DE102004002911B3

DE102004002911B3 - Verfahren und System zum Austauschen von Daten zwischen Steuergeräten

Info

Publication number: DE102004002911B3
Application number: DE102004002911A
Authority: DE
Inventors: Aytac Daghan; Franz Plattner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: FR2865301B1; US20050159856A1; FR2865301A1

Abstract

Verfahren und System zum Austausch von Daten zwischen wenigstens einem fahrzeugfesten Steuergerät und einem tragbaren Handgerät, beispielsweise in der Bauform eines Schlüssels, in welchem Software zur Übertragung an das mindestens eine fahrzeugfeste Steuergerät gespeichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Austauschen von Daten zwischen Steuergeräten, insbesondere zur Aktualisierung von Software von Steuergeräten in einem Fahrzeug.
Ein Fahrzeughersteller oder ein Zulieferer von elektronischen Steuergeräten muss bei Bedarf die Software und/oder die Softwareeinstellungen eines oder mehrerer Steuergeräte im Fahrzeug aktualisieren können. Ursache dafür kann der Wunsch nach Funktionserweiterungen, Änderungen oder Erweiterungen von Softwareeinstellungen sein, oder beispielsweise die Notwendigkeit von Softwarefehlerbereinigungen an elektronischen Steuergeräten.
Wenn sich das Fahrzeug jedoch bereits beim Endkunden befindet, muss dieser zur Erweiterung von Softwarefunktionalitäten entweder eine Werkstatt aufsuchen.
Falls ein Softwarefehler beseitigt werden soll, ist in den meisten Fällen zur Fehlerbereinigung eine sogenannten „Rückrufaktion" erforderlich, bei der der Halter vom Fahrzeughersteller angeschrieben wird, das Fahrzeug in eine Vertragswerkstätte des Fahrzeugherstellers zu bringen. Derartige Rückrufaktionen sind für Fahrzeughersteller oder dessen Lieferanten sehr kostspielig.

Die DE 195 32 067 C1 betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Einprogrammierung von Betriebsdaten in Fahrzeugbauteile, wobei diese Daten von dem jeweiligen Fahrzeugbauteil benötigt werden, wenn dieses ordnungsgemäß in Betrieb gehen soll. Dabei werden Daten für die Fahrzeugbauteile bei einer Zentrale verfügbar gehalten, welche sie auf Anforderung mit einem Fahrzeugbauteil spezifischen Code kodiert und an die anfragende Stelle absendet, wobei die Dekodierung erst im Fahrzeugbauteil selbst vorgenommen wird. Damit wird ein hoher Schutz während der Übertragung der in das Bauteil einzuprogrammierenden Daten vor unberechtigten Versuchen gewährleistet.

Die DE 101 43 556 A1 betrifft ein Fahrzeugmanagementsystem mit einem fahrzeuggebundenen Steuerrechner und einer über eine drahtlose Schnittstelle mit dem Steuerrechner verbundene zentrale Leitstelle, wobei der Steuerrechner eine Kommunikationseinheit zur Bereitstellung und Speicherung der über die drahtlose Schnittstelle zu übertragenden Daten und eine Datenbusschnittstelle aufweist, um über den Datenbus von im Fahrzeug angeordneten Steuergeräten verschiedene Sensordaten zu erfassen.

Die DE 102 07 858 A1 betrifft ein Verfahren und ein System für die Informationsbereitstellung und Kommunikation in Fahrzeugen, beispielsweise über Laptops, PDA oder Mobilfunkgeräte.

Die DE 295 09 741 U1 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Die DE 199 62 629 A1 offenbart eine Einrichtung zum Steuern eines Stellgeräts, enthaltend eine Wegfahrsperre, die ein Ansteuern eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zulässt in Abhängigkeit von dem Nachweis einer Zugriffsberechtigung für das Fahrzeug.

Die DE 198 52 016 C1 offenbart eine Vorrichtung zur Sicherung eines Kraftfahrzeugs vor unbefugter Benutzung.

Die DE 198 06 237 A1 offenbart ein Verfahren zur Kommunikation zwischen zwei EDV-Systemen.

Die DE 197 37 369 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Sicherung eines Kraftfahrzeugs vor unbefugter Benutzung durch eine Budgetsteuereinrichtung, die einen Betrieb des Fahrzeugs zulässt, solange ein in ihr gespeichertes Budget nicht überschritten ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen und zuverlässigen Verfahrens und Systems zur Aktualisierung der Software von Steuergeräten in einem Fahrzeug, wobei zur Aktualisierung der Software das Fahrzeug nicht in eine Vertragswerkstatt gebracht werden muss.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch ein System nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 6. Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einem erfindungsgemäßen System werden Daten zwischen Steuergeräten eines Fahrzeuges ausgetauscht, wobei eines der Steuergeräte die Form eines tragbaren programmierbaren Handgeräts aufweist. In diesem Handgerät ist Software gespeichert zur Übertragung an mindestens eines der anderen Steuergeräte im Fahrzeug. Dadurch ist kein kostspieliger Werkstattaufenthalt erforderlich, da beispielsweise der Fahrzeughersteller das tragbare programmierbare Handgerät mit der aktuellsten Software für ein bestimmtes Steuergerät programmieren und an den Endkunden beispielsweise per Post senden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das tragbare programmierbare Handgerät als ein Schlüssel (Fahrzeugschlüssel) ausgebildet, wobei Daten (Software) zwischen dem Schlüssel und einem Steuergerät im Fahrzeug übertragen werden, wenn der Schlüssel beispielsweise in das Zündschloss des Fahrzeugs eingesteckt ist oder sich in dessen Nähe befindet. Über das Zündschloss wird beispielsweise die Fahrzeugelektronik mit Energie versorgt. In dem Zündschloss befindet sich vorzugsweise eine Transponderspule, über die der Schlüssel kommunizieren kann und die beispielsweise den Schlüssel mit Energie versorgt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung liest der Schlüssel die Softwareversion von mindestens einem Fahrzeugsteuergerät aus und vergleicht sie mit einer im Schlüssel gespeicherten Softwareversion, wobei die ausgelesene Software nur dann durch die im Schlüssel gespeicherte Software ersetzt wird, wenn die ausgelesene Softwareversion älter ist.

Gemäß der Erfindung kann der Fahrzeughersteller/Zulieferer also einfach den Update der Software in Form eines Schlüssels an den jeweiligen Fahrzeughalter senden. Nach Stecken dieses Schlüssels in das Zündschloss durch den Kunden wird der vom Fahrzeughersteller/Zulieferer im Schlüssel programmierte Software-Update eines oder mehrerer Steuergeräte im Fahrzeug durchgeführt. Der Schlüssel ist für weitere Programmiervorgänge verwendbar. Nach Rücksendung kann dieser Schlüssel für weitere/andere Software-Updates wiederverwendet werden.

Für einen Fahrzeughersteller ist dies eine kostengünstige Lösung zur Fehlerbereinigung bzw. zur Erweiterung von Softwarefunktionalitäten elektronischer Steuergeräte in einem Fahr zeug, da der Endkunde das Fahrzeug nicht in eine Vertragswerkstatt des Fahrzeugherstellers bringen muss, und der Fahrzeughersteller nicht die Kosten der Vertragswerkstatt übernehmen muss.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems; und
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zum Austauschen von Daten zwischen Fahrzeugsteuergeräten.
Gemäß 1 ist in einem Fahrzeug (nicht gezeigt) ein Steuergerät 1 mit einem Speicher 2, in welchem die zur Steuerung des Steuergeräts erforderliche Software gespeichert ist, fest montiert.
1 zeigt ferner ein tragbares Handsteuergerät in Form eines Schlüssels 3, insbesondere in Bauform eines Fahrzeugschlüssels. Der Schlüssel 3 ist beispielsweise farblich oder durch eine anderweitige Kennzeichnung eindeutig von dem eigentlichen Fahrzeugschlüssel unterscheidbar. Mit diesem Schlüssel 3 ist kein Zugang zum Fahrzeug oder Start des Fahrzeugs möglich.
Der Schlüssel 3 enthält eine CPU 4 zur Steuerung der gesamten Datenkommunikation zwischen dem Steuergerät 1 und dem Schlüssel 3. Der Schlüssel 3 weist ferner einen Speicher 5 auf, beispielsweise ein RAM, in welchem beispielsweise vom Fahrzeughersteller eine aktualisierte Softwareversion der in dem Spei cher 2 des Steuergeräts 1 gespeicherten Software gespeichert wird.
Der Schlüssel 3 enthält ferner eine Diagnoseeinheit 6 zur Identifikation der im Speicher 2 des Steuergeräts 1 gespeicherten Software und eine Ladeeinheit 7, um eine aktuelle Softwareversion, die im Speicher 5 des Schlüssels 3 gespeichert ist, in den Speicher 2 des Steuergeräts 1 zu übertragen, und somit die alte Softwareversion durch die neue Softwareversion zu ersetzen oder in ihrem Funktionsumfang zu erweitern.
Die Kommunikation zwischen dem im Fahrzeug angeordneten Steuergerät 1 und dem Schlüssel 3 erfolgt über eine im Schlüssel gebildete Transponderschnittstelle 8, wobei eine Kommunikation zwischen dem Steuergerät 1 und dem Schlüssel 3 vorzugsweise dann erfolgt, wenn der Schlüssel 3 in ein Zündschloss 9 des Fahrzeugs vollständig eingesteckt ist. Alternativ ist es auch möglich, dass bereits eine Kommunikation zwischen dem Steuergerät 1 und dem Schlüssel 3 stattfindet, wenn der Schlüssel 3 sich nur in der Nähe des Zündschlosses 9 befindet.
Wenn der Schlüssel 3 vollständig in das Zündschloss 9 eingesteckt ist, wird der Schlüssel 3 beispielsweise im Zündschloss 9 verrastet, bis eine Datenübertragung zwischen dem Schlüssel 3 und dem Steuergerät 1 beendet ist. Dadurch wird eine ungewollte Unterbrechung der Datenübertragung verhindert und sichergestellt, dass im Speicher 2 des Steuergeräts 1 immer eine vollständige funktionsfähige Software enthalten ist.
Das elektronische Zündschloss 9 im Fahrzeug verfügt über eine Transponderspule 10, über die mit der Transponderschnittstelle 8 des Schlüssels 3 kommuniziert werden kann. Die Transponderspule 10 ist mit dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 1 in Verbindung und versorgt beispielsweise den Schlüssel 3 mit Energie.
Obwohl in 1 lediglich ein im Fahrzeug angeordnetes Steuergerät 1 gezeigt ist, kann beispielsweise eine ganze Gruppe von Steuergeräten 1 mit der Transponderspule 10 in dem elektronischen Zündschloss 9 verbunden sein, und mit dem Schlüssel 3 kommunizieren. Dabei können beispielsweise unterschiedliche aktuelle Steuerprogramme in dem Speicher 5 des Schlüssels 3 enthalten sein, um Software in den entsprechenden Speichern der Steuergeräte zu aktualisieren bzw. zu erweitern. Diese fahrzeugfesten Steuergeräte können beispielsweise über einen Steuergerätebus verbunden sein und individuell ansprechbar sein. Somit können mehrere fahrzeugfeste Steuergeräte mit dem Schlüssel 3 über den Steuergerätebus, die Transponderspule 10 und die Transponderschnittstelle 10 Daten mit dem Schlüssel 3 austauschen. Alternativ ist auch eine Datenübertragung per Infrarot, LF (Low Frequency) – Technik für den Nahbereich oder LF-Technik für den Fernbereich möglich.
Der Schlüssel 3 kann ferner eine Zählvorrichtung aufweisen, die es dem Benutzer des Schlüssels nur einmal erlaubt, die Software in dem Steuergerät 1 zu aktualisieren. Dadurch wird verhindert, dass ein funktionsfähiger Schlüssel unberechtigt an andere Personen weitergegeben wird, ohne dass der Fahrzeughersteller darüber in Kenntnis gesetzt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass Schlüssel mit veralteter Softwareversion im Umlauf sind, obwohl bereits neuere Softwareversionen verfügbar sind.
Nach dem Programmiervorgang ist der Schlüssel 3 weiterhin verwendbar. Wird der Schlüssel 3 vom Endkunden zum Fahrzeughersteller zurückgesandt (beispielsweise per Post), was durch geeignete Vorteile (Anreize) für den Endkunden erreicht werden kann, so kann der Schlüssel 3 vom Fahrzeughersteller für weitere/andere Softwareaktualisierungen wiederverwendet werden.
Ein Funktionsbeispiel des beschriebenen Systems gemäß 1 wird im Folgenden anhand eines Flussdiagramms gemäß 2 erläutert.
In Schritt S1 wird beispielsweise durch die Diagnoseeinheit 6 festgestellt, ob der Schlüssel 3 im Zündschloss 9 steckt. Wenn dies der Fall ist, wird der programmierbare Schlüssel 3 im Zündschloss 9 in Schritt S2 verrastet. Dadurch wird verhindert, dass während der Übertragung von Software zwischen dem Steuergerät 1 und dem Schlüssel 3 der Schlüssel 3 aus Versehen aus dem Zündschloss herausgenommen wird, obwohl der Übertragungsvorgang noch nicht beendet ist. Somit wird verhindert, dass Software unvollständig in den Speicher 2 des Steuergeräts 1 geladen wird.
In Schritt S3 wird vor dem eigentlichen Software-Update aus einer Gruppe von Steuergeräten im Fahrzeug zuerst das zu aktualisierende Steuergerät 1 identifiziert. In Schritt S4 liest die Diagnoseeinheit 6 die aktuelle Softwareversion des zu aktualisierenden Steuergeräts 1 aus, um in Schritt S5 zu bestimmen, ob die Softwareversion in dem Steuergerät 1 veraltet und somit zu ersetzen ist.
Wenn in Schritt S5 festgestellt wird, dass die in dem Speicher 2 des Steuergeräts 1 enthaltene Software veraltet ist, wird die neue in dem Speicher 5 des Schlüssels 3 enthaltene Softwareversion über die Transponderschnittstelle 8 des Schlüssels 3 und über die Transponderspule 10 des Zündschlosses 9 an das zu aktualisierende Steuergerät 1 im Fahrzeug übertragen und die alte im Speicher 2 des Steuergeräts 1 enthaltene Softwareversion wird durch die neueste Softwareversion ersetzt. Nach Beendigung der Übertragung bzw. der Aktualisierung der Software in dem Steuergerät 1 wird der Schlüssel 3 in Schritt S7 entrastet und kann vom Benutzer aus dem Zündschloss 9 herausgezogen werden.
Wenn in Schritt S5 festgestellt wird, dass bereits die neueste Softwareversion im Speicher 2 des Steuergeräts 1 gespeichert ist, wird das Flussdiagramm direkt mit Schritt S7 fortgesetzt, und die Verrastung des Schlüssels 3 gelöst, so dass der Schlüssel vom Benutzer aus dem Zündschloss 9 entnommen werden kann.
Gemäß einer Abwandlung des oben beschriebenen Verfahrens können beispielsweise die Schritte S4 und S5 weggelassen werden, und automatisch ein Software-Update durchgeführt werden, sobald der Schlüssel in das Zündschloss eingeführt ist oder in dessen Nähe liegt.
Ferner ist es auch möglich, automatisch die Software von allen Steuergeräten im Fahrzeug zu aktualisieren, so dass Schritt S3 in dem oben beschriebenen Verfahren gemäß 1 wegfallen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aktualisierung der Software in einem Steuergerät 1 in einem Fahrzeug endet in Schritt S8.
Es ist selbsterklärend, dass das oben beschriebene Verfahren und das System für eine Gruppe von Steuergeräten 1 gleichzeitig anwendbar ist.
Ebenso ist es möglich, Modifikationen und Änderungen vorzunehmen, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. So ist es beispielsweise möglich, eine andere geeignete Bauform für das tragbare Handgerät 3 zu verwenden. Entscheidend ist lediglich, dass die Bauform des Handgeräts 3, welches die Update-Software aufweist, derart ist, dass es vom Fahrzeughersteller/Zulieferer an den Endkunden in einfacher Weise übermittelt werden kann, beispielsweise in einem Umschlag per Post gesendet werden kann.
Die Bauform kann beispielsweise die Form eines Zigarettenanzünders aufweisen, der in einen Zigarettenanzündereinschub eingeführt werden muss, oder die Form einer Chipkarte, die in einen entsprechenden Einschub eingeführt werden oder deren Nähe angeordnet sein muss, um Daten an Steuergeräte im Fahrzeug (fahrzeugfeste Steuergeräte) zu übertragen oder von diesen zu empfangen.

Claims

System zum Austauschen von Daten zwischen wenigstens einem fahrzeugfesten Steuergerät (1) und einem tragbaren Handgerät (3), in welchem Software zur Übertragung an das wenigstens eine fahrzeugfeste Steuergerät (1) gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das tragbare Handgerät eine Diagnoseeinheit (6) aufweist zur Identifikation der Software in dem mindestens einen anderen Fahrzeugsteuergerät (1).
System nach Anspruch 1, bei dem das Handgerät (3) die Form eines Schlüssels aufweist und mindestens eines der anderen Steuergeräte (1) im Fahrzeug über ein Zündschloss (9) des Fahrzeugs mit dem Schlüssel (3) kommuniziert, wenn dieser in das Zündschloss (9) eingesteckt ist.
System nach Anspruch 2, bei dem das Zündschloss (9) eine Transponderspule (10) aufweist, über die mit dem Schlüssel (3) drahtlos kommuniziert wird, und die den Schlüssel (3) mit Energie versorgt.
System nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Schlüssel (3) eine Ladeeinheit (7) aufweist zur Übertragung der in dem Schlüssel (3) gespeicherten Software an das mindestens eine andere Steuergerät (1) im Fahrzeug.
Verfahren zum Austauschen von Daten zwischen Steuergeräten für ein Fahrzeug, mit den Schritten Auslesen der Softwareversion mindestens eines fahrzeugfesten Steuergeräts (1) durch ein tragbares Handgerät (3), Vergleichen der ausgelesenen Softwareversion mit einer in dem Handgerät (3) gespeicherten Softwareversion durch eine Diagnoseeinheit (6) des tragbaren Handgeräts (3), Übertragen der im Handgerät (3) gespeicherten Software an das mindestens eine fahrzeugfeste Steuergerät (1), wenn die ausgelesene Softwareversion älter als die im Handgerät (3) gespeicherte Version ist.