DE102005011748A1

DE102005011748A1 - Diagnosis method for automotive embedded systems in which diagnosis is carried out by analysis of messages transmitted between the software components of the various hardware elements of a system

Info

Publication number: DE102005011748A1
Application number: DE200510011748
Authority: DE
Inventors: Peter Braitschink
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-09-14

Abstract

Fault finding method for motor vehicle embedded systems in which the embedded system (1) has an input device (3) for entry of input signals, a processing system and an output system for output of output signals. The various systems comprise a multiplicity of software components, that send messages between each other. The transmitted messages are at least partially used for diagnosis of the functioning of the embedded system. An independent claim is made for an arrangement for diagnosis and or fault finding in automotive embedded systems.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Diagnostizieren von eingebetteten Systemen, insbesondere von eingebetteten Systemen in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise in Straßen-Kraftfahrzeugen.The The invention relates to a method and an arrangement for diagnosing embedded systems, especially embedded systems in motor vehicles, preferably in road vehicles.

Eingebettete Systeme werden in einer Vielzahl von Variationen insbesondere in Straßenkraftfahrzeugen eingesetzt. Ein eingebettetes System weist eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Eingangssignalen, eine Verarbeitungseinrichtung zur Erzeugung von Verarbeitungssignalen in Abhängigkeit von zumindest einem der Eingangssignale und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Ausgabesignalen in Abhängigkeit von zumindest einem der Verarbeitungssignale auf. Auch können mehr als eine Eingabeeinrichtung und/oder mehr als eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen sein. Dabei kann das eingebettete System außerdem zumindest einen Sensor zur Erzeugung eines Bedienungssignals und/oder zumindest einen Aktor zum Ausführen einer Aktion (z. B. einer Bewegung) aufweisen. Das Bedienungssignal wird beispielsweise von einem Benutzer durch Betätigung von Bedienungselementen des Sensors erzeugt und kann durch eine Signal-Umwandlungseinrichtung (z. B. einen Analog-/Digitalwandler) in das Eingangssignal umgewandelt werden. Der Aktor kann z. B. wiederum durch ein aus dem digitalen Ausgabesignal umgewandeltes analoges Signal gesteuert werden. Weitere Komponenten des eingebetteten Systems sind in der Regel: Computerhardware (z. B. mit einem Mikroprozessor), zumindest ein Datenspeicher, digitale und analoge elektrische Verbindungen und eine Stromversorgung.embedded Systems are used in a variety of variations in particular Road motor vehicles used. An embedded system has an input device for inputting input signals, a processing device for generating processing signals as a function of at least one the input signals and an output device for outputting Output signals in dependence of at least one of the processing signals. Also, you can do more as an input device and / or more than one output device be provided. In addition, the embedded system can also at least a sensor for generating an operating signal and / or at least an actor to execute an action (eg a movement). The operating signal for example, by a user by operating controls of the sensor and may be detected by a signal converter (eg Analog / digital converter) are converted into the input signal. The actuator can z. B. again by a from the digital output signal converted analog signal. Other components of the embedded systems are usually: computer hardware (eg with a microprocessor), at least one data memory, digital and analog electrical connections and a power supply.

Ein einfaches Beispiel für ein eingebettetes System ist ein Seitenfenster-Hebesystem eines Kraftfahrzeuges. Ein weiteres Beispiel ist ein System zur Steuerung der Antiblockierfunktion von Fahrzeugrädern (ABS). Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Systeme beschränkt.One simple example for An embedded system is a side window lift system of a motor vehicle. One Another example is a system for controlling the anti-lock function of vehicle wheels (SECTION). However, the invention is not limited to such systems.

Während der Entwicklung eines eingebetteten Systems können diverse Maßnahmen ergriffen werden, um Fehler des Systems zu ermitteln oder die einwandfreie Funktionsfähigkeit zu überprüfen (Diagnose). Zum Beispiel kann eine Software, die die Verarbeitungseinrichtung darstellt, in konventioneller Weise Schritt für Schritt auf Fehler überprüft werden (Debugging). Nach der Markteinführung eines Produkts mit einem eingebetteten System ist eine Diagnose bisher nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich.During the Developing an embedded system can take various measures be taken to detect errors of the system or the flawless operability to check (diagnosis). For example, a software may be the processing device is checked in a conventional way step by step for errors (debugging). After the market launch a product with an embedded system is a diagnosis not yet possible or only with great effort.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zum Diagnostizieren von eingebetteten Systemen, insbesondere von eingebetteten Systemen in Kraftfahrzeugen, anzugeben, die eine möglichst vollständige Diagnose in unterschiedlichen Phasen der Entwicklung und der Verwendung eines eingebetteten Systems ermöglichen.It is an object of the present invention, a method and a Arrangement for diagnosing embedded systems, in particular of embedded systems in motor vehicles, which specify a preferably full Diagnosis at different stages of development and use of an embedded system.

Es wird vorgeschlagen, Software in einem eingebetteten System mit einem diagnostischen Nachrichten-Übertragungssystem auszustatten. Das Nachrichten-Übertragungssystem dient dabei dazu, Nachrichten (insbesondere Daten und/oder Hinweise auf Daten, etwa Pointerinformation) zwischen Softwarekomponenten des eingebetteten Systems zu übertragen. Vorzugsweise führt das Nachrichten-Übertragungssystem die gesamte Nachrichtenkommunikation zwischen den Softwarekomponenten des eingebetteten Systems aus. Das Nachrichten-Übertragungssystem ist mit Schnittstellen ausgestattet, die außerdem eine Übertragung von Informationen zur Diagnose des eingebetteten Systems ermöglichen.It It is proposed to use software in an embedded system with one diagnostic message transmission system equip. The news transmission system serves to send messages (especially data and / or notes to Data, such as pointer information) between software components of the embedded system. Preferably leads the message transmission system the entire message communication between the software components of the embedded system. The message transmission system is interfaced equipped, as well a transmission information to diagnose the embedded system.

Das Nachrichten-Übertragungssystem empfängt von sendenden Softwarekomponenten Nachrichten und überträgt diese zu empfangenden Softwarekomponenten. Vorzugsweise werden die Schnittstellen dadurch realisiert, dass eine der Nachrichten oder zumindest ein Teil davon auch zur Diagnose des eingebetteten Systems ausgewertet wird. Hierzu kann beispielsweise die Nachricht außerdem zu einem Diagnosesystem übertragen werden.The Message transfer system receives from sending software components messages and transmits them to receive software components. Preferably, the interfaces realized by one of the messages or at least one Part of it also evaluated for the diagnosis of the embedded system becomes. For example, the message may be too transmitted to a diagnostic system become.

Insbesondere bei komplexen Systemen ergibt sich der Vorteil, dass Fehlerursachen in der Software selbst aufgefunden werden können. Damit ist die Diagnose nicht nur auf die beteiligte Hardware (z. B. Sensor, Signalübertragungsleitung, Aktor) beschränkt. Innere Fehlzustände der Software werden erkannt. Außerdem ist insbesondere bei einer Auswertung aller in dem eingebetteten Systems übertragenen Nachrichten durch ein Diagnosesystem eine vollständige und systematische Diagnose des eingebetteten Systems möglich.Especially Complex systems have the advantage of causing errors can be found in the software itself. This is the diagnosis not just the hardware involved (eg sensor, signal transmission line, Actuator). Internal fault conditions the software will be detected. Furthermore is especially in an evaluation of all embedded in the Systems transferred Messages through a diagnostic system a complete and systematic diagnosis embedded system possible.

Die Nachrichtenwege können weiterhin so ausgestaltet sein und/oder werden, dass sie eindeutig einer definierten Aktion des eingebetteten Systems zugeordnet sind. Dies ermöglicht es, anhand der auf den Nachrichtenwegen übermittelten Nachrichten auf die beabsichtigte Aktion zu schließen und mit der tatsächlich ausgeführten Aktion zu vergleichen.The Message ways can continue to be so designed and / or that they are unique associated with a defined action of the embedded system. this makes possible it, based on the messages transmitted on the message paths on to close the intended action and with the action actually taken to compare.

Insbesondere wird Folgendes vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Diagnostizieren von eingebetteten Systemen, insbesondere von eingebetteten Systemen in Kraftfahrzeugen, wobei

– das eingebettete System eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Eingangssignalen, eine Verarbeitungseinrichtung zur Erzeugung von Verarbeitungssignalen in Abhängigkeit von zumindest einem der Eingangssignale und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Ausgabesignalen in Abhängigkeit von zumindest einem der Verarbeitungssignale aufweist,
– die Eingabeeinrichtung, die Verarbeitungseinrichtung und/oder die Ausgabeeinrichtung eine Mehrzahl von Software-Komponenten aufweisen,
– Nachrichten von sendenden Software-Komponenten zu empfangenden Software-Komponenten übertragen werden, um eine gewünschte Funktion des eingebetteten Systems auszuführen,
– die Nachrichten zumindest teilweise zur Diagnose der Funktion des eingebetteten Systems verwendet werden.

In particular, the following is proposed: A method for diagnosing turned on embedded systems, in particular of embedded systems in motor vehicles, wherein

The embedded system comprises input means for inputting input signals, processing means for generating processing signals in response to at least one of the input signals, and output means for outputting output signals in response to at least one of the processing signals;
The input device, the processing device and / or the output device have a plurality of software components,
Transmit messages from sending software components to receiving software components to perform a desired function of the embedded system,
The messages are at least partially used to diagnose the function of the embedded system.

Unter der gewünschten Funktion des eingebetteten Systems wird eine Funktion verstanden, die nicht für die Diagnose des Systems ausgeführt wird. Unter „Diagnose" wird insbesondere die Analyse, Überwachung, Überprüfung und/oder sonstige Betrachtung des eingebetteten Systems verstanden, die bei einer einwandfreien Funktion des eingebetteten Systems vollständig entfallen kann.Under the desired Function of the embedded system is a function understood not for executed the diagnosis of the system becomes. In particular, "Diagnosis" the analysis, monitoring, review and / or other consideration of the embedded system, the at proper functioning of the embedded system is completely eliminated can.

Insbesondere sind die Eingabeeinrichtung, die Verarbeitungseinrichtung und die Ausgabeeinrichtung durch Software realisiert.Especially are the input device, the processing device and the Output device realized by software.

Bei dem eingebetteten System kann es sich insbesondere auch um ein komplexes System handeln, durch das mehrere Steuereinrichtungen zum Steuern von mehreren Aktoren realisiert sind. Außerdem können mehrere der eingebetteten Systeme miteinander vernetzt sein, beispielsweise kann eine Ausgabeeinrichtung eines ersten Systems mit einer Eingabeeinrichtung eines zweiten Systems verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich können Sensoren, von denen die Eingangssignale ausgehen, und/oder Aktoren, zu denen die Ausgabesignale übertragen werden, über einen Datenbus mit dem eingebetteten System verbunden sein. Eine Vernetzung von mehreren eingebetteten Systemen kann ebenfalls über einen Datenbus erfolgen.at The embedded system may in particular also be a complex one Act system through which multiple control devices to control realized by several actuators. Also, several of the embedded ones Systems can be networked with each other, for example, an output device a first system with an input device of a second Systems connected. Alternatively or additionally, sensors, of which the Input signals go out, and / or actuators to which the output signals transmitted be over a data bus connected to the embedded system. A Networking of multiple embedded systems can also be done through one Data bus done.

Bevorzugtermaßen werden die zur Diagnose verwendeten Nachrichten, Teile davon und/oder andere Diagnoseinformationen, insbesondere über zumindest eine Schnittstelle des Nachrichten-Übertragungssystems, zu einem Diagnosesystem übertragen. Dabei kann das Diagnosesystem als separates System gegenüber dem eingebetteten System realisiert sein. Durch ein separates Diagnosesystem wird eine Diagnose einer Mehrzahl von eingebetteten Systemen durch dasselbe Diagnosesystem ermöglicht.Preferred dimensions are the messages used for diagnosis, parts thereof and / or others Diagnostic information, in particular via at least one interface the message transmission system, transferred to a diagnostic system. In this case, the diagnostic system as a separate system compared to the be implemented embedded system. Through a separate diagnostic system is a diagnosis of a plurality of embedded systems allows the same diagnostic system.

Die zur Diagnose verwendeten Nachrichten können bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung zu einer der empfangenden Software-Komponenten und außerdem zu einem Diagnosesystem übertragen werden.The Messages used for diagnosis may be particularly preferred Design for one of the receiving software components and Furthermore transferred to a diagnostic system become.

Insbesondere können die Software-Komponenten so ausgestaltet sein, dass die sendenden Software-Komponenten und die empfangenden Software-Komponenten gemeinsam über keine ausreichenden Informationen dazu verfügen, die Nachrichten zwischen ihnen zu übertragen. Vielmehr ist vorzugsweise eine zusätzliche Software-Komponente vorgesehen, durch die ein Nachrichten-Übertragungssystem realisiert ist. Insbesondere können Informationen über die sendenden und empfangenden Software-Komponenten registriert werden und kann die Übertragung der Nachrichten von einer solchen zusätzlichen Software-Komponente unter Verwendung der registrierten Informationen gesteuert werden.Especially can the software components are designed to be the sending software components and the receiving software components together over do not have sufficient information between the messages to transfer to them. Rather, an additional software component is preferably provided, through the a message transmission system is realized. In particular, you can information about registers the sending and receiving software components be and can the transmission the news of such an additional software component controlled using the registered information.

In besonderer Ausgestaltung melden sich die sendenden Software-Komponenten bei der zusätzlichen Software-Komponente in Bezug auf einen bestimmten Typ von Nachrichten an, sodass dieser Typ von Nachrichten von den angemeldeten sendenden Software-Komponenten unter Steuerung der zusätzlichen Software-Komponente und/oder durch deren Vermittlung gesendet werden kann. Ein bestimmter Typ von Nachrichten kann beispielsweise zumindest durch eine bestimmte Funktion des eingebetteten Systems charakterisiert sein.In special embodiment, the sending software components report at the additional Software component in relation to a certain type of messages so that this type of message is sent from the logged-on Software components under the control of the additional software component and / or can be sent through their mediation. A certain type For example, messages can be at least one particular Function of the embedded system to be characterized.

Alternativ oder zusätzlich können sich die empfangenden Software-Komponenten bei der zusätzlichen Software-Komponente in Bezug auf einen bestimmten Typ von Nachrichten anmelden, sodass dieser Typ von Nachrichten von den angemeldeten empfangenden Software-Komponenten unter Steuerung der zusätzlichen Software-Komponente empfangen werden kann.alternative or additionally can the receiving software components at the additional Software component in relation to a certain type of messages log in, so that this type of message is received from the logged-on Software components under control of the additional software component can be received.

Beispielsweise ruft eine sendende Software-Komponente die zusätzliche Software-Komponente auf und übergibt dabei Informationen über die Nachricht und/oder übergibt die Nachricht selbst. Die zusätzliche Software-Komponente ermittelt daraufhin den oder die empfangenen Software-Komponenten und ermöglicht es so dieser bzw. diesen, die Nachricht zu empfangen.For example a sending software component calls the additional software component up and over doing information about the message and / or hands over the message itself. The additional Software component then detects the received one or more Software components and allows it so this or this, to receive the message.

Insbesondere kann die zusätzliche Software-Komponente eine Nachricht (oder einen Teil davon) nach dem Empfang, nach der Bestimmung der empfangenden Software-Komponente, bei der Weiterleitung der Nachricht und/oder nach dem Empfang der Nachricht durch die empfangende Software-Komponente zur Diagnose auswerten und/oder für das Diagnosesystem kopieren und weiterleiten.In particular, the additional software component may receive a message (or portion thereof) upon receipt, upon determination of the receiving software component, upon forwarding of the message, and / or upon receipt evaluate the message by the receiving software component for diagnosis and / or copy and forward for the diagnostic system.

Insbesondere kann durch die Diagnose und/oder zur Vorbereitung der Diagnose die funktionale Struktur (insbesondere die möglichen Nachrichtenwege innerhalb des eingebetteten Systems) in einem Diagnosesystem abgebildet werden. Mit der Abbildung in dem Diagnosesystem kann ein vereinfachtes oder vollständiges Modell des eingebetteten Systems erzeugt werden.Especially can diagnose and / or prepare the diagnosis functional structure (in particular the possible message paths within of the embedded system) in a diagnostic system. With the figure in the diagnostic system can be a simplified or complete Model of the embedded system.

Ferner wird eine Anordnung zum Diagnostizieren von eingebetteten Systemen, insbesondere von eingebetteten Systemen in Kraftfahrzeugen, vorgeschlagen, wobei

– das eingebettete System eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Eingangssignalen, eine Verarbeitungseinrichtung zur Erzeugung von Verarbeitungssignalen in Abhängigkeit von zumindest einem der Eingangssignale und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Ausgabesignalen in Abhängigkeit von zumindest einem der Verarbeitungssignale aufweist,
– die Eingabeeinrichtung, die Verarbeitungseinrichtung und/oder die Ausgabeeinrichtung eine Mehrzahl von Software-Komponenten aufweisen,
– ein Nachrichten-Übertragungssystem vorgesehen ist, das ausgestaltet ist, Nachrichten von sendenden Software-Komponenten zu empfangenden Software-Komponenten zu übertragen, um eine gewünschte Funktion des eingebetteten Systems auszuführen,
– das Nachrichten-Übertragungssystem zumindest eine Schnittstelle aufweist, über die die Nachrichten zumindest teilweise zu einem Diagnosesystem zur Diagnose der Funktion des eingebetteten Systems übertragen werden können.

Furthermore, an arrangement for diagnosing embedded systems, in particular of embedded systems in motor vehicles, is proposed, wherein

The embedded system comprises input means for inputting input signals, processing means for generating processing signals in response to at least one of the input signals, and output means for outputting output signals in response to at least one of the processing signals;
The input device, the processing device and / or the output device have a plurality of software components,
A message transmission system is provided, which is configured to transmit messages from transmitting software components to receiving software components in order to perform a desired function of the embedded system,
- The message transmission system has at least one interface, via which the messages can be at least partially transmitted to a diagnostic system for diagnosing the function of the embedded system.

Außerdem gehört zum Umfang der Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um das erfindungsgemäße Verfahren in einer seiner Ausgestaltungen durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder Computer-Netz (insbesondere einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeuges) ausgeführt wird. Auch gehört zum Umfang der Erfindung ein Computerprogramm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode-Mitteln, um das erfindungsgemäße Verfahren in einer seiner Ausgestaltungen durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder Computer-Netz ausgeführt wird. Dabei wird unter einem Computer-Programmprodukt das Programm als handelbares Produkt verstanden. Es kann grundsätzlich in beliebiger Form vorliegen, so zum Beispiel auch auf Papier. Es kann insbesondere über ein Datenübertragungsnetz verteilt werden.Also belongs to the scope invention of a computer program with program code means to the inventive method to perform in one of its embodiments when the program is up a computer or computer network (in particular an on-board computer of a motor vehicle) becomes. Also heard to the scope of the invention, a computer program product with on one machine-readable carrier stored program code means to the inventive method to perform in one of its embodiments when the program is up running a computer or computer network. It is under a computer program product the program as a tradable product Understood. It basically can in any form, such as on paper. It can in particular over a data transmission network be distributed.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Die Figuren der Zeichnung zeigen schematisch:One particularly preferred embodiment The invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The figures of the drawing show schematically:

1 ein eingebettetes System, 1 an embedded system,

2 Zustände, Eingangssignale und entsprechende Zustandsübergänge einer Verarbeitungseinrichtung des in 1 dargestellten eingebetteten Systems, 2 States, input signals and corresponding state transitions of a processing device of the in 1 illustrated embedded system,

3 ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein vernetztes System mit intelligenten Sensoren und Aktoren sowie mit vernetzten Steuereinrichtungen, 3 a particularly preferred embodiment for a networked system with intelligent sensors and actuators and with networked control devices,

4 eine Software-Architektur mit einem Nachrichten-Übertragungssystem, das Diagnose-Schnittstellen aufweist, und 4 a software architecture with a message transmission system having diagnostic interfaces, and

5 den Verlauf einer Übertragung einer Nachricht zwischen Software-Komponenten. 5 the course of a transmission of a message between software components.

Das in 1 dargestellte eingebettete System 1 weist eine Eingabeeinrichtung 3, eine Verarbeitungseinrichtung 5 und eine Ausgabeeinrichtung 7 auf. Die Verarbeitungseinrichtung 5 kann ein so genannter Zustandsautomat (englisch: State Machine) sein. Ein externer Sensor 2 ist ausgestaltet, verschiedene Sensorsignale zu erzeugen, und ist mit der Eingabeeinrichtung 3 verbunden. Weiterhin ist ein externer Aktor 8 ausgangsseitig mit der Ausgabeeinrichtung 7 verbunden.This in 1 illustrated embedded system 1 has an input device 3 , a processing device 5 and an output device 7 on. The processing device 5 can be a so-called state machine. An external sensor 2 is configured to generate various sensor signals, and is connected to the input device 3 connected. Furthermore, an external actuator 8th on the output side with the output device 7 connected.

In dem Ausführungsbeispiel ist die Eingabeeinrichtung 3 über drei Vermittlungspfade 4a, 4b, 4c mit der Verarbeitungseinrichtung 5 verbunden. Über die Vermittlungspfade 4a, 4b, 4c kann jeweils eine von drei unterschiedlichen Nachrichten an die Verarbeitungseinrichtung 5 übermittelt werden. Jede der Nachrichten kann nur über einen der Vermittlungspfade 4a, 4b, 4c übermittelt werden, wobei der zugehörige Vermittlungspfad vorher zugeordnet wurde. Daher kann in einem Diagnosesystem ein Abbild des Systems und der zugehörigen Vermittlungspfade generiert werden und kann das Diagnosesystem anhand der verwendeten Vermittlungspfade erkennen, welche Nachricht übermittelt wurde. Auf die Erzeugung des Abbildes wird noch näher eingegangen. Dies gilt entsprechend auch für weitere Vermittlungspfade und entsprechende zugeordnete Nachrichten, die noch beschrieben werden.In the embodiment, the input device is 3 over three mediation paths 4a . 4b . 4c with the processing device 5 connected. About the mediation paths 4a . 4b . 4c can each one of three different messages to the processing device 5 be transmitted. Each of the messages can only be through one of the mediation paths 4a . 4b . 4c be transmitted, with the associated switching path has been previously assigned. Therefore, in a diagnostic system, an image of the system and the associated switching paths can be generated and the diagnostic system can recognize, based on the switching paths used, which message has been transmitted. On the generation of the image will be discussed in more detail. This also applies accordingly to other switching paths and corresponding associated messages which will be described later.

Jede der über die Vermittlungspfade 4a, 4b, 4c übermittelbaren Nachrichten enthält ein von den anderen Nachrichten verschiedenes Eingangssignal. Bei den Eingangssignalen handelt es sich beispielsweise um Steuersignale zur Veränderung des Zustandes eines in der Verarbeitungseinrichtung 5 abgebildeten Systems (z. B. eines Fensterhebers). Die Verarbeitungseinrichtung 5 ist mit der Ausgabeeinrichtung 7 verbunden.Each of the via the mediation paths 4a . 4b . 4c Transmissible messages contain an input signal different from the other messages. The input signals are, for example example, control signals for changing the state of a in the processing device 5 illustrated system (eg a window regulator). The processing device 5 is with the output device 7 connected.

Die Zustände und die möglichen Übergänge zwischen den Zuständen sind in 2 dargestellt. Die rechteckigen Rahmen stellen die (in dem Beispiel) drei möglichen Zustände dar. Zustand 14 ist beispielsweise der Zustand des Fensterheber-Systems, in dem das Fenster nach oben bewegt wird. Zustand 15 ist beispielsweise der Zustand des Fensterheber-Systems, in dem das Fenster nach unten bewegt wird. Zustand 16 ist beispielsweise der Zustand des Fensterheber-Systems, in dem das Fenster nicht bewegt wird.The states and the possible transitions between the states are in 2 shown. The rectangular frames represent (in the example) three possible states. State 14 is, for example, the state of the power window system in which the window is moved upwards. Status 15 is, for example, the state of the power window system in which the window is moved down. Status 16 is, for example, the state of the window regulator system in which the window is not moved.

Eingangssignal A bedeutet zum Beispiel den Befehl, das Fenster nach oben zu bewegen. Eingangssignal B bedeutet z. B. den Befehl, eine Bewegung zu stoppen. Eingangssignal C bedeutet z. B. den Befehl, das Fenster nach unten zu bewegen.input For example, A means command to move the window up. Input signal B means z. For example, the command to stop a movement. Input signal C means z. For example, the command, the window down to move.

Wird das Eingangssignal B erzeugt und über den zugeordneten Vermittlungspfad 4b an die Verarbeitungseinrichtung 5 übermittelt, ermittelt die Verarbeitungseinrichtung 5 ausgehend von dem momentanen Zustand, in welchen Zustand das System übergehen soll. Ist das System im Zustand 14 (Bewegung nach oben), wird die Bewegung gestoppt und das System geht in den Zustand 16 über. Ist das System im Zustand 15 (Bewegung nach unten), wird die Bewegung ebenfalls gestoppt und geht in den Zustand 16 über. Ist das System bereits in dem Zustand 16, wird der Zustand nicht verändert. Werden das Eingangssignal A (über Vermittlungspfad 4a) oder C (über Vermittlungspfad 4c) an die Verarbeitungseinrichtung 5 übermittelt, werden die in 2 dargestellten entsprechenden Zustandsänderungen durchgeführt oder wird der Zustand beibehalten.If the input signal B is generated and via the associated switching path 4b to the processing device 5 transmitted, determines the processing device 5 starting from the current state, in which state the system should transition. Is the system in state 14 (Movement up), the movement is stopped and the system goes into the state 16 above. Is the system in state 15 (Movement down), the movement is also stopped and goes into the state 16 above. Is the system already in the state? 16 , the state is not changed. Be the input signal A (via exchange path 4a ) or C (via switch path 4c ) to the processing device 5 transmitted, the in 2 the corresponding state changes are performed or the state is maintained.

Die Eingangssignale A, B, C werden insbesondere aus Sensorsignalen des Sensors 2, die z. B. spannungskodiert sind, durch Umwandlung in digitale Signale erzeugt. Die Umwandlung kann beispielsweise in der Eingabeeinrichtung 3 stattfinden.The input signals A, B, C are in particular from sensor signals of the sensor 2 that z. B. voltage-coded, generated by conversion to digital signals. The conversion may be, for example, in the input device 3 occur.

Entsprechend dem nach dem Empfang des Eingangssignals erzeugten oder beibehaltenen Zustand gibt die Verarbeitungseinrichtung 5 den erreichten Zustand als Verarbeitungssignal aus, und zwar wiederum über einen von drei Vermittlungspfaden 6a, 6b, 6c. Die entsprechenden Nachrichten, die das jeweilige Verarbeitungssignal aufweisen, sind wiederum eindeutig einem der Vermittlungspfade 6a, 6b, 6c zugeordnet.In accordance with the state generated or maintained after receipt of the input signal, the processing means outputs 5 the achieved state as a processing signal, again via one of three switching paths 6a . 6b . 6c , The corresponding messages which have the respective processing signal are in turn unambiguously one of the switching paths 6a . 6b . 6c assigned.

Die Ausgabeeinrichtung 7 empfängt die Nachricht und damit das Verarbeitungssignal und erzeugt ein entsprechendes Ausgabesignal, das zu dem Aktor 8 übermittelt wird. Dementsprechend hebt, senkt oder stoppt der Aktor 8 das Fenster.The output device 7 receives the message and thus the processing signal and generates a corresponding output signal to the actuator 8th is transmitted. Accordingly, the actuator raises, lowers or stops 8th the window.

In dem einfachen Ausführungsbeispiel ergeben jeweils ein Vermittlungspfad 4a, 4b, 4c am Eingang der Verarbeitungseinrichtung 5 und jeweils ein Vermittlungspfad 6a, 6b, 6c am Ausgang der Verarbeitungseinrichtung 5 zusammen einen Nachrichtenweg. Somit existieren insgesamt neun Nachrichtenwege. Jeder der Nachrichtenwege entspricht einer von den insgesamt neun möglichen verschiedenen Aktionen des eingebetteten Systems bzw. Reaktionen des Systems auf die Eingangssignale.In the simple embodiment, a switching path results in each case 4a . 4b . 4c at the input of the processing device 5 and one switching path each 6a . 6b . 6c at the output of the processing device 5 together a message path. Thus, there are a total of nine message paths. Each of the message paths corresponds to one of the nine possible different actions of the embedded system or responses of the system to the input signals.

Bei anderen Ausgestaltungen der Erfindung können andere Anzahlen von Vermittlungspfaden und/oder Strukturen von Nachrichtenwegen und eingebetteten Systemen vorgesehen sein.at Other embodiments of the invention may use other numbers of switching paths and / or Structures of message paths and embedded systems be.

Die Nachrichten zwischen den Einrichtungen des eingebetteten Systems werden in dem Ausführungsbeispiel (oder auch sonst) entsprechend der OSEK/VDX Kommunikation übertragen (siehe das Dokument OSEK/VDX Communication, Version 2.2, Master Draft J vom 25. Januar 2000, Document: cspec22J.doc, veröffentlicht z. B. unter der Webseite http://www.osek-vdx.org/), und zwar gemäß der so genannten internen Kommunikation (internal communication). Das Dokument definiert auf Seite 25 im Abschnitt 2.2.3.1 Nachrichten (messages) als Datenstrukturen, die verwendet werden, um Informationen zwischen Anwendungsaktivitäten (application activities) zu übertragen.The Messages between the devices of the embedded system be in the embodiment (or otherwise) transmitted according to the OSEK / VDX communication (see the document OSEK / VDX Communication, Version 2.2, Master Draft J of 25 January 2000, Document: cspec22J.doc z. Under the website http://www.osek-vdx.org/), according to the so-called internal communication. The document defines on page 25 in section 2.2.3.1 messages as data structures, which are used to transfer information between application activities (application activities).

Nachrichten gemäß der vorliegenden Erfindung können unabhängig von dem Ausführungsbeispiel derartige Nachrichten sein. Insbesondere weisen die Nachrichten eine Identifizierung (identifier) und den eigentlichen Nachrichteninhalt auf. Gemäß Abschnitt 2.1.3 „Message Concept" kann eine Nachricht mehrere Empfänger haben. Dies kann bei einer Weiterbildung der Erfindung dazu genutzt werden, Exemplare der Nachrichten gleichzeitig an den eigentlichen Empfänger in dem eingebetteten System und an das Diagnosesystem zu übertragen. Die OSEK/VDX Kommunikation fungiert daher als Vermittler der Nachrichten zwischen den verschiedenen Einrichtungen des eingebetteten Systems.news according to the present Invention can independently of the embodiment be such news. In particular, the messages show an identifier and the actual message content on. As per section 2.1.3 "Message Concept "can one Message multiple recipients to have. This can be used in a development of the invention be copies of the news simultaneously to the actual receiver in the embedded system and to the diagnostic system. The OSEK / VDX communication therefore acts as a mediator of the news between the different facilities of the embedded system.

Wie aus 1 zu ersehen ist, wird ein Abbild 3', 5', 7' des eingebetteten Systems 1 mit den zugehörigen Vermittlungspfaden 4, 6 und der Funktionsweise der Verarbeitungseinrichtung 5 automatisch in den Diagnosesystem 10 erzeugt.How out 1 becomes visible, becomes an image 3 ' . 5 ' . 7 ' of the embedded system 1 with the associated switching paths 4 . 6 and the operation of the processing device 5 automatically into the diagnostic system 10 generated.

Hierzu wird beispielsweise die OIL-Datei (OSEK Implementation Language-Datei) ausgewertet. Diese Datei enthält alle erforderlichen Informationen, um die Zuordnung der einzelnen Vermittlungspfade zu den Nachrichten und zu den Einrichtungen des eingebetteten Systems zu ermitteln. Diese Informationen werden in das Diagnosesystem 10 übertragen. Außerdem ist es an sich bekannt, für einen Zustandsautomaten unter Verwendung der Unified Modeling Language (UML) gemäß dem Standard „XML Metadata Interchange" (XMI) ein Zustandsdiagramm in einem computerlesbaren Datenformat zu erzeugen. Das Zustandsdiagramm enthält z. B. die Zustände und ihre Übergänge. Somit können insbesondere per Software die für das Abbild 3', 5', 7' erforderlichen Informationen automatisch aus dem Zustandsdiagramm extrahiert werden. Für die Entwicklung von eingebetteten Systemen kann z. B. gefordert werden, dass ein solches Zustandsdiagramm gemeinsam mit dem Zustandsautomaten erzeugt wird. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise durch Testsignale (z. B. Eingangssignale), die funktionale Struktur eines Muster-Exemplars der Verarbeitungseinrichtung 5 zu erzeugen und so die Verknüpfung der Vermittlungspfade empirisch und automatisch zu ermitteln.For example, the OIL file (OSEK implementation language file) is evaluated. This file contains all the information needed to map each switch identify the paths to the embedded system messages and facilities. This information is in the diagnostic system 10 transfer. It is also known per se to generate a state diagram in a computer-readable data format for a state machine using the Unified Modeling Language (UML) according to the XML Metadata Interchange (XMI) standard The state diagram contains, for example, the states and their states Transitions, thus, in particular by software for the image 3 ' . 5 ' . 7 ' required information is automatically extracted from the state diagram. For the development of embedded systems can z. For example, it may be required that such a state diagram be generated in conjunction with the state machine. However, it is also possible, for example by test signals (for example input signals), for the functional structure of a sample of the processing device 5 to generate and thus to determine the connection of the mediation paths empirically and automatically.

Das in 3 gezeigte System weist Sensoreinrichtungen 21, vernetzte Steuereinrichtungen 25 und Aktoreinrichtungen 30 auf. Die Sensoreinrichtungen 21 sind über einen Datenbus 20 mit den Steuereinrichtungen 25 verbunden. Die Steuereinrichtungen 25 sind wiederum über einen Datenbus 24, bei dem es sich um denselben Datenbus die Datenbus 20 handeln kann, mit den Aktoreinrichtungen 30 verbunden. Ein derartiges System ist beispielsweise in einem Straßen-Kraftfahrzeug zur Steuerung von Peripheriegeräten (Geräten die nicht unmittelbar dem Antrieb des Fahrzeugs dienen) angeordnet. Die Peripheriegeräte weisen beispielsweise Radbremsen, Fensterheber, Anzeigeelemente und/oder Aktoren im Zusammenhang mit dem elektrischen Bordnetz auf.This in 3 shown system has sensor devices 21 , networked control devices 25 and actuator devices 30 on. The sensor devices 21 are over a data bus 20 with the control devices 25 connected. The control devices 25 are in turn via a data bus 24 , which is the same data bus the data bus 20 can act with the actuator devices 30 connected. Such a system is arranged, for example, in a road vehicle for controlling peripheral devices (devices which do not directly serve the drive of the vehicle). The peripheral devices have, for example, wheel brakes, windows, display elements and / or actuators in connection with the electrical system.

Die Sensoreinrichtungen 21, von denen insgesamt drei hintereinander liegend dargestellt sind, weisen jeweils einen Sensor 22 und eine damit verbundene Signalaufbereitung 23 zur Aufbereitung eines von dem Sensor 22 erzeugten Signals auf. Über den Datenbus 20 wird das aufbereitete, beispielsweise digitalisierte Signal zu einer Eingabeeinrichtung 26 übertragen. Die Eingabeeinrichtung 26 ist Teil einer der drei hintereinander liegend dargestellten Steuereinrichtungen 25. Die verschiedenen Steuereinrichtungen sind beispielsweise wiederum über einen Datenbus 29 miteinander verbunden, wobei der Datenbus 29 mit zumindest einem der Datenbusse 20, 24 identisch sein kann.The sensor devices 21 , of which a total of three are shown lying one behind the other, each have a sensor 22 and associated signal conditioning 23 for processing one of the sensor 22 generated signal. Via the data bus 20 the processed, for example digitized, signal becomes an input device 26 transfer. The input device 26 is part of one of the three control devices lying one behind the other 25 , For example, the various controllers are again via a data bus 29 connected to each other, the data bus 29 with at least one of the data buses 20 . 24 can be identical.

Weiterhin weist jede der Steuereinrichtungen 25 eine Verarbeitungseinrichtung 27 auf, die wiederum mehrere Applikationen 27a, Schnittstellen 27b und Basis-Software 27c aufweisen kann. Jede der Applikationen 27a dient beispielsweise der Ausführung einer bestimmten Funktion der Steuereinrichtung und ist über zumindest eine der Schnittstellen 27b mit zumindest einer der anderen Applikationen 27a verbunden. Die Basis-Software 27c dient allgemeinen Aufgaben der Steuereinrichtung 25 und weist insbesondere eine zusätzliche Software-Komponente auf, unter deren Steuerung und/oder durch deren Vermittlung Nachrichten zwischen Software-Komponenten der Applikationen 27a übertragen werden können. Zur Diagnose der Steuereinrichtung 25 kann über zumindest eine der Schnittstellen 27b ein Diagnosesystem angeschlossen sein.Furthermore, each of the control devices 25 a processing device 27 on, in turn, several applications 27a , Interfaces 27b and basic software 27c can have. Each of the applications 27a serves, for example, the execution of a specific function of the control device and is via at least one of the interfaces 27b with at least one of the other applications 27a connected. The basic software 27c serves general tasks of the controller 25 and in particular has an additional software component, under whose control and / or by their mediation messages between software components of the applications 27a can be transmitted. For diagnosis of the control device 25 can via at least one of the interfaces 27b be connected to a diagnostic system.

Die Verarbeitungseinrichtung 27 ist eingangsseitig mit der Eingabeeinrichtung 26 verbunden und ausgangsseitig mit einer Ausgabeeinrichtung 28 zum Ausgeben von Ausgabesignalen an die Aktoreinrichtungen 30 verbunden. Die drei hintereinander liegend dargestellten Aktoreinrichtungen 30 weisen jeweils eine Ansteuerelektronik 31 und einen damit verbundenen Aktor 32 auf.The processing device 27 is input side with the input device 26 connected and output side with an output device 28 for outputting output signals to the actuator devices 30 connected. The three actuator devices lying one behind the other 30 each have a control electronics 31 and an associated actor 32 on.

Die in 4 dargestellte Software-Architekturen weist eine Mehrzahl von Software-Komponenten auf, die als kreuzförmige Elemente dargestellt sind und von denen einige mit dem Bezugszeichen 38 bezeichnet sind. Außerdem sind von den Software-Komponenten 38 ausgehende Pfeile dargestellt, die über durch Kreise dargestellte Schnittstellen 39 zu anderen Software-Komponenten 38 führen. Durch diese Pfeile wird die Übertragung von Nachrichten zwischen den Software-Komponenten 38 dargestellt. Dabei können die Nachrichten von einer sendenden Software-Komponenten 38 ausgehen und mehrere Empfänger haben. Ein solcher Fall ist für die von der oben links dargestellten Software-Komponente ausgehenden Nachricht erkennbar, die an einer darunter dargestellten Schnittstelle 39 zu drei verschiedenen Software-Komponenten 38 weitergeleitet wird. Die Software-Komponenten 38 können entweder Sender von Nachrichten, Empfänger von Nachrichten oder beides sein.In the 4 illustrated software architectures has a plurality of software components, which are shown as cross-shaped elements, some of which are denoted by the reference numeral 38 are designated. Besides, from the software components 38 outgoing arrows represented by the interfaces represented by circles 39 to other software components 38 to lead. Through these arrows is the transmission of messages between the software components 38 shown. In doing so, the messages may come from a sending software component 38 go out and have multiple recipients. Such a case is recognizable for the message originating from the software component shown at the top left, which is at an interface shown below 39 to three different software components 38 is forwarded. The software components 38 can either be message senders, message receivers, or both.

Die Schnittstellen 39 liegen auf einem gitterartig dargestellten Nachrichten-Übertragungssystem 35, über das die Nachrichten außerdem zu einem Diagnosesystem (nicht in 4 dargestellt) übertragen werden können. Im bevorzugten Fall wird ein Exemplar von allen Nachrichten zu dem Diagnosesystem übertragen. Das Übertragungssystem 35 kann durch die zusätzliche Software-Komponente realisiert sein und als Nachrichtenvermittler (engt.: Message Broker) bezeichnet werden. Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung müssen alle Software-Komponenten 38 derart ausgestaltet sein, dass sie zur Übermittlung von Nachrichten mit dem Nachrichtenvermittler zusammenarbeiten können. Die Übertragung von Nachrichten findet ausschließlich über den Nachrichtenvermittler statt.The interfaces 39 lie on a lattice-like message transmission system 35 In addition, the messages about a diagnostic system (not in 4 shown) can be transmitted. In the preferred case, a copy of all messages is transmitted to the diagnostic system. The transmission system 35 can be realized by the additional software component and referred to as a message broker (narrow: Message Broker). In the preferred embodiment of the invention, all software components 38 be configured so that they can work together for the transmission of messages with the message broker. The transmission of messages takes place exclusively via the message broker.

In 5. ist die Übertragung einer einzelnen Nachricht von einer Software-Komponente dargestellt, die als Sender mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet ist. In vertikaler Richtung der 5 ist von oben nach unten verlaufend die Zeitachse dargestellt und mit dem Buchstaben „t" bezeichnet. Außer dem Sender 41 sind zwei weitere Software-Komponenten dargestellt, ein erster Empfänger 42 und ein zweiter Empfänger 43. Ferner ist eine Software-Komponente, nämlich ein Nachrichtenvermittler 40 dargestellt.In 5 , is the transmission of a single message from a software component represents, as the sender by the reference numeral 41 is designated. In the vertical direction of the 5 is shown running from top to bottom of the timeline and labeled with the letter "t." Except the sender 41 Two additional software components are shown, a first receiver 42 and a second receiver 43 , Further, a software component, namely a message broker 40 shown.

Zunächst wird die Nachricht, wie durch den oberen, nach links weisenden Teil dargestellt ist, von dem Sender 41 zu dem Nachrichtenvermittler 40 übertragen. Die Übertragung ist gleichbedeutend mit dem Aufruf einer Senderoutine des Nachrichtenvermittlers 40 durch den Sender 41. Durch eine weitere Routine des Nachrichtenvermittlers 40 wird die Nachricht zunächst an den ersten Empfänger 42 (mittlerer, nach rechts weisender Pfeil) und danach an den zweiten Empfänger 43 (unterer, nach rechts weisender Pfeil) übermittelt. Auch die weitere Routine kann die Übermittlung insbesondere dadurch realisieren, dass eine Routine des jeweiligen Empfängers 42, 43 aufgerufen wird. Bei jedem der Aufrufe können bestimmte Informationen über die Nachricht und/oder die Nachricht selbst an die aufgerufene Routine übergeben werden. Wie nicht näher in 5 dargestellt ist, wird die Nachricht außerdem an ein Diagnosesystem übertragen.First, the message is displayed by the sender, as indicated by the upper, left-facing part 41 to the message broker 40 transfer. The transmission is equivalent to the call of a sender routine of the message mediator 40 through the transmitter 41 , Through another routine of the message broker 40 the message is first sent to the first recipient 42 (middle, right arrow) and then to the second receiver 43 (lower, right-pointing arrow) transmitted. The further routine can also realize the transmission in particular by virtue of a routine of the respective receiver 42 . 43 is called. At each of the calls, certain information about the message and / or the message itself may be passed to the called routine. How not closer in 5 is shown, the message is also transmitted to a diagnostic system.

Insbesondere wenn, wie anhand von 1 und 2 dargestellt wurde, vorab ein Zustandsdiagramm des eingebetteten Systems und die zugehörigen Nachrichtenwege dazu verwendet werden, in dem Diagnosesystem ein Modell oder Abbild des eingebetteten Systems zu erstellen, kann durch Auswertung der zusätzlich zu den Diagnosesystem übertragenden Nachrichten schnell die Ursache für einen Fehler des eingebetteten Systems festgestellt werden. Wird nämlich eine Nachricht empfangen, die nicht über einen erwarteten Nachrichtenpfad übertragen wurde, kann die entsprechende sendende Software-Komponente unmittelbar festgestellt werden.In particular, if, as based on 1 and 2 has been illustrated by using in advance a state diagram of the embedded system and the associated message paths to create a model or image of the embedded system in the diagnostic system, it can quickly determine the cause of an embedded system error by evaluating the messages transmitted in addition to the diagnostic system become. Namely, if a message is received that has not been transmitted over an expected message path, the corresponding sending software component can be immediately detected.

Claims

Method for diagnosing embedded systems, in particular embedded systems in motor vehicles, wherein - the embedded system ( 1 ) an input device ( 3 ) for inputting input signals, a processing device ( 5 ) for generating processing signals in dependence on at least one of the input signals and an output device ( 7 ) for outputting output signals in dependence on at least one of the processing signals, - the input device ( 3 ), the processing device ( 5 ) and / or the output device ( 7 ) have a plurality of software components, - messages from sending software components ( 41 ) to receive software components ( 42 . 43 ) to perform a desired function of the embedded system ( 1 ), and - the messages at least in part to diagnose the function of the embedded system ( 1 ) be used.

The method of claim 1, wherein the messages used for diagnosis are to one of the receiving software components and also to a diagnostic system ( 10 ) be transmitted.

Method according to claim 2, wherein the diagnostic system ( 10 ) as a separate system from the embedded system ( 1 ) is realized.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein information about the sending and receiving software components and the transmission the news of an additional Software component using the registered information is controlled.

A method according to the preceding claim, wherein the sending software components themselves at the additional Log software component in relation to a certain type of messages, So this type of message is sent from the logged-on Software Components under control of additional Software component can be sent.

Method according to one of the two preceding claims, wherein the receiving software components themselves at the additional Software component log in to a specific type of message so that this type of messages from the registered receiving software components under control of additional Software component can be received.

Arrangement for diagnosing embedded systems, in particular embedded systems in motor vehicles, wherein - the embedded system ( 1 ) an input device ( 3 ) for inputting input signals, a processing device ( 5 ) for generating processing signals in dependence on at least one of the input signals and an output device ( 7 ) for outputting output signals in dependence on at least one of the processing signals, - the input device ( 3 ), the processing device ( 5 ) and / or the output device ( 7 ) comprise a plurality of software components, - a message transmission system is provided is configured to transmit messages from software component sending components to receiving software components to perform a desired function of the embedded system ( 1 ), the message transmission system has at least one interface via which the messages are at least partially linked to a diagnostic system ( 10 ) for diagnosing the function of the embedded system ( 1 ) can be transmitted.