DE102009029541A1

DE102009029541A1 - Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte

Info

Publication number: DE102009029541A1
Application number: DE102009029541A
Authority: DE
Inventors: Bruno Floreani; Andre Owerfeldt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-03-31
Also published as: EP2478664A1; US8655512B2; KR20120083545A; WO2011032926A1; US20120245755A1; CN102484597A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16), die ein zentrales Steuergerät (10) umfassen, das als eine zentrale Weckinstanz für die Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) ausgebildet ist, wobei bei Durchführung des Verfahrens mindestens ein Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) bei dem zentralen Steuergerät (10) für mindestens einen zukünftigen Zeitpunkt ein Wecksignal anfordert und wobei bei einem Eintreten des mindestens einen Zeitpunkts das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem zentralen Steuergerät (10) informiert und geweckt wird. Die Erfindung umfasst weiterhin ein zentrales Steuergerät (10) und eine Anordnung (2), die eine Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte, ein zentrales Steuergerät und eine Anordnung, die eine Anzahl Steuergeräte aufweist.
Stand der Technik
In Kfz-Steuergeräten sind verschiedene Überwachungsfunktionen implementiert, die auch im Ruhezustand des Fahrzeugs zyklisch ausgeführt werden. Zykluszeiten zur Durchführung der Funktionen werden durch eine Systemfunktion definiert, zum Beispiel durch den sog. Heartbeat bzw. Herzschlag zur Überwachung einer Kontrolleitung zwischen einer Diebstahlwarnanlage und einer Sirene oder aber durch die zyklische Überwachung eines Batteriezustands mit einem elektronischen Batteriesensor. Ein Steuergerät eines Fahrzeugs wechselt deswegen selbsttätig zwischen einem Funktionsmodus mit erhöhter Stromaufnahme und einem Ruhemodus, bei dem ein Ruhestrom aufgenommen wird.
Um den Ruhestrommodus zu einem definierten Zeitpunkt zu verlassen, wird in der Regel eine Kombination einer speziellen Hardware-Infrastruktur und möglichen Betriebsarten bzw. Modi von Microcontrollern (μC), bspw. der sog. SubclockMode, verwendet. Die physikalische Busanbindung durch sogenannte Transceiver bzw. Sende- und Empfangseinheiten umfasst bei heute üblichen Vorgehensweisen den Schritt, das Wecken angeschlossener Hardwaremodule und Microcontroller einzuleiten. Weiterhin wird gefordert, eine Stromaufnahme im Ruhezustand zu minimieren, damit auch nach längeren Standzeiten ein Start eines Fahrzeugs gewährleistet ist.
Die Druckschrift DE 601 26 373 T2 beschreibt ein Fahrzeugnetzwerk mit einer oder mehreren elektronischen Steuereinheiten, die sowohl in einem aktiven Zustand als auch einem Ruhezustand mit niedriger Leistung zu betreiben sind und sich nach Empfang eines Aufwecksignals, das von einer hierfür vorgesehenen Steuereinheit gesendet wird, von dem Ruhezustand in den aktiven Zustand schalten. Dabei erzeugt die genannte Steuereinheit nach Bereitstellung des Aufwecksignals zudem eine erste Nachricht.
Ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der Druckschrift DE 10 2004 007 721 A9 bekannt. Das Steuerungssystem umfasst eine zur Ausübung wenigstens einer Steuerfunktion im Kraftfahrzeug ausgebildete erste Einrichtung und wenigstens ein Steuergerät, das gegebenenfalls mit einem Antrieb, Aktor, Sensor o. dgl. gekoppelt ist und zur Ausübung einer Funktion geeignet ist, bspw. einer Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, eine Zündstartschaltung, einer Lenkradverriegelung, einer Wegfahrsperre und einer Sitzsteuerung zur Einstellung der Sitzposition. Dabei sind die erste Einrichtung sowie das Steuergerät miteinander zur Übertragung von Signalen in einem Bordnetz, das insbesondere aus wenigstens einem Bussystem besteht, angeordnet. Außerdem ist im Bordnetz eine in der Art eines zentralen Ruhestrommanagers arbeitende Steuervorrichtung vorgesehen, wobei diese Steuervorrichtung das Steuergerät ansteuert, so dass das Steuergerät zur Ausübung von dessen Funktion aktivierbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren, ein zentrales Steuergerät und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
Die Erfindung ermöglicht u. a. die Nutzung eines zentralen Steuergeräts unter miteinander vernetzen Steuergeräten, als zentrale und programmierbare Weckinstanz für die anderen Steuergeräte. Somit kann die Funktion des zyklischen Weckens von Steuergeräten kostengünstig und flexibel umgesetzt werden. Es ergibt sich dadurch bspw. eine Ruhestromreduzierung in einem Fahrzeug, weil die den Dienst zur Bereitstellung des Wecksignals nutzenden Steuergeräte in einem Modus mit geringem Ruhestrom betrieben werden können. Außerdem ist eine Kostenreduzierung möglich, weil die in den Steuergeräten benötigte Hardware-Infrastruktur zur Durchführung eines selbsttätigen Weckens aus dem Ruhezustand entfällt, da diese nur einmal in der zentralen Weckinstanz bzw. dem zentralen Steuergerät implementiert ist. Die Flexibilität in der Weiterentwicklung von Funktionen in einer bestehenden Fahrzeugtopologie kann ebenfalls gesteigert werden. Die den Dienst anfordernden Steuergeräte können ohne Beschränkungen im Hinblick auf minimale oder maximale Weckzeiten entwickelt werden.
Im Rahmen des Verfahrens werden von aufzuweckenden Steuergeräten Wecksignale angefordert, die dann bei Erreichen eines vorgesehenen Zeitpunkts von dem zentralen Steuergerät versendet werden. Die hierfür vorgesehene Kommunikation erfolgt über den Kommunikationsbus und wird von einem Zustands- bzw. Statuswechsel auf dem Kommunikationsbus bei der Ruhestromaufnahme der einzelnen Steuergeräte begleitet.
Im Gegensatz zu bisherigen Vorgehensweisen ist bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine vordefinierte Aufweck- bzw. WakeUp Funktion vorgesehen. Die verschiedenen Steuergeräte können sich in einer Ausführungsform des Verfahrens bei dem als Weckinstanz ausgebildeten zentralen Steuergerät melden und ihren Aufweck-Wunsch, typischerweise in Verbindung mit mindestens einem zukünftigen Zeitpunkt zum Wecken, anmelden und/oder anfordern. Dieser Aufweckwunsch kann zeitlich getriggert bzw. ausgelöst und/oder veranlasst werden, wobei ein exakter Zeitpunkt zum Aufwecken, z. B. xx.yy. Uhr, oder ein Zeitintervall von bspw. zz Minuten, nach dessen Ablauf das Aufwecken erfolgen soll, vorgesehen sein kann. Alternativ oder ergänzend kann der Aufweckwunsch auch von einem definierten Ereignis abhängen. Es ist auch eine Kombination aus beidem möglich. Dieses führt zu einer hoher Flexibilität bezüglich des Ruhestrommanagements und kann einen Energieverbrauch für verschiedene Steuergeräte, die bisher zyklisch geweckt oder synchronisiert werden müssen, reduzieren.
Für Türsteuergeräte ist bspw. vorgesehen, dass diese in einem Ruhezustand während eines Zeitintervalls von bspw. 28 Tagen eine LED-Lampe blinken lassen und sich dann abschalten müssen. Bei einer Ausführung der Erfindung kann das zentrale Steuergerät, dem die Uhrzeit des Fahrzeugs zur Verfügung steht, nach diesen 28 Tagen, in der Regel nach einem festgelegten Zeitintervall, dem Türsteuergerät mitteilen, dass das Zeitintervall von 28 Tagen abgelaufen ist. Damit entfällt im Türsteuergerät die üblicherweise implementierte Funktion zum Abzählen des Zeitintervalls.
Die beschriebene Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung, bspw. dem beschriebenen zentralen Steuergerät, durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Anordnung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen einzelner Komponenten der Anordnung oder der gesamten Anordnung realisiert werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Ausführungsform der Erfindung
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die in 1 schematisch dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 2 umfasst eine Anzahl Steuergeräte 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 für eine technische Einrichtung ausgebildet über einen Netzwerk- bzw. Kommunikationsbus 20 zum Austausch von Signalen miteinander verbunden sind. Es ist hier vorgesehen, dass ein sogenanntes zentrales Steuergerät 10 als Weckinstanz für die anderen Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 ausgebildet ist. Dies kann bedeuten, dass in dem zentralen Steuergerät 10 eine zusätzliche Funktion zur Durchführung von Schritten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert ist.
Hierzu stellt das zentrale Steuergerät 10 im Vernetzungsverbund den anderen angeschlossenen Steuergeräten 4, 6, 8, 12, 14, 16 den Dienst einer programmierbaren Weckinstanz an. Die angeschlossenen Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 beantragen hierzu Wecksignale nach frei wählbaren Zeiten. Die Zeiten können eine Delta-Zeit, d. h. eine Zeitspanne, die durch mindestens einen Zeitpunkt, in der Regel einen Anfangs- und einen End-Zeitpunkt begrenzt ist, oder aber eine Absolutzeit, die durch einen Zeitpunkt definiert ist, sein. Das zentrale Steuergerät 10 umfasst zur Ausführung des Verfahrens eine Echtzeituhr oder ist zumindest mit einer Echtzeituhr verbunden.
Das zentrale Steuergerät 10 weckt nach Ablauf der Zeit zumindest ein anderes Steuergerät 4, 6, 8, 12, 14, 16 über den Kommunikationsbus 20 oder aber durch ggf. separate Kommunikationsschnittstellen bzw. -leitungen.
Um die Stromaufnahme aller angeschlossenen Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 nach dem Wecken über den Kommunikationsbus 20 weiter zu minimieren, ist bspw. eine für die Weckphasen optimierte Buskommunikation, vergleichbar mit dem sog. Netzwerkmanagement umzusetzen, um so die Zeit bei der sich die Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 im Funktionsmodus befinden, so gering wie möglich zu halten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 60126373 T2 [0004]
DE 102004007721 A9 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16), die ein zentrales Steuergerät (10) umfassen, das als eine zentrale Weckinstanz für die Steuergeräte (4, 6, 8, 12, 14, 16) ausgebildet ist, wobei bei Durchführung des Verfahrens mindestens ein Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) bei dem zentralen Steuergerät (10) für mindestens einen zukünftigen Zeitpunkt ein Wecksignal anfordert, und wobei bei Eintreten des mindestens einen Zeitpunkts das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem zentralen Steuergerät (10) informiert und geweckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vorgesehen ist, dass sich das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) in einem Funktionsmodus befindet, wobei bei Durchführung des Verfahrens dem zentralen Steuergerät (10) von dem mindestens einen Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) vor einem Umschalten des mindestens einen Steuergeräts (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem Funktionsmodus in einen Ruhemodus eine Anforderung zur Bereitstellung des Wecksignals zu dem mindestens einen Zeitpunkt übermittelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem durch mindestens einen Zeitpunkt ein Zeitintervall definiert wird, nach dessen Ablauf das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem zentralen Steuergerät (10) geweckt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei vorgesehen ist, dass das Wecksignal übermittelt wird, wenn eine Bedingung erfüllt ist, wobei der mindestens eine Zeitpunkt zur Übermittlung des Wecksignals erreicht ist, sobald die Bedingung erfüllt wird.
Zentrales Steuergerät, das als eine zentrale Weckinstanz für eine Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 12, 14, 16) ausgebildet ist, wobei vorgesehen ist, dass mindestens ein Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) bei dem zentralen Steuergerät (10) für mindestens einen zukünftigen Zeitpunkt ein Wecksignal anfordert, wobei das zentrale Steuergerät (10) dazu ausgebildet ist, zu einem Eintreten des mindestens einen Zeitpunkts das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) zu informieren und zu wecken.
Zentrales Steuergerät nach Anspruch 5, das als Steuergerät für eine technische Einrichtung ausgebildet ist.
Anordnung, die eine Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) aufweist, wobei eines dieser Steuergeräte (10) als ein zentrales Steuergerät nach Anspruch 5 oder 6 ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 7, bei dem die Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) über einen Kommunikationsbus (20) miteinander verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, die in einem Fahrzeug angeordnet ist.