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Die Erfindung betrifft ein System zum Validieren einer Befehlsfolge zum Steuern eines Fahrzeugs mit einer benutzerseitigen Recheneinrichtung, einer Cloud und dem Fahrzeug sowie ein entsprechendes Verfahren.
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Für Fahrer bzw. Benutzer von Fahrzeugen können Dienste bereitgestellt werden, die über ein Interface wählbar und ausführbar sind. Als Interface können beispielsweise Bildschirme im Innenraum des Fahrzeugs verwendet werden, oder Mobiltelefone oder Tablets o.ä. Beispiele für entsprechende Dienste sind Verschließen und Öffnen und auch Starten des Fahrzeugs mittels eines Smartphones. Diese Dienste können kundenspezifisch angepasst werden und in Befehlsfolgen (sequence of services) kombiniert werden, die unter vordefinierten Bedingungen automatisch ausgeführt werden. Eine solche Sequenz kann in einer beliebigen Programmiersprache auf einer beliebigen Recheneinrichtung eingegeben werden, soweit die Recheneinrichtung ein Interface aufweist, das das Eingeben und Modifizieren von Befehlsfolgen ermöglicht.
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Wegen der großen Zahl von möglichen Befehlen, die von einem Benutzer, insbesondere einem Fahrer, gewählt werden können, ist eine gewählte Befehlsfolge nicht notwendigerweise folgerichtig und ausführbar. Zudem können mehrere Befehlsfolgen, die parallel ausgeführt werden, miteinander interferieren und zu unsicherem Verhalten des Fahrzeugs im Straßenverkehr führen. Es besteht daher die Aufgabe, ausführbare und sichere Befehlsfolgen zu definieren.
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Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Figuren und den Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsformen der Erfindung sind in vorteilhafter Weise kombinierbar.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Validieren einer Befehlsfolge zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend das Fahrzeug, eine benutzerseitige Recheneinrichtung, und Cloud-basierte Strukturen zum Durchführen eines virtuellen Testlaufs der eingestellten Befehlsfolge, wobei die Recheneinrichtung in Datenaustausch mit der Cloud und die Cloud in Datenaustausch mit dem Fahrzeug steht.
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Das erfindungsgemäße System ist vorteilhaft, weil es eine Kontrolle eingegebener Befehlsfolgen in Bezug auf ihre Ausführbarkeit ermöglicht. Weiterhin ermöglicht das System eine Abstimmung verschiedener Befehlsfolgen, um durch Vermeiden unerwünschter Beeinflussung der Befehlsfolgen das Fahren sicherer zu machen.
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Eine benutzerseitige Recheneinrichtung ist ein Computergerät, das durch den Fahrer oder anderweitigen Benutzer des Fahrzeugs bedient wird. Der Computer kann dabei z.B. ein bordgestützter Rechner sein, oder ein Smartphone, ein Laptop, Tablet oder anderweitiger Computer, ohne auf diese Aufzählung beschränkt zu sein.
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Unter Cloud-basierten Strukturen werden Einrichtungen in einer Cloud verstanden. Zur Vereinfachung wird hier der Begriff einer Cloud für Cloud-basierten Strukturen verwendet. Eine Cloud ist ein Rechnernetz, das über das Internet verfügbar ist und Speicherplatz, Rechenleistung und Anwendungssoftware bereitstellt. Das Fahrzeug ist besonders ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor und/oder einer Brennkraftmaschine.
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Vorzugsweise weist die benutzerseitige Recheneinrichtung des Systems mindestens eine erste lokale Datenbank auf, die verfügbare, durch Befehle aufrufbare Dienste umfasst, mindestens eine zweite lokale Datenbank, die lokale Beschränkungen umfasst und mindestens eine dritte lokale Datenbank, die Systeme des Fahrzeugs umfasst. Auf der Basis der lokalen Datenbanken können Befehlsfolgen auch offline überprüft werden, indem sie mit anderen Befehlsfolgen verglichen werden.
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Vorzugsweise beruhen in dem erfindungsgemäßen System die Daten der lokalen Datenbanken auf Daten einer globalen, Cloud-basierten Datenbank.
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Vorzugsweise ist die benutzerseitige Recheneinrichtung ausgebildet, über ein Interface wählbare Befehle zum Erstellen von Befehlsfolgen anzuzeigen, und zu ausgewählten Befehlen weitere Befehle zu berechnen und anzuzeigen, die in der gewählten Befehlsfolge nutzbar sind. Das System greift dabei auf die lokalen Datenbanken zu, d.h. welche Dienste aufrufbar sind, welche Beschränkungen es gibt und wie die Befehle mit den Funktionen des Fahrzeugs zusammen funktionieren. Weiterhin kann das System die neue Befehlsfolge mit bereits existierenden Befehlsfolgen abgleichen, um Beschränkungen sowie kritische oder sicherheitsgefährdende Ausführungen festzustellen.
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Vorzugsweise weist in dem System die Cloud einen Test-Harnisch auf der Basis des Fahrzeugs auf, der ausgebildet ist, eine von der Recheneinrichtung hochgeladene Befehlsfolge virtuell zu testen. Dieser virtuelle Testharnisch ist auf der Basis von Daten zur Fahrzeugkonfiguration ausgebildet, die in die Bewertung der Befehle, Beschränkungen und Fahrzeugplattformcharakteristik einfließen. Auf diese Weise kann der virtuelle Testharnisch optimal auf der Basis der Fahrzeugkonfiguration hergestellt werden. Weiterhin können Daten zu Fahrparametern des Fahrzeugs, die in der Cloud abgespeichert werden, in die Gestaltung des Testharnisches einfließen.
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Vorzugsweise weist das Fahrzeug mindestens eine Steuerungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, in der Cloud getestete Befehlsfolgen zu empfangen und auszuführen sowie Daten über das Fahrzeug und die Ausführung der virtuell getesteten Befehlsfolge an die Cloud zu senden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Validieren einer Befehlsfolge zum Steuern eines Fahrzeugs mittels eines erfindungsgemäßen Systems, mit den Schritten:
- - Bereitstellen von möglichen Befehlen über das Interface der benutzerseitigen Recheneinrichtung,
- - Auswählen von Befehlen zum Erstellen einer Befehlsfolge, wobei beim Auswählen eines Befehls unmittelbar weitere verfügbare Befehle untersucht werden, die in der Befehlsfolge weiterhin genutzt werden,
- - Übermitteln der ausgewählten Befehlsfolge an die Cloud,
- - virtueller Testlauf der Befehlsfolge in einem dem Fahrzeug entsprechenden Testharnisch,
- - Übermitteln der getesteten Befehlsfolge an das Fahrzeug bei einem erfolgreichen Test oder Übermitteln eines negativen Testergebnisses an die benutzerseitige Recheneinrichtung.
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Die Vorteile des Verfahrens entsprechen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Systems.
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Vorzugsweise wird in dem Verfahren die ausgewählte Befehlsfolge vor dem Übermitteln an die Cloud mit bekannten Befehlsfolgen verglichen. Bekannte Befehlsfolgen sind Befehlsfolgen, die zu einem früheren Zeitpunkt eingegeben und/oder in den Datenbanken abgespeichert sind. Das Übermitteln an die Cloud wird vorzugsweise durch den Benutzer durchgeführt, wenn die lokalen Tests erfolgreich durchgeführt wurden. Wenn alle Tests in der Cloud erfolgreich absolviert wurden, kann die Befehlsfolge in dem Fahrzeug verwendet werden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Informationen des Fahrzeugs ständig über das Internet bzw. eine Satellitenverbindung aktualisiert werden.
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Vorzugsweise werden in dem Verfahren Daten zu Parametern des Fahrzeugs in der Cloud gespeichert. Die Daten beziehen sich insbesondere auf Fahrparameter sowie auf Daten zur Konfiguration des Fahrzeugs, die vorteilhaft in die Konfiguration des Testharnisches einfließen.
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Vorzugsweise werden in dem Verfahren bei einem fehlgeschlagenen Testlauf ein Bericht und Verbesserungsvorschläge von der Cloud an die Recheneinrichtung gesendet. Diese können vorteilhaft in die Neugestaltung der Befehlsfolgen einfließen.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
- 2 ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ein erfindungsgemäßes System weist in einer Ausführungsform gemäß 1 eine benutzerseitige Recheneinrichtung 10, Rechenstrukturen in einer Cloud 20 und ein Fahrzeug 30 auf. Die benutzerseitige Recheneinrichtung 10 ist ein Bordcomputer 11 in dem Fahrzeug, der ein Interface in Form eines als Touchscreen ausgebildeten Bildschirms 12 aufweist. Alternativ kann der Bildschirm 12 auch kein Touchscreen sein, und Befehle über Tastatur und Maus eingegeben werden. Alternative benutzerseitige Recheneinrichtungen 10 sind z.B. ortsfeste Computer (PC), Laptops, Tablets oder Smartphones 14, ohne auf diese Aufzählung beschränkt zu sein. Verschiedene benutzerseitige Recheneinrichtungen 10 können auch miteinander verbunden sein, z.B. kann über ein Smartphone ein ortsfester Computer angesteuert werden. Eingegebene Befehlsfolgen 13 werden auf dem Bildschirm 12 angezeigt. Weiterhin können über das Interface Ergebnisse eines oder mehrerer Testläufe der ausgewählten Befehlsläufe angezeigt werden.
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Über das Interface kann ein Benutzer auf Funktionen 100 der benutzerseitigen Recheneinrichtung 10 zugreifen. Die Funktionen 100 umfassen ein Bereitstellen von durch Befehle aufrufbare Dienste 101, ein Finden von geeigneten Diensten 102 und ein Prüfen der Anwendbarkeit der Dienste 103.
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Die benutzerseitige Recheneinrichtung 10 weist weiterhin mindestens eine lokale Datenbankanordnung 110 auf. Die lokale Datenbankanordnung 110 umfasst gemäß 1 mehrere Datenbanken. Dabei betrifft eine erste lokale Datenbank 111 die lokalen Dienste, eine zweite lokale Datenbank 112 die Systeme des Fahrzeugs 30, und eine dritte lokale Datenbank 113 zu mögliche Beschränkungen in Bezug auf die Ausführbarkeit gewählter Dienste.
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Strukturen in einer Cloud 20 umfassen Hardware und Software, die in einer Cloud verfügbar sind. Die Cloud 20 umfasst eine globale Datenbankanordnung 210, die analog zur lokalen Datenbankanordnung 110 mehrere Datenbanken umfasst. Dabei betrifft eine erste globale Datenbank 211 die lokalen Dienste, eine zweite globale Datenbank 212 die Systeme des Fahrzeugs 30, und eine dritte globale Datenbank 213 mögliche Beschränkungen in Bezug auf die Ausführbarkeit gewählter Dienste. Die lokale Datenbank 110 steht mit der globalen Datenbank 210 in Verbindung. Die lokale Datenbank 110 beruht dabei auf Daten der globalen Datenbank 210. Auf der Basis der lokalen Datenbank 110 kann ein Benutzer auch unter offline-Bedingungen arbeiten.
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In der Cloud 20 ist ein virtueller Testharnisch 220 implementiert. Der virtuelle Testharnisch 220 ist ausgebildet, die vom Benutzer eingegebenen Befehlsfolgen zu testen. Dazu wird der Testharnisch 220 auf der Basis von Daten der globalen Datenbank 210 und Fahrparametern des Fahrzeugs 320 konfiguriert. Die getesteten Befehlsfolgen werden „over the air“, also z.B. über das Internet, an das Fahrzeug 30 geliefert, um dort verwendet zu werden.
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Das Fahrzeug 30 weist eine Steuerungseinrichtung 310 auf, die zum Steuern der eingegebenen Befehlsfolgen im Fahrzeug 30 ausgebildet ist. Die Steuerungseinrichtung 310 ist in mehrere Steuereinheiten untergliedert. Eine erste Steuereinheit 311 ist ausgebildet, in der Cloud 20 getestete Befehlsfolgen zu empfangen und im Fahrzeug 30 anzuwenden. Eine zweite Steuerungseinrichtung 312 ist ausgebildet, Fahrparameter des Fahrzeugs 320 an die Cloud zu schicken, damit diese in die Konfiguration des virtuellen Testharnisches 220 einfließen können. Eine dritte Steuerungseinrichtung 313 ist ausgebildet, Daten zur Fahrzeugkonfiguration an die Cloud 20 zu senden, die dort in der globalen Datenbank 212 abgelegt werden. Daten zur Fahrzeugkonfiguration 330 fließen ebenfalls in die Konfiguration des virtuellen Testharnisches 220 ein.
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In einem Verfahren gemäß 2 zum Validieren einer von einem Benutzer eingegeben Befehlsfolge werden in einem ersten Schritt S1 mögliche Befehle über das Interface der Recheneinrichtung bereitgestellt. In einem zweiten Schritt S2 werden Befehle zum Erstellen einer Befehlsfolge ausgewählt. Die Befehlsfolge wird wie folgt eingestellt: Wenn ein bestimmter Ort erreicht wird, wird die Geschwindigkeitsautomatik aktiviert, eine Geschwindigkeit von 50 km/h eingestellt und die Fenster auf der Fahrerseite um 50% geöffnet. Dabei werden beim Auswählen eines Befehls unmittelbar weitere verfügbare Befehle ausgewählt und angezeigt, die in der Befehlsfolge weiterhin genutzt werden können. Gleichzeitig werden Befehle, die keinen Sinn machen oder nicht verwendbar sind, nicht angezeigt und somit aus zu erstellenden Befehlsfolgen frühzeitig aussortiert.
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In einem dritten Schritt S3 wird die eingegebene Befehlsfolge nach Beenden der Eingabe an die Cloud 20 übermittelt. Dies kann z.B. über eine drahtlose Internetverbindung oder eine Satellitenverbindung geschehen. In einem vierten Schritt S4 wird die Befehlsfolge in einem Testlauf in dem virtuellen Testharnisch 220 getestet. In einem fünften Schritt S5 wird die getestete Befehlsfolge an das Fahrzeug 30 übermittelt und dort verwendet, wenn der Testlauf die Verwendbarkeit der Befehlsfolge gezeigt hat, und ein entsprechender Bericht an die benutzerseitige Recheneinrichtung 10 geschickt (S5a), oder eine Befehlsfolge zusammen mit einem entsprechenden Bericht an die benutzerseitige Recheneinrichtung 10 zurückgeschickt, wenn das Ergebnis des Testlaufs gegen ein Verwenden der eingegebenen Befehlsfolge spricht (S5b).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 10
- benutzerseitige Recheneinrichtung
- 11
- Bordcomputer
- 12
- Bildschirm
- 13
- Befehlsfolge
- 14
- Smartphone
- 100
- Funktionen der benutzerseitigen Recheneinrichtung
- 101
- Funktionen zum Bereitstellen von Diensten
- 102
- Funktionen zum Finden von passenden Diensten
- 103
- Funktionen zum Bewerten der Anwendbarkeit von Diensten
- 110
- lokale Datenbank-Anordnung
- 111
- erste lokale Datenbank
- 112
- zweite lokale Datenbank
- 113
- dritte lokale Datenbank
- 20
- Cloud-basierte Strukturen
- 210
- globale Datenbank-Anordnung
- 211
- erste globale Datenbank
- 212
- zweite globale Datenbank
- 213
- dritte globale Datenbank
- 220
- virtueller Testharnisch
- 30
- Fahrzeug
- 310
- Steuerungseinrichtung
- 311
- erste Steuerungseinheit
- 312
- zweiten Steuerungseinheit
- 313
- dritte Steuerungseinheit
- 320
- Daten in Bezug auf Fahrparameter
- 330
- Daten in Bezug auf die Fahrzeugkonfiguration
