DE10012272A1 - Verfahren zur Abspeicherung von Daten - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Abspeicherung von Daten in rechnergestützten Geräten von Verkehrsmitteln, wobei die Geräte einen Datenspeicher zur Abspeicherung von Betriebs-Software und/oder Fahrzeugdaten aufweisen. Bei fertiggestellten und ausgelieferten Fahrzeugen beim Starten des Fahrzeuges wird mittels einer in einem Grundmodul (GM) des Fahrzeuges abgespeicherten Programm-Routine überprüft, ob sich bei den Geräten an der Hardware oder an der Software, oder ob sich bezüglich der Fahrzeugdaten gegenüber dem Dateninhalt eines im Grundmodul (GM) enthaltenen zentralen Datenspeichers (ZDS) etwas geändert hat oder ob ein Datenpaket mit aktualisierter Betriebs-Software per Telekommunikation an das Grundmodul übersandt worden ist und dass bei vorliegenden Änderungen oder Aktualisierungen die Programm-Routine den Dateninhalt der Datenspeicher mit dem Dateninhalt eines Datenpaketes flasht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abspeicherung von Daten in rechnergestützten Geräten von Verkehrsmitteln, insbesondere in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das nachfolgende Verfahren dient dazu, rechnergestützte Geräte in fertiggestellten und in ausgelieferten Fahrzeugen, auf den neuesten Softwarestand zu bringen oder ausgetauschte Geräte mit Betriebs-Software zu versorgen, bzw. einen abgespeicherten Parameterstand für das Fahrzeug und das Gerät zu aktualisieren. Dazu werden die neue Betriebssoftware sowie spezifische Parame­ ter des Fahrzeuges, des Herstellers oder Parameter des Aufbau­ herstellers per Telekommunikation in den nichtflüchtigen Daten­ speicher des rechnergestützten Gerätes geschrieben und dabei gespeicherte, veraltete Daten überschrieben. Der Vorgang der Aktualisierung von Software und/oder Parametern in einem nichtflüchtigen Datenspeicher durch Überschreiben von gespei­ cherten Daten ist dem Fachmann unter dem Begriff "Flashen" bekannt.

Als nichtflüchtige Datenspeicher für derartige Geräte werden überschreibbare EEPROMs und alternativ dazu Flash-RAMs verwen­ det. Bekannt ist die Abspeicherung von aktualisierten Daten von Fahrzeug-Steuergeräten in einem Flash-RAM. Die Daten sind dabei jeweils während einer vorangehenden Betriebsphase des Fahrzeu­ ges in dem Fahrzeug erfasst worden und werden vor dem Abschal­ ten des Steuergerätes in dem Flash-RAM für eine Wiederverwen­ dung beim Einschalten des Steuergerätes abgespeichert (DE 197 40 525 C1).

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum automatischen Flashen von rechnergestützten Geräten in Fahrzeugen zu schaf­ fen, mit dem in fertiggestellten und in ausgelieferten Fahr­ zeugen abgespeicherte Betriebs-Software und/oder Parameter unabhängig vom Standort des Fahrzeuges per Telekommunikation aktualisiert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Ausgangssituation für die erfindungsgemäße Lösung ist ein voll funktionsfähiges Fahrzeug - ein Pkw, Nfz oder sonstige mobile Einheiten - mit mehreren rechnergestützten Geräten inklusive ihrer abgespeicherten Software und Daten, insbe­ sondere Fahrzeugparameter. Die erfindungsgemäße Lösung ist anwendbar auf rechnergestützte, diagnosefähige Geräte, insbesondere auf Steuergeräte des Fahrzeuges, die einen überschreibbaren, nichtflüchtigen Datenspeicher von ausreichender Speichergröße aufweisen. Im Zusammenhang mit einer separaten Pufferbatterie kann aber auch ein flüchtiger Speicher verwendet werden, der dann trotz abgeklemmter Fahrzeugbatterie die gespeicherten Daten in einem Steuergerät über lange Zeit gespeichert halten kann. Als Speicher kommen bspw. ein Flash-RAM oder ein schneller Schreib-Lese-Perma­ nentspeicher in Frage. Weiterhin ist es für die erfindungs­ gemäße Lösung sinnvoll, eine elektronische Zentraleinheit in dem Fahrzeug zu haben, über die sämtliche rechnergestützten Geräte des Fahrzeuges miteinander kommunizieren. Diese Zentraleinheit kann ein Datenbus-System und/oder ein Gateway- Modul sein.

In der Zentraleinheit ist ein Grundmodul aufgenommen. Es bein­ haltet neben einer Programm-Routine zum Flashen unter anderem die gesamte Spannungsversorgung und die Absicherung dieser Versorgung, die Datenkommunikation - z. B. ein Gateway - und einige Subsysteme, wie z. B. einen zentralen Datenspeicher ZDS und davon einen Speicherbereich, der als Programm-Pufferspei­ cher PCB wirkt.

Die erfindungsgemäße Übertragung der aktualisierten Software und/oder Daten, insbesondere der Fahrzeugparameter, von einer stationären Umgebung an das Fahrzeug kann mittels beliebiger Informationsübertragungsverfahren erfolgen - z. B. mittels Handy, Satellit, Richtfunk oder Internet oder auch direkt per Diagnoseverbindung via Laptop/PC oder über eine integrierte Laptop-/PC-Schnittstelle.

Die Programm-Routine überprüft beim "Power On" während des Startens des Fahrzeuges durch Vergleich, ob ein Zugriff vom Werk oder Kundendienst erfolgte. Ist ein derartiger Eingriff erfolgt, dann wird entweder der komplette zentrale Daten­ speicher ZDS oder ein Teil davon mit neuen Daten bzw. Para­ metern geladen. Ist das Parameterladen im Werk oder im Kunden­ dienst erfolgreich beendet, werden je nach Produktions-/ Reparaturfortschritt sukzessive sämtliche im Fahrzeug hinzu­ kommenden oder befindlichen Steuergeräte SG automatisch oder durch manuelle Aktivierung und optischer Rückmeldung nachpara­ metriert bzw. auf den neusten Stand gebracht.

Ist nach dem "Power On" das Fahrzeug nicht im Werks-Mode, so wird überprüft, ob sich an den rechnergestützten Geräten - und an ihrer Software oder Parameterbelegung etwas geändert hat. Eine daraus resultierende Notwendigkeit für ein Flashen der Geräte erfolgt nach einer von der Routine gesteuerten Über­ prüfung, ob das Fahrzeug sicher abgestellt ist.

Per Telekommunikation übertragene, aktualisierte Software oder Parameter werden während der Fahrt zunächst zwischengespeichert und später bei sicher abgestelltem Fahrzeug in die Steuergeräte geflasht. Bei einem Flash-Vorgang wird der alte Software- und Parameterzustand von der Routine für weitere Fahr-Kilometer - etwa 100 km - gesichert und kann bei Problemen wieder in die Steuergeräte zurückgeflasht werden. Nach Ablauf dieser festgelegten Fahr-Kilometer-Distanz kann der alte Datenbestand gelöscht werden.

Die Lebenslaufdaten des Grundmoduls sind in einem räumlich getrennten Spiegelspeicher abgebildet, der außerhalb der Zentraleinheit im Fahrzeug angeordnet ist. Falls aus irgend einem Grund das Grundmodul oder ein System welches den Spiegel­ speicher beinhaltet getauscht wird, so kann mit der Programm- Routine festgestellt werden, was getauscht wurde. Bei einem Tausch des Grundmodules können bei einem vorhandenen Diag­ nosebus sämtliche Daten der rechnergestützten Geräte von den Geräten aus wieder in das Grundmodul eingelesen werden, somit ist das Grundmodul mit den Lebenslaufdaten aus dem Spiegel­ speicher wieder voll funktionsfähig im Fahrzeug.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet über die per Telekommuni­ kation erfolgende Aktualisierung der Software bei gleichblei­ bender Hardware eine kostengünstige und komfortable Möglichkeit zu einer nachträglichen Komfortverbesserung am Fahrzeug, ohne dass das Fahrzeug dazu in eine Werkstatt gebracht werden muß. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das erfindungsgemäße Flashen weltweit durchführbar ist und somit den Erfordernissen eines globalen Fahrzeugmarktes in idealer Weise entspricht. Der Austausch von Software und/oder Parametern ist über das erfin­ dungsgemäße Flashen flexibel und vorselektiert durchführbar.

Fahrzeuge - oder Produkte für Fahrzeuge - die das Werk verlas­ sen sind üblicherweise erfasst und dokumentiert. Fahrzeuge und Produkte, die beim Kunden in Gebrauch sind, können irgendwel­ chen Produktänderungen unterliegen. Diese sind nicht immer eindeutig zu erfassen. Über eine Informationsplattform können im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung die augenblicklichen Dokumentationsdaten der diagnosefähigen Geräte des Fahrzeuges während der Fahrt zurückgelesen und damit im Werk dokumentiert werden.

Anhand der Zeichnung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Fig. 1a bis Fig. 1j zeigen ein komplettes Ablaufdiagramm einer Programm-Routine zur automa­ tischen Steuerung des Flashens.

In Fig. 1a startet die Routine mit einer Überprüfung der Span­ nung von Klemme 15 ob die Zündung eingeschaltet ist. Für den Fall, dass die Zündung eingeschaltet ist - Stellung "1" am Zündschloss -, wird von der Routine ein Diagnosekanal im Grund­ modul aktiviert.

Ist die Zündung nicht eingeschaltet, überprüft die Routine, ob es sich um ein GGVS-Fahrzeug handelt. GGVS bedeutet in diesem Zusammenhang Gefahrgutverordnung Straße. Wenn ja, wird Klemme 30 - Kl.30 - überprüft, die eine Spannung von 12 V, 24 V oder 48 V bei angeschlossener Batterie führt, wenn nicht das in diesen Fahrzeugen standardmäßig vorhandene GGVS-Modul über ein "Not-Aus" aktiviert worden ist. Die Überprüfung auf den GGVS- Status ist in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel optional enthalten. Die Routine kann von dem Fachmann bei Bedarf auch ohne diese Überprüfung ausgelegt werden, ohne dass dies hier näher beschrieben ist.

Bei abgeschalteter Zündung und aktiver Klemme 30 wird unabhän­ gig davon, ob es sich um ein GGVS-Fahrzeug handelt, an den Geräten ein Nachlauf-Mode - INS-Nachlauf-Mode - aktiviert. Mit dem INS-Nachlauf-Mode werden in bekannter Weise die rechnerge­ stützten Geräte beim Abschalten der Zündung nicht sofort von der Spannung abgeschaltet, sondern sie laufen für einige Zeit nach. Sie schalten sich erst dann selbsttätig ab, wenn sie gewisse Echtzeit-Parameter RTP abgespeichert haben. Damit wird beim Einschalten der Zündung immer der richtige Ausgangszustand der Steuergeräte SG erreicht. Erfindungsgemäß ist dieser INS- Nachlauf-Mode um eine Überprüfung ergänzt, mit der geklärt wird, ob eine Reparatur am Fahrzeug ausgeführt worden ist; Fig. 1h.

Fig. 1b und Fig. 1c zeigen die bei eingeschalteter Zündung erfol­ gende Aktivierung des Diagnose-Kanals im Grundmodul. Zunächst wird dabei überprüft, ob der Werksmode und der Zugriffscode des Werkes auf OK gesetzt ist. Für Fahrzeuge im Werk mit gesetztem Zugriffscode erfolgt die übliche Produktionsparametrierung, wobei die Steuergeräte SG entsprechend dem Produktionsfort­ schritt mit sämtlichen Fahrzeugdaten aus dem zentralen Daten­ speicher ZDS geladen werden. Die nachstehende Beschreibung und das Ablaufdiagramm beziehen sich auf Steuergeräte SG, obwohl die erfindungsgemäße Lösung für den Fachmann erkennbar nicht auf Steuergeräte beschränkt ist, sondern allgemein auf rechner­ gestützte Geräte in Fahrzeugen oder sonstigen mobilen Einheiten anwendbar ist.

Für ausgelieferte Fahrzeuge wird im Diagnosekanal anhand einer Produzenten-Sachnummer für die Hardware HW-PRSN zunächst über­ prüft, ob sich die Hardware der Steuergeräte SG gegenüber der HW-PRSN im ZDS geändert hat. Ist diese unverändert, so wird anhand einer Produzenten-Sachnummer für Software SW-PRSN die Software ebenso überprüft. Liegt keine Änderung vor werden die abgespeicherten Parameter PP anhand einer Checksumme gegen den zentralen Datenspeicher ZDS geprüft und wenn auch dort keine Änderung vorliegt, erfolgt noch eine Überprüfung darauf, ob sich der Fahrzeug-Identitätscode Fz-ID gegenüber dem zentralen Datenspeicher ZDS des Grundmodules GM oder gegenüber dem außerhalb des Grundmodules GM angeordneten Spiegelspeicher - in denen sich auch die Lebenslaufdaten des GMs befinden - geändert hat. Wenn bei den vorangehend beschriebenen Prüfungen keine Änderungen registrierbar sind, wird der Diagnosekanal im Grund­ modul wieder freigegeben. Alternativ kann zur Erhöhung der Redundanz auch mehr als ein Spiegelspeicher für das Grundmodul im Fahrzeug vorgesehen sein.

Wird aber eine Änderung registriert, so erscheint eine Instru­ mentenmeldung, dass die Programmroutine mit dem Flash-Mode beginnt. Fig. 1d zeigt den Einstieg in den Flash-Mode; im Ablaufdiagramm abgekürzt als "F-Mode" bezeichnet. Nachdem der Fahrer abhängig von seiner Fahrsituation dem Flash-Mode grund­ sätzlich zugestimmt hat, wird geklärt, ob das Fahrzeug mit Mit­ teln zur Telekommunikation und einem Satellitennavigations­ system GPS ausgestattet ist. Wenn dieser Fall vorliegt, wird eine aktuelle Fahrzeug-Ausstattungsliste per Telekommunikation über das Internet bei einem dafür vom Werk vorgesehenen Provider und bei Kompatibilität vom Provider ein Datenpaket - in den Figuren als "FLASHContainer" bezeichnet -, das die Software und Firmware für das jeweilige Steuergerät SG in komprimierter Form enthält, an den Programm-Pufferspeicher PCB des Grundmodules GM gesendet. Die Parameter PP sind in dem Datenpaket nicht zwingend enthalten. Die voranstehend vorge­ schlagene Internet-Telekommunikationsverbindung, kann von dem Fachmann durch beliebig andere geeignete Telekommunikationsver­ bindungen ersetzt werden.

Vor dem eigentlichen Flashen wird noch per Satellitennaviga­ tionssystem GPS geprüft, ob der augenblickliche Fahrzeugstand­ ort unkritisch ist. Wenn das Fahrzeug kein Satellitennaviga­ tionssystem GPS aufweist, wird die Sicherheit des Fahrzeug­ standortes beim Fahrer abgefragt. Weiterhin wird mit dem Diag­ nosekanal geprüft, ob der Motor ausgeschaltet ist, das Fahrzeug steht und/oder ob die Feststellbremse angezogen ist; Fig. 1e. Sind diese Sicherungen ausgeführt, kann der Fahrer nach der Klärung, ob alle Datenpakete im Programm-Zwischenspeicher PCB sind und zu einem Flash-Container zusammengeführt worden sind mittels Rückprüfung der Checksumme über Telekommunikation - Fig. 1f -, nach Erhalt einer Freigabemeldung schließlich das Flashen einleiten. Das Laden der Datenpakete in den ZDS erfolgt über Telekommunikation im Hintergrund während das Fahrzeug fährt. Ist im Programm-Zwischenspeicher PCB kein neues Datenpaket enthalten, wird anhand der Checksumme der Parameter PP im Vergleich mit dem zentralen Datenspeicher ZDS überprüft, ob durch den Einbau eines neuen Steuergerätes an der Parame­ trierung des Fahrzeuges etwas geändert werden muß. Ist die Checksumme unverändert geblieben, wird der Flash-Mode beendet.

Vor dem Einleiten des Flashens - für den Fall, dass ein neuer Flash-Container im Programm-Pufferspeicher PCB enthalten ist - holt sich das entsprechende Steuergerät SG den neuen Flash- Container aus dem Programm-Pufferspeicher PCB ab und entpackt und/oder dekomprimiert ihn selbständig.

Die Programm-Routine überprüft anschließend, ob das Flashen erfolgreich war und ob in dem geänderten Steuergerät SG nach dem Flashen Fehler auftreten; Fig. 1g. Wenn alles Ok ist, kann der Nachlauf-Mode beendet und anschließend das Fahrzeug gestar­ tet werden. Wenn auch dabei keine Fehler auftreten, wird das erfolgreiche Ende des Flash-Modes angezeigt und das alte Daten­ paket des Steuergerätes SG aus Vorsichtsgründen erst nach ca. 100 Fahrkilometern gelöscht. Treten in dem geänderten SG Fehler auf, erfolgt auf dem Instrument eine Meldung "Werkstatt sofort aufsuchen oder Kundendienst mit Diagnoseassistent bestellen". Vom Kundendienst werden dabei mittels eines Diagnosegerätes die neuesten Parameter oder die neueste Software über eine Daten­ schnittstelle in das Grundmodul eingespielt.

Fig. 1h zeigt den Ablauf des INS-Nachlauf-Modes. Die Programm Routine überprüft dabei, ob der Fahrzeug-Identitätscode Fz-ID - dem Fachmann auch unter der Abkürzung "VIN" bekannt - des Grundmoduls GM oder des Spiegelspeichers geändert worden ist. Nach einer vom Fahrer bestätigten Kenntnisnahme einer Änderung werden dann entweder die Fahrzeugdaten vom Grundmodul zum aus­ getauschten Spiegelspeicher übertragen, oder das ausgetauschte Grundmodul holt sich selbsttätig über den Diagnosebus die Fahrzeugdaten aus allen Steuergeräten SG.

Anschließend wird nach einer einleitenden Überprüfung der Fz-ID anhand der Produzenten-Sachnummern PRSN für Hardware und Soft­ ware und anhand der Checksumme für die Parameter PP überprüft, ob sich an den Steuergeräten SG etwas geändert hat; Fig. 1i. Liegt keine Änderung vor, wird der Nachlauf-Mode beendet; andernfalls geht die Routine wieder in den vorangehend beschriebenen Flash-Mode über.

Fig. 1j zeigt einen Zweig der Programm-Routine für den Nachrüst­ fall, in dem ein bis dato unbekanntes Steuergerät SG eingebaut wird. Die Programm-Routine verzweigt in diesen Ablauf, wenn im Programmier-Mode für ein Steuergerät SG eine gegenüber dem zen­ tralen Datenspeicher ZDS geänderte Checksumme für die Parameter PP festgestellt wird - Fig. 1f - und aktualisiert den Parame­ tersatz des Fahrzeuges.

Claims (6)

1. Verfahren zur Abspeicherung von Daten in rechnergestützten Geräten von Verkehrsmitteln, wobei die Geräte einen Daten­ speicher zur Abspeicherung von Betriebs-Software und/oder Fahrzeugdaten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in fertiggestellten und in ausgelieferten Fahrzeugen beim Starten des Fahrzeuges mittels einer in einem Grundmodul (GM) des Fahrzeuges abgespeicherten Programm-Routine überprüft wird, ob sich bei den Geräten an der Hardware oder an der Software, oder ob sich bezüglich der Fahrzeugdaten gegenüber dem Datenin­ halt eines im Grundmodul (GM) enthaltenen zentralen Daten­ speichers (ZDS) etwas geändert hat oder ob ein Datenpaket mit aktualisierter Betriebs-Software per Telekommunikation an das Grundmodul übersandt worden ist, und dass bei vorliegenden Änderungen oder Aktualisierungen die Programm-Routine den Dateninhalt der Datenspeicher mit dem Dateninhalt eines Datenpaketes flasht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei vorliegenden Änderungen oder Aktualisierungen die Programm- Routine den Dateninhalt der nichtflüchtigen Gerätespeicher mit dem Dateninhalt eines angeforderten, aktualisierten Datenpaketes flasht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flashen erfolgt, nachdem mit der Programm-Routine eine Kontrolle durchgeführt ist, ob das Fahrzeug für das Flashen auf einem sicheren Standort abgestellt ist.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Programm-Routine kontrollierte Standortkon­ trolle vor dem Flashen ein im Fahrzeug vorhandenes Satelliten­ navigationssystem GPS einbezieht.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Datenspeicher (ZDS) durch mindestens einen im Fahrzeug außerhalb des Grundmodules (GM) angeordnete Spiegelspeicher ergänzt ist und dass die Programm- Routine anhand der Fahrzeug-Identitätscodes (FZ-ID) überprüft, ob der zentrale Datenspeicher (ZDS) oder einer der Spiegel­ speicher nach der Fertigstellung des Fahrzeuges geändert worden ist.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, dass die Programm-Routine bei der Nachrüstung eines bis dato unbekannten Gerätes den Parämetersatz des Fahr­ zeuges aktualisiert oder ihn via externer Kundendienstdaten­ bank über ein Diagnosegerät einliest.