DE102018221786A1

DE102018221786A1 - Geräteunabhängige Software für Fahrzeugsteuergeräte

Info

Publication number: DE102018221786A1
Application number: DE102018221786.6A
Authority: DE
Inventors: Laura Jansohn; Horst Kiebler; Ralf Brauchle; Christian Dillmann; Peter Dallath; Franz Adis; Georg Wittmann; Rainer Frischmann; Erik Leitner; Wolfgang Heilmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-15
Also published as: WO2020120065A1; DE102018221786B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem ersten Steuergerät für ein Fahrzeug und einem zweiten Steuergerät für ein Fahrzeug; wobeidas erste Steuergerät und das zweite Steuergerät sich voneinander unterscheiden jeweils einen ROM aufweisen; wobei ein erster Bereich des ROMs des ersten Steuergeräts und ein erster Bereich des ROMs des zweiten Steuergeräts jeweils eine steuergerätespezifische Softwareeinheit (SWFL HWL1, SWFL HWL2) beinhalten. Ein zweiter Bereich im ROM des ersten Steuergeräts und ein zweiter Bereich im ROM des zweiten Steuergeräts gleiche, steuergeräteunabhängige Softwareeinheiten (SWFL PROG) beinhalten; wobei ein dritter Bereich im ROM des ersten Steuergeräts und ein dritter Bereich im Rom des zweiten Steuergeräts jeweils eine Struktur (SWFL DATA, SWFL DATA Hwl1, SWFL DATA Hwl2) von Funktionszeigern beinhalten; und wobei mindestens ein Funktionszeiger eine Anweisung der steuergerätespezifischen Softwareeinheit (SWFL HWL1, SWFL HWL2) referenziert und mindestens ein Funktionszeiger eine Anweisung der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit (SWFL PROG) referenziert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch.
Aus dem Stand der Technik sind dynamische Programmbibliotheken (Dynamic Link Library, DLL) bekannt. Diese eignen sich für die Verwendung in Direktzugriffsspeichern (Random-Access Memory, RAM). Fahrzeugsteuergeräte weisen allerdings Festwertspeicher (Read-Only Memory, ROM) auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Software für Fahrzeugsteuergeräte mit größtmöglicher Flexibilität wiederverwendbar zu machen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Erfindung sieht vor, steuergerätespezifische und steuergeräteunabhängige Anweisungen unabhängig voneinander zu linken. Dies wird durch eine Zeigerzwischenschicht erreicht, die aus zwei bevorzugt symmetrischen Teilen besteht. Ein steuergerätespezifischer Teil wird mit den jeweiligen steuergerätespezifischen Anweisungen gelinkt, ein steuergeräteunabhängiger Teil mit den steuergeräteunabhängigen Anweisungen.
Die Zeigerzwischenschicht enthält eine Obermenge von Schnittstellen, die von unterschiedlichen zu unterstützenden Hardwareplattformen benötigt bzw. bereitgestellt werden. Manche dieser Schnittstellen sind so ausgeführt, dass die dahinterliegenden Informationen bzw. Abarbeitungsketten zwischen den Hardwareplattformen unterschiedlich sein können.
Die Zeigerzwischenschicht funktioniert wie eine Routing-Gegenkomponente. Jeder Teil der Zeigerzwischenschicht besteht vorzugsweise aus sogenannten Routingfunktionen und einer Zeigertabelle, die als Struktur von Funktionszeigern angelegt ist. Dadurch können steuergerätespezifische Anweisungen von steuergeräteunabhängigen Anweisungen und umgekehrt steuergeräteunabhängige Anweisungen von steuergerätespezifischen Anweisungen aufgerufen werden. Die Startadresse der jeweiligen Zeigertabelle wird durch ein Label in einer übergeordneten Locator-Datei bekanntgegeben.
Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst ein erstes Steuergerät für ein Fahrzeug und ein zweites Steuergerät für ein Fahrzeug. Mit Steuergerät wird ein Mittel bezeichnet, das ausgebildet ist, Software auszuführen und in Abhängigkeit von den in der Software enthaltenen Anweisungen physische Komponenten des jeweiligen Fahrzeugs zu steuern oder zu regeln. Insbesondere kann es sich um Getriebesteuergeräte handeln.
Bei dem ersten Steuergerät und dem zweiten Steuergerät handelt es sich um Steuergeräte, die nicht baugleich sind. Die Steuergeräte unterscheiden sich also voneinander. Der Unterschied zwischen dem ersten Steuergerät und dem zweiten Steuergerät betrifft mindestens eine physische Komponente des jeweiligen Steuergeräts. Mindestens eine physische Komponente des ersten Steuergeräts ist also nicht baugleich in dem zweiten Steuergerät enthalten. Bevorzugt ist umgekehrt auch mindestens eine physische Komponente des zweiten Steuergeräts nicht baugleich in dem ersten Steuergerät enthalten
Die beiden Steuergeräte weisen jeweils einen ROM auf.
Ein erster Bereich des ROMs des ersten Steuergeräts und ein erster Bereich des ROMs des zweiten Steuergeräts beinhalten jeweils eine steuergerätespezifische Softwareeinheit. Mit Software werden Anweisungen und Daten bezeichnet, die das Verhalten des Steuergeräts festlegen, wenn die Anweisungen von dem Steuergerät ausgeführt werden. Steuergerätespezifische Software bezeichnet Software, die auf das jeweilige Steuergerät angepasst ist und somit auf dem anderen Steuergerät nicht ausgeführt werden kann. Softwareeinheit bezeichnet einen Teil einer Software.
Erfindungsgemäß beinhalten ein zweiter Bereich im ROM des ersten Steuergeräts und ein zweiter Bereich im ROM des zweiten Steuergeräts jeweils eine steuergeräteunabhängige Softwareeinheit. Die steuergeräteunabhängige Softwareeinheit im zweiten Bereich des ROMs des ersten Steuergeräts gleicht der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit im zweiten Bereich des ROMs des zweiten Steuergeräts. Die Anweisungen und Daten der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit in den zweiten Bereichen des ROMs des jeweiligen Steuergeräts sind also identisch.
Ein dritter Bereich im ROM des ersten Steuergeräts und ein dritter Bereich im ROM des zweiten Steuergeräts beinhalten jeweils eine Struktur von Funktionszeigern. Bei der Struktur von Funktionszeigern handelt es sich um die oben genannte Zeigerzwischenschicht. Die Funktionszeiger können etwa in Form einer Tabelle abgelegt werden.
Über die Funktionszeiger lassen sich aus der steuergerätespezifischen Softwareeinheit Anweisungen der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit und umgekehrt aus der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit Anweisungen der steuergerätespezifischen Softwareeinheit aufrufen. Entsprechend referenziert mindestens ein Funktionszeiger eine Anweisung der steuergerätespezifischen Softwareeinheit. Über diesen Funktionszeiger lässt sich aus der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit heraus die Anweisung der steuergerätespezifischen Softwareeinheit aufrufen. Analog referenziert mindestens ein Funktionszeiger eine Anweisung der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit. Über diesen Funktionszeiger lässt sich die Anweisung der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit aus der steuergerätespezifischen Softwareeinheit heraus aufrufen.
Die steuergerätespezifische Softwareeinheit wird für das jeweilige Steuergerät etwa als separates Hex-File zur Verfügung gestellt. Eine eindeutige Hardwarekennung innerhalb der Logistikdaten im Steuergerät legt bevorzugt fest, welche Fassung der steuergerätespezifischen Softwareeinheit für das entsprechende Steuergerät notwendig ist. Ein Fahrzeughersteller ist damit in der Lage, die dem Steuergerät zugeordnete Fassung der steuergerätespezifischen Softwareeinheit korrekt auszuwählen und auf das Steuergerät zu programmieren.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Struktur von Funktionszeigern zweiteilig ausgeführt. Sie besteht weiterbildungsgemäß aus einem steuergeräteunabhängigen Teil und einen steuergerätespezifischen Teil.
Die einzelnen steuergerätespezifischen und steuergeräteunabhängigen Softwareeinheiten und Strukturen von Funktionszeigern müssen unter Verwendung eines Linkers, auch Binder oder Bindlader genannt, zu einem auf einem Steuergerät lauffähigen Programm integriert werden. Während der Integration wird anhand einer Schnittstellenbeschreibungsdatei der steuergeräteunabhängige Teil der Struktur von Funktionszeigern automatisch generiert. Damit wird sichergestellt, dass keine Schnittstelle in der Struktur verloren geht.
Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Verfahren sieht die Ausführung folgender Verfahrensschritte vor:

- Linken des steuergeräteunabhängigen Teils der Struktur von Funktionszeigern und der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit zu einem steuergeräteunabhängigen Softwaremodul;
- Linken der der steuergerätespezifischen Softwareeinheit für das erste Steuergerät und eines ersten Abschnitts des steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern zu einem ersten steuergerätespezifischen Softwaremodul;
- Linken der der steuergerätespezifischen Softwareeinheit für das zweite Steuergerät und eines zweiten Abschnitts des steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern zu einem zweiten steuergerätespezifischen Softwaremodul; und
- Zusammenfügen des steuergeräteunabhängigen Softwaremoduls, des ersten steuergerätespezifischen Softwaremoduls und/oder des zweiten steuergerätespezifischen Softwaremoduls zu der lauffähigen Software.

Mit Softwaremodul wird eine Softwareeinheit bezeichnet, die sich mit anderen Softwareeinheiten zu lauffähiger Software zusammenfügen lässt.
Für die unterschiedlichen Linkläufe wird ein gemeinsames Locator-File verwendet, um den Wartungsaufwand gering zu halten. Verschiedene Präprozessorschalter im Locator-File dienen dabei zur spezifischen Einstellung für das jeweilige Softwaremodul. Im Wesentlichen wird damit festgelegt, welche Speicherbereiche dem jeweiligen Softwaremodul zugeordnet werden und damit gleichzeitig verhindert, dass es durch die verschiedenen Linkläufe zu Speicherüberlappungen kommen kann. In jedem Linklauf wird vom Linker bevorzugt eine Koppeltable erstellt.
In jeder Softwareeinheit ist bevorzugt ein Referenzstring hinterlegt. Mittels dieses Referenzstrings wird sichergestellt, dass nur zueinander kompatible Softwareeinheiten geflasht werden können. Alternativ kann diese Prüfung beim Aufstarten des Steuergeräts durch das Steuergerät selbst erfolgen.
Im Flash-Baustein des jeweiligen Steuergeräts sind für die steuergerätespezifische Softwareeinheit entsprechende Flash-Segmente vorreserviert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Im Einzelnen zeigt:

1 ein Strukturdiagramm.

1 stellt drei Softwaremodule dar - ein steuergeräteunabhängiges Softwaremodul 101, ein erstes steuergerätespezifisches Softwaremodul 103 und ein zweites steuergerätespezifisches Softwaremodul 105. Das steuergeräteunabhängige Softwaremodul 101 weist einen steuergeräteunabhängigen Teil SWFL DATA einer Struktur von Funktionszeigern und eine steuergeräteunabhängige Softwareeinheit SWFL PROG auf. Die steuergerätespezifischen Softwaremodule 103, 105 weisen jeweils einen steuergerätespezifischen Teil SWFL DATA Hwl1, SWFL DATA Hwl2 und eine steuergerätespezifische Softwareeinheit SWFL HWL1, SWFL HWL2 auf.
Durch Zusammenfügen der drei Softwaremodule 101, 103, 105 entsteht Software 107, die auf einem Steuergerät ausführbar ist. Die Software 107 umfasst den steuergeräteunabhängigen Teil SWFL DATA der Struktur von Funktionszeigern, die beiden Abschnitte SWFL DATA Hwl1, SWFL DATA Hwl2 des steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern, die steuergeräteunabhängige Softwareeinheit SWFL PROG und wahlweise die steuergerätespezifische Softwareeinheit SWFL HWL1 für das erste Steuergerät oder die steuergerätespezifische Softwareeinheit SWFL HWL2 für das zweite Steuergerät. Die beiden steuergerätespezifischen Softwareeinheiten SWFL HWL1, SWFL HWL2 sind zur Anpassung an das jeweilige Steuergerät untereinander austauschbar.
Bezugszeichenliste

101: steuergeräteunabhängiges Softwaremodul
103: erstes steuergerätespezifisches Softwaremodul
105: zweites steuergerätespezifisches Softwaremodul
SWFL DATA: steuergeräteunabhängiger Teil einer Struktur von Funktionszeigern
SWFL PROG: steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit
SWFL DATA Hwl1: erster Abschnitts eines steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern
SWFL DATA Hwl2: zweiter Abschnitts des steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern
SWFL HWL1: steuergerätespezifische Softwareeinheit für ein erstes Steuergerät
SWFL HWL2: steuergerätespezifische Softwareeinheit für ein zweites Steuergerät

Claims

Anordnung mit einem ersten Steuergerät für ein Fahrzeug und einem zweiten Steuergerät für ein Fahrzeug; wobei das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät sich voneinander unterscheiden jeweils einen ROM aufweisen; wobei ein erster Bereich des ROMs des ersten Steuergeräts und ein erster Bereich des ROMs des zweiten Steuergeräts jeweils eine steuergerätespezifische Softwareeinheit (SWFL HWL1, SWFL HWL2) beinhalten; dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Bereich im ROM des ersten Steuergeräts und ein zweiter Bereich im ROM des zweiten Steuergeräts gleiche, steuergeräteunabhängige Softwareeinheiten (SWFL PROG) beinhalten; wobei ein dritter Bereich im ROM des ersten Steuergeräts und ein dritter Bereich im Rom des zweiten Steuergeräts jeweils eine Struktur (SWFL DATA, SWFL DATA Hwl1, SWFL DATA Hwl2) von Funktionszeigern beinhalten; und wobei mindestens ein Funktionszeiger eine Anweisung der steuergerätespezifischen Softwareeinheit (SWFL HWL1, SWFL HWL2) referenziert und mindestens ein Funktionszeiger eine Anweisung der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit (SWFL PROG) referenziert.
Anordnung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur von Funktionszeigern aus einem steuergeräteunabhängigen Teil (SWFL DATA) und einem steuergerätespezifischen Teil (SWFL DATA Hwl1, SWFL DATA Hwl2) besteht.
Verfahren zur Generierung von Software für eine Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch mit den folgenden Schritten: - Linken des steuergeräteunabhängigen Teils (SWFL DATA) der Struktur von Funktionszeigern und der steuergeräteunabhängigen Softwareeinheit (SWFL PROG) zu einem steuergeräteunabhängigen Softwaremodul (101); - Linken der der steuergerätespezifischen Softwareeinheit (SWFL HWL1) für das erste Steuergerät und eines ersten Abschnitts (SWFL DATA Hwl1) des steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern zu einem ersten steuergerätespezifischen Softwaremodul (103); - Linken der der steuergerätespezifischen Softwareeinheit (SWFL HWL2) für das zweite Steuergerät und eines zweiten Abschnitts (SWFL DATA Hwl2) des steuergerätespezifischen Teils der Struktur von Funktionszeigern zu einem zweiten steuergerätespezifischen Softwaremodul (105); und - Zusammenfügen des steuergeräteunabhängigen Softwaremoduls (101), des ersten steuergerätespezifischen Softwaremoduls (103) und/oder des zweiten steuergerätespezifischen Softwaremoduls (105).