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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übernehmen von Programmdaten per Telematik in ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Abnahmetest. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Übertragung von neuen Programmdaten mittels Mobilfunk zu einem ersten Speicherbereich eines ersten Steuergeräts, das Übertragen der neuen Programmdaten zu einem Ziel-Steuergerät und eine automatisierte Überprüfung der Funktionalität des Ziel-Steuergeräts, bevor das Kraftfahrzeug wieder freigegeben wird.
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Das Übernehmen von Programmdaten in ein Steuergerät wird oftmals auch als „Flashen” bezeichnet. Durch ein solches Flashen, bei dem z. B. neue Programmdaten in einen nichtflüchtigen Speicher geschrieben werden, ist es möglich, in einem Steuergerät neue Software oder Daten zu installieren. Hierdurch können neue Funktionalitäten in einem Steuergerät implementiert werden, es kann fehlerhafte Software ersetzt werden oder es können auch defekte Steuergeräte durch ein Softwareupdate repariert werden.
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Wenn beim Flashen ein Fehler auftritt, kann dies negative Auswirkungen auf die Funktionalität des Steuergeräts haben, bis hin zum vollständigen Ausfall des Steuergeräts. Gleiches gilt, wenn fehlerhafte Programmdaten übertragen werden. Daher ist es erforderlich, dass nach dem Flashen das ordnungsgemäße Funktionieren des Steuergeräts überprüft wird.
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Aus der
DE 102 13 165 B3 ist ein Verfahren zum Flashen über eine Funkverbindung bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Abgebens einer Programmdatenübernahmeanfrage an das Steuergerät, des Übergehens des Steuergerätes in einen Programmdatenübernahmezustand, des Übertragens der Programmdaten an das Steuergerät und des Übernehmens der Programmdaten durch das Steuergerät, wobei vor dem Übergehen des Steuergerätes in den Programmdatenübernahmezustand von dem Steuergerät geprüft wird, ob eine für das Steuergerät vorgegebene Programmdatenübernahmesituation besteht.
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Bei diesem aus
DE 102 13 165 B3 bekannten Verfahren ist es erforderlich, dass die in aller Regel erforderliche Abnahmeprüfung, durch die insbesondere überprüft wird, ob die Übernahme der Programmdaten ordnungsgemäß erfolgt ist und ob das Ziel-Steuergerät nach Übernahme der Programmdaten ordnungsgemäß funktioniert, durch Werkstattpersonal oder sonstige autorisierte Personen gemäß vorgegebener Richtlinien durchgeführt wird. Eine automatisierte Abnahmeprüfung ist durch dieses Verfahren nicht möglich.
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Aus der
DE 10 2008 063 276 A1 ist ein Verfahren zum Einspielen von Software in ein System bekannt, wobei das System wenigstens zwei Verarbeitungseinheiten aufweist, auf denen verteilte Softwarefunktionen implementiert sind, und die über wenigstens ein Kommunikationsmedium miteinander verbunden sind. Das Verhalten des gesamten Systems wird unter Nutzung von das Verhalten der Softwarefunktionen beschreibenden Annotationen durch verteilte Bewerter in den Verarbeitungseinheiten analysiert und erst nach einer positiven Bewertung des Systemverhaltens wird das Update durchgeführt.
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Bei diesem aus
DE 10 2008 063 276 A1 bekannten Verfahren wird die eingespielte Software in einer der Verarbeitungseinheiten während des Betriebs des Systems schrittweise überprüft bevor die Software zu dem Steuergerät übertragen wird. Hierbei ist nachteilig, dass ein System-Modell erforderlich ist und vor der Übertragung der Software auf das Steuergerät eine Simulation stattfinden muss.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Übernehmen von Programmdaten per Telematik in ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Abnahmetest zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übernehmen von Programmdaten per Telematik in ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs umfasst die folgenden Schritte:
- (a) Übertragen von neuen Programmdaten mittels einer Funkverbindung zu einem ersten Speicherbereich in einem ersten Steuergerät;
- (b) informieren eines als Onboard Telematik-Diagnose-Plattform dienenden zweiten Steuergeräts darüber, dass neue Programmdaten in dem ersten Speicherbereich vorhanden sind;
- (c) nach Abschluss der Übertragung der neuen Programmdaten in den ersten Speicherbereich Signalisierung einer Freigabe-Anfrage von dem zweiten Steuergerät zu einer Anzeigevorrichtung;
- (d) Freigabe des Übertragungsvorgangs der neuen Programmdaten zu einem Ziel-Steuergerät durch eine autorisierte Person;
- (e) Überwachung des Fahrzeugzustandes und Beschränkung der Funktionalität des Kraftfahrzeugs, bis die Flashware wieder freigegen werden kann;
- (f) Übertragung der bisherigen Programmdaten von dem Ziel-Steuergerät zu einem zweiten Speicherbereich durch das zweite Steuergerät; (On-Board Tester)
- (g) Übertragung der neuen Programmdaten von dem ersten Speicherbereich zu dem Ziel-Steuergerät durch das zweite Steuergerät; (On-Board Tester)
- (h) nach Abschluss der Übertragung der neuen Programmdaten zu dem Ziel-Steuergerät Signalisierung einer Anfrage durch das zweite Steuergerät zur Freigabe der durch das zweite Steuergerät durchzuführenden Abnahmeprüfung und Freigabe der Abnahmeprüfung durch eine autorisierte Person;
- (i) Senden von wenigstens einer Anfrage zur Durchführung von wenigstens einer Diagnoseroutine durch das zweite Steuergerät zu dem Ziel-Steuergerät und Auslesen von zumindest einem definierten Zustand und/oder einer Variablen des Ziel-Steuergeräts während der Durchführung der Diagnoseroutine;
- (k) Vergleichen der ausgegebenen Zustände und/oder Variablen des Ziel-Steuergeräts mit Sollverhalten durch das zweite Steuergerät;
- (l) Beenden der Abnahmeprüfung falls alle Zustände ordnungsgemäß sind und/oder alle Variablen vorgegebene Grenzwerte einhalten;
- (m) Wiederherstellen der vollständigen Funktionalität des Kraftfahrzeugs durch das zweite Steuergerät. (On-Board Tester)
- (n) automatisierte Rückdokumentation per Telematik an die Quelle der Flashware
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Die in dieser Erfindung beschriebenen Mechanismen sind auf Software und Parameter anwendbar. Innerhalb dieser Erfindung werden beide, d. h. sowohl Software als auch Parameter, als Programmdaten bezeichnet.
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In der vorliegenden Beschreibung wird lediglich der Einfachheit halber stets der Begriff des „zweiten Steuergeräts” verwendet. Selbstverständlich muss es sich bei dem „zweiten Steuergerät” nicht immer um das gleiche Steuergerät handeln. Die Aufgaben des „zweiten Steuergeräts” können auch durch verschiedene, voneinander getrennte Steuergeräte wahrgenommen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache Weise das Übertragen von Programmdaten per Telematik in ein Steuergerät („Flashen”) mittels einer Mobilfunkverbindung mit nachfolgender automatisierter Abnahmeprüfung, ohne dass z. B. ein Werkstattaufenthalt und/oder eine manuelle Überprüfung des Ergebnisses des Übertragungsvorgangs erforderlich ist; es wird die bisher üblicherweise durch autorisiertes Werkstattpersonal durchzuführende Abnahmeprüfung durch einen Automatismus ersetzt. Dies stellt einen großen Vorteil im Vergleich zum vorbekannten Stand der Technik dar, mit Hilfe dessen ein Flashen mittels Tele-Diagnose-Verfahren nicht durchführbar war. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist demgegenüber ein effizientes Flashen eines Steuergeräts im Rahmen von Service-Aktivitäten oder auf Wunsch eines Kunden möglich.
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Gemäß Schritt (a) erfolgt ein Übertragen von neuen Programmdaten mittels einer Funkverbindung zu einem ersten Speicherbereich in einem ersten Steuergerät. Dieses erste Steuergerät kann beispielsweise eine Telematik-Einheit sein oder enthalten.
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Bei einer Übertragung von Programmdaten mittels einer Mobilfunkverbindung sollte sichergestellt sein, dass Sicherheitsaspekte in ausreichendem Maße beachtet werden. Hierzu kann gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Übertragung von Programmdaten mittels Zugangsberechtigung und Authentifizierung nur durch autorisierte Personen erfolgen kann und/oder dass die Integrität der übertragenen Programmdaten überprüft wird.
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Weiter sollte berücksichtigt werden, dass – in Abhängigkeit von Art und Funktion des Steuergeräts – eine Übertragung von neuen Programmdaten in ein Steuergerät nur bei bestimmten Zuständen des Ziel-Steuergeräts erfolgen darf. So darf z. B. ein Ziel-Steuergerät während des Fahrzeugbetriebs in Abhängigkeit von seiner Funktionalität nicht in jedem Fall einen Flashvorgang erlauben. Es kann daher gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Freigabe-Anfrage von dem zweiten Steuergerät zu einer Anzeigevorrichtung in Schritt (c) erst nach einem Ausschalten der Zündung ausgegeben wird.
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Ebenso sollte sichergestellt werden, dass nur autorisierte Personen das Flashen des Ziel-Steuergeräts starten können. Ob eine solche Autorisierung vorliegt, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Identifikationskarte überprüft werden. Bei Vorliegen einer ausreichenden Autorisierung kann danach der Start des Flashens des Ziel-Steuergeräts beispielsweise durch Betätigen eines oder mehrerer Schalter/Taster erfolgen. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass die Schalter/Taster in einer bestimmten Reihenfolge und/oder Häufigkeit betätigt werden müssen. Auf diese Weise kann ein versehentliches Starten des Flashens des Ziel-Steuergeräts mit hoher Sicherheit vermieden werden.
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Während des Übertragens von neuen Programmdaten auf das Ziel-Steuergerät ist es weiter von Vorteil, den Fahrzeugstand zu überwachen. Um ein ordnungsgemäßes Flashen sicherzustellen, ist in der Regal eine sichere und unterbrechungsfreie Stromversorgung der Steuergeräte erforderlich. Um eine solche zu gewährleisten kann in vorteilhafter Weise beispielsweise eine Überwachung des Zustands einer Batterie vorgenommen werden. Die Überwachung kann – einzeln oder in Kombination – verschiedene Batterien und Akkumulatoren einbeziehen, beispielsweise die Haupt-Batterie eines Kraftfahrzeugs und eine(n) in einem Steuergerät vorhandene(n) Akkumulator/Batterie.
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Auch kann es in vielen Fällen erforderlich sein, dass während der Übertragung von neuen Programmdaten zu dem Ziel-Steuergerät die Funktionalität des Kraftfahrzeugs eingeschränkt wird, beispielsweise indem bis zum erfolgreichen Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Motorstart unterbunden wird. Während des Übertragens von neuen Programmdaten zu dem Ziel-Steuergerät und gegebenenfalls in der daran anschließenden Abnahmeprüfung ist das Ziel-Steuergerät oftmals nicht oder nur eingeschränkt funktionsfähig und somit bestünde die Gefahr, dass – in Abhängigkeit von der Funktionalität des Ziel-Steuergeräts – ohne eine solche Einschränkung der Funktionalität des Kraftfahrzeugs schwere Funktionsstörungen bei diesem auftreten.
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Wenn das Flashen des Ziel-Steuergeräts gestört wird, beispielsweise durch den Fahrer oder wenn sich überwachte Bedingungen ändern, wird der Flash-Vorgang abgebrochen. In diesem Fall kann beispielsweise beim nächsten Einschalten der Zündung der Fahrer aufgefordert werden, den Flash-Vorgang erneut zu starten, oder sich an eine autorisierte Werkstatt zu wenden. Es kann aber ebenfalls vorgesehen sein, dass die bisherigen Programmdaten aus dem zweiten Speicherbereich in das Ziel-Steuergerät zurück geschrieben werden, um so den vor dem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens gegebenen Zustand des Ziel-Steuergeräts wieder herzustellen.
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Nach dem Abschluss der Übertragung der neuen Programmdaten zu dem Ziel-Steuergerät signalisiert das zweite Steuergerät eine Anfrage zur Freigabe der durch das zweite Steuergerät durchzuführenden Abnahmeprüfung, z. B. auf eine Anzeigeeinrichtung innerhalb des Kraftfahrzeugs. Vor der Ausgabe dieser Anfrage kann die autorisierte Person, beispielsweise der Fahrer, gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine entsprechende Signalisierung durch das zweite Steuergerät aufgefordert werden, die Zündung einzuschalten. Nach erfolgter Einschaltung der Zündung kann die autorisierte Person dann durch das zweite Steuergerät über den aktuellen Stand des Flash-Verfahrens informiert werden und zum Freigeben der Abnahmeprüfung aufgefordert werden.
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Wie bereits beim Starten des Flashens des Ziel-Steuergeräts kann auch hier noch einmal eine Überprüfung erfolgen, ob die Person zum Freigeben der Abnahmeprüfung autorisiert ist, beispielsweise mit Hilfe der bereits erwähnten Identifikationskarte. Auch kann – wie beim Start des Flashens des Ziel-Steuergeräts – vorgesehen sein, dass die Abnahmeprüfung erst nach Betätigen eines oder mehrerer Schalter/Taster startet, und es kann vorgesehen sein, dass die Schalter/Taster in einer bestimmten Reihenfolge und/oder Häufigkeit betätigt werden müssen. Auf diese Weise kann ein versehentliches Starten der Abnahmeprüfung mit hoher Sicherheit vermieden werden.
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Bei der Abnahmeprüfung wird zumindest eine Diagnoseroutine durchgeführt und währenddessen zumindest ein definierter Zustand und/oder eine Variable des Ziel-Steuergeräts ausgelesen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass vor dem Start der Abnahmeprüfung in Schritt (i) ein Datenerfassungs-Algorithmus gestartet wird um Antwortdaten der Abnahmeprüfung zu erfassen, und/oder dass im Rahmen der Abnahmeprüfung ein Software-in-the-Loop Test durchgeführt wird.
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Durch einen Datenerfassungs-Algorithmus kann beispielsweise eine virtuelle Probefahrt simuliert werden.
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Ein Software-in-the-Loop Test kann durchgeführt werden, wenn die Eingangsdaten der Programmdaten-Module auf die gleiche Weise generiert werden können, wie dies durch ein Kraftfahrzeug bei einer entsprechenden Fahrsituation erfolgen würde. Die erzeugten Signale müssen daher anstelle von regulären Eingangssignalen zu dem Softwaremodul geleitet werden. Unter der Annahme, dass das Kraftfahrzeug vor dem Übertragen der Programmdaten keine Hardware-Defekte aufweist und das entsprechende Steuergerät in der Lage ist, Hardware-I/O von Software zu entkoppeln, kann ein reiner Software-in-the-Loop Test durchgeführt werden.
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Nach Abschluss der Abnahmeprüfung kann in vorteilhafter Weise das Ergebnis des Abnahmetests auf einer Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs signalisiert werden. Zumindest ein Ergebnis einer Diagnoseroutine in Schritt (i) kann in vorteilhafter Weise mittels Mobilfunk zu einer Serviceinfrastruktur übermittelt werden. Mit Hilfe einer derartigen Serviceinfrastruktur kann das Ergebnis beispielsweise detaillierter analysiert werden, z. B. durch eine Modell- oder Signal-basierte Analyse.
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Des Weiteren kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass das Gesamtergebnis des Verfahrens zum Übernehmen von Programmdaten mittels Telematik in ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs mittels Mobilfunk zu einer Serviceinfrastruktur übertragen wird. Hierdurch wird beispielsweise eine automatisierte Dokumentation der Versions-Historie und des Erfolgs bzw. Misserfolgs des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
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Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, beruht die vorliegende Erfindung auf dem Konzept, die bisher durch eine hierfür autorisierte Person durchzuführende Abnahmeprüfung durch einen automatisierten Abnahmemechanismus zu ersetzen. Dieser Mechanismus überprüft das Ziel-Steuergerät nach dem Übertragen der Programmdaten auf Fehlerfreiheit, bevor das Kraftfahrzeug wieder freigegeben wird. Diese Überprüfung kann beispielsweise realisiert werden mit Hilfe von verfügbaren Diagnosediensten oder Diagnoseroutinen zur Stimulierung des Systems, und/oder durch Verwendung von Diagnosediensten oder Datenerfassungsmechanismen mit nachfolgender Überprüfung der korrekten Systemantwort.
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Da die übertragenen Programmdaten alle Freigabeprüfungen der Softwareentwicklung bestanden haben, kann angenommen werden, dass das Gesamtverhalten der übertragenen Programmdaten in Ordnung ist, wenn der Abnahmetest erfolgreich durchlaufen wurde. Und dies auch dann, wenn durch den Abnahmetest nur ein Teil der Funktionalität der übertragenen Programmdaten überprüft wird.
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Wie sich aus der Beschreibung der Erfindung für den Fachmann ohne weiteres ergibt, bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine Reihe von Vorteilen. Neben den oben ausdrücklich erwähnten Vorteilen seien hier weiter beispielhaft erwähnt:
- • die Möglichkeit zur Einbeziehung des Fahrers in das Verfahren des Abnahmetests;
- • die Sperre/Freigabe des Kraftfahrzeugs während der Flash-Phase;
- • der Start der Abnahmeprüfung durch einen Automatismus, der im Fahrzeug vorhandene Diagnosemöglichkeiten verwendet;
- • die Kombinationsmöglichkeit von Diagnose und Datenerfassung;
- • die automatisierte Analysemöglichkeit der Abnahmetest-Antwortdaten on-board und/oder off-board;
- • die Möglichkeit zur automatisierten und detaillierten Dokumentation des Flash-Verfahrens;
- • die Erweiterungsmöglichkeit auf große Fahrzeugflotten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10213165 B3 [0004, 0005]
- DE 102008063276 A1 [0006, 0007]