DE102017223677A1 - Transmission control with integrated error injection - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mittel (101) zur Steuerung einer technischen Vorrichtung; wobei das Mittel (101) ausgebildet ist, mindestens eine Fehlfunktion der Vorrichtung auszulösen. Das Mittel (101) weist mindestens einen Hauptschalter und mindestens einen Nebenschalter auf; wobei das Mittel (101) die Fehlfunktionen genau dann auslöst, wenn der Hauptschalter und der Nebenschalter aktiviert sind oder werden.The invention relates to a means (101) for controlling a technical device; wherein the means (101) is arranged to trigger at least one malfunction of the device. The means (101) comprises at least one main switch and at least one auxiliary switch; wherein the means (101) triggers the malfunctions just when the main switch and the sub-switch are or are activated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8.The invention relates to an agent according to the preamble of claim 1 and a method according to claim 8.

Um die Fehlertoleranz technischer Systeme zu prüfen, ist aus dem Stand der Technik das Prinzip der Fehlerinjektion bekannt. Dieses ist etwa beschrieben in „Software-Fehlerinjektion“ ( L. Feinbube, D. Richter, S. Gerstenberg, P. Siegler, A. Haller, A. Bolze; Technische Berichte Nr. 109; Hasso-Plattner-Institut für Software-Systemtechnik; Universität Potsdam; 2016 ). Im Rahmen der Fehlerinjektion werden gezielt Fehlerursachen und -zustände in das zu testende System eingebracht.In order to test the fault tolerance of technical systems, the principle of fault injection is known from the prior art. This is roughly described in "Software Error Injection" ( Feinbube, D. Richter, S. Gerstenberg, P. Siegler, A. Haller, A. Bolze; Technical Reports No. 109; Hasso Plattner Institute for Software Systems Engineering; University of Potsdam; 2016 ). As part of the error injection, causes of failure and states are specifically introduced into the system to be tested.

Um sicherheitskritische Systeme mittels Fehlerinjektion zu testen, sind bisher zwei separate Systemvarianten erforderlich. Eine für die Fehlerinjektion verwendete Systemvariante weist spezielle Routinen auf, welche die Fehlerursachen und -zustände generieren. Aus Sicherheitsgründen dürfen aber nur Systeme ohne diese Routinen an Kunden ausgeliefert werden. Daher ist eine zweite Systemvariante erforderlich, welche diese Routinen nicht aufweist.In order to test safety-critical systems by means of error injection, two separate system variants have hitherto been required. A system variant used for the error injection has special routines which generate the causes and states of the errors. For security reasons, however, only systems without these routines may be delivered to customers. Therefore, a second system variant is required, which does not have these routines.

Ein entsprechender Prozess zur Erstellung und Anwendung von Fehlerinjektions-Softwareständen (FuSi-Releases) ist aufwendig in der Durchführung und hat Lücken, weil der Nachweis der funktionalen Identität von Serien-Releases zu den FuSi-Releases nur mit hohem Prüfaufwand möglich ist. Die Fehlerinjektionsfunktionalitäten werden mittels Präprozessorschalter in separat zu erstellende Softwarestände eingeblendet. Der Nachweis, dass diese Präprozessorschalter nur zusätzliche Manipulationsmöglichkeiten einblenden und nicht versehentlich auch sicherheitsrelevante Programmbestandteile wegkapseln, ist nur im Rahmen aufwendiger Überprüfungen möglich.A corresponding process for the creation and application of error injection software releases (FuSi releases) is complex in implementation and has gaps, because the proof of the functional identity of series releases to the FuSi releases is only possible with high testing costs. The error injection functionalities are displayed by means of a preprocessor switch in separately created software versions. The proof that these pre-processor switches only show additional manipulation possibilities and do not inadvertently encapsulate safety-relevant program components is only possible in the context of elaborate checks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfung von Steuergeräten mittels Fehlerinjektion zu vereinfachen.The invention has for its object to simplify the examination of control devices by means of error injection.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mittel nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by an agent according to claim 1 and a method according to claim 8. Preferred developments are contained in the subclaims.

Bei dem Mittel handelt es sich um ein Mittel zur Steuerung einer technischen Vorrichtung, d.h. um ein Steuergerät. Bei der Vorrichtung kann es sich um ein Fahrzeug, etwa einen Pkw oder ein Nkw, oder ein Teilsystem des Fahrzeugs handeln. Als Teilsystem kommen etwa das Getriebe, die Bremsen oder die Lenkung des Fahrzeugs infrage.The means is a means of controlling a technical device, i. to a control unit. The device may be a vehicle, such as a car or a commercial vehicle, or a subsystem of the vehicle. As subsystem come about the transmission, the brakes or the steering of the vehicle in question.

Das Mittel implementiert Routinen zur Fehlerinjektion, ist also ausgebildet, mindestens eine Fehlfunktion der Vorrichtung auszulösen.The means implements routines for error injection, so it is designed to trigger at least one malfunction of the device.

Erfindungsgemäß weist das Mittel mindestens einen Hauptschalter und mindestens einen Nebenschalter auf. Mittels des Hauptschalters und des Nebenschalter können Fehlfunktionen zu Testzwecken freigeschaltet werden.According to the invention, the means comprise at least one main switch and at least one auxiliary switch. By means of the main switch and the auxiliary switch malfunctions can be released for test purposes.

Bei dem Hauptschalter und dem Nebenschalter handelt es sich um Schalter mit jeweils genau zwei Zuständen: einem aktivierten Zustand und einem deaktivierten Zustand. Das Mittel löst die Fehlfunktion genau dann aus, wenn der Hauptschalter und der Nebenschalter aktiviert sind oder werden.The main switch and the sub-switch are switches with exactly two states: an activated state and a deactivated state. The means triggers the malfunction if and only if the main switch and the sub-switch are or are activated.

„Aktiviert sein“ eines Schalters bedeutet, dass der Schalter sich im aktivierten Zustand befindet. Ein Übergang des Schalters vom deaktivierten in den aktivierten Zustand wird hier mit „aktiviert werden“ bezeichnet.Being "activated" means that the switch is in the activated state. A transition of the switch from the deactivated to the activated state is referred to here as being "activated".

Der Hauptschalter und der Nebenschalter fungieren bieten eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Auslösen der Fehlfunktionen. Dadurch, dass neben dem Hauptschalter auch ein Nebenschalter vorhanden ist, ist die Sicherung redundant. Dies erlaubt es, ein Steuergerät mit Fehlerinjektionsfunktionalität in Serie zu verwenden. Die Notwendigkeit, separate Steuergeräte für Funktionsprüfung und Serieneinsatz zu entwickeln, entfällt.The main switch and the sub-switch provide a safeguard against unintentional triggering of the malfunction. The fact that in addition to the main switch and a sub-switch is present, the backup is redundant. This makes it possible to use a controller with error injection functionality in series. The need to develop separate ECUs for functional testing and series use is eliminated.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter nach dem Einschalten und/oder dem Neustart des Mittels deaktiviert. Damit ist gewährleistet, dass der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter sich nur dann im aktivierten Zustand befinden können, wenn sie durch ein gesondertes Ereignis oder eine gezielte Maßnahme aktiviert wurden.In a preferred development, the main switch and / or the sub-switch are deactivated after switching on and / or restarting the means. This ensures that the main switch and / or the sub-switch can only be in the activated state if they have been activated by a separate event or a specific measure.

Besonders bevorzugt wird eine Weiterbildung, bei der die Fehlfunktion durch einen Zustandsübergang des Hauptschalters ausgelöst. Die Fehlfunktion wird weiterbildungsgemäß genau dann ausgelöst, wenn der Hauptschalter aktiviert, d.h. von dem deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand überführt wird und der Nebenschalter bereits aktiviert ist, d.h. sich im aktivierten Zustand befindet. Das Mittel löst keine Fehlfunktion aus, wenn es keinen Zustandsübergang des Hauptschalters vom deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand detektiert hat. Die Auslösung findet auch dann nicht statt, wenn sowohl der Hauptschalter als auch der Nebenschalter aktiviert sind, aber kein Zustandsübergang detektiert wurde. Auf diese Weise wird verhindert, dass eine fehlerhafte Aktivierung des Hauptschalters, insbesondere beim Einschalten oder Neustart des Mittels, die Fehlfunktion auslöst.Particularly preferred is a development in which the malfunction is triggered by a state transition of the main switch. The malfunction is triggered according to further education exactly when the main switch is activated, i. is transferred from the deactivated state to the activated state and the sub-switch is already activated, i. is in the activated state. The means does not trigger a malfunction if it has not detected a state transition of the main switch from the deactivated state to the activated state. The trip does not take place even if both the main switch and the auxiliary switch are activated, but no state transition has been detected. In this way it is prevented that a faulty activation of the main switch, especially when switching on or restarting the agent, triggers the malfunction.

Der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter sind in bevorzugten Weiterbildungen mittels Software, d.h. mittels eines Computerprogramms mit zugehörigen Daten, oder als physische Komponenten realisiert. Sind der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter mittels Software realissiert, ist das Mittel ausgebildet, das entsprechende Computerprogramm auszuführen und die zugehörigen Daten zu lesen und zu schreiben. The main switch and / or the auxiliary switch are realized in preferred developments by means of software, ie by means of a computer program with associated data, or as physical components. If the main switch and / or the sub-switch realized by software, the means is designed to execute the corresponding computer program and to read and write the associated data.

Insbesondere können der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter jeweils als Folge von einem oder mehreren Bits realisiert sein. In diesem Fall weist das Mittel mindestens ein Speichermedium auf, in dem die Folgen gespeichert sind.In particular, the main switch and / or the sub-switch can each be realized as a sequence of one or more bits. In this case, the means comprises at least one storage medium in which the sequences are stored.

Der Hauptschalter ist in einer bevorzugten Weiterbildung als Folge von mindestens zwei Bits realisiert. Genau eine Belegung dieser Folge mit Bitwerten entspricht dem aktivierten Zustand des Hauptschalters. Davon abweichende Belegungen entsprechen dem deaktivierten Zustand. Auf diese Weise wird das Risiko minimiert, dass der Hauptschalter durch Bitfehler in den aktivierten Zustand gelangt.The main switch is realized in a preferred embodiment as a result of at least two bits. Exact assignment of this sequence with bit values corresponds to the activated state of the main switch. Differing assignments correspond to the deactivated state. In this way, the risk is minimized that the main switch gets into the activated state by bit errors.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der technischen Vorrichtung umfasst die Schritte

  • - Prüfen eines Aktivierungszustands des Hauptschalters und des Nebenschalters; und
  • - Auslösen der Fehlfunktion, wenn der Hauptschalter und der Nebenschalter aktiviert sind oder werden.
An inventive method for controlling the technical device comprises the steps
  • - checking an activation state of the main switch and the sub-switch; and
  • - Trigger the malfunction when the main switch and the sub-switch are or are activated.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

  • 1: ein System zur Fehlerinjektion.
A preferred embodiment of the invention is in 1 shown. Matching reference numbers identify identical or functionally identical characteristics. In detail shows:
  • 1 : a system for error injection.

Das in 1 dargestellte System zur Fehlerinjektion umfasst ein Steuergerät 101, eine Kalibriervorrichtung 103 und eine Datei 105. Als Kalibriervorrichtung 103 eignet sich etwa ein INCA oder CANape-System. In der Datei 105 sind Bitfolgen, die als Hauptschalter bzw. als Nebenschalter dienen, abgelegt. Um Missbrauch zu vermeiden, ist die Datei 105 verschlüsselt.This in 1 illustrated system for error injection comprises a control unit 101 , a calibration device 103 and a file 105 , As a calibration device 103 is about an INCA or CANape system. In the file 105 are bit sequences that serve as a main switch or as a sub-switch stored. To avoid abuse, the file is 105 encrypted.

Über die Kalibriervorrichtung 103 kann ein Testingenieur 105 nach dem Prinzip der Fehlerinjektion gezielt Fehlfunktionen in dem Steuergerät 101 auslösen. Das Steuergerät 101 weist hierzu eine Kaskade von Aktivierungsroutinen auf.About the calibration device 103 can be a test engineer 105 according to the principle of error injection targeted malfunction in the controller 101 trigger. The control unit 101 has a cascade of activation routines.

Eine erste Aktivierungsroutine 109 wird von der Kalibriervorrichtung 103 gestartet, wenn der Nebenschalter sich im aktivierten Zustand befindet. Wechselt der Hauptschalter von dem deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand, sendet die Kalibriervorrichtung eine Anfrage zum Starten einer zweiten Aktivierungsroutine 111. Die zweite Aktivierungsroutine 111 startet aber erst, wenn eine durch die erste Aktivierungsroutine 109 erteilte Freigabe vorliegt. Befindet sich der Nebenschalter im deaktivierten Zustand und wurde entsprechend die erste Aktivierungsroutine 109 nicht gestartet, startet auch die zweite Aktivierungsroutine 111 nicht.A first activation routine 109 is from the calibration device 103 started when the sub-switch is in the activated state. When the main switch changes from the deactivated state to the activated state, the calibration device sends a request to start a second activation routine 111 , The second activation routine 111 but does not start until one through the first activation routine 109 issued approval. If the sub-switch is in the deactivated state and has become the first activation routine accordingly 109 not started, also starts the second activation routine 111 Not.

Über den Start einer dritten Aktivierungsroutine 113 schließlich löst die Kalibriervorrichtung 101 eine Fehlfunktion des Steuergeräts 101 aus. Der Start der dritten Aktivierungsroutine 113 erfolgt nur, wenn eine Freigabe der zweiten Aktivierungsroutine 111 vorliegt.About starting a third activation routine 113 Finally, the calibration device releases 101 a malfunction of the controller 101 out. The start of the third activation routine 113 occurs only when a release of the second activation routine 111 is present.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

101101
Steuergerätcontrol unit
103103
Kalibriervorrichtungcalibration
105105
Dateifile
107107
Testingenieurtest engineer
109109
erste Aktivierungsroutinefirst activation routine
111111
zweite Aktivierungsroutinesecond activation routine
113113
dritte Aktivierungsroutinethird activation routine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • L. Feinbube, D. Richter, S. Gerstenberg, P. Siegler, A. Haller, A. Bolze; Technische Berichte Nr. 109; Hasso-Plattner-Institut für Software-Systemtechnik; Universität Potsdam; 2016 [0002]Feinbube, D. Richter, S. Gerstenberg, P. Siegler, A. Haller, A. Bolze; Technical Reports No. 109; Hasso Plattner Institute for Software Systems Engineering; University of Potsdam; 2016 [0002]

Claims (8)

Mittel (101) zur Steuerung einer technischen Vorrichtung; wobei das Mittel (101) ausgebildet ist, mindestens eine Fehlfunktion der Vorrichtung auszulösen; dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (101) mindestens einen Hauptschalter und mindestens einen Nebenschalter aufweist; wobei das Mittel (101) die Fehlfunktionen genau dann auslöst, wenn der Hauptschalter und der Nebenschalter aktiviert sind oder werden.Means (101) for controlling a technical device; wherein the means (101) is arranged to trigger at least one malfunction of the device; characterized in that the means (101) comprises at least one main switch and at least one auxiliary switch; wherein the means (101) triggers the malfunctions just when the main switch and the sub-switch are or are activated. Mittel (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter nach dem Einschalten und/oder nach dem Neustart des Mittels (101) deaktiviert sind.Means (101) according to one of the preceding claims; characterized in that the main switch and / or the sub-switch after switching on and / or after the restart of the means (101) are deactivated. Mittel (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (101) die Fehlfunktion genau dann auslöst, wenn der Hauptschalter aktiviert wird und der Nebenschalter aktiviert ist.Means (101) according to one of the preceding claims; characterized in that the means (101) triggers the malfunction precisely when the main switch is activated and the sub-switch is activated. Mittel (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter mittels Software realisiert sind.Means (101) according to one of the preceding claims; characterized in that the main switch and / or the sub-switch are realized by software. Mittel (101) nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter jeweils als Folge von einem oder mehreren Bits realisiert sind.Means (101) according to the preceding claim; characterized in that the main switch and / or the sub-switch are each realized as a result of one or more bits. Mittel (101) nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschalter als Folge von mindestens zwei Bits realisiert ist; wobei genau eine Belegung der Folge von Bits einem aktivierten Zustand des Hauptschalters entspricht.Means (101) according to the preceding claim; characterized in that the main switch is realized as a sequence of at least two bits; wherein exactly one assignment of the sequence of bits corresponds to an activated state of the main switch. Mittel (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Hauptschalter und/oder der Nebenschalter um physische Komponenten handelt.Means (101) according to one of Claims 1 to 3 ; characterized in that the main switch and / or the sub-switch are physical components. Verfahren zur Steuerung einer technischen Vorrichtung mit den Schritten - Prüfen, ob ein Hauptschalters und ein Nebenschalters () aktiviert oder deaktiviert sind; und - Auslösen einer Fehlfunktion der Vorrichtung, wenn der Hauptschalter und der Nebenschalter aktiviert sind oder werden.Method for controlling a technical device with the steps - Check if a main switch and a sub-switch () are activated or deactivated; and - Triggering of a malfunction of the device when the main switch and the sub-switch are or are activated.
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