用于在冗余运行的机动车控制程序之间交换数据的接口制造技术

技术编号:11607554 阅读:113 留言:0更新日期:2015-06-17 06:11
本发明专利技术涉及一种用于控制和/或调节至少一个机动车系统的电子控制单元(30),包括至少一个集成的微控制器系统(34),微控制器系统用于运行软件并具有至少两个微控制器单元(1、1'),每个微控制器单元运行至少一个独立的操作系统(5、5'),其中,设有至少一个接口(2)以用于在微控制器单元(1、1')之间交换信息,其特征在于,第一微控制器单元(1)这样设计,使得其对第一机动车系统、特别是机动车制动系统进行控制和/或调节,第二微控制器单元(1')这样设计,使得其能够借助于接口(2)为第一微控制器单元(1)提供用于控制和/或调节第一机动车系统的规定值。本发明专利技术还包括该电子控制单元的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电子控制单元以及该电子控制单元的应用。
技术介绍
特别随着可在驾驶员驾驶车辆期间减轻驾驶员负担的辅助功能的越来越多的集成,现代化机动车中系统的复杂程度也提高。为了实现这些功能需要更多的组件、例如传感器,这整体上引起了在车辆内部和/或外部的提高的信息量以及范围广泛的相互联系。由此引起的问题在于,例如在系统复杂程度提高时要确保防故障安全性、增加的系统成本和集成化成本、要满足的质量要求、提高的产品导入时间以及每个车辆的生产时间。为此通常使用现代化的多核微控制器系统,该系统采用主从式通信方案。在此,主机-实体包括CPU系统、直接存储器存取(DMA)模块和智能外围模块,如FlexRay、以太网和Inter-ProzessorLink (处理器间链接)。常见的外围资源在此用作从机-实体。EP I 456 720 BI描述了一种多核的冗余的控制计算机系统,用于安全临界的应用,该控制计算机系统包括多个计算机群组,其中,每个计算机群组又具有一个包括至少两个控制计算机的多核的冗余的控制计算机系统。控制计算机相应配备有一个计算机核,该计算机核具有部分或完全冗余的外围元件、以及部分或完全冗余的存储器元件,并与仲裁单元连接,该仲裁单元监控控制计算机的功能故障并可以通过为此目的设置的通信控制器使得该控制计算机与车辆数据总线耦合或解耦。在DE 10 2011 007 467 Al中描述了一种多核的集成的微处理器电路,其具有主处理器结构和副处理器结构,其中,至少主处理器结构构造成核冗余的并且通过该主处理器结构基本上仅运行安全临界的程序,而副处理器结构基本上运行非安全临界的程序。主处理器结构检查副处理器结构是否正常运转。两个处理器结构在此访问相应专门分配的存储器区域,其中,数据交换可借助于一共享-存储器区域实现。此外在两个处理器结构上运行独立的和本身不同的操作系统。在现代化的机动车控制器中,通常特别通过机动车制造商提供的或对于该机动车制造商而言为个性化的软件模块具有增加的资源需求。因此范围更广泛的软件模块的集成也变得更不经济,因为这必须和例如由供应商所提供的基础软件相结合。整个软件与新的或扩展的硬件的适配相应地成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是,提供一种机动车控制器,其中,特别当存在用于未来的机动车系统的高资源需求时可以有利地和高效地实现软件模块的集成。该目的通过一种根据权利要求1的电子控制单元实现。本专利技术描述了一种用于控制和/或调节至少一个机动车系统的电子控制单元,该电子控制单元包括至少一个集成的微控制器系统,该微控制器系统用于运行软件并具有至少两个微控制器单元,每个所述微控制器单元相应运行至少一个独立的操作系统,其中,设有至少一个接口以用于在微控制器单元之间交换信息,其特征在于,第一微控制器单元这样设计,使得该第一微控制器单元对第一机动车系统、特别是机动车制动系统进行控制和/或调节,第二微控制器单元这样设计,使得该第二微控制器单元能够借助于接口为第一微控制器单元提供用于控制和/或调节第一机动车系统的规定值/预设值。在本说明书的上下文中,微控制器也被理解为微处理器以及其它此类型的集成电路,该集成电路具有至少一个处理器并能够通过外围功能或外围接口获取以及输出信号。在本专利技术上下文中的微控制器在此还可以包括电子存储器,例如寄存器、混合信号电路以及其它的能够以有利的方式用于运行机动车系统的功能组件。用于操控第一机动车系统的基础功能因此以有利的方式通过第一微控制器单元实施,由此能够满足相应于预先规定的安全水平的提高的可用性要求。此外可以借助于第二微控制器单元有利地提供可用于执行计算量大的任务的资源。由此获得的性能提升例如能够实现使用未来的、消耗资源多的辅助系统(该辅助系统用于改进交通参与者的安全性)。根据一个有利的实施方式,第一微控制器单元和/或第二微控制器单元还可以用作专用硬件的基础,该硬件例如是个性化的电路部分或用于传感器、执行器和/或总线的电子设备。根据本专利技术的一个特别优选的实施方式,在微控制器单元上执行的软件通过以下方式被封闭,使得能够在微控制器单元中的至少一个上对该软件做出修改,而不必在相应另外的微控制器单元上对该软件做出修改。以有利的方式通过这样实现的封闭特别提高了安全性非常严格的机动车系统的防故障安全性,并且这可以实现将软件模块组合在一起、或与相应其它微控制器单元以及在其上执行的软件无关地适配/定制微控制器单元的现有的软件。通过硬件和软件的模块化方案还减少了研发时间,因为研发过程变得更简单直接,这是由于系统的独立以及封闭性和因此往其它硬件上的可移植性都得到改进。优选地,至少第一操作系统和第二操作系统彼此不同。第一操作系统优选地满足操作系统标准、特别是OSEK-OS,第二操作系统优选地基于标准化的软件体系结构、特别是AUTOSARO以有利的方式,第二操作系统的软件模块例如由车辆制造商提供帮助,而面向安全的软件可以特别在满足高安全水平的操作系统标准上提供。优选地,第二微控制器单元这样设计,使得该第二微控制器单元对至少一个另外的机动车系统进行控制和/或调节。第一机动车系统的控制或调节仅保留用于第一微控制器单元,而第二微控制器单元可以有利地配置用于至少另一个机动车系统的控制或调节,这特别成为根据本专利技术的基本思想的基础,并可实现提供全面的计算资源。根据本专利技术的一个有利的实施方式,微控制器系统设计为多核处理器、特别是四核处理器,其中,微控制器单元被安置在一共同的基板上。特别优选地,每个微控制器单元都具有至少两个冗余的处理器。由此可以有利地提高微处理器系统的可用性并满足对于相应的安全水平的要求。根据一个特别优选的实施方式,微控制器系统通过以下方式设计,使得分开的存储器资源和/或外围资源被分配给第一微控制器单元或第二微控制器单元或两个微控制器单元。因此以有利的方式实现了改进的微控制器单元的封闭。特别优选地,存储器资源和/或外围资源的分配借助于基于硬件的、用于访问控制的保护方案实现。过大数目的或过于精细的粒化(Granulierung)的存储器保护规则的执行由此得到避免,这同样也对硬件的性能产生有利影响。以有利的方式可以实现在位于微处理器系统中的主机-实体或微控制器单元之间的外围资源和/或存储器的精细的分区。因此还实现以下可能性,将各个硬件资源、例如寄存器组有利地与多个微控制器单元共同使用,这使得为了在不同的微控制器单元的软件组件之间进行区分而多次运行外围模块的做法变得多余。根据本专利技术的一个优选的改进方案,基于硬件的保护方案这样设计,使得每个微控制器单元都分配有至少一个、特别是静态的识别码,微控制器系统为了实现访问控制对微控制器单元进行验证。优选地,微控制器系统具有至少一个电子的存储器和/或存储器区域,该存储器区域包括相应分配给微控制器单元的存储器区域。此外优选地,接口是由微控制器单元共同使用的存储器区域和/或点对点连接。根据电子控制单元的一个优选的改进方案,电子控制单元包括至少一个域控制器并这样设计,使得提供至少一个机动车网络的域控制器功能。根据一个优选的实施方式,电子控制单元包括至少一个网关控制器和/或这样设计,使得能够提供用于不同机动车网络之间的通信的网关功能。此外,本本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于控制和/或调节至少一个机动车系统的电子控制单元(30),该电子控制单元包括至少一个集成的微控制器系统(34),该微控制器系统用于运行软件并具有至少两个微控制器单元(1、1'),每个所述微控制器单元相应运行至少一个独立的操作系统(5、5'),其中,设有至少一个接口(2)用于在微控制器单元(1、1')之间交换信息,其特征在于,第一微控制器单元(1)这样设计,使得该第一微控制器单元对第一机动车系统、特别是机动车制动系统进行控制和/或调节,第二微控制器单元(1')这样设计,使得该第二微控制器单元能够借助于接口(2)为第一微控制器单元(1)提供用于控制和/或调节第一机动车系统的规定值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·海泽K·沙德M·森格尔R·赫尔M·齐德克R·哈特曼H·阿姆贾德
申请(专利权)人:大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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