DE102021130154A1

DE102021130154A1 - Verfahren zum Einleiten eines Standby-Modus in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, entsprechend betreibbares Steuergerät und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021130154A1
Application number: DE102021130154.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kerk
Original assignee: Cariad SE
Current assignee: Cariad SE
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2023-04-20
Also published as: US20230153119A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts (11) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei ein Zustandsmanagementmodul (26) einer Laufzeitumgebung (21) in Abhängigkeit von einer Halteanfrage (47) einen Standby-Modus der Laufzeitumgebung (21) einleitet. Die Erfindung sieht vor, dass in Abhängigkeit von der Halteanfrage (47) durch das Zustandsmanagementmodul (26) an zumindest eine Applikation (23) zunächst eine jeweilige Sicherungsanfrage (48) ausgesendet wird, welche die jeweilige Applikation (23) auffordert, jeweilige vorbestimmte Laufzeitdaten (41) in einen nicht-flüchtigen Datenspeicher (43) abzuspeichern, und dann aber, falls danach eine Wiederaufnahmeanfrage (60) innerhalb eines Wartezeitraums (51) eintrifft, der Normalbetriebsmodus ohne den geplanten Wechsel in den Standby-Modus weitergeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Einleiten oder Starten eines Standby-Modus in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, um hierdurch einen Energieverbrauch des Steuergeräts im Vergleich zu einem vorangehenden Normalbetriebsmodus zu senken. Im Standby-Modus ist eine Laufzeitumgebung des Steuergeräts angehalten. Die Erfindung umfasst auch ein Steuergerät, das gemäß dem Verfahren betriebenen werden kann, sowie ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem solchen Steuergerät.
Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs sind in der Regel bei aktiver Zündung aktiviert und bei inaktiver Zündung deaktiviert, zumindest wenn die Zündung für länger als eine vorbestimmte Nachlaufzeit ausgeschaltet bleibt. Der Zustand der Zündung wird in dem Kraftfahrzeug durch ein Energiemanagement an die Steuergeräte mittels eines Zündung-ein-Signals bzw. Zündung-Aus-Signals signalisiert. Das Energiemanagement zum Erzeugen des Zündungssignals wird auch als Klemmensteuerung bezeichnet. Es handelt sich im Zusammenhang mit der Erfindung also um die Quelle des Zündungssignals. Üblicherweise braucht ein Steuergerät mit Mikroprozessor aber verhältnismäßig lange (1-2 min) bis das System oder die Laufzeitumgebung hochgefahren (gebootet) ist und die darauf installierten Applikationen betriebsbereit sind. Daher werden die Steuergeräte in bestimmten Fällen nicht komplett heruntergefahren, sondern in einen Energiesparmodus oder Standby-Modus versetzt (z.B. Suspend to RAM; RAM = random access memory). In diesem Modus bleibt der RAM-Inhalt erhalten, die CPU (central control unit - Mikroprozessor) wird aber angehalten. Auch das Herunterfahren eines Steuergerätes in den Standby-Modus, z.B. Suspend to RAM Zustand, benötigt Zeit (einige Sekunden oder bis zu 1 min), da hier Laufzeitdaten im Flash gespeichert werden müssen, damit, falls es während des Suspends zu einer Unterbrechung der Spannungsversorgung kommt, keine Informationen verloren gehen.
Nun kann es sein, dass während des Herunterfahrens (Zündung-Aus-Signal erfolgte) in den Standby-Modus, z.B. den Suspend-to-RAM-Modus, die Zündung vom Fahrer wieder aktiviert wird (z.B. weil nur ein kurzer Stopp zum Ziehen eines Parktickets stattgefunden hat). Wenn man jetzt darauf warten müsste, dass das Steuergerät erst komplett in den Suspend oder Standby geht und dann wieder aufwacht, vergeht unnötig Zeit, die für den Fahrer erlebbar oder unerwünscht ist. Die Funktionalität des Steuergerätes ist in dieser Zeit eingeschränkt. Dieses spontane wieder Einschalten der Zündung kurz nach deren Abschalte wird auch „Change of Mind“ genannt, d.h. es handelt sich um einen zweimaligen Zündungszustandswechsel (Zündung aus und wieder ein), der schneller erfolgt, als das vollständige Wechseln in den Standby-Modus möglich ist.
Aus der EP 3 101 510 A1 ist in diesem Zusammenhang bekannt, nach dem Detektieren eines Zündung-Aus-Signals zunächst eine vorbestimmte Zeitdauer abzuwarten, bis ein Steuergerät in einen Standby-Modus versetzt wird, also beispielsweise in den beschriebenen Suspend-to-RAM-Zustand übergeht. Wird nach dieser Zeitdauer aber das Einleiten des Standby-Modus gestartet und kommt es dann zu dem beschriebenen „Change of Mind“, so muss zunächst die komplette Routine für das Einleiten des Standby-Modus durchgeführt werden, um dann wieder die Routine zum Starten des Normalbetriebsmodus einleiten zu können. Dies führt zu der beschriebenen Verzögerung durch das Abschließen des Wechsels in den Standby-Modus und das erst danach mögliche aufwecken in den Normalbetriebsmodus.
Auch aus der DE 10 2014 019 435 A1 ist bekannt, durch Einführen zusätzlicher Wartezeiträume zu verhindern, dass ein Standby-Modus zu frühzeitig nach Detektieren eines Zündung-aus-Signals eingeleitet wird.
Wie in einem Kraftfahrzeug mittels eines Energiemanagements der Leistungsverbrauch von elektrischer Leistung in Steuergeräten in Abhängigkeit von einem Zündungssignal oder einer Zündung gesteuert werden kann, ist beispielsweise in der DE 10 2016 101 582 A1 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug im Falle der eingangs beschriebenen „Change of Mind“-Situation, bei welcher während des Wechsels von einem Normalbetriebsmodus in einen Standby-Modus die Zündung des Kraftfahrzeugs wieder eingeschaltet wird, eine Verzögerung der Betriebsbereitschaft des Steuergeräts zu vermeiden.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
Als eine Lösung umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeugs, wobei in einer Prozessorschaltung des Steuergeräts in einem Normalbetriebsmodus eine Laufzeitumgebung mit zumindest einer Applikation ausgeführt wird und ein Zustandsmanagementmodul der Laufzeitumgebung in Abhängigkeit von einer Halteanfrage einer externen Koordinierungseinheit einen Standby-Modus der Laufzeitumgebung einleitet, in welchem der Betrieb der Laufzeitumgebung angehalten ist. Die Halteanfrage stellt eine Aufforderung dar, in den Standby-Modus zu wechseln.
Die in dem Steuergerät bereitgestellte Prozessorschaltung kann beispielsweise zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest ein SOC (System On Chip) umfassen. Die Laufzeitumgebung der Prozessorschaltung kann beispielsweise auf der Grundlage eines Betriebssystems und/oder einer virtuellen Maschine realisiert sein. Wie im Weiteren noch erläutert wird, handelt es sich bei der Laufzeitumgebung insbesondere um eine AUTOSAR-Laufzeitumgebung (insbesondere „Adaptive AUTOSAR“). Die jeweilige Applikation, die in der Laufzeitumgebung ausgeführt wird, kann beispielsweise durch eine Applikationssoftware (Applikationsprogramm) realisiert sein oder als ein Prozess oder als ein sogenannter Dienst oder Daemon in der Laufzeitumgebung laufen. Durch die jeweilige Applikation kann beispielsweise eine Medienwiedergabe oder eine Anzeigesteuerung oder ein Kommunikationsstack (Protokollstack) zumindest eines Displays des Kraftfahrzeugs realisiert sein, um nur Beispiele für die an sich bekannten Applikationen zu nennen. Durch das Zustandsmanagementmodul der Laufzeitumgebung wird sichergestellt, dass die zumindest eine Applikation über den bevorstehenden Wechsel aus dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus informiert oder für diesen vorbereitet ist. Das Zustandsmanagementmodul kann hierzu als eine Software realisiert sein. Die in dieser Beschreibung beschriebenen „Anfragen“, also beispielsweise die Halteanfrage, kann jeweils beispielsweise als Signal oder Nachricht oder Nachrichtenpaket ausgestaltet sein. Eine Anfrage kann allgemein beispielsweise über eine API (Application Programming Interface) und/oder mittels eines Kommunikationsprotokolls übertragen werden. Die Koordinierungseinheit kann außerhalb der Laufzeitumgebung, also extern, bereitgestellt sein, beispielsweise als ein Mikrocontroller des Steuergeräts. Die Koordinierungseinheit kann beispielsweise ein Zündung-aus-Signal des Kraftfahrzeugs beispielsweise über einen Kommunikationsbus, beispielsweise einen CAN-Bus (CAN - Controller Area Network) oder ein Ethernet-Netzwerk des Kraftfahrzeugs empfangen und daraufhin die Halteanfrage an das Zustandsmanagementmodul aussenden. Die Koordinierungseinheit kann zusätzlich oder alternativ auch eine andere Signalquelle für eine Halteanfrage auswerten. Der Standby-Modus kann beispielsweise der beschriebene Suspend-to-RAM-Modus oder ein anderer Schlafmodus oder Betriebsmodus mit im Vergleich zum Normalbetriebsmodus reduzierter elektrischer Leistungsaufnahme sein, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Durch Anhalten der Laufzeitumgebung sind auch die zumindest eine Applikation gestoppt oder angehalten. Hierzu kann beispielsweise ein Programmzähler der Prozessorschaltung angehalten sein und/oder es kann zumindest eine Teilschaltung der Prozessorschaltung ausgeschaltet sein.
Um auf nach Empfang der Halteanfrage auf ein Wiedereinschalten des Kraftfahrzeugs schnell reagieren zu können, obwohl bereits das Einleitung des Standby-Modus erfolgt, umfasst das Verfahren für den Wechsel vom Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus, dass in Abhängigkeit von der Halteanfrage durch das Zustandsmanagementmodul an die zumindest eine Applikation zunächst einmal nur eine jeweilige Sicherungsanfrage ausgesendet wird, welche die jeweilige Applikation auffordert, jeweilige vorbestimmte Laufzeitdaten in einen nicht-flüchtigen Datenspeicher abzuspeichern. Durch das Zustandsmanagementmodul wird nach dem Aussenden der Sicherungsanfrage für eine vorbestimmte Wartezeitdauer oder zumindest nach der Wartezeitdauer überprüft, ob aus der Koordinierungseinheit eine vorbestimmte Wiederaufnahmeanfrage empfangen wird. Der Wartezeitraum kann beispielsweise in einem Bereich von 30 Sekunden bis 5 Minuten liegen. Die Wiederaufnahmeanfrage signalisiert, dass doch kein Standby-Modus eingeleitet werden soll, sondern wieder der Normalbetrieb notwendig ist.
Falls die Wiederaufnahmeanfrage innerhalb des Wartezeitraums ausbleibt, also der Wechsel in den Standby-Modus weiterhin notwendig ist, wird durch das Zustandsmanagementmodul an die jeweilige Applikation eine Deaktivierungsanfrage ausgesendet, welche die jeweilige Applikation dazu auffordert, zumindest eine vorbestimmte, den Normalbetrieb erfordernde Funktionalität zu deaktivieren, und danach wird die Laufzeitumgebung von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus gewechselt. Falls dagegen die Wiederaufnahmeanfrage innerhalb des Wartezeitraums eintrifft, also kein Standby-Modus mehr notwendig ist (obwohl der Wechsel bereits eingeleitet wurde), wird der Normalbetriebsmodus ohne Wechsel in den Standby-Modus weitergeführt.
Mit anderen Worten wird der Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus in zwei Stufen oder Phasen durchgeführt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus deshalb die eingangs beschriebene längere Zeitdauer von beispielsweise 1 bis 2 Minuten umfasst, weil die zumindest eine Applikation, insbesondere handelt es sich um mehrere Applikationen, zuvor ihre Zustandsdaten oder Laufzeitdaten in den nicht-flüchtigen (nicht-volatilen) Datenspeicher abspeichern muss. Es hat sich aber erwiesen, dass die von einer Applikation auch schon durchgeführt werden kann, ohne dass sie hierfür ihre Funktionalität im Vergleich zum Normalbetriebsmodus einschränken muss, sondern sie wie im Normalbetriebsmodus weiterbetrieben werden kann. Dies wird nun genutzt, indem in der ersten Phase nur das Abspeichern der Laufzeitdaten durchgeführt wird und hierzu die Sicherungsanfrage an die jeweilige Applikation durch das Zustandsmanagementmodul ausgesendet wird. Die Applikation läuft dabei aber weiter wie im Normalbetriebsmodus, sie bereitet den Wechsel in den Standby-Modus lediglich vor.
Danach erfolgt durch das Zustandskoordinierungsmoduls eine Prüfung, ob die Zündung eventuell wieder eingeschaltet wurde oder ob allgemein die Wiederaufnahmeanfrage der Koordinierungseinheit vorliegt oder empfangen wird, also der Wechsel in den Standby-Modus abgebrochen werden soll. Ist dies der Fall, so kann nun ohne Unterbrechung der Normalbetriebsmodus weitergeführt oder wiederaufgenommen werden. Grund dafür ist, dass während des Abspeicherns der Laufzeitdaten der Betrieb der zumindest einen Applikation ununterbrochen und/oder unverändert weitergeführt wird. Die abzuspeichernden Laufzeitdaten können beispielsweise den aktuellen Anzeigezustand einer Anzeige und/oder einen Bedienzustand in einem Bedienmenü und/oder den Abspielstand einer Mediendatei umfassen, um nur Beispiele zu nennen. Es handelt sich um diejenigen Informationen, die für die Applikation notwendig sind, um nach dem „Aufwachen“ oder erneuten Start nach oder aus dem Standby-Modus heraus ihre Funktionalität an der Stelle fortzuführen, wo sie durch das Einleiten des Standby-Modus unterbrochen wurde.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass erst nach dem Abspeichern der Laufzeitdaten der nicht-umkehrbare Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus erfolgen muss, was dann aber in kürzer Laufzeit, beispielsweise innerhalb von 200 Millisekunden, durchgeführt werden kann. Erst hierfür ist dann die Unterbrechung der zumindest einen Funktionalität oder deren Deaktivieren notwendig. Die den Normalbetrieb erfordernde Funktionalität wird im Weiteren noch detaillierter beschreiben. Es kann sich beispielsweise um den Betrieb einer Netzwerk-Kommunikationsverbindung handeln, die unterbrochen oder heruntergefahren werden muss, wenn die Laufzeitumgebung angehalten wird, da dann nicht mehr auf Nachrichten aus dem Kommunikationsnetzwerk durch die Applikation reagiert werden kann.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass während des Einleitens oder während des Wechselns von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus für den Zeitraum des Abspeicherns der Laufzeitdaten immer noch auf eine Wiederaufnahmeanfrage der Koordinierungseinheit, also beispielsweise auf ein Wiedereinschalten der Zündung, dadurch reagiert werden kann, dass die zumindest eine Applikation unterbrechungsfrei weitergeführt oder weiterbetrieben wird.
Die Erfindung ist hier im Zusammenhang mit einer einzelnen Laufzeitumgebung beschreiben, die für den Wechsel in den Standby-Modus vorbereitet und dann angehalten wird. Natürlich können in einem Steuergerät auch mehrere solcher Laufzeitumgebungen ausgeführt werden, von denen dann einige oder alle gemäß dem Verfahren behandelt werden können. Da dies für jede Laufzeitumgebung getrennt oder unabhängig möglich ist, ist im Folgenden nur von einer Laufzeitumgebung die Rede, aber in dem Steuergerät kann eine einzelne Laufzeitumgebung oder es können mehrere Laufzeitumgebungen in der beschriebenen Weise betrieben werden. Laufzeitumgebungen können beispielsweise durch Betriebssysteme oder virtuelle Maschinen oder anderen Isolierungsmechnismen, wie z.B. Container-Technologien, cgroups, namespaces, beruhen, um nur Beispiele zu nennen.
Die Erfindung umfasst auch Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Weiterbildung umfasst, dass durch die Koordinierungseinheit die Halteanfrage erzeugt wird, falls in dem Kraftfahrzeug ein Zündung-Aus-Signal zum Abschalten eines elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeugs erzeugt wird. Wie bereits ausgeführt, ist der Wechsel eines Steuergeräts von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus, also ein Betriebsmodus mit im Vergleich zum Normalbetriebsmodus reduziertem elektrischem Leistungsbedarf, für den Fall bevorzugt, wenn in dem Kraftfahrzeug die Zündung ausgeschaltet ist. Zu beachten ist, dass in einem rein-elektrischen Kraftfahrzeug unter der „Zündung“ der Betrieb des elektrischen Bordnetzes und/oder des zumindest einen Antriebsmotors gemeint ist. Auch dort sind ein entsprechendes Zündung-ein-Signal und ein Zündung-aus-Signal im Stand der Technik definiert. Die Zündung kann in an sich bekannter Weise durch einen Zündschlüssel oder einem Funkschlüssel oder einer Start-Stopp-Bedieneinheit geschaltet oder gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ zur Zündung kann durch die Koordinierungseinheit die Halteanfrage in Abhängigkeit von einer in dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Energieverbrauchssteuerung und/oder einen Verwaltung von Rechenressourcen erfolgen, wenn das Steuergerät z.B. abgeschaltet werden soll, weil es im aktuellen Fahrbetrieb nicht gebraucht wird und/oder ein anderes Steuergerät dessen Aufgaben übernimmt.
Eine Weiterbildung umfasst, dass durch die Koordinierungseinheit nach oder ab dem Detektieren des Zündung-Aus-Signals ein vorbestimmter Pufferzeitraum abgewartet wird und die Halteanfrage nur dann an das Zustandskoordinierungsmodul ausgesendet wird, falls innerhalb des Pufferzeitraums ein Zündung-ein-Signal ausbleibt. Pufferzeitraum kann beispielsweise in einem Bereich von einer Sekunde bis fünf Minuten liegen. Durch den Pufferzeitraum kann ein zusätzlicher Schutz oder eine zusätzliche Kompensation der beschriebenen „Change of Mind“-Situation erreicht werden. Schaltet ein Benutzer des Kraftfahrzeugs die Zündung des Kraftfahrzeugs aus und dann innerhalb des Pufferzeitraums wieder ein, so kommt es nicht einmal zu dem Einleiten des Standby-Modus, also zu dem Aussenden der jeweiligen Sicherungsanfrage an die zumindest eine Applikation. Somit kann auch das in diesem Fall unnötige Abspeichern der Laufzeitdaten verhindert werden.
Eine Weiterbildung umfasst, dass das Zustandsmanagementmodul die jeweilige Sicherungsanfrage nur an diejenige zumindest eine Applikation aussendet, welche sich zuvor mittels einer Registrieranfrage bei der Koordinierungseinheit für eine Benachrichtigung registriert hat. Mit anderen Worten wird nur eine solche Applikation durch das Zustandsmanagementmodul mittels einer Sicherungsanfrage informiert oder vorbereitet, die sich zuvor mittels einer Registrierungsanfrage registriert hat. Dies hat den Vorteil, dass das Abwarten des Abspeicherns von Laufzeitdaten, das ja in der beschriebenen Weise die Verlangsamung oder Verzögerung beim Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus verursacht, nur für solche Applikationen erfolgt, die mittels der Registrierungsanfrage signalisieren, dass sie Laufzeitdaten haben, die gesichert werden müssen. Ebenfalls ein Vorteil ist, dass ein geringerer Kommunikationsoverhead vorhanden ist, denn das Zustandsmanagement muss mit weniger Applikationen kommunizieren.
Eine Weiterbildung umfasst, dass durch das Zustandsmanagementmodul erfasst wird, welche registrierte Applikation innerhalb des Wartezeitraums durch eine Erledigt-Nachricht einen erfolgreichen Abschluss des Abspeicherns signalisiert. Am Ende des Wartezeitraums wird jede übrige registrierte Applikation zwangsbeendet, also von außerhalb der Applikation beendet. Durch die jeweilige Erledigt-Nachricht ist somit in dem Zustandsmanagementmodul bekannt, welche Applikation erfolgreich ihre Laufzeitdaten in den Datenspeicher sichern konnte. Für jede übrige registrierte Applikation, die nicht durch eine Erledigt-Nachricht den Abschluss oder das Beenden des Abspeicherns ihrer Laufzeitdaten innerhalb des Wartezeitraums signalisiert hat, kann dann durch das zwangsweise Beenden sichergestellt werden, dass diese Applikation in einen bekannten Zustand überführt wird und/oder dass der Übergang in den Standby-Zustand nicht beliebig verzögert wird. Das Zwangsbeenden kann beispielsweise über einen Scheduler der Laufzeitumgebung erfolgen. Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Beispiel ist ein so genanntes Kill-Signal zum Beenden eines Software-Prozesses der Applikation.
Eine Weiterbildung umfasst, dass bei dem Wechsel in den Standby-Modus ein aktueller Systemzustand oder Arbeitsspeicherinhalt der Laufzeitumgebung aus dem Normalbetriebsmodus mittels Suspend-to-RAM während des Standby-Modus in einem flüchtigen Datenspeicher, RAM, der Prozessorschaltung gespeichert gehalten wird. Indem der Standby-Modus auch den Suspend-to-RAM-Zustand vorsieht, kann nach dem Einleiten oder nach dem Erreichen des Standby-Modus der Wechsel zurück in den Normalbetriebsmodus mit geringem Zeitaufwand erfolgen.
Eine Weiterbildung umfasst, dass das Deaktivieren der zumindest eine vorbestimmte, den Normalbetrieb erfordernde Funktionalität umfasst:

• zumindest eine vorbestimmte Datei schließen und/oder
• einen Timer stoppen und/oder
• eine Netzwerkverbindung abbauen.

Zu diesen Funktionalitäten hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sie während des Standby-Modus angehalten oder deaktiviert oder gestoppt sind. Somit wird verhindert, dass Nachrichten und/oder Signale in dem Steuergerät unbehandelt oder unbearbeitet bleiben und dadurch beispielsweise eine Hardware des Steuergeräts in einen Fehlerzustand wechselt oder gerät.
Eine Weiterbildung umfasst, dass die Laufzeitumgebung eine AUTOSAR-Laufzeitumgebung ist. Im Zusammenhang mit der AUTOSAR-Laufzeitumgebung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Wechsel vom Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus unterbrechen oder abbrechen zu können. Eine AUTOSAR-Laufzeitumgebung kann hier andernfalls in der beschriebenen „Change of Mind“-Situation besonders viel Zeit oder eine besonders große Verzögerung beim Aufwecken oder Weiterführen der zumindest einen Applikation eines Steuergeräts verursachen. Insbesondere ist eine Anwendung in „Adaptive AUTOSAR“ vorgesehen.
Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät eine Prozessorschaltung aufweist, in welche eine Laufzeitumgebung zum Betreiben zumindest einer Applikation eingerichtet ist, wobei das Steuergerät eine Koordinierungseinheit (Mikrocontroller) zum Koordinieren oder Angleichen eines Betriebs des Steuergeräts mit einem Energiemanagement aufweist, wobei die Laufzeitumgebung entsprechend das Zustandsmanagementmodul aufweist, welches dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer Halteanfrage der Koordinierungseinheit einen Standby-Modus der Laufzeitumgebung einzuleiten. Diese Ausgestaltung des Steuergeräts kann an sich dem Stand der Technik entnommen werden, das heißt eine Laufzeitumgebung in dem Steuergerät kann mit einer Koordinierungseinheit mittels eines Zustandsmanagementmoduls kommunizieren, damit die Koordinierungseinheit beispielsweise in Reaktion auf ein Zündung-aus-Signal das Steuergerät „herunterfahren“ kann, also zumindest eine Hardwarekomponente ausschalten kann und hierdurch auch den Betrieb der Laufzeitumgebung anhalten kann. Damit die Laufzeitumgebung hierauf vorbereitet wird, kann die Koordinierungseinheit vor einem „Herunterfahren“ oder Abschalten des Steuergeräts aber nun die Laufzeitumgebung informieren oder deren Vorbereitung auslösen.
Damit die jeweilige Applikation vorteilhaft darauf reagiert, ist die Applikation dazu eingerichtet, für einen Wechsel in einen Standby-Modus in Abhängigkeit von einer Sicherungsanfrage der Koordinierungseinheit vorbestimmte Laufzeitdaten in einen nicht-flüchtigen Datenspeicher abzuspeichern und nach dem erfolgten Abspeichern dies mittels einer Erledigt-Nachricht an das Zustandsmanagementmodul zu signalisieren, und danach nur bei Empfang einer weiteren Anfrage des Zustandsmanagementmoduls, nämlich der Deaktivierungsanfrage, zumindest eine vorbestimmte, einen Normalbetrieb erfordernde Funktionalität zu deaktivieren. Das Steuergerät ist insgesamt dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Durch die Erfindung ist somit eine zusätzliche Schnittstelle und/oder ein zusätzliches Kommunikationsprotokoll vorgesehen, um für den Fall vorteilhaft reagieren zu können, dass während der Vorbereitung für den Wechsel von dem Normalbetriebsmodus In den Standby-Modus doch wieder durch die Koordinierungseinheit ein Weiterbetrieb des Steuergeräts gefordert oder angefordert ist, und deshalb eine Wiederaufnahmeanfrage von der Koordinierungseinheit an das Zustandsmanagementmodul gesendet wird. Die zusätzliche Schnittstelle und/oder das zusätzliche Kommunikationsprotokoll sieht also eine Weiterbildung der jeweiligen Applikation dahingehend vor, dass diese in zwei Stufen oder zwei Phasen für den Standby-Modus vorbereitet wird, dass nämlich zunächst eine Sicherungsanfrage zum Abspeichern der Laufzeitdaten vorgesehen ist und die Applikation ihre Bereitschaft oder das den erfolgreichen Abschluss des Abspeicherns mittels der Erledigt-Nachricht signalisiert. Erst danach findet dann die Veränderung oder die Einschränkung der Funktionalität der Applikation statt, indem diese mittels einer zweiten Anfrage, nämlich der Deaktivierungsanfrage, die zumindest eine Funktionalität deaktiviert oder einschränkt. Bis dahin, also bis zum Empfang der Deaktivierungsanfrage, kann die Applikation ohne eine Veränderung in Bezug auf den Normalbetriebsmodus, dem Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt bleiben. Währenddessen kann im Hintergrund oder gleichzeitig das Abspeichern der Laufzeitdaten erfolgen. Wird dann vor der Erzeugung der Deaktivierungsanfrage der Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus unterbrochen oder abgebrochen, also eine Wiederaufnahmeanfrage durch die Koordinierungseinheit an das Standby-Modus ausgesendet, so kann dies gemäß dem Verfahren dahingehend unterbrechungsfrei umgesetzt oder kompensiert werden, dass die zumindest eine Applikation ohne Unterbrechung weiter betrieben wird.
Die Prozessorschaltung des Steuergeräts stellt eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung dar, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessorschaltung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessorschaltung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessorschaltung gespeichert sein.
Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts, wobei in dem Kraftfahrzeug ein Energiemanagement bereitgestellt ist, welches mit einer jeweiligen Koordinierungseinheit des jeweiligen Steuergeräts zum Übertragen eines Zündung-Aus-Signals und eines Zündung-Ein-Signals gekoppelt ist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Wie bereits beschrieben, kann das Energiemanagement beispielsweise umfassen, dass ein Start-Stopp-Bedienelement (beispielsweise eine Start-Stopp-Taste) und/oder ein Zündschloss und/oder ein Funkschlüssel daraufhin überwacht wird, ob ein Benutzer des Kraftfahrzeugs die Zündung und/oder das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs ausschalten möchte (Zündung aus) beziehungsweise einschalten möchte (Zündung ein). Ein entsprechendes Energiemanagement ist Bestandteil des Stands der Technik. Auch das Verteilen des Zündung-aus-Signals beziehungsweise des Zündung-ein-Signals an jeweilige Steuergeräte des Kraftfahrzeugs ist im Stand der Technik bekannt. In dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann nun auf einem Wechsel oder eine Folge aus einem Zündung-aus-Signal und daraufhin ein Zündung-ein-Signal mit einem durchgängigen Weiterbetrieb der zumindest einen Applikation in jedem Steuergerät reagiert werden, wenn das Zündung-ein-Signal erzeugt wird, noch bevor die jeweilige Deaktivierungsanfrage an die zumindest eine Applikation ausgesendet wird.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steuergeräts beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Ausführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und
2 ein Schaudiagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen handeln kann. In dem Kraftfahrzeug 10 kann zumindest ein Steuergerät 11 bereitgestellt sein, durch welches in dem Kraftfahrzeug 10 in an sich bekannter Weise zumindest eine Fahrzeugfunktion bereitgestellt werden kann, beispielsweise der Betrieb eines Infotainment-Systems und/oder eines Displays und/oder einer Medienwiedergabe und/oder der Steuerung des Antriebsmotors, um nur Beispiele zu nennen. Auslassungspunkte 12 sollen andeuten, dass mehr als das eine gezeigte Steuergerät 11 vorgesehen sein kann.
Das zumindest eine Steuergerät 11 kann durch ein elektrisches Bordnetz 13 des Kraftfahrzeugs 10 mit elektrischer Leistung versorgt werden. Das elektrische Bordnetz 13 kann beispielsweise eine elektrische Batterie 14 umfassen.
Wenn das Kraftfahrzeug 10 durch einen Benutzer (nicht dargestellt) abgeschaltet oder ausgeschaltet wird, also eine Zündung des Kraftfahrzeugs 10 abgeschaltet wird, so kann für das zumindest eine Steuergerät 11 vorgesehen sein, dass dieses von einem Normalbetriebsmodus, wie er beispielsweise für einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen sein kann, in einen Standby-Modus gewechselt wird, der beispielsweise einen Suspend-to-RAM-Modus vorsehen kann. Eine Information oder ein Signal darüber, dass das Kraftfahrzeug sich im Zündung-ein-Zustand (eingeschaltete Zündung, Normalbetriebsmodus für das Steuergerät 11 gefordert) oder einem Zündung-aus-Zustand (Standby-Modus für das Steuergerät 11 gefordert) befindet, kann beispielsweise in an sich bekannter Weise durch ein Energiemanagement 15 in dem Kraftfahrzeug 10 beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk 16 durch ein Zündung-aus-Signal 17 und ein Zündung-ein-Signal 18 signalisiert werden. Das Schalten zwischen dem Zündung-ein-Zustand und dem Zündung-aus-Zustand kann beispielsweise durch einen Benutzer mittels einer Start-Stopp-Taste 19 durchgeführt werden, wobei dies nur ein Beispiel ist. Es kann jeder aus dem Stand der Technik bekannte Mechanismus oder jede bekannte Logik zum Wechseln zwischen Zündung-ein und Zündung-aus vorgesehen sein.
In dem Steuergerät 11 kann die zumindest eine Gerätefunktion mittels einer Prozessorschaltung 20 realisiert sein, durch welche zumindest eine Laufzeitumgebung 21 ausgeführt werden kann. Die Prozessorschaltung 20 kann beispielsweise auf zumindest einem Mikroprozessor und/oder zumindest einem SOC beruhen, wie dies an sich bekannt ist. Die Laufzeitumgebung 21 kann beispielsweise auf einer virtuellen Maschine und/oder zumindest einem Betriebssystem 22 beruhen. Insbesondere handelt es sich bei der Laufzeitumgebung 21 um eine AUTOSAR-Laufzeitumgebung. Mittels der Laufzeitumgebung 21 kann insbesondere zumindest ein Applikationsprogramm oder zumindest eine Applikation 23 ausgeführt werde, um die jeweilige Fahrzeugfunktion zu realisieren. Die Laufzeitumgebung 21 kann über den aktuellen Zustand (Zündung-ein beziehungsweise Zündung-aus) durch eine Koordinationseinheit 24 informiert werden, die beispielsweise durch einen Mikrocontroller 25 realisiert sein kann, der beispielsweise in einem elektrischen Netzteil des Steuergeräts 11 implementiert sein kann. Mittels des Netzteils kann das Steuergerät 11 in an sich bekannter Weise mit dem Bordnetz 13 verbunden sein, um elektrische Leistung zu entnehmen. Wird ein Zündung-aus-Signal 17 in dem Steuergerät 11 empfangen, so kann dies durch die Koordinierungseinheit 24 in der Laufzeitumgebung 21 einem Zustandsmanagementmodul 26 signalisiert werden, welches daraufhin in der im Folgenden beschriebenen Weise die zumindest eine Applikation 23 auf den Wechseln von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus vorbereitet.
Der Ablauf für den Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus ist im Folgenden anhand von 1 unter Zuhilfenahme von 2 beschreiben. In 2 ist über der Zeit t ein Nachrichtenaustausch oder Austausch von Anfragen zwischen der Koordinierungseinheit 24, dem Zustandsmanagementmodul 26 und der zumindest einen Applikation 23 veranschaulicht.
Die zumindest eine Applikation 23 kann mittels einer Registrieranfrage 40 bei dem Zustandsmanagementmodul 26 signalisieren, dass für den Fall, dass ein Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus erfolgt, die jeweilige Applikation 23 zuvor jeweilige Zustandsdaten oder Laufzeitdaten 41 mittels einer Abspeicherroutine 42 in einem nicht flüchtigen oder permanenten Datenspeicher 43, beispielsweise einem Flash-Speicher abspeichern muss, um im Falle eines Spannungseinbruchs oder einer elektrischen Spannungsunterbrechung, das heißt einer Versorgungsunterbrechung aus dem Bordnetz 13, den Betriebszustand oder den Zustand der Applikation 23 wiederherstellen zu können. In 2 ist durch gestrichelte Pfeile 44 veranschaulicht, dass einer jeweiligen Anfrage oder einer jeweiligen Antwortnachricht (z.B. Acknowledge) eine entsprechende Bestätigung als Antwort bereitgestellt werden kann (nur zwei der Antwort-Nachrichten sind mit einem Bezugszeichen versehen). In 2 ist des Weiteren durch FOR-Schleifen oder Loops 45 signalisiert, dass der jeweils illustrierte oder dargestellte Vorgang für jede Applikation 23 angewendet wird („für jede registrierte Applikation“).
Wird nun in dem Steuergerät 11 aus dem Energiemanagement 15 ein Zündung-aus-Signal 17 empfangen und dies durch die Koordinierungseinheit 24 empfangen oder detektiert, so kann diese an das Zustandsmanagementmodul 26 eine Halteanfrage 47 senden. Das Zustandsmanagementmodul 26 kann daraufhin für jede registrierte Applikation 23 eine Sicherungsanfrage 48 über eine entsprechende API oder Schnittstelle 49 der Applikation 23 übermitteln oder an diese aussenden. Hierdurch kann in der jeweiligen Applikation 23 die Abspeicherroutine 42 zum Speichern der Laufzeitdaten 41 in dem Datenspeicher 43 durchgeführt werden. Nach erfolgreichem Abschluss der Abspeicherroutine 42, wenn alle Laufzeitdaten 41 in den Datenspeicher 43 oder nicht-flüchtig abgespeichert sind, kann dies durch eine Erledigt-Nachricht 50 von der jeweiligen Applikation 23 an das Zustandsmanagementmodul 26 signalisiert werden.
Damit ist eine erste Phase P1 des Wechsels von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus abgeschlossen. Diese erste Phase P1 kann beispielsweise insgesamt einen Zeitraum von 0,5 Sekunden bis 2 Minuten in Anspruch nehmen. Innerhalb der ersten Phase P1 kann die jeweilige Applikation 23 unverändert für den Normalbetriebsmodus weiter betrieben werden.
Wird nun während der ersten Phase P1 ein Zündung-ein-Signal 18 in dem Kraftfahrzeug 10 erzeugt und somit eine Weiterführung oder Wiederaufnahme des Normalbetriebsmodus für das Steuergerät 11 gefordert, so liegt dieses Zündung-ein-Signal 18 der Koordinierungseinheit 24 vor und diese kann beispielsweise nach Ablauf des Wartezeitraums 51 durch eine Wiederaufnahmeanfrage 60 der Laufzeitumgebung 21, insbesondere dem Zustandsmanagementmodul 26, signalisieren, dass der Wechsel vom Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus abgebrochen oder unterbrochen werden soll und stattdessen der Normalbetriebsmodus weitergeführt werden soll.
Nach Ablauf eines vorbestimmten Wartezeitraums 51 kann überprüft werden, ob alle registrierten Applikationen oder jede registrierte Applikation 23 die Erledigt-Nachricht 50 gesendet hat. In einem optionalen Schritt 52 kann für jede registrierte Applikation 23, die keine Erledigt-Nachricht innerhalb des Wartezeitraums 51 gesendet hat, ein Terminierungssignal 53, beispielsweise ein so genanntes Kill-Signal gesendet werden, um die jeweilige Applikation 23 zwangsweise zu beenden oder in einen vorbekannten Zustand zu versetzen.
Daraufhin kann der Wechsel in den Standby-Modus abgebrochen oder unterbrochen werden. Die jeweilige Applikation 23 muss hierzu nicht weiter vorbereitet werden. Sie hat zwar ihre Laufzeitdaten 41 in dem Datenspeicher 43 zwischengespeichert oder abgespeichert, hierbei aber ihren Betrieb nicht verändert. Somit kann hier der Normalbetriebsmodus sofort weitergeführt oder wiederaufgenommen werden. Ein Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 merkt keine Unterbrechung des Betriebs des Steuergeräts 11 aufgrund des Aussendens des Zündung-aus-Signals 17 und daraufhin innerhalb der Dauer der ersten Phase P1 das Aussenden des Zündung-ein-Signals 18.
Liegt dagegen am Ende des Wartezeitraums 51 keine Wiederaufnahmeanfrage 60 bei dem Zustandsmanagementmodul 26 vor, so kann der Wechsel in den Standby-Modus weitergeführt werden. Hierzu kann für jede registrierte Applikation 23 eine Deaktivierungsanfrage 61 ausgesendet werden, welche die Applikation 23 dazu veranlasst, ihren für den Normalbetriebsmodus vorgesehenen Ablauf oder Betrieb zu beenden.
Hierzu kann jede Applikation 23 eine Degradation oder Einschränkung 62 zumindest einer Funktionalität vornehmen, die im Standby-Modus ansonsten beispielsweise zu Fehlersignalen führen könnte. Beispielsweise kann ein Timer gestoppt werden und/oder eine Netzwerkverbindung beispielsweise für das Kommunikationsnetzwerk 16 angehalten oder unterbrochen werden.
Es kann vorgesehen sein, dass jede Applikation 23 das erfolgreiche Beenden oder Deaktivieren oder die Einschränkung 62 der jeweiligen Funktionalität mittels einer Bereit-Nachricht 63 an das Zustandsmanagementmodul 26 signalisiert. Das Zustandsmanagementmodul kann vorsehen, dass nach dem Aussenden der Deaktivierungsanfrage 61 ein vorbestimmter Haltezeitraum 34 abgewartet wird. Dies gibt der jeweiligen Applikation 23 Zeit, die Einschränkung 62 der Funktionalität vorzunehmen, also die Funktionalität zu deaktiveren. Danach kann durch das Zustandsmanagementmodul 26 eine Suspend-done-Nachricht oder Suspended-Nachricht 65 an die Koordinierungseinheit 24 übertragen oder gesendet werden. Die Koordinierungseinheit 24 hat dadurch die Information, dass nun die Laufzeitumgebung 21 bereit für den Standby-Modus ist. Die Koordinierungseinheit 24 kann daraufhin steuern, dass beispielsweise zumindest ein Schaltungsteil der Prozessorschaltung 20 stromlos und/oder spannungslos geschaltet wird und/oder ein Programmzähler der Prozessorschaltung 20 angehalten wird. Entsprechende Steuermöglichkeiten für Mikroprozessoren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass ein Inhalt eines flüchtigen Speichers oder RAM gespeichert gehalten wird, also der RAM weiterhin mit elektrischer Spannung versorgt wird und dadurch seinen Speicherinhalt behält.
Wird danach durch das Energiemanagement 15 das Zündung-ein-Signal 18 gesendet, so kann durch Inbetriebnehmen oder Einschalten oder „Aufwecken“ der Prozessorschaltung 20 die zumindest einen Applikation 23 wieder in den Zustand oder an dem Betriebspunkt weitergeführt werden, wie er in dem RAM gespeichert ist. Wird zwischenzeitlich eine Spannungsversorgung des RAM unterbrochen und dadurch der flüchtige RAM gelöscht, so kann jede Applikation 23 anhand ihrer Laufzeitdaten 41 aus dem Datenspeicher 43 dennoch wieder an den Betriebspunkt fortgeführt werden, der durch die Laufzeitdaten 41 gespeichert oder beschrieben ist.
Die Software Plattform oder Laufzeitumgebung sieht bevorzugt ein Betriebssystem (OS - operating system) und Basis-Framework-Komponenten vor, die Applikationen grundlegende Funktionalität und Services zu Verfügung stellt. Die Software Plattform wird auf einem Mikroprozessor-Steuergerät integriert. Der State Manager (Zustandsmanagementmodul) ist ein Bestandteil dieser Plattform. Beispiele für Applikationen sind: Lademanagement, Batterie-Management oder Positionierung. Applikationen registrieren sich beim State Manager, wenn sie gewisse Aktionen wie z.B. Speichern von persistenten Daten im Flash ausführen müssen. Nach der Registrierung werden sie vom State Manager informiert, wenn das System in den Suspend gehen soll. Um das „Change of Mind“ Problem zu lösen, verfolgt die Software Plattform einen Zweistufigen Ansatz.
In der ersten Phase teilt der State Manager der Applikation mit, dass das System in den Suspend (Standby-Modus mit Suspend-to-RAM) gehen soll. Der State Manager ist die Komponente, die den gesamten Startup und Shutdown und das Power Management orchestriert. Der State Manager bekommt die Info von einem zentralen Koordinator (Koordinationseinheit) auf dem Microcontroller des Steuergerätes, dass das System in den Suspend gehen soll. Der State Manager kontaktiert dann alle Applikationen, um sie zu informieren. Während dieser Phase speichern die Applikationen ihre Daten im nicht-flüchtigen Flash-Datenspeicher ab. Dies kann länger dauern. Während dieser Zeit muss die Applikation weiterhin voll funktional sein, so dass für den Fahrer keine Einschränkungen sichtbar sein.
Diese erste Phase P1 kann beispielsweise bis zu einer Minute dauern. Wenn während dieser Zeit der zentrale Koordinator feststellt, dass die Zündung wieder eingeschaltet wurde, schickt der Koordinator eine Resume Anforderung an den State Manager. Der State Manager weiß, dass das System noch in der ersten Phase des Suspends ist. Die Applikation werden über einen Abbruch des Suspends informiert, müssen aber ansonsten keine weiteren Aktionen starten. Der Resume / Weiterbetrieb kann quasi in Null-Zeit erfolgen. Erst wenn alle Applikationen das erfolgreiche Abspeichern der persistenten Laufzeitdaten gemeldet haben, so geht der State Manager in Phase 2 über. In dieser Phase informiert er die Applikationen, dass sie ggf. ihre Funktion jetzt einschränken müssen (z.B. Dateien schließen, Timer stoppen, Netzwerkverbindungen abbauen etc.). Diese Phase 2 kann nicht abgebrochen werden, dauert zeitlich aber auch nur wenige Millisekunden.
Die Idee ist relevant für den AUTOSAR Standard, insbesondere Adaptive AUTOSAR, da der AUTOSAR-Standard 20-11 aktuell Supend-to-RAM noch gar nicht unterstützt. Die angesprochene Schnittstelle zwischen State Manager und Applikation existiert dort noch nicht.
Eine Umsetzung in Adaptive AUTOSAR kann z.B. dadurch erfolgen, dass das Zustandsmanagementmodul 26 in den AUTOSAR State Manager integriert wird. Dieser könnte über ara::com Schnittstellen mit der Applikationen interagieren (Registrieranfrage 40, Halteanfrage 47, Sicherungsanfrage 48, Erledigt-Nachricht 50, Deaktivierungsanfrage 61, Bereit-Nachricht 63, Suspended-Nachricht 65). Als Alternative könnte die Kommunikation mit dem State Manager in einer dedizierten Library implementiert werden, die die Kommunikation über Interprozess-Kommunikation realisiert.
Die Kommunikation mit der Koordinationseinheit 24 muss integrationsspezifisch gelöst werden (z.B. über UART, Ethernet). Der Standard AUTOSAR macht hier keine Vorgaben.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein zweistufiges Suspend-to-RAM-System bereitgestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3101510 A1 [0004]
DE 102014019435 A1 [0005]
DE 102016101582 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts (11) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei in einer Prozessorschaltung (20) des Steuergeräts (11) in einem Normalbetriebsmodus eine Laufzeitumgebung (21) mit zumindest einer Applikation (23) ausgeführt wird und ein Zustandsmanagementmodul (26) der Laufzeitumgebung (21) in Abhängigkeit von einer Halteanfrage (47) einer externen Koordinierungseinheit (24) einen Standby-Modus der Laufzeitumgebung (21) einleitet, in welchem der Betrieb der Laufzeitumgebung (21) angehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Halteanfrage (47) durch das Zustandsmanagementmodul (26) an die zumindest eine Applikation (23) eine jeweilige Sicherungsanfrage (48) ausgesendet wird, welche die jeweilige Applikation (23) auffordert, jeweilige vorbestimmte Laufzeitdaten (41) in einen nicht-flüchtigen Datenspeicher (43) abzuspeichern, und durch das Zustandsmanagementmodul (26) nach dem Aussenden der Sicherungsanfrage (48) für einen vorbestimmten Wartezeitraum (51) überprüft wird, ob aus der Koordinierungseinheit (24) eine vorbestimmte Wiederaufnahmeanfrage (60) empfangen wird, und falls die Wiederaufnahmeanfrage (60) innerhalb des Wartezeitraums (51) ausbleibt, durch die Zustandsmanagementmodul (26) an die jeweilige Applikation (23) eine Deaktivierungsanfrage (61) ausgesendet wird, welche die jeweilige Applikation (23) dazu auffordert, zumindest eine vorbestimmte, den Normalbetrieb erfordernde Funktionalität zu deaktivieren, und danach die Laufzeitumgebung (21) von dem Normalbetriebsmodus in den Standby-Modus gewechselt wird, und falls die Wiederaufnahmeanfrage (60) innerhalb des Wartezeitraums (51) eintrifft, der Normalbetriebsmodus ohne Wechsel in den Standby-Modus weitergeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch die Koordinierungseinheit (24) die Halteanfrage (47) erzeugt wird, falls in dem Kraftfahrzeug (10) ein Zündung-Aus-Signal (17) zum Abschalten eines elektrischen Bordnetzes (13) des Kraftfahrzeugs (10) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei durch die Koordinierungseinheit (24) nach dem Detektieren des Zündung-Aus-Signals (17) ein vorbestimmter Pufferzeitraum abgewartet wird und die Halteanfrage (47) nur dann ausgesendet wird, falls innerhalb des Pufferzeitraums ein Zündung-ein-Signal (18) ausbleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zustandsmanagementmodul (26) die jeweilige Sicherungsanfrage (48) nur an diejenige zumindest eine Applikation (23) aussendet, welche sich zuvor mittels einer Registrieranfrage (40) bei der Koordinierungseinheit (24) registriert hat.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei durch das Zustandsmanagementmodul (26) erfasst wird, welche registrierte Applikation (23) innerhalb des Wartezeitraums (51) durch eine Erledigt-Nachricht (50) einen erfolgreichen Abschluss des Abspeicherns signalisiert, und am Ende des Wartezeitraums (51) jede übrige registrierte Applikation (23) zwangsbeendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Wechsel in den Standby-Modus ein aktueller Arbeitsspeicherinhalt der Laufzeitumgebung (21) aus dem Normalbetriebsmodus mittels Suspend-to-RAM während des Standby-Modus in einem flüchtigen RAM der Prozessorschaltung (20) gespeichert gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deaktivieren der zumindest eine vorbestimmte, den Normalbetrieb erfordernde Funktionalität umfasst: • zumindest eine vorbestimmte Datei schließen und/oder • einen Timer stoppen und/oder • eine Netzwerkverbindung abbauen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Laufzeitumgebung (21) eine AUTOSAR-Laufzeitumgebung ist.
Steuergerät (11) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Steuergerät (11) eine Prozessorschaltung (20) aufweist, in welche eine Laufzeitumgebung (21) zum Betreiben zumindest einer Applikation (23) eingerichtet ist, wobei das Steuergerät (11) eine Koordinierungseinheit (24) zum Koordinieren eines Betriebs des Steuergeräts (11) mit einem Energiemanagement (15) aufweist und die Laufzeitumgebung (21) ein Zustandsmanagementmodul (26) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer Halteanfrage (47) der Koordinierungseinheit (24) einen Standby-Modus der Laufzeitumgebung (21) einzuleiten, wobei die Applikation (23) dazu eingerichtet ist, für einen Wechsel in den Standby-Modus in Abhängigkeit von einer Sicherungsanfrage (48) der Koordinierungseinheit vorbestimmte Laufzeitdaten (41) in einen nicht-flüchtigen Datenspeicher (43) abzuspeichern und nach dem erfolgten Abspeichern dies mittels einer Erledigt-Nachricht (50) an das Zustandsmanagementmodul (26) zu signalisieren, und danach nur bei Empfang einer Deaktivierungsanfrage (61) des Zustandsmanagementmoduls (26) zumindest eine vorbestimmte, einen Normalbetrieb erfordernde Funktionalität zu deaktivieren, wobei das Steuergerät (11) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Kraftfahrzeug (10) mit zumindest einem Steuergerät (11) nach Anspruch 9, wobei in dem Kraftfahrzeug (10) ein Energiemanagement (15) bereitgestellt ist, welches mit einer jeweiligen Koordinierungseinheit (24) des jeweiligen Steuergeräts (11) zum Übertragen eines Zündung-Aus-Signals (17) und eines Zündung-Ein-Signals (18) gekoppelt ist.