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摘要:本发明涉及一种用于检测控制设备的信号的方法,该方法具有如下步骤:从所述控制设备的程序来确定(S100)程序依赖关系图,所述程序依赖关系图的节点是所述程序的计算步骤,从所述计算步骤中获得信号,而且所述程序依赖关系图的连结线是在所述计算步骤之间的数据和或控制依赖关系;限定(S101)信号集,所述信号集包括对于要测量的信号的第一子集和对于相关信号的第二子集;在如下条件下将节点分配(S102)到所述第一子集:如果在节点的进入的连结线上的节点处在所述信号集之外,那么所述节点表示要测量的信号;测量(S103)所述第一子集的信号;而且基于所述第一子集的已测量的信号来计算(S104)所述第二子集的信号。
主权项:1.一种用于检测控制设备100的信号的方法,所述方法具有如下步骤:-从所述控制设备100的程序115确定程序依赖关系图101,所述程序依赖关系图的节点103是所述程序115的计算步骤,从所述计算步骤中获得信号,而且所述程序依赖关系图的连结线105是在所述计算步骤之间的数据和或控制依赖关系;-限定信号集107,所述信号集包括第一子集111和第二子集113,其中所述第一子集111由要测量的信号组成,而所述第二子集113由依赖于所述第一子集111的信号的信号组成;-在如下条件下将节点103分配到所述第一子集111:如果在节点的进入的连结线105上的其他节点处在所述信号集107之外,那么所述节点103表示要测量的信号;-测量所述第一子集111的信号109-1;而且-基于已测量的所述第一子集111的信号109-1来计算所述第二子集113的信号109-2。
全文数据:用于检测信号的方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于检测控制设备的信号的方法和一种相应的控制设备。背景技术[0002]为了可以重现在控制设备中出现的效果,在控制设备运行时间期间记下内部信号。所述信号变化过程于是可以借助分析软件被可视化并评估。[0003]在此,限制所记录的信号或变量的数目,因为存储需求随着要测量的信号的数目而线性增加。因此,一方面存储需求和通信需求在运行时间增加,另一方面要传送的数据量也增加。因此,只能记录所有可用信号的一个小部分Bruchtei1。此外,只能测量特定的信号,诸如消息和测量点。尤其是,不能测量局部参量,因为这些局部参量在控制设备中没有固定的地址。[0004]因而,在对测量进行分析时可能发生:所需的信号没有被包含在测量文件中。在这种情况下,要求在将缺少的信号包括在内情况下进行的新的测量。由此形成对于测量以及紧接着的通信以及延迟的可用性来说的显著耗费。目前,对所要记下的信号的选择手动地进行并且因此很大程度上依赖于测量者的经验。发明内容[0005]第一方面涉及一种用于检测控制设备的信号的方法,该方法具有如下步骤:从控制设备的程序来确定程序依赖关系图,所述程序依赖关系图的节点是该程序的计算步骤,从所述计算步骤中获得信号,而且所述程序依赖关系图的连结线是在这些计算步骤之间的数据和或控制依赖关系;限定信号集,所述信号集包括对于要测量的信号的第一子集和对于相关信号的第二子集;在如下条件下将节点分配到第一子集:如果在节点的进入连结线上的其他节点处在信号集之外,那么该节点表示要测量的信号;测量第一子集的信号;而且基于第一子集的己测量的信号来计算第二子集的信号。通过该方法,测量最小数目的信号,通过所述最小数目的信号紧接着执行对所有其它信号的完全重建。因此,一方面减小测量的数据规模,另一方面确保所有对于评估来说所需的信号是可用的。附加地,可以使中间参量可用,所述中间参量暂时不能被测量。由此,有效地减少实际要测量的信号的量。[0006]在该方法的一个技术上有利的实施方式中,节点在如下条件下被分配给第二子集:所述节点在信号集之内在所有进入的连结线上是能计算的。由此,例如实现了如下技术优点:可以使用一个可替代性的判断标准来用于分配并且可以对原始分配进行检查。[0007]在该方法的另一技术上有利的实施方式中,针对在信号集之内的所有节点执行分配。由此,例如实现如下技术优点:所有节点可以明确地被分配给所述一个或另一个子集。[0008]在该方法的另一技术上有利的实施方式中,静态地或动态地从程序确定程序依赖关系图。在静态确定的情况下,例如实现如下技术优点:减少用于执行该方法的时间。在动态确定的情况下,例如实现如下技术优点:始终可以确定当前的程序依赖关系图,例如在控制设备的程序更新后确定当前的程序依赖关系图。[0009]在该方法的另一技术上有利的实施方式中,已测量的信号被存储在测量记录中。由此,例如实现如下技术优点:可以在稍后的时间点或者在另一位置计算相关信号。[0010]在该方法的另一技术上有利的实施方式中,测量记录被存储在非易失性存储器中。由此,例如实现如下技术优点:相关信号也可以在供电中断之后继续被计算。[0011]在该方法的另一技术上有利的实施方式中,测量的步骤基于在相应的计算步骤对相应的信号的电流或电压的检测。由此,例如实现如下技术优点:获得适合于进一步计算的信号。控制设备可以包括接口,以便检测这些数据。例如,存储器可以在包括所述信号的相应存储位置被读出。[0012]第二方面涉及一种控制设备,所述控制设备具有:确定装置,用于从控制设备的程序确定程序依赖关系图,所述程序依赖关系图的节点是所述程序的计算步骤,从所述计算步骤中获得信号,而且所述程序依赖关系图的连结线是在所述计算步骤之间的数据和或控制依赖关系;限定接口,用于限定信号集,所述信号集包括对于要测量的信号的第一子集和对于相关信号的第二子集;分配装置,用于在如下条件下将节点分配到第一子集:如果在节点的进入的连结线上的其他节点处在信号集之外,那么所述节点表示要测量的信号;测量工具,用于测量第一子集的信号;和计算装置,用于基于第一子集的已测量的信号来计算第二子集的信号。[0013]通过该控制设备,实现与通过根据第一方面的方法引起的技术优点相同的技术优点。[0014]在该控制设备的一个技术上有利的实施方式中,该控制设备包括用于存储已测量的信号的测量记录的非易失性存储器。由此,例如实现如下技术优点:也可以在稍后的时间点计算完整的信号组。[0015]第三方面涉及一种计算机程序,所述计算机程序能够被加载到数字计算机的存储器中并且所述计算机程序包括软件代码段,当所述计算机程序在计算机上运行时,利用所述软件代码段能够实施根据第一方面的方法。通过所述计算机程序,实现与通过根据第一方面的方法引起的技术优点相同的技术优点。附图说明[0016]本发明的实施例在附图中被示出并且在下文中进一步予以描述。[0017]其中:图1示出方法的框图;图2不出程序依赖关系图;图3示出控制设备的示意性视图;和图4示出方法的流程。具体实施方式[0018]图1示出用于检测控制设备的信号的方法的框图。控制设备例如是用于发动机控制的控制设备,所述控制设备也许可以检测多个测量参量。控制设备的程序用于对这些测量参量进行评估和进一步处理。该程序在多个计算步骤中由多个输入信号来计算一个或多个输出信号。因此,每个计算步骤产生另一内部信号作为输出,所述内部信号通过另一计算步骤被进一步处理。[0019]通常,控制设备可用于控制任一其他设备。控制设备的程序能够通过程序依赖关系图(ProgramDependenceGraph来描绘。基于所述程序依赖关系图来确定控制设备的要检测的信号。根据程序依赖关系图,可以自动地确定:为了计算对于相关信号给出的集合来说哪些信号必须是已知的。[0020]在步骤S100中,为此首先从控制设备的程序来确定程序依赖关系图。程序依赖关系图的节点表示该程序的内部计算步骤,从所述内部计算步骤获得相应的信号。程序依赖关系图的连结线表示在这些计算步骤之间的数据和或控制依赖关系。[0021]在步骤S101中,限定信号集,所述信号集包括对于要测量的信号的第一子集和对于相关信号的第二子集。能够由第一子集的信号来计算第二子集的信号。[0022]在步骤S102中,在如下条件下将程序依赖关系图的节点分配到第一子集:如果在一个节点的进入的连结线上的下级untergeordnet节点处在信号集之外并且该节点因而具有不能计算的连结线,那么该节点表示要测量的信号。[0023]在步骤S103中,借助于适合的测量工具来测量第一子集的信号。紧接着,在步骤S104中,基于第一子集的已测量的信号来计算第二子集的信号。这是可能的,因为在第一子集的信号与第二子集的信号之间的依赖关系是已知的。[0024]一方面,由此使要测量的信号的数目最小化,另一方面确保:尽管如此仍获得所有所需的信息。由此,解决所述技术向题,使得一方面在稍后的分析时不缺少信号并且因此不需要多余的多次测量和递归。另一方面,已测量的信号的规模可以通过程序依赖关系图来被减小。另一技术优点是到目前为止不能测量的中间参量的可用性。[0025]图2以通过在节点103之间的连结线105引起的数据依赖关系示出控制设备100的示例性的程序依赖关系图101。程序依赖关系图101基于程序的各个计算步骤的控制流图来构建。因此,节点103表示对于控制设备100的程序的信号109的计算步骤。[0026]同时,控制流图的节点103构成程序依赖关系图100的节点103。节点103-3的输出信号因此与节点103-1和103-2的输入信号有关。从通过程序解释器对属于节点103的计算步骤的含义的解释,可以推导出在节点103之间的依赖关系的两种类型。[0027]如果其他节点103-3使用已经在节点103-1的情况下赋有值的变量,并且在控制流图中存在从节点103-1到所述其他节点103-3的路径,而没有重新给该变量指派值,则在两个节点103-1与103-3之间存在数据依赖关系。[0028]如果节点103-1确定其他节点103-3的运行AusfUhrung,那么在两个节点103-1与103-3之间存在控制依赖关系。在这种情况下,在控制流图中,存在从节点103-1到其他节点103-3的路径,而且节点103-1是控制流节点。在结构化的程序的情况下,例如根据条件If指令或者循环体进行的计算步骤依赖于预先调整的条件。因而,所述预先调整的条件表示控制流节点。程序的其他运行依赖于所述控制流节点。在具有任意的转移Sprung的程序的情况下,应考虑其他情况。[0029]因此,程序依赖关系图101描述程序的各个计算步骤之间的关系。如果节点103在所有进入的连结线上是能计算的103,那么节点1〇3、也就是说对于内部信号的计算步骤是能计算的。通过该程序的各个计算步骤,获取内部信号1〇9,作为相应的计算步骤的输出。[0030]程序依赖关系图101的节点103表示程序的各个计算步骤,而程序依赖关系图101的连结线105表不在这些计算步骤之间的数据和控制依赖关系。计算步骤例如分别包括乘法、卩示法、减法、加法、或关联〇DER_VerknUpfung、与关联AND-VerknUpfung或者任一其他运算操作,其中由输入值来计算一个或多个输出值。借助于程序依赖关系图101可以提高信号检测的效率。[0031]首先,规定所有所期望的要获得的信号1〇9的信号集107。对所期望的信号109的集合的所述规定可以由用户来执行。一方面,该信号集107包括对于节点1〇3、也就是说计算步骤的子集111,所述子集111的信号109不能被计算,因为节点103的依赖关系处在所选的信号集1〇7之外。另一方面,该信号集107包括对于节点103的如下子集113,所述子集113的信号109由于在信号集107之内的已知的依赖关系而能够被计算。[0032]针对程序依赖关系图101适用:如果节点1〇3在所有进入的连结线1〇5上是能计算的,那么节点103、也就是说计算步骤是能计算的。因此,通过跟踪在程序依赖关系图101中的连结线能够确定:节点103是属于子集111还是属于子集113。如果节点103不是在所有进入的连结线上能计算的,那么该节点属于子集111。如果节点是在所有进入的连结线上能计算的,那么该节点属于子集113。[0033]在将节点103分配到各个子集111和113之后,子集111的节点103的信号109被明确地测量,因为这些信号不是能计算的。计算另一子集113的节点103的信号109,因为为此需要的依赖关系是已知的。[0034]因而,使用程序依赖关系图101,以便从所期望的信号109的集合107中确定要测量的信号109的最优的子集111。接着,执行对第一子集111的这些信号109的真正的测量。然后,使用程序解释器,以便由子集111的已测量的信号109来计算第二子集113的现在还缺少的相关信号109。[0035]由此,实现了如下技术优点:可以测量最小数目的信号109,但是紧接着仍然由所述最小数目的信号109来执行对所有其余的信号109的完整的重建。[0036]在占据Belegimg己测量的信号109的情况下,只要相应的输入参量完全是己知的,程序解释器就能够由子集111的已测量的信号109来确定子集113的相关信号109。针对程序的不包含已占据的输入值Eingang的程序部分,程序解释器不能确定结果。就此而言,借助于不完全的评价来以如下程度解释该程序,如这在已给出的变量赋值的情况下可能的那样。[0037]图3示出了控制设备100的示意性视图。控制设备100包括确定装置401,用于从控制设备100的程序115来确定程序依赖关系图101。可以一次性地静态地进行或者动态地在程序115更新之后进行从控制设备100的程序115来确定程序依赖关系图101。[0038]控制设备100的限定接口403用于限定所期望的信号集107,所述信号集107包括对于要测量的信号109的第一子集111和对于相关信号109的第二子集113。限定接口403例如由电子接口或者程序接口来构成。[0039]分配装置405用于在如下条件下将程序依赖关系图1〇1的在信号集1〇7之内的节点103分配到第一子集111:如果在节点103的进入的连结线上的至少一个下级的节点1〇3处在信号集107之外并且因而不能被计算,那么节点1〇3表示要测量的信号1〇9。[0040]控制设备100的测量工具407用于测量第一子集111的信号109。为了该目的,测量工具在适当的位置上量取信号109,例如在相应的程序步骤之后或者在电子电路之内量取信号1〇9。控制设备100的计算装置409用于基于第一子集111的已测量的信号109来计算第二子集113的信号109。[0041]确定装置401、限定接口403、分配装置405、测量工具407和计算装置409可以由被适配用于实施相应功能的固定接线的数字电路、诸如专用集成电路ASIC,Application-SpecificIntegratedCircuit来构成。然而,确定装置401、限定接口403、分配装置、测量工具407和计算装置409也可以由程序模块来实现,所述程序模块借助于控制设备100的处理器来运行。[0042]图4示出了用于通过控制设备100检测信号109-0的方法的流程。优化装置413借助于程序依赖关系图101确定实际上要测量的信号109-1的最优的子集111。为此,事先一次性地从控制设备100的程序115推导出程序依赖关系图101。在真正的测量情况下,借助于适合的测量设备407,在控制设备100运行期间记录相应的信号109-1。[0043]接着,由程序解释器415来计算和补充所附加地期望的、但是没有被测量的信号109-2。为此,在控制设备100的程序115上以已测量的信号109-1来运行程序解释器415。由此,可以计算相关信号109-2的所有值。对此,所有所期望的测量点也是与由程序依赖关系图101进行的构建相应的。[0044]由此,用户始终可以获得对于恰好所要求的信号109-0的测量值。本发明将程序解释器415和程序依赖关系图101的技术与在控制设备100处的测量相组合,以便对其进行优化。借助于控制设备100,能够有效地借助于程序解释器415来完全推导出信号集107的所有所期望的信号109。紧接着,程序解释器在部分的变量赋值partielleVariablenbelegung的情况下对控制设备100的程序115进行解释。[0045]为了计算要测量的信号109的最小子集111,可以应用以下算法:1.作为输入,以用户预先给定的方式输入应该被测量的所要求的信号109的信号集107、例如一个功能的所有信号109。[0046]2.针对在程序依赖关系图101中的每个单个的节点103,如下的标记是可能的(也包括组合):a.测量是所期望的应要求)b•测量是可能的(已给定)c.计算是可能的d•需要值要么通过测量要么通过计算)e.测量是必需的,作为算法的结果。[0047]最初,在控制设备100的程序依赖关系图101中没有标记节点103。[0048]3•所期望的或者所需的信号109在程序依赖关系图1〇1中被标记为2.a和2.d。[0049]4•能测量的信号109在程序依赖关系图中被标记为2.b。[0050]5•不能测量的节点103的可计算性以如下方式来确保。对于每个不能测量的所期望的节点103、也就是说对于2.a而不是2.b来说适用:a•朝后退方向跟踪程序依赖关系图101中的连结线105。b•标记所有能达到的节点103作为2.d,在能测量的节点2.b处终止。[0051]6.以如下方式去除多余的测量点。对于每个能测量的并且所需的节点103、也就是说对于2.b和2.d来说适用:a•如果到程序依赖关系图1〇1的用2.b和2•d来标记的节点103的所有输入连结线105也(以传递性方式经由更多连结线105引导,那么将节点103标记为2.c。[0052]7.可选地,借助于程序依赖关系图1〇1进一步优化要测量的节点1〇3的子集m,以便获得经优化的测量点417。[0053]8.随后用2.e来标记所有用2.b和2.d而不是2.c来标记的节点103。在程序依赖关系图101中,这些节点103表示要测量的节点103的以及因此要测量的信号109-1的子集111〇[0054]这些要测量的信号109-1实际上通过测量工具407来测量,而且相应的测量记录411、诸如电子文件被建立。电子文件可以包括测量点的序列并且可以被存储在控制设备100中。基于该测量记录411,可以计算从已测量的信号109-1推导出的信号109-2。[0055]测量工具407例如包括一个或多个用于测量电流的电流测量电路或者一个或多个用于测量电压的电压测量电路。测量工具407也可以被用于读出随机访问存储器(RAM,RandomAccessMemory随机存取存储器)。信号109以数字形式被保存在所述随机访问存储器中。信号109也可以被保存在非易失性存储器、诸如硬盘或者USB记忆棒中,以便使这些信号109在中断供电之后也得以保留erhaltenbleiben。[0056]通过对该算法的构建,该算法在程序依赖关系图上确保:实际上能通过程序解释器109由已测量的信号109-1计算所有所期望的信号109-2。在推导程序依赖关系图101时,可以展开ausrollen循环而且在需要时采用功能调用,也就是说由对功能调用的实现来代替。[0057]该方法可以在所有领域得到应用,在所述领域内,检测在运行的控制设备100上的测量数据。这尤其涉及功能开发者和应用师Applikateur。首先,在这些组的通信中,本发明可以帮助改善并且加速流程,其方式是以降低的技术耗费并且有效地保证:完全检测所有所需的信号109。[0058]在图4中示出的方法阐明利用相应的主要组件进行的方法的示例性的实施方式以及这些主要组件如何有助于解决测量最小数目的信号并减少数据量的技术问题。[0059]然而,本发明的保护范围通过权利要求来给出并且不受在说明书中所阐述的或者在附图中所示出的特征限制。因而,在权利要求的范畴内,该方法可以进一步被改善,以便提尚该方法的效率。[0060]所有与本发明的各个实施方式相关联地阐述并且示出的特征可以以不同的组合在按照本发明的主题中设置,以便同时实现其有利的作用。
权利要求:1.一种用于检测控制设备(100的信号(109的方法,所述方法具有如下步骤:-从所述控制设备(100的程序(115确定S100程序依赖关系图(101,所述程序依赖关系图的节点(103是所述程序(115的计算步骤,从所述计算步骤中获得信号(109,而且所述程序依赖关系图的连结线1〇5是在所述计算步骤之间的数据和或控制依赖关系;-限定(S101信号集(107,所述信号集包括对于要测量的信号(109的第一子集111和对于相关信号(109的第二子集113;-在如下条件下将节点(103分配S102到所述第一子集111:如果在节点的进入的连结线(105上的其他节点(103处在所述信号集(1〇7之外,那么所述节点(103表示要测量的信号(109;-测量S103所述第一子集(111的所述信号(109-1;而且-基于所述第一子集(111的已测量的所述信号(丨09-1来计算S104所述第二子集113的所述信号(109-2。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述节点(1〇3在如下条件下被分配给所述第二子集(113:所述节点(103在所述信号集之内在所有进入的所述连结线(1〇5上是能计算的。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,针对在所述信号集(107之内的所有节点103执行分配。4.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,静态地或动态地从所述程序(115确定所述程序依赖关系图(101。5.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,已测量的所述信号(1〇9被存储在测量记录411中。6.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,所述测量记录411被存储在非易失性存储器中。7.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,所述测量的步骤S103基于在相应的计算步骤对相应的所述信号109的电流或电压的检测。8.—种控制设备100,所述控制设备具有:-确定装置(401,用于从所述控制设备(1〇〇的程序(115确定程序依赖关系图101,所述程序依赖关系图的节点(103是所述程序(11Q的计算步骤,从所述计算步骤中获得信号(109,而且所述程序依赖关系图的连结线(1〇5是在所述计算步骤之间的数据和或控制依赖关系;-限定接口(403,用于限定信号集(107,所述信号集包括对于要测量的信号(1〇9的第一子集111和对于相关信号(109的第二子集113;-分配装置405,用于在如下条件下将节点(103分配到所述第一子集(111:如果在节点的进入的连结线(105上的其他节点(103处在所述信号集(107之外,那么所述节点103表示要测量的信号(109;-测量工具407,用于测量所述第一子集111的所述信号(109-1;和-计算装置409,用于基于所述第一子集(111的已测量的所述信号(l〇9-1来计算所述第二子集(113的所述信号(109-2。9.根据权利要求8所述的控制设备(100,其中,所述控制设备(1〇〇包括非易失‘性射诸器,用于存储已测量的所述信号109的测量记录411。10.—种计算机程序,所述计算机程序能够被加载到数字计算机的存储器中并且所述计算机程序包括软件代码段,当所述计算机程序在所述计算机上运行时,利用所述软件代码段能够实施根据权利要求1至7之一所述的方法。
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