Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Steuergeräte für Kraftfahrzeuge.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein KFZ-Steuergerät zum Ausführen einer Steuer- und/oder Kontrollfunktion sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergeräts.

TECHNISCHER HINTERGRUND

In modernen Kraftfahrzeugen werden insbesondere Steuerungs- und Kontrollfunktionen in zunehmendem Maße von elektronischen Steuergeräten durchgeführt. Ein bekanntes Beispiel für ein solches elektronisches Steuergerät ist das Motorsteuergerät, welches auch als Engine Control Unit (ECU) bekannt ist. Häufig sind derartige Steuerungs- und

Kontrollfunktionen in Form eines Programmcodes implementiert, welcher auf einem Speicher eines elektronischen Steuergeräts hinterlegt ist und im Betrieb von einer Prozessoreinheit des elektronischen Steuergeräts ausgeführt wird. Aufgrund der langen Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs kann es jedoch nötig sein, dass ein ursprünglicher Programmcode, welcher eine oder mehrere Steuerungs- und/oder Kontrollfunktionen eines KFZ-Steuergeräts implementiert, aktualisiert bzw. modifiziert werden muss, beispielsweise weil eine

Fehlfunktion des Programmcodes entdeckt worden ist. Ebenso kann es vorkommen, dass auf einem KFZ-Steuergerät neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktionen implementiert werden sollen, indem ein entsprechender Programmcode auf das KFZ-Steuergerät aufgespielt wird. Das Aktualisieren von bestehenden Funktionen bzw. das Einspielen von neuen Funktionen kann beispielsweise mittels eines als FOTA (Flashing over the Air) bekannten Verfahrens erfolgen. Hierbei kann jedoch das Problem auftreten, dass durch das Ausführen einer aktualisierten Funktion und/oder einer neuen Funktion der Betrieb des entsprechenden KFZ-Steuergeräts gestört werden kann. Beispielsweise können die Rechen- und/oder Speicherkapazitäten eines entsprechenden KFZ-Steuergeräts durch eine aktualisierte bzw. neue Funktion derart in Anspruch genommen werden, dass für bestehende Funktionen des entsprechenden KFZ- Steuergeräts nicht genügend Kapazitäten bereit stehen. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Steuergerät zum Ausführen einer Steuer- und/oder Kontrollfunktion in einem Kraftfahrzeug sowie ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergeräts bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät ausgebildet ist, eine oder mehrere Steuerungs- und/oder

Kontrollfunktionen des Kraftfahrzeugs auszuführen. Das Steuergerät umfasst eine

Prozessoreinheit, welche ausgebildet ist, im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs eine erste Auslastung des Steuergeräts zu bestimmen, und eine Kommunikationsschnittstelle, welche ausgebildet ist, einen Programmcode zu empfangen, wobei der Programmcode eine neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts definiert und/oder eine Steuerungsund/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts modifiziert. Die Prozessoreinheit ist ferner ausgebildet, im Stillstandbetrieb des Kraftfahrzeugs, in dem auf der Basis des

Programmcodes die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts ausgeführt wird, eine zweite Auslastung des Steuergeräts zu bestimmen und auf der Basis der ersten Auslastung und der zweiten Auslastung zu entscheiden, die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder

Kontrollfunktion des Steuergeräts im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auszuführen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Prozessoreinheit ausgebildet, im Fahrbetrieb einen Verlauf der Auslastung des Steuergeräts über ein vorbestimmtes Zeitintervall zu erfassen und einen Maximalwert des Verlaufs der Auslastung des Steuergeräts als erste Auslastung des Steuergeräts zu bestimmen.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Steuergerät eine maximale Auslastungskapazität auf und die Prozessoreinheit ist ausgebildet, die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auszuführen, wenn die Summe der ersten Auslastung und der zweiten Auslastung nicht größer als die maximale Auslastungskapazität des Steuergeräts ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Prozessoreinheit ausgebildet, bei der Bestimmung der ersten Auslastung des Steuergeräts im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs Eingangsdaten zu sammeln und/oder zu erzeugen und im Stillstandbetrieb des Kraftfahrzeugs die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder die modifizierte

Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts mit den Eingangsdaten

auszuführen, um die zweite Auslastung des Steuergeräts zu bestimmen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion eine Bildkameraverarbeitungsfunktion, eine Personenerkennungsfunktion, eine automatische Einparkfunktion und/oder eine automatische Fahrlichtschaltungsfunktion, aber auch jegliche andere im Fahrzeuge vorhandene durch Software ausgebildete Funktion.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zweite Auslastung eine Rechenauslastung der Prozessoreinheit des Steuergeräts beim Ausführen der neuen Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder der modifizierten Steuerungs- und/oder

Kontrollfunktion des Steuergeräts.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Steuergerät ferner eine Speichereinheit, welche ausgebildet ist, den Programmcode zu speichern.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zweite Auslastung eine Speicherauslastung der Speichereinheit des Steuergeräts beim flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichern von Daten, die im Zusammenhang mit dem Ausführen der neuen Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder der modifizierten Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts anfallen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittelle ausgebildet, den

Programmcode über eine Luftschnittstelle zu empfangen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, den

Programmcode über ein Kommunikationsnetzwerk, insbesondere ein

Mobilfunkkommunikationsnetzwerk, von einem Backend-Server zu empfangen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Steuergerät ein Echtzeitbetriebssystem, welches von der Prozessoreinheit ausgeführt wird, und die Steuerungs- und/oder

Kontrollfunktion Teil des Echtzeitbetriebssystems ist. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein Personenkraftfahrzeug, ein Lastkraftfahrzeug, ein Automobil, ein Motorrad, ein

Elektrokraftfahrzeug oder ein Hybridkraftfahrzeug handeln.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät ausgebildet ist, eine oder mehrere Steuerungs- und/oder Kontrollfunktionen auszuführen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bestimmen einer ersten Auslastung des Steuergeräts im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs; Empfangen eines Programmcodes, wobei der Programmcode eine neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts definiert und/oder eine Steuerungsund/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts modifiziert; Bestimmen einer zweiten Auslastung des Steuergeräts im Stillstandbetrieb des Kraftfahrzeugs, während dem auf der Basis des Programmcodes die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts ausgeführt wird; und Entscheiden auf der Basis der ersten Auslastung und der zweiten Auslastung, die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts und/oder die modifizierte

Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auszuführen.

Das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung kann von dem Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchgeführt werden. Daher ergeben sich weitere

Ausführungsformen des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt aus den vorstehend beschriebenen weiteren Ausführungsformen des Steuergeräts gemäß dem ersten Aspekt.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.

Die Erfindung kann in Software und/oder in Hardware realisiert werden.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN Weitere Ausführungsbeispiele werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein schematisches Diagramm, das ein Kommunikationssystem mit einem Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät gemäß einer Ausführungsform zeigt; und

Figur 2 ein Diagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Steuergeräts für ein

Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem

beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.

Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann kann es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte

Strukturen und Elemente in schematischer Form dargestellt, um das Beschreiben von einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen

vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Es werden Vorrichtungen beschrieben, und es werden Verfahren beschrieben. Es versteht sich, dass Grundeigenschaften der Vorrichtungen auch für die Verfahren gelten und umgekehrt. Deshalb wird der Kürze halber gegebenenfalls auf eine doppelte Beschreibung solcher Eigenschaften verzichtet. Figur 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Kommunikationssystems 100. Teil dieses Kommunikationssystems ist ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein PKW 101 mit einem elektronischen Steuergerät 103. Das elektronische Steuergerät 103 ist ausgebildet eine oder mehrere Steuerungs- und/oder Kontrollfunktionen des Kraftfahrzeugs 101 auszuführen. Bei dem elektronischen Steuergerät 103 kann es sich beispielsweise um ein Motorsteuergerät (auch als ECU bekannt) handeln oder um ein Steuergerät, welches eine andere Steuerungsund oder Kontrollfunktion bereitstellt. Bei der Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion kann es sich beispielsweise um eine Bildkameraverarbeitungsfunktion, eine

Personenerkennungsfunktion, eine automatische Einparkfunktion und/oder eine

automatische Fahrlichtschaltungsfunktion handeln. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Steuergerät 103 ein Echtzeitbetriebssystem, welches von der Prozessoreinheit 103a ausgeführt wird, wobei die Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion Teil des

Echtzeitbetriebssystems ist. Das Kraftfahrzeug 101 ist ausgebildet, über eine der Basisstationen 120 eines

Mobilfunknetzwerkes 1 10 mit einem Backend-Server 130 zu kommunizieren. Wie sich dies der detaillierten schematischen Darstellung des Steuergeräts 103 in Figur 1 entnehmen lässt, umfasst das Steuergerät 103 eine Prozessoreinheit 103a und eine

Kommunikationsschnittstelle 103b. Ferner kann das Steuergerät 103 eine Speichereinheit 103c umfassen.

Die Prozessoreinheit 103a des Steuergeräts 103 ist ausgebildet ist, im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 eine erste Auslastung des Steuergeräts 103 zu bestimmen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Prozessoreinheit 103a ausgebildet sein, im Fahrbetrieb einen Verlauf der Auslastung des Steuergeräts 103 über ein vorbestimmtes Zeitintervall, beispielsweise ein vorbestimmtes Zeitintervall von einer Stunde, zu erfassen und einen Maximalwert des Verlaufs der Auslastung des Steuergeräts 103 als erste Auslastung des Steuergeräts 103 zu bestimmen. Die Auslastung kann beispielsweise eine Auslastung der Prozessoreinheit 103a, eine Auslastung der Kommunikationsschnittstelle 103b, eine

Auslastung der Speichereinheit 103c oder eine Kombination davon sein. Die Auslastung kann beispielsweise als eine relative Auslastung im Verhältnis zu einer maximalen

Auslastungskapazität bestimmt werden.

Um beispielsweise eine auf dem Steuergerät 103 vorhandene Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion zu aktualisieren oder eine neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion auf dem Steuergerät 103 bereitzustellen, ist die Kommunikationsschnittstelle 103b ausgebildet, beispielsweise vom dem Backend-Server 130 über das Mobilfunknetzwerk 1 10 einen entsprechenden Programmcode zu empfangen. Dabei definiert der Programmcode eine neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder modifiziert eine bestehende Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103. Das Bereitstellen des Programmcodes kann beispielsweise im Rahmen eines als FOTA (Flashing over the Air) bekannten Verfahrens erfolgen. Der Programmcode kann in der Speichereinheit 103c hinterlegt werden.

Die Prozessoreinheit 103a des Steuergeräts 103 ist ferner ausgebildet, im Stillstandbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 , in dem auf der Basis des Programmcodes die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungsund/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 ausgeführt wird, eine zweite Auslastung des Steuergeräts 103 zu bestimmen. Mit anderen Worten: wenn das Kraftfahrzeug 101 beispielsweise abgestellt ist, führt das Steuergerät 103 die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion aus, welche von dem empfangenen Programmcode definiert werden, und bestimmt die Auslastung des Steuergeräts 103 während des Stillstandbetriebs.

Bei einigen Steuerungs- und Kontrollfunktionen kann es nötig sein, dass diese zur

Ausführung Eingangsdaten benötigen, wie diese im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 anfallen. Daher kann die Prozessoreinheit 103a ausgebildet sein, im Rahmen der

Bestimmung der ersten Auslastung des Steuergeräts 103 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 , d.h. im Fahrbetrieb mit dem Steuergerät 103 ohne die neue bzw. modifizierten

Steuerungs- und Kontrollfunktion, entsprechende Eingangsdaten zu sammeln und/oder zu erzeugen und im Stillstandbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder

Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 mit diesen Eingangsdaten auszuführen, um die zweite Auslastung des Steuergeräts 103 zu bestimmen.

Die Prozessoreinheit 103a des Steuergeräts 103 ist ferner ausgebildet, auf der Basis der ersten Auslastung und der zweiten Auslastung zu entscheiden, ob die Kapazitäten des Steuergeräts 103 ausreichen, die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des

Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 auch im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 auszuführen. In einer

Ausführungsform kann das Steuergerät 103 eine maximale Auslastungskapazität aufweisen und die Prozessoreinheit 103a kann dazu ausgebildet sein, die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 auszuführen, wenn die Summe der ersten Auslastung und der zweiten Auslastung nicht größer als die maximale Auslastungskapazität des Steuergeräts 103 ist. Mit anderen Worten: die

Prozessoreinheit 103a kann die Entscheidung treffen, die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 auszuführen, falls die Differenz zwischen der maximalen Auslastungskapazität des Steuergeräts 103 und der ersten Auslastung des Steuergeräts 103, d.h. der Auslastung des Steuergeräts 103 im Fahrbetrieb ohne die neue bzw. modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion, größer als die zweite Auslastung ist, d.h. der Auslastung des Steuergeräts 103 im Stillstandbetrieb mit der neuen bzw. modifizierten Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion.

Figur 2 veranschaulicht die Schritte eines entsprechenden Verfahrens 200 zum Betreiben des Steuergeräts 103 des Kraftfahrzeug 101. Dabei umfasst das Verfahren 200 die folgenden Schritte: das Bestimmen 201 der ersten Auslastung des Steuergeräts 103 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 ; das Empfangen 203 des Programmcodes, wobei der Programmcode die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 definiert und/oder eine bereits vorhandene Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 modifiziert; das Bestimmen 205 einer zweiten Auslastung des Steuergeräts 103 im Stillstandbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 , in dem auf der Basis des Programmcodes die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 ausgeführt wird; und das Entscheiden 207 auf der Basis der ersten Auslastung und der zweiten Auslastung, ob die neue Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 und/oder die modifizierte Steuerungs- und/oder Kontrollfunktion des Steuergeräts 103 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 101 ausgeführt werden kann.

BEZUGSZEICHENLISTE

100 Kommunikationssytem

101 Kraftfahrzeug

103 Steuergerät

103a Prozessoreinheit

103b Kommunikationsschnittstelle

103c Speichereinheit

1 10 Mobilfunknetz

120 Basisstation

130 Backend-Server

200 Verfahren

201 Bestimmen einer ersten Auslastung 203 Empfangen von Programmcode

205 Bestimmen einer zweiten Auslastung

207 Entscheiden