DE102018110937A1 - Method for the reliable simplified activation of production test modes in safety-relevant electronic circuits for pedestrian impact protection systems - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Aktivierung eines Produktionstestmodus für eine sicherheitsrelevante elektronische Schaltung vorgeschlagen. Bei einer solchen sicherheitsrelevanten Schaltung kann es sich beispielsweise um ein Airbag-Zündsystem oder um ein Zündsystem für eine Fußgängeraufprallschutzvorrichtung handeln. Nach dem Erfüllen einer ersten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfolgt das Überführen der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in einen sicheren Zustand, der nicht durch den Produktionstest verlassen werden kann. Mit dem Erfüllen einer zweiten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfolgt das Aktivieren des Produktionstestmodus, nur dann, wenn die erste und zweite Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfüllt sind und wenn die Überführung der mindestens einen sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in den sicheren Zustand durchgeführt wurde. Für den Test der Aktivierbarkeit unsicherer Zustände von Signalen wird mindestens eine Teilvorrichtung in einen sicheren Zustand gebracht, der dazu führt, das ein unsicherer Zustand des zu testenden Signals nicht zu einem unsicheren Zustand des Gesamtsystems führen kann. Vorzugsweise wird mehr als ein Teilsystem in einen solchen Zustand gebracht. Ganz besonders bevorzugt werden alle Teilsysteme bis auf das zu testende Teilsystem in einen solchen sicheren Zustand gebracht.A method for activating a production test mode for a safety-related electronic circuit is proposed. Such a safety-relevant circuit may be, for example, an airbag ignition system or an ignition system for a pedestrian impact protection device. After fulfilling a first precondition for activating the production test mode, the transfer of the safety-related electronic circuit into a safe state, which can not be left by the production test, takes place. With the fulfillment of a second precondition for activating the production test mode, the production test mode is activated only if the first and second prerequisites for activating the production test mode are fulfilled and if the transfer of the at least one safety-related electronic circuit to the safe state has been carried out. For the test of the activability of unsafe states of signals, at least one subdevice is brought to a safe state, which means that an unsafe state of the signal to be tested can not lead to an unsafe state of the overall system. Preferably, more than one subsystem is brought into such a state. Most preferably, all subsystems are brought into such a safe state except for the subsystem to be tested.
Description
Oberbegriffpreamble
Es wird ein Verfahren zur Aktivierung eines Produktionstestmodus für eine sicherheitsrelevante elektronische Schaltung und im Speziellen ein Verfahren zur Aktivierung eines Produktionstestmodus für eine integrierte sicherheitsrelevante elektronische Schaltung (
Allgemeine EinleitungGeneral introduction
Elektronische Systeme und insbesondere integrierte Schaltungen werden in verschiedensten sicherheitsrelevanten Systemen eingesetzt. Relevante beispielhafte Standards, die solche Systeme je nach Anwendung erfüllen müssen, sind beispielsweise (ohne hier den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben):
- • IEC 61511: Funktionale Sicherheit - für Sicherheitstechnische Systeme für die Prozessindustrie
- • IEC 61513: Kernkraftwerke - für Leittechnik für Systeme mit sicherheitstechnischer Bedeutung - Allgemeine Systemanforderungen
- • EN 50128: Bahnanwendungen - für Telekommunikationstechnik, Signaltechnik und Datenverarbeitungssysteme - für sicherheitsrelevante elektronische Systeme für die Signaltechnik
- • IEC 62061: Sicherheit von Maschinen - für die funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme
- • ISO 26262: Road Vehicles - Funktionale Sicherheit für Automobile
- • IEC 61511: Functional safety - for safety-related systems for the process industry
- • IEC 61513: Nuclear power plants - for control systems for safety-related systems - General system requirements
- • EN 50128: Railway applications - for telecommunications, signaling and data processing systems - for safety-related electronic signaling systems
- • IEC 62061: Safety of machinery - for the functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems
- • ISO 26262: Road Vehicles - Functional safety for automobiles
Vor der Auslieferung solcher sicherheitsrelevanten elektronischen Systeme und während der Produktion müssen diese Systeme vollständig auf Funktionstüchtigkeit aller Komponenten geprüft werden. Deren Anzahl kann bei integrierten Schaltungen zweistellige Zehnerpotenzen erreichen.Prior to the delivery of such safety-related electronic systems and during production, these systems must be fully tested for proper functioning of all components. Their number can reach in integrated circuits two-digit powers of ten.
Daher werden spezielle Produktionstestmodi (Testzustände der elektronischen Systeme) vorgesehen, um für jede der Komponenten des zu testenden elektronischen Systems diese Komponente schnell und kosteneffizient in alle möglichen relevanten Zustände bringen zu können und die Reaktion dieser Komponente so beobachten zu können, dass eine Gut/Schlecht-Aussage bezüglich jedes zu prüfenden Parameters dieser Komponente möglich ist.Therefore, special production test modes (test states of the electronic systems) are provided in order to be able to quickly and cost-effectively bring this component into all possible relevant states for each of the components of the electronic system to be tested and to observe the response of that component such that a good / bad Statement with respect to each parameter to be tested this component is possible.
In der Regel sind daher diese elektronischen Systeme in diesen Produktionstestmodi nicht spezifikationskonform betreibbar und damit nicht sicher. Durch verschiedenste Einflüsse ist es nun möglich, dass Signale zur Aktivierung der Produktionstestmodi im normalen Betrieb unabsichtlich aktiviert werden. Dies kann im einfachsten Fall beispielsweise durch natürliche Radioaktivität oder einen Ausfall einer Subkomponente des elektronischen Systems geschehen. Ein solches Ereignis darf daher nicht zu einem Sicherheitsrisiko werden.As a rule, therefore, these electronic systems in these production test modes are not compliant with specification and therefore not safe. Through various influences, it is now possible that signals for activating the production test modes are inadvertently activated during normal operation. In the simplest case, this can be done for example by natural radioactivity or a failure of a subcomponent of the electronic system. Therefore, such an event should not become a security risk.
Eine Produktionstest-Implementierung in sicherheitsrelevanten Produkten birgt somit bei unbeabsichtigter Aktivierung eines Produktionstestmodus im sicherheitsrelevanten Normalbetrieb immer das Potential für kritische, sicherheitsrelevante Fehler.A production test implementation in safety-relevant products thus always harbors the potential for critical, safety-relevant errors in the case of unintentional activation of a production test mode in safety-relevant normal operation.
Stand der TechnikState of the art
Im Folgenden wird als elektronisches System ein integrierter Schaltkreis beschrieben. Die vorgeschlagene Methodik lässt sich aber auch auf jedes andere elektronische System anwenden.In the following, an electronic circuit will be described as an integrated circuit. However, the proposed methodology can be applied to any other electronic system.
Es gibt unzählige Methoden, integrierte Schaltungen in einen Produktionstestmodus (Testzustand) zu bringen. Im einfachsten Fall wird ein Anschluss auf einen bestimmten Pegel gezogen, der normalerweise nicht auf diesem Pegel betrieben wird. Auch ist die Aktivierung über bestimmte Speicherstellen von Registern eines Prozessors bekannt, sofern der integrierte Schaltkreis über einen Prozessor verfügt. Besonders geeignet, da standardisiert, ist der Test über eine IEEE- 1149 kompatible JTAG-Testschnittstelle und die Test-Register des zugehörigen JTAG-Test-Controllers.There are countless methods of putting integrated circuits into a production test mode (test state). In the simplest case, a port is pulled to a certain level, which is not normally operated at that level. Also, activation via certain memory locations of registers of a processor is known, as long as the integrated circuit has a processor. Particularly well-suited, as standardized, is the test via an IEEE-1149 compatible JTAG test interface and the test registers of the associated JTAG test controller.
Aus dem Stand der Technik ist die Mehrfachverriegelung von Test-Modi bekannt. Dieser Stand der Technik ist insbesondere in Form von integrierten Schaltungen bekannt, die auf dem Markt frei verfügbar sind. Produktionstestmodi müssen immer erst aktiviert werden. Um die notwendige Sicherheit zu erreichen, reicht eine Mehrfachverriegelung aber manchmal eben nicht aus. Werden die Ausfallraten aufgrund der Schaltkreiskonstruktion berechnet, so ist es in gewissen Fällen, insbesondere bei integrierten Schaltungen zur Steuerung von Fahrzeuginsassenrückhaltesystemen (Airbags) oder zur Steuerung von Fußgängeraufprallschutzsystemen, notwendig die Wahrscheinlichkeit eines fehlerhaften Aktivierens sicherheitsrelevanter Funktionen, wie beispielsweise das Zünden eines Airbags oder eines Fußgängeraufprallschutzsystems während der Fahrt, noch weiter abzusenken, um den Anforderungen der oben beispielhaft genannten Normen gerecht werden zu können. Eine solches fehlerhaftes Aktivieren sicherheitsrelevanter Funktionen kann beispielsweise auch durch das versehentliche Aktivieren eines Produktionstestmodus im bestimmungsgemäßen Normalbetrieb geschehen.From the prior art, the multiple locking of test modes is known. This prior art is particularly known in the form of integrated circuits which are freely available on the market. Production test modes always have to be activated first. In order to achieve the necessary security, however, multiple locking is sometimes not enough. When the failure rates due to the circuit design are calculated, in certain cases, particularly in integrated circuits for controlling vehicle occupant restraint systems (airbags) or for controlling pedestrian impact protection systems, the likelihood of erroneously activating safety-related functions, such as the firing of an airbag or a pedestrian impact protection system, is necessary while driving, to lower even further in order to meet the requirements of the standards exemplified above. Such erroneous activation of safety-related functions can also be done, for example, by the accidental activation of a production test mode in normal operation.
Als relevante Patentliteratur kann hier beispielsweise die
Allen diesen Schriften ist gemeinsam, dass sie beschreiben, wie beispielsweise durch gegenseitige Verriegelung und/oder Sicherheitsschalter sichergestellt wird, dass es nicht zu einem versehentlichen Auslösen eines Air-Bags kommt. In der Qualitätstechnik ist jedoch eine solche Verhinderung als Eindämmungsmaßnahme für ein bereits entstandenes Problem vor dessen Ausprägung zum Fehler bekannt. Die Vorliegende Offenlegung soll jedoch nicht, wie die zuvor genannten Offenlegungen, einen sicheren Test ermöglichen, sondern verhindern, dass überhaupt ein Testzustand versehentlich eingenommen werden kann. Es geht also in der folgenden Beschreibung ausdrücklich nicht um das sichere Testen einer sicherheitsrelevanten integrierten Schaltung, sondern um die sichere Einnahme eines sicheren Testzustands in dem dann ein solche Test erfolgen kann. Dieses Problem äußert sich bei Berechnungen im Rahmen der funktionalen Sicherheit so, dass der Aufwand zur Absenkung der Eintrittswahrscheinlichkeit eines fehlerhaften Aktivierens sicherheitsrelevanter Funktionen durch eine versehentliche Aktivierung von Produktionstestmodi durch diese Vorgehensweise signifikant abgesenkt wird.All these writings have in common that they describe how, for example, by mutual locking and / or safety switch is ensured that there is no accidental triggering of an air bag. In quality engineering, however, such prevention is known as a containment measure for a problem that has already arisen before its manifestation as an error. However, the present disclosure is not intended, as the disclosures referred to above, to allow a safe test but to prevent inadvertent ingestion of a test condition. In the following description, therefore, it is expressly not about the safe testing of a safety-relevant integrated circuit, but about the safe assumption of a safe test state in which such a test can take place. This problem manifests itself in calculations in the context of functional safety so that the effort to reduce the probability of an erroneous activation of safety-relevant functions by an inadvertent activation of production test modes is significantly reduced by this approach.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen die die Wahrscheinlichkeit eines fehlerhaften Aktivierens sicherheitsrelevanter Funktionen durch eine versehentliche Aktivierung von Produktionstestmodi weiter absenkt.The invention is therefore based on the object to provide a solution that further reduces the likelihood of erroneously activating safety-related functions by accidental activation of production test modes.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.
Lösung der erfindungsgemäßen AufgabeSolution of the problem of the invention
Der Ansatzpunkt für die beabsichtigte Wahrscheinlichkeitsabsenkung ist, die Erkennung und die Signalisierung eines potentiellen, mutmaßlich unbeabsichtigten Zugriffes auf Produktionstestfunktionen zu erhöhen und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für das Erlangungen eines vordefinierten sicheren Zustandes für diesen Fall zu erhöhen.The starting point for the intended likelihood reduction is to increase the detection and signaling of potential, presumed inadvertent access to production test functions while increasing the likelihood of obtaining a predefined safe state in this case.
Die Grundidee des vorgeschlagenen Verfahrens besteht somit darin, sowohl mindestens zwei Eintrittsbedingungen für den Produktionstest vorzugeben, aber auch die Konstruktion des Systems so zu gestalten, dass bereits bei Erfüllung der ersten Eintrittsbedingungen für den Produktionstest ein sicherer Funktionszustand zwingend eingenommen wird.The basic idea of the proposed method is therefore to specify at least two entry conditions for the production test, but also to design the construction of the system such that a reliable functional state is already mandatory when the first entry conditions for the production test are met.
Dieses Verfahren wird am Beispiel eines schematisch vereinfachten Airbag-Zündsystems, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, unter Zuhilfenahme von
Das beispielhafte Airbag-Zündsystem
Bei einem Fußgängeraufprallschutzsystem würde beispielsweise statt der Entfaltung des Airbags die Motorraumklappe in eine nach oben leicht angewinkelte Position durch die Sprengladung gebracht, um die auf einen Kopf wirkenden Aufprallkräfte bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger durch eine Verlängerung der Wegstrecke zu verkleinern. For example, in a pedestrian impact protection system, instead of deploying the airbag, the engine compartment door would be brought upwardly slightly angled through the explosive charge to reduce head impact forces upon collision with a pedestrian by extending the travel distance.
Die Aktivierung des ersten Transistors
Die Aktivierung des zweiten Transistors
Die Aktivierung des dritten Transistors
Typischerweise befindet sich der erste Transistor
Es wird nun vorgeschlagen, dass durch die Aktivierung eines Produktionstestmodus, hier beispielsweise durch die an die Steuerung
- Fall A
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
G1 des ersten TransistorsT1 wird unterbunden und - • die Aktivierung des zweiten Steueranschlusses
G2 des zweiten TransistorsT2 wird unterbunden und - • die Aktivierung des dritten Steueranschlusses
G3 des dritten TransistorsT3 wird unterbunden.
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
- Fall B
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
G1 des ersten TransistorsT1 wird NICHT unterbunden und - • die Aktivierung des zweiten Steueranschlusses
G2 des zweiten TransistorsT2 wird unterbunden und - • die Aktivierung des dritten Steueranschlusses
G3 des dritten TransistorsT3 wird unterbunden.
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
- Fall C
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
G1 des ersten TransistorsT1 wird unterbunden und - • die Aktivierung des zweiten Steueranschlusses
G2 des zweiten TransistorsT2 wird NICHT unterbunden und - • die Aktivierung des dritten Steueranschlusses
G3 des dritten TransistorsT3 wird unterbunden.
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
- Fall D
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
G1 des ersten TransistorsT1 wird unterbunden und - • die Aktivierung des zweiten Steueranschlusses
G2 des zweiten TransistorsT2 wird unterbunden und - • die Aktivierung des dritten Steueranschlusses
G3 des dritten TransistorsT3 wird NICHT unterbunden.
- • Die Aktivierung des ersten Steueranschlusses
- Case A
- • The activation of the first control connection
G1 of the first transistorT1 is stopped and - • the activation of the second control connection
G2 of the second transistorT2 is stopped and - • the activation of the third control connection
G3 of the third transistorT3 is prevented.
- • The activation of the first control connection
- Case B
- • The activation of the first control connection
G1 of the first transistorT1 is NOT prohibited and - • the activation of the second control connection
G2 of the second transistorT2 is stopped and - • the activation of the third control connection
G3 of the third transistorT3 is prevented.
- • The activation of the first control connection
- Case C
- • The activation of the first control connection
G1 of the first transistorT1 is stopped and - • the activation of the second control connection
G2 of the second transistorT2 is NOT prohibited and - • the activation of the third control connection
G3 of the third transistorT3 is prevented.
- • The activation of the first control connection
- Case D
- • The activation of the first control connection
G1 of the first transistorT1 is stopped and - • the activation of the second control connection
G2 of the second transistorT2 is stopped and - • the activation of the third control connection
G3 of the third transistorT3 is NOT prohibited.
- • The activation of the first control connection
Hierbei ist der Begriff „aktiv“ für eine Steuerleitung für einen Steueranschluss (
Fall A sollte für alle Test-Modi gewählt werden, bei denen keine der drei Steuerleitungen der drei Steueranschlüsse (
Die Fälle B, C und D ermöglichen die Überprüfung der drei Steuerleitungen der drei Steueranschlüsse (
Damit ist es ein wesentliches Merkmal eines Airbag-Zündsystems
Hierbei bedeutet hochohmig für den zweiten Transistor
Hierbei bedeutet hochohmig für den dritten Transistor
Es reicht jedoch erfahrungsgemäß nicht aus, die Steuerleitungen (
Daher ist es zu empfehlen, den Produktionstestmodus erst dann zu aktivieren, wenn die Steueranschlüsse (
Es ist somit ein Merkmal dieses Vorschlags, dass nicht nur durch Erfüllen einer von mindestens zwei Bedingungen für die Aktivierung des Produktionstestmodus für ein elektronisches System bereits das System in einen sicheren Zustand, hier durch Deaktivieren aller drei bzw. von mindestens zwei Steuerleitungen der Steueranschlüsse (
Für den Fall AIn case A
Im Fall A wird keine der Steuerleitungen der Steueranschlüsse (
Für den Fall BIn case B
Im Fall B wird die erste Steuerleitung des ersten Steueranschlusses
Für den Fall CIn case C
Im Fall
Für den Fall DFor the case D
Im Fall D wird die dritte Steuerleitung des dritten Steueranschlusses
Sofern bereits eine Bedingung zur Einnahme des Produktionstestmodus aktiviert wird, kann die sicherheitsrelevante elektronische Schaltung eine Fehlermeldung generieren oder bereit halten, die zur Anzeige gebracht werden kann.If a condition for taking the production test mode is already activated, the safety-relevant electronic circuit can generate or keep ready an error message that can be displayed.
In dieser Schrift wird als das folgende Verfahren zur Aktivierung eines Produktionstestmodus für eine sicherheitsrelevante elektronische Schaltung oder für mindestens eine sicherheitsrelevante elektronische Schaltung (
In einem ersten Schritt wird eine erste Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfüllt. Dies erfolgt durch Übermittlung einer ersten Anforderung über eine erste Schnittstelle an die Vorrichtung. Beispielsweise kann dies mittels einer Programmierung eines ersten Testregisters der zu testenden sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in einer JTAG-Testschnittstelle dieser zu testenden sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung erfolgen.In a first step, a first precondition for activating the production test mode is fulfilled. This is done by transmitting a first request to the device via a first interface. For example, this can be done by means of programming a first test register of the safety-relevant electronic circuit to be tested in a JTAG test interface of this safety-relevant electronic circuit to be tested.
Die zu testende sicherheitsrelevante elektronische Schaltung sollte durch diesen Schritt automatisch in einen sicheren Zustand überführt werden, der nicht durch den Produktionstest verlassen werden kann. Dies ist der zweite Schritt. Dies darf aber zum Aktivieren des Produktionstestmodus der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung nicht ausreichen.The safety-relevant electronic circuit to be tested should automatically be brought into a safe state by this step, which can not be left by the production test. This is the second step. However, this may not be sufficient for activating the production test mode of the safety-relevant electronic circuit.
Erst das Erfüllen einer zweiten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus als dritten Schritt ermöglicht den finalen Aktivierungsschritt. Bei diesem dritten Schritt wird die zweite Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfüllt. Dies erfolgt wieder durch Übermittlung einer zweiten Anforderung über die erste Schnittstelle an die Vorrichtung. Beispielsweise kann dies mittels einer Programmierung eines zweiten Testregisters der zu testenden sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in der besagten JTAG-Testschnittstelle dieser zu testenden sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung erfolgen. Dabei muss das zweite Testregister vom ersten Testregister verschieden sein. Bevorzugt ist jedoch eine vollständige Trennung der Aktivierungspfade. Im Falle der vollständigen Trennung wird bei diesem dritten Schritt ebenfalls die zweite Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus aber mit besserer Absicherung erfüllt. Dies erfolgt wieder durch Übermittlung einer zweiten Anforderung nun aber über eine zweite Schnittstelle an die Vorrichtung, die von der ersten Schnittstelle verschieden ist.Only the fulfillment of a second precondition for activating the production test mode as a third step enables the final activation step. In this third step, the second precondition for activating the production test mode is fulfilled. This is done again by transmitting a second request to the device via the first interface. For example, this can be done by means of programming a second test register of the safety-relevant electronic circuit to be tested in said JTAG test interface of this safety-relevant electronic circuit to be tested. The second test register must be different from the first test register. However, a complete separation of the activation paths is preferred. In the case of complete separation, in this third step, the second precondition for activating the production test mode but also with better protection is fulfilled. This is done again by transmitting a second request but now via a second interface to the device, which is different from the first interface.
Bei dieser Erfüllung einer zweiten Vorbedingung kann es sich beispielsweise um eine spezielle Kombination von Spannungspegeln an verschiedenen Anschlüssen (die Anschlüsse stellen hier eine Schnittstelle dar) oder einen Software-Befehl über eine andere Schnittstelle etc. handeln.This fulfillment of a second precondition can be, for example, a specific combination of voltage levels at different terminals (the terminals represent an interface here) or a software command via another interface etc.
Als Schnittstellen (
Als finaler Schritt folgt das Aktivieren des Produktionstestmodus, wenn die erste und zweite Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfüllt sind und wenn die Überführung der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in den sicheren Zustand als Schritt durchgeführt wurde.The final step is to activate the production test mode when the first and second prerequisites for activating the production test mode are met and when the transfer of the production test mode is completed safety-related electronic circuit in the safe state was performed as a step.
In einer empfohlenen Variante des Verfahrens wird vorgeschlagen, das Erfüllen der ersten Vorbedingung an den Nutzer zu signalisieren. Hierdurch wird dieser Nutzer auf den kritischen Zustand des Systems aufmerksam und kann reagieren. Die Verfahrensvariante umfasst daher den Schritt der Signalisierung eines fehlerhaften Zustands oder den Versuch der Signalisierung eines fehlerhaften Zustands. Hierbei kann es sich auch um die Bereitstellung einer Information über diesen fehlerhaften Zustand handeln. Das kann beispielsweise in einem Register eines Prozessors geschehen oder durch Ändern des logischen Zustands eines Anschlusses der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung.In a recommended variant of the method, it is proposed to signal the fulfillment of the first precondition to the user. As a result, this user is aware of the critical state of the system and can respond. The method variant therefore comprises the step of signaling a faulty state or attempting to signal a faulty state. This can also be the provision of information about this faulty state. This can for example be done in a register of a processor or by changing the logic state of a terminal of the safety-related electronic circuit.
In einer weiteren empfohlenen Variante des Verfahrens wird wieder vorgeschlagen, die Einnahme des sicheren Zustands durch spezielle Messung explizit zu überprüfen. Daher umfasst diese Variante den zusätzlichen Schritt der Überprüfung der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung darauf, ob der sichere Zustand erfolgreich eingenommen ist. Dabei kann die sicherheitsrelevante elektronische Schaltung auch von Außen beeinflusst sein. Steuert die sicherheitsrelevante elektronische Schaltung den Steueranschluss eines Transistors an, so kann der Transistor, wenn beispielsweise sein Steueranschluss elektrisch geladen ist, den entsprechenden Anschluss der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in einen unsicheren Zustand bringen. Dies kann durch einen solchen Schritt erkannt und damit letztlich verhindert werden. Der finale Schritt der Aktivierung des Produktionstestmodus wird daher so modifiziert, dass das Aktivieren des Produktionstestmodus nur dann erfolgt, wenn die erste und zweite Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfüllt sind und wenn die Überführung der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung in den sicheren Zustand durchgeführt wurde und wenn nun zusätzlich die Überprüfung ergibt, dass die sicherheitsrelevante elektronische Schaltung auch tatsächlich in diesem sicheren Zustand ist.In a further recommended variant of the method, it is again proposed to explicitly check the assumption of the safe state by special measurement. Therefore, this variant includes the additional step of checking the safety-related electronic circuit on whether the safe state is successfully taken. In this case, the safety-relevant electronic circuit can also be influenced from outside. If the safety-relevant electronic circuit controls the control terminal of a transistor, the transistor, for example, if its control terminal is electrically charged, can bring the corresponding terminal of the safety-relevant electronic circuit into an unsafe state. This can be detected by such a step and thus ultimately prevented. The final step of activating the production test mode is therefore modified such that the activation of the production test mode occurs only when the first and second prerequisites for activating the production test mode are met and when the safety-related electronic circuit has been transitioned to the safe state and if now In addition, the check reveals that the safety-relevant electronic circuit is actually in this safe state.
Natürlich müssen auch sicherheitsrelevante Teilvorrichtungen der sicherheitsrelevanten elektronischen Schaltung daraufhin geprüft werden können, dass sie einen spezifikationsgemäß geforderten unsicheren Zustand einnehmen können. Bei den Steuerleitungen der besagten Airbag-Transistoren bedeutet dies, dass es möglich sein muss, diese darauf zu prüfen, dass sie aktiviert werden können. Es wird daher hier eine Variante des Verfahrens für diese Fälle vorgeschlagen.Of course, safety-relevant sub-devices of the safety-relevant electronic circuit must also be able to be tested so that they can assume an unsafe condition as required by the specification. In the case of the control lines of said airbag transistors, this means that it must be possible to check that they can be activated. It is therefore proposed here a variant of the method for these cases.
Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur Aktivierung eines Produktionstestmodus für eine sicherheitsrelevante elektronische Schaltung oder für mindestens eine sicherheitsrelevante elektronische Schaltung von mehreren sicherheitsrelevanten Schaltungen, die eine Sicherheitsvorrichtung ist, und bei dem geprüft werden soll, ob eine erste Teilvorrichtung bestimmungsgemäß in einen unsicheren Zustand gebracht werden kann. Damit dies möglich ist, muss die sicherheitsrelevante elektronische Schaltung so konstruiert sein, dass die Sicherheitsfunktion dieser ersten Teilvorrichtung durch mindestens eine zweite Teilvorrichtung nochmals abgesichert ist und vorzugsweise durch eine dritte Teilvorrichtung nochmals abgesichert ist. Im Falle der besagten Airbag Schaltung der
Der erste Schritt ist wieder das Erfüllen einer ersten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus. Die erste Teilvorrichtung wird nun im Gegensatz zum vorbeschriebenen Fall jedoch nicht in den sicheren Zustand zwangsweise überführt, da dies ja für den Produktionstest in diesem Produktionstestmodus explizit möglich sein muss und geprüft werden soll.The first step is again to fulfill a first prerequisite for activating the production test mode. However, in contrast to the case described above, the first sub-device is not forcibly transferred to the secure state since this must be explicitly possible and tested for the production test in this production test mode.
Daher folgt als zweiter Schritt das Überführen der zweiten Teilvorrichtung in einen sicheren Zustand, der nicht durch den Produktionstest bis zum Ende des Produktionstests verlassen werden kann.Therefore, as a second step, the transfer of the second subdevice to a safe state, which can not be exited by the production test until the end of the production test, follows.
Als dritter Schritt folgt das Überführen der dritten Teilvorrichtung in einen sicheren Zustand, der nicht durch den Produktionstest bis zum Ende des Produktionstests verlassen werden kann.The third step is to transfer the third subdevice to a safe state that can not be exited by the production test until the end of the production test.
Als vierter Schritt erfolgt wieder das Erfüllen einer zweiten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus.As a fourth step, the fulfillment of a second precondition for activating the production test mode takes place again.
Der zweite, dritte und vierte Schritt können in beliebiger zeitlicher Reihenfolge nach dem ersten Schritt durchgeführt werden.The second, third and fourth steps can be performed in any time order after the first step.
Als fünfter Schritt erfolgt die Überprüfung darauf, ob der sichere Zustand durch die zweite Teilvorrichtung eingenommen wurde. Als sechster Schritt erfolgt die Überprüfung darauf, ob der sichere Zustand durch die dritte Teilvorrichtung eingenommen wurde. Der fünfte Schritt folgt zeitlich nach dem zweiten Schritt. Der sechste Schritt folgt zeitlich nach dem dritten Schritt.The fifth step is to check whether the safe state has been taken by the second part device. As a sixth step, the check is made as to whether the safe state was taken by the third sub-device. The fifth step follows after the second step. The sixth step follows after the third step.
Der finale Schritt der Aktivierung des Produktionstestmodus erfolgt nach allen anderen Schritten nun jedoch nur, wenn die erste und zweite Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus erfüllt sind und wenn die Überführungen der ersten, zweiten und dritten Teilvorrichtungen in ihre jeweiligen sicheren Zustände als Schritt ausgeführt wurden und die ersten, zweiten und dritten Teilvorrichtungen sich tatsächlich in ihren jeweiligen sicheren Zuständen befinden.The final step of activating the production test mode is after all other steps however, only if the first and second prerequisites for activating the production test mode are met and if the transfers of the first, second and third subdevices to their respective safe states have been performed as a step and the first, second and third subdevices are indeed in their respective safe ones States are located.
Dieses Verfahren sieht im Falle einer Airbag-Steuerung nun so aus:This procedure now looks like this in the case of an airbag control:
Es handelt sich bei dem vorgeschlagenen Verfahren dann um ein Verfahren zur Aktivierung eines Produktionstestmodus für eine integrierte sicherheitsrelevante elektronische Schaltung
Die integrierte Schaltung
Der erste Schritt des vorgeschlagenen Verfahrens besteht wieder in der Erfüllung einer ersten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus.The first step of the proposed method is again to fulfill a first prerequisite for activating the production test mode.
In einem zweiten Schritt erfolgen die Deaktivierung der ersten Steuerleitung des ersten Steueranschlusses
In einem dritten Schritt erfolgen die Deaktivierung der zweiten Steuerleitung des zweiten Steueranschlusses
In einem vierten Schritt erfolgen die Deaktivierung der dritten Steuerleitung des dritten Steueranschlusses
Der erste Schritt geht in der Regel dem zweiten, dritten und vierten Schritt voraus. Der zweite, dritte und vierte Schritt sind voneinander unabhängig und werden vorzugsweise parallel ausgeführt. Andere Reihenfolgen des zweiten, dritten und vierten Schritts sind möglich.The first step usually precedes the second, third and fourth steps. The second, third and fourth steps are independent of each other and are preferably carried out in parallel. Other orders of the second, third and fourth steps are possible.
Typischerweise folgt zeitlich nach dem Ausführen der vorangehenden vier Schritte das Erfüllen einer zweiten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus als fünfter Schritt.Typically, following the execution of the previous four steps, the fulfillment of a second prerequisite for activating the production test mode will follow in a fifth step.
Als letzter Schritt zeitlich nach allen vorausgehenden fünf Schritten erfolgt das Aktivieren des Produktionstestmodus, aber nur dann, wenn alle Schritte zu Deaktivierung aller drei Steuerleitungen durchgeführt wurden und wenn die erste Vorbedingung und die zweite Vorbedingung erfüllt sind.Activation of the production test mode takes place as the last step after all the preceding five steps, but only if all steps for deactivating all three control lines have been carried out and if the first precondition and the second precondition are fulfilled.
In einer Variante des Verfahrens erfolgt nach dem Schritt der Erfüllung einer ersten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus der zusätzliche Schritt des Bereitstellens einer Information über einen fehlerhaften Zustand durch die integrierte Schaltung
In einer weiteren Variante des Verfahrens erfolgt nach jedem Schritt der Deaktivierung einer der Steuerleitungen der Steueranschlüsse (
Diese Überprüfungen erfolgen vorzugsweise immer nach den Deaktivierungen der jeweiligen Steuerleitung aber untereinander in beliebiger Reihenfolge.These checks are preferably always after the deactivations of the respective control line but with each other in any order.
Währenddessen oder danach, aber nach dem Erfüllen der ersten Vorbedingung erfolgt das Erfüllen einer zweiten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus.During or after this, but after the fulfillment of the first precondition, a second precondition for activating the production test mode is fulfilled.
Der letzte Schritt der Aktivierung des Produktionstestmodus erfolgt nach allen Schritten nur dann, wenn alle drei Steuerleitungen deaktiviert wurden und wenn alle drei Steuerleitungen auch tatsächlich deaktiviert sind und wenn die erste Vorbedingung und die zweite Vorbedingung erfüllt sind. The last step of activating the production test mode occurs after all steps only if all three control lines have been deactivated and if all three control lines are actually deactivated and if the first precondition and the second precondition are fulfilled.
Soll nun die erste Steuerleitung im Rahmen des Produktionstests der sicherheitsrelevanten integrierten Schaltung
Soll nun die zweite Steuerleitung im Rahmen des Produktionstests der sicherheitsrelevanten integrierten Schaltung
Soll nun die dritte Steuerleitung im Rahmen des Produktionstests der sicherheitsrelevanten integrierten Schaltung
Die
Vorteil der ErfindungAdvantage of the invention
Der Vorteil liegt in der sicheren Verriegelung einer sicherheitsrelevanten Funktion (z.B. Sperrung eines Airbag-Zündkreises) für den Fall einer potentiell unbeabsichtigt auftretenden ersten Eintrittsbedingung für einen Produktionstestmodus. Ein einfaches Beispiel für einen solchen Fehlerfall wäre z.B. ein fehlerhafter Softwarezugriff auf ein Prozessorregister, das eigentlich zur Initiierung des Produktionstestmodus vorgesehen ist, während des normalen Betriebs.The advantage is the secure locking of a safety-related function (e.g., blockage of an airbag ignition circuit) in the event of a potentially inadvertently occurring first entry condition for a production test mode. A simple example of such an error would be e.g. erroneous software access to a processor register intended to initiate the production test mode during normal operation.
Im Produktionstest werden üblicherweise alle Funktionen einer integrierten Schaltung
Figurenlistelist of figures
-
1 zeigt das Ausführungsbeispiel einer einstufigen Airbag-Zündstufe.1 shows the embodiment of a single-stage airbag ignition stage. -
2 zeigt eine Ausführung der Testmode Aktivierungsleitung (TM ).2 shows an embodiment of the test mode activation line (TM ).
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- αα
- erster Anschluss der Zündpille SQ;first connection of the squib SQ;
- ββ
- zweiter Anschluss der Zündpille SQ;second port of the squib SQ;
- εε
- Anschluss der integrierten Schaltung für den ersten Transistor T1;Connecting the integrated circuit for the first transistor T1;
- ASAS
- Airbag-Zündsystem (Es kann sich auch um ein anderes Zündsystem, beispielsweise für ein Fußgängeraufprallschutzsystem handeln);Airbag ignition system (it may also be another ignition system, for example a pedestrian impact protection system);
- blkblk
- Blockiersignal. Das Blockiersignal (blk) zwingt die bevorzugt die integrierte Schaltung (IC) zur Einnahme eines sicheren Zustands. Beispielsweise wird bevorzugt der erste Transistor, der Sicherheitsschalttransistor (T1) gesperrt wenn das Blockiersignal aktiv ist. Andere Maßnahmen wie die Sperrung der anderen Transistoren (T2, T3) sind für den Fall eines aktiven Blockiersignals denkbar. Sind beide Testanforderungssignale (TRQ1, TRQ2) aktiv, so kann das Blockiersignal nicht aktiv gesetzt werden, um den Test sicherheitsrelevanter nicht sicherer, spezifikationskonformer Zustände zu erlauben. Sind beide Testanforderungssignale (TRQ1, TRQ2) nicht aktiv, so kann das Blockiersignal (blk) ebenfalls nicht aktiv gesetzt werden, um den Test sicherheitsrelevanter nicht sicherer, spezifikationskonformer Zustände zu erlauben.Blocking signal. The blocking signal (blk) preferably forces the integrated circuit (IC) to take a safe state. For example, the first transistor, the safety switching transistor (T1) is preferably disabled when the blocking signal is active. Other measures such as the blocking of the other transistors (T2, T3) are conceivable in the case of an active blocking signal. If both test request signals (TRQ1, TRQ2) are active, then the blocking signal can not be set active in order to allow the test of safety-relevant non-safe, specification-compliant states. If both test request signals (TRQ1, TRQ2) are not active, the blocking signal (blk) can likewise not be set active in order to allow the test of safety-relevant non-safe, specification-compliant states.
- CECE
- Kondensator der Energiereserve;Capacitor of the energy reserve;
- D1D1
- Verpolschutzdiode;reverse polarity protection;
- DB1DB1
- erster Datenbus. Es kann sich beispielsweise auch um ein Signal mit einem festen Pegel handeln, der im Falle eines Produktionstest auf einen vorbestimmten Spannungs- oder Strompegel gelegt wird;first data bus. It may also be, for example, a signal with a fixed level, which is placed in the case of a production test at a predetermined voltage or current level;
- DB2DB2
- zweiter Datenbus. Es kann sich beispielsweise auch um ein Signal mit einem festen Pegel handeln, der im Falle eines Produktionstest auf einen vorbestimmten Spannungs- oder Strompegel gelegt wird;second data bus. It may also be, for example, a signal with a fixed level, which is placed in the case of a production test at a predetermined voltage or current level;
- IF1IF1
- erste Schnittstelle. Es kann sich um eine serielle oder parallele Schnittstelle oder um einen sonstigen Anschluss des integrierten Schaltkreises (IC) handeln.first interface. It can be a serial or parallel interface or any other connection of the integrated circuit (IC).
- IF2IF2
- zweite Schnittstelle. Es kann sich um eine serielle oder parallele Schnittstelle oder um einen sonstigen Anschluss des integrierten Schaltkreises (IC) handeln.second interface. It can be a serial or parallel interface or any other connection of the integrated circuit (IC).
- G1G1
- erster Steueranschluss des ersten Transistors T1;first control terminal of the first transistor T1;
- G2G2
- zweiter Steueranschluss des zweiten Transistors T2;second control terminal of the second transistor T2;
- G3G3
- dritter Steueranschluss des dritten Transistors T3;third control terminal of the third transistor T3;
- GNDGND
- Bezugspotenzial;Reference potential;
- ICIC
- integrierte Schaltung;integrated circuit;
- STST
- Steuerung;Control;
- SQSQ
- Zündpille, die den Airbag entfaltet, wenn sie mit einem vorbestimmten elektrischen Strom durchströmt wird;A squib that deployes the airbag when flowed through with a predetermined electrical current;
- T1T1
- erster Transistor (Sicherheitsschalttransistor);first transistor (safety switching transistor);
- T2T2
- zweiter Transistor (High-Side-Schalter);second transistor (high-side switch);
- T3T3
- dritter Transistor (Low-Side-Schalter);third transistor (low-side switch);
- TMTM
- Testmode-Aktivierungsleitung. Diese sollte nur aktiv werden können, wenn zweiTest mode enable line. This should only be active if two
- Vorbedingungen zur Aktivierung eines Produktionstestmodus vorliegen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Testmode-Aktivierungsleitung aus bevorzugt zwei Leitungen besteht, die in unterschiedlicher Weise über die sicherheitsrelevante integrierte Schaltung IC geführt werden und die beide aktiv werden müssen. Durch diese Redundanz kann die Sicherheit weiter erhöht werden;Prerequisites for activating a production test mode. It is particularly advantageous if this test mode activation line consists of preferably two lines which are routed in different ways via the safety-related integrated circuit IC and which must both become active. This redundancy can further increase security;
- TRQ1TRQ1
- erstes Testanforderungssignal. Empfängt beispielsweise die erste Schnittstelle (IF1) eine erste Botschaft zur Erfüllung der ersten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus über den ersten Datenbus (DB1) so aktiviert sie bevorzugt das erste Testanforderungssignal. Nach dem Rücksetzen des integrierten Schaltkreises (IC) durch Einschalten oder aus anderen Gründen und im Normalbetrieb ist bevorzugt das erste Testanforderungssignal nicht aktiv.first test request signal. If, for example, the first interface (IF1) receives a first message to fulfill the first prerequisite for activating the production test mode via the first data bus (DB1), it preferably activates the first test request signal. After resetting the integrated circuit (IC) by turning it on or for other reasons and In normal operation, the first test request signal is preferably not active.
- TRQ2TRQ2
- zweites Testanforderungssignal. Empfängt beispielsweise die zweite Schnittstelle Einschalten (IF2) eine zweite Botschaft zur Erfüllung der zweiten Vorbedingung zur Aktivierung des Produktionstestmodus über den zweiten Datenbus (DB2) so aktiviert sie bevorzugt das zweite Testanforderungssignal. Nach dem Rücksetzen des integrierten Schaltkreises (IC) durch oder aus anderen Gründen und im Normalbetrieb ist bevorzugt das zweite Testanforderungssignal nicht aktiv.second test request signal. For example, if the second power up interface (IF2) receives a second message to fulfill the second prerequisite for activating the production test mode via the second data bus (DB2), it preferably activates the second test request signal. After resetting the integrated circuit (IC) by or for other reasons and in normal operation, the second test request signal is preferably not active.
- tstmTstm
- Testmodussignal. Das Testmodussignal ist bevorzugt im normalen Betrieb nicht aktiv. Sind sowohl das erste Testanforderungssignal (TRQ1) und gleichzeitig das zweite Testanforderungssignal (TRQ2) aktiv, so erfolgt die angeforderte Aktivierung des Produktionstestmodus über die Aktivierung des Testmodussignals.Test mode signal. The test mode signal is preferably not active during normal operation. If both the first test request signal (TRQ1) and the second test request signal (TRQ2) are active at the same time, the requested activation of the production test mode takes place via the activation of the test mode signal.
- VCCVCC
- Versorgungsspannung.Supply voltage.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2014/0039764 A1 [0010]US 2014/0039764 A1 [0010]
- DE 102005030770 A1 [0010]DE 102005030770 A1 [0010]
- DE 19828432 A1 [0010]DE 19828432 A1 [0010]
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-
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Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
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|
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |