DE112016001377B4 - Fahrzeugbordsystem - Google Patents

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Abstract

Fahrzeugbordsystem (1) mit:einer primären CPU (11), die in einem Fahrzeug angebracht ist und mit einem Allzweckbetriebssystem operiert;mindestens einem von der primären CPU (11) gesteuerten Peripheriegerät (3, 4),eine sekundäre CPU (12), die mit einem Echtzeit-Betriebssystem operiert, undeinem in dem mindestens einen Peripheriegerät (3, 4) angeordneten Selektor (15, 16), der konfiguriert ist, ein Zugriffsrecht für das mindestens eine Peripheriegerät (3, 4) zwischen der primären CPU (11) und der sekundären CPU (12) zu schalten;wobei als Reaktion auf ein Starten, wenn ein Zusatzschalter eingeschaltet wird, die sekundäre CPU (12)bei Inbetriebnahme eine Initialisierungsverarbeitung auf dem mindestens einen Peripheriegerät (3, 4) parallel zu der primären CPU (11) durchführt, die eine Stromversorgungsstabilisierung und ein Programmhochfahren durchführt, und dannein erstes Schaltsignal an den Selektor (15, 16) ausgibt, um zu veranlassen, dass der Selektor (15, 16) das Zugriffsrecht für das mindestens eine Peripheriegerät (3, 4) von der sekundären CPU (12) zu der primären CPU (11) schaltet,wobei als Reaktion auf ein Herunterfahren, wenn der Zusatzschalter abgeschaltet wird, die sekundäre CPU (12) ein zweites Schaltsignal an den Selektor (15, 16) ausgibt, um zu veranlassen, dass der Selektor (15, 16) das Zugriffsrecht für das mindestens eine Peripheriegerät (3, 4) von der primären CPU (11) zu der sekundären CPU (12) schaltet, um die sekundäre CPU (12) eine Beendigungsverarbeitung an mindestens einem Peripheriegerät (3, 4) durchführen zu lassen und in einen Bereitschaftszustand gehen zu lassen, undwobei, wenn die sekundäre CPU (12) startet, eine Inbetriebnahmeverarbeitung für die primäre CPU (11) in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der sekundären CPU (12) durchgeführt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugbordsystem mit einer fahrzeuggebundenen primären CPU, die mit einem Allzweckbetriebssystem operiert, und einer Vielzahl von Peripheriegeräten, die durch die primäre CPU gesteuert werden.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein Fahrzeugbordsystem, das als IVI-System (In-Vehicle Infotainment, zu Deutsch: Fahrzeugbordinfotainment) bezeichnet wird, ist in den letzten Jahren weit verbreitet. Diese Art von Fahrzeugbordsystem ermöglicht es einer primären CPU, eine Vielzahl von Fahrzeugbordvorrichtungen wie beispielsweise eine Navigationsvorrichtung, eine Audiovorrichtung und eine Rückfahrkameravorrichtung integral zu verwalten. Die primäre CPU operiert mit einem Standardbetriebssystem (Allzweckbetriebssystem) wie einem Linux-Betriebssystem (eingetragene Marke) und steuert Peripheriegeräte wie ein Mediengerät (eMMC) zum Speichern von Anwendungen für die primäre CPU und einen Videodecoder zum Erfassen von Rückfahrkamerabildern.
  • Wenn das Fahrzeugbordsystem verwendet wird, ist eine relativ lange Zeit für die primäre CPU erforderlich, um Linux zu starten. Daher muss ein Benutzer (ein Fahrzeugführer) lange warten, bevor ein gewünschtes Instrument seine Inbetriebnahmeverarbeitung nach Aktivierung eines Fahrzeugzubehörschalters abschließt. Wenn ein Zubehörschalter eingeschaltet ist, ist für die Initialisierung eines Mediengeräts zum Speichern von CPU-Anwendungen und für die Initialisierung verschiedener Peripheriegeräte wie z. B. einer Videoschnittstelle (Videodecoder) eine lange Zeitspanne erforderlich. Dies veranlasst den Benutzer, lange zu warten und verhindert, dass der Benutzer sofort eine Funktion einer Rückfahrkamera verwenden kann.
  • Eine in der JP 2009 - 128 313 A offenbarte Technologie stellt einen schnellen Neustart einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung durch Bereitstellen einer Reserveleistung für ein DRAM bei Motorabschaltung, um einen Betriebszustand zu speichern, der vor dem Abschalten des Motors vorherrscht, sicher.
  • Die JP 2009 - 258 986 A offenbart ein Fahrzeugbordsystem mit: einer primären CPU, die in einem Fahrzeug angebracht ist und mit einem Allzweckbetriebssystem operiert; und einem von der primären CPU gesteuerten Peripheriegerät, wobei das Fahrzeugbordsystem ferner aufweist: eine sekundäre CPU, die mit einem Echtzeit-Betriebssystem operiert, wobei die sekundäre CPU bei Inbetriebnahme eine Initialisierungsverarbeitung auf dem Peripheriegerät durchführt.
  • Die US 2008 / 0 077 786 A1 offenbart ein Schnell-Boot-Computergerät, bei dem, wenn es eingeschaltet wird, ein erstes Prozessorsystem unter der Kontrolle eines ersten Betriebssystems zu booten beginnt, und ein zweites Prozessorsystem unter der Kontrolle eines zweiten Betriebssystems zu booten beginnt. Das erste Betriebssystem ist von einem Typ, der im Allgemeinen länger als das zweite Betriebssystem braucht, um das Booten abzuschließen. Sobald das zweite Prozessorsystem hochgefahren ist, beginnt es mit der Steuerung der Ausführung einer Softwareanwendung. Wenn das erste Betriebssystem hochgefahren ist, wird die Kontrolle über die Softwareanwendung vom zweiten Betriebssystem an das erste Betriebssystem übertragen.
  • Die US 2011 / 0 175 772 A1 offenbart eine Ortungsvorrichtung, wobei, wenn eine Ortungsanfrage gestellt wird, wird eine Positionsmessung unter Verwendung eines Ortungssatelliten durchgeführt, bei der Ortungsergebnisdaten erhalten werden. Wenn andererseits die Positionsmessung unter Verwendung des Ortungssatelliten nicht ausgeführt wird, werden Positionsmessergebnisdaten, die auf der Messung einer Bewegungsrichtung und eines Bewegungsbetrags basieren, als Positionsdaten als Antwort auf die Ortungsanfrage erhalten. Ein erster Prozessor mit einer ersten, Haupt-CPU ist zur Durchführung einer Bildgebungsfunktion und einer Benutzerschnittstellenfunktion vorgesehen, und ein zweiter Prozessor mit einer zweiten, Neben-CPU ist zur Ausführung der Ortungsfunktion vorgesehen. Die Neben-CPU steuert ihren eigenen Wach- und Schlafzustand in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des ersten Prozessors.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Während einer Inbetriebnahmeverarbeitung der primären CPU im Fahrzeugbordsystem werden verschiedene Verarbeitungen, nämlich Programmhochfahren, Initialisierung eines Mediengeräts (eMMC), Laden eines Anwendungsprogramms, Initialisierung verschiedener Geräte und Ausführen einer Anwendung sequentiell durchgeführt, nachdem eine Stromversorgungsstabilisierungszeit nach dem Einschalten abgelaufen ist. Genauer gesagt erfordert die Initialisierung des Mediengeräts etwa 1000 Millisekunden und die Initialisierung der Videoschnittstelle (Videodecoder) erfordert etwa 400 Millisekunden. So sind beispielsweise für die Anzeige eines Rückfahrkamerabildes insgesamt ca. 3,4 Sekunden erforderlich. Unter dem Gesichtspunkt der erhöhten Sicherheit ist es erforderlich, dass die für die Anzeige eines Kamerabildes benötigte Zeit auf 2 Sekunden oder weniger reduziert wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugbordsystem bereitzustellen, das die für den Abschluss einer Inbetriebnahmeverarbeitung erforderliche Zeit verringern kann. Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeugbordsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gerichtet.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugbordsystem bereitgestellt, um eine primäre CPU, die in einem Fahrzeug montiert ist und auf bzw. mit einem Allzweckbetriebssystem operiert, und eine Peripherievorrichtung (die Anzahl von Die mindestens eine ist) zu beinhalten, die von der primären CPU gesteuert wird. Das Fahrzeugbordsystem beinhaltet ferner eine sekundäre CPU, die mit einem Echtzeit-Betriebssystem operiert. Die sekundäre CPU führt bei Inbetriebnahme eine Initialisierungsverarbeitung am Peripheriegerät durch und ordnet dann der primären CPU die Steuerung des Peripheriegeräts zu.
  • Bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs führt die sekundäre CPU, die mit dem Echtzeit-Betriebssystem in der vorstehenden Konfiguration operiert, die Initialisierungsverarbeitung an den Peripheriegeräten durch. Die Initialisierungsverarbeitung an den Peripheriegeräten kann parallel zu einer von der primären CPU durchgeführten Inbetriebnahmeverarbeitung durchgeführt werden, nämlich einer Verarbeitung zur Stromversorgungsstabilisierung und zum Hochfahren des Programms. Dadurch wird die für die Inbetriebnahmeverarbeitung erforderliche Zeit reduziert. Das Fahrzeugbordsystem beinhaltet eine Steuerzuteilungsprozedur (Steuerungsumschaltung) oder ein Steuerungszuteilungselement (Steuerungsumschaltung). Nach Abschluss der Initialisierungsverarbeitung an den Peripheriegeräten wird die Steuerung der Peripheriegeräte von der sekundären CPU der primären CPU zugeteilt, die mit dem Allzweckbetriebssystem operiert. Anschließend kann eine reguläre Steuerung ausgeführt werden.
  • Wie beschrieben ist, unterscheidet sich die CPU zum Steuern der Peripheriegeräte bei der Inbetriebnahme des Peripheriegeräts von der CPU zum Steuern der Peripheriegeräte während eines regulären Betriebs. Daher kann eine optimale Steuerung ausgeführt werden. Dies beschleunigt die Inbetriebnahmeverarbeitung. Das Fahrzeugbordsystem bietet eine hervorragende vorteilhafte Wirkung, um die für den Abschluss der Inbetriebnahmeverarbeitung erforderliche Zeit zu reduzieren.
  • Figurenliste
  • Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen deutlicher.
  • In den Zeichnungen:
    • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektrische Konfiguration eines Fahrzeugbordsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 2 ist ein Zeitdiagramm, das Verarbeitungen darstellt, die von verschiedenen CPUs bei Systeminbetriebnahme ausgeführt werden;
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte darstellt, die von einer Steuervorrichtung bei Systeminbetriebnahme ausgeführt werden;
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsschritte darstellt, die von der Steuervorrichtung bei Systemabschaltung ausgeführt werden;
    • 5A ist ein Diagramm, das die bei der Inbetriebnahme durchgeführten Operationsschritte und eine essentielle Konfiguration für die CPU-Steuerumschaltung in Bezug auf eine Videoschnittstelle darstellt;
    • 5B ist ein Diagramm, das die beim Abschalten durchgeführten Operationsschritte und eine essentielle Konfiguration für die CPU-Steuerumschaltung in Bezug auf die Videoschnittstelle darstellt;
    • 6A ist ein Diagramm, das die bei der Inbetriebnahme durchgeführten Betriebsschritte und eine essentielle Konfiguration für die CPU-Steuerumschaltung in Bezug auf ein Mediengerät darstellt; und
    • 6B ist ein Diagramm, das die beim Abschalten durchgeführten Operationsschritte und eine essentielle Konfiguration für die CPU-Steuerumschaltung in Bezug auf das Mediengerät darstellt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektrische Konfiguration eines Fahrzeugbordsystems 1 darstellt, das in einem Fahrzeug (Automobil) gemäß der vorliegenden Ausführungsform montiert ist. Das Fahrzeugbordsystem 1 umfasst eine Steuervorrichtung 2, eine Mehrzahl von Peripheriegeräten 3, 4 und einen Stromversorgungskontroller 5. Die Steuervorrichtung 2 kann als eine elektronische Steuervorrichtung 2 oder ein Kontroller 2 bezeichnet werden. Die Peripheriegeräte 3, 4 werden durch eine in der Steuervorrichtung 2 enthaltene CPU gesteuert. In der Ausführungsform umfassen die Peripheriegeräte eine Videoschnittstelle 3 und ein Mediengerät 4. Die Videoschnittstelle 3 enthält einen Videodecoder zum Anzeigen eines Bildes auf einer Anzeigevorrichtung 6 (Siehe 5A und 5B). Das Mediengerät 4 enthält eine SD oder eMMC zum Speichern von Anwendungen.
  • Obwohl nicht gezeigt, ist die Steuervorrichtung 2 mit einer Bedieneinheit, einem Lautsprecher, einem Mikrofon und einem FPGA verbunden und steuert diese. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die Steuervorrichtung 2 ferner mit verschiedenen Fahrzeugbordinstrumenten wie einer Navigationsvorrichtung (Navigations-ECU), einer GPS-Vorrichtung, einer Audiovorrichtung (Audio-ECU) und einer Rückfahrkameravorrichtung (Kamera-ECU) verbunden und verwaltet diese integral. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 2 (Fahrzeugbordsystem 1) drahtlos mit einem externen elektronischen Instrument wie einem Mobiltelefon oder einem Smartphone verbunden sein.
  • Wie in 5A und 5B gezeigt ist, übt die Steuervorrichtung 2 eine Steuerung durch die Videoschnittstelle 3 aus, um zu ermöglichen, dass die Anzeigevorrichtung 6 beispielsweise ein Rückfahrkamerabild, eine Karte, die durch eine Navigationsvorrichtung erzeugt wird, ein Fernsehbild, einen Film oder ein anderes Videobild und verschiedene Informationsbildschirme einschließlich eines Anfangsbildes anzuzeigen. Die Verbindung zwischen der Videoschnittstelle 3 und der Anzeigevorrichtung 6 erfolgt beispielsweise nach dem LVDS-Standard.
  • Wie in 1 dargestellt ist, wenn ein Startschalter eines Fahrzeugs (Zubehörschalter) für Inbetriebnahmezwecke eingeschaltet wird, liefert die Stromversorgungskontroller 5 der Steuervorrichtung 2 und den Peripheriegeräten Antriebsenergie. Selbst wenn der Startschalter ausgeschaltet wird, wird jedoch eine elektrische Energie zum Beibehalten eines Bereitschaftszustands kontinuierlich einer später beschriebenen sekundären CPU zugeführt. Das Fahrzeugbordsystem 1 kann die Steuerungsvorrichtung 2 Navigations- und Audiofunktionen ausüben lassen oder kann weder die Navigationsfunktion noch die Audiofunktion haben.
  • Die Steuervorrichtung 2 beinhaltet eine primäre CPU 11 und eine sekundäre CPU 12. Die primäre CPU 11 operiert mit einem Allzweckbetriebssystem wie Linux (eingetragene Marke). Indessen operiert die sekundäre CPU 12 mit einem Echtzeit-Betriebssystem (RTOS). Die primäre CPU 11 und die sekundäre CPU 12 sind kommunikativ in Übereinstimmung mit USB, UART, PORT oder einem anderen Standard verbunden. Ferner ist die primäre CPU 11 mit einem Boot-Speicher (Hochfahrspeicher) 13 verbunden, der ein BSP-Programm zum Starten (Aktivieren) eines Computers speichert. Die Steuervorrichtung 2 beinhaltet ferner einen gemeinsam genutzten Speicher 14, der sowohl von der primären CPU 11 als auch von der sekundären CPU 12 zugänglich ist.
  • Die primäre CPU 11 und die sekundäre CPU 12 sind beide in der Lage, die Videoschnittstelle 3 und das Mediengerät 4 zu steuern. Weiterhin, wie im Detail später mit Bezug auf Operationen beschrieben ist, führt bei Systeminbetriebnahme, das heißt, wenn der Startschalter (Zubehörschalter) eingeschaltet wird, die sekundäre CPU 12 eine Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 und dem Mediengerät 4 durch und teilt dann ausgehend von der sekundären CPU 12 die Steuerung von der Videoschnittstelle 3 und des Mediengeräts 4 der primären CPU 11 zu (schaltet das Zugriffsrecht für die Videoschnittstelle 3 und das Mediengerät 4 um).
  • Wie in 5A und 5B gezeigt ist, ist die Videoschnittstelle 3 mit einem ersten Selektor 15 zum Umschalten des Zugriffrechts zwischen der primären CPU 11 und der sekundären CPU 11 versehen. Der erste Selektor 15 wird einer Schaltsteuerung unterworfen, die durch ein Schaltsignal von der sekundären CPU 12 ausgeübt wird. Die I2C-Kommunikation wird zwischen den CPUs 11, 12 und der Videoschnittstelle 3 aufgebaut. Ferner, wie in 6A und 6B gezeigt ist, ist das Mediengerät 4 mit einem zweiten Selektor 16 zum Umschalten des Zugriffrechts zwischen der primären CPU 11 und der sekundären CPU 11 versehen. Der zweite Selektor 16 wird auch einer Schaltsteuerung unterworfen, die durch ein Schaltsignal von der sekundären CPU 12 ausgeführt wird. CMD (SPI)-Kommunikation wird zwischen den CPUs 11, 12 und dem Mediengerät 4 aufgebaut.
  • Außerdem teilt bei Systemabschaltung, das heißt, wenn der Startschalter (Zubehörschalter) ausgeschaltet wird, die primäre CPU 11 die Steuerung der Videoschnittstelle 3 und des Mediengeräts 4 der sekundären CPU 12 zu und führt ihre eigene Abschaltverarbeitung aus. Die sekundäre CPU 12 führt eine Abschaltverarbeitung für die Videoschnittstelle 3 und das Mediengerät 4 durch, schaltet die primäre CPU 11 aus und geht in einen Bereitschaftszustand (Schlafzustand) über.
  • Operationen, die durch die oben beschriebene Konfiguration durchgeführt werden, werden nun mit zusätzlicher Bezugnahme auf 2 bis 6 beschrieben. Das Zeitdiagramm von 2 veranschaulicht Verarbeitungen, die sequentiell von der primären CPU 11 und der sekundären CPU 12 ausgeführt werden, bei Inbetriebnahme des Fahrzeugbordsystems 1 (der Zubehörschalter wird eingeschaltet). Das Ablaufdiagramm von 3 veranschaulicht Verarbeitungsschritte, die von der sekundären CPU 12 und der primären CPU 11 bei Inbetriebnahme ausgeführt werden (wenn der Zubehörschalter eingeschaltet ist).
  • Es ist zu beachten, dass ein zu beschreibendes Ablaufdiagramm Abschnitte (auch als Schritte bezeichnet) beinhaltet, von denen jeder beispielsweise als S1 oder M1 dargestellt ist. Ferner kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte unterteilt werden, während mehrere Abschnitte zu einem einzigen Abschnitt kombiniert werden können. Weiterhin kann jeder der so konfigurierten Abschnitte auch als ein Gerät, ein Modul oder ein eindeutiger Name wie ein Zuteilungsabschnitt, ein Zuteilungsgerät, ein Zuteilungsmodul oder ein Zuteiler bezeichnet werden. Jede oder eine beliebige Kombination von Abschnitten, die oben erläutert wurden, kann als (i) ein Softwareabschnitt in Kombination mit einer Hardwareeinheit (z. B. Computer oder CPU) oder (ii) ein Hardwareabschnitt (z. B. integrierte Schaltung, festverdrahtete Logik) einschließlich oder nicht einschließlich einer Funktion einer zugehörigen Vorrichtung erreicht werden. Weiterhin kann der Hardwareabschnitt innerhalb eines Mikrocomputers konstruiert sein.
  • Wie in 3 dargestellt ist, wenn der Zusatzschalter eingeschaltet wird, führt die sekundäre CPU 12 ihre Inbetriebnahmeverarbeitung bei S1 durch. Die sekundäre CPU 12 kann in einer extrem kurzen Zeitspanne (Verarbeitung (1) in 2) starten, da die sekundäre CPU 12 in den Bereitschaftszustand (Schlafzustand) versetzt wurde, wenn das System abgeschaltet wurde (als der Zubehörschalter ausgeschaltet wurde)y Wenn die sekundäre CPU 12 startet, wird eine Inbetriebnahmeverarbeitung für die primäre CPU 11 bei S2 in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der sekundären CPU 12 durchgeführt.
  • Obwohl der Stromversorgungskontroller 5 anfängt, der primären CPU 11 Energie zuzuführen, ist eine vorbestimmte Zeitperiode bei M1 (z.B. 280 Millisekunden) für die Stromversorgungsstabilisierung erforderlich (Verarbeitung (2) in 2). Nach Ablauf der Stromversorgungsstabilisierungszeit für die primäre CPU 11 wird bei M2 ein Programm hochgefahren (die primäre CPU 11 wird in Betrieb genommen) (Verarbeitung (5) in 2).
  • Unterdessen führt die sekundäre CPU 12 eine Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 zur Anwendungsspeicherung bei S3 durch. Wie in 2 gezeigt ist, wird die Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 (Verarbeitung (3) in 2) parallel zur Stromversorgungsstabilisierung (Verarbeitung (2) in 2) und zum Programmhochfahren (Verarbeitung (5) in 2) für die primäre CPU 11 durchgeführt und erfordert eine vorbestimmte Zeitspanne (z. B. 500 Millisekunden). Wie in 3 dargestellt ist, wird bei S4 bestimmt, ob die Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 beendet ist. Wenn sie beendet ist (Ja bei S4), wird die primäre CPU 11 bei S5 benachrichtigt, dass die Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 beendet ist, und eine Verarbeitung zum Zuteilen des Zugriffsrechts für das Mediengerät 4 wird durchgeführt. Diese Zugriffsrechtzuteilungsverarbeitung wird später unter Bezugnahme auf 6A und 6B beschrieben.
  • Bei S6 führt die sekundäre CPU 12 eine Initialisierungsverarbeitung auf verschiedenen Vorrichtungen außer dem Mediengerät 4 durch, das heißt, im aktuellen Beispiel eine Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 (Verarbeitung (4) in 2). Wie in 2 dargestellt ist, kann die Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 parallel zur Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 (Verarbeitung (3) in 2) durchgeführt werden und erfordert eine vorbestimmte Zeitspanne (z. B. 500 Millisekunden). Wie in 3 dargestellt ist, wird bei S7 bestimmt, ob die Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 beendet ist. Wenn sie beendet ist (Ja bei S7), wird der primären CPU 11 bei S8 mitgeteilt, dass die Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 beendet ist und eine Verarbeitung zum Zuteilen des Zugriffsrechts für die Videoschnittstelle 3 wird durchgeführt. Diese Zugriffsrechtzuteilungsverarbeitung wird später unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben.
  • Indessen, wenn das Zugriffsrecht für das Mediengerät 4 von der sekundären CPU 12 wie beschrieben (S5) nach Abschluss der Programmhochfahrverarbeitung bei M2 zugeteilt wird, lädt die primäre CPU 11 ein Anwendungsprogramm von dem Mediengerät 4 bei M3. Die Verarbeitung zum Laden des Anwendungsprogramms benötigt beispielsweise 1000 Millisekunden (Verarbeitung (6) in 2). Gemäß 3, wenn das Zugriffsrecht für die Videoschnittstelle 3 von der sekundären CPU 12 (S8) zugeteilt ist, führt die primäre CPU 11 bei M4 einen Videoeinrichtungsverarbeitung durch und führt dann das Anwendungsprogramm bei M5 aus (Verarbeitung (7) in 2).
  • Die primäre CPU 11, der das Zugriffsrecht zugeteilt ist, beginnt beispielsweise eine regelmäßige Steuerung von mehreren Geräten auszuüben. Die sekundäre CPU 12, die das Zugriffsrecht der primären CPU 11 (S8) zugeteilt hat, geht in den Schlafzustand (Bereitschaftszustand) über. Wie aus 2 ersichtlich ist, wird die Initialisierungsverarbeitung an den Peripheriegeräten, nämlich dem Mediengerät 4 und der Videoschnittstelle 3 bei Inbetriebnahme der sekundären CPU 12 ausgeführt, die mit dem Echtzeit-Betriebssystem operiert. Daher kann die Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 und der Videoschnittstelle 3 parallel zur Inbetriebnahmeverarbeitung in der primären CPU 11 durchgeführt werden, das heißt, der Verarbeitung zur Stromversorgungsstabilisierung (2) und zum Programmhochfahren (5). Die für die Inbetriebnahmeverarbeitung für das gesamte Fahrzeugsystem 1 erforderliche Zeit kann reduziert werden.
  • Das Ablaufdiagramm von 4 veranschaulicht Verarbeitungsschritte, die von der sekundären CPU 12 und der primären CPU 11 bei Systemabschaltung ausgeführt werden, das heißt, wenn der Zubehörschalter ausgeschaltet wird. Genauer gesagt, wenn der Zubehörschalter ausgeschaltet wird, wird die Inbetriebnahmeverarbeitung bei S11 auf der sekundären CPU 12 durchgeführt, die sich im Bereitschaftszustand befindet. Nach Abschluss der Inbetriebnahmeverarbeitung beginnt die sekundäre CPU 12 auf eine Benachrichtigung von der primären CPU 11 bei S12 zu warten.
  • Die primäre CPU 11 führt eine Beendigungsverarbeitung zum Beenden von beispielsweise einem Steuerprogramm für verschiedene Geräte (M11) durch. Nach Abschluss der Beendigungsverarbeitung (Ja bei M11) sendet die primäre CPU 11 eine Beendigungsbenachrichtigung an die sekundäre CPU 12 und teilt das Zugriffsrecht für die Vorrichtungen 3, 4 der sekundären CPU 12 bei M12 zu. Die Verarbeitung zum Zuteilen des Zugriffs von der primären CPU 11 auf die sekundäre CPU 12, die nach Abschluss der Beendigungsverarbeitung ausgeführt wird, wird später unter Bezugnahme auf 5A, 5B, 6A und 6B beschrieben.
  • Bei M13 führt die primäre CPU 11 ihre Beendigungsverarbeitung aus. Bei M14 wird bestimmt, ob die Beendigungsverarbeitung beendet ist. Wenn sie beendet ist (Ja bei M14), teilt die primäre CPU 11 der sekundären CPU 12 mit, dass die primäre CPU 11 bei M15 beendet ist. Dies schließt die Verarbeitung ab, die von der primären CPU 11 ausgeführt wird, wenn der Zubehörschalter ausgeschaltet wird, und ermöglicht es der sekundären CPU 12, die primäre CPU 11 auszuschalten (später beschriebener S15).
  • Indessen, wenn die Beendigungsbenachrichtigung von der primären CPU 11 empfangen wird und das Zugriffsrecht von der primären CPU 11 (M12) zugeteilt wird, beendet die sekundäre CPU 12 ihr Warten auf die Beendigung der primären CPU 11 (Ja bei S12), fährt mit S13 fort und führt einen Beendigungsvorgang auf jedem Gerät 3, 4 (Rücksetzen, Ausschalten usw.) durch. Bei S14 beginnt die sekundäre CPU 12, auf eine Beendigungsbenachrichtigung von der primären CPU 11 zu warten. Nach dem Empfang der Beendigungsbenachrichtigung von der primären CPU 11 bei M15 (Ja bei S14) schaltet die sekundäre CPU 12 die primäre CPU 11 aus und führt bei S16 ihre eigene Beendigungsverarbeitung durch. Die sekundäre CPU 12 geht in den Bereitschaftszustand (Schlafzustand) über.
  • Sogar bei der Systemabschaltung teilt die primäre CPU 11 die Steuerung der Peripheriegeräte 3, 4 der sekundären CPU 12 zu und erlaubt der sekundären CPU 12, die Beendigungsverarbeitung an den Peripheriegeräten 3, 4 durchzuführen. Die Beendigungsverarbeitung kann effizient auf der primären CPU 11, den Peripheriegeräten 3, 4 und der sekundären CPU 12 durchgeführt und in einer kurzen Zeitspanne abgeschlossen werden. Da ferner die Peripheriegeräte 3, 4 mit der im Bereitschaftszustand befindlichen sekundären CPU 12 überwacht werden können, kann die Inbetriebnahmeverarbeitung für die nächste Inbetriebnahme in einer kurzen Zeitspanne ausgeführt werden.
  • Eine Prozedur zum Umschalten (Zuteilen) der Steuerung der Videoschnittstelle 3, die eines der Peripheriegeräte ist, zwischen der primären CPU 11 und der sekundären CPU 12 wird nun gemäß 5A und 5B erläutert. 5A zeigt die bei Systeminbetriebnahme durchgeführten Operationsschritte. 5B veranschaulicht Operationsschritte, die bei Systemabschaltung durchgeführt werden. Wie beschrieben ist, wird die Kommunikation zwischen der Videoschnittstelle 3, der primären CPU 11 und der sekundären CPU 11 in Übereinstimmung mit dem I2C-Standard aufgebaut. Der zwischen ihnen angeordnete erste Selektor 15 führt eine Zugriffsrechtsumschaltung durch, wenn er einer Schaltsteuerung unterworfen wird, die durch das Schaltsignal von der sekundären CPU 12 ausgeübt wird.
  • Bei Inbetriebnahme (wenn der Zubehörschalter eingeschaltet wird), wie in 5A gezeigt ist, vergibt der erste Selektor 15 das Zugriffsrecht an die sekundäre CPU 12 (Operation (1)) und erlaubt der sekundären CPU 12, die Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 (Operation (2)) durchzuführen. Am Ende der Initialisierung der Videoschnittstelle 3 bewirkt das Schaltsignal von der sekundären CPU 12, dass der erste Selektor 15 das Zugriffsrecht der primären CPU 11 zuteilt (Operation (3)), und die sekundäre CPU 12 baut Zwischen-CPU-Kommunikation auf, um darüber zu unterrichten, dass das Zugriffsrecht der primären CPU 11 zugeteilt ist (Operation (4)). Die primäre CPU 11 führt beispielsweise eine Videoformateinrichtung für die Videoschnittstelle 3 aus (Operation (5)) und beginnt mit dem Eingeben und Ausgeben von Videosignalen (Operation (6)).
  • Operationen, die beim Abschalten durchgeführt werden (wenn der Zubehörschalter ausgeschaltet wird) werden nachfolgend beschrieben. Ausgehend von der Erfassung, dass der Zubehörschalter ausgeschaltet ist (Operation (1)), baut die sekundäre CPU 12 eine Zwischen-CPU-Kommunikation wie in 5B auf, um der primären CPU 11 mitzuteilen, dass der Zubehörschalter ausgeschaltet ist (Operation (2)). Die primäre CPU 11 führt dann die Beendigungsverarbeitung (Schwärzen des Bildschirms der Anzeigevorrichtung 6) auf der Vorrichtung 3 (Videoschnittstelle 3) durch (Operation (3)) und baut eine Zwischen-CPU-Kommunikation auf, um die sekundäre CPU 12 über den Abschluss der Beendigungsverarbeitung zu unterrichten (Operation (4)). Das Schaltsignal von der sekundären CPU 12 veranlasst den ersten Selektor 15, das Zugriffsrecht der sekundären CPU 12 zuzuteilen (Operation (5)), was es der sekundären CPU 12 erlaubt, einen Rücksetzvorgang auf der Videoschnittstelle 3 durchzuführen (Operation (6)).
  • 6A und 6B veranschaulichen eine Prozedur zum Umschalten (Zuteilen) der Steuerung des Mediengeräts 4, das eines der Peripheriegeräte ist, zwischen der primären CPU 11 und der sekundären CPU 12. 6A zeigt die bei Systeminbetriebnahme durchgeführten Operationsschritte. 6B veranschaulicht Operationsschritte, die bei Systemabschaltung bzw. System herunterfahren durchgeführt werden. Wie beschrieben ist, wird die Kommunikation zwischen dem Mediengerät 4, der primären CPU 11 und der sekundären CPU 11 in Übereinstimmung mit dem CMD-Standard aufgebaut. Der zweite Selektor 16, der zwischen diesen angeordnet ist, führt eine Zugriffsrechtsumschaltung durch, wenn er einer Schaltsteuerung unterworfen ist, die durch das Schaltsignal von der sekundären CPU 12 ausgeübt wird.
  • Bei Inbetriebnahme (wenn der Zubehörschalter eingeschaltet wird), wie in 6A dargestellt ist, vergibt der zweite Selektor 16 das Zugriffsrecht an die sekundäre CPU 12 (Operation (1)) und erlaubt der sekundären CPU 12, die Initialisierungsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 durchzuführen (Operation (2)). Am Ende der Initialisierung des Mediengeräts 4 bewirkt das Schaltsignal von der sekundären CPU 12, dass der zweite Selektor 16 das Zugriffsrecht der primären CPU 11 (Operation (3)) zuteilt, und die sekundäre CPU 12 baut Zwischen-CPU-Kommunikation auf, um darüber zu unterrichten, dass das Zugriffsrecht der primären CPU 11 zugeteilt ist (Operation (4)). Die primäre CPU 11 führt einen Lese-/Schreibbefehl auf dem Mediengerät 4 aus (Operation (5)), wodurch die Medieneinrichtung 4 der primären CPU 11 (Operation (6)) Daten zuteilt.
  • Ausgehend von der Erfassung, dass der Zubehörschalter ausgeschaltet ist (Operation (1)), baut die sekundäre CPU 12 eine Zwischen-CPU-Kommunikation wie in 6B auf, um der primären CPU 11 mitzuteilen, dass der Zubehörschalter ausgeschaltet ist (Operation (2)). Die primäre CPU 11 führt dann die Beendigungsverarbeitung (z. B. das Ausgeben eines CMD-0-Signals) auf dem Mediengerät 4 (Operation (3)) aus und baut eine Zwischen-CPU-Kommunikation auf, um die sekundäre CPU 12 über den Abschluss der Beendigungsverarbeitung zu unterrichten (Operation (4)). Das Schaltsignal von der sekundären CPU 12 veranlasst den zweiten Selektor 16, das Zugriffsrecht der sekundären CPU 12 (Operation (5)) zuzuteilen, was es der sekundären CPU 12 ermöglicht, eine Abschalt- oder Bereitschaftsverarbeitung auf dem Mediengerät 4 durchzuführen (Operation (6)).
  • Das Fahrzeugbordsystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so konfiguriert, dass die primäre CPU 11, die mit Linux-Betriebssystem operiert, die Peripheriegeräte, nämlich die Videoschnittstelle 3 und das Mediengerät 4 während eines regelmäßigen Betriebs steuert und dass die sekundäre CPU 12, die mit dem Echtzeit-Betriebssystem operiert, die Initialisierungsverarbeitung auf der Videoschnittstelle 3 und dem Mediengerät 4 bei Systeminbetriebnahme durchführt. Eine optimale Steuerung kann selektiv zwischen der CPU 11 und der CPU 12 unter Verwendung einer CPU für die Peripheriegerätesteuerung bei Systeminbetriebnahme und einer anderen CPU für die Peripheriegerätesteuerung während eines regulären Betriebs ausgeübt werden. So kann eine optimale Steuerung ausgeübt werden.
  • Folglich bringt die vorliegende Ausführungsform eine hervorragende vorteilhafte Wirkung mit sich, die Inbetriebnahmeverarbeitung des Systems zu beschleunigen und die für den Abschluss der Inbetriebnahmeverarbeitung erforderliche Zeit zu reduzieren. Beispielsweise betrug in der Vergangenheit die Zeit, die zum Anzeigen eines Kamerabildes auf der Anzeigevorrichtung 6 erforderlich war, wenn der Zusatzschalter eingeschaltet wurde, um die Funktion der Rückfahrkamera auszuführen, 3,4 Sekunden. Somit war der Benutzer gezwungen, lange zu warten. Jedoch verringert die vorliegende Ausführungsform eine solche Wartezeit auf 2 Sekunden oder weniger. Dies ist vorteilhaft für die Bereitstellung von erhöhter Sicherheit.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Selektoren 15, 16 vorgesehen, um das Zugriffsrecht für die Peripheriegeräte 3, 4 zwischen der primären CPU 11 und der sekundären CPU 12 zu schalten und sind einer Umschaltsteuerung der Selektoren 15, 16 unterworfen, die durch das Schaltsignal von der sekundären CPU 12 ausgeübt wird. Daher kann die Steuerungszuteilung mit Leichtigkeit erreicht werden.
  • Weiterhin wird die Steuerung der Peripheriegeräte 3, 4 ausgehend von der primären CPU 11 sogar beim Abschalten der sekundären CPU 12 zugeteilt, um die sekundäre CPU 11 die Beendigungsverarbeitung an den Peripheriegeräten 3, 4 ausführen zu lassen und in den Bereitschaftszustand zu gelangen. Der Abschaltvorgang kann bei Systemabschaltung effizient durchgeführt werden. Darüber hinaus ist die sekundäre CPU 12 auch dann, wenn der Zubehörschalter ausgeschaltet ist, in den Bereitschaftszustand versetzt und kann die Peripheriegeräte 3, 4 überwachen. Zusätzlich können bei Inbetriebnahme die Peripheriegeräte 3, 4 sofort gestartet werden.
  • Die vorstehende Ausführungsform wurde unter der Annahme beschrieben, dass Linux als das Allzweckbetriebssystem verwendet wird, mit dem die primäre CPU operiert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung eines solchen Allzweckbetriebssystems beschränkt. Windows (eingetragene Marke) und verschiedene andere Allzweckbetriebssysteme können ebenfalls verwendet werden. Weiterhin sind beispielsweise die bisher aufgeführten Kommunikationsmethoden und Datenübertragungsstandards lediglich veranschaulichend und nicht einschränkend. Verschiedene andere Technologien können auch adaptiert werden. Weiterhin wurde die vorstehende Ausführungsform unter der Annahme beschrieben, dass die Videoschnittstelle 3 und das Mediengerät 4 als Peripheriegeräte verwendet werden. Die vorliegende Erfindung gilt jedoch für alle in einem Fahrzeug angebrachten Geräte. Es können auch verschiedene Änderungen an der gesamten Hardwarekonfiguration des Fahrzeugbordsystems und der Software- oder Hardwarekonfiguration der Steuerungsvorrichtung vorgenommen werden.

Claims (3)

  1. Fahrzeugbordsystem (1) mit: einer primären CPU (11), die in einem Fahrzeug angebracht ist und mit einem Allzweckbetriebssystem operiert; mindestens einem von der primären CPU (11) gesteuerten Peripheriegerät (3, 4), eine sekundäre CPU (12), die mit einem Echtzeit-Betriebssystem operiert, und einem in dem mindestens einen Peripheriegerät (3, 4) angeordneten Selektor (15, 16), der konfiguriert ist, ein Zugriffsrecht für das mindestens eine Peripheriegerät (3, 4) zwischen der primären CPU (11) und der sekundären CPU (12) zu schalten; wobei als Reaktion auf ein Starten, wenn ein Zusatzschalter eingeschaltet wird, die sekundäre CPU (12) bei Inbetriebnahme eine Initialisierungsverarbeitung auf dem mindestens einen Peripheriegerät (3, 4) parallel zu der primären CPU (11) durchführt, die eine Stromversorgungsstabilisierung und ein Programmhochfahren durchführt, und dann ein erstes Schaltsignal an den Selektor (15, 16) ausgibt, um zu veranlassen, dass der Selektor (15, 16) das Zugriffsrecht für das mindestens eine Peripheriegerät (3, 4) von der sekundären CPU (12) zu der primären CPU (11) schaltet, wobei als Reaktion auf ein Herunterfahren, wenn der Zusatzschalter abgeschaltet wird, die sekundäre CPU (12) ein zweites Schaltsignal an den Selektor (15, 16) ausgibt, um zu veranlassen, dass der Selektor (15, 16) das Zugriffsrecht für das mindestens eine Peripheriegerät (3, 4) von der primären CPU (11) zu der sekundären CPU (12) schaltet, um die sekundäre CPU (12) eine Beendigungsverarbeitung an mindestens einem Peripheriegerät (3, 4) durchführen zu lassen und in einen Bereitschaftszustand gehen zu lassen, und wobei, wenn die sekundäre CPU (12) startet, eine Inbetriebnahmeverarbeitung für die primäre CPU (11) in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der sekundären CPU (12) durchgeführt wird.
  2. Fahrzeugbordsystem (1) nach Anspruch 1, wobei ein Peripheriegerät (3, 4) eine Videoschnittstelle (3) beinhaltet, die ein Bild auf einer Anzeigevorrichtung (6) anzeigt.
  3. Fahrzeugbordsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Peripheriegerät (3, 4) ein Mediengerät (4) beinhaltet, das ein Anwendungsprogramm der primären CPU (11) speichert.
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