz verbundene oder verbindbare Steuer- und Überwachungseinheit (4) und wenigstens eine mit der Steuer- und Überwachungseinheit (4) verbundene einer fahrzeugseitigen Funktionskomponente (5, 5', 5") zugeordnete oder zuordenbare Verarbeitungseinheit (6, 6', 6"), wobei- die wenigstens eine Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") eingerichtet ist, den Zustand der dieser zugeordneten fahrzeugseitigen Funktionskomponente (5, 5', 5") zwischen-- wenigstens einem ersten Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") ein wenigstens einen ersten Betriebsparameter umfassender erster Betriebsparametersatz zu Grunde gelegt ist, und-- wenigstens einem weiteren Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") nicht gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") ein wenigstens einen von dem ersten Betriebsparameter unterschiedlichen weiteren Betriebsparameter umfassender weiterer Betriebsparametersatz zugrunde gelegt ist, zu aktivieren und zu steuern, wobei- die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eingerichtet ist, abhängig von dem aktivierten und angesteuerten Betriebsmodus einer Funktionskomponente (5, 5', 5"), eine Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend eine, über wenigstens ein fahrzeugseitiges Bussystem mit einem Fahrzeugbordnetz verbundene oder verbindbare Steuer- und Überwachungseinheit und wenigstens eine mit der Steuer- und Überwachungseinheit verbundene einer fahrzeugseitigen Funktionskomponente zugeordnete oder zuordenbare V erarbeitu ngsei n heit.
Entsprechende Steuergeräte für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik dem Grunde nach bekannt. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, welche zumindest temporär in einem autonomen Fahrbetrieb betreibbar sind wird zur Gewährleistung einer autonomen Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs eine hohe Rechenleistung des Steuergeräts benötigt, um die für den autonomen Fahrbetrieb benötigte Sensorik in den erforderlichen Reaktionsgeschwindigkeiten zu betreiben. Um diesen Funktions- und Leistungsumfang abzudecken sind die Steuergeräte mit mehreren Controllern bestückt, die im Betriebsfall des Steuergeräts alle vollständig mit Energie versorgt bzw. vollständig bestromt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät anzugeben, welches insbesondere im Hinblick auf eine einfache und funktionssichere sowie kostengünstige Maßnahme den Energieverbrauch des Steuergeräts zumindest phasenweise reduziert.
Die Aufgabe wird durch ein Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Steuergeräts.
Die Erfindung betrifft Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine, über wenigstens ein fahrzeugseitiges Bussystem mit einem Fahrzeugbordnetz verbundene oder verbindbare Steuer- und Überwachungseinheit und wenigstens eine mit der Steuer- und Überwachungseinheit verbundene, einer fahrzeugseitigen Funktionskomponente zugeordnete oder zuordenbare Verarbeitungseinheit, wobei (a) die wenigstens eine Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, den Zustand der dieser zugeordneten fahrzeugseitigen Funktionskomponente zwischen
(a1) wenigstens einem ersten Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente ein wenigstens einen ersten Betriebsparameter umfassender erster Betriebsparametersatz zu Grunde gelegt ist, und (a2) wenigstens einem weiteren Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente nicht gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente ein wenigstens einen von dem ersten Betriebsparameter unterschiedlichen weiteren Betriebsparameter umfassender weiterer Betriebsparametersatz zugrunde gelegt ist, zu aktivieren und den Betrieb der wenigstens einen Funktionskomponente auf Grundlage des jeweils aktivierten Betriebsmodus zu steuern, wobei (b) die Steuer- und Überwachungseinheit eingerichtet ist, abhängig von dem aktivierten und angesteuerten Betriebsmodus einer Funktionskomponente, eine Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit zu steuern. Die im Stand der Technik bekannten Steuergeräte weisen auch im Fall, dass lediglich Teilfunktionen sämtlicher möglicher Funktionen der wenigstens einen Funktionskomponente im aktuellen Fahrbetrieb genutzt werden, einen hohen Energieverbrauch, insbesondere Stromverbrauch, auf. Hiergegen wird erfindungsgemäß durch die Steuer- und Überwachungseinheit abhängig von einem jeweils angesteuerten Betriebsmodus wenigstens einer Funktionskomponente, die Energieversorgung, insbesondere die Spannungs- bzw. Stromversorgung, einer Verarbeitungseinheit angepasst. D. h. es erfolgt beispielsweise eine fahrsituationsabhängige bzw. eine zumindest von der Anforderungssituation an die wenigstens eine Funktionskomponente abhängige Steuerung der Energieversorgung der wenigstens einen, diese Funktionskomponente steuernden Verarbeitungseinheit. Die Energieversorgung kann allgemein die Spannungs- bzw. Stromversorgung der jeweiligen Verarbeitungseinheit betreffen. Die Anbindung der Steuer- und Überwachungseinheit an das Fahrzeugbordnetz kann beispielsweise die Anbindung an beliebige elektrische Komponenten in einem Fahrzeug betreffen. Beispielsweise umfasst eine elektrische Fahrzeugkomponente eines Bordnetzes eine Verkabelung, eine Bordspannungssteckdosen, ein Steuergerät, einen Sensor, ein Anzeigeelemente wie z. B. Warn- und Kontrollleuchten, ein Display, einen Aktor wie z. B. Elektromotoren, Leuchten und Beleuchtungssysteme, ein Bussysteme, einen Energiespeicher wie z. B. Batterien und Akkumulatoren und/oder einen Generator.
Das Fahrzeugbordnetz kann allgemein für die Energieversorgung und den Informationsfluss zwischen elektrischen Komponenten und Steuergeräten zuständig sein. Die Verarbeitungseinheit und/oder die Steuer- und Überwachungseinheit sind bzw. ist beispielsweise als Controller bzw. als Mikrocontroller bzw. als integrierter Schaltkreis, z. B. als Halbleiterchip ausgebildet und kann vorzugsweise eine Prozessor- und Peripheriefunktion umfassen. Die Steuerung der Energieversorgung kann beispielsweise eine Erhöhung, eine Reduzierung und/oder eine Stabilisierung der Energieversorgung von der Steuer- und Überwachungseinheit und/oder wenigstens einer Verarbeitungseinheit umfassen. Ein Sperren einer Funktionskomponente meint ein Deaktivieren bzw. ein herabsetzen des Funktions- und Leistungsumfangs der Funktionskomponente auf null.
Es kann optional vorgesehen sein, dass die Steuer- und Überwachungseinheit eingerichtet ist, (a) bei Vorliegen einer ersten, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz an das Steuergerät übermittelten, Anforderungsinformation den ersten Betriebsmodus einer Funktionskomponente über die der jeweiligen Funktionskomponente zugeordnete Verarbeitungseinheit zu aktivieren und anzusteuern, (b) bei Vorliegen einer zweiten, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz an das Steuergerät übermittelten, Anforderungsinformation den weiteren Betriebsmodus derselben Funktionskomponente über die dieser Funktionskomponente zugeordnete Verarbeitungseinheit zu aktivieren und anzusteuern und (c) die Energieversorgung einer Verarbeitungseinheit, insbesondere der die Aktivierung und Steuerung der im weiteren Betriebsmodus betriebenen Funktionskomponente wirksamen Verarbeitungseinheit, von einem ersten Energieniveau, insbesondere ersten Spannungsniveau, zu einem zweiten, von dem ersten Energieniveau unterschiedlichen Energieniveau zu ändern, insbesondere zu steuern. Die Änderung des Energieniveaus erfolgt vorzugsweise durch gezielte Einflussnahme bzw. durch steuernden Eingriff der Steuer- und Überwachungseinheit auf eine, insbesondere innerhalb des Steuergeräts angeordneten oder ausgebildeten Energieversorgungseinheit und/oder die Energieversorgung steuernden Mittels. Hierzu kann eine Signal- bzw. Datenverbindung zwischen der Steuer- und Überwachungseinheit und der Energieversorgungseinheit vorliegen. Mit anderen Worten steuert die Steuer- und Überwachungseinheit die von der Energieversorgungseinheit ausgehende Energieversorgung von wenigstens einer Verarbeitungseinheit bzw. greift gezielt auf das Energieversorgungsniveau ändernd bzw. steuernd ein.
Auch kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine weitere Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente mit einem im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente ermöglicht, wobei während des weiteren Betriebsmodus ein Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit über die Steuer- und Überwachungseinheit einstellbar ist, das niedriger ist, als das Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit während des ersten Betriebsmodus. Beispielsweise wird durch eine fahrzeugseitig bzw. fahrerseitig vorgegebene Anforderung zur Aktivierung und Steuerung eines gewünschten Betriebsmodi wenigstens einer Funktionskomponente, die über das Fahrzeugbordnetz an die Steuer- und Überwachungseinheit übermittelt wird, durch die Steuer- und Überwachungseinheit nicht nur eine Ansteuerung der Funktionskomponente durch eine entsprechende Ansteuerung einer Verarbeitungseinheit, sondern auch eine Steuerung bzw. eine gezielte Veränderung der Energieversorgung dieser oder einer weiteren Verarbeitungseinheit ausgeführt. So kann insbesondere dann, wenn durch den einzustellenden bzw. angeforderten Betriebszustand der Funktionskomponente deren Funktions- und/oder Leistungsumfang zu reduzieren ist auch der Grad der Energieversorgung bzw. das Energieversorgungsniveau dieser Funktionskomponente reduziert werden. Damit ergibt sich insbesondere während eines Fahrbetriebs in welchem zumindest Teilfunktionen wenigstens einer Funktionskomponente nicht genutzt werden, der Energieverbrauch des Steuergeräts, und insbesondere wenigstens einer Verarbeitungseinheit, reduziert werden.
Ferner werden beispielsweise mehrere weitere Betriebsmodi ermöglicht, wobei ein erster weiterer Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente mit einem im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente ermöglicht und ein zweiter weiterer Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente mit einem im Vergleich zu dem, insbesondere diesem vorangegangenen, ersten weiteren Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente ermöglicht, wobei während des zweiten weiteren Betriebsmodus ein Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit über die Steuer- und Überwachungseinheit einstellbar ist, das niedriger ist, als das Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit während des ersten Betriebsmodus und während des ersten weiteren Betriebsmodus. Folglich können mehrere Funktions- und/oder Leistungsumfangsstufen der Funktionskomponente unterschieden werden und eine entsprechende Anpassung der Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit ausführbar sein.
Es kann sich als zweckmäßig erweisen, wenn wenigstens eine Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, abhängig von einer, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz an die Steuer- und Überwachungseinheit übermittelten, Anforderungsinformation in einen vordefinierten Betriebszustand zu schalten, in welchem (a) die Verarbeitungseinheit geänderte Verarbeitungsfunktionalitäten aufweist, (b) die Verarbeitungseinheit in wenigstens einer Funktionalität vorkonditioniert ist, insbesondere bei einer erwarteten Aktivierung und/oder Deaktivierung, und/oder (c) ein Betriebssystem der Verarbeitungseinheit zumindest teilweise, insbesondere komplett, heruntergefahren wird. Mit anderen Worten wird auf Grundlage einer Anforderungsinformation wenigstens eine Verarbeitungseinheit in einen vordefinierten Betriebszustand geschaltet bzw. gesteuert. Dadurch, dass die Verarbeitungseinheit in wenigstens zwei unterschiedliche Betriebszustände schaltbar ist, kann deren Funktions- und/oder Leistungsumfang definiert durch die Steuer- und Überwachungseinheit gewechselt bzw. geschaltet bzw. vorgegeben werden. Die Anforderungsinformation betrifft allgemein den zu aktivierenden und zu regelnden Betriebsmodus wenigstens einer Funktionskomponente. Als Beispiel kann von dem Fahrer bzw. von einem Insassen eines Fahrzeugs der Wunsch des zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs dem Fahrzeugbordnetz eingebracht werden, z. B. über eine mit dem Fahrzeugbordnetz wirkverbundene Eingabeeinheit. Dieser Wunsch bzw. diese Anforderungsinformation wird über das Fahrzeugbordnetz bzw. über das fahrzeugseitige Bussystem an die Steuer- und Überwachungseinheit weitergeben und die Steuer- und Überwachungseinheit steuert entsprechend die wenigstens eine für den autonomen Fahrbetrieb erforderliche Verarbeitungseinheit, damit diese eine entsprechende Aktivierung und Steuerung der wenigstens einen für den autonomen Fahrbetrieb erforderlichen Funktionskomponente ausführt. Die Funktionskomponente kann z. B. verschiedenartige Sensoren umfassen, welche die Fahrzeugumgebung wahrnehmen und die hieraus gewonnenen Informationen zur Bestimmung der eigenen Position des Fahrzeugs und der Position anderer Verkehrsteilnehmer nutzt. Auch kann die Funktionskomponente Mittel umfassen, welche dem Betrieb und/oder der Interaktion mit einer Navigationssoftware zum Fahrzielansteuern und/oder welche zur Vermeidung von Kollisionen dienen. Beispielsweise ist eine Funktionskomponente als wenigstens ein Bestandteil eines Bremssystems, welcher während des autonomen Fahrbetriebs veränderte Betriebsparameter (z. B. Bremskraft, Bremskraftverteilung, Reaktionsgeschwindigkeit) im Vergleich zum nicht autonomen Fahrbetrieb aufweist. Die Vorkonditionierung der Verarbeitungseinheit in wenigstens einer Funktionalität kann beispielsweise nach Art eines abhängig von einer Eintrittswahrscheinlichkeit für eine bevorstehende Anforderung eines bestimmten Betriebsmodus einer Funktionskomponente erfolgende Bereitschaftsstellung bzw. Bereitschaftszustand der Verarbeitungseinheit ausgestaltet sein. Beispielsweise wird durch eine fahrzeugseitige Funktion ermittelt, dass das Fahrzeug mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in Kürze einen bestimmten Betriebsmodus einer Funktionskomponente anfordern wird. Konkret könnte über eine Funktion ermittelt werden, dass das Fahrzeug sich soeben oder in Kürze über eine Auffahrt auf die Autobahn befindet bzw. befinden wird und allgemein oder auf Grund von historischen Informationen (Erfahrungswerten) über das Fahrverhalten des Fahrers darauf geschlossen werden kann, dass in Kürze mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Anforderung des autonomen Fahrbetriebs durch den Fahrer erfolgen wird. In diesem Fall kann die zumindest eine für den autonomen Fahrmodus erforderliche Verarbeitungseinheit in einen Teilleistungszustand, z. B. einen Bereitschaftszustand, hochgeschalten bzw. hochgefahren werden.
Hierbei kann die Verarbeitungseinheit optional derart eingerichtet sein, dass die Verarbeitungseinheit, insbesondere auf Grundlage einer von der Steuer- und Überwachungseinheit empfangenen Anforderungsinformation, durch ein Steuersignal der Steuer- und Überwachungseinheit in einen vordefinierten Betriebszustand geschaltet wird.
Als zweckmäßig kann es sich erweisen, wenn das Steuergerät, insbesondere die Steuer- und Überwachungseinheit und/oder wenigstens eine Verarbeitungseinheit, ein Speicherelement umfassen, in welchem wenigstens eine Zuordnungsinformation zur Zuordnung einer Anforderungsinformation betreffend wenigstens einen Betriebsmodus zumindest einer Funktionskomponente zu wenigstens einem vordefinierten Betriebszustand der Verarbeitungseinheit abgelegt oder ablegbar ist. Das Vorhalten eines Speicherelements mit derartigen Zuordnungsinformationen innerhalb des Steuergeräts ermöglicht eine schnelle Reaktionszeit sowie eine geringere Fehleranfälligkeit der durch das Steuergerät initiierten bzw. ausgeführten Funktionen. Anhand der Zuordnungsinformation kann bei Vorliegen einer ersten Anforderung ein definierter erster Betriebszustand der Verarbeitungseinheit als Soll-Zustand abgeleitet und angesteuert bzw. aktiv geschalten werden. Sofern zu einem späteren Zeitpunkt eine zweite Anforderung vorliegt, wird ein Wechsel des ersten definierten Betriebszustands der Verarbeitungseinheit zu einem zweiten definierten Betriebszustand ausgeführt.
Im Sinne einer optionalen Zusatzfunktion kann die Steuer- und Überwachungseinheit derart eingerichtet sein, dass die Energieversorgung, insbesondere die Spannungsversorgung, der wenigstens einen Verarbeitungseinheit und/oder der Steuer- und Überwachungseinheit überwacht wird oder überwachbar ist. Insbesondere ist die Steuer- und Überwachungseinheit eingerichtet bei einem Über- und/oder Unterschreiten eines vordefinierten Energieniveauwertes der Energieversorgung zumindest wenigstens einer Verarbeitungseinheit und/oder der Steuer- und Überwachungseinheit eine Überwachungsinformation auszugeben und/oder zu generieren. Durch das Überwachen der Energieversorgung ist die Steuer- und Überwachungseinheit in der Lage Schwankungen und/oder Fehler in der Spannungsversorgung der Verarbeitungseinheit zu identifizieren. Mit anderen Worten kann eine Überwachung einer Güte bzw. Qualität der der wenigstens einen Verarbeitungseinheit bereitgestellten bzw. zur Verfügung gestellten Energie ausgeführt werden. So kann z. B. die Ausgangsspannung einer, insbesondere im Steuergerät angeordneten, Spannungsversorgungseinheit, zu wenigstens einer, insbesondere zu sämtlichen, Verarbeitungseinheit(en) und/oder zur Steuer- und Überwachungseinheit überwacht werden. Diese Überwachungsinformation kann an das Fahrzeugbussystem bzw. an das Fahrzeugbordnetz ausgegeben werden, insbesondere kann die Überwachungsinformation an eine fahrzeugseitige Ausgabeeinheit ausgegeben werden, z. B. an einen für einen Fahrer und/oder Fahrzeuginsassen wahrnehmbaren Bildschirm. Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachungsinformation zu einer, insbesondere automatisierten, Steuerung bzw. Nachsteuerung der Energieversorgung bzw. des Energieniveaus der wenigstens einen Verarbeitungseinheit verwendet werden. So kann z. B. die Steuer- und Überwachungseinheit bei Erfassen eines zu niedrigen Energieniveaus wenigstens einer Verarbeitungseinheit selbsttätig oder nach Bestätigung einer, insbesondere an einen Fahrer oder Fahrzeuginsassen gerichteten, Freigabeabfrage eine Gegenmaßnahme, z. B. eine Erhöhung des Energieniveaus für diese Verarbeitungseinheit vornehmen bzw. initiieren. Grundsätzlich kann die Überwachungsinformation auch im Fall einer im Sollbereich liegenden Energieniveaus z. B. als „in-Ordnung“-Information“ ausgegeben werden. Derartige Informationen können beispielsweise zu Dokumentationszwecken in einem, insbesondere steuergerätseitig angeordneten, Speicherelement abgelegt werden bzw. ablegbar sein. Insbesondere kann die Überwachung der Energieversorgung den zeitlichen Verlauf wenigstens eines Qualitäts- und/oder Quantitätskriteriums der Energieversorgung umfassen.
Die Steuer- und Überwachungseinheit ist über wenigstens eine Daten- bzw. Signalverbindung zur zumindest unidirektionalen Daten- bzw. Signalübermittelung mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit verbunden, wobei die, insbesondere eine Inter Processor Communication ausführende, Daten- bzw. Signalverbindung derart ausgebildet ist, dass die Daten- bzw. Signalübermittlung (a) auf einer ISO-OSI-Schicht nicht größer als Schicht 3, bevorzugt nicht größer als Schicht 2, erfolgt, insbesondere erfolgt die Datenübermittlung nach Art einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung, (b) ein dediziertes Framework mit Sicherungsschicht, insbesondere einem High Data Link Control Protokoll, umfasst und/oder (c) eine Ende-zu-Ende-Überwachung umfasst. Eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, auch Direktverbindung genannt, ermöglicht eine energiearme, zuverlässige und schnelle Informationsübermittlung bzw. Kommunikation innerhalb eines Steuergeräts bzw. innerhalb eines elektronischen Moduls, insbesondere innerhalb einer Platine, auf welcher wenigstens eine Steuer- und Überwachungseinheit und wenigstens eine Verarbeitungseinheit jeweils als Mikroprozessor ausgebildet angeordnet sind. Die beispielsweise für die Daten- bzw. Signalübermittlung verwendete ISO-OSI-Schichten können dabei die Schicht 1, d. h. die Bitübertragung (Pysical), die Schicht 2, d. h. die Sicherung (Data Link) und/oder die Schicht 3, d. h. die Vermittlungsschicht (Network Layer) umfassen. Vorzugsweise erfolgt ausschließlich eine Daten- bzw. Signalübertragung in den ISO-OSI-Schichten 1 und 2.
Die Steuer- und Überwachungseinheit kann beispielsweise über eine Datenverbindung zur zumindest unidirektionalen Übermittlung von Daten bzw. Signalen mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit verbunden sein, wobei die Datenverbindung derart ausgebildet ist, dass die Datenübermittlung auf Grundlage einer General Purpose Input Output (GPIO) Signalleitung erfolgt, insbesondere erfolgt die Datenübermittlung über die GPIO Signalleitung parallel und/oder redundant zu einer eine Inter Processor Communication ausführenden Daten- bzw. Signalverbindung der Steuer- und Überwachungseinheit mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit. Insbesondere ist die die Inter Processor Communication ausführende Daten- bzw. Signalverbindung innerhalb des elektronischen Moduls des Steuergeräts angeordnet oder ausgebildet. Über die Datenverbindungen bzw. über die Signalisierungsmechanismen der Inter Processor Communication und der General Purpose Input Output Signalleitung erfolgt die Steuerung und Überwachung der Verarbeitungseinheit vermittels der Steuer- und Überwachungseinheit.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, den Zustand der durch diese Verarbeitungseinheit aktivierten und gesteuerten Funktionskomponente zu überwachen. Hierbei kann insbesondere im Fall einer Fehlfunktion dieser Funktionskomponente die Verarbeitungseinheit eine Zustandsanforderungsinformation an die Steuer- und Überwachungseinheit übermittelt, die zu einem Betriebsmodus wenigstens einer Funktionskomponente, insbesondere der die Fehlfunktion aufweisenden Funktionskomponente, führt, der einen zumindest reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang umfasst. D. h. z. B., dass im Falle eines auftretenden Fehlers in oder an der überwachten Verarbeitungseinheit und/oder der Funktionskomponente, die Verarbeitungseinheit an die Steuer- und Überwachungseinheit eine Fehlerinformation übermittelt bzw. meldet. Hierbei kann die Steuer- und Überwachungseinheit die Verarbeitungseinheit in Reaktion auf die Fehlerinformation derart ansteuern, dass diese in einen anderen Betriebszustand wechselt. Zum Beispiel wird durch die Überwachung als Fehler ein Defekt an einem von der Verarbeitungseinheit aktivierten und angesteuerten Sensor ermittelt. Dieser erfasste Fehler führt zu einer Fehlerinformationsmeldung an die Steuer- und Überwachungseinheit und die Steuer- und Überwachungseinheit gibt in Reaktion auf die Fehlerinformationsmeldung ein Steuersignal zum Wechsel des Betriebsmodus der Funktionskomponente und/oder zum Wechsel des Betriebszustands der den Sensor betreffenden Verarbeitungseinheit an diese Verarbeitungseinheit aus. Dieses Steuersignal kann z. B. zu einer Deaktivierung oder zu einem eingeschränkten Funktion- und/oder Leistungsumfang des Sensors und/oder der den Sensor ansteuernden Verarbeitungseinheit führen.
Die Steuer- und Überwachungseinheit kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass die System-/Chip-Integrität wenigstens einer Verarbeitungseinheit, insbesondere sämtlicher Verarbeitungseinheiten des Steuergeräts, überwacht wird oder überwachbar ist und/oder in einem Speicherelement gespeichert wird oder speicherbar sind, bevorzugt ist durch die Steuer- und Überwachungseinheit eine System-/Chip-Integritätsinformation an das Fahrzeugbordnetz übermittelbar. Die System-/Chip-Integrität umfasst dabei die Einhaltung vordefinierter Sollbereiche für qualitative und/oder quantitative Kriterien der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente des Steuergeräts. Im Falle eines Nichtvorliegens der System-/Chipintegrität bzw. bei Vorliegen einer negativen System-/Chip-Integritätsinformation kann über die Steuer- und Überwachungseinheit eine von dem Fahrzeugbordnetz übermittelte Anforderungsinformation umfassend einen autonomen Fahrzeugstand des Fahrzeugs verweigert werden. D. h. z. B., dass im Fall des oben erwähnten defekten Sensors der von z. B. einem Fahrer geäußerte Wunsch des autonomen Fahrens abgelehnt bzw. verweigert wird.
Es ist möglich, dass das Steuergerät eine Energieversorgungseinheit zur zumindest teilweisen, insbesondere vollständigen, Energieversorgung der Steuer- und Überwachungseinheit und/oder der wenigstens einen Verarbeitungseinheit aufweist. Die Energieversorgungseinheit kann beispielsweise eine Schnittstelle einer Energieversorgung der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente des Steuergeräts mit einem, insbesondere zentralen, fahrzeugseitigen, Energieversorgungsanschluss bilden.
Das Steuergerät kann beispielsweise eine gesondert handhabbare Baugruppe bildet. So kann z. B. das Steuergerät ein Gehäuse umfassen, in dessen Innenraum zumindest die Steuer- und Überwachungseinheit und wenigstens eine Verarbeitungseinheit aufgenommen bzw. platziert sind. Auch kann das Steuergerät wenigstens eine Platine umfassen, auf oder an welcher die Steuer- und Überwachungseinheit und wenigstens eine Verarbeitungseinheit jeweils als integrierter Schaltkreis bzw. als elektronisches Bauelement ausgebildet sind. So kann der integrierte Schaltkreis eine elektronische Schaltung bzw. einen Festkörperschaltkreis umfassen.
Neben dem Steuergerät betrifft die Erfindung auch ein Fahrsystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Fahrzeug, das zumindest temporär in einem teilautonomen, bevorzugt in einem vollständig autonomen, Fahrbetrieb betreibbar ist, umfassend wenigstens ein hierin beschriebenes Steuergerät
Ferner betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfassend ein hierin beschriebenes Steuergerät, insbesondere ist das Fahrzeug zumindest temporär in einem zumindest teilautonomen, bevorzugt in einem vollständig autonomen, Fahrbetrieb betreibbar. Ein zumindest teilautonomer Fahrbetrieb kann vorzugsweise einen zumindest temporären Betrieb des Fahrzeugs in den Autonomiestufen 2, 3 und/oder 4 umfassen. Wobei die Autonomiestufe 2 eine Teilautomatisierung umfasst, in welcher Funktionen wie automatisches Einparken, Spurhalten, allgemeine Längsführung, Beschleunigen, Abbremsen von den Assistenzsystemen übernommen werden bzw. ausführbar sind. Die Autonomiestufe 3 zeichnet sich durch eine Bedingungsautomatisierung aus, bei der der Fahrer das System nicht dauernd überwachen muss. Hierbei kann das Fahrzeug selbständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, einen Spurwechsel und ein Spurhalten durchführen. Bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit wird der Fahrer von dem System aufgefordert die Führung zu übernehmen des Fahrzeugs zu übernehmen. Die Autonomiestufe 4 wird auch als Hochautomatisierung bezeichnet und zeichnet sich dadurch aus, dass eine dauerhafte Führung des Fahrzeugs vom System übernommen wird.
Neben dem Steuergerät, dem Fahrsystem und dem Fahrzeug betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Ansteuern und/oder Betreiben einer Funktionskomponente eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines hierin beschriebenen Steuergeräts.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale des erfindungsgemäßen Steuergeräts sind auf das erfindungsgemäße Fahrsystem, das erfindungsgemäße Fahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar bzw. anzuwenden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine Prinzipdarstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der Figur ist ein Steuergerät 1 für ein Fahrzeug (nicht dargestellt), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dargestellt, das eine, über wenigstens ein fahrzeugseitiges Bussystem 2 mit einem Fahrzeugbordnetz 3 verbundene oder verbindbare Steuer- und Überwachungseinheit 4 und wenigstens eine mit der Steuer- und Überwachungseinheit 4 verbundene einer fahrzeugseitigen Funktionskomponente 5, 5', 5" zugeordnete oder zuordenbare Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" umfasst, wobei (a) die wenigstens eine Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" eingerichtet ist, den Zustand der dieser zugeordneten fahrzeugseitigen Funktionskomponente 5, 5', 5" zwischen (a1) wenigstens einem ersten Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" ein wenigstens einen ersten Betriebsparameter umfassender erster Betriebsparametersatz zu Grunde gelegt ist, und (a2) wenigstens einem weiteren Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" nicht gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" ein wenigstens einen von dem ersten Betriebsparameter unterschiedlichen weiteren Betriebsparameter umfassender weiterer Betriebsparametersatz zugrunde gelegt ist, zu aktivieren und den Betrieb der wenigstens einen Funktionskomponente 5, 5', 5" auf Grundlage des jeweils aktivierten Betriebsmodus zu steuern, wobei (b) die Steuer- und Überwachungseinheit 4 eingerichtet ist, abhängig von dem aktivierten und angesteuerten Betriebsmodus einer Funktionskomponente 5, 5', 5", eine Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" zu steuern. Die Verarbeitungseinheiten 6, 6', 6" stehen in einer direkten oder indirekten Kommunikation mit den Funktionskomponente 5, 5', 5". Hierbei kann ein Signal zwischen der Verarbeitungseinheit 6, 6', 6"und einer Funktionskomponente 5, 5', 5" über das Bussystem 2 und/oder über ein Fahrzeugbordnetz 3 übermittelt werden. Der Datenaustausch erfolgt vorzugweise in bidirektional.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 4 ist dabei derart eingerichtet, dass (a) bei Vorliegen einer ersten, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz 3 an das Steuergerät 1 übermittelten, Anforderungsinformation der erste Betriebsmodus einer Funktionskomponente 5, 5', 5" über die der jeweiligen Funktionskomponente 5, 5', 5" zugeordneten Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" aktiviert und angesteuert wird, (b) bei Vorliegen einer zweiten, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz 3 an das Steuergerät 1 übermittelten, Anforderungsinformation der weitere Betriebsmodus derselben Funktionskomponente 5, 5', 5" über die dieser Funktionskomponente 5, 5', 5" zugeordneten Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" aktiviert und angesteuert wird und (c) die Energieversorgung einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6", insbesondere der die Aktivierung und Steuerung der im weiteren Betriebsmodus betriebenen Funktionskomponente 5, 5', 5" wirksamen Verarbeitungseinheit 6, 6', 6", von einem ersten Energieniveau, insbesondere ersten Spannungsniveau, zu einem zweiten, von dem ersten Energieniveau unterschiedlichen Energieniveau geändert, insbesondere gesteuert wird.
Hierbei kann der wenigstens eine weitere Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" mit einem im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente 5, 5', 5" ermöglichen, wobei während des weiteren Betriebsmodus ein Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente 5, 5', 5" aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" über die Steuer- und Überwachungseinheit 4 einstellbar ist, das niedriger ist, als das Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente 5, 5', 5" aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" während des ersten Betriebsmodus.
Auch können mehrere weitere Betriebsmodi vorgesehen sein, wobei ein erster weiterer Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" mit einem im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente 5, 5', 5" ermöglicht und ein zweiter weiterer Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente 5, 5', 5" mit einem im Vergleich zu dem, insbesondere diesem vorangegangenen, ersten weiteren Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente 5, 5', 5" ermöglicht, wobei während des zweiten weiteren Betriebsmodus ein Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente 5, 5', 5" aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" über die Steuer- und Überwachungseinheit 4 einstellbar ist, das niedriger ist, als das Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente 5, 5', 5" aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" während des ersten Betriebsmodus und während des ersten weiteren Betriebsmodus.
Auch kann wenigstens eine Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" eingerichtet sein, abhängig von einer, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz 3 an die Steuer- und Überwachungseinheit 4 übermittelten, Anforderungsinformation in einen vordefinierten Betriebszustand zu schalten, in welchem (a) die Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" geänderte Verarbeitungsfunktionalitäten aufweist, (b) die Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" in wenigstens einer Funktionalität vorkonditioniert ist, insbesondere bei einer erwarteten Aktivierung und/oder Deaktivierung, und/oder (c) ein Betriebssystem der Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" zumindest teilweise, insbesondere komplett, heruntergefahren wird.
Die Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" ist derart eingerichtet, dass insbesondere auf Grundlage einer von der Steuer- und Überwachungseinheit 4 empfangenen Anforderungsinformation, durch ein Steuersignal der Steuer- und Überwachungseinheit 4 die Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" in einen vordefinierten Betriebszustand geschaltet wird.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 4 und/oder wenigstens eine Verarbeitungseinheit 6, 6', 6", kann ein Speicherelement (nicht dargestellt) umfassen, in welchem wenigstens eine Zuordnungsinformation zur Zuordnung einer Anforderungsinformation betreffend wenigstens einen Betriebsmodus zumindest einer Funktionskomponente 5, 5', 5" zu wenigstens einem vordefinierten Betriebszustand der Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" abgelegt oder ablegbar ist.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 4 ist derart eingerichtet, dass die Energieversorgung, insbesondere Spannungsversorgung, der wenigstens einen Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" und/oder der Steuer- und Überwachungseinheit 4 überwacht wird oder überwachbar ist. Hierbei ist die Steuer- und Überwachungseinheit 4 eingerichtet bei einem Über- und/oder Unterschreiten eines vordefinierten Energieniveauwertes der Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" und/oder einer Steuer- und Überwachungseinheit 4 eine Überwachungsinformation auszugeben und/oder zu generieren. Diese Überwachungsinformation kann beispielsweise über fahrzeugseitige Bussystem 2 an das Fahrzeugbordnetz 3 übertragen werden und optional an einer, insbesondere fahrzeugseitigen, Ausgabeeinheit (nicht dargestellt) für einen Fahrzeuginsassen oder den Fahrer wahrnehmbar ausgegeben werden.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 4 ist über eine Datenverbindung 7, 7', 7" zur zumindest unidirektionalen Übermittlung von Daten (Informationen) mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" verbunden ist, wobei die, insbesondere eine Inter Processor Communication ausführende, Datenverbindung 7, 7', 7" derart ausgebildet ist, dass die Datenübermittlung (a) auf einer ISO-OSI-Schicht nicht größer als Schicht 3, bevorzugt nicht größer als Schicht 2, erfolgt, insbesondere erfolgt die Datenübermittlung nach Art einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung, (b) ein dediziertes Framework mit Sicherungsschicht, insbesondere einem High Data Link Control Protokoll, umfasst und/oder (c) eine Ende-zu-Ende-Überwachung umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuer- und Überwachungseinheit 4 über eine im Vergleich zu der vorgenannten Datenverbindung 7, 7', 7" gleichartig ausgebildeten Datenverbindung 8 mit einem Speicherelement und/oder mit einer Energieversorgungseinheit 9 verbunden oder verbindbar sein. Grundsätzlich kann wenigstens eine Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" auch direkt mit einem Speicherelement und/oder mit einer Energieversorgungseinheit 9 verbunden oder verbindbar sein.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 4 ist über eine Datenverbindung 7, 7', 7" zur zumindest unidirektionalen Übermittlung von Daten bzw. Informationen mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" verbunden, wobei die Datenverbindung 7, 7', 7" derart ausgebildet ist, dass die Datenübermittlung auf Grundlage einer General Purpose Input Output Signalleitung erfolgt, insbesondere erfolgt die Datenübermittlung über die GPIO Signalleitung parallel und/oder redundant zu einer eine Inter Processor Communication ausführenden Datenverbindung 7, 7', 7" der Steuer- und Überwachungseinheit 4 mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6".
Die Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" ist in der dargestellten Ausführungsform eingerichtet, den Zustand der durch diese Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" aktivierten und gesteuerten Funktionskomponente 5, 5', 5" zu überwachen, wobei insbesondere im Fall einer Fehlfunktion dieser Funktionskomponente 5, 5', 5" die Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" eine Zustandsanforderungsinformation an die Steuer- und Überwachungseinheit 4 erzeugt und übermittelt bzw. ausgibt, die zu einem Betriebsmodus wenigstens einer Funktionskomponente 5, 5', 5", insbesondere der die Fehlfunktion aufweisenden Funktionskomponente 5, 5', 5", führt, der einen zumindest reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang umfasst.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 4 ist eingerichtet, die System-/Chip-Integrität wenigstens einer Verarbeitungseinheit 6, 6', 6", insbesondere sämtlicher Verarbeitungseinheiten 6, 6', 6" des Steuergeräts 1, zu überwachen und/oder in einem Speicherelement zu speichern, bevorzugt ist durch die Steuer- und Überwachungseinheit 4 eine System-/Chip-Integritätsinformation an das Fahrzeugbordnetz 3 übermittelbar.
Das Steuergerät 1 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Energieversorgungseinheit 9 auf, die zu einer zumindest teilweisen, insbesondere vollständigen, Energieversorgung der Steuer- und Überwachungseinheit 4 und/oder der wenigstens einen Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" dient. Die Energieversorgungseinheit 9 kann darüber hinaus optional auch weitere elektronische oder elektrische Bauelemente des Steuergeräts 1 mit Energie versorgen.
Das Steuergerät 1 ist als eine gesondert handhabbare Baugruppe 10 ausgebildet, insbesondere weist das Steuergerät 1 ein Gehäuse umfasst, in dessen Innenraum zumindest die Steuer- und Überwachungseinheit 4 und wenigstens eine Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" angeordnet sind. Zeichnerisch ist in der Figur dargestellt, dass das Steuergerät 1 die Steuer- und Überwachungseinheit 4, die Energieversorgungseinheit 9 und die Verarbeitungseinheiten 6, 6', 6" enthält und das Bussystem 2 sowie die Funktionskomponenten 5, 5', 5" außerhalb des Steuergeräts 1 angeordnet sind. Die Bestandteile des Steuergeräts 1 sind über die wenigstens eine Schnittstelle 11 mit den außerhalb des Steuergeräts 1 angeordneten Bauteilen miteinander verbunden. Die Steuerungsfunktion bzw. der Steuerungseinfluss der Verarbeitungseinheiten 6, 6', 6" auf die Funktionskomponenten 5, 5', 5" ist visuell über die den Signalaustausch andeutenden, gestrichelten Doppelpfeile 12, 12', 12" kenntlich gemacht. Hierbei wird ein Signal der Verarbeitungseinheit 6, 6', 6" in der dargestellten Ausführungsform über die, insbesondere einzige, Schnittstelle 11 des Steuergeräts 1 zu dem fahrzeugseitigen Bussystem 2 bzw. zu dem Fahrzeugbordnetz 3 und von diesem an die Funktionskomponente 5, 5', 5" übermittelt. Auch im umgekehrten Fall erfolgt eine Signalübertragung der Funktionskomponenten 5, 5', 5" über die, insbesondere einzige, Schnittstelle 11 des Steuergeräts 1 zu der Verarbeitungseinheit 6, 6', 6".
Das in der Figur dargestellte Steuergerät 1 kann einen Bestandteil eines Fahrsystems für ein Fahrzeug (nicht dargestellt), insbesondere für ein zumindest temporär in einem teilautonomen oder vollständig autonomen Fahrbetrieb betreibbaren Fahrzeug bilden. Auch kann das dargestellte Steuergerät 1 in einem Fahrzeug das zumindest temporär in einem zumindest teilautonomen, bevorzugt zumindest temporär in einem vollständig autonomen, Fahrbetrieb betreibbar ist verbaut sein bzw. zur Anwendung kommen.
Bezugszeichenliste

1: Steuergerät
2: Bussystem
3: Fahrzeugbordnetz
4: Steuer- und Überwachungseinheit
5, 5', 5": Funktionskomponente
6, 6', 6": Verarbeitungseinheit
7, 7', 7": Datenverbindung
8: Datenverbindung
9: Energieversorgungseinheit
10: Baugruppe
11: Schnittstelle

Claims

Steuergerät (1) für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend eine, über wenigstens ein fahrzeugseitiges Bussystem mit einem Fahrzeugbordnetz verbundene oder verbindbare Steuer- und Überwachungseinheit (4) und wenigstens eine mit der Steuer- und Überwachungseinheit (4) verbundene, einer fahrzeugseitigen Funktionskomponente (5, 5', 5") zugeordnete oder zuordenbare Verarbeitungseinheit (6, 6', 6"), wobei - die wenigstens eine Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") eingerichtet ist, den Zustand der dieser zugeordneten fahrzeugseitigen Funktionskomponente (5, 5', 5") zwischen -- wenigstens einem ersten Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") ein wenigstens einen ersten Betriebsparameter umfassender erster Betriebsparametersatz zu Grunde gelegt ist, und -- wenigstens einem weiteren Betriebsmodus, in welchem der Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") nicht gesperrt ist oder dem Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") ein wenigstens einen von dem ersten Betriebsparameter unterschiedlichen weiteren Betriebsparameter umfassender weiterer Betriebsparametersatz zugrunde gelegt ist, zu aktivieren und den Betrieb der wenigstens einen Funktionskomponente (5, 5', 5") auf Grundlage des jeweils aktivierten Betriebsmodus zu steuern, wobei - die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eingerichtet ist, abhängig von dem aktivierten und angesteuerten Betriebsmodus einer Funktionskomponente (5, 5', 5"), eine Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") zu steuern.
Steuergerät (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eingerichtet ist, - bei Vorliegen einer ersten, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz an das Steuergerät (1) übermittelten, Anforderungsinformation den ersten Betriebsmodus einer Funktionskomponente (5, 5', 5") über die der jeweiligen Funktionskomponente (5, 5', 5") zugeordnete Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") zu aktivieren und anzusteuern, - bei Vorliegen einer zweiten, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz an das Steuergerät (1) übermittelten, Anforderungsinformation den weiteren Betriebsmodus derselben Funktionskomponente (5, 5', 5") über die dieser Funktionskomponente (5, 5', 5") zugeordnete Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") zu aktivieren und anzusteuern und - die Energieversorgung einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6"), insbesondere der die Aktivierung und Steuerung der im weiteren Betriebsmodus betriebenen Funktionskomponente (5, 5', 5") wirksamen Verarbeitungseinheit (6, 6', 6"), von einem ersten Energieniveau, insbesondere ersten Spannungsniveau, zu einem zweiten, von dem ersten Energieniveau unterschiedlichen Energieniveau zu ändern, insbesondere zu steuern.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") mit einem im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente (5, 5', 5") ermöglicht, wobei während des weiteren Betriebsmodus ein Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente (5, 5', 5") aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") über die Steuer- und Überwachungseinheit (4) einstellbar ist, das niedriger ist, als das Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente (5, 5', 5") aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") während des ersten Betriebsmodus.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere weitere Betriebsmodi, wobei ein erster weiterer Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") mit einem im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente (5, 5', 5") ermöglicht und ein zweiter weiterer Betriebsmodus einen Betrieb der Funktionskomponente (5, 5', 5") mit einem im Vergleich zu dem, insbesondere diesem vorangegangenen, ersten weiteren Betriebsmodus reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang der Funktionskomponente (5, 5', 5") ermöglicht, wobei während des zweiten weiteren Betriebsmodus ein Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente (5, 5', 5") aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") über die Steuer- und Überwachungseinheit (4) einstellbar ist, das niedriger ist, als das Energieniveau der Energieversorgung der diese Funktionskomponente (5, 5', 5") aktivierenden und ansteuernden Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") während des ersten Betriebsmodus und während des ersten weiteren Betriebsmodus.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") eingerichtet ist abhängig von einer, insbesondere über das Fahrzeugbordnetz an die Steuer- und Überwachungseinheit (4) übermittelten, Anforderungsinformation in einen vordefinierten Betriebszustand zu schalten, in welchem - die Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") geänderte Verarbeitungsfunktionalitäten aufweist, - die Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") in wenigstens einer Funktionalität vorkonditioniert ist, insbesondere bei einer erwarteten Aktivierung und/oder Deaktivierung, und/oder - ein Betriebssystem der Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") zumindest teilweise, insbesondere komplett, heruntergefahren wird.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") eingerichtet ist, insbesondere auf Grundlage einer von der Steuer- und Überwachungseinheit (4) empfangenen Anforderungsinformation, durch ein Steuersignal der Steuer- und Überwachungseinheit (4) in einen vordefinierten Betriebszustand zu schalten.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1), insbesondere die Steuer- und Überwachungseinheit (4) und/oder wenigstens eine Verarbeitungseinheit (6, 6', 6"), ein Speicherelement umfasst, in welchem wenigstens eine Zuordnungsinformation zur Zuordnung einer Anforderungsinformation betreffend wenigstens einen Betriebsmodus zumindest einer Funktionskomponente (5, 5', 5") zu wenigstens einem vordefinierten Betriebszustand der Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") abgelegt oder ablegbar ist.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eingerichtet ist die Energieversorgung, insbesondere Spannungsversorgung, der wenigstens einen Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") und/oder der Steuer- und Überwachungseinheit (4) zu überwachen, insbesondere ist die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eingerichtet bei einem Über- und/oder Unterschreiten eines vordefinierten Energieniveauwertes der Energieversorgung wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") und/oder Steuer- und Überwachungseinheit (4) eine Überwachungsinformation auszugeben und/oder zu generieren.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Überwachungseinheit (4) über eine Datenverbindung zur zumindest unidirektionalen Übermittlung von Daten mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") verbunden ist, wobei die, insbesondere eine Inter Processor Communication ausführende, Datenverbindung derart ausgebildet ist, dass die Datenübermittlung - auf einer ISO-OSI-Schicht nicht größer als Schicht 3, bevorzugt nicht größer als Schicht 2, erfolgt, insbesondere erfolgt die Datenübermittlung nach Art einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung, - ein dediziertes Framework mit Sicherungsschicht, insbesondere einem High Data Link Control Protokoll, umfasst und/oder - eine Ende-zu-Ende-Überwachung umfasst.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Überwachungseinheit (4) über eine Datenverbindung zur zumindest unidirektionalen Übermittlung von Daten mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") verbunden ist, wobei die Datenverbindung derart ausgebildet ist, dass die Datenübermittlung auf Grundlage einer General Purpose Input Output Signalleitung erfolgt, insbesondere erfolgt die Datenübermittlung über die GPIO Signalleitung parallel und/oder redundant zu einer eine Inter Processor Communication ausführenden Datenverbindung der Steuer- und Überwachungseinheit (4) mit wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6").
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") eingerichtet ist, den Zustand der durch diese Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") aktivierten und gesteuerten Funktionskomponente (5, 5', 5") zu überwachen, wobei insbesondere im Fall einer Fehlfunktion dieser Funktionskomponente (5, 5', 5") die Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") eine Zustandsanforderungsinformation an die Steuer- und Überwachungseinheit (4) übermittelt, die zu einem Betriebsmodus wenigstens einer Funktionskomponente (5, 5', 5"), insbesondere der die Fehlfunktion aufweisenden Funktionskomponente (5, 5', 5"), führt, der einen zumindest reduzierten Funktions- und/oder Leistungsumfang umfasst.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eingerichtet ist, die System-/Chip-Integrität wenigstens einer Verarbeitungseinheit (6, 6', 6"), insbesondere sämtlicher Verarbeitungseinheiten (6, 6', 6") des Steuergeräts (1), zu überwachen und/oder in einem Speicherelement zu speichern, bevorzugt ist durch die Steuer- und Überwachungseinheit (4) eine System-/Chip-Integritätsinformation an das Fahrzeugbordnetz übermittelbar.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) eine Energieversorgungseinheit (9) zur zumindest teilweisen, insbesondere vollständigen, Energieversorgung der Steuer- und Überwachungseinheit (4) und/oder der wenigstens einen Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") aufweist.
Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) eine gesondert handhabbare Baugruppe (10) bildet, insbesondere weist das Steuergerät (1) ein Gehäuse auf, in dessen Innenraum zumindest die Steuer- und Überwachungseinheit (4) und wenigstens eine Verarbeitungseinheit (6, 6', 6") angeordnet sind.
Fahrsystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Fahrzeug, das zumindest temporär in einem teilautonomen, bevorzugt in einem vollständig autonomen, Fahrbetrieb betreibbar ist, umfassend wenigstens ein Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend ein Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere ist das Fahrzeug zumindest temporär in einem zumindest teilautonomen, bevorzugt in einem vollständig autonomen, Fahrbetrieb betreibbar.
Verfahren zum Ansteuern und/oder Betreiben einer Funktionskomponente (5, 5', 5") eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines Steuergeräts (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.