DE102015216265A1 - Method and subsystem for installing a software update in a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren (30) zum Installieren eines Softwareupdates in einem Fahrzeug, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – in einem ersten Schritt (31) werden eine von dem Softwareupdate abhängige Ziel-Baseline und von der Ziel-Baseline betroffene Steuergeräte des Fahrzeuges bestimmt (35) und mindestens ein Steuergerät unter den von der Ziel-Baseline betroffenen Steuergeräten wird gemäß der Ziel-Baseline aktualisiert (36), – falls der erste Schritt (31) fehlschlägt (37), werden in einem zweiten Schritt (32) eine ursprüngliche Baseline und von der ursprünglichen Baseline betroffene Steuergeräte bestimmt (38) und mindestens ein Steuergerät unter den von der ursprünglichen Baseline betroffenen Steuergeräten wird gemäß der ursprünglichen Baseline aktualisiert (39) und – falls der zweite Schritt (32) fehlschlägt (40), werden in einem dritten Schritt (33) mindestens eine Rollback-Baseline zwischen der ursprünglichen Baseline und der Ziel-Baseline und von der Rollback-Baseline betroffene Steuergeräte bestimmt (41) und mindestens ein Steuergerät unter den von der Rollback-Baseline betroffenen Steuergeräten wird gemäß der Rollback-Baseline aktualisiert (42).Method (30) for installing a software update in a vehicle, characterized by the following features: - in a first step (31), a software update-dependent target baseline and control units of the vehicle affected by the target baseline are determined (35) and at least a controller among the target baseline affected controllers is updated according to the target baseline (36), - if the first step (31) fails (37), in a second step (32) an original baseline and from the original one Baseline affected ECUs (38) and at least one controller among the controllers affected by the original baseline is updated (39) according to the original baseline and if the second step (32) fails (40), in a third step (33) at least one rollback baseline between the original baseline and the target baseline and from the rollback baseline determined ECUs (41) and at least one ECU among the affected by the rollback baseline ECUs is updated according to the rollback baseline (42).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Installieren eines Softwareupdates in einem Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Teilsystem für ein Fahrzeug sowie ein entsprechendes Fahrzeug.The present invention relates to a method for installing a software update in a vehicle. The present invention further relates to a corresponding subsystem for a vehicle and a corresponding vehicle.
Stand der TechnikState of the art
In der Funktechnik wird die Übertragung von Daten mittels elektromagnetischer Wellen, also scheinbar durch das Medium Luft (over the air, OTA), mitunter als Luftschnittstelle bezeichnet. Eine solche Luftschnittstelle ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass kein festkörperliches Übertragungsmedium wie Kupfer- oder Glasfaserkabel verwendet wird, was für die Zwecke der nachfolgenden Ausführungen die Übertragung im Vakuum nicht ausschließt. Telekommunikationstechnische Ansätze, die sich einer solchen Übertragung bedienen, sind etwa als Over-the-Air-Programmierung (OTA), Over-the-Air Service Provisioning (OTASP), Over-the-Air Provisioning (OTAP) oder Over-the-Air Parameter Administration (OTAPA) bekannt.In radio technology, the transmission of data by means of electromagnetic waves, so apparently by the medium air (over the air, OTA), sometimes referred to as air interface. Such an air interface is particularly characterized in that no solid-state transmission medium such as copper or fiber optic cable is used, which for the purposes of the following embodiments does not preclude transmission in a vacuum. Telecommunications approaches using such transmission include over-the-air programming (OTA), over-the-air service provisioning (OTASP), over-the-air provisioning (OTAP) or over-the-air Parameter Administration (OTAPA).
Von besonderer Bedeutung sind die genannten Technologien für die Aktualisierung sogenannter Firmware (FW), also solcher Software (SW), die in elektronische Geräte eingebettet ist. Auf Firmware angepasste Abwandlungen der oben genannten OTA-Technologien werden in der Telekommunikation unter dem Oberbegriff der Firmware-Over-the-Air-Programmierung (FOTA) zusammengefasst.Of particular importance are the technologies mentioned for updating so-called firmware (FW), ie software (SW) embedded in electronic devices. Firmware-adapted modifications of the above-mentioned OTA technologies are summarized in telecommunications under the generic term of firmware over-the-air programming (FOTA).
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Installieren eines Softwareupdates in einem Fahrzeug, ein entsprechendes Teilsystem für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Teilsystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.The invention provides a method of installing a software update in a vehicle, a corresponding subsystem for a vehicle, and a vehicle having such a subsystem according to the independent claims.
Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der Fähigkeit des beschriebenen Algorithmus im Fahrzeug, möglichst intelligent auf Probleme während des Update-Vorgangs zu reagieren und eine jeweils optimale sogenannte Baseline zu verwenden. Unter letzterem Begriff wird im Softwarekonfigurationsmanagement (software configuration management, SCM) eine Menge von Konfigurationseinheiten – hier: durch ihre jeweiligen Versionen definierter Firmware- oder Softwaremodule – verstanden, die angesichts ihrer wechselseitigen Abhängigkeiten als zusammengehörig gekennzeichnet sind. Hierzu können seitens des Erstellers – typischerweise eines Erstausrüsters (original equipment manufacturer, OEM) oder Systemlieferanten – entsprechende Daten generiert werden. Einschlägige Mechanismen für diese Kennzeichnung sind dementsprechend in der Fachsprache als „Baselining“ oder auch „Tagging“ bekannt.One advantage of this solution lies in the ability of the described algorithm in the vehicle to respond as intelligently as possible to problems during the update process and to use an optimal so-called baseline. The latter term in software configuration management (SCM) is understood to mean a set of configuration units - here by their respective versions of defined firmware or software modules - that are identified as belonging together given their interdependencies. For this purpose, the originator - typically an original equipment manufacturer (OEM) or system supplier - can generate corresponding data. Relevant mechanisms for this labeling are accordingly known in technical jargon as "baselining" or "tagging".
Vorgeschlagen wird somit ein System, dass einen flexiblen und dynamischen Umgang im Fehlerfall ermöglicht. Vorteil dieses Ansatzes ist es, bei einem fehlgeschlagenen OTA-Update die „optimale“ Lösungsstrategie zu finden. „Optimal“ in diesem Zusammenfang bedeutet eine bestmögliche Abwägung von Kosten, Aufwand sowie Kundenerleben. Diese Strategie gestattet es, bei teilweisem oder völligem Scheitern eines OTA-SW/FW-Updates dennoch den Ausgangszustand des Fahrzeugs wieder herzustellen oder zumindest einen abgesicherten Zustand des Fahrzeugs wieder herzustellen. Thus, a system is proposed that enables flexible and dynamic handling in the event of a fault. The advantage of this approach is to find the "optimal" solution strategy in case of a failed OTA update. "Optimal" in this combination means the best possible balance of costs, effort and customer experience. This strategy allows for the partial or complete failure of an OTA SW / FW update to restore the initial state of the vehicle or at least restore a safe state of the vehicle.
Die Erfindung fußt dabei auf folgender Erkenntnis: Schlägt ein Updatevorgang an einem Steuergerät (electronic control unit, ECU) fehl, so genügt es nicht, dieses eine Steuergerät in den „alten" Zustand zu versetzen; vielmehr bedarf es einer Zurücksetzung aller damit über die Baseline verbundenen Steuergeräte. Ein derartiges sogenanntes Rollback ist dem Fachmann aus der Datenbanktheorie bekannt. Dort dient es zur Vermeidung von Inkonsistenzen bei Transaktionssystemen, welche durch das Rollback vollständig auf den Zustand vor dem Beginn einer Transaktion zurückgeführt werden.The invention is based on the following finding: If an update process fails at a control unit (electronic control unit, ECU), then it is not enough to put this one control unit in the "old" state, but instead it requires a reset of all over the baseline Such a so-called rollback is known to the person skilled in the art from the database theory, where it serves to avoid inconsistencies in transaction systems, which are returned by the rollback completely to the state before the start of a transaction.
Vorgeschlagen wird daher, weitere Baselines zu definieren, die wenig Zusatzkosten, insbesondere Testkosten, bedeuten, aber ein stufenweises Rollback ermöglichen. Diese zusätzlichen, vorzugsweise unter dem Gesichtspunkt eines möglichst robusten Updateprozesses abgestuften Baselines werden im Folgenden „Rollback-Baselines“ genannt. Eine Baseline dieser Art bietet die Chance, dass das Fahrzeug noch problemlos und sicher im Straßenverkehr bewegt werden kann.It is therefore proposed to define further baselines, which mean little additional costs, in particular test costs, but allow a gradual rollback. These additional baselines, which are preferably graduated from the standpoint of a robust update process, are referred to below as "rollback baselines". A baseline of this kind offers the chance that the vehicle can still be easily and safely moved on the road.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Grundgedankens möglich. So kann vorgesehen sein, dass das zur Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens eingerichtete Fahrzeugteilsystem folgende Merkmale umfasst: einen über eine Luftschnittstelle mit einem Gerätemanagement-Server des Backends verbundenen Gerätemanagement-Client zum Austauschen von Geräte-, Fahrzeug- und von Diagnose- sowie Softwareupdateinformationen, einen über die Luftschnittstelle mit einem Download-Server des Backends verbundenen Download-Client zum Herunterladen des Softwareupdates von dem Backend in das Fahrzeug, mit dem Download-Client verbundene Softwareupdate-Clients zum Anwenden des Softwareupdates und einen mit dem Download-Client und den Softwareupdate-Clients verbundenen Fahrzeugupdate-Client zum Bestimmen der Rollback-Baseline. Ein Vorzug dieser Ausführungsform liegt in ihrer Modularität sowohl auf der Backend- als auch auf der Fahrzeugseite. Dies ermöglicht es, OEM-spezifische Varianten leicht zu integrieren, da die Funktionalitäten schon auf der Architekturebene voneinander getrennt sind. Die Komponente des Fahrzeugupdate-Clients kann dabei alle Update- und Rollbackprozesse fahrzeugweit verantworten. Somit ist sie der richtige Ort für die erfindungsgemäße Funktion.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim basic idea are possible. Thus, it can be provided that the vehicle subsystem set up for carrying out the proposed method comprises the following features: a device management client connected via an air interface with a device management server of the backend for exchanging device, vehicle and diagnostic update information the air interface with a download server of the backend associated download client for downloading the software update from the backend to the vehicle, software update clients associated with the download client for applying the software update, and a vehicle update client associated with the download client and software update clients for determining the rollback baseline , An advantage of this embodiment lies in its modularity both on the backend and on the vehicle side. This makes it easy to integrate OEM-specific variants, since the functionalities are already separated at the architectural level. The component of the vehicle update client can be responsible for all update and rollback processes throughout the vehicle. Thus, it is the right place for the function of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der Daten-Download ist in einer Komponente separiert, welche sowohl als Download-Server
Das Software-Update und -Management ist in einer Komponente separiert, welche sowohl als SCOS-Server
Ein Fahrzeugmanagement
Das fachliche Datenhandling seitens des Backends
Als Content-Management
Das Beispiel der
In der vorliegenden Ausführungsform wird nun der folgende Regelsatz vorgeschlagen:
Die erste Rollbackebene definiert eine Baseline, die die Fahrzeugsicherheit weiterhin gewährleistet, d. h. das Fahrzeug
The first rollback level defines a baseline that continues to provide vehicle safety, ie the
Auch die zweite Rollbackebene definiert eine Baseline, die die Fahrzeugsicherheit weiterhin gewährleistet, d. h. das Fahrzeug
Die dritte Rollbackebene bildet nun eine Baseline, die die Fahrzeugsicherheit eingeschränkt gewährleistet, d. h. auch hier kann das Fahrzeug
Die vierte Rollbackebene schließlich bildet eine Baseline, die die Fahrzeugsicherheit nicht gewährleistet, d. h. das Fahrzeug
Dieser Vorschlag folgt dem Prinzip der Auswirkungsminimierung, d. h. schlägt ein abgestuftes Konzept vor im Umgang mit Fehlern. Zur Einbringung dieses Wissens ins Fahrzeug
Zum Erkennen des Rollback-Falls wird das nunmehr anhand der
Falls dieser erste Schritt
Falls nun auch der zweite Schritt
Falls schließlich selbst der dritte Schritt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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