DE102011017484A1 - Method for transmitting function i.e. driver assistance system function, from head unit to target control device located e.g. inside motor car, involves redirecting communication link from vehicle control device to target control device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Migrieren einer Fahrzeugfunktion von einem Fahrzeugsteuergerät auf ein Zielsteuergerät.The invention relates to a method for migrating a vehicle function from a vehicle control device to a destination control device.
Ein bekanntes Fahrzeugsteuergerät, das eine Vielzahl von Fahrzeuganwendungen verarbeitet, wie zum Beispiel die Navigation, Telefon, Audio- und Videoquellen, deren kommunikationstechnische Anbindung und deren Nutzung für andere Fahrzeuganwendungen, ist die so genannte „Head Unit”. Die Head Unit ist eine zentrale Recheneinheit mit Kommunikationseinrichtungen und -schnittstellen im Fahrzeug. Anwendungen, die als Head Unit-Anwendungen bekannt sind, könnten grundsätzlich aber auch mittels anderer Steuergeräte als der Head-Unit laufen, was vielfach jedoch durch die sehr spezifische Gerätegestaltung unterbunden oder unmöglich gemacht wird. Gerade im sogenannten Embedded Bereich, in dem Rechner mit den funktionalitätsbezogen nötigsten Komponenten modular aufgebaut sind, entfallen Schnittstellen an andere Geräte.A known vehicle control unit that processes a variety of vehicle applications, such as navigation, telephone, audio and video sources, their communication technology connection and their use for other vehicle applications, is the so-called "head unit". The head unit is a central processing unit with communication devices and interfaces in the vehicle. Applications that are known as head unit applications, but could in principle also run using control units other than the head unit, which is often prevented by the very specific device design or impossible. Especially in the so-called embedded area, in which computers with the most functionally necessary components are modular, interfaces with other devices are eliminated.
Derart spezifizierte Zielhardware erzwingt entsprechend eine spezifische Softwareerstellung. Selbst der Einsatz von Laufzeitumgebungen, die eine Abstraktion von der Hardware erlauben, wie beispielsweise Java oder Adobe Flash, erlauben keine völlig generische Softwareerstellung. Allerdings ist es mittels Virtualisierung möglich, eine Abstraktion von der Hardware vorzunehmen, insbesondere, indem eine vorbestimmte und ausgewählte Zielhardware durch Virtualisierung simuliert wird.Target hardware specified in this way forces a specific software development accordingly. Even the use of runtime environments that allow for abstraction from the hardware, such as Java or Adobe Flash, does not allow completely generic software development. However, virtualization makes it possible to abstraction hardware, in particular by simulating predetermined and selected target hardware through virtualization.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Übertragung einer Fahrzeugfunktion dynamisch während des Betriebs von einem Fahrzeugsteuergerät, wie etwa der Head Unit, auf ein innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs gelegenes anderes Steuergerät zu ermöglichen.Based on this prior art, it is the object of the present invention to enable the transmission of a vehicle function dynamically during operation of a vehicle control unit, such as the head unit, on a located inside or outside of the vehicle other control device.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Further developments are set forth in the subclaims.
Eine erste Ausführungsform des Verfahrens zum Übertragen einer Fahrzeugfunktion, die eine Anwendungssoftware und Daten umfasst, von einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs auf ein anderes Steuergerät – nachfolgend „Zielsteuergerät” –, erfordert, dass das Kraftfahrzeugsteuergerät mit zumindest einem zweiten Steuergerät des Fahrzeugs zur Übertragung von Eingabedaten und Ausgabedaten in Kommunikationsverbindung steht.A first embodiment of the method for transmitting a vehicle function comprising application software and data from one control unit of the motor vehicle to another control unit - hereinafter "target control unit" - requires that the motor vehicle control unit with at least one second control unit of the vehicle for the transmission of input data and Output data is in communication connection.
Zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst eine hardwareunabhängige Rechnerumgebung zur hardwareunabhängigen Ausführung der Anwendungssoftware mit dem Zielsteuergerät virtualisiert. Ferner wird der aktuelle Zustand der Anwendungssoftware und der Daten ermittelt.To implement the method, a hardware-independent computer environment for hardware-independent execution of the application software is first virtualized with the destination control device. Furthermore, the current state of the application software and the data is determined.
Dieser ermittelte aktuelle Zustand der Fahrzeugfunktion wird auf die virtualisierte Rechnerumgebung des Zielsteuergeräts übertragen, das dann den aktuellen Zustand der Anwendungssoftware und der Daten lädt, wobei gleichzeitig die auf dem Steuergerät laufende Fahrzeugfunktion beendet wird und die Kommunikationverbindung zur Übertragung der Ein- und Ausgabedaten mit dem zweiten Steuergerät von dem Fahrzeugsteuergerät auf das Zielsteuergerät umgeleitet wird.This determined current state of the vehicle function is transmitted to the virtualized computing environment of the target control device, which then loads the current state of the application software and the data, while the running on the control unit vehicle function is terminated and the communication link for transmitting the input and output data with the second Control unit is redirected from the vehicle control unit to the destination control unit.
So kann die Fahrzeugfunktion dynamisch und während des Betriebs zwischen Steuergeräten verschoben werden. Der Einsatz der Virtualisierung ermöglicht, die Fahrzeugapplikationen auf anderen Steuergeräten ausführen zu können, so dass die Applikationen im laufenden Betrieb verschoben und auf eine andere Hardware überführt, respektive migriert werden können.Thus, the vehicle function can be moved dynamically and during operation between ECUs. The use of virtualization makes it possible to run the vehicle applications on other ECUs, so that the applications can be moved during operation and transferred to another hardware or migrated.
Das Fahrzeugsteuergerät, das die Fahrzeugfunktion aufweist, ist üblicherweise die Head Unit, aber das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich auch für andere Steuergeräte anwendbar. Bei dem Zielsteuergerät hingegen kann es sich um ein weiteres Steuergerät desselben Kraftfahrzeugs handeln; die Übertragung der Fahrzeugfunktion auch im Sinne einer Verschiebung zu verstehen, kann aber auch auf ein Steuergerät eines anderen Kraftfahrzeugs oder auf ein fahrzeugunabhängiges Steuergerät erfolgen, bei dem es sich insbesondere um einen Server handeln kann.The vehicle control unit, which has the vehicle function, is usually the head unit, but the method according to the invention is basically also applicable to other control units. By contrast, the destination control device can be a further control device of the same motor vehicle; To understand the transmission of the vehicle function in the sense of a shift, but can also be done on a control unit of another motor vehicle or on a vehicle-independent control unit, which may in particular be a server.
So können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Fahrzeugfunktionen im Betrieb dynamisch von einem Steuergerät auf ein anderes, oder von einem Steuergerät im Fahrzeug auf einen Server im Internet verschoben werden. Hierbei kann das bekannte Cloud Computing genutzt werden kann, bei dem abstrahierte IT-Ressourcen wie Rechenkapazität, Datenspeicher-, Software- und Programmierungsumgebungen dynamisch an den Bedarf angepasst über ein Netzwerk zur Verfügung gestellt werden. Dies kann über das allgemeine Internet aber auch über firmeninterne Intranets erfolgen, was sich hier für die Fahrzeuganwendungen, beispielsweise durch den Fahrzeughersteller oder einen anderen Provider, anbietet. Generell können durch das Cloud Computing Pooling-Effekte genutzt werden, die aus der gemeinsamen Nutzung von Ressourcen (also Pools) entstehen und so zur Kosteneinsparung beitragen.Thus, with the method according to the invention, vehicle functions can be shifted dynamically during operation from one control device to another, or from a control device in the vehicle to a server in the Internet. Here, the well-known cloud computing can be used in the abstracted IT resources such as computing capacity, data storage, software and programming environments are dynamically adapted to the needs made available over a network. This can be done via the general Internet but also on-company intranets, which here for the vehicle applications, for example, by the vehicle manufacturer or another provider, offers. In general, cloud computing can use pooling effects that arise from the shared use of resources (ie pools) and thus contribute to cost savings.
Um die Kommunikationsverbindung zu dem als Zielsteuergerät ausgewählten Steuergerät des zweiten Kraftfahrzeugs oder dem fahrzeugunabhängigen Steuergerät, insbesondere dem Server umzuleiten, kann das Verfahren das Herstellen einer Weitverkehrskommunikationsverbindung, insbesondere einer GSM- oder UMTS-Verbindung umfassen.To the communication link to the selected as a target control unit controller of the second motor vehicle or the vehicle-independent control device, in particular to redirect the server, the method may include establishing a long-distance communication connection, in particular a GSM or UMTS connection.
Zum Umleiten der Kommunikationsverbindung mit dem zweiten Steuergerät des Fahrzeugs von dem Fahrzeugsteuergerät auf das Zielsteuergerät kann eine Kommunikationsadresse für das zweite Steuergerät von dem ersten Steuergerät an das Zielsteuergerät übertragen werden.For redirecting the communication connection with the second control device of the vehicle from the vehicle control device to the destination control device, a communication address for the second control device can be transmitted from the first control device to the destination control device.
Ferner bezieht sich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Einsetzen eines Proxy-Steuergeräts, das als Vermittler zwischen dem zweiten Steuergerät des Kraftfahrzeugs und dem Zielsteuergerät fungiert. Die Kommunikationsverbindung erfolgt dann von dem zweiten Steuergerät des Kraftfahrzeugs zu dem Proxy-Steuergerät, das wiederum mit dem Zielsteuergerät in Kommunikationsverbindung steht, um die Eingaben und Ausgaben zwischen dem zweiten Steuergerät und dem Zielsteuergerät zu übertragen. Zu diesem Zweck erfolgt eine Übertragung einer Kommunikationsadresse für das zweite Steuergerät von dem ersten Steuergerät an das Proxy-Steuergerät.Furthermore, an embodiment of the method according to the invention relates to the insertion of a proxy control device, which acts as an intermediary between the second control device of the motor vehicle and the destination control device. The communication link is then from the second controller of the motor vehicle to the proxy controller, which in turn communicates with the destination controller to communicate the inputs and outputs between the second controller and the destination controller. For this purpose, a transmission of a communication address for the second controller from the first controller to the proxy controller.
Durch den Einsatz eines Proxy-Steuergeräts, über das die Kommunikation zwischen dem zweiten Steuergerät des Kraftfahrzeugs und dem Zielsteuergerät abläuft, kann eine Anonymität zwischen den Kommunikationspartnern geschaffen werden, indem die Adresse des einen Kommunikationspartners dem anderen Kommunikationspartner gegenüber verborgen bleibt.Through the use of a proxy control device, via which the communication between the second control device of the motor vehicle and the destination control device takes place, anonymity between the communication partners can be created by concealing the address of the one communication partner from the other communication partner.
Durch das Proxy-Steuergerät als Vermittler kann auch bei unterschiedlichen Netzwerken, deren Adressen inkompatibel sind, so dass eine direkte Verbindung nicht möglich ist, eine Verbindung zwischen den Kommunikationspartnern realisiert werden.Due to the proxy control device as an intermediary, a connection between the communication partners can be realized even with different networks whose addresses are incompatible, so that a direct connection is not possible.
So kann das Proxy-Steuergerät quasi als Gateway arbeiten, mit dem ein Protokoll in ein anderes übersetzt wird. Ferner kann das Proxy-Steuergerät gegebenenfalls die Eingabe- und Ausgabedaten aufbereiten, und etwa in ein standardisiertes Format bringen.Thus, the proxy control device can act as a kind of gateway with which one protocol is translated into another. Furthermore, the proxy controller can optionally process the input and output data and bring it into a standardized format, for example.
Das Ermitteln des aktuellen Zustands der Anwendungssoftware und der Daten kann durch das Abbilden des aktuellen Zustands der Anwendungssoftware und der Daten und beispielsweise durch das Anfertigen eines Snapshots der aktuellen Programmversion der Anwendungssoftware und des aktuellen Datenbestands durchgeführt werden.Determining the current state of the application software and the data may be accomplished by mapping the current state of the application software and the data and, for example, by taking a snapshot of the current application version of the application software and the current data inventory.
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.These and other advantages are set forth by the following description with reference to the accompanying figures. The reference to the figures in the description is to aid in the description and understanding of the subject matter. The figures are merely a schematic representation of an embodiment of the invention.
Dabei zeigen:Showing:
Wie in
So werden erfindungsgemäß die Virtualisierung der hardwareunabhängigen Umgebung, die Ermittlung des aktuellen Zustands und dessen Übertragung auf das Zielsteuergerät kombiniert, um im laufenden Betrieb die Fahrzeugfunktion verschieben zu können. Mittels der Virtualisierung wird eine hardwareunabhängige Umgebung geschaffen, die es erlaubt, die Software auf beliebigen Steuergeräten oder Servern als Zielsteuergerät auszuführen. Die Funktion der Software ergibt sich aus dem statischen Teil der Software, dem Quellcode, und dem aktuellen Zustand aller Daten. Für die Übertragung der Fahrzeugfunktion wird ein genaues Abbild des aktuellen Zustands aller Daten etwa mittels des Snapshots, also einer Ist-Zustands-Aufnahme, ermittelt. Die Übertragung auf das Zielsteuergerät im laufenden Betrieb wird vorbereitet, indem die Anwendungssoftware auf dem Zielsteuergerät mit den Snapshot-Daten geladen wird. Zu diesem Zeitpunkt muss das bisherige Steuergerät angehalten werden, damit keine Veränderung der Snapshot-Daten mehr erfolgen kann. Die Übertragung wird abgeschlossen, indem alle Ein-/Ausgaben auf das Zielsteuergerät umgeleitet werden.Thus, according to the invention, the virtualization of the hardware-independent environment, the determination of the current state and its transmission to the destination control device are combined in order to be able to move the vehicle function during ongoing operation. Virtualization creates a hardware-independent environment that allows you to run the software on any controller or server as a target controller. The function of the software results from the static part of the software, the source code, and the current state of all data. For the transmission of the vehicle function, an accurate image of the current state of all data is determined, for example, by means of the snapshot, that is, an actual state image. The transmission to the target controller in the on-going mode is prepared by loading the application software on the target controller with the snapshot data. At this point in time, the previous control unit must be stopped so that no change in the snapshot data can be made. The transfer is completed by redirecting all I / O to the destination ECU.
Die für die Übertragung der Fahrzeugfunktion(en) auf ein Zielsteuergerät im laufenden Betrieb durchgeführte Virtualisierung erlaubt eine Unabhängigkeit der Applikation von der Hardware. Der angefertigte Snapshot des aktuellen Zustands der Applikation gestattet die Wiederherstellung dieses Zustands auf dem Zielsteuergerät und der reibungslose weitere Ablauf der Fahrzeugfunktion wird durch die Umleitung der Ein-/Ausgaben auf das Zielsteuergerät gesichert.The virtualization carried out for the transmission of the vehicle function (s) to a destination control device during operation allows independence of the application from the hardware. The prepared snapshot of the current state of the application allows the recovery of this state on the destination ECU and the smooth further flow of the vehicle function is saved by the redirection of the I / O to the destination ECU.
In
Das bislang die Fahrzeugfunktion FF ausführende Steuergerät A steht mit einem oder auch mehreren Steuergeräten X des Fahrzeugs zur Übertragung von Eingabedaten I und Ausgabedaten O in Kommunikationsverbindung, angedeutet durch die gestrichelten Pfeile zwischen den Steuergeräten A und X. Der Datenaustausch im Fahrzeug kann über das Fahrzeugbussystem FB erfolgen. Das die Fahrzeugfunktion FF ausführende Steuergerät A kann die Head Unit des Fahrzeugs sein, es kann sich aber auch um ein anderes Steuergerät handeln. Bei der Fahrzeugfunktion kann es sich um Fahrerassistenzsysteme handeln, die von der Head Unit mittels Daten, die von weiteren Steuergeräten im Fahrzeug stammen, ausgeführt werden, wobei gegebenenfalls Steuerbefehle an diese Steuergeräte ausgeben werden.The previously the vehicle function FF exporting control unit A communicates with one or more control units X of the vehicle for transmitting input data I and output data O in communication, indicated by the dashed arrows between the control units A and X. The data exchange in the vehicle can via the vehicle bus system FB respectively. The vehicle function FF exporting control unit A may be the head unit of the vehicle, but it may also be another control unit. The vehicle function may be driver assistance systems that are executed by the head unit by means of data originating from further control devices in the vehicle, whereby control commands may be output to these control devices if necessary.
Um diese Fahrzeugfunktion FF auch auf einem anderen Steuergerät, unabhängig von Steuergerät A, ausführen zu können, und eine hinsichtlich der Rechnerressourcen optimierte Architektur zu schaffen, wird mit dem Zielsteuergerät B eine hardwareunabhängige Rechnerumgebung C virtualisiert, um die Anwendungssoftware hardwareunabhängig ausführen zu können. Weiter werden der aktuelle Zustand der Anwendungssoftware und der Daten der Fahrzeugfunktion FF ermittelt und auf die hardwareunabhängige Rechnerumgebung C des Zielsteuergeräts B übertragen, so dass das Zielsteuergerät B die Anwendungssoftware im aktuellen Zustand mit den Daten laden kann. Gleichzeitig mit dem Laden des aktuellen Zustands der Fahrzeugfunktion FF durch das Zielsteuergerät B wird die Fahrzeugfunktion FF auf dem Steuergerät A beendet und die Kommunikationsverbindung zur Übertragung der Eingaben I und Ausgaben O zwischen dem zweiten Steuergerät X und dem Zielsteuergerät B umgeleitet. Zu diesem Zweck kann eine Kommunikationsadresse KA von der Fahrzeugsteuergerät A auf das Zielsteuergerät B mit übertragen werden. Damit das Steuergerät X mit dem fahrzeugexternen Zielsteuergerät B, beispielsweise einem Interner-Server B, zur Übertragung der Eingabe- und Ausgabedaten I, O kommunizieren kann, kann die Umleitung der Kommunikationsverbindung das Aufbauen einer Weitverkehrskommunikationsverbindung, insbesondere einer GSM- oder UMTS-Verbindung, umfassen. Zu diesem Zweck kann ein im Fahrzeug vorhandenes Kommunikationsmodul genutzt werden.In order to be able to execute this vehicle function FF on another control device, independently of control unit A, and to create an architecture optimized with regard to the computer resources, a hardware-independent computer environment C is virtualized with the destination control device B in order to be able to execute the application software independently of hardware. Furthermore, the current state of the application software and the data of the vehicle function FF are determined and transmitted to the hardware-independent computing environment C of the destination control device B, so that the destination control device B can load the application software in the current state with the data. Simultaneously with the loading of the current state of the vehicle function FF by the destination control device B, the vehicle function FF is terminated on the control unit A and the communication link for transmitting the inputs I and outputs O between the second control unit X and the destination control unit B redirected. For this purpose, a communication address KA can be transmitted from the vehicle control unit A to the destination control unit B as well. So that the control device X can communicate with the vehicle-external destination control device B, for example an internal server B, for the transmission of the input and output data I, O, the diversion of the communication connection can comprise the establishment of a long-distance communication connection, in particular a GSM or UMTS connection , For this purpose, a communication module present in the vehicle can be used.
Claims (6)
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