DE102009047974B4 - Procedure for programming a control unit - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Programmierung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuergeräts (3) mit den Schritten:• Bereitstellen eines ebenfalls in dem Kraftfahrzeug angeordneten Gateways (2), welches über eine erste Busverbindung (B1) mit einer Datenschnittstelle des Kraftfahrzeugs verbunden ist und welches über eine zweite Busverbindung (B2) mit dem Steuergerät (3) verbunden ist,• Bereitstellen eines über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung (B1) mit dem Gateway (2) verbindbaren Programmiergeräts (1),• Bereitstellen einer Update-Applikation (121) bei dem Programmiergerät (1),• Verbinden des Programmiergeräts (1) mit der Datenschnittstelle,• Übertragen der Update-Applikation (121) von dem Programmiergerät (1) über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung (B1) zu dem Gateway (2), wobei vor dem Übertragen der Update-Applikation (121) von dem Programmiergerät (1) zu dem Gateway (2) zumindest eine zuvor in einem Datenspeicher des Gateways (2) abgelegte Applikation aus dem Datenspeicher gelöscht wird, um Speicherplatz in dem Datenspeicher freizugeben,• Ausführen der Update-Applikation (121) durch das Gateway (2), um das Steuergerät (3) über die zweite Busverbindung (B2) zu programmieren,• Löschen der Update-Applikation (121) im Gateway.Method for programming a control unit (3) arranged in a motor vehicle, with the steps:• Providing a gateway (2) also arranged in the motor vehicle, which is connected to a data interface of the motor vehicle via a first bus connection (B1) and which via a second bus connection (B2) is connected to the control device (3),• providing a programming device (1) which can be connected to the gateway (2) via the data interface and the first bus connection (B1),• providing an update application (121) in the programming device ( 1),• connecting the programming device (1) to the data interface,• transferring the update application (121) from the programming device (1) via the data interface and the first bus connection (B1) to the gateway (2), before transferring the update application (121) from the programming device (1) to the gateway (2) at least one previously stored in a data memory of the gateway (2) application from the data memory is deleted in order to free up storage space in the data memory,• execution of the update application (121) by the gateway (2) in order to program the control unit (3) via the second bus connection (B2),• deletion of the update application ( 121) in the gateway.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Programmierung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuergeräts.The invention relates to a method for programming a control unit arranged in a motor vehicle.

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen in der Regel über eine Vielzahl von Steuergeräten.Modern motor vehicles generally have a large number of control units.

Veränderte Anforderungen und/oder Verbesserungen machen gelegentlich eine Programmierung eines bereits in einem Kraftfahrzeug verbauten Steuergeräts erforderlich. Die Bereitstellung von extern zugänglichen Datenschnittstellen zur Neuprogrammierung für jedes einzelne Steuergerät wäre höchst unwirtschaftlich. Die Bereitstellung so genannter Programmier-Gateways und/oder von Programmier-Applikationen bei Diagnose-Gateways bindet Ressourcen.Changed requirements and/or improvements sometimes make it necessary to program a control device that is already installed in a motor vehicle. The provision of externally accessible data interfaces for reprogramming each individual control unit would be extremely uneconomical. The provision of so-called programming gateways and/or programming applications for diagnostic gateways ties up resources.

DE 102 37 715 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Zugriff auf ein Fahrzeugsteuersystem über eine drahtlose Verbindung. Die Vorrichtung weist eine Gateway-Einheit, die in dem Fahrzeug angebracht ist, sowie eine Steuereinheit auf, die im Fahrzeug angeordnet und mit der Gateway-Einheit verbunden ist. Die Gateway-Einheit kann über eine Funkverbindung frei konfiguriert werden und kann beispielsweise zum Software-Download in andere Steuergeräte dienen. DE 102 37 715 A1 discloses an apparatus for accessing a vehicle control system over a wireless connection. The device has a gateway unit mounted in the vehicle and a control unit arranged in the vehicle and connected to the gateway unit. The gateway unit can be freely configured via a wireless connection and can be used, for example, to download software to other control units.

WO 2007 / 078 943 A2 offenbart ein System zum Programmieren eines eingebetteten Systems, das in einem Fahrzeug angeordnet ist. Das System weist einen externen Programmierer und eine Steuereinheit auf, die ebenfalls in dem Fahrzeug angeordnet ist. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, sowohl mit dem eingebetteten System als auch dem externen Programmierer zu kommunizieren. Von dem externen Programmierer kann Softwarecode an die Steuereinheit gesendet werden, wobei der Softwarecode durch die Steuereinheit ausführbar ist, um das eingebettete System zu programmieren. WO 2007/078 943 A2 discloses a system for programming an embedded system located in a vehicle. The system includes an external programmer and a control unit also located in the vehicle. The control unit is configured to communicate with both the embedded system and the external programmer. Software code may be sent to the control unit from the external programmer, where the software code is executable by the control unit to program the embedded system.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Programmierung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuergeräts zu schaffen.It is an object of the invention to create a simple and economical method for programming a control device arranged in a motor vehicle.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a method according to claim 1. Advantageous embodiments and developments of the invention result from the dependent claims.

Demgemäß wird zunächst ein ebenfalls in dem Kraftfahrzeug angeordnetes Gateway bereitgestellt, welches über eine erste Busverbindung mit einer Datenschnittstelle des Kraftfahrzeugs verbunden ist und welches über eine zweite Busverbindung mit dem Steuergerät verbunden ist. Das Gateway wird also in an sich bekannter Weise zwischen Datenschnittstelle und Steuergerät geschaltet.Accordingly, a gateway which is also arranged in the motor vehicle is first provided, which is connected to a data interface of the motor vehicle via a first bus connection and which is connected to the control device via a second bus connection. The gateway is therefore connected in a manner known per se between the data interface and the control device.

Außerhalb des Fahrzeugs wird ein über die Datenschnittstelle, die insbesondere als (vorzugsweise genormte) Diagnoseschnittstelle des Kraftfahrzeug ausgebildet sein kann, und die erste Busverbindung mit dem Gateway verbindbares Programmiergerät bereitgestellt. Bei dem Programmiergerät handelt es sich vorzugsweise um einen so genannten Diagnosetester.Outside of the vehicle, a programming device is provided that can be connected to the gateway via the data interface, which can be designed in particular as a (preferably standardized) diagnostic interface of the motor vehicle, and the first bus connection. The programming device is preferably a so-called diagnostic tester.

Bei dem Programmiergerät wird eine Update-Applikation bereitgestellt. Unter einer Update-Applikation ist dabei ein Computerprogramm zu verstehen, mittels welchen eine Recheneinheit in der Lage ist, ein mit ihr verbundenes Steuergerät neu zu programmieren. Vorzugsweise beinhaltet die Update-Applikation eine auf das zu programmierende Steuergerät zu übertragende steuergerätespezifische Software sowie Programmierabläufe zur Umsetzung der Übertragung. Die Update-Applikation ist vorzugsweise spezifisch für eine Ausführung durch das Gateway ausgelegt, z.B. entsprechend kompiliert.An update application is provided with the programming device. An update application is to be understood as a computer program by means of which a computing unit is able to reprogram a control device connected to it. The update application preferably contains control unit-specific software to be transferred to the control unit to be programmed, as well as programming sequences for implementing the transfer. The update application is preferably designed specifically for execution by the gateway, e.g. compiled accordingly.

Das Programmiergerät wird mit der Datenschnittstelle verbunden und die Update-Applikation wird von dem Programmiergerät über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung zu dem Gateway übertragen.The programming device is connected to the data interface and the update application is transmitted from the programming device via the data interface and the first bus connection to the gateway.

Anschließend wird die Update-Applikation durch das Gateway ausgeführt. Durch die Ausführung wird das Steuergerät von dem Gateway über die zweite Busverbindung programmiert. Das Gateway fungiert gewissermaßen als Programmiereinheit des Steuergeräts.The update application is then executed by the gateway. The controller is programmed by the gateway via the second bus connection as a result of the execution. To a certain extent, the gateway acts as a programming unit for the control unit.

Nach der Ausführung der Update-Applikation oder als letzter Schritt der Ausführung der Update-Applikation wird die Update-Applikation aus dem Gateway gelöscht.After running the update application or as the last step in running the update application, the update application is deleted from the gateway.

Vorzugsweise werden die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1 in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruch ausgeführt.The method steps according to claim 1 are preferably carried out in the order in which they are mentioned in the claim.

Durch die Erfindung wird eine dauerhafte Ressourcenbindung im Gateway vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit auch für Gateways mit wenig Speicherplatz anwendbar. Das Gateway wird nur temporär und/oder bei Bedarf als Programmiereinheit genutzt. Dadurch erübrigt sich das kostspielige und aufwändige dauerhafte Vorhalten der Ressourcen für eine mögliche Programmierung. Dauerhafte Modifikationen am Gateway, etwa zur Bereitstellung geänderter Programmierfunktionalitäten, werden durch die Erfindung vermieden, wodurch der Absicherungsaufwand verringert wird. Die Erfindung sogar zur kostengünstigen Durchführung einer so genannten technischen Aktion im Feld genutzt werden, ohne dass das Gateway im Vorfeld hierfür vorbereitet sein muss. Schließlich kann das Gateway durch die Erfindung nachträglich zu Programmierzwecken nutzbar gemacht werden.The invention avoids a permanent binding of resources in the gateway. The method according to the invention can therefore also be used for gateways with little storage space. The gateway is only used temporarily and/or as a programming unit if required. This eliminates the need for the costly and time-consuming permanent provision of resources for possible programming. Permanent modifications to the gateway, for example to provide changed programming functionalities, are avoided by the invention, which reduces the protection effort. The invention can even be used to carry out a so-called technical action in the field at low cost, without the gateway having to be prepared for this in advance. Finally, thanks to the invention, the gateway can subsequently be made usable for programming purposes.

Auf die Implementierung des so genannten Bootloaders des Steuergeräts nimmt die Erfindung keinen Einfluss. Ein Steuergerät kann somit auf unterschiedliche Arten und Weisen ohne Änderung programmiert werden. Ein Steuergerät lässt sich somit beispielsweise mittels derselben Schnittstellen und desselben Protokolls wahlweise „direkt“ (d.h. unmittelbar verbunden) mittels eines Diagnosetesters programmieren, „indirekt“ mittels eines über ein Diagnosegateway verbundenen Diagnosetesters programmieren oder auch erfindungsgemäß aktiv durch das temporär als Programmiereinheit fungierende Gateway programmieren.The invention has no influence on the implementation of the so-called boot loader of the control unit. A control unit can thus be programmed in different ways without modification. A control unit can thus be programmed, for example, using the same interfaces and the same protocol either “directly” (i.e. directly connected) using a diagnostic tester, programmed “indirectly” using a diagnostic tester connected via a diagnostic gateway or also, according to the invention, actively programmed by the gateway temporarily acting as a programming unit.

Die Erfindung überrascht den Fachmann angesichts des Stands der Technik insoweit, als der Programmieraufwand und die Anzahl erforderlicher Schritte gegenüber dem Stand der Technik gesteigert wird. Schließlich ist bei der Erfindung zusätzlich zur eigentlichen Programmierung des Steuergeräts zumindest eine Programmierung (gegebenenfalls sogar zwei Programmierungen, s.u.) des Gateways erforderlich. Im Hinblick auf die Ressourcenrestriktionen im Gateway bietet die Erfindung jedoch eine kostenoptimale Möglichkeit, das Gateway nur temporär zur Programmierung zu nutzen.In view of the prior art, the invention surprises the person skilled in the art insofar as the programming effort and the number of necessary steps are increased compared to the prior art. Finally, with the invention, in addition to the actual programming of the control unit, at least programming (possibly even two programmings, see below) of the gateway is required. With regard to the resource restrictions in the gateway, however, the invention offers a cost-optimal possibility of using the gateway only temporarily for programming.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Übertragen der Update-Applikation von dem Programmiergerät zu dem Gateway zumindest eine zuvor in einem Datenspeicher des Gateways abgelegte Applikation aus dem Datenspeicher gelöscht, um Speicherplatz in dem Datenspeicher freizugeben. Der Datenspeicher, in dem die Update-Applikation bei dem Gateway abgelegt wird, kann somit besonders sparsam konzipiert bzw. dimensioniert werden. Das Löschen der zuvor in dem Datenspeicher des Gateways abgelegten Applikation kann beispielsweise durch das Programmiergerät über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung vorgenommen bzw. ausgelöst werden.According to a preferred embodiment of the invention, before the update application is transmitted from the programming device to the gateway, at least one application previously stored in a data memory of the gateway is deleted from the data memory in order to free memory space in the data memory. The data memory in which the update application is stored at the gateway can thus be designed and dimensioned particularly sparingly. The application previously stored in the data memory of the gateway can be deleted or triggered, for example, by the programming device via the data interface and the first bus connection.

Eine Sicherung der Applikation ist in der Regel nicht erforderlich. Vorzugsweise hat nämlich das Programmiergerät, z.B. ein als Industrie-PC mit Zugriff auf einen großen Datenspeicher (z.B. auf Festplatte, DVD oder per Internet) ausgeführter Diagnosetester, Zugriff auf eine Datenbank mit vorzugsweise den aktuellsten Applikationen für das jeweilige Kraftfahrzeug, z.B. unmittelbar bereitgsestellt von einer Entwicklungsabteilung.A backup of the application is usually not necessary. The programming device, e.g. a diagnostic tester designed as an industrial PC with access to a large data memory (e.g. on a hard drive, DVD or via the Internet), preferably has access to a database with preferably the most up-to-date applications for the respective motor vehicle, e.g. provided directly by a development department.

Soll dennoch eine Sicherung vorgenommen werden, so kann dies folgendermaßen geschehen: Die zuvor in dem Datenspeicher des Gateways abgelegte Applikation kann vor ihrem Löschen gesichert und nach dem Löschen der Update-Applikation wiederhergestellt werden. Dies kann auf vielfältige Art und Weise erfolgen. Ein stringenter und sicherer Verfahrensablauf ergibt sich bei einer Sicherung der Applikation im Programmiergerät. Geringerer Datenverkehr ergibt sich bei einer Verlagerung der Applikation zu Sicherungszwecken innerhalb des Gateways, etwa in einen weiteren Datenspeicher des Gateways oder, gegebenenfalls in komprimierter Form, an einen anderen Speicherort desselben Datenspeichers. Vorteilhaft kann auch eine Auslagerung zu Sicherungszwecken auf ein anderes Gateway oder ein anderes Steuergerät des Kraftfahrzeugs sein.If, however, a backup is to be made, this can be done as follows: The application previously stored in the data memory of the gateway can be backed up before it is deleted and restored after the update application has been deleted. This can be done in a variety of ways. A stringent and safe process sequence results when the application is saved in the programming device. Less data traffic results when the application is relocated within the gateway for backup purposes, for example to another data memory of the gateway or, possibly in compressed form, to another storage location of the same data memory. Outsourcing to another gateway or another control unit of the motor vehicle for backup purposes can also be advantageous.

Das Löschen der Update-Applikation aus dem Gateway kann, insbesondere nach dessen Ausführung, durch das Programmiergerät über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung vorgenommen bzw. ausgelöst werden. Alternativ kann das Löschen selbsttätig, gewissermaßen eine Selbstlöschung als letzter Schritt der Ausführung, vorgesehen sein.The deletion of the update application from the gateway can be carried out or triggered by the programming device via the data interface and the first bus connection, in particular after it has been executed. Alternatively, the deletion can be automatic, to a certain extent a self-deletion as the last step in the execution.

Erfolgt das Löschen der Update-Applikation im Gateway ohne Zutun des Programmiergeräts und werden auch andere Interaktionen des Gateways mit dem Programmiergerät während der Ausführung der Update-Applikation vermieden, kann das Programmiergerät während der Ausführung der Update-Applikation von der Datenschnittstelle getrennt werden, ohne die Programmierung des Steuergeräts zu beeinträchtigen. Das Programmiergerät wird somit nur für einen verhältnismäßig geringen Zeitraum benötigt.If the update application is deleted in the gateway without the intervention of the programming device and other interactions between the gateway and the programming device are avoided while the update application is running, the programming device can be disconnected from the data interface while the update application is running without the affecting the programming of the control unit. The programming device is therefore only required for a relatively short period of time.

Wurde eine zuvor in dem Datenspeicher des Gateways abgelegte Applikation im Programmiergerät gesichert oder auch gelöscht, so ist die gesicherte Applikation - oder eine gegebenenfalls aktualisierte Ersatzapplikation - vorzugsweise (auch nach einer Trennung des Programmiergeräts von der Datenschnittstelle während der Ausführung der Update-Applikation) zu einem späteren Zeitpunkt und nach einer erneuten Anbindung des Programmiergeräts an die Datenschnittstelle ins Gateway zurückspielbar.If an application previously stored in the data memory of the gateway was saved or deleted in the programming device, the saved application - or a replacement application that may have been updated - is preferably (even after the programming device has been separated from the data interface during execution of the update application) to a can be played back into the gateway at a later point in time and after the programming device has been reconnected to the data interface.

Vorzugsweise sind mehrere Steuergeräte des Kraftfahrzeugs durch eine einzige Update-Applikation und ein einziges Gateway programmierbar. Dazu ist vorzugsweise das Gateway über die zweite Busverbindung und/oder eine weitere Busverbindung mit zumindest einem weiteren Steuergerät verbunden und es wird vorzugsweise durch Ausführen der Update-Applikation auch das zumindest eine weitere Steuergerät programmiert.Multiple control devices of the motor vehicle can preferably be programmed using a single update application and a single gateway. For this purpose, the gateway is preferably connected to at least one further control device via the second bus connection and/or a further bus connection, and the at least one further control device is preferably also programmed by executing the update application.

Ein der Erfindung zugrunde liegendes Prinzip, nämlich die temporäre Programmierung des Gateways, kann alternativ auch genutzt werden, um temporär eine Diagnosegateway-Applikation (statt einer Update-Applikation für das Steuergerät) in das Gateway einzuspielen. Dies resultiert in dem folgenden Verfahren:

  • Verfahren zur Programmierung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuergeräts mit den Schritten:
    • • Bereitstellen eines ebenfalls in dem Kraftfahrzeug angeordneten Gateways, welches über eine erste Busverbindung mit einer Datenschnittstelle des Kraftfahrzeugs verbunden ist und welches über eine zweite Busverbindung mit dem Steuergerät verbunden ist,
    • • Bereitstellen eines über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung mit dem Gateway verbindbaren Programmiergeräts,
    • • Bereitstellen einer Update-Applikation und einer Diagnosegateway-Applikation bei dem Programmiergerät,
    • • Verbinden des Programmiergeräts mit der Datenschnittstelle,
    • • Übertragen der Diagnosegateway-Applikation von dem Programmiergerät über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung zu dem Gateway,
    • • Ausführen der Diagnosegateway-Applikation durch das Gateway,
    • • Ausführen der Update-Applikation durch das Programmiergerät, um das Steuergerät unter Vermittlung durch die auf dem Gateway ausgeführte Diagnosegateway-Applikation über die Datenschnittstelle, die erste Busverbindung, das Gateway und die zweite Busverbindung zu programmieren,
    • • Löschen der Diagnosegateway-Applikation im Gateway.
A principle on which the invention is based, namely the temporary programming of the gateway, can alternatively also be used to temporarily import a diagnostic gateway application (instead of an update application for the control unit) into the gateway. This results in the following procedure:
  • Method for programming a control unit arranged in a motor vehicle with the steps:
    • • Provision of a gateway which is also arranged in the motor vehicle and which is connected to a data interface of the motor vehicle via a first bus connection and which is connected to the control device via a second bus connection,
    • • Provision of a programming device that can be connected to the gateway via the data interface and the first bus connection,
    • • Providing an update application and a diagnostic gateway application on the programming device,
    • • connecting the programming device to the data interface,
    • • Transmission of the diagnostic gateway application from the programming device via the data interface and the first bus connection to the gateway,
    • • Execution of the diagnostic gateway application through the gateway,
    • • Execution of the update application by the programming device in order to program the control unit via the data interface, the first bus connection, the gateway and the second bus connection, mediated by the diagnosis gateway application running on the gateway,
    • • Delete the diagnostic gateway application in the gateway.

Im Folgenden wird anhand der einzigen beigefügten Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen schematisch

  • 1 den Signalfluss bei der Programmierung eines Steuergeräts nach einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 einen beispielhaften Signalfluss bei der erfindungsgemäßen Programmierung eines Steuergeräts.
A preferred exemplary embodiment of the invention is described below on the basis of the only attached drawing. This results in further details, preferred embodiments and developments of the invention. Specifically show schematic
  • 1 the signal flow when programming a control unit using a method according to the prior art,
  • 2 an exemplary signal flow in the programming of a control unit according to the invention.

Ausgangssituation für die nachfolgenden Ausführungen ist die Aufgabenstellung, ein in einem Kraftfahrzeug verbautes Steuergerät 3 neu zu programmieren. Die Programmierung soll unter Zuhilfenahme eines fahrzeugexternen Diagnosegeräts 1 (im folgenden Tester genannt) vorgenommen werden.The starting point for the following statements is the task of reprogramming a control unit 3 installed in a motor vehicle. The programming is to be carried out with the aid of a vehicle-external diagnostic device 1 (referred to below as a tester).

Auf Grund der Komplexität heutiger Bordnetze ist der Tester 1 zur Programmierung in der Regel nicht direkt mit dem zu programmierenden Steuergerät verbunden, sondern nur über die Zwischenschaltung eines oder mehrerer Gateway-Steuergeräte 2 (im Folgenden kurz Gateway genannt). 1 veranschaulicht die Konfiguration.Due to the complexity of today's vehicle electrical systems, the tester 1 for programming is generally not connected directly to the control unit to be programmed, but only via the intermediary of one or more gateway control units 2 (referred to below as gateway for short). 1 illustrates the configuration.

Hierdurch entsteht die Problematik, dass der Tester 1 nur unter Vermittlung eines Gateways 2 auf das zu programmierende Steuergerät 3 zugreifen kann. Das Gateway 2 fungiert dabei lediglich als Vermittler, der Nachrichten von einem ersten Bus B1 auf einen zweiten Bus B2 (und umgekehrt) „kopiert“ (vgl. 1). Dieser Vorgang der Nachrichtenvermittlung durch das Gateway 2 ist generisch (d.h. unabhängig vom Programmierablauf).This creates the problem that the tester 1 can only access the control unit 3 to be programmed via a gateway 2 . The gateway 2 acts only as an intermediary that "copies" messages from a first bus B1 to a second bus B2 (and vice versa) (cf. 1 ). This process of message switching by the gateway 2 is generic (ie independent of the programming flow).

Zur Steuerung der Programmierung wird ein Diagnoseprogramm (im folgenden Update-Applikation genannt) auf dem Tester 1 genutzt, welches die aktualisierte Software nach Weiterleitung durch das Gateway 2 in das Steuergerät 3 programmiert. Diese Update-Applikation verwendet im vorliegenden Beispiel die Standards [HIS 1], [ISO14229-1], [ISO15765-3].To control the programming, a diagnostic program (referred to below as an update application) on the tester 1 is used, which programs the updated software into the control device 3 after it has been forwarded through the gateway 2 . In this example, this update application uses the standards [HIS 1], [ISO14229-1], [ISO15765-3].

Die in 1 dargestellten Geräte umfassen (unter anderem) die folgenden Software-Komponenten: der Tester 1 umfasst die genannte Update-Applikation 11; das Gateway 2 umfasst eine Diagnosegateway-Applikation 21, einen Bootloader 22 und zumindest eine weitere Applikation 23 mit zugehörigen Daten (ebenfalls durch Block 23 repräsentiert); das Steuergerät 3 umfasst einen Bootloader 31, eine Applikation 32 und Daten/Parameter 33.In the 1 The devices shown include (among other things) the following software components: the tester 1 includes the said update application 11; the gateway 2 comprises a diagnosis gateway application 21, a boot loader 22 and at least one further application 23 with associated data (also represented by block 23); the control unit 3 comprises a boot loader 31, an application 32 and data/parameters 33.

Die Pfeile B1 und B2 in 1 veranschaulichen die physikalische Busverbindung zwischen Tester 1 und Gateway 2 bzw. zwischen Gateway 2 und Steuergerät 3. Der Pfeil 12 veranschaulicht den Zugriff der Update-Applikation 11 auf die Diagnosegateway-Applikation 21. Der Pfeil 24 veranschaulicht den Zugriff der Diagnosegateway-Applikation 21 auf den Bootloader 31 des Steuergeräts 3.The arrows B1 and B2 in 1 illustrate the physical bus connection between tester 1 and gateway 2 or between gateway 2 and control unit 3. The arrow 12 illustrates the access of the update application 11 to the diagnostic gateway application 21. The arrow 24 illustrates the access of the diagnostic gateway application 21 to the Bootloader 31 of the control unit 3.

Die an der Programmierung beteiligten Software-Komponenten sind in 1 schraffiert dargestellt (alle außer Komponenten 22 und 23).The software components involved in programming are in 1 shown hatched (all except components 22 and 23).

Damit das Gateway 2 die notwendige Vermittlungsrolle gemäß der oben beschriebenen und in 1 dargestellten aufwandsintensiven Lösung wahrnehmen kann, muss dauerhaft eine Vermittlungssoftware im Gateway 2 gespeichert bleiben (Diagnosegateway-Applikation 21), welche dauerhaft Ressourcen im Gateway 2 in Form von Speicherplatz und CPU-Leistung bindet. Diese dauerhafte Ressourcenbindung im Gateway 2 verursacht hohe Kosten, obwohl die Programmierung nur selten genutzt wird (z.B. in der Entwicklung oder beim Service des Fahrzeugs).So that the gateway 2 the necessary mediation role according to the above and in 1 can perceive the cost-intensive solution shown, switching software must remain permanently stored in the gateway 2 (diagnostic gateway application 21), which permanently ties up resources in the gateway 2 in the form of storage space and CPU power. This permanent binding of resources in the gateway 2 causes high costs, although the programming is only rarely used (eg in development or when servicing the vehicle).

Eine bekannte Alternative zu diesem Stand der Technik besteht darin, die Vorhaltung einer Option zum Software-Update von Steuergeräten aus Kostengründen komplett entfallen zu lassen. Dies birgt mittel- und langfristig aber das Risiko, dass im Fehlerfall hohe Gewährleistungskosten entstehen oder ein Steuergeräteaustausch erforderlich wird.A known alternative to this state of the art is to completely dispense with the provision of an option for the software update of control units for reasons of cost. In the medium and long term, however, this harbors the risk that, in the event of a fault, high warranty costs will arise or that the control unit will need to be replaced.

Durch die Erfindung wird die kostenrelevante Ressourcenbindung im Gateway in Form von Speicherplatz und CPU-Kapazität ungleich eleganter vermieden. Ziel der Erfindung ist die ressourcenoptimierte Programmierung von Steuergeräten im Fahrzeug für Steuergeräte mit programmierbarem Speicher.The invention avoids the cost-relevant resource binding in the gateway in the form of storage space and CPU capacity in a much more elegant manner. The aim of the invention is the resource-optimized programming of control units in the vehicle for control units with a programmable memory.

2 zeigt einen beispielhaften Signalfluss bei der erfindungsgemäßen Programmierung eines oder mehrerer assoziierter Steuergeräte. 2 shows an exemplary signal flow when programming one or more associated control units according to the invention.

Die in 2 dargestellten Geräte umfassen dabei (unter anderem) die folgenden Software-Komponenten: der Tester 1 umfasst eine (auf das Gateway 2 bezogene) Gateway-Update-Applikation 111; das Gateway 2 umfasst eine (auf das Steuergerät 3 bezogene) Update-Applikation 121, einen Bootloader 122 und zumindest eine weitere Applikation 123 mit zugehörigen Daten (ebenfalls durch Block 123 repräsentiert); das Steuergerät 3 umfasst einen Bootloader 131, eine Applikation 132 und Daten/Parameter 133.In the 2 The devices shown include (among other things) the following software components: the tester 1 includes a gateway update application 111 (related to the gateway 2); the gateway 2 includes an update application 121 (related to the control device 3), a boot loader 122 and at least one further application 123 with associated data (also represented by block 123); control unit 3 includes a bootloader 131, an application 132 and data/parameters 133.

Bei dieser Lösung wird - nur temporär - eine (auf das Steuergerät 3 bezogene) Update-Applikation 121 in das Gateway 2 eingebracht. Die Update-Applikation 121 beinhaltet die Software und die Programmierfunktionalität für das/die assoziierte(n) Steuergerät(e).In this solution, an update application 121 (related to the control unit 3) is introduced into the gateway 2—only temporarily. The update application 121 contains the software and the programming functionality for the associated control device(s).

Die (auf das Steuergerät 3 bezogene) Update-Applikation 121 läuft (d.h. wird ausgeführt) im Gegensatz zum Stand der Technik nicht auf dem Tester 1, sondern auf dem Gateway 2. Das Gateway 2 übernimmt gewissermaßen die Rolle eines Testers bzw. fungiert als Programmiereinheit für das Steuergerät.In contrast to the prior art, the update application 121 (relating to the control unit 3) runs (i.e. is executed) not on the tester 1 but on the gateway 2. The gateway 2 takes on the role of a tester to a certain extent or acts as a programming unit for the control unit.

Die dauerhafte Speicherung der Update-Applikation 121 im Gateway 2 kann dadurch vermieden werden, dass die Update-Applikation 121 nur temporär, vorzugsweise erst kurz vor der Programmierung des Steuergerätes 3, vom tatsächlichen Tester 1 mittels konventioneller Programmiertechniken (vgl. Gateway-Update-Applikation 111) in das Gateway 2 eingebracht wird. Nach der Programmierung des Steuergerätes 3 wird die Update-Applikation 121 wieder vom Gateway 2 gelöscht, vorzugsweise erneut durch den Tester 1.The permanent storage of the update application 121 in the gateway 2 can be avoided by the fact that the update application 121 is only temporarily, preferably just before the programming of the control unit 3, from the actual tester 1 using conventional programming techniques (cf. gateway update application 111) is brought into the gateway 2. After the programming of the control unit 3, the update application 121 is deleted again from the gateway 2, preferably again by the tester 1.

Es wird also eine Folge von mehreren Programmierschritten genutzt, um die dauerhafte Ressourcenbindung im Gateway zu vermeiden. In der Regel werden dies drei Programmierschritte sein, nämlich: zweimaliges Programmieren des Gateways 2, um (zwischen diesen beiden Programmierungen des Gateways) ein einziges Mal das Steuergerät 3 zu programmieren.A sequence of several programming steps is therefore used in order to avoid permanent resource binding in the gateway. As a rule, these will be three programming steps, namely: programming the gateway 2 twice in order to program the control unit 3 once (between these two programmings of the gateway).

Auch in 2 veranschaulichen die Pfeile B1 und B2 die physikalische Busverbindung zwischen Tester 1 und Gateway 2 bzw. zwischen Gateway 2 und Steuergerät 3. Der Pfeil 112 veranschaulicht den Zugriff der Gateway-Update-Applikation 111 auf den Bootloader 122 des Gateways 2. Der Pfeil 124 veranschaulicht das Update des Gateways, bei welchem die Update-Applikation 121 ins Gateway 2 eingespielt wird. Der Pfeil 125 veranschaulicht den Zugriff der dann im Gateway 2 lauffähigen Update-Applikation 121 auf den Bootloader 131 des Steuergeräts 3.Also in 2 Arrows B1 and B2 illustrate the physical bus connection between tester 1 and gateway 2 or between gateway 2 and control unit 3. Arrow 112 illustrates access by gateway update application 111 to bootloader 122 of gateway 2. Arrow 124 illustrates this Update of the gateway, in which the update application 121 is imported into gateway 2. The arrow 125 illustrates the access of the update application 121, which can then run in the gateway 2, to the boot loader 131 of the control unit 3.

Beim Einspielen der Update-Applikation 121 ins Gateway 2 wird im vorliegenden Beispiel eine zuvor im entsprechenden Speicherbereich des Gateways 2 enthaltene Applikationssoftware überschrieben. Alternativ könnte die zuvor im entsprechenden Speicherbereich des Gateways 2 enthaltene Applikationssoftware auch bereits vorab gelöscht werden. Eine andere im Gateway 2 gespeicherte Applikation 123 (samt Daten) bleibt im vorliegenden Beispiel hingegen unberührt.When importing the update application 121 into the gateway 2, application software previously contained in the corresponding memory area of the gateway 2 is overwritten in the present example. Alternatively, the application software previously contained in the corresponding memory area of the gateway 2 could also be deleted in advance. Another application 123 (including data) stored in the gateway 2 remains unaffected in the present example.

Der oben bereits umrissene Verfahrensablauf umfasst die folgenden Schritte:

  1. (a) (Optional) Löschen der Applikationssoftware im Gateway, um freien Speicher auf dem Gateway zu erhalten.
  2. (b) Einspielen der Update-Applikation 121 in das Gateway (vgl. Pfeile 112 und 124 in 2). Die Update-Applikation 121 beinhaltet die auf das Steuergerät 3 zu übertragende steuergerätespezifische Software sowie die „eigentliche“ Update-Applikation (d.h. die Programmierabläufe zur Umsetzung der Übertragung).
  3. (c) Starten der Update-Applikation 121 im Gateway 2.
  4. (d) Die Update-Applikation 121 programmiert das Steuergerät 3 sowie gegebenenfalls weitere assoziierte Steuergeräte (Pfeil 125 in 2)
  5. (e) Nach der Programmierung des Steuergerätes 3 (bzw. aller assoziierten Steuergeräte) durch das Gateway 2 wird die Update-Applikation 121 im Gateway 2 durch den Tester 1 gelöscht.
  6. (f) (Optional) Wiederherstellen der ursprünglichen Applikationssoftware im Gateway 2, sofern bzw. soweit diese in Schritt (a) gelöscht worden ist.
The process outlined above includes the following steps:
  1. (a) (Optional) Delete the application software in the gateway to get free memory on the gateway.
  2. (b) Importing the update application 121 into the gateway (see arrows 112 and 124 in 2 ). The update application 121 contains the control unit-specific software to be transferred to the control unit 3 as well as the "actual" update application (ie the programming processes for implementing the transfer).
  3. (c) Start the update application 121 in Gateway 2.
  4. (d) The update application 121 programs the control unit 3 and possibly other associated control units (arrow 125 in 2 )
  5. (e) After gateway 2 has programmed controller 3 (or all associated controllers), update application 121 in gateway 2 is deleted by tester 1 .
  6. (f) (Optional) Restoring the original application software in Gateway 2 if or to the extent that it was deleted in step (a).

Ein wesentlicher Unterschied des Verfahrens gemäß 2 zum Stand der Technik gemäß 1 liegt darin, dass beim Stand der Technik gemäß 1 die (auf das Steuergerät 3 bezogene) Update-Applikation 11 im Tester 1 läuft, während beim Verfahren gemäß 2 die (auf das Steuergerät 3 bezogene) Update-Applikation 121 auf dem Gateway 2 läuft. Das Gateway 2 übernimmt somit gewissermaßen temporär die Rolle eines direkt angebundenen Programmiersystems für das Steuergerät. Wenn beispielsweise die Update-Applikation 121 auf das Gateway 2 programmiert worden ist, d.h. ins Gateway 2 eingespielt worden ist, dann ist der Tester 1 am eigentlichen Programmierablauf des Steuergerätes (vgl. Pfeil 125 in 2) nicht direkt beteiligt.A significant difference of the procedure according to 2 according to the state of the art 1 is that according to the prior art 1 the (related to the control unit 3) update application 11 is running in the tester 1, while the method according to 2 the update application 121 (related to control device 3) is running on gateway 2. The gateway 2 thus temporarily assumes the role of a directly connected programming system for the control unit. If, for example, the update application 121 has been programmed on the gateway 2, i.e. has been imported into the gateway 2, then the tester 1 is involved in the actual programming sequence of the control unit (cf. arrow 125 in 2 ) not directly involved.

Claims (9)

Verfahren zur Programmierung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuergeräts (3) mit den Schritten: • Bereitstellen eines ebenfalls in dem Kraftfahrzeug angeordneten Gateways (2), welches über eine erste Busverbindung (B1) mit einer Datenschnittstelle des Kraftfahrzeugs verbunden ist und welches über eine zweite Busverbindung (B2) mit dem Steuergerät (3) verbunden ist, • Bereitstellen eines über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung (B1) mit dem Gateway (2) verbindbaren Programmiergeräts (1), • Bereitstellen einer Update-Applikation (121) bei dem Programmiergerät (1), • Verbinden des Programmiergeräts (1) mit der Datenschnittstelle, • Übertragen der Update-Applikation (121) von dem Programmiergerät (1) über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung (B1) zu dem Gateway (2), wobei vor dem Übertragen der Update-Applikation (121) von dem Programmiergerät (1) zu dem Gateway (2) zumindest eine zuvor in einem Datenspeicher des Gateways (2) abgelegte Applikation aus dem Datenspeicher gelöscht wird, um Speicherplatz in dem Datenspeicher freizugeben, • Ausführen der Update-Applikation (121) durch das Gateway (2), um das Steuergerät (3) über die zweite Busverbindung (B2) zu programmieren, • Löschen der Update-Applikation (121) im Gateway.Method for programming a control unit (3) arranged in a motor vehicle, having the steps: • Provision of a gateway (2) which is also arranged in the motor vehicle and which is connected to a data interface of the motor vehicle via a first bus connection (B1) and which is connected to the control unit (3) via a second bus connection (B2), • providing a programming device (1) that can be connected to the gateway (2) via the data interface and the first bus connection (B1), • Providing an update application (121) in the programming device (1), • Connecting the programming device (1) to the data interface, • Transferring the update application (121) from the programming device (1) via the data interface and the first bus connection (B1) to the gateway (2), with prior to transferring the update application (121) from the programming device (1). the gateway (2) at least one application previously stored in a data memory of the gateway (2) is deleted from the data memory in order to free up memory space in the data memory, • Running the update application (121) through the gateway (2) to program the control device (3) via the second bus connection (B2), • Delete the update application (121) in the gateway. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Update-Applikation (121) eine auf das zu programmierende Steuergerät (3) zu übertragende steuergerätespezifische Software beinhaltet sowie Programmierabläufe zur Umsetzung der Übertragung.procedure after claim 1 , characterized in that the update application (121) contains control unit-specific software to be transmitted to the control unit (3) to be programmed, as well as programming sequences for implementing the transmission. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschen der zuvor in dem Datenspeicher des Gateways (2) abgelegten Applikation durch das Programmiergerät (1) über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung (B1) vorgenommen bzw. ausgelöst wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the deletion of the application previously stored in the data memory of the gateway (2) is carried out or triggered by the programming device (1) via the data interface and the first bus connection (B1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor in dem Datenspeicher des Gateways (2) abgelegte Applikation vor ihrem Löschen gesichert und nach dem Löschen der Update-Applikation (121) wiederhergestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the application previously stored in the data memory of the gateway (2) is saved before it is deleted and restored after the update application (121) has been deleted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschen der Update-Applikation (121) im Gateway durch das Programmiergerät (1) über die Datenschnittstelle und die erste Busverbindung (B1) vorgenommen bzw. ausgelöst wird.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the deletion of the update application (121) in the gateway by the programming device (1) via the data interface and the first bus connection (B1) is carried out or triggered. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Löschen der Update-Applikation (121) im Gateway (2) ohne Zutun des Programmiergeräts (1) erfolgt und dass das Programmiergerät (1) während der Ausführung der Update-Applikation (121) von der Datenschnittstelle getrennt werden kann, ohne die Programmierung des Steuergeräts (3) zu beeinträchtigen.Procedure according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the update application (121) is deleted in the gateway (2) without the programming device (1) being involved and that the programming device (1) can be separated from the data interface while the update application (121) is being executed, without affecting the programming of the control unit (3). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschnittstelle eine Diagnoseschnittstelle des Kraftfahrzeugs ist.Procedure according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the data interface is a diagnostic interface of the motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway (2) über die zweite Busverbindung (B2) und/oder eine weitere Busverbindung mit einem weiteren Steuergerät verbunden ist und dass durch Ausführen der Update-Applikation (121) auch das weitere Steuergerät programmiert wird.Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the gateway (2) is connected to a further control unit via the second bus connection (B2) and/or a further bus connection and that the further control unit is also programmed by executing the update application (121). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Programmiergerät (1) um einen Diagnosetester handelt.Procedure according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the programming device (1) is a diagnostic tester.
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