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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs.
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Aus der
DE 10 2004 055 875 A1 ist ein Verfahren zum Konfigurieren einer Software, zum Beispiel für ein Steuergerät, bekannt. Die Software umfasst mehrere anwendungsspezifische Softwareteile, von denen eine Untergruppe ausgewählt und in kompilierter Form im Steuergerät hinterlegt ist. Eine besonders flexible und speicheroptimierte Konfiguration kann erreicht werden, wenn ein oder mehrerer der Softwareteile ausgewählt werden können, im Falle der Auswahl mehrerer Teile, diesen eine Variable zugewiesen wird, nur die ausgewählten Teile kompiliert und im Steuergerät gespeichert werden, so dass sie durch Setzen der Variablen alternativ ausgeführt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes System zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs basiert auf einem Partitionsadapter, der eine Mehrzahl von verschiedenen Fahrzeugpartitionen (auch car images oder hardware images genannt) und/oder eine Mehrzahl von verschiedenen Steuergerätepartitionen (auch ECU images oder software images genannt) umfasst, wobei der Partitionsadapter eingerichtet ist, während eines einzelnen Tests und/oder einer Konfiguration des Fahrzeugs mehrere der Fahrzeugpartitionen und/oder mehrere der Steuergerätepartitionen durch Umschalten zu aktivieren, zu laden und zu testen.
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Mit anderen Worten: Es ist ein Partitionsadapter vorgesehen, der sowohl die Hardwarearchitektur als auch die Softwarearchitektur, abbildet, um mindestens eine von mehreren verschiedenen Fahrzeugpartitionen (Hardware-Architektur) und/oder eine von mehreren verschiedenen Steuergerätepartitionen (Software-Architektur) im Fahrzeug zu konfigurieren und somit zu implementieren.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine oder mehrere der Fahrzeugpartitionen und/oder Steuergerätepartitionen während eines Neustarts durch Umschalten aktiviert und geladen werden kann oder können. Hierdurch kann ein Überschreiben oder eine Rekonfiguration vor einem Neustart vermieden werden.
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In einer möglichen Ausführungsform werden oder sind die Fahrzeugpartitionen und/oder die Steuergerätepartitionen vordefiniert hinterlegt. Beispielsweise können die Fahrzeugpartitionen und/oder die Steuergerätepartitionen unabhängig voneinander, insbesondere separat, in mehreren, unabhängigen, insbesondere zugehörigen, Speicherbänken hinterlegt werden oder sein.
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Der Partitionsadapter kann eingerichtet sein, nach einem Neustart des Fahrzeugs zu einem beliebigen Zeitpunkt eine oder mehrere der Fahrzeugpartitionen und/oder eine oder mehrere der Steuergerätepartitionen zu aktivieren (auch booten oder starten genannt) und aus der zugehörigen Speicherbank zu laden. Dies kann aufgrund der separaten Speicherbänke ohne Überschreiben oder Rekonfiguration ausgeführt werden.
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Das erfindungsgemäße System zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens umfasst den Partitionsadapter, der die Mehrzahl von Fahrzeugpartitionen und/oder die Mehrzahl von Steuergerätepartitionen umfasst und der an ein zu testendes und/oder zu konfigurierendes Fahrzeug und/oder an eines der Steuergeräte dieses zu testenden und/oder zu konfigurierenden Fahrzeugs koppelbar ist.
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In einer möglichen Ausführungsform umfasst der Partitionsadapter eine Mehrzahl von unabhängigen Speicherbänken, auf welchen jeweils eine der Fahrzeugpartitionen und/oder eine Mehrzahl von verschiedenen Steuergerätepartitionen hinterlegt sind beziehungsweise ist. Unter einem Partitionsadapter wird insbesondere ein Steuergeräteadapter verstanden, der eingerichtet ist, eine der Fahrzeugpartitionen und/oder eine der Steuergerätepartitionen zu testen und im Fahrzeug zu implementieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein System zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs.
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Das erfindungsgemäße System 1 zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs 2 ist gekennzeichnet durch einen Partitionsadapter 3, der eine Mehrzahl von, insbesondere verschiedenen, Fahrzeugpartitionen 4 und/oder eine Mehrzahl von, insbesondere von verschiedenen, Steuergerätepartitionen 5 umfasst.
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Der Partitionsadapter 3 kann über eine Schnittstelle 6 an das zu testende und/oder zu konfigurierende Fahrzeug 2 und/oder an mindestens eines von mehreren Steuergeräten 7 dieses zu testenden und/oder zu konfigurierenden Fahrzeugs 2 koppelbar sein.
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Unter einer Fahrzeugpartition 4 wird insbesondere eine Hardwarearchitektur des Fahrzeugs 2 verstanden.
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Unter einer Steuergerätepartition 5 wird insbesondere eine Softwarearchitektur des oder der Steuergeräts/e 7 verstanden.
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Der Partitionsadapter 3 kann als ein Softwaremodul und/oder als ein Hardwaremodul ausgebildet sein. Unter dem Partitionsadapter 3 wird insbesondere ein Fahrzeugadapter und/oder ein Steuergeräteadapter verstanden, der jeweils eingerichtet ist, mindestens eine der Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mindestens eine der Steuergerätepartitionen 5 zu testen und im Fahrzeug 2 und/oder in einem der Steuergeräte 7 zu implementieren.
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Die Schnittstelle 6 kann eine Kabelverbindung, zum Beispiel ein CAN-Bus oder dergleichen, und/oder eine drahtlose Verbindung, zum Beispiel eine WLAN-Verbindung, eine Bluetooth-Verbindung oder dergleichen, oder ein Steckeranschluss, zum Beispiel ein USB-Anschluss, sein.
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In einer möglichen Ausführungsform umfasst der Partitionsadapter 3 eine Mehrzahl von unabhängigen Speicherbänken 8, auf welchen jeweils eine der, insbesondere verschiedenen, Fahrzeugpartitionen 4 und/oder eine der, insbesondere verschiedenen, Steuergerätepartitionen 5 hinterlegt sind beziehungsweise ist. Alternativ können die Speicherbänke 8 Teil der Steuergeräte 7 sein und der Partitionsadapter 3 eingerichtet sein, die Fahrzeugpartitionen 4 und/oder die Steuergerätepartitionen 5 von den Speicherbänken 8 der Steuergeräte 7 zu laden, zu testen und optional das Fahrzeug 2 zu konfigurieren. Beispielsweise können die Fahrzeugpartitionen 4 und/oder die Steuergerätepartitionen 5 vordefiniert hinterlegt sein. Auch können die Fahrzeugpartitionen 4 und/oder die Steuergerätepartitionen 5 unabhängig voneinander, insbesondere separat, in mehreren, unabhängigen, insbesondere zugehörigen, Speicherbänken 8 hinterlegt sein.
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Beim Testen und/oder Konfigurieren des Fahrzeugs 2, insbesondere während eines einzelnen Tests und/oder einer Konfiguration des Fahrzeugs 2, werden mindestens eine oder mehrere der Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mindestens eine oder mehrere der Steuergerätepartitionen 5 mittels des Partitionsadapters 3 durch Umschalten aktiviert, geladen und getestet.
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Durch ein solches einfaches Umschalten von einer Fahrzeugpartition 4 auf eine andere Fahrzeugpartition 4 und/oder von einer Steuergerätepartition 5 auf eine andere Steuergerätepartition 5 während eines Neustarts des Fahrzeugs 2 kann ein Überschreiben oder eine Rekonfiguration vor einem Neustart vermieden werden.
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Der Partitionsadapter 3 kann beispielsweise eingerichtet sein, nach einem Neustart des Fahrzeugs 2 zu einem beliebigen Zeitpunkt eine oder mehrere der Fahrzeugpartitionen 4 und/oder eine oder mehrere der Steuergerätepartitionen 5 zu aktivieren (auch booten oder starten genannt) und aus der jeweils zugehörigen Speicherbank 8 zu laden. Dies kann aufgrund der separaten Speicherbänke 8 ohne Überschreiben oder Rekonfiguration ausgeführt werden.
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Das erfindungsgemäße Test- und/oder Konfigurationsverfahren und das System 1 sind hilfreich bei der Bereitstellung einer neuen Hardware- und Software-Architektur, mittels welcher die Produktivität bei einem Test und in der Produktion erhöht werden kann, da beispielsweise für dieselbe Fahrt mehrere Steuergerätepartitionen 5 (auch Software-Images genannt) für das eine Fahrzeug 2 verwendet werden können. Dies ermöglicht beispielsweise für mehrere Fahrzeuge 2, die auf der gleichen Fahrzeughardware wie das eine zu untersuchende/zu testende Fahrzeug 2 basieren, mehrere Softwareimages/Steuergerätepartitionen 5 zu testen und das Fahrzeug 2, insbesondere die betreffenden Steuergeräte 7, zu konfigurieren.
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Das Verfahren und das System 1 können auch in komplexeren Umgebungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel auch in einem anderen Anwendungsfall, wie zum Beispiel bei einem sogenannten „Safe Trusted Car Circuit“ mit einem Fahrmodell für eine Fahrsteuerung, um unsichere Ereignisse, wie zum Beispiel Verkehrsunfällen, zu reduzieren oder zu vermeiden.
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Es können mehrere Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mehrerer Steuergerätepartitionen 5, insbesondere sequentiell durch Umschalten, in einem Test, ohne Zeit für Überschreibungen oder Neukonfigurationen vor einem Neustart zu benötigen, untersucht und zur Konfiguration verwendet werden. Es wird einfach zwischen den mehreren Bildern, insbesondere den mehreren Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mehreren Steuergerätepartitionen 5 durch Umschalten gewechselt. Alternativ oder zusätzlich kann nur zwischen mehreren Variantenkodierungsparametern der mehreren Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mehreren Steuergerätepartitionen 5 umgeschaltet werden. Dabei können die mehreren Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mehreren Steuergerätepartitionen 5 kompatibel mit derselben Hardware ausgebildet sein. Zum Wechseln zwischen den mehreren Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mehreren Steuergerätepartitionen 5 genügt es, einen Neustart des Fahrzeugs 2 auf eine der mehreren Fahrzeugpartitionen 4 und/oder eine der mehreren Steuergerätepartitionen 5 auszuführen, die dabei geladen werden.
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Mit anderen Worten: Der Partitionsadapter 3 schaltet einfach zwischen mehreren Fahrzeugpartitionen 4 und/oder mehreren Steuergerätepartitionen 5 und damit mehreren sogenannten Images (auch Car-Images genannt) mit völlig unterschiedlichen Softwarearchitekturen um, die auf derselben Hardware arbeiten.
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Man kann zum Beispiel mittels des Partitionsadapters 3 ein Fahrzeug 2 zur Produktion konfigurieren, bei welchem sowohl als eine erste Steuergerätepartition 5 eine erste Telematikgeneration, zum Beispiel NTG6, als auch als eine zweite Steuergerätepartition 5 eine zweite Telematikgeneration, zum Beispiel NTG7, erfolgreich getestet und implementiert werden kann. Durch die Hinterlegung der verschiedenen Steuergerätepartitionen 5 auf den zugehörigen separaten Speicherbänken 8 kann das Fahrzeug 2 bei einem Neustart durch Umschalten zwischen den beiden Steuergerätepartitionen 5 entweder die erste Telematikgeneration NTG6 oder die zweite Telematikgeneration NTG7 laden und verwenden.
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Der Partitionsadapter 3 kann als Fahrzeugsoftware im Fahrzeug 2, insbesondere in einem der Steuergeräte 7, implementiert sein.
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Der Partitionsadapter 3 kann als Steuergerätepartitionen 5 einen Satz von mehreren Steuergeräte-Softwareprogrammen(i) mit i von 1 bis N umfassen, welche alle im Fahrzeug 2 implementierten Softwareanwendungen, wie alle Steuergerätepartitionen 5, wie alle Images und/oder alle Software, und/oder Hardwareanwendungen, wie alle Steuergeräte 7, umfassen.
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Der Partitionsadapter 3 kann als Fahrzeugpartitionen 4 einen Satz von mehreren Steuergeräte-Partitionen/-Images(i) mit i von 1 bis N umfassen, welche alle im Fahrzeug 2 implementierten Imageanwendungen, wie Steuergeräte-Images und/oder Fahrzeug-Images, umfassen.
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Die Erfindung ermöglicht es mehrere Fahrzeugsoftware-Implementierungen beim Fahren zur Verfügung zu stellen ohne einen zeit- und logistikaufwendigen Flash-Prozess vor Ort.
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Die Anzahl der verfügbaren Speicherbänke 8 kann beispielsweise entsprechend der Anzahl der Steuergeräte 7 (= Steuergeräte 7(i) mit (i) zwischen 1 und N) vorgegeben sein. Beispielsweise kann, wenn jedes Steuergerät 7 einer Speicherbank 8 zugeordnet ist, die Gesamtzahl der Steuergeräte 7 der Gesamtzahl der Speicherbänke 8 im Fahrzeug 2 entsprechen.
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Bevorzugt ist die Anzahl der Speicherbänke 8 größer oder gleich doppelt so hoch wie die Anzahl der Steuergeräte 7.
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Für die Zwecke dieser Offenlegung wird als Fahrzeug 2 die Gesamtheit von Software, Hardware, elektrischen Komponenten, einschließlich mindestens eines Motors und mehrerer Räder, verstanden, die notwendig sind, um das Fahrzeug 2 herzustellen, das sich selbständig auf dem Boden fortbewegen kann.
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Die Softwarearchitektur des Fahrzeugs 2 ist im Allgemeinen komplex und umfasst die Kombination aus Komponenten, wie Steuergeräte 7, BIOS, Firmware, Dateisystem, Betriebssysteme, Basisschicht, Middleware, Treiber, Software-Anwendungen, Kommunikationsstacks und dergleichen, und wird in dieser Offenlegung als Software und die Menge der Fahrzeugpartitionen 4 auch als Software-/Dienstschnittstellen oder kurz Schnittstellen bezeichnet, die für die Definition des Verhaltens des Fahrzeugs 2 verwendet werden. Alle anderen Softwarekomponenten werden implizit so verstanden, dass sie die Ausführung dieser Sätze von Steuergerätepartitionen 5 unterstützen.
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Die Fahrzeugsoftware oder Softwarearchitektur des Fahrzeugs 2 kann als eine monolithische Komponente betrachtet werden, die auf dem als Speicher bezeichneten Teil der Hardware hinterlegt wird oder ist, und/oder die als eine verteilte und kollaborative Menge von Steuergerätepartitionen 5 (ECU-Images) betrachtet wird, wobei ein Steuergerät 7 (auch kurz ECU genannt) eine Komponente ist, die auch als Electronic Component Unit bezeichnet wird und ein oder mehrere Hardwaresysteme des Fahrzeugs 2 steuert.
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Hardwaresysteme (auch Subsysteme genannt) sind beispielsweise elektrische Systeme, die mit einer bestimmten Funktionalität betraut sind, zum Beispiel ein Kombiinstrument, ein Multimedia-System, ein TV-Tuner, ein Antrieb, ein Elektroantrieb, ein Hybridantrieb oder dergleichen.
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Insbesondere wird die Fahrzeugsoftware als ein Satz von Steuergeräten 7 mit zugehörigerer Steuergerätesoftware und ihren entsprechenden implementierten Schnittstellen in Form der Steuergerätepartitionen 5 definiert, welche sowohl
- - eine Menge von Steuergeräte-Software(i) mit i von 1 bis N, so dass die Steuergeräte-Software(i) alle Schnittstellen SI(i) implementiert, die alle Service-Schnittstellen darstellen, als auch
- - eine Menge von ECU-Image(i) mit i von 1 bis N, so dass ECU-Image(i) das „ECU Image“ für ECU(i) ist,
repräsentieren.
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Der Einfachheit halber wird sowohl die Menge von Steuergeräte-Software(i) als auch die Menge von ECU-Images(i) als Steuergerätepartitionen 5 bezeichnet.
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Jedes Steuergerät 7 verfügt über einen Speicherplatz, insbesondere die zugehörige Speicherbank 8, für verschiedene Zwecke, zum Beispiel zum Speichern der verschiedenen Komponenten der Fahrzeugsoftware (= Steuergerätepartitionen 5), wie oben erwähnt.
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Die Fahrzeugsoftware (= Steuergerätepartitionen 5) kann kopiert werden. Die Fahrzeugsoftware wird mit dem so genannten „Flashing“-Verfahren kopiert, bei dem nicht alle verschiedenen Komponenten einzeln nacheinander kopiert, sondern ein sogenannter Block oder Satz von Softwareprogrammen, wie zum Beispiel mehrere „Software-Images“, „ECU-Images“ oder einfach „Images“, auf der Speicherbank 8 gespeichert werden. Anschließend kann die ECU-Software gestartet und verwendet werden.
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Bei einfacheren Steuergeräten 7 kann das „ECU-Image“ (= Steuergerätepartition 5) auf den ECU-Speicher gespeichert oder geschrieben werden, während sich das Steuergerät 7 in einem sicheren Modus befindet, in dem nur eine sehr eingeschränkte Funktionalität des Steuergeräts 7 verfügbar ist. Die ECU-Speicherkomponente, in der das „ECU-Image“ gespeichert wird, wird auch als Speicherbank 8 bezeichnet.
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Wenn beim Speichervorgang oder Flashvorgang ein Fehler auftritt, wird der Flashvorgang abgebrochen und das Steuergerät 7 mit dem zuvor gültigen Image (= Steuergerätepartitionen 5) neu aufgesetzt, neu gestartet. Solche Steuergeräte 7 haben nur eine einzige Speicherbank 8 für die Speicherung der „Steuergeräte-Images“ (= Steuergerätepartitionen 5).
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In diesem Fall kann die Steuergeräte-Software für ein Steuergerät 7 (= Steuergerät(i)) wie folgt definiert werden:
- - ECU-Software(i) = ECU-Image(i) gespeichert auf Speicherbank 8 (= Memory-Bank(i)), wobei Memory-Bank(i) die Speicherbank 8 ist, in der die ECU-Image(i)-Software erfolgreich gespeichert oder geflasht wurde, wobei es nur eine Speicherbank 8, z.B. Memory-Bank(i), für jedes Steuergerät 7 (= Steuergerät(i)) gibt.
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Bei neueren und modernen Steuergeräten 7 können diese Steuergeräte 7 zwei Speicherbänke 8 umfassen, so dass ein neues Steuergeräte-Image (= Steuergerätepartition 5) auf einem der Steuergeräte 7 gespeichert werden kann, während das andere Steuergerät 7 noch läuft und arbeitet.
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In einem solchen Anwendungsfall wird das neue Steuergeräte-Image (= Steuergerätepartitionen 5) in die andere Speicherbank 8 gespeichert, als die, die vom Steuergerät 7 in der aktuellen Version während des aktuellen Betriebs verwendet wird.
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Nach Beendigung des Speicher- oder Flash-Prozesses oder Aktualisierungs-Prozesses wird das neue Steuergerät 7 zurückgesetzt und die neue Steuergerätepartition 5 von der Speicherbank 8 neu geladen oder gebootet, in die das neue Steuergeräte-Image (= neue Steuergerätepartition 5) gerade gespeichert oder geflasht wurde. Sobald für das neue Steuergerät 7 von der neu aktualisierten Speicherbank 8, die das neue Steuergeräte-Image enthält, die neue Steuergerätepartition 5 geladen wurde, wird das alte Steuergeräte-Image aus der anderen Speicherbank 8 nicht mehr verwendet, bis es durch einen neuen Flash-Prozess mit einem weiteren neuen Steuergeräte-Image überschrieben wird.
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Das System 1 ist bei zwei Steuergeräten 7 und zwei Speicherbänken 8 derart eingerichtet, dass immer nur ein einziges Steuergeräte-Image (= eine einzige Steuergerätepartition 5) aktiviert und geladen ist und ausgeführt wird, auch wenn zwei Speicherbänke 8 mit zwei Steuergerätepartitionen 5 vorhanden sind.
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Dieses Framework zum Aktualisieren oder Flashen wird adaptiv mit einer Software-Update-Sequenz mittels des Partitionsadapters 3 ausgeführt und verwendet, während das Steuergerät 7 noch läuft. Erst nach einem Steuergeräte-Reset wird die neu und erfolgreich gespeicherte Steuergerätepartition 5 (= Image) geladen und ausgeführt.
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In diesem Fall mit zwei Speicherbänken 8, die durch ihre Indizes mit den Namen A und B identifiziert werden können, ergibt sich, dass A + B = 1, A>= 0 und B>=0 und das Folgende:
- - ECU-Software(i) = ECU-Image(i) gespeichert auf Memory-Bank(i), wobei Memory-Bank(i) die Speicherbank A oder B ist, welche auch immer die zuletzt erfolgreich aktualisierte oder geflashte Speicherbank 8 war,
- - Bank, in der die ECU-Image(i)-Software für ECU(i) aktualisiert oder geflasht ist.
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Die aktuelle Speicherbank 8, in der sich das Steuergeräte-Image (= aktuelle Steuergerätepartition 5) nach dem letzten erfolgreichen Aktualisierungs- oder FlashVorgang befindet, wird definiert als:
- - Current-Memory-Bank(i) = die Speicherbank A(i) oder B(i), welche auch immer die zuletzt erfolgreich geflashte Speicherbank 8 vor dem letzten Reset/Neustart war, in der die ECU-Image(i) für ECU(i) geflasht ist.
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Es können auch A(i) und B(i) Arrays von Speicherbänken 8 verwendet werden, wobei zwei solche Speicherbänke 8 für jedes Steuergerät 7 oder jede ECU(i) verwendet werden können, wobei i zwischen 1 und N liegt.
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Das Steuergerät 7 wird im Nachfolgenden Steuergerät(i) genannt, die Speicherbank 8 wird im Nachfolgenden Memory-Bank(i) genannt.
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Auch kann die Anzahl der verfügbaren Memory-Banks(i) für jedes Steuergerät(i) mit i zwischen 1 und N wie folgt verallgemeinert werden:
- Für jedes Steuergerät(i) mit i zwischen 1 und N, wobei N die Gesamtzahl der Steuergeräte(i) im Fahrzeug 2 ist, gilt, die Liste der Memory-Banks(i), die von ECU(i) „verwendet“ werden, wird wie folgt bezeichnet und definiert:
- - ECU(i)(List-of-Memory-Banks) = { Memory-Bank(i)[0], ..., Memory-Bank(i)[Numberof-Memory-Banks(i)-1] },
wobei der Term Number-of-Memory-Banks(i) die Anzahl der Memory-Banks(i) definiert, die dem Steuergerät(i) zugeordnet sind,
zum Beispiel mit einer Menge von Number-of-Memory-Banks(i) Speicherbänken für ECU(i) mit 1 zwischen 1 und N, wobei die Anzahl der Memory-Banks(i) möglicherweise nicht mit der Anzahl der Speicherbänke (j) übereinstimmt, wenn i<>j und i zwischen 1 und N liegt und j zwischen 1 und N liegt.
- - Bevorzugt ist die Anzahl der Speicherbänke(i) >= 2.
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Weiterhin können folgende Definitionen und Hypothesen, die oben dargelegt wurden, ergänzt werden, indem jedes Steuergerät(i) des Fahrzeugs 2 über Number-of-Memory-Banks(i) und somit eine Anzahl von Speicherbänken(i) verfügt mit:
- - Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) ist gleich die Anzahl der erfolgreich geflashten und verfolgten Memory-Banks(i) auf dem Steuergerät(i) mit i zwischen 1 und N nach dem letzten Reset/Neustart.
- - Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) ist zwischen 0 und (Number-of-Memory-Banks(i) -1).
- - Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) <= (Number-of-Memory-Banks(i) - 1), wie bereits oben dargelegt.
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Auch kann für das aktuelle Steuergerät 7 mit der aktuellen Steuergerätepartition 5 (= die aktuelle ECU(i)) ein sogenanntes Mapping-Array Memory-Banks-Filled(i) der Größe Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) vorgegeben und definiert sein, das alle geflashten und aktuell verwendeten benutzten Speicherbänke 8 für ECU(i) umfasst.
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Es kann immer eine Speicherbank 8 für den weiteren Flash-Prozess, nämlich Memory-Bank-Reserved(i) reserviert werden, die eine der Speicherbänke 8 aus der Menge { Memory-Bank(i)[0], ..., Memory-Bank(i)[Number-of-Memory-Banks(i)] } ist.
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Für das aktuelle Steuergerät(i) gilt, dass Memory-Banks-Filled(i)[k] eines der Elemente von { Memory-Bank(i)[0], ..., Memory-Bank(i)[Number-of-Memory-Banks(i)-1]} ist, wenn Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) > 0, für jedes k zwischen 0 und (Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) - 1) ist.
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Des Weiteren kann ein Steuergerät(i) öfter aktualisiert oder geflasht werden als die Anzahl der verfügbaren Speicherbänke 8 (= Number-of-Memory-Banks(i)). Hierzu kann eine Art von Ersetzungsalgorithmus vorgesehen sein, wobei immer eine reservierte Speicherbank 8 für den Flash-Prozess vorgesehen ist und daher eine bereits geflashte Speicherbank 8 ausgewählt werden muss, um diese durch das neue/aktuelle Image zu ersetzen.
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Ein solcher Auswahl-für-Ersatz-Algorithmus für ECU(i) wird auch wie folgt bezeichnet und definiert: Select-for-Replacement-Memory-Bank(i), wobei i zwischen 1 und N liegt. Dieser Algorithmus wird nur benötigt, wenn die Bedingung erfüllt ist: (Anzahl-der-Speicherbänkeausgetauscht(i) >= (Anzahl-der-Speicherbänke(i) - 1)) = wahr.
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Der Algorithmus/die Funktion Select-for-Replacement-Memory-Bank(i) kann zusätzlich einen Eingabeparameter erhalten, der angibt, welcher Speicherbanksteckplatz für den Austausch ausgewählt werden sollte, oder der Algorithmus wählt einen solchen Ersatzsteckplatz ohne empfohlene Eingabe aus.
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Jede der Speicherbänke 8 kann aus der Menge der Speicherbänke 8 des Steuergeräts(i) freigegeben werden, gemäß:
- - { Memory-Bank(i)[0], ..., Memory-Bank(i)[Number-of-Memory-Banks(i)-1] }, durch Aufruf der Funktion Speicherbank 8 freigeben (slot to be released);
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Das System 1 kann das Ersetzen einer geflashten Speicherbank 8 auch dann zulassen, wenn genügend andere freie, unbenutzte Speicherbänke 8 vorhanden sind.
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Dies könnte nützlich sein, wenn
- - eine Speicherbankpartition auf deterministische Weise mit der Art des Steuergeräte-Images assoziiert wird: zum Beispiel, wenn NTG6-Images immer auf der Speicherbank 8 mit Index 0 und NTG7 auf der Speicherbank 8 mit dem Index 1 aktualisiert oder geflasht werden. Dies macht den Prozess vorhersehbarer, ist aber keine Voraussetzung, da die Identifizierung und Auswahl der Steuergeräte-images aus der Historie früherer Steuergeräte-Image-Flashs über eine intuitive GUI-Schnittstelle gehandhabt und verwaltet werden kann.
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Speicherbank-Indizes können zusätzlich durch Etiketten zugeordnet und verwaltet werden, die kennzeichnen, welche Art von Steuergeräte-Images für einen bestimmten Speicherbank-Index aktualisiert, geladen oder geflasht werden sollen: zum Beispiel ein NTG6-Steuergeräte-Image, ein NTG7-Steuergeräte-Image oder dergleichen.
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Auch können Speicherbänke 8, die zuvor mit ECU-Images aktualisiert oder geflasht wurden, jederzeit gelöscht werden. Wenn jedoch keine Speicherbank 8 ein zuvor geflashtes ECU-Image hat, kann das Fahrzeug 2 nicht starten und in Betrieb genommen werden, bis ein anderes gültiges ECU-Image vor einem ECU-Reset geladen oder geflasht wird.
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Für den Fall, dass noch gültige ECU-Images auf den Speicherbänken 8 gespeichert sind, muss nach dem Löschen einer Speicherbank 8, die das aktive ECU-Image enthielt, eine Auswahl des neuen aktiven ECU-Image aufgerufen werden. Die Auswahl des neuen aktiven Steuergeräte-Images kann manuell durch einen Anwender erfolgen und/oder getestet werden oder automatisch basierend auf einem vorgegebenen Algorithmus ausgeführt werden. Die Auswahl kann mit Hilfe eines GUI-Auswahlprozesses zwischen den verbleibenden verfügbaren Steuergeräte-Images, die auf den Speicherbänken 8 des Steuergeräts 7 gespeichert sind, erfolgen.
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Neben dem Fall, dass das aktive Steuergeräte-Image gelöscht wird, kann ein anderes Steuergeräte-Image basierend auf der Eingabe des Benutzers und/oder Testers aktiviert und geladen werden.
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Der Benutzer und/oder Tester kann ein anderes aktives ECU-Bild als das aktuelle aktive/laufende Bild auswählen, wenn mindestens ein anderes ECU-Bild auf einer anderen der Speicherbänken 8 als die Speicherbank 8, in der das derzeit aktive ECU-Bild gespeichert ist, hinterlegt ist.
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Das aktive/laufende Bild kann auf ECU(i) durch einen IMAGE ID(i)-Identifikator identifiziert werden, der zum Zeitpunkt des Zurücksetzens/Neustarts in der Persistenz gespeichert wird, wenn das besagte Bild beim Start nach der Auswahl des (möglicherweise neuen) Bildes gespeichert wird. Bidirektionale Mappings zwischen IMAGE ID(i) und dem ECU-Image(i) und Active-Memory-Bank(i), wie beispielsweise nachfolgend definiert, sind verfügbar.
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Die Auswahl eines anderen aktiven Steuergerätebildes hat erst nach einem Reset des Steuergeräts 7 oder einem Neustart des Fahrzeugs 2 eine Wirkung.
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Der aktuell aktive Speicherbankindex enthält bevorzugt das laufende ECU-Bild; für jedes Bild, das als Active-Memory-Bank (i) für ECU(i) bezeichnet wird, gilt i zwischen 1 und N.
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Metadaten des jeweiligen Steuergeräts 7, z.B. Steuergeräte-Image-Typ, Steuergeräte-Image-Version, Steuergeräte-Image-Build und/oder dergleichen, können jederzeit für jedes Steuergerät 7 im Fahrzeug 2 angezeigt werden. Zum Beispiel können diese unter Verwendung einer GUI-Schnittstelle, aber nicht nur, sowohl auf der Anwenderebene als auch auf der Systemebene, ausgegeben und angezeigt werden.
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Wenn ein ECU-Image ausgewählt wird, um das Fahrzeug 2 neu zu starten, und sich dieses ECU-Image als defekt erweist, dann kann das System 1 auch eingerichtet sein, „sich zu erholen“, indem das System 1 zu dem zuvor funktionierenden ECU-Image „zurückkehrt“ und dieses beispielsweise lädt und/oder aktiviert oder ein anderes gültiges ECU-Image identifiziert und dieses beispielsweise lädt und/oder aktiviert.
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Auch kann das Kombiinstrument-Steuergerät für NTG6 aktiviert werden, wenn ein NTG7-Fahrzeug 2 in Bezug auf alle anderen Steuergeräte 7 außer dem Kombiinstrument-Steuergerät betrieben wird. Hierbei kann jedoch die Gefahr bestehen, dass eine solche Fahrzeugkonfiguration instabil wird, wenn die Schnittstellen 6 zwischen den Steuergeräten 7 mit NTG6 und den Steuergeräten 7 mit NTG7 nicht kompatibel sind, insbesondere die NTG6- und NTG7-Softwareversionen nicht kompatibel sind. Solche Anwendungsfälle sollten in Betracht gezogen werden, wenn solche Konfigurationen vom Design her zugelassen werden sollen. Eine solche Fahrzeugkonfiguration wird auch als „chamäleonartiges“ Fahrzeug 2 bezeichnet.
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Die Auswahl eines aktiven Bildes für ein bestimmtes Steuergerät 7 kann wie folgt erfolgen:
- a) eine sofortige automatische Synchronisierung des Bildtyps in allen Steuergeräten 7 des Fahrzeugs 2, wobei ein Neustart des Fahrzeugs 2 erforderlich ist, wenn eine konsistente Fahrzeugsoftware gewünscht ist, oder
- b) eine verzögerte Synchronisierung des Bildtyps bei allen Steuergeräten 7 im Fahrzeug 2, entweder manuell oder automatisch.
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Wenn der Benutzer die Möglichkeit hat, ein bestimmtes Steuergeräte-Image auf der ECU-Granularitätsebene der Fahrzeugarchitektur auszuwählen und zu aktivieren, dann muss der Benutzer die Möglichkeit haben, alle Steuergeräte 7 mit demselben Steuergeräte-Image-Typ zu synchronisieren (zum Beispiel: „NTG6“, „NTG7“, „NTG6 build 18.5“, „NTG7 build 23.2“, oder dergleichen).
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Der Benutzer kann den aktiven Imagetyp (NTG6, NTG7 usw.) für alle Steuergeräte 7 des Fahrzeugs 2 auswählen, was eine synchrone Änderung der Fahrzeugsoftware auf allen Ebenen bedeutet. Dies ist die einfachste und sicherste Option.
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Das Zurücksetzen eines Steuergeräts 7, um das aktive Steuergerätebild zu ändern, kann optional eine Eingabe erfordern, die die IMAGE ID(i)-Kennung darstellt, wobei der neu ausgewählte ECU-Bildtyp, der mit dem Index der ECU-Speicherbank verknüpft sein sollte, die das ECU-Image hält, nach einem Reset oder Neustart aktiviert oder geladen wird.
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Darüber hinaus kann eine Software für ein polymorphes Fahrzeug 2, auch polymorphe Autosoftware genannt, wie folgt definiert werden:
- - Car(SW) ist eine Menge von ECU-Image(i) mit i von 1 bis N, so dass ECU-Image(i) das „ECU-Image“ für ECU(i) ist, das auf Memory-Bank(i) geladen oder geflasht ist [Active-Memory-Bank(i)].
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Ein „konsistentes“ polymorphes Auto kann folgende Invarianten umfassen:
- a) Number-of-Memory-Banks(i) ist gleich, unabhängig von ECU(i) mit i zwischen 1 und N,
- b) Memory-Banks-Filled(i) hat die gleiche Indexmenge, den gleichen Inhalt und die gleiche Reihenfolge unabhängig von ECU(i) mit i zwischen 1 und N, nach jedem Reset und/oder Neustart,
- c) Number-of-Memory-Banks-Flashed(i) ist gleich, unabhängig von ECU(i) mit i zwischen 1 und N, nach einem beliebigen Reset und/oder Neustart,
- d) die Algorithmen und die Verwaltung der Speicherbänke 8 für ECU(i) sind unabhängig von der ECU gleich,
- e) Active-Memory-Bank(i) == Active-Memory-Bank(j), für jedes Paar von ECU(i) und ECU(j) mit i zwischen 1 und N und j zwischen 1 und N und i<>j, nach einem Reset und/oder Neustart.
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Unter einem „chamäleonartigen“ polymorphen Fahrzeug 2 wird insbesondere ein Fahrzeug 2 verstanden, für das die Bedingung e) aus der vorherigen Anforderung keine Invariante ist, z.B.:
- e) Active-Memory-Bank(i) != Active-Memory-Bank(j), für ein Paar von ECU(i) und ECU(j) mit i zwischen 1 und N und j zwischen 1 und N und i<>j, nach einem Reset und/oder einem Neustart.
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Während der Algorithmus versucht, den Aktualisierungs- oder Flash-Prozess der Steuergeräte 7 in der Mitte einer Test- oder Fahrsitzung zu vermeiden, ist dieser Anwendungsfall nicht verboten.
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Die Erfindung ermöglicht es, bei einem Fahrzeug 2 während der Fahrt mit nur einem Neustart zwischen verschiedenen Verhaltensweisen (Fahrzeugpartitionen 4 und/oder Steuergerätepartitionen 5) zu wechseln, die auf der oben definierten aktiven Fahrzeugsoftware basieren. Dadurch kann die Produktivität der Test-/Fahrsitzung des zu untersuchenden Fahrzeugs 2 gesteigert werden.
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Die Erfindung ermöglicht es darüber hinaus, dass derselbe Typ von Fahrzeugsoftware-Entwicklungsversion, z.B. NTG7, mehrfach auf verschiedenen Speicherbänken 8 für Bilder geladen oder geflasht werden kann, die die verschiedene Entwicklungsstände repräsentieren.
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Die Erfindung ermöglicht ferner die schrittweise Entwicklung größerer Fahrzeugsoftwareversionen, wie NTG6, NTG7 usw., bei denen nur ein Steuergerät 7 der vorherigen Fahrzeugversion ersetzt wird. Für den Fall, dass das neu entwickelte Steuergerät 7 (z.B. NTG7-Steuergeräte-Image) nicht mit den angeschlossenen Steuergeräten 7 des vorherigen Fahrzeugtyps (z.B. NTG6-Steuergeräte-Images) kompatibel ist, kann der Partitionsadapter 3 (= ECU-Adapter-Komponente) verwendet werden, die das neu zu entwickelnde Steuergerät 7 zumindest teilweise, wenn nicht sogar vollständig, kompatibel macht.
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Der Partitionsadapter 3 kann als eine „ECU-Adapter(i, T[i], j, T[j])“-Komponente, insbesondere als eine Kombination aus Hardware, Software und elektrischen Komponenten, aber nicht nur, einschließlich Schnittstellen-Mappings, definiert und ausgebildet sein, die
- - zwischen einem Steuergerät(i) des Typs T[i] der Fahrzeugsoftware und einem Steuergerät(j) des Typs T[j] der Fahrzeugsoftware angeordnet, insbesondere gekoppelt oder verbunden ist, wobei i<>j mit i zwischen 1 und N und j zwischen 1 und N und T[i]<>T[j], so dass es keine kritischen Fehler bei der Ausführung von ECU(i) gibt und es keine kritischen Fehler bei der Ausführung von ECU(j) gibt.
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Für eine ECU(i) vom Typ T[i] der Fahrzeugsoftware mit i zwischen 1 und N, kann „ECU-Adapter(i, T[i])(T[j])“ oder „ECU-Adapter(i) von Fahrzeugsoftware vom Typ T[j] zu Fahrzeugsoftware vom Typ Software vom Typ T[j]“ als die Menge aller „ECU-Adapter(i,j)“ für alle ECU(j) mit j<>i, j zwischen 1 und N, wobei E(j) eine ECU vom Typ T[j] ist, definiert werden.
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Auch kann eine prototypische Implementierung von „ECU-Adapter(i, T[i])(T[j])“ gemäß ECU(i) vom Typ T[i] in eine Fahrzeugsoftware vom Typ T[j] getestet werden, solange die Architektur von T[i] und T[j] sich nicht zu radikal in Bezug auf das Design und die Funktionalität der ECU(i) unterscheidet. Zum Beispiel, wenn sich nur die Schnittstellen von T[j] mit ähnlicher (aber nicht notwendigerweise identischer) Hardware von ECU(i) und angeschlossenen Komponenten geändert haben, gilt, dass ECU(i) sowohl in T[i]-Architekturen als auch in T[j]-Architekturen vorhanden ist.
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Die „ECU-Adapter“-Komponente (= Partitionsadapter 3) ermöglicht darüber hinaus, dass „chamäleonartige“ polymorphe Fahrzeuge 2 während des Entwicklungsprozesses stabiler sind, wenn die ECU-Entwicklung der nächsten Generation der Fahrzeugsoftware (z.B. NTG7 von NTG6) leichter für End-to-End-Tests im Fahrzeug 2 eingesetzt werden kann, wobei eine NTG6-Fahrzeugsoftware für die meisten Steuergeräte mit Ausnahme einiger weniger Steuergeräte, z.B. nur ECU(i), die vom Fahrzeugtyp NTG7 sind, mit dem Zusatz eines ECU-Adapters(i) von NTG6 zu NTG7 Softwareanpassung aufweisen.
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Wenn sowohl T1 (z.B. NTG6) als auch T2 (z.B. NTG7) Fahrzeugsoftware auf einem polymorphen Fahrzeug 2 installiert ist oder wird, wobei T[i] sich von T[j] unterscheidet, wird kein „ECU-Adapter(i, T1)(T2)“-Komponenten (kein Partitionsadapter 3) für eine der ECU(i) mit i zwischen 1 und N benötigt, dann können die ECU(j)-lmages in dem polymorphen Fahrzeug 2 frei geändert werden, insbesondere von der T1-Fahrzeugsoftware zu den T2-Fahrzeugsoftware-ECU-Images frei wechseln, möglicherweise sogar während einer Fahrsitzung ohne Anhalten und Neustart des Fahrzeugs 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System zum Testen und/oder Konfigurieren eines Fahrzeugs
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Partitionsadapter
- 4
- Fahrzeugpartition
- 5
- Steuergerätepartition
- 6
- Schnittstelle
- 7
- Steuergerät
- 8
- Speicherbank
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004055875 A1 [0002]
