EP2478664A1 - Verfahren zum betreiben einer anzahl steuergeräte - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer anzahl steuergeräte

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EP2478664A1
EP2478664A1 EP10754479A EP10754479A EP2478664A1 EP 2478664 A1 EP2478664 A1 EP 2478664A1 EP 10754479 A EP10754479 A EP 10754479A EP 10754479 A EP10754479 A EP 10754479A EP 2478664 A1 EP2478664 A1 EP 2478664A1
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EP
European Patent Office
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control unit
wake
central
time
central control
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10754479A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno Floreani
Andre Owerfeldt
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a number of control units, central control unit and an arrangement having a number of control units.
  • a control unit of a vehicle therefore automatically switches between a function mode with increased power consumption and a sleep mode in which a quiescent current is recorded.
  • a control system for a motor vehicle is known from the document DE 10 2004 007 721 A9.
  • the control system comprises a first device designed to carry out at least one control function in the motor vehicle and at least one control device which is optionally coupled to a drive, actuator, sensor or the like and is suitable for performing a function, for example a de-and / or Locking the car doors, a starter circuit, a steering wheel lock, an immobilizer and a seat control for setting the
  • the first device and the control device are arranged with each other for transmitting signals in a vehicle electrical system, which consists in particular of at least one bus system.
  • a control device operating in the manner of a central quiescent current manager is provided in the vehicle electrical system, wherein this control device controls the control device, so that the
  • Control unit for exercising its function is activated.
  • wake-up signals are requested by wake-up control units, which signals are then sent by the central control unit when a scheduled time is reached.
  • the communication provided for this purpose takes place via the communication bus and is accompanied by a state or status change on the communication bus during the quiescent current recording of the individual control devices.
  • the various control units may report to the central control unit designed as a wake-up instance and register and / or request their wake-up request, typically in conjunction with at least one future time for awakening.
  • This wake-up request can be triggered or triggered in time and / or initiated, with an exact time to wake up, z. Eg xx. yy. Clock, or a time interval of, for example. Zz minutes, after the expiration of the wake-up should be provided may be provided.
  • the wake-up request may also depend on a defined event. It is also a combination of both possible. This leads to a high level of flexibility with regard to quiescent current management and can reduce energy consumption for various control devices that have hitherto been cyclically awakened or synchronized.
  • door control units for example, it is provided that they allow an LED lamp to flash in an idle state during a time interval of, for example, 28 days and then have to switch off.
  • the central control unit the time of the vehicle is available, after these 28 days, usually after a specified time interval, the Door control unit notify that the time interval of 28 days has expired. This eliminates the usually implemented function for counting the time interval in the door control unit.
  • the arrangement described is designed to carry out all the steps of the presented method.
  • individual steps of this method can also be carried out by individual components of the arrangement, for example the described central control unit.
  • functions of the arrangement or functions of individual components of the arrangement can be implemented as steps of the method.
  • steps of the method may be realized as functions of individual components of the device or the entire device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an arrangement according to the invention.
  • FIG. 1 of an arrangement 2 comprises a number of control devices 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 for a technical device, which are connected to one another via a network or communication bus 20 for exchanging signals.
  • a so-called central control unit 10 is formed as Weckinstanz for the other control units 4, 6, 8, 12, 14, 16. This may mean that an additional function for carrying out steps of an embodiment of the method according to the invention is implemented in the central control unit 10.
  • the central control unit 10 in the interconnected network to the other connected control units 4, 6, 8, 12, 14, 16 to the service of a programmable Weckinstanz.
  • the connected control units 4, 6, 8, 12, 14, 16 apply for wake-up signals according to freely selectable times.
  • the times may be one delta time, i. H. a time period that is limited by at least one point in time, usually a start and an end point in time, or an absolute time that is defined by a point in time.
  • the central control unit 10 comprises for carrying out the method a real-time clock or is at least connected to a real-time clock.
  • the central control unit 10 awakens after the time at least another control unit 4, 6, 8, 12, 14, 16 via the communication bus 20 or through possibly separate communication interfaces or lines.
  • a bus communication optimized for the wake-up phases can be implemented, comparable to the so-called network management, and thus the time in which the control units 4, 6, 8, 12, 14, 16 are in functional mode to keep as low as possible.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16), die ein zentrales Steuergerät (10) umfassen, das als eine zentrale Weckinstanz für die Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) ausgebildet ist, wobei bei Durchführung des Verfahrens mindestens ein Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) bei dem zentralen Steuergerät (10) für mindestens einen zukünftigen Zeitpunkt ein Wecksignal anfordert, und wobei bei einem Eintreten des mindestens einen Zeitpunkts das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem zentralen Steuergerät (10) informiert und geweckt wird. Die Erfindung umfasst weiterhin ein zentrales Steuergerät (10) und eine Anordnung (2), die eine Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte, zentrales Steuergerät und eine Anordnung, die eine Anzahl Steuergeräte aufweist.
Stand der Technik
In Kfz-Steuergeräten sind verschiedene Uberwachungsfunktionen implementiert, die auch im Ruhezustand des Fahrzeugs zyklisch ausgeführt werden. Zykluszeiten zur Durchführung der Funktionen werden durch eine Systemfunktion definiert, zum Beispiel durch den sog. Heartbeat bzw. Herzschlag zur Überwachung einer Kontroileitung zwischen einer Diebstahlwarnanlage und einer Sirene oder aber durch die zyklische Überwachung eines Batteriezustands mit einem elektronischen Batteriesensor. Ein Steuergerät eines Fahrzeugs wechselt deswegen selbsttätig zwischen einem Funktionsmodus mit erhöhter Stromaufnahme und einem Ruhemodus, bei dem ein Ruhestrom aufgenommen wird.
Um den Ruhestrommodus zu einem definierten Zeitpunkt zu verlassen, wird in der Regel eine Kombination einer speziellen Hardware-Infrastruktur und möglichen Betriebsarten bzw. Modi von Microcontrollern (μθ), bspw. der sog. Subc- lockMode, verwendet. Die physikalische Busanbindung durch sogenannte Trans- ceiver bzw. Sende- und Empfangseinheiten umfasst bei heute üblichen Vorgehensweisen den Schritt, das Wecken angeschlossener Hardwaremodule und Microcontroller einzuleiten. Weiterhin wird gefordert, eine Stromaufnahme im Ruhezustand zu minimieren, damit auch nach längeren Standzeiten ein Start eines Fahrzeugs gewährleistet ist. Die Druckschrift DE 601 26 373 T2 beschreibt ein Fahrzeugnetzwerk mit einer oder mehreren elektronischen Steuereinheiten, die sowohl in einem aktiven Zustand als auch einem Ruhezustand mit niedriger Leistung zu betreiben sind und sich nach Empfang eines Aufwecksignals, das von einer hierfür vorgesehenen Steuereinheit gesendet wird, von dem Ruhezustand in den aktiven Zustand schalten. Dabei erzeugt die genannte Steuereinheit nach Bereitstellung des Aufwecksignals zudem eine erste Nachricht.
Ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der Druckschrift DE 10 2004 007 721 A9 bekannt. Das Steuerungssystem umfasst eine zur Ausübung wenigstens einer Steuerfunktion im Kraftfahrzeug ausgebildete erste Einrichtung und wenigstens ein Steuergerät, das gegebenenfalls mit einem Antrieb, Aktor, Sensor o. dgl. gekoppelt ist und zur Ausübung einer Funktion geeignet ist, bspw. einer Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, eine Zündstartschaltung, einer Lenk- radverriegelung, einer Wegfahrsperre und einer Sitzsteuerung zur Einstellung der
Sitzposition. Dabei sind die erste Einrichtung sowie das Steuergerät miteinander zur Übertragung von Signalen in einem Bordnetz, das insbesondere aus wenigstens einem Bussystem besteht, angeordnet. Außerdem ist im Bordnetz eine in der Art eines zentralen Ruhestrommanagers arbeitende Steuervorrichtung vor- gesehen, wobei diese Steuervorrichtung das Steuergerät ansteuert, so dass das
Steuergerät zur Ausübung von dessen Funktion aktivierbar ist.
Offenbarung der Erfindung Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren, ein zentrales Steuergerät und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Die Erfindung ermöglicht u. a. die Nutzung eines zentralen Steuergeräts unter miteinander vernetzen Steuergeräten, als zentrale und programmierbare Weckinstanz für die anderen Steuergeräte. Somit kann die Funktion des zyklischen Weckens von Steuergeräten kostengünstig und flexibel umgesetzt werden. Es ergibt sich dadurch bspw. eine Ruhestromreduzierung in einem Fahrzeug, weil die den Dienst zur Bereitstellung des Wecksignals nutzenden Steuergeräte in einem Modus mit geringem Ruhestrom betrieben werden können. Außerdem ist eine Kostenreduzierung möglich, weil die in den Steuergeräten benötigte Hardware-Infrastruktur zur Durchführung eines selbsttätigen Weckens aus dem Ruhezustand entfällt, da diese nur einmal in der zentralen Weckinstanz bzw. dem zentralen Steuergerät implementiert ist. Die Flexibilität in der Weiterentwicklung von Funktionen in einer bestehenden Fahrzeugtopologie kann ebenfalls gesteigert werden. Die den Dienst anfordernden Steuergeräte können ohne Beschränkungen im Hinblick auf minimale oder maximale Weckzeiten entwickelt werden.
Im Rahmen des Verfahrens werden von aufzuweckenden Steuergeräten Weck- Signale angefordert, die dann bei Erreichen eines vorgesehenen Zeitpunkts von dem zentralen Steuergerät versendet werden. Die hierfür vorgesehene Kommunikation erfolgt über den Kommunikationsbus und wird von einem Zustands- bzw. Statuswechsel auf dem Kommunikationsbus bei der Ruhestromaufnahme der einzelnen Steuergeräte begleitet.
Im Gegensatz zu bisherigen Vorgehensweisen ist bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine vordefinierte Aufweck- bzw. WakeUp Funktion vorgesehen. Die verschiedenen Steuergeräte können sich in einer Ausführungsform des Verfahrens bei dem als Weckinstanz ausgebildeten zentralen Steuergerät melden und ihren Aufweck-Wunsch, typischerweise in Verbindung mit mindestens einem zukünftigen Zeitpunkt zum Wecken, anmelden und/oder anfordern. Dieser Aufweckwunsch kann zeitlich getriggert bzw. ausgelöst und/oder veranlasst werden, wobei ein exakter Zeitpunkt zum Aufwecken, z. B. xx. yy. Uhr, oder ein Zeitintervall von bspw. zz Minuten, nach dessen Ablauf das Aufwecken erfolgen soll, vorgesehen sein kann. Alternativ oder ergänzend kann der Aufweckwunsch auch von einem definierten Ereignis abhängen. Es ist auch eine Kombination aus beidem möglich. Dieses führt zu einer hoher Flexibilität bezüglich des Ruhestrommanagements und kann einen Energieverbrauch für verschiedene Steuergeräte, die bisher zyklisch geweckt oder synchronisiert wer- den müssen, reduzieren.
Für Türsteuergeräte ist bspw. vorgesehen, dass diese in einem Ruhezustand während eines Zeitintervalls von bspw. 28 Tagen eine LED-Lampe blinken lassen und sich dann abschalten müssen. Bei einer Ausführung der Erfindung kann das zentrale Steuergerät, dem die Uhrzeit des Fahrzeugs zur Verfügung steht, nach diesen 28 Tagen, in der Regel nach einem festgelegten Zeitintervall, dem Türsteuergerät mitteilen, dass das Zeitintervall von 28 Tagen abgelaufen ist. Damit entfällt im Türsteuergerät die üblicherweise implementierte Funktion zum Abzählen des Zeitintervalls.
Die beschriebene Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung, bspw. dem beschriebenen zentralen Steuergerät, durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Anordnung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen einzelner Komponenten der Anordnung oder der gesamten Anordnung realisiert werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Ausführungsform der Erfindung
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 2 umfasst eine Anzahl Steuergeräte 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 für eine technische Einrichtung ausgebildet über einen Netzwerk- bzw. Kommunikationsbus 20 zum Austausch von Signalen miteinander verbunden sind. Es ist hier vorgesehen, dass ein sogenanntes zentrales Steuergerät 10 als Weckinstanz für die anderen Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 ausgebildet ist. Dies kann bedeuten, dass in dem zentralen Steuergerät 10 eine zusätzliche Funktion zur Durchführung von Schritten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert ist.
Hierzu stellt das zentrale Steuergerät 10 im Vernetzungsverbund den anderen angeschlossenen Steuergeräten 4, 6, 8, 12, 14, 16 den Dienst einer programmierbaren Weckinstanz an. Die angeschlossenen Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 beantragen hierzu Wecksignale nach frei wählbaren Zeiten. Die Zeiten können eine Delta-Zeit, d. h. eine Zeitspanne, die durch mindestens einen Zeitpunkt, in der Regel einen Anfangs- und einen End-Zeitpunkt begrenzt ist, oder aber eine Absolutzeit, die durch einen Zeitpunkt definiert ist, sein. Das zentrale Steuergerät 10 umfasst zur Ausführung des Verfahrens eine Echtzeituhr oder ist zumindest mit einer Echtzeituhr verbunden.
Das zentrale Steuergerät 10 weckt nach Ablauf der Zeit zumindest ein anderes Steuergerät 4, 6, 8, 12, 14, 16 über den Kommunikationsbus 20 oder aber durch ggf. separate Kommunikationsschnittstellen bzw. -leitungen.
Um die Stromaufnahme aller angeschlossenen Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 nach dem Wecken über den Kommunikationsbus 20 weiter zu minimieren, ist bspw. eine für die Weckphasen optimierte Buskommunikation, vergleichbar mit dem sog. Netzwerkmanagement umzusetzen, um so die Zeit bei der sich die Steuergeräte 4, 6, 8, 12, 14, 16 im Funktionsmodus befinden, so gering wie möglich zu halten.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16), die ein zentrales Steuergerät (10) umfassen, das als eine zentrale Weckinstanz für die Steuergeräte (4, 6, 8, 12, 14, 16) ausgebildet ist, wobei bei Durchführung des Verfahrens mindestens ein Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) bei dem zentralen Steuergerät (10) für mindestens einen zukünftigen Zeitpunkt ein Wecksignal anfordert, und wobei bei Eintreten des mindestens einen Zeitpunkts das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem zentralen Steuergerät (10) informiert und geweckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem vorgesehen ist, dass sich das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) in einem Funktionsmodus befindet, wobei bei Durchführung des Verfahrens dem zentralen Steuergerät (10) von dem mindestens einen Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) vor einem Umschalten des mindestens einen Steuergeräts (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem Funktionsmodus in einen Ruhemodus eine Anforderung zur Bereitstellung des Wecksignals zu dem mindestens einen Zeitpunkt übermittelt wird.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem durch mindestens einen Zeitpunkt ein Zeitintervall definiert wird, nach dessen Ablauf das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) von dem zentralen Steuergerät (10) geweckt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei vorgesehen ist, dass das Wecksignal übermittelt wird, wenn eine Bedingung erfüllt ist, wobei der mindestens eine Zeitpunkt zur Übermittlung des Wecksignals erreicht ist, sobald die Bedingung erfüllt wird.
5. Zentrales Steuergerät, das als eine zentrale Weckinstanz für eine Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 12, 14, 16) ausgebildet ist, wobei vorgesehen ist, dass mindestens ein Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) bei dem zentralen Steuerge- rät (10) für mindestens einen zukünftigen Zeitpunkt ein Wecksignal anfordert, wobei das zentrale Steuergerät (10) dazu ausgebildet ist, zu einem Eintreten des mindestens einen Zeitpunkts das mindestens eine Steuergerät (4, 6, 8, 12, 14, 16) zu informieren und zu wecken.
6. Zentrales Steuergerät nach Anspruch 5, das als Steuergerät für eine technische Einrichtung ausgebildet ist.
7. Anordnung, die eine Anzahl Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) aufweist, wobei eines dieser Steuergeräte (10) als ein zentrales Steuergerät nach Anspruch 5 oder 6 ausgebildet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, bei dem die Steuergeräte (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) über einen Kommunikationsbus (20) miteinander verbunden sind.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, die in einem Fahrzeug angeordnet ist.
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