Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Charakterisierung einer Leistungsversorgung von Vorrichtungen über ein Fahrzeug-Bordnetz. Konkret betrifft die vorliegende Offenbarung die Bestimmung der maximal verfügbaren Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes zur Versorgung einer Vorrichtung, eine Vorrichtung zur Bestimmung der maximal verfügbaren Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes sowie ein die Vorrichtung umfassendes System.The present disclosure relates generally to a characterization of a power supply of devices via a vehicle electrical system. Specifically, the present disclosure relates to the determination of the maximum available power output of a motor vehicle electrical system for supplying a device, a device for determining the maximum available power output of the motor vehicle electrical system and a device comprising the system.
Hintergrundbackground
Mobile Endgeräte wie Smartphones, Laptops, Tablet-PCs und mobile Navigationsgeräte kommen in vielen Alltagssituationen zum Einsatz. Beispielsweise werden solche mobilen Endgeräte zum Einkaufen, zum Arbeiten, zur Unterhaltung und zum Abrufen von Wegbeschreibungen verwendet. Dabei sind die mobilen Endgeräte zum Umsetzen derartiger Funktionen wachsenden Anforderungen ausgesetzt. Diese Anforderungen betreffen beispielsweise die Größe und Auflösung von deren Anzeigeeinheiten, aber auch das Bereitstellen von leistungsstarken Rechen- und Speichereinheiten, um zunehmende Datenvolumina und Rechenoperationen in den mobilen Endgeräten zu bewältigen.Mobile devices such as smartphones, laptops, tablet PCs and mobile navigation devices are used in many everyday situations. For example, such mobile terminals are used for shopping, working, entertainment and retrieving directions. The mobile terminals for implementing such functions are exposed to growing demands. These requirements relate, for example, to the size and resolution of their display units, but also to the provision of high-performance computing and storage units in order to handle increasing data volumes and arithmetical operations in the mobile terminals.
Eine wachsende Anzahl solcher mobiler Endgeräte ist mit Bordnetzen von Kraftfahrzeugen zur Leistungsversorgung verbindbar. So kann beispielsweise ein Benutzer sein mobiles Endgerät - vorausgesetzt Fahrzeug und mobiles Endgerät bieten entsprechende Schnittstellen - über diese Schnittstellen mit dem Fahrzeug-Bordnetz zur Energieversorgung, aber auch zum Datenaustausch verbinden. Dadurch ist es möglich, dass das mobile Endgerät Energie aus dem Fahrzeug-Bordnetz bezieht, anstatt beispielsweise durch einen im Endgerät integrierten Energiespeicher versorgt zu werden.An increasing number of such mobile terminals are connectable to on-board networks of motor vehicles for power supply. For example, a user can connect his mobile terminal - provided vehicle and mobile terminal provide appropriate interfaces - via these interfaces with the vehicle electrical system for power supply, but also for data exchange. This makes it possible that the mobile terminal draws energy from the vehicle electrical system, instead of being supplied, for example, by a built-in energy storage device in the terminal.
Den Stand der Technik bilden die Druckschriften DE 10 2009 041 723 A1 , DE 11 2011 100 644 B4 , US 2017/0177069 A1 , US 5,812,004 und US 5,378,935 ab.The prior art form the documents DE 10 2009 041 723 A1 . DE 11 2011 100 644 B4 . US 2017/0177069 A1 . US 5,812,004 and US 5,378,935 from.
Die erste dieser Druckschriften ( DE 10 2009 041 723 A1 ) offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Prozessors. Das Verfahren umfasst das Anlegen einer ersten Spannung an den Prozessor; es dem Prozessor zu ermöglichen, innerhalb eines erweiterten Prozessor-Haltzustandes bei der ersten Spannung zu arbeiten; und Befehle beim Wecken von dem erweiterten Prozessor-Haltzustand und bei der ersten Spannung auszuführen, indem auf eine maximal im Prozessor ausgeführte Befehlsdurchsatzrate begrenzt wird.The first of these documents ( DE 10 2009 041 723 A1 ) discloses a method for controlling a processor. The method includes applying a first voltage to the processor; allowing the processor to operate within an extended processor halt state at the first voltage; and execute instructions upon awakening from the extended processor halt state and at the first voltage by limiting to a maximum instruction throughput rate executed in the processor.
Die zweite dieser Druckschriften ( DE 11 2011 100 644 B4 ) offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Versorgungsspannung in einem Rechensystem. Das Verfahren umfasst die Schritte des Speicherns eines sicheren Pegels zum Betreiben des Rechensystems; des Festlegens einer Versorgungsspannung; des Erkennens eines Zusammenbruchs des Rechensystems und des Festlegens einer angepassten Versorgungsspannung wenn ein Zusammenbruch erkannt wird.The second of these documents ( DE 11 2011 100 644 B4 ) discloses a method of controlling a supply voltage in a computing system. The method includes the steps of storing a secure level to operate the computing system; setting a supply voltage; detecting a collapse of the computing system and determining an adjusted supply voltage when a breakdown is detected.
Die Druckschrift US 2017/0177069 A1 offenbart elektronische Vorrichtungen mit einem Steuerungsschaltkreis, welcher abhängig von Sensorsignalen von einem normalen Modus in einen Niedrigenergiemodus und einen Vor-Abschaltmodus übergehen kann.The publication US 2017/0177069 A1 discloses electronic devices having a control circuit which can transition from a normal mode to a low power mode and a pre-power down mode depending on sensor signals.
In der Druckschrift US 5,812,004 wird ein Schaltkreis für elektrische Systeme offenbart, welcher in Abhängigkeit von verfügbaren Spannungen und Strömen einer Stromquelle eine Taktfrequenz für weitere Komponenten wie Mikroprozessoren vorgibt.In the publication US 5,812,004 discloses a circuit for electrical systems, which dictates a clock frequency for other components such as microprocessors depending on available voltages and currents of a power source.
Die fünfte Druckschrift ( US 5,378,935 ) beschreibt einen Auswahlschaltkreis, der aus einer Vielzahl von Taktfrequenzen für angeschlossene Schaltkreise abhängig von deren Rechenaufwand die jeweils passende Taktfrequenz bereitstellt.The fifth document ( US 5,378,935 ) describes a selection circuit that provides the appropriate clock frequency from a variety of clock frequencies for connected circuits depending on their computational complexity.
Ein beispielhafter Systemaufbau einer Leistungsversorgung für ein mobiles Endgerät durch ein Kraftfahrzeug-Bordnetz ist in 1 dargestellt. Hier ist ein mobiles Endgerät 100 zur Energieversorgung über eine Schnittstelle 110 des mobilen Endgeräts 100 mit einem Kraftfahrzeug-Bordnetz 120 verbunden. Neben der Schnittstelle 110 umfasst das mobile Endgerät 100 einige interne Systemkomponenten wie einen Prozessor, ein Display, eine Leistungsmanagement-Einheit und eine Speichereinheit. Das Kraftfahrzeug-Bordnetz 120 stellt beispielsweise über eine Kraftfahrzeug-Batterie 130 eine Gleichspannung (Bordnetzspannung) von 12 V oder 24 V bereit. Da die benötigte Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 100 in der Regel geringer ist, umfasst das Kraftfahrzeug-Bordnetz 120 außerdem einen Spannungsregler 140, um aus der Bordnetzspannung eine konstante Versorgungsspannung für das mobile Endgerät 100 von beispielsweise 5 V zu erzeugen.An exemplary system configuration of a power supply for a mobile terminal by a motor vehicle electrical system is in 1 shown. Here is a mobile device 100 for power supply via an interface 110 of the mobile terminal 100 with a motor vehicle electrical system 120 connected. Next to the interface 110 includes the mobile terminal 100 some internal system components such as a processor, a display, a power management unit and a storage unit. The motor vehicle electrical system 120 represents, for example, a motor vehicle battery 130 a DC voltage (vehicle electrical system voltage) of 12 V or 24 V ready. As the required input voltage of the mobile terminal 100 is usually lower, includes the motor vehicle electrical system 120 also a voltage regulator 140 in order to convert the vehicle electrical system voltage into a constant supply voltage for the mobile terminal 100 for example, to produce 5V.
Ein wichtiger Aspekt beim Betrieb mobiler Endgeräte liegt unabhängig von der Quelle der Energieversorgung im absturzsicheren und damit stabilen Betreiben der mobilen Endgeräte. Beispielsweise kann die Recheneinheit (Prozessor) eines mobilen Endgeräts abstürzen, wenn dessen Eingangsspannung (Versorgungsspannung) übermäßig starken Schwankungen unterworfen ist und sich ein kritischer Spannungseinbruch ergibt. Derartige Instabilitäten in der Versorgungsspannung ergeben sich in der Regel durch dynamischen Leistungsspitzen, also durch vorübergehend auftretende Spitzenlastzustände des mobilen Endgeräts, die sich aufgrund der Beziehung zwischen Eingangsspannung und Eingangsleistung (Pin = Vin * Iin) direkt auf die Eingangsspannung auswirken.An important aspect in the operation of mobile devices is independent of the source of energy supply in the crash-proof and thus stable operation of mobile devices. For example, the processing unit (processor) of a mobile terminal may crash if its Input voltage (supply voltage) is subject to excessive fluctuations and results in a critical voltage dip. Such instability in the supply voltage usually results from dynamic power peaks, that is, from temporarily occurring peak load conditions of the mobile terminal, which directly affect the input voltage due to the relationship between input voltage and input power (P in = V in * I in ).
Während in die Endgeräte integrierte Energiespeicher wie Akkumulatoren jeweils für die mobilen Endgeräte, in denen sie verbaut werden, ausgelegt sind, also bezüglich deren Systemanforderungen optimiert sind, ist dies bei einem Fahrzeug-Bordnetz generell nicht oder lediglich begrenzt der Fall. Dies ergibt sich zum einen aus dem Umstand, dass ein Fahrzeughersteller bei der Auslegung des Fahrzeug-Bordnetzes nicht sämtliche auf dem Markt befindlichen mobilen Endgeräte hinsichtlich deren Systemanforderungen berücksichtigen kann. Zum anderen liegt die Lebensdauer (Nutzungsdauer) für Kraftfahrzeuge in etwa um den Faktor drei bis vier höher als für mobile Endgeräte des täglichen Gebrauchs. Das bedeutet, dass bei Auslegung von Bordnetzen heutiger Kraftfahrzeuge die Systemanforderungen von mobilen Geräten, die erst in ein paar Jahren Marktreife erlangen, noch gar keine oder nur in Ansätzen Berücksichtigung finden können.While in the terminals integrated energy storage such as batteries are each designed for the mobile devices in which they are installed, so optimized with respect to their system requirements, this is generally not or only partially the case with a vehicle electrical system. This results, on the one hand, from the fact that a vehicle manufacturer can not take into account all the mobile devices on the market with regard to their system requirements when designing the vehicle electrical system. On the other hand, the lifetime (service life) for motor vehicles is about a factor of three to four higher than for mobile devices for daily use. This means that when designing the on-board networks of today's motor vehicles, the system requirements of mobile devices, which will not be ready for the market until a few years from now, can not be taken into account at all or only to a limited extent.
Aus diesen und weiteren Überlegungen ergibt sich für ein mobiles, durch ein Fahrzeug-Bordnetz mit Energie versorgtes Endgerät ein erhöhtes Absturzrisiko im Vergleich zum mobilen Betrieb, also wenn das mobile Endgerät durch den integrierten Energiespeicher versorgt wird. Gleiches gilt für im Fahrzeug fest verbaute Vorrichtungen.For these and other considerations, for a mobile terminal powered by a vehicle electrical system, there is an increased risk of falling compared to mobile operation, that is to say when the mobile terminal is supplied by the integrated energy store. The same applies to permanently installed in the vehicle devices.
Kurzer AbrissShort outline
Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen bei Energieversorgung durch ein Kraftfahrzeug-Bordnetz stabil zu betreiben und dadurch Systemabstürze so weit wie möglich zu vermeiden.The present disclosure is based on the object to operate devices with energy supply by a motor vehicle electrical system stable and thereby prevent system crashes as much as possible.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eine Schnittstelle umfasst, die eingerichtet ist, die Vorrichtung zur Leistungsversorgung mit einem Kraftfahrzeug-Bordnetz zu verbinden. Die Vorrichtung umfasst weiterhin wenigstens einen Prozessor mit variabler Taktrate. Die Vorrichtung ist eingerichtet, um bei einer Leistungsversorgung der Vorrichtung durch das Bordnetz und in einer Testbetriebsphase, einen Wert der Taktrate zumindest solange zu erhöhen, bis ein instabiler Betriebszustand der Leistungsversorgung oder/und der Vorrichtung eintritt, den Eintritt des instabilen Betriebszustands zu erkennen und den Wert der Taktrate für eine Normalbetriebsphase der Vorrichtung auf einen Maximalwert zu begrenzen, um dem instabilen Betriebszustand während der Normalbetriebsphase entgegenzuwirken.According to a first aspect, an apparatus is provided, which comprises an interface which is set up to connect the device for supplying power to a motor vehicle electrical system. The device further comprises at least one variable clock rate processor. The device is set up to increase a value of the clock rate at a power supply of the device by the vehicle electrical system and in a test operating phase at least until an unstable operating state of the power supply and / or the device to recognize the occurrence of the unstable operating state Limit the clock rate for a normal operating phase of the device to a maximum value to counteract the unstable operating state during the normal operating phase.
Bei der Schnittstelle kann es sich um eine drahtgebundene Schnittstelle und/oder um eine drahtlose Schnittstelle handeln. Eine Energieübertragung von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz zu der Vorrichtung zur Leistungsversorgung der Vorrichtung kann bei Verwendung der drahtlosen Schnittstelle beispielsweise mittels induktiver Kopplung oder kapazitiver Kopplung erfolgen.The interface may be a wired interface and / or a wireless interface. An energy transfer from the motor vehicle electrical system to the device for power supply of the device can be carried out when using the wireless interface, for example by means of inductive coupling or capacitive coupling.
Die variable Taktrate des Prozessors kann im Bereich für Vorrichtungen üblicher variabler Taktraten für Hauptprozessoren oder/und im Bereich für Vorrichtungen üblicher variabler Taktraten für Grafikprozessoren liegen. Beispielsweise kann die variable Taktrate Werte zwischen 0 GHz (Minimalwert) und 3,5 GHz (Maximalwert) aufweisen, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.The variable clock rate of the processor may be in the range for conventional variable clock rate devices for main processors and / or in the range for conventional variable clock rate devices for graphics processors. For example, the variable clock rate may have values between 0 GHz (minimum value) and 3.5 GHz (maximum value), but the present disclosure is not limited thereto.
Unter dem instabilen Betriebszustand der Leistungsversorgung ist beispielsweise ein Einbruch der an einem Spannungseingang der Vorrichtung anliegenden Eingangsspannung um einen vorgegebenen Referenzwert zu verstehen. Der instabile Betriebszustand kann eintreten, bevor die Eingangsspannung der Vorrichtung einen Nennspannungsbereich verlässt.By the unstable operating state of the power supply is meant, for example, a collapse of the voltage applied to a voltage input of the device input voltage to a predetermined reference value. The unstable operating condition may occur before the input voltage of the device leaves a rated voltage range.
Der instabile Betriebszustand kann sich auf das Betriebsverhalten der Vorrichtung auswirken, beispielsweise weil durch den Einbruch der Eingangsspannung bestimmte Systemkomponenten der Vorrichtung nicht mehr mit (ausreichender) Leistung versorgt werden können. Dadurch kann sich auch ein instabiler Betriebszustand für die Vorrichtung selbst ergeben.The unstable operating state can have an effect on the operating behavior of the device, for example because certain components of the device can no longer be supplied with (sufficient) power due to the drop in the input voltage. This can also result in an unstable operating condition for the device itself.
Der instabile Betriebszustand wird während der Testbetriebsphase durch Erhöhen des Werts der Taktrate herbeigeführt. Die Testbetriebsphase kann dadurch gekennzeichnet sein, dass während dieser Phase (im Gegensatz zu der Normalbetriebsphase) keine Rechenoperationen und/oder Speicherzugriffe von regulären Benutzerapplikationen durch die Vorrichtung vorgenommen werden. In der Normalbetriebsphase kann dagegen die volle Funktionalität der Vorrichtung zur Verfügung stehen.The unstable operating state is brought about during the test operation phase by increasing the value of the clock rate. The test operating phase may be characterized in that during this phase (in contrast to the normal operating phase) no arithmetic operations and / or memory accesses of regular user applications are made by the device. In the normal operating phase, however, the full functionality of the device may be available.
Die Vorrichtung kann des Weiteren einen Speicher umfassen, der eingerichtet ist, eine Mehrzahl von vordefinierten Werten für die Taktrate zu speichern. In diesem Fall kann die Vorrichtung des Weiteren eingerichtet sein, um die vordefinierten Werte für die Taktrate aus dem Speicher zu lesen und um das Erhöhen des Werts der Taktrate durch ein schrittweises Erhöhen des Werts der Taktrate in Abhängigkeit der vordefinierten Werte für die Taktrate durchzuführen.The apparatus may further include a memory configured to store a plurality of predefined values for the clock rate. In this case, the apparatus may be further configured to read the predefined values for the clock rate from the memory and to increase the value of the clock rate by incrementally increasing the value of the clock rate in FIG Depend on the predefined values for the clock rate.
Unter dem schrittweisen Erhöhen des Werts der Taktrate in Abhängigkeit der vordefinierten Werte für die Taktrate ist beispielsweise zu verstehen, dass dem Wert der Taktrate pro vordefinierter Zeiteinheit (Schritt) einer der vordefinierten Werte für die Taktrate zugewiesen wird und sich der Wert für die Taktrate mit fortlaufender Zeitdauer, also mit jedem Schritt, stufenweise immer weiter erhöht.By incrementing the value of the clock rate as a function of the predefined values for the clock rate, it is to be understood, for example, that one of the predefined values for the clock rate is assigned to the value of the clock rate per predefined time unit (step) and the value for the clock rate is assigned consecutively Duration, so with each step, gradually increased gradually.
Bei dem Speicher kann es sich um einen flüchtigen Speicher handeln. Alternativ hierzu kann es sich bei dem Speicher um einen nichtflüchtigen Speicher handeln. Die Vorrichtung kann auch eine Mischung aus flüchtigen und nichtflüchtigen Speicherkomponenten aufweisen.The memory may be a volatile memory. Alternatively, the memory may be a nonvolatile memory. The device may also comprise a mixture of volatile and nonvolatile storage components.
Die Mehrzahl von vordefinierten Werten für die Taktrate kann beispielsweise aus allen zulässigen oder einigen ausgewählten Werten für die variable Taktrate des Prozessors bestehen. So kann der unterste Wert der vordefinierten Werte für die Taktrate zwischen einem Zehntel und einem Dreißigstel des Maximalwerts der variablen Taktrate liegen. Der oberste Wert der vordefinierten Werte für die Taktrate kann, muss jedoch nicht mit dem Maximalwert der variablen Taktrate identisch sein. Die vordefinierten Werte für die Taktrate sind dabei nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt. Beispielsweise kann diese Anzahl jeden ganzzahligen Wert zwischen 2 und 50 annehmen.For example, the plurality of predefined values for the clock rate may consist of all allowed or some selected values for the variable clock rate of the processor. Thus, the lowest value of the predefined values for the clock rate may be between one tenth and one thirtieth of the maximum value of the variable clock rate. The top value of the predefined values for the clock rate may or may not be the same as the maximum value of the variable clock rate. The predefined values for the clock rate are not limited to a specific number. For example, this number can take any integer value between 2 and 50.
Der als Begrenzung herangezogene Maximalwert der Taktrate kann kleiner als ein Höchstwert der vordefinierten Werte für die Taktrate sein. Sofern dies der Fall ist, wird die Vorrichtung in der Normalbetriebsphase nicht mit dem Höchstwert der vordefinierten Werte für die Taktrate betrieben, da ansonsten der instabile Betriebszustand eintreten könnte.The maximum value of the clock rate used as limitation may be less than a maximum value of the predefined values for the clock rate. If this is the case, the device is not operated in the normal operating phase with the maximum value of the predefined values for the clock rate, since otherwise the unstable operating state could occur.
Der wenigstens eine Prozessor kann einen Grafikprozessor der Vorrichtung umfassen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der wenigstens eine Prozessor einen Hauptprozessor der Vorrichtung umfassen. Der Hauptprozessor kann zusätzlich zu einem Grafikprozessor vorhanden sein. Weitere in Frage kommende Prozessoren sind Prozessoren und/oder Hardwarebeschleuniger für künstliche Intelligenz, Prozessoren und/oder Hardwarebeschleuniger zur Bildverarbeitung, sowie sämtliche andere mit dem Fahrzeug-Bordnetz koppelbare oder gekoppelte digitale Signalprozessoren.The at least one processor may include a graphics processor of the device. Alternatively or additionally, the at least one processor may comprise a main processor of the device. The main processor may be in addition to a graphics processor. Further eligible processors are processors and / or hardware accelerators for artificial intelligence, processors and / or hardware accelerators for image processing, as well as all other digital signal processors which can be coupled or coupled to the vehicle electrical system.
Sofern die Vorrichtung den Grafikprozessor und den Hauptprozessor umfasst, kann diese eingerichtet sein, um den Wert der Taktrate für den Grafikprozessor und den Wert der Taktrate für den Hauptprozessor gleichzeitig (z.B. parallel) zu erhöhen, bis der instabile Betriebszustand der Leistungsversorgung oder/und der Vorrichtung eintritt und um den Wert der Taktrate für den Grafikprozessor auf einen Maximalwert für den Grafikprozessor und den Wert der Taktrate für den Hauptprozessor auf einen Maximalwert für den Hauptprozessor zu begrenzen. Gleiches gilt, wenn die Vorrichtung mindestens zwei andere der oben angegebenen Prozessoren umfasst.If the device includes the graphics processor and the main processor, this may be arranged to simultaneously (eg, in parallel) increase the value of the clock rate for the graphics processor and the clock rate for the main processor until the unstable operating state of the power supply and / or the device and to limit the value of the clock rate for the graphics processor to a maximum value for the graphics processor and the value of the clock rate for the main processor to a maximum value for the main processor. The same applies if the device comprises at least two other of the above-mentioned processors.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Testbetriebsphase vor dem Starten eines Betriebssystems der Vorrichtung durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Normalbetriebsphase mit dem Starten des Betriebssystems beginnen.The device may be configured to perform the test operation phase prior to starting an operating system of the device. Alternatively or additionally, the normal operating phase may begin with the start of the operating system.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Testbetriebsphase jeweils nach einem Systemstart der Vorrichtung durchzuführen, insbesondere bei erkannter externer Leistungsversorgung (wie etwa durch das Kraftfahrzeug-Bordnetz). Alternativ hierzu kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die Testbetriebsphase jeweils nach N Systemstarts der Vorrichtung durchzuführen, insbesondere bei erkannter externer Leistungsversorgung. N kann für eine beliebige ganze Zahl größer 1 stehen (z. B. N>5 oder N>50).The device can be set up to carry out the test operating phase in each case after a system start of the device, in particular if a detected external power supply (such as by the motor vehicle electrical system). Alternatively, the device may be configured to carry out the test operating phase in each case after N system starts of the device, in particular when the external power supply is detected. N can stand for any integer greater than 1 (eg N> 5 or N> 50).
Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Testbetriebsphase nach Ablauf einer vorbestimmten Benutzungszeit der Vorrichtung durchgeführt werden, insbesondere bei erkannter externer Leistungsversorgung. In einem derartigen Fall kann der Prozessor der Vorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Benutzungszeit der Vorrichtung zu messen, diese mit der vorbestimmten Benutzungszeit zu vergleichen und wenn die gemessene Benutzungszeit der vorbestimmten Benutzungszeit entspricht, einen Systemstart der Vorrichtung herbeizuführen.Additionally or alternatively, the test operation phase can be performed after a predetermined period of use of the device, in particular when detected external power supply. In such a case, the processor of the device may be configured to measure a usage time of the device, compare it to the predetermined usage time, and if the measured usage time corresponds to the predetermined usage time, to initiate a system startup of the device.
Zum Herbeiführen des Systemstarts der Vorrichtung kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, bei Leistungsversorgung der Vorrichtung durch das Kraftfahrzeug-Bordnetz einen Systemneustart zu veranlassen.To bring about system startup of the device, the processor may be configured to cause a system reboot upon powering the device through the automotive electrical system.
Die Vorrichtung kann des Weiteren eine mit dem Prozessor gekoppelte Diagnose-Einrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um eine die Leistungsversorgung kennzeichnende Eingangsspannung der Vorrichtung zu überwachen und um einen Einbruch der Eingangsspannung um zumindest einen vorgegebenen Spannungswert zu identifizieren, während der Wert der Taktrate erhöht wird. In diesem Fall kann die Vorrichtung des Weiteren eingerichtet sein, den instabilen Betriebszustand aufgrund des durch die Diagnose-Einrichtung identifizierten Einbruchs der Eingangsspannung um zumindest den vorgegebenen Spannungswert zu erkennen.The apparatus may further comprise a diagnostic device coupled to the processor configured to monitor an input voltage of the device representative of the power supply and to identify an input voltage dip of at least a predetermined voltage value while increasing the value of the clock rate , In this case, the device may further be configured to detect the unstable operating state due to at least the predetermined voltage value due to the input voltage being identified by the diagnostic device.
Bei der Diagnose-Einrichtung kann es sich um einen in der Vorrichtung integrierten Mikroprozessor handeln. Die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht darauf beschränkt.The diagnostic device may be an integrated one in the device Act microprocessor. However, the present disclosure is not limited thereto.
Zum Überwachen der Eingangsspannung kann die Vorrichtung des Weiteren zumindest eine mit der Diagnose-Einrichtung gekoppelte Messvorrichtung aufweisen. Die Messvorrichtung kann auch vorhanden sein, wenn die Diagnose-Einrichtung entfällt. In diesem Fall kann die Messvorrichtung mit dem wenigstens einen Prozessor gekoppelt sein.For monitoring the input voltage, the device may further comprise at least one measuring device coupled to the diagnostic device. The measuring device may also be present if the diagnostic device is omitted. In this case, the measuring device may be coupled to the at least one processor.
Die Messvorrichtung kann eine Strommessvorrichtung sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Messvorrichtung eine Spannungsmessvorrichtung oder eine Leistungsmessvorrichtung sein.The measuring device may be a current measuring device. Alternatively or additionally, the measuring device may be a voltage measuring device or a power measuring device.
Zum Verarbeiten von durch die Messvorrichtung bereitgestellten Messergebnissen kann die Diagnose-Einrichtung einen Analog-Digital-Wandler umfassen. Auch kann bei Entfall der Diagnose-Einrichtung der wenigstens eine Prozessor einen Analog-Digital-Wandler umfassen oder mit einem solchen gekoppelt sein.For processing measurement results provided by the measuring device, the diagnostic device may comprise an analog-to-digital converter. Also, if the diagnostic device is omitted, the at least one processor may comprise or be coupled to an analog-to-digital converter.
Der Speicher der Vorrichtung kann einen mit dem Prozessor gekoppelten nichtflüchtigen Speicher zum Speichern des Werts der Taktrate umfassen. Der Prozessor kann dann dazu eingerichtet sein, im Rahmen des schrittweisen Erhöhens des Werts der Taktrate dem Wert der Taktrate für einen jeweiligen Schritt der Testbetriebsphase einen der vordefinierten Werte für die Taktrate zuzuweisen; wenn innerhalb des jeweiligen Schritts der Testbetriebsphase der instabile Betriebszustand nicht eintritt, den Wert der Taktrate für den jeweiligen Schritt in dem nichtflüchtigen Speicher als den Wert der Taktrate zu speichern; und wenn innerhalb des jeweiligen Schritts der Testbetriebsphase der instabile Betriebszustand eintritt, den Wert der Taktrate aus einem dem jeweiligen Schritt vorhergehenden Schritt als den Maximalwert für die Taktrate festzulegen.The memory of the device may include a nonvolatile memory coupled to the processor for storing the value of the clock rate. The processor may then be configured to assign one of the predefined values for the clock rate to the value of the clock rate for a respective step of the test operating phase as part of incrementally increasing the value of the clock rate; if, within the respective step of the test operation phase, the unstable operation state does not occur, to store the value of the clock rate for the respective step in the nonvolatile memory as the value of the clock rate; and when the unstable operating state occurs within the respective step of the test operation phase, setting the value of the clock rate from a step preceding the respective step as the maximum value for the clock rate.
Wenn die Diagnose-Einrichtung entfällt, kann beispielsweise durch den wenigstens einen Prozessor der Vorrichtung erkannt werden, ob der instabile Betriebszustand eingetreten ist. Bei Erkennen des instabilen Betriebszustandes durch die Diagnose-Einrichtung kann diese dem wenigstens einen Prozessor signalisieren, dass der instabile Betriebszustand eingetreten ist.If the diagnostic device is omitted, it can be detected by the at least one processor of the device, for example, whether the unstable operating state has occurred. Upon detection of the unstable operating state by the diagnostic device, the latter can signal to the at least one processor that the unstable operating state has occurred.
Der Prozessor kann des Weiteren eingerichtet sein, um den Wert der Taktrate vor dem schrittweisen Erhöhen des Werts der Taktrate aus dem nichtflüchtigen Speicher zu lesen, den gelesenen Wert der Taktrate mit den vordefinierten Werten für die Taktrate zu vergleichen und, wenn der gelesene Wert der Taktrate einem der vordefinierten Werte für die Taktrate entspricht, dem Wert der Taktrate für einen ersten der jeweiligen Schritte, ausgehend von dem vordefinierten Wert, der dem gelesenen Wert der Taktrate entspricht, einen nächsthöheren der vordefinierten Werte für die Taktrate zuzuweisen.The processor may be further configured to read the value of the clock rate prior to incrementally increasing the value of the clock rate from the nonvolatile memory, comparing the read value of the clock rate with the predefined values for the clock rate, and if the read value of the clock rate one of the predefined values for the clock rate corresponds to assigning the value of the clock rate for a first of the respective steps, starting from the predefined value corresponding to the read value of the clock rate, to a next higher of the predefined values for the clock rate.
Ferner besteht die Möglichkeit, dem Wert der Taktrate für den ersten der jeweiligen Schritte ausgehend von dem vordefinierten Wert, dem der gelesene Wert der Taktrate entspricht, einen nächstniedrigeren der vordefinierten Werte für die Taktrate zuzuweisen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dem Wert der Taktrate für den ersten der jeweiligen Schritte den gelesenen Wert der Taktrate oder den niedrigsten der vordefinierten Werte für die Taktrate zuzuweisen.It is also possible to assign the value of the clock rate for the first of the respective steps starting from the predefined value, which corresponds to the read value of the clock rate, to a next lower one of the predefined values for the clock rate. It is also possible to assign to the value of the clock rate for the first of the respective steps the read value of the clock rate or the lowest of the predefined values for the clock rate.
So kann etwa ausgehend von einem festgelegten und in dem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Maximalwert für die Taktrate des Hauptprozessors oder/und für die Taktrate des Grafikprozessor einer früheren Testbetriebsphase der Maximalwert für die Taktrate des Hauptprozessors oder/und der Maximalwert für die Taktrate des Grafikprozessors im Rahmen einer aktuellen Testbetriebsphase angepasst werden.For example, starting from a maximum value for the clock rate of the main processor and / or for the clock rate of the graphics processor of a previous test operating phase stored in the non-volatile memory, the maximum value for the clock rate of the main processor and / or the maximum value for the clock rate of the graphics processor be adapted to the current test operating phase.
Durch den instabilen Betriebszustand kann ein Hardware-Reset ausgelöst werden. Durch den Hardware-Reset können einzelne oder alle der hier beschriebenen Systemkomponenten der Vorrichtung zurückgesetzt werden.Due to the unstable operating state, a hardware reset can be triggered. The hardware reset can be used to reset one or all of the system components of the device described here.
Die Vorrichtung kann ein mobiles Endgerät sein. So kann die Vorrichtung ein Smartphone, ein Laptop, ein Tablet-PC oder ein mobiles Navigationsgerät sein, die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht darauf beschränkt. Die Vorrichtung kann eine für einen Benutzer (z. B. den Fahrer) sichtbar oder/und nicht sichtbar in einem Fahrzeug verbaute Vorrichtung sein, die durch den Benutzer bedienbar oder nicht bedienbar ist. Darunter fallen beispielsweise Fahrzeug-Steuergeräte wie Motor- oder Bremssteuergeräte und festverbaute Infotainment-Systeme.The device may be a mobile terminal. Thus, the device may be a smartphone, a laptop, a tablet PC, or a mobile navigation device, but the present disclosure is not limited thereto. The device may be a device that is visible to a user (eg, the driver) and / or not visible in a vehicle that is operable or unavailable by the user. These include, for example, vehicle control units such as engine or brake control units and permanently installed infotainment systems.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System bereitgestellt, das ein Kraftfahrzeug-Bordnetz zur Spannungsversorgung von mit dem Bordnetz koppelbaren Vorrichtungen und die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Offenbarung umfasst.According to a second aspect of the present disclosure, a system is provided which comprises a motor vehicle electrical system for supplying power to devices which can be coupled to the vehicle electrical system and to the device according to the first aspect of the disclosure.
Das System kann in einem Kraftfahrzeug wie beispielsweise einem PKW oder einem LKW enthalten sein. Die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht darauf beschränkt.The system may be included in a motor vehicle such as a car or a truck. However, the present disclosure is not limited thereto.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Verhindern eines instabilen Betriebszustands einer Vorrichtung oder/und einer Leistungsversorgung einer Vorrichtung bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung einen Prozessor mit variabler Taktrate und ist über eine Schnittstelle mit einem Kraftfahrzeug-Bordnetz verbindbar. Das Verfahren umfasst ein Erhöhen eines Werts der Taktrate bei einer Leistungsversorgung der Vorrichtung durch das Bordnetz und in einer Testbetriebsphase zumindest solange, bis ein instabiler Betriebszustand der Vorrichtung oder/und der Leistungsversorgung eintritt, ein Erkennen des Eintritts des instabilen Betriebszustandes und ein Begrenzen des Werts der Taktrate für eine Normalbetriebsphase der Vorrichtung auf einen Maximalwert, um dem instabilen Betriebszustand während der Normalbetriebsphase entgegenzuwirken.According to a third aspect of the present disclosure, there is provided a method for preventing an unstable operating state of a device and / or a power supply of a device. The device comprises a processor with variable clock rate and is via a Interface with a motor vehicle electrical system connectable. The method includes increasing a value of the clock rate at a power supply of the device by the on-board network and in a test operating phase at least until an unstable operating state of the device and / or the power supply occurs, detecting the occurrence of the unstable operating state and limiting the value of the Clock rate for a normal operating phase of the device to a maximum value to counteract the unstable operating state during the normal operating phase.
Gemäß einem vierten Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Computerprogrammprodukt bereit, welches Programmcodeteile umfasst, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ausgelegt sind.According to a fourth aspect, the present disclosure provides a computer program product comprising program code parts that, when executed by a processor, are configured to perform the method according to the third aspect of the present disclosure.
Figurenlistelist of figures
Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren, wobei:
- 1 schematisch einen beispielhaften Systemaufbau einer Leistungsversorgung für eine beispielhafte Vorrichtung in Form eines mobilen Endgeräts durch ein Kraftfahrzeug-Bordnetz zeigt;
- 2 schematisch ein Kraftfahrzeug sowie ein darin enthaltenes System gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
- 3 schematisch eine mit einem Kraftfahrzeug-Bordnetz gekoppelte Vorrichtung in Form eines mobilen Endgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
- 4 ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zeigt, um einem instabilen Betriebszustand einer Vorrichtung in Form eines mobilen Endgeräts oder/und einer Leistungsversorgung des mobilen Endgeräts entgegenzuwirken;
- 5 ein beispielhaftes Schema zur Bestimmung der maximal möglichen Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes an die Vorrichtung in Form des mobilen Endgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 3 zeigt;
- 6 ein weiteres beispielhaftes Schema zur Bestimmung der maximal möglichen Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes an die Vorrichtung in Form des mobilen Endgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 3 zeigt; und
- 7 beispielhaft ein Flussdiagramm zur Steuerung des in 6 gezeigten beispielhaften Schemas zeigt.
Further aspects, advantages and details of the present disclosure will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the figures, wherein: - 1 schematically shows an exemplary system configuration of a power supply for an exemplary device in the form of a mobile terminal by a motor vehicle electrical system;
- 2 schematically shows a motor vehicle and a system contained therein according to an embodiment;
- 3 schematically shows a coupled with a motor vehicle electrical system device in the form of a mobile terminal according to an embodiment;
- 4 shows a flowchart according to an embodiment of a method to counteract an unstable operating state of a device in the form of a mobile terminal and / or a power supply of the mobile terminal;
- 5 an exemplary scheme for determining the maximum possible power output of the motor vehicle electrical system to the device in the form of the mobile terminal according to the embodiment according to 3 shows;
- 6 a further exemplary scheme for determining the maximum possible power output of the motor vehicle electrical system to the device in the form of the mobile terminal according to the embodiment according to 3 shows; and
- 7 an example of a flowchart for controlling the in 6 shows exemplary schemes shown.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die vorliegende Offenbarung betrifft gemäß einem Ausführungsbeispiel, das schematisch in 2 dargestellt ist, ein beispielhaft in einem Kraftfahrzeug 200 angeordnetes System 210, das sowohl ein Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 als auch eine Vorrichtung umfasst, die hier als mobiles Endgerät 230 ausgestaltet ist.The present disclosure relates, according to an embodiment, schematically in 2 is shown, an example in a motor vehicle 200 arranged system 210 that is both a motor vehicle electrical system 220 as well as a device referred to here as a mobile terminal 230 is designed.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung des Systems 210 eine für den Fahrer sichtbar oder nicht sichtbar in dem Kraftfahrzeug 200 verbaute Vorrichtung sein. Dabei kann es sich um ein Fahrzeug-Steuergerät wie ein Motor- oder/und ein Bremssteuergerät, aber auch um eine in dem Kraftfahrzeug 200 vorgesehene Infotainment-Vorrichtung handeln. Die Vorrichtung kann fest oder herausnehmbar in dem Kraftfahrzeug 200 verbaut sein. Die Vorrichtung kann durch einen Benutzer (beispielsweise ein Fahrer oder Beifahrer des Kraftfahrzeugs 200) über eine optionale Benutzer-Schnittstelle bedienbar sein.According to further embodiments, the device of the system 210 one visible to the driver or not visible in the motor vehicle 200 be built device. This may be a vehicle control unit such as an engine and / or a brake control unit, but also one in the motor vehicle 200 act acted infotainment device. The device may be fixed or removable in the motor vehicle 200 be installed. The device may be by a user (for example, a driver or passenger of the motor vehicle 200 ) via an optional user interface.
Das mobile Endgerät 230 kann ein Smartphone, ein Laptop- oder Tablet-PC, ein Personal Digital Assistant (PDA), ein mobiles Navigationsgerät, ein tragbarer Fernseher oder Musik-Player oder jedes andere mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 koppelbare mobile Endgerät 230 sein. Koppelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das mobile Endgerät 230 eine Schnittstelle 240 umfasst, über die das mobile Endgerät 230 mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 verbindbar ist. Dabei ist zumindest vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 das mobile Endgerät 230 mit Energie versorgen kann. Zudem kann auch ein Datenaustausch zwischen dem mobilen Endgerät 230 und dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 über die Schnittstelle 240 vorgesehen sein.The mobile device 230 can be a smartphone, a laptop or tablet PC, a personal digital assistant (PDA), a mobile navigation device, a portable TV or music player or any other with the motor vehicle electrical system 220 dockable mobile device 230 be. Coupling in this context means that the mobile terminal 230 an interface 240 includes, over which the mobile terminal 230 with the motor vehicle electrical system 220 is connectable. It is at least provided that the motor vehicle electrical system 220 the mobile device 230 can supply with energy. In addition, a data exchange between the mobile terminal 230 and the motor vehicle electrical system 220 over the interface 240 be provided.
Die Schnittstelle 240 kann als drahtgebundene oder als drahtlose Schnittstelle ausgeführt sein. Im in 2 gezeigten Beispiel ist die Schnittstelle 240 als drahtgebundene Schnittstelle ausgeführt, die einen Anschluss für zumindest eine Versorgungsleitung umfasst. Zum Datenaustausch mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 sowie mit weiteren fahrzeugüblichen Systemkomponenten des Kraftfahrzeugs 200 wie beispielsweise einem Fahrzeugbus (z. B. einem CAN-Bus; in 2 nicht gezeigt) kann die Schnittstelle 240 zudem eine oder mehrere Datenleitungen umfassen.the interface 240 can be implemented as a wired or wireless interface. Im in 2 example shown is the interface 240 executed as a wired interface, which includes a connection for at least one supply line. For data exchange with the motor vehicle electrical system 220 and with other vehicle system components of the motor vehicle 200 such as a vehicle bus (eg, a CAN bus; 2 not shown) can be the interface 240 also comprise one or more data lines.
Wenn die Schnittstelle 240 als drahtlose Schnittstelle ausgeführt ist, können sowohl die Leistungsversorgung (Energieversorgung) des mobilen Endgeräts 230 durch das Fahrzeug-Bordnetz 220 als auch der Datenaustausch mit den angesprochenen Komponenten des Kraftfahrzeugs 200 über eine kapazitive oder/und über eine induktive Kopplung erfolgen. Die Schnittstelle 240 ist in diesem Fall derart ausgebildet, dass sie die für die induktive/kapazitive Kopplung notwendigen Schaltungskomponenten auf Seiten des mobilen Endgeräts 230 bereitstellt. If the interface 240 is designed as a wireless interface, both the power supply (power supply) of the mobile terminal 230 through the vehicle electrical system 220 as well as the data exchange with the addressed components of the motor vehicle 200 via a capacitive and / or via an inductive coupling. the interface 240 In this case, it is designed in such a way that it supplies the circuit components, which are necessary for the inductive / capacitive coupling, on the side of the mobile terminal 230 provides.
Zur Energieversorgung des mobilen Endgeräts 230 erzeugt das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 eine Versorgungsspannung für das mobile Endgerät 230. Die Versorgungsspannung kann beispielsweise aus einer durch eine Fahrzeugbatterie bereitgestellten Bordnetzspannung von 12 V oder von 24 V erzeugt werden. Dafür umfasst das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 einen Spannungsregler 250, der beispielsweise als Abwärtswandler oder als Sperrwandler ausgeführt sein kann.To power the mobile device 230 generates the motor vehicle electrical system 220 a supply voltage for the mobile terminal 230 , The supply voltage can be generated, for example, from a 12 V or 24 V vehicle electrical system voltage provided by a vehicle battery. For this includes the motor vehicle electrical system 220 a voltage regulator 250 which may be implemented, for example, as a down converter or as a flyback converter.
Über den Spannungsregler 250 wird an einem Ausgang des Bordnetzes 220 die (Nenn-)Versorgungsspannung für das mobile Endgerät 230 bereitgestellt. Diese Versorgungsspannung für das mobile Endgerät 230 kann je nach Art des mobilen Endgeräts 230 verschiedene Werte annehmen. Ein Beispiel für den Wert der Versorgungsspannung für das mobile Endgerät 230 ist 5 V. Das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 selbst umfasst ebenfalls eine Schnittstelle 260, über die die erzeugte Versorgungsspannung dem mobilen Endgerät 230 zugeführt wird.About the voltage regulator 250 is at an output of the electrical system 220 the (nominal) supply voltage for the mobile terminal 230 provided. This supply voltage for the mobile terminal 230 may vary depending on the type of mobile device 230 assume different values. An example of the value of the supply voltage for the mobile terminal 230 is 5 V. The motor vehicle electrical system 220 itself also includes an interface 260 , via which the generated supply voltage to the mobile terminal 230 is supplied.
Obwohl im Beispiel in 2 als drahtgebundene Schnittstelle gezeigt, kann selbstverständlich auch die Schnittstelle 260 des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 als drahtlose Schnittstelle ausgeführt sein, die dann die für die induktive/kapazitive Kopplung mit der Schnittstelle 240 des mobilen Endgeräts 230 notwendigen Schaltungskomponenten auf Seiten des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 bereitstellt.Although in the example in 2 Of course, the interface can also be shown as a wired interface 260 of the motor vehicle electrical system 220 be designed as a wireless interface, which then for the inductive / capacitive coupling with the interface 240 of the mobile terminal 230 necessary circuit components on the part of the motor vehicle electrical system 220 provides.
Als nächstes wird auf 3 verwiesen. Hier sind die internen Komponenten des mobilen Endgeräts 230 gemäß 2 dargestellt. Neben der Schnittstelle 240 umfasst das mobile Endgerät 230 zumindest einen Prozessor 270. Optionale Komponenten des mobilen Endgeräts 230 bilden neben einer weiteren beliebigen Anzahl an Prozessoren eine Leistungsmanagement-Einheit 280, ein Mikroprozessor 290 mit optionalem Analog-Digital-Wandler 295, ein nichtflüchtiger Speicher 300, ein Display 310 sowie eine Messvorrichtung 320 zum Überwachen der Leistungsversorgung des mobilen Endgeräts 230. Wenn vorhanden, sind die optionalen Komponenten jeweils mit der Leistungsmanagement-Einheit 280 gekoppelt. Der Analog-Digital-Wandler 285 kann - beispielsweise bei Wegfall des Mikroprozessors 290 - auch vom Prozessor 270 oder als separate Komponente von dem mobilen Endgerät 230 umfasst sein.Next up 3 directed. Here are the internal components of the mobile device 230 according to 2 shown. Next to the interface 240 includes the mobile terminal 230 at least one processor 270 , Optional components of the mobile device 230 form a power management unit in addition to any other number of processors 280 , a microprocessor 290 with optional analog-to-digital converter 295 , a non-volatile memory 300 , a display 310 and a measuring device 320 for monitoring the power supply of the mobile terminal 230 , If present, the optional components are each with the power management unit 280 coupled. The analog-to-digital converter 285 can - for example, when omitting the microprocessor 290 - also from the processor 270 or as a separate component from the mobile terminal 230 includes his.
Die Versorgungsspannung des mobilen Endgeräts 230 wird der Leistungsmanagement-Einheit 280 zugeführt. Diese erzeugt daraus alle für den Betrieb des mobilen Endgeräts 230 notwendigen Versorgungsspannungen, also unter anderem die Versorgungsspannungen für den Prozessor 270, den Mikroprozessor 290, den Speicher 300 und das Display 310. Zudem stellt die Leistungsmanagement-Einheit 280 sicher, dass den internen Komponenten 270, 290, 300 und 310 zu jedem Zeitpunkt im Betrieb des mobilen Endgeräts 230 die erforderlichen Versorgungsspannungen zur Verfügung gestellt werden. Die Leistungsmanagement-Einheit 280 bestimmt also An- und Ausschaltzeitpunkte und -Dauern der jeweiligen Versorgungsspannungen. Zudem übernimmt die Leistungsmanagement-Einheit 280 Aufgaben wie Überstromerkennung und Übertemperaturschutz.The supply voltage of the mobile terminal 230 becomes the performance management unit 280 fed. This generates all of them for the operation of the mobile terminal 230 necessary supply voltages, so among other things, the supply voltages for the processor 270 , the microprocessor 290 , the memory 300 and the display 310 , It also provides the performance management unit 280 sure that the internal components 270 . 290 . 300 and 310 at any time in the operation of the mobile terminal 230 the required supply voltages are made available. The performance management unit 280 So determines on and off times and durations of the respective supply voltages. In addition, the power management unit takes over 280 Tasks such as overcurrent detection and overtemperature protection.
Der Prozessor 270 kann ein Hauptprozessor oder ein Grafikprozessor oder jeder andere in dem mobilen Endgerät 230 enthaltene Prozessor sein. Der Prozessor 270 verfügt über eine variable Taktrate, deren Grenzen je nach Prozessortyp variieren können. Ist der Prozessor 270 als Hauptprozessor ausgeführt, kann die variable Taktrate beispielsweise im Bereich von 0 GHz bis 2,5 GHz liegen. Bei Ausführung des Prozessors 270 als Grafikprozessor kann die variable Taktrate zwischen 0 GHz und 1,2 GHz liegen. Generell kann die variable Taktrate für alle im Rahmen dieser Offenbarung genannten Prozessoren zwischen 0 GHz und 3,5 GHz liegen. Die variable Taktrate kann durch Verwendung einer Phasenregelschleife als Taktgenerator jeweils geeignete Zwischenwerte annehmen. Bestimmte Werte der variablen Taktrate können in einem dem Prozessor 270 zugeordneten Speicher (in 3 nicht gezeigt) oder alternativ hierzu im Speicher 300 hinterlegt sein. Ein dem Prozessor 270 zugeordneter Speicher ist beispielsweise dann vorhanden, wenn der Prozessor 270 und der entsprechende Speicher als integrierter Schaltkreis (System on a Chip) ausgeführt sind.The processor 270 may be a main processor or a graphics processor or any other in the mobile terminal 230 be contained processor. The processor 270 has a variable clock rate whose limits may vary depending on the processor type. Is the processor 270 as the main processor, the variable clock rate may be in the range of 0 GHz to 2.5 GHz, for example. When the processor is running 270 As a graphics processor, the variable clock rate can be between 0 GHz and 1.2 GHz. In general, the variable clock rate for all processors mentioned in the context of this disclosure can be between 0 GHz and 3.5 GHz. The variable clock rate can adopt suitable intermediate values by using a phase-locked loop as the clock generator. Certain values of the variable clock rate may be in a processor 270 associated memory (in 3 not shown) or alternatively in memory 300 be deposited. A the processor 270 associated memory is present, for example, when the processor 270 and the corresponding memory is implemented as an integrated circuit (system on a chip).
Die in 3 dargestellte Messvorrichtung 320 umfasst einen Messwiderstand (Shunt) 330 sowie ein Spannungsmessgerät 340. Bei Versorgung des mobilen Endgeräts 230 durch das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 liegt an der Schnittstelle 240 die von dem mobilen Endgerät 230 benötigte und vom dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung (die Eingangsspannung Vin, die im vorliegenden Beispiel 5 V beträgt) an. Zudem fließt ein Eingangsstrom Iin vom Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 über die Schnittstelle 240 in das mobile Endgerät 230. Aus Eingangsspannung und Eingangsstrom ergibt sich die Eingangsleistung des mobilen Endgeräts zu Pin = Vin * Iin.In the 3 illustrated measuring device 320 includes a measuring resistor (shunt) 330 and a voltmeter 340 , When supplying the mobile terminal 230 through the motor vehicle electrical system 220 is at the interface 240 that from the mobile terminal 230 needed and from the motor vehicle electrical system 220 provided supply voltage (the input voltage V in , which is 5 V in the present example) to. In addition, an input current I in flows from the motor vehicle electrical system 220 over the interface 240 in the mobile terminal 230 , From input voltage and Input current results in the input power of the mobile terminal to P in = V in * I in .
Durch den Stromfluss von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 in das mobile Endgerät 230 ergibt sich am Shunt 330 ein Spannungsabfall UR. Dieser Spannungsabfall wird vom Spannungsmessgerät 340 gemessen und anschließend dem Mikroprozessor 290 signalisiert. Der Mikroprozessor 290 kann dann mithilfe des bekannten Widerstandswerts des Shunts 330 über das ohmsche Gesetz den Eingangsstrom Iin des mobilen Endgeräts 230 bestimmen. Diese Bestimmung kann bei Entfall des Mikroprozessors 290 auch über den Prozessor 270 erfolgen, dem in diesem Fall die durch das Spannungsmessgerät 340 gemessene Spannung UR signalisiert wird. Zusätzlich kann dem Mikroprozessor 290 die Eingangsspannung der Leistungsmanagement-Einheit 280 (die in der Regel bis auf im mobilen Endgerät 230 auftretende Verluste der Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 entspricht) als Messwert zur Verfügung gestellt werden. Der Mikroprozessor 290 kann auch selbständig die Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 oder/und die Eingangsspannung der Leistungsmanagement-Einheit 280 überwachen. Bei Entfall des Mikroprozessors 290 können diese Eingangsspannungen auch durch den Prozessor 270 selbst überwacht werden. Der Mikroprozessor 270 kann somit bei Kenntnis von Eingangsstrom und Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 die Eingangsleistung Pin des mobilen Endgeräts 230 überwachen.Due to the flow of electricity from the motor vehicle electrical system 220 in the mobile terminal 230 arises at the shunt 330 a voltage drop U R. This voltage drop is from the voltmeter 340 measured and then the microprocessor 290 signaled. The microprocessor 290 can then use the known resistance value of the shunt 330 via the ohmic law, the input current I in the mobile terminal 230 determine. This determination may be at omission of the microprocessor 290 also about the processor 270 carried out, in this case by the voltage measuring device 340 measured voltage U R is signaled. In addition, the microprocessor 290 the input voltage of the power management unit 280 (which is usually up in the mobile device 230 occurring losses of the input voltage of the mobile terminal 230 corresponds) as the measured value. The microprocessor 290 can also independently control the input voltage of the mobile device 230 or / and the input voltage of the power management unit 280 monitor. With omission of the microprocessor 290 These input voltages can also be controlled by the processor 270 self-monitoring. The microprocessor 270 can thus with knowledge of input power and input voltage of the mobile terminal 230 the input power pin of the mobile terminal 230 monitor.
Die konkrete Ausgestaltung der Messvorrichtung 320 in 3 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. So kann die Messvorrichtung 320 als Spannungsmessvorrichtung (direkte Messung von Vin), Leistungsmessvorrichtung (direkte Messung von Pin) oder wie in 3 gezeigt als Strommessvorrichtung (indirekte Messung von Iin) ausgebildet sein. Wahlweise können auch mehrere der angesprochenen Messvorrichtungen in der Messvorrichtung 320 kombiniert sein. So kann beispielsweise auch die Messung der Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 oder/und der Leistungsmanagement-Einheit 280 anstatt selbständig durch den Mikroprozessor 290 von der Messvorrichtung 320 durchgeführt werden. Dabei kann die Messvorrichtung 320 entweder eines oder mehrere analoge oder eines oder mehrere digitale Ausgangssignale (Messsignale) an den Mikroprozessor 290 oder an den Prozessor 270 liefern. Wenn die Messvorrichtung 320 eines oder mehrere analoge Messsignale liefert, können diese Signale mittels des Analog-Digital-Wandlers 295 in durch den Prozessor 270 und den Mikroprozessor 290 interpretierbare Digitalsignale umgewandelt werden.The specific embodiment of the measuring device 320 in 3 is merely an example. So can the measuring device 320 as voltage measuring device (direct measurement of Vin), power measuring device (direct measurement of pin) or as in 3 shown as current measuring device (indirect measurement of I in ) be formed. Optionally, several of the mentioned measuring devices in the measuring device 320 be combined. For example, the measurement of the input voltage of the mobile terminal 230 and / or the performance management unit 280 rather than independently by the microprocessor 290 from the measuring device 320 be performed. In this case, the measuring device 320 either one or more analog or one or more digital output signals (measurement signals) to the microprocessor 290 or to the processor 270 deliver. When the measuring device 320 one or more analog measurement signals, these signals can be generated by means of the analog-to-digital converter 295 in through the processor 270 and the microprocessor 290 interpretable digital signals are converted.
Mit dem in 3 gezeigten Aufbau des mobilen Endgeräts 230 ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, das mobile Endgerät 230 bei Versorgung durch das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 stabil zu betreiben, indem die maximal für das mobile Endgerät 230 verfügbare Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 bestimmt wird.With the in 3 shown construction of the mobile terminal 230 According to the present disclosure, it is possible for the mobile terminal 230 when supplied by the motor vehicle electrical system 220 operate stably by the maximum for the mobile device 230 available power output of the motor vehicle electrical system 220 is determined.
Dafür wird während einer Testbetriebsphase des mobilen Endgeräts 230 die variable Taktrate des Prozessors 270 so eingestellt, dass während einer auf die Testbetriebsphase folgenden Normalbetriebsphase des mobilen Endgeräts 230 unzulässig hohe Spannungseinbrüche der vom Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 zur Verfügung gestellten Versorgungsspannung vermieden werden.This is done during a test operating phase of the mobile terminal 230 the variable clock rate of the processor 270 set such that during a normal operating phase of the mobile terminal following the test operation phase 230 Inadmissible high voltage dips of the motor vehicle electrical system 220 provided supply voltage can be avoided.
4 zeigt die einzelnen Schritte, die im Rahmen eines Verfahrens der vorliegenden Offenbarung zum Verhindern eines instabilen Betriebszustands des mobilen Endgeräts 230 oder/und der Leistungsversorgung des mobilen Endgeräts 230 durchgeführt werden. Das Verfahren kann beispielsweise vom Prozessor 270 programmgesteuert durchgeführt werden, während das mobile Endgerät 230 über die Schnittstelle 240 mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 verbunden ist. 4 FIG. 12 shows the individual steps taken in a method of the present disclosure for preventing an unstable operating state of the mobile terminal 230 and / or the power supply of the mobile terminal 230 be performed. The method may be, for example, by the processor 270 be performed programmatically while the mobile terminal 230 over the interface 240 with the motor vehicle electrical system 220 connected is.
Gemäß 4 wird in einem ersten Verfahrensschritt S402 der Wert der Taktrate während der Testbetriebsphase mindestens so lange erhöht, bis ein instabiler Betriebszustand eintritt. Der instabile Betriebszustand kann dabei das mobile Endgerät 230 selbst, aber auch die vom Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung betreffen. Der instabile Betriebszustand kann, muss dabei aber nicht den Ausfall einer oder mehrerer Systemkomponenten oder einen Systemneustart auf Seiten des mobilen Endgeräts 230 und/oder auf Seiten der Versorgungsspannung, also auf Seiten des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220, zur Folge haben. So ist es beispielsweise denkbar, dass der instabile Betriebszustand als Einbruch der Versorgungsspannung um mindestens einen vorbestimmten Referenzwert definiert ist, der beispielsweise noch innerhalb eines für das mobile Endgerät 230 definierten Nennspannungsbereichs liegen kann.According to 4 is in a first step S402 the value of the clock rate increases during the test operating phase at least until an unstable operating state occurs. The unstable operating state can be the mobile device 230 itself, but also from the motor vehicle electrical system 220 relate to supplied supply voltage. The unstable operating state may or may not be the failure of one or more system components or a system restart on the mobile device side 230 and / or on the side of the supply voltage, ie on the part of the motor vehicle electrical system 220 , have as a consequence. So it is conceivable, for example, that the unstable operating state is defined as a collapse of the supply voltage by at least one predetermined reference value, for example, still within one for the mobile terminal 230 defined nominal voltage range can be.
In einem weiteren Verfahrensschritt S404 wird der Eintritt des instabilen Betriebszustandes erkannt. Dies kann beispielsweise mittels der in 3 gezeigten Messeinrichtung 320, durch den Mikroprozessor 290 oder durch den Prozessor 270 geschehen. Schließlich wird in Schritt S406 der Wert der Taktrate für die Normalbetriebsphase des mobilen Endgeräts 230 so auf einen Maximalwert begrenzt, dass der instabile Betriebszustand während der Normalbetriebsphase nicht eintritt. Das bedeutet, dass der Wert für die variable Taktrate, bei dem während der Testbetriebsphase der instabile Zustand eingetreten ist und erkannt wurde, in der Normalbetriebsphase nicht als Wert für die variable Taktrate des Prozessors 270 in Frage kommt.In a further process step S404 the occurrence of the unstable operating state is detected. This can be done, for example, by means of in 3 shown measuring device 320 , by the microprocessor 290 or through the processor 270 happen. Finally, in step S406 the value of the clock rate for the normal operating phase of the mobile terminal 230 limited to a maximum value that the unstable operating state does not occur during the normal operating phase. That is, the value for the variable clock rate at which the unstable state has occurred and has been detected during the test operation phase is not considered as the variable clock rate of the processor in the normal operation phase 270 it is a possibility.
Ein beispielhaftes Schema für die Bestimmung der maximal möglichen Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 an das mobile Endgerät 230 ist in 5 dargestellt. Gemäß diesem Beispiel umfasst das mobile Endgerät 230 zwei Prozessoren 270 mit variablen Taktraten, von denen einer als Grafikprozessor (GPU) und einer als Hauptprozessor (CPU) ausgebildet ist. Die Werte für die variablen Taktraten des Hauptprozessors und des Grafikprozessors sind jeweils in den Prozessoren zugeordneten Speichern in Form einer Tabelle 350 gespeichert. Dabei können die Prozessoren und deren zugeordnete Speicher mit weiteren optionalen Komponenten jeweils als System-on-a-chip ausgeführt sein. An exemplary scheme for the determination of the maximum possible power output of the motor vehicle electrical system 220 to the mobile device 230 is in 5 shown. According to this example, the mobile terminal comprises 230 two processors 270 with variable clock rates, one of which is designed as a graphics processor (GPU) and one as the main processor (CPU). The values for the variable clock rates of the main processor and of the graphics processor are stored in the form of a table 350 in the memories associated with the processors. In this case, the processors and their associated memory can be embodied with further optional components in each case as a system-on-a-chip.
Das Zusammenfassen der Werte für die variablen Taktraten des Hauptprozessors und des Grafikprozessors in der in 5 gezeigten Tabelle 350 dient dabei lediglich der Veranschaulichung. In der Regel beinhaltet der dem Hauptprozessor zugeordnete Speicher eine Tabelle 350 mit den Werten für die variable Taktrate des Hauptprozessors, während der dem Grafikprozessor zugeordnete Speicher eine Tabelle 350 mit den Werten für die variable Taktrate des Grafikprozessors umfasst. Die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht darauf beschränkt. So können in einer weiteren Variante die variablen Taktrate für den Hauptprozessor und den Grafikprozessor in einer einzelnen Tabelle zusammengefasst und in einem der den Prozessoren zugeordneten Speichern oder im Speicher 300 des mobilen Endgeräts 230 hinterlegt sein.Summarizing the values for the variable clock rates of the main processor and the graphics processor in the 5 Table 350 shown here is merely illustrative. Typically, memory associated with the main processor includes a main processor variable clock rate table 350 while the memory associated with the graphics processor includes a graphics processor variable clock rate chart 350. However, the present disclosure is not limited thereto. Thus, in a further variant, the variable clock rate for the main processor and the graphics processor can be combined in a single table and in one of the memories assigned to the processors or in the memory 300 of the mobile terminal 230 be deposited.
Wie im untersten der drei Diagramme aus 5 gezeigt, wird die maximal mögliche Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 an das mobile Endgerät 230 im Rahmen eines Lasttests 360 bestimmt. Der Lasttest 360 entspricht der oben beschriebenen Testbetriebsphase und wird bei Systemstart des mobilen Endgeräts 230 durchgeführt. Konkret bedeutet dies im gezeigten Beispiel, dass der Lasttest 360 nach dem Ausführen des Bootloaders und vor dem Start des Betriebssystems durchgeführt wird. Der Start des Betriebssystems kann dann den Start der Normalbetriebsphase kennzeichnen. Nach dem Start des Betriebssystems können beispielsweise durch den Benutzer bestimmte Anwendungen auf dem mobilen Endgerät 230 gestartet werden. Aus 5 ergibt sich auch der zeitliche Rahmen des Lasttests 360. Dieser beträgt im gezeigten Beispiel in etwa eine Sekunde, kann aber auch andere Werte im Bereich zwischen 0,5 Sekunden und 3 Sekunden annehmen.As in the bottom of the three diagrams 5 shown, the maximum possible power output of the motor vehicle electrical system 220 to the mobile device 230 as part of a load test 360 certainly. The load test 360 corresponds to the test operating phase described above and is at system startup of the mobile terminal 230 carried out. Specifically, in the example shown, this means that the load test 360 after the boot loader has been executed and before the operating system is started. The start of the operating system can then mark the start of the normal operating phase. After the start of the operating system, for example, by the user certain applications on the mobile device 230 to be started. Out 5 also results in the time frame of the load test 360 , In the example shown, this is approximately one second, but can also assume other values in the range between 0.5 seconds and 3 seconds.
Der Lasttest 360 kann entweder bei jedem Systemstart oder alle N Systemstarts (wobei N eine vorgegebene ganze Zahl ist) durchgeführt werden. Voraussetzung dafür ist, dass das mobile Endgerät 230 bei Systemstart jeweils mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 verbunden ist. Sofern das mobile Endgerät 230 bei Produktion eines Kraftfahrzeugs enthaltend das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 zur Verfügung steht, kann der Lasttest 360 auch nur einmalig im Rahmen der Fahrzeugproduktion erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Lasttest 360 auch einmalig bei der Entwicklung einer neuen Baureihe eines das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 beinhaltenden Fahrzeugs durchgeführt werden. Die beiden letzten Aussagen gelten beispielsweise auch, wenn es sich bei der Vorrichtung nicht um das mobile Endgerät 230, sondern um eine in dem Kraftfahrzeug 200 verbaute Vorrichtung handelt. Denkbar ist es auch, den Lasttest 360 jeweils nach Ablauf einer bestimmten Nutzungsdauer des mobilen Endgeräts 230 durchzuführen.The load test 360 can be done either at each boot or every N system starts (where N is a default integer). Prerequisite is that the mobile device 230 at system start each with the vehicle electrical system 220 connected is. Unless the mobile device 230 in the production of a motor vehicle containing the motor vehicle electrical system 220 is available, the load test can 360 also only once in the context of vehicle production. Alternatively or additionally, the load test 360 Also unique in the development of a new series of the motor vehicle electrical system 220 involving vehicle. The last two statements also apply, for example, if the device is not the mobile device 230 but one in the motor vehicle 200 built device acts. It is also conceivable, the load test 360 each after a certain period of use of the mobile terminal 230 perform.
Die im unteren Diagramm in 5 gezeigte Reihenfolge ist nicht beschränkend. So ist es im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch möglich, dass der Lasttest 360 nach dem Start des Betriebssystems oder nach dem Start bestimmter Anwendungen auf dem mobilen Endgerät 230 durchgeführt wird.The in the lower diagram in 5 shown order is not limiting. Thus, within the scope of the present disclosure, it is also possible that the load test 360 after starting the operating system or after starting certain applications on the mobile device 230 is carried out.
Der Verlauf des Lasttests 360 wird in der Folge anhand des oberen und mittleren Diagramms sowie der Tabelle 350 aus 5 beschrieben. Im Rahmen des Lasttests 360 werden die variablen Taktraten des Hauptprozessors und des Grafikprozessors des mobilen Endgeräts 230 an die maximale Leistung, die das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 dem mobilen Endgerät 230 stabil zur Verfügung stellen kann, angepasst. Voraussetzung dafür ist also, dass das mobile Endgerät 230 zur Leistungsversorgung über die Schnittstelle 240 mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 verbunden ist. Der Lasttest 360 kann entweder vom Grafikprozessor oder wie im folgenden Beispiel vom Hauptprozessor durchgeführt werden.The course of the load test 360 will be described below with reference to the upper and middle diagrams as well as the table 350 5 described. As part of the load test 360 become the variable clock rates of the main processor and the graphics processor of the mobile terminal 230 to the maximum power that the motor vehicle electrical system 220 the mobile terminal 230 stable, adapted. The prerequisite for this is that the mobile device 230 for power supply via the interface 240 with the motor vehicle electrical system 220 connected is. The load test 360 can be done either by the graphics processor or by the main processor as in the following example.
Bei Start des Lasttests 360, also mit Eintritt in die Testbetriebsphase, liest der Hauptprozessor zunächst die variablen Taktraten des Hauptprozessors und des Grafikprozessors ein. Dieser Vorgang dauert hier beispielhaft 20 Millisekunden, die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht auf eine bestimmte Zeitdauer für das Einlesen der variablen Taktraten beschränkt. Dasselbe gilt für sämtliche in 5 dargestellte zeitliche Angaben im Rahmen des Lasttests 360.At the start of the load test 360 That is, when entering the test mode phase, the main processor first reads in the variable clock rates of the main processor and the graphics processor. By way of example, this process lasts 20 milliseconds, but the present disclosure is not limited to a specific period of time for reading the variable clock rates. The same applies to all in 5 Timing information as part of the load test 360 ,
Nach dem Einlesen der variablen Werte für die Taktrate wird die Systemlast des Hauptprozessors gesteigert. Der Hauptprozessor führt dazu ein rechenintensives Programm (z. B. eine Dummy-Routine wie die Berechnung von Primzahlen) aus. Zudem wird der Taktrate des Hauptprozessors für die Programmabarbeitung eine der gelesenen variablen Taktraten zugewiesen. Gemäß dem Beispiel in 5 nimmt die Taktrate des Hauptprozessors (CPU) dabei zunächst einen Wert von 0,5 GHz an.After reading the variable values for the clock rate, the system load of the main processor is increased. The main processor executes a computationally intensive program (eg a dummy routine such as the calculation of prime numbers). In addition, the clock rate of the main processor for program execution is assigned one of the variable clock rates read. According to the example in 5 At first, the clock rate of the main processor (CPU) assumes a value of 0.5 GHz.
Danach wird die Taktrate des Hauptprozessors im Rahmen des Lasttests 360 erhöht. Dabei werden der CPU nacheinander alle in der Tabelle 350 gespeicherten Werte zugewiesen. Zur grafischen Veranschaulichung dessen sind im oberen Diagramm in 5 in dem Zeitraum, in dem die CPU-Last gesteigert wird, sechs vertikal verlaufende Linien eingezeichnet, die jeweils einen Übergang von einem Wert der variablen Taktrate zu einem nächsten (höheren) Wert der variablen Taktrate kennzeichnen. Entsprechendes gilt dann auch für das Erhöhen der Taktrate des Grafikprozessors (GPU) sowie für ein gleichzeitiges Erhöhen der Taktraten der CPU und der GPU. Thereafter, the clock rate of the main processor in the context of the load test 360 elevated. At this time, all the values stored in the table 350 are sequentially assigned to the CPU. To graphically illustrate this are in the upper diagram in 5 in the period in which the CPU load is increased, six vertical lines are drawn, each indicating a transition from a value of the variable clock rate to a next (higher) value of the variable clock rate. The same applies then for increasing the clock rate of the graphics processor (GPU) and for simultaneously increasing the clock rates of the CPU and the GPU.
Wie im oberen Diagramm in 5 im Zeitraum von 0 bis etwa 0,2 Sekunden gezeigt, wird die Taktrate der CPU von 0,5 GHz bis auf 1,8 GHz erhöht. Im Rahmen dieser Erhöhung nimmt die Taktrate der CPU auch Zwischenwerte von 0,7 GHz, 1,0 GHz, 1,2 GHz und 1,5 GHz an. Dabei sind sowohl die Beträge des Minimalwerts von 0,5 GHz und des Maximalwerts von 1,8 GHz als auch sämtlicher Zwischenwerte als beispielhaft zu verstehen. Es können auch wesentlich mehr aber auch weniger als die in 4 gezeigten vier Zwischenwerte in der Tabelle 350 gespeichert sein.As in the upper diagram in 5 In the period from 0 to about 0.2 seconds, the clock rate of the CPU is increased from 0.5 GHz to 1.8 GHz. As part of this increase, the clock rate of the CPU also assumes intermediate values of 0.7 GHz, 1.0 GHz, 1.2 GHz and 1.5 GHz. Both the minimum value of 0.5 GHz and the maximum value of 1.8 GHz as well as all intermediate values are to be understood as exemplary. It can also be much more but less than the in 4 four intermediate values shown in table 350.
Bei Erhöhung der variablen Taktrate der CPU steigt, wie in 5 (oberes Diagramm) zu sehen, die Eingangsleistung Pin (gestrichelte Linie) des mobilen Endgeräts 230. Die Eingangsspannung Vin (durchgezogene horizontale Linie im oberen Diagramm in 5) des mobilen Endgeräts 230 verbleibt dabei zunächst auf einem konstanten Niveau. So werden alle Werte für die variable Taktrate der CPU durchlaufen. Ab der sechsten vertikalen Linie im oberen Diagramm in 5 erhöht sich die Eingangsleistung des mobilen Endgeräts 230 nicht mehr weiter, da die maximale Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 erreicht ist. Stattdessen kommt es zu einem Einbruch der Eingangsspannung Vin. Dieser Spannungseinbruch wird von der Messeinrichtung 320 (3) identifiziert und dem Mikroprozessor 290 oder bei dessen Entfall dem Hauptprozessor signalisiert.Increasing the variable clock rate of the CPU increases, as in 5 (upper diagram), the input power P in (dashed line) of the mobile terminal 230 , The input voltage V in (solid horizontal line in the upper diagram in 5 ) of the mobile terminal 230 initially remains at a constant level. This is how all values for the variable clock rate of the CPU are traversed. From the sixth vertical line in the upper diagram in 5 increases the input power of the mobile terminal 230 not further, because the maximum power output of the motor vehicle electrical system 220 is reached. Instead, there is a collapse of the input voltage V in . This voltage drop is caused by the measuring device 320 ( 3 ) and the microprocessor 290 or if it is not signaled to the main processor.
Die Eingangsspannung Vin verlässt durch den Spannungseinbruch einen festgelegten Referenzwertbereich 370. Dieser Referenzwertbereich 370 liegt im vorliegenden Beispiel bei einem Nennwert von 5 V für die Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 zwischen 4,8 V und 5,2 V, die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Referenzwertbereich 370 in Bezug auf die Nennspannung des mobilen Endgeräts 230 definiert sein und sich zwischen ±1% (oder ±3% oder ±5% oder ±10% oder ±20%) der Nennspannung des mobilen Endgeräts 230 bewegen. Zwischenwerte der oben angegebenen prozentualen Werte kommen dabei auch in Betracht.The input voltage V in leaves a fixed reference value range due to the voltage dip 370 , This reference value range 370 is in the present example at a nominal value of 5 V for the input voltage of the mobile terminal 230 between 4.8V and 5.2V, however, the present disclosure is not limited thereto. For example, the reference value range 370 with respect to the rated voltage of the mobile terminal 230 be defined as between ± 1% (or ± 3% or ± 5% or ± 10% or ± 20%) of the rated voltage of the mobile terminal 230 move. Intermediate values of the abovementioned percentage values are also possible.
Durch den Einbruch der Eingangsspannung Vin auf einen Wert außerhalb des Referenzwertbereichs 370 tritt der instabile Betriebszustand ein. Nichtsdestotrotz kann das mobile Endgerät 230 auch außerhalb des Referenzwertbereichs 370 betrieben werden. Dies erfolgt gegebenenfalls mit eingeschränkter Funktion, da es sein kann, dass durch den instabilen Betriebszustand nicht genügend Eingangsleistung für das mobile Endgerät 230 zur Gewährleistung aller Funktionen zur Verfügung steht. Dies gilt jedoch nur, solange sich die Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 noch innerhalb eines Nennspannungsbereichs 380 für das mobile Endgerät befindet. Zu einem Systemneustart des mobilen Endgeräts kommt es innerhalb des Nennspannungsbereichs 380 also nicht.Due to the drop in the input voltage V in to a value outside the reference value range 370 the unstable operating state occurs. Nonetheless, the mobile terminal can 230 also outside the reference value range 370 operate. This is possibly done with limited function, since it may be that due to the unstable operating state not enough input power for the mobile terminal 230 to ensure all functions is available. However, this only applies as long as the input voltage of the mobile terminal 230 still within a nominal voltage range 380 for the mobile device. A system restart of the mobile terminal occurs within the nominal voltage range 380 not.
Die CPU erkennt den Eintritt des instabilen Betriebszustandes (beispielsweise auf ein entsprechendes Signal des Mikroprozessors 290 hin), also das Verlassen des Referenzwertbereichs 370 und legt daraufhin einen Maximalwert für die variable Taktrate der CPU fest. Da der instabile Betriebszustand bei der letzten Steigerung der Taktrate der CPU auf 1,8 GHz eingetreten ist, kann dieser Wert nicht als Maximalwert für die Taktrate festgelegt werden. Vielmehr wird der Maximalwert für die Taktrate mit 1,5 GHz festgelegt, da bei dieser Taktrate der instabile Betriebszustand nicht eingetreten ist.The CPU detects the occurrence of the unstable operating state (for example, to a corresponding signal of the microprocessor 290 out), ie leaving the reference value range 370 and then sets a maximum value for the variable clock rate of the CPU. Since the unstable operating state occurred at 1.8 GHz at the time of the last increase in the clock rate of the CPU, this value can not be set as the maximum value for the clock rate. Rather, the maximum value for the clock rate is set at 1.5 GHz, since at this clock rate the unstable operating state has not occurred.
Der eben beschriebene Vorgang der Laststeigerung wird dann für den Grafikprozessor wiederholt. Die variable Taktrate für die GPU wird also bei Leistungsversorgung durch das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 auf die Werte 200 MHz, 400 MHz, 500 MHz, 600 MHz und 750 MHz erhöht. Die Erhöhung auf die maximal mögliche Taktrate von 850 MHz der GPU muss hier, obwohl sie Teil der Tabelle 350 ist und als sechste vertikale Linie in 5 zu sehen ist, nicht mehr durchgeführt werden, da der instabile Betriebszustand bereits nach dem Erhöhen der variablen Taktrate für die GPU auf 750 MHz eintritt; der Referenzwertbereich 370 wird nämlich bei einer Taktrate von 750 MHz verlassen (siehe oberes Diagramm in 5). Somit wird der Maximalwert für die Taktrate der GPU auf 750 MHz festgelegt.The load increase process just described is then repeated for the graphics processor. The variable clock rate for the GPU is thus at power supply by the motor vehicle electrical system 220 increased to the values 200 MHz, 400 MHz, 500 MHz, 600 MHz and 750 MHz. The increase to the maximum possible clock speed of 850 MHz of the GPU must here, although it is part of the table 350 and as sixth vertical line in 5 can no longer be performed, since the unstable operating state already occurs after increasing the variable clock rate for the GPU to 750 MHz; the reference value range 370 namely, it leaves at a clock rate of 750 MHz (see upper diagram in FIG 5 ). Thus, the maximum value for the clock rate of the GPU is set to 750 MHz.
Wenn beide Prozessoren 270, also die GPU und die CPU gleichzeitig arbeiten, ergeben sich höhere Anforderungen an die Energiequelle (also an das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220) als im Einzelbetrieb der Prozessoren 270. Darum wird der in Bezug auf die GPU und die CPU separat durchgeführte Vorgang der Laststeigerung (Lasttest 360) zur Ermittlung der Maximalwerte für die jeweiligen Taktraten erneut durchgeführt. Dabei werden die variablen Taktraten von CPU und GPU gleichzeitig gesteigert. Die Werte, die den variablen Taktraten der Prozessoren im Rahmen der Laststeigerung jeweils zugewiesen werden, sind dabei wieder aus Tabelle 350 entnommen. Im oberen Diagramm in 5 ist zu sehen, dass es bereits nach der vierten vertikalen Linie, die eine Taktrate für die CPU von 1,2 GHz und eine Taktrate für die GPU von 600 MHz kennzeichnet, zu einem Verlassen des Referenzwertbereichs 370 kommt und somit der instabile Betriebszustand eintritt. Die Maximalwerte für die variablen Taktraten der CPU und der GPU werden auf 1,0 GHz bzw. 500 MHz eingestellt, da für diese Werte die Eingangsspannung Vin innerhalb des Referenzwertbereichs 370 verbleibt. Diese Maximalwerte können dann beispielsweise für einen gleichzeitigen Normalbetrieb der beiden Prozessoren 270 verwendet werden.If both processors 270 , So the GPU and the CPU work simultaneously, higher demands on the energy source (ie to the motor vehicle electrical system 220 ) as in the single operation of the processors 270 , Therefore, the process performed separately with respect to the GPU and the CPU is to increase the load (load test 360 ) to determine the maximum values for the respective clock rates again. The variable clock rates of the CPU and GPU are simultaneously increased. The values assigned to the variable clock rates of the processors as part of the load increase are again taken from Table 350. In the upper diagram in 5 It can be seen that after the fourth vertical line, which indicates a clock rate for the CPU of 1.2 GHz and a clock rate for the GPU of 600 MHz, it leaves the reference value range 370 comes and thus the unstable operating state occurs. The maximum values for the variable clock rates of the CPU and the GPU are set to 1.0 GHz and 500 MHz, respectively, because for these values, the input voltage V in is within the reference value range 370 remains. These maximum values can then be used, for example, for a simultaneous normal operation of the two processors 270 be used.
Im Beispiel nach 5 ergeben sich also aus unterschiedlichen Phasen des Lasttests 360 (Testbetriebsphase) verschiedene Maximalwerte für die variablen Taktraten von CPU und GPU im Normalbetrieb. Die unterschiedlichen Phasen sind bezüglich deren Reihenfolge im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beliebig vertauschbar. In Phase 1 (Steigerung der CPU-Last) wird dabei ein Maximalwert für die Taktrate der CPU mit 1,5 GHz festgelegt. In Phase 2 (Steigerung der GPU-Last) wird ein Maximalwert für die Taktrate der GPU mit 600 MHz festgelegt. In Phase 3 (gleichzeitige Steigerung der CPU-Last und der GPU-Last) wird schließlich ein Maximalwert für die Taktrate der CPU mit 1,0 GHz und ein Maximalwert für die Taktrate der GPU mit 500 MHz festgelegt. Die Maximalwerte aus Phase 3 sind gemäß dem vorliegenden Beispiel für den gleichzeitigen Normalbetrieb der GPU und der CPU vorgesehen. Alternativ können die für die GPU und die CPU in Phase 3 ermittelten Maximalwerte selbstverständlich auch für einen Einzelbetrieb der GPU oder der CPU verwendet werden. Für alle Phasen des Lasttests ergeben sich im Vergleich zu den jeweiligen Höchstwerten gemäß Tabelle 350 der Taktraten der CPU und der GPU geringere Maximalwerte. Dies ist selbstverständlich nicht zwingen der Fall, sofern bei Durchführung einer der Phasen des Lasttests 360 ein Verlassen des Referenzwertbereichs 370 selbst für den Höchstwert der jeweiligen Taktrate nicht eintritt.In the example below 5 thus arise from different phases of the load test 360 (Test operating phase) different maximum values for the variable clock rates of CPU and GPU in normal operation. The different phases are arbitrary interchangeable with respect to their order in the context of the present disclosure. In phase 1 (Increasing the CPU load), a maximum value for the clock rate of the CPU is set at 1.5 GHz. In phase 2 (Increasing the GPU load) sets a maximum clock rate of the 600 MHz GPU. In phase 3 (simultaneously increasing the CPU load and GPU load) will eventually set a maximum clock speed of the CPU at 1.0 GHz and a maximum clock rate of 500 MHz for the GPU. The maximum values from phase 3 are provided according to the present example for the simultaneous normal operation of the GPU and the CPU. Alternatively, those for the GPU and CPU may be in phase 3 determined maximum values are of course also used for a single operation of the GPU or the CPU. For all phases of the load test, lower maximum values result compared to the respective maximum values according to table 350 of the clock rates of the CPU and the GPU. Of course, this is not necessarily the case, provided that when performing one of the phases of the load test 360 leaving the reference range 370 even for the maximum value of each clock rate does not occur.
Die Taktrate wird im Beispiel nach 5 für alle drei Phasen schrittweise, d.h. pro Zeiteinheit, erhöht. Dabei kann jeder Schritt dieselbe Zeitbasis besitzen, also gleich lang dauern. Die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht auf diese Art der schrittweisen Erhöhung der Taktrate beschränkt. So ist es alternativ möglich, die variable Taktrate von CPU, GPU und in Phase 3 von CPU+GPU fortlaufend zu erhöhen. Zudem kann jeder Schritt eine von den anderen Schritten verschiedene Zeitbasis besitzen.The clock rate is in the example after 5 incrementally for each of the three phases, ie per unit of time. Each step can have the same time base, so take the same amount of time. However, the present disclosure is not limited to this type of incremental increase in clock rate. So it is alternatively possible, the variable clock rate of CPU, GPU and in phase 3 from CPU + GPU to increase continuously. In addition, each step may have a different timebase from the other steps.
In dem Beispiel nach 5 wurde der Lasttest 360 in 3 Phasen für eine CPU und eine GPU beschrieben. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann dieser Lasttest 360 aber auch beispielsweise für 2 oder mehr CPUs oder CPU-Kerne, jeweils auch in Verbindung mit einer oder mehreren GPUs oder anderen im mobilen Endgerät 230 vorhandenen Prozessoren durchgeführt werden. Bei letzteren kann es sich um Prozessoren und/oder Hardwarebeschleuniger für künstliche Intelligenz und/oder zur Bildverarbeitung sowie um sämtliche andere mit dem Fahrzeug-Bordnetz koppelbare oder gekoppelte digitale Signalprozessoren handeln. Der Lasttest 360 kann dann um entsprechende Phasen erweitert werden, um für alle vorhandenen Prozessoren separat und zusätzlich in allen möglichen Kombinationen gleichzeitig durchgeführt zu werden. So kann für jeden der Prozessoren ein Maximalwert für deren variable Taktrate für den separaten Betrieb oder/und den gleichzeitigen Betrieb mit den anderen vorhandenen Prozessoren bestimmt werden.In the example below 5 became the load test 360 described in 3 phases for a CPU and a GPU. Within the scope of the present disclosure, this load test 360 but also for example for 2 or more CPUs or CPU cores, in each case also in conjunction with one or more GPUs or others in the mobile terminal 230 existing processors are performed. The latter may be processors and / or hardware accelerators for artificial intelligence and / or image processing as well as all other digital signal processors which can be coupled or coupled to the vehicle electrical system. The load test 360 can then be extended by corresponding phases to be performed separately for all existing processors and additionally in all possible combinations at the same time. Thus, a maximum value for their variable clock rate for the separate operation and / or the simultaneous operation with the other existing processors can be determined for each of the processors.
Der Lasttest 360 gemäß 5 wird im Rahmen eines einzelnen Boot-Zyklus durchgeführt, das mobile Endgerät 230 muss für den Lasttest 360 also nur einmal neu gestartet werden. Dadurch wird die Boot-Zeit im Vergleich zu einem Boot-Zyklus ohne Lasttest 360 nicht wesentlich verlängert. Im Beispiel nach 5 verlängert sich die Boot-Zeit lediglich um rund eine Sekunde. Dies ist möglich, da der instabile Betriebszustand erkannt wird, bevor der Nennspannungsbereich 380 verlassen wird. Somit werden während der Testbetriebsphase keine Systemneustarts herbeigeführt. Die im Rahmen des Lasttests 360 ermittelten Ergebnisse müssen lediglich einmal nach Durchführen des Lasttests 360 in dem dem jeweiligen Prozessor 270 zugeordneten Speicher hinterlegt werden.The load test 360 according to 5 is performed as part of a single boot cycle, the mobile terminal 230 must for the load test 360 So only be restarted once. This makes the boot time loadless compared to a boot cycle 360 not significantly extended. In the example below 5 The boot time is only extended by about one second. This is possible because the unstable operating state is detected before the rated voltage range 380 will leave. Thus, no system reboots are brought about during the test operation phase. The as part of the load test 360 results obtained need only be done once after performing the load test 360 in which the respective processor 270 assigned memory to be deposited.
Ein weiteres beispielhaftes Schema der Bestimmung der maximal möglichen Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 an das mobile Endgerät 230 unter Verwendung der Komponenten aus 3 ist in 6 dargestellt. Gemäß diesem Beispiel wird ein Lasttest 360a für einen Hauptprozessor und für einen Grafikprozessor mit jeweils variabler Taktrate durchgeführt. Die Werte für die variablen Taktraten der Prozessoren sind in Form der Tabelle 350 in dem nichtflüchtigen Speicher 300 gespeichert.Another exemplary scheme of determining the maximum possible power output of the motor vehicle electrical system 220 to the mobile device 230 using the components 3 is in 6 shown. According to this example, a load test 360a for a main processor and for a graphics processor with a variable clock rate performed. The values for the variable clock rates of the processors are in the form of table 350 in the nonvolatile memory 300 saved.
Der Verlauf des Lasttests 360a wird in der Folge anhand des oberen und mittleren Diagramms sowie der Tabelle 350 aus 6 beschrieben. Dabei wird auf eine detaillierte Beschreibung der bereits mit Bezug auf 5 beschriebenen Merkmale des Lasttests 360 verzichtet, sofern diese Merkmale auch für den Lasttest 360a gelten.The course of the load test 360a will be described below with reference to the upper and middle diagrams as well as the table 350 6 described. It is based on a detailed description of the already with reference to 5 described characteristics of the load test 360 waived, if these features also for the load test 360a be valid.
Im Rahmen des Lasttests 360a, der für einen Einzelbetrieb des Hauptprozessors, für einen Einzelbetrieb des Grafikprozessor und einen gemeinsamen Betrieb von Grafik- und Hauptprozessor jeweils separat durchgeführt wird, werden die variablen Taktraten des Hauptprozessors und des Grafikprozessors des mobilen Endgeräts 230 an die maximale Leistung, die das Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 dem mobilen Endgerät 230 stabil zur Verfügung stellen kann, angepasst.As part of the load test 360a which is performed separately for a single operation of the main processor, for a single operation of the graphics processor and a joint operation of graphics and main processor, respectively, the variable clock rates of the main processor and the graphics processor of the mobile terminal 230 to the maximum power that the motor vehicle electrical system 220 the mobile terminal 230 stable, adapted.
Im Unterschied zum Lasttest 360 aus 5 werden hier drei Lasttests 360a durchgeführt. Für den Lasttest 360a werden von dem mobilen Endgerät aus 3 lediglich der Prozessor 270 (je nach Lasttest 360a im vorliegenden Beispiel der Hauptprozessor, der Grafikprozessor oder beide) und der Speicher 300 benötigt. Die anderen optionalen Komponenten können also entfallen. Sofern der Lasttest 360a für mehr als zwei Prozessoren durchgeführt werden soll, kann sich die Anzahl der Lasttests 360a entsprechend erhöhen.In contrast to the load test 360 out 5 Here are three load tests 360a carried out. For the load test 360a are from the mobile terminal 3 only the processor 270 (depending on load test 360a in the present example, the main processor, the graphics processor or both) and the memory 300 needed. The other optional components can therefore be omitted. If the load test 360a For more than two processors, the number of load tests can be 360a increase accordingly.
Wie im unteren Diagramm in 6 gezeigt, dauert der Lasttest 360a jeweils etwa 0,5 Sekunden. Die vorliegende Offenbarung ist allerdings nicht darauf beschränkt. So sind kürzere aber auch längere Dauern für den Lasttest 360a, beispielsweise im Bereich zwischen 0,25 Sekunden und 1,5 Sekunden denkbar.As in the lower diagram in 6 shown, the load test takes 360a each about 0.5 seconds. However, the present disclosure is not limited thereto. So shorter but also longer durations are for the load test 360a For example, in the range between 0.25 seconds and 1.5 seconds conceivable.
Der Lasttest 360a wird jeweils nach dem Bootloader ausgeführt und beginnt mit dem Lesen der jeweiligen in Tabelle 350 gespeicherten Werte für die Taktrate. Der Lasttest 360a basiert auf dem in 7 gezeigten Programmschema und wird jeweils von dem Prozessor durchgeführt, dessen Maximalwert für die Taktrate im Rahmen des Lasttests 360a ermittelt werden soll.The load test 360a is executed after the bootloader and begins reading the respective clock rate values stored in table 350. The load test 360a based on the in 7 shown program program and is carried out in each case by the processor, its maximum value for the clock rate in the context of the load test 360a to be determined.
Dieser Vorgang wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 anhand des ersten der drei in 6 gezeigten Lasttests 360a beschrieben. Im Rahmen des ersten Lasttests 360a liest der Hauptprozessor (CPU) zunächst die in der Tabelle 350 hinterlegten Werte für die Taktrate der CPU aus dem Speicher 300 ein. Dann wird der Wert der Taktrate für die CPU unter Verwendung des in 7 gezeigten Ablaufs schrittweise erhöht. Sämtliche der Schritte S703 bis S707 werden dabei für jeweils einen Schritt des Lasttests 360a durchgeführt.This process is explained with reference to 6 and 7 based on the first of the three in 6 shown load tests 360a described. As part of the first load test 360a At first, the main processor (CPU) reads out the values for the clock rate of the CPU stored in the table 350 from the memory 300 one. Then the value of the clock rate for the CPU is calculated using the in 7 shown progressively increased. All of the steps S703 to S707 are doing each one step of the load test 360a carried out.
In Schritt S701 werden zunächst die Variablen Start (Wert „0“), Stopp (Wert „0“) und Maxn (Wert „n“) initialisiert. Der Wert „n“ der Variablen Maxn entspricht dabei einem Index einer möglichen Maximallast, also dem Index des höchsten in der Tabelle 350 gespeicherten Werts für die Taktrate. Damit entspricht der Wert „n“ auch der maximalen Anzahl für den Lasttest 360a durchzuführender Schritte. Im vorliegenden Beispiel nach 6 beträgt der Wert „n“ also „6“.In step S701 First the variables Start (value "0"), Stop (value "0") and Maxn (value "n") are initialized. The value "n" of the variable Maxn corresponds to an index of a possible maximum load, ie the index of the highest value stored in the table 350 for the clock rate. Thus, the value "n" also corresponds to the maximum number for the load test 360a to be performed. In the present example 6 the value "n" is therefore "6".
Die Werte für die Variablen werden jeweils im Speicher 300 gespeichert und bei Bedarf ausgelesen. Dies gilt selbstverständlich auch für die sich im Rahmen des Lasttests 360a ergebenden Zwischenwerte der Variablen. Die entsprechenden Schreib- und Leseoperationen in den bzw. aus dem Speicher 300 werden in der Folge nicht jedes Mal explizit aufgeführt.The values for the variables are each in memory 300 stored and read out as needed. Of course, this also applies to those in the context of the load test 360a resulting intermediate values of the variables. The appropriate write and read operations to and from memory 300 are not listed explicitly each time in the sequence.
In Schritt S703 wird überprüft, ob der Wert der Variable Stopp dem Wert der Variablen Maxn entspricht. Ist dies nicht der Fall, wird in Schritt S704 zudem überprüft, ob sich die Werte der Variablen Stopp und Start entsprechen. Ist dies (wie in dem ersten Schritt des Lasttests 360a immer) der Fall, wird der Wert der Variable Start in Schritt S705 um den Wert „1“ erhöht.In step S703 it is checked whether the value of the variable stop corresponds to the value of the variable Maxn. If not, will step in S704 It also checks whether the values of the variables Stop and Start correspond. Is this (as in the first step of the load test 360a always), the value of the variable starts in step S705 increased by the value "1".
Danach führt der Prozessor in Schritt S706 ein Testprogramm aus. Dieses Testprogramm umfasst möglichst rechenintensive Aufgaben wie beispielsweise die Berechnung von vielstelligen Primzahlen. Das Testprogramm wird mit dem Wert der variablen Taktrate des Hauptprozessors abgearbeitet, auf dessen Index der Tabelle 350 die Variable Start verweist. Im vorliegenden Beispiel ergibt sich für den ersten Schritt des Lasttests 360a aus Tabelle 350 (6) für die Taktrate der CPU ein Wert von 0,5 GHz. Zeitlich entspricht die Abarbeitung des Testprogramms bei 0,5 GHz dem Verlauf der Kurven im oberen Diagramm in 6 zwischen der ersten und der zweiten vertikalen Linie.Thereafter, the processor performs in step S706 a test program. This test program covers as many compute-intensive tasks as possible, such as the calculation of multi-digit primes. The test program is executed with the value of the variable clock rate of the main processor, to the index of which Table 350 references the variable Start. In the present example results for the first step of the load test 360a from Table 350 ( 6 ) for the clock rate of the CPU is 0.5 GHz. In terms of time, the execution of the test program at 0.5 GHz corresponds to the course of the curves in the upper diagram in FIG 6 between the first and second vertical lines.
Im Rahmen der Abarbeitung des Testprogramms entscheidet sich auch, ob der Wert der Taktrate aus dem aktuellen Schritt als Maximalwert für die Taktrate festgelegt wird. Ergibt sich nämlich während der Abarbeitung des Testprogramms ein Spannungseinbruch, aufgrund dessen die Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 den Nennspannungsbereich 380 (siehe 6) verlässt, kommt es zu einem Absturz und dann zu einem Hardware-Reset des mobilen Endgeräts 230.During the execution of the test program, it is also decided whether the value of the clock rate from the current step is set as the maximum value for the clock rate. This is because, during the processing of the test program, a voltage dip results, due to which the input voltage of the mobile terminal 230 the rated voltage range 380 (please refer 6 ), a crash occurs and then a hardware reset of the mobile terminal 230 ,
Für die Taktrate von 0,5 GHz ergeben sich wie aus 6 ersichtlich keine unzulässig hohen Spannungseinbrüche, sodass in Schritt S707 der Wert der Variablen Start der Variablen Stopp zugewiesen wird.For the clock rate of 0.5 GHz arise as from 6 obviously no unacceptably high voltage dips, so in step S707 the value of the variable start is assigned to the variable stop.
Danach wird im Rahmen des Lasttests 360a in Schritt S703 gesprungen, um zu überprüfen, ob der Wert der Variable Stopp dem maximalen Lastindex entspricht. Ist dies der Fall, so ist der Lasttest 360a für die CPU beendet. Die Schritte S708 bis S711 werden dann im Rahmen des nächsten Lasttests 360a für die GPU (siehe 6) durchgeführt. Im aktuellen Beispiel ergibt sich für die Variable Stopp nach dem ersten Ausführen des Testprogramms ein Wert von „1“. Da die Variable Maxn einen Wert von „6“ aufweist, ist die Bedingung aus Schritt S703 nicht erfüllt.After that, as part of the load test 360a in step S703 jumped to check whether the value of the variable stop corresponds to the maximum load index. If this is the case, then the load test 360a ended for the CPU. The steps S708 to S711 will be under the next load test 360a for the GPU (see 6 ) carried out. In the current example, the value of the variable Stop after the first execution of the test program is " 1 ". Because the variable Maxn has a value of " 6 "Is the condition of step S703 not fulfilled.
In Schritt S704 wird dann wiederum geprüft, ob die Variablen Stopp und Start denselben Wert aufweisen. Wenn es zuvor beim Ausführen des Testprogramms zu einem Hardware-Reset gekommen ist, ist diese Bedingung nicht erfüllt, da der Schritt S707 nach dem Hardware-Reset nicht mehr ausgeführt werden kann und der Hauptprozessor nach dem Hardware-Reset wieder zu Schritt S702 zurückspringt (in 7 durch den gestrichelten Pfeil angedeutet). In step S704 Then it is again checked whether the variables Stop and Start have the same value. If there has been a hardware reset before executing the test program, this condition is not met because the step S707 after the hardware reset can no longer be executed and the main processor after the hardware reset again to step S702 springs back (in 7 indicated by the dashed arrow).
Da das Testprogramm im ersten Durchlauf erfolgreich abgearbeitet wurde, ist die Bedingung aus Schritt S704 erfüllt und die Variable Start wird in Schritt S705 wieder um den Wert „1“ erhöht.Since the test program was successfully executed in the first pass, the condition in step is S704 met and the variable start is in step S705 again increased by the value "1".
In Schritt S706 wird dann das Testprogramm unter Verwendung der Taktrate durchgeführt, auf die die Variable Start in der Tabelle 350 verweist, im vorliegenden Beispiel für die zweite Abarbeitung des Testprogramms also 0,7 GHz.In step S706 Then the test program is performed using the clock rate referred to by the variable Start in the table 350, in the present example for the second execution of the test program 0.7 GHz.
Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis entweder aufgrund eines zu hohen Einbruchs der Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 ein Hardware-Reset ausgelöst wird, oder bis das Testprogramm mit der höchsten in der Tabelle 350 befindlichen Taktrate erfolgreich (ohne Eintritt des Hardware-Resets) abgearbeitet wurde. Im ersten Fall ist die Bedingung aus Schritt S704 nicht erfüllt, während im zweiten Fall die Bedingung aus Schritt S703 erfüllt ist.This process is repeated until either due to an excessive drop in the input voltage of the mobile terminal 230 a hardware reset is triggered or until the test program having the highest clock rate in table 350 has been successfully executed (without hardware reset occurring). In the first case, the condition is from step S704 not met, while in the second case the condition of step S703 is satisfied.
In beiden Fällen wird im Rahmen eines nächsten Schrittes der Maximalwert für die Taktrate der CPU festgelegt. Wenn es zu einem Reset gekommen ist, verweist (siehe Schritt S709) die Variable Stopp auf den Maximalwert für die Taktrate in Tabelle 350, da die Variable Stopp erst nach dem erfolgreichen Ausführen des Testprogramms auf den Index der in dem Testprogramm verwendeten Taktrate gesetzt wird. Sofern kein Hardware-Reset erfolgt ist, kann die höchstmögliche Taktrate aus Tabelle 350 für den Maximalwert der Taktrate festgelegt werden (siehe Schritt S708).In both cases, the maximum value for the clock rate of the CPU is set in the next step. If there has been a reset, refer (see step S709 ) sets the Stop variable to the maximum value for the clock rate in Table 350, since the Stop variable is set to the index of the clock rate used in the test program only after the successful execution of the test program. If no hardware reset has occurred, the highest possible clock rate from Table 350 can be set for the maximum value of the clock rate (see step S708 ).
Danach wird der ermittelte Maximalwert für die Taktrate in Schritt S710 in den nichtflüchtigen Speicher 300 geschrieben, bevor der Ablauf in Schritt S711 beendet wird. Der ermittelte Maximalwert für die Taktrate wird dann für den Normalbetrieb des mobilen Endgeräts 230 verwendet.Thereafter, the determined maximum value for the clock rate in step S710 in the non-volatile memory 300 written before the expiration in step S711 is ended. The determined maximum value for the clock rate then becomes normal operation of the mobile terminal 230 used.
In den Schritten S708 und S709 wird also der Maximalwert für die Taktrate für einen stabilen Betrieb des mobilen Endgeräts 230 festgelegt. Das Schreiben des Maximalwerts der Taktrate in den nichtflüchtigen Speicher 300 erfolgt dann gemäß 6 im Rahmen des zweiten Lasttests 360a, also im Rahmen des Lasttests 360a für die GPU.In the steps S708 and S709 Thus, the maximum value for the clock rate for a stable operation of the mobile terminal 230 established. Writing the maximum value of the clock rate to the nonvolatile memory 300 then takes place according to 6 during the second load test 360a So in the context of the load test 360a for the GPU.
Der Ablauf für den Lasttest 360a für die GPU entspricht dem beschriebenen Ablauf des Lasttests 360a für die CPU. Entsprechendes gilt auch für den (dritten) gemeinsamen Lasttest 360a von GPU und CPU. Da dies der letzte Lasttest 360a im in 6 gezeigten Beispiel ist, werden die darin ermittelten maximalen Taktraten für die CPU und die GPU nach dem nächsten Durchführen des Bootloaders in den Speicher 300 geschrieben. Danach wird das Betriebssystem gestartet.The process for the load test 360a for the GPU corresponds to the described procedure of the load test 360a for the CPU. The same applies to the (third) common load test 360a from GPU and CPU. Because this is the last load test 360a in the 6 As shown in the example, the maximum clock rates determined therein for the CPU and the GPU are in the memory after the next execution of the boot loader 300 written. Afterwards the operating system is started.
Die Ergebnisse der Lasttests 360a nach 6 entsprechen den Ergebnissen der Phasen des Lasttests 360 nach 5. Dies verdeutlicht 6, wo im Rahmen des Lasttests 360a für die CPU nach der sechsten vertikalen Linie (gemäß Tabelle 350 entsprechend einer Taktrate für die CPU von 1,8 GHz) die Eingangsspannung des mobilen Endgeräts 230 auf einen Wert außerhalb des Nennspannungsbereichs 380 sinkt und somit ein Hardware-Reset ausgelöst wird. Es ergibt sich also ein Maximalwert für die Taktrate der CPU von 1,5 GHz. Für den Lasttest 360a für die GPU wird der Hardware-Reset bereits nach der fünften vertikalen Linie ausgelöst, sodass die maximale Taktrate für die GPU mit 600 MHz bestimmt wird. Für den gemeinsamen Lasttest 360a für CPU und GPU ergeben sich Taktraten von 1,0 GHz für die CPU und 500 MHz für die GPU, da der Nennspannungsbereich 380 bereits nach der vierten vertikalen Linie verlassen wird.The results of the load tests 360a to 6 correspond to the results of the phases of the load test 360 to 5 , This clarifies 6 where in the context of load testing 360a for the CPU after the sixth vertical line (according to table 350 corresponding to a clock rate for the CPU of 1.8 GHz) the input voltage of the mobile terminal 230 to a value outside the rated voltage range 380 decreases and thus a hardware reset is triggered. This results in a maximum value for the clock rate of the CPU of 1.5 GHz. For the load test 360a for the GPU, the hardware reset will already be triggered after the fifth vertical line, so the maximum clock rate for the 600MHz GPU will be determined. For the common load test 360a for CPU and GPU clock speeds of 1.0 GHz for the CPU and 500 MHz for the GPU result, since the nominal voltage range 380 already left after the fourth vertical line.
Wie gezeigt, werden die Hardware-Resets im Rahmen der Lasttests 360a bewusst herbeigeführt, um die Maximalwerte für die Taktraten zu bestimmen. Der Mikroprozessor 290 und der Analog-Digital-Wandler 295 gemäß 3 können für das Beispiel nach 6 also entfallen, da die Systemabstürze im Rahmen der Lasttests 360a jeweils den Eintritt des instabilen Betriebszustandes markieren. Da die Lasttests 360a in einer Testbetriebsphase des mobilen Endgeräts 230 durchgeführt werden, können derartige Systemabstürze im Normalbetrieb des mobilen Endgeräts 230 durch das Begrenzen der variablen Taktraten auf deren jeweils ermittelten Höchstwert dennoch vermieden werden.As shown, the hardware resets are under load testing 360a deliberately induced to determine the maximum values for the clock rates. The microprocessor 290 and the analog-to-digital converter 295 according to 3 can after for the example 6 so omitted, since the system crashes in the context of load tests 360a each mark the entry of the unstable operating state. Because the load tests 360a in a test operation phase of the mobile terminal 230 can be performed, such system crashes in normal operation of the mobile terminal 230 by limiting the variable clock rates to their respective maximum value yet be avoided.
Im Rahmen der vorstehenden Ausführungsbeispiele wurde ein mobiles Endgerät 230 beschrieben, das unter Verwendung bestimmter Hardwarekomponenten und Programmabläufe die Bestimmung einer maximal möglichen Leistungsabgabe des Kraftfahrzeug-Bordnetzes 220 an das mobile Endgerät 230 ermöglicht. So gelingt es selbst bei vergleichsweise hohen Systemlastspitzen, die aus einem Einbruch der Spannungsversorgung des mobilen Endgeräts 230 resultieren, Systemabstürze und damit erzwungene Neustarts im Normalbetrieb des mobilen Endgeräts 230 zu vermeiden und das mobile Endgerät 230 dadurch stabil zu betreiben.In the context of the preceding embodiments has been a mobile terminal 230 described using certain hardware components and program sequences, the determination of a maximum possible power output of the motor vehicle electrical system 220 to the mobile device 230 allows. So it succeeds even at relatively high system load peaks, resulting from a slump in the power supply of the mobile terminal 230 result in system crashes and thus forced reboots in normal operation of the mobile terminal 230 to avoid and the mobile device 230 thereby stable to operate.
Obwohl vorstehend anhand des mobilen Endgeräts 230 beschrieben, betrifft die vorliegende Offenbarung selbstverständlich auch andere Vorrichtungen wie in dem Kraftfahrzeug 200 fest verbaute und mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 220 koppelbare oder gekoppelte Geräte.Although above based on the mobile terminal 230 Of course, the present disclosure also relates to other devices such as in the motor vehicle 200 firmly installed and with the motor vehicle electrical system 220 couplable or coupled devices.
