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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Aktualisierungssystem, bei dem eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen einer Fahrzeugflotte mit einer Zentraleinheit (Cloud) in Kommunikationsverbindung steht, wobei eine Fahrzeugfunktion durch die Zentraleinheit modifiziert werden kann.
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Technischer Hintergrund
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Es ist allgemein ein Trend, dass Fahrzeuge in Kommunikationsverbindung mit einer Zentraleinheit stehen, um kontinuierlich Betriebsdaten an die Zentraleinheit zur dortigen Auswertung zu übermitteln. Dies dient häufig zur Fahrzeugfeldüberwachung und zum Bereitstellen von Fahrzeuginformationen über Endgeräte an Fahrzeugnutzer. Diese Betriebsdaten betreffen Daten der Fahrzeugnutzung bzw. Daten über die Nutzung und die Art des Betriebs von bestimmten Komponenten des Fahrzeugs, wie z.B. der Fahrzeugbatterie eines Elektrofahrzeugs.
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Auch können über die Kommunikationsverbindungen Software-Updates zum Aktualisieren von Fahrzeugfunktionen an die Kraftfahrzeuge übertragen werden, ohne dass die Fahrzeuge dazu in eine Werkstatt gebracht werden müssen. Diese Software-Updates können die gesamte Steuergeräte-Software oder nur Teile der Fahrzeugfunktionen betreffen.
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So offenbart die Druckschrift
US 9,285,944 A1 beispielsweise ein Verfahren, umfassend: Bereitstellen eines Zugriffs auf Cloud-Dienste über das Internet zum Anpassen einer Benutzerschnittstelle eines Fahrzeugs, wobei die Cloud-Dienste eine Datenbank von Benutzerkonten führen; Bereitstellen von Auswahloptionen zum Identifizieren eines Fahrzeugtyps aus einer Vielzahl von Fahrzeugtypen, wobei jeder Fahrzeugtyp einer Systemkomponente zugeordnet ist, die dem Fahrzeugtyp entspricht, und die Systemkomponente native Schnittstellen für den Fahrzeugtyp bereitstellt; Identifizieren einer Vielzahl von Anwendungen, die für den Fahrzeugtyp verfügbar sind, wobei jede der Anwendungen mit einem vordefinierten Code zum Kommunizieren mit mindestens einer Steuerschnittstelle der Systemkomponente versehen ist; Identifizieren einer Anwendung aus der Vielzahl von Anwendungen, wobei die Anwendung eine App-Schnittstelle bereitstellt, die der Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs hinzugefügt werden soll; Erzeugen einer kundenspezifischen Konfiguration der Benutzerschnittstelle für den Fahrzeugtyp, die native Schnittstellen umfasst, die von mindestens einer Systemkomponente bereitgestellt werden, die für den Fahrzeugtyp und die App-Schnittstelle für die Anwendung vorgesehen ist, wird die kundenspezifische Konfiguration in der Datenbank, die mit Cloud-Diensten über das Internet verbunden ist, in einem Benutzerkonto gespeichert; und Übertragen, drahtlos von den Cloud-Diensten, zumindest eines Teils der angepassten Konfiguration an das Fahrzeug, um zumindest einen Teil eines Bildes für die Benutzerschnittstelle zu veranlassen, auf einer Fahrzeuganzeige gerendert zu werden, wobei das Verfahren durch einen Prozessor ausgeführt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß sind eine Aktualisierungs-Komponente für ein Fahrzeugsteuergerät gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer fahrzeugindividuellen Funktionsaktualisierung in einem Fahrzeugsteuergerät und ein Aktualisierungssystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Aktualisierungs-Komponente, insbesondere computer-implementiert, für ein Fahrzeugsteuergerät in einem Fahrzeug vorgesehen, wobei die Aktualisierungs-Komponente, insbesondere in Form einer Softwarekomponente, in einem Fahrzeugsteuergerät implementiert ist und ausgebildet ist, um
- - einen oder mehrere Betriebsparameter und/oder eine oder mehrere Teilfunktionen fahrzeugextern zu empfangen,
- - eine Fahrzeugfunktion abhängig von dem einen oder den mehreren Betriebsparametern und/oder der einen oder der mehreren Teilfunktionen zu modifizieren.
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Durch Nutzung einer Zentraleinheit, die mit Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte in Kommunikationsverbindung steht, können Software-Aktualisierungen und/oder Neuparametrierung einer oder mehrerer Fahrzeugfunktionen durch Übermitteln an die Fahrzeuge in einfacher Weise ausgeführt werden. Jedoch ist aufgrund von unterschiedlichen fahrzeugindividuellen Belastungen einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten, die sich aus unterschiedlichen Einsatzgebieten, Anwendungsarten, Betriebsarten, Fahrverhalten eines Fahrers oder dergleichen ergeben, in der Regel eine flottenübergreifende Software-Aktualisierung oder Neuparametrierung in allen Fahrzeugen nicht immer zielführend.
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Daher soll eine fahrzeugindividuelle Software-Aktualisierung und/oder Parametrierung ermöglicht werden, um unterschiedliche Anwendungsfälle, unterschiedliches Nutzungs- oder Fahrverhalten, insbesondere für Fahrzeugbatterien bei Elektrofahrzeugen, besser berücksichtigen zu können. Hierzu sollen Fahrzeugfunktionen individuell aktualisiert werden, so dass diese besser an die tatsächliche Fahrzeugnutzung des betreffenden individuellen Fahrzeugs angepasst werden können. Insbesondere hat eine derartige Aktualisierung der Fahrzeugfunktionen das Ziel, die Komponentenbelastungen durch die individuelle Parametrierung zu reduzieren. Dadurch können das Fahrverhalten, die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer von Komponenten jedes Fahrzeugs der Fahrzeugflotte erhöht werden, da die Gegebenheiten jedes individuellen Fahrzeugs berücksichtigt werden können.
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Die Fahrzeugfunktionen werden durch Betriebsparameter und/oder Teilfunktionen bestimmt. Die Betriebsparameter stellen Parameter dar, die durch entsprechende Fahrzeugfunktionen in einem Fahrzeugsteuergerät des Fahrzeugs interpretiert werden und deren Funktion beeinflussen. Teilfunktionen stellen z.B. Software-Unterroutinen dar, die von den Fahrzeugfunktionen genutzt werden, um Berechnungen einzelner Größen vorzunehmen. Beispielsweise können Teilfunktionen Berechnungsformeln darstellen.
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Vor der Softwareaktualisierung des Fahrzeugsteuergeräts, die die Fahrzeugfunktionen aktualisiert, ist es erforderlich, die neue Softwareversion ausgiebig im Rahmen eines Freigabeprozesses zu testen, um die entsprechenden zu modifizierenden Fahrzeugfunktionen für den betreffenden Fahrzeugtyp freizugeben. Ein solcher Software-Freigabeprozess erfordert meistens einen hohen Zeitaufwand und kann in der Regel nicht fahrzeugindividuell durchgeführt werden, sondern lediglich für den betreffenden Fahrzeugtyp. Dies kann aufgrund der individuellen Nutzung von Fahrzeugen unvorteilhaft sein, wenn der Zustand von bestimmten Komponenten der Fahrzeuge stark durch die Fahrzeugnutzung beeinflusst wird. Dies ist insbesondere für Elektrofahrzeuge mit Fahrzeugbatterien der Fall, da der Zustand der Fahrzeugbatterien erheblich von der individuellen Nutzung und Belastung der Fahrzeugbatterie abhängt.
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Im Gegensatz zu der Softwareaktualisierung des Fahrzeugsteuergeräts, bei dem die Steuergerätesoftware ganz oder teilweise aktualisiert wird, erfordert eine einfache Neuparametrierung von bestehenden Fahrzeugfunktionen keine erneute Freigabe.
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Das obige Verfahren sieht vor, das Softwaresystem des Fahrzeugsteuergeräts mit einer Aktualisierungs-Softwarekomponente zu versehen. Die Aktualisierungs-Softwarekomponente kann einer verifizierten und freigegebenen Software entsprechen, der von verschiedenen Fahrzeugherstellern und in verschiedenen Fahrzeugtypen eingesetzt werden kann und für alle Fahrzeugtypen freigegeben ist. Dieser ermöglicht das fahrzeugindividuelle Implementieren von einer Zentraleinheit übermittelten Neuparametrierungen, ohne dass ein erneuter Freigabeprozess für die Software notwendig ist.
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Dadurch ist es möglich, die Fahrzeugsteuergeräte individueller Fahrzeuge mit einer Fahrzeugparametrierung und/oder einer Teilfunktion so zu versehen, dass eine fahrzeugindividuelle Einstellung bzw. Konfiguration einer oder mehrerer Fahrzeugfunktionen ohne Freigabeprozess für die entsprechende Funktion vorgenommen werden kann. Somit können die betreffenden Fahrzeugfunktionen fahrzeugindividuell ohne gesondertes Freigabeverfahren schneller und mit geringerem Aufwand an eine bestimmte oder variierende Fahrzeugnutzung angepasst werden.
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Die Aktualisierungs-Komponente kann insbesondere vorsehen, den einen oder die mehreren Betriebsparameter und/oder die eine oder die mehreren Teilfunktionen verschlüsselt zu empfangen und zu entschlüsseln, den einen oder die mehreren Betriebsparameter und/oder die eine oder die mehreren Teilfunktionen zu validieren, und/oder Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs zu erfassen, diese insbesondere vorzuprozessieren, und/oder zu aggregieren und/oder zu komprimieren, und diese für den fahrzeugexternen Transfer vorzubereiten.
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Die Aktualisierungs-Softwarekomponente kann insbesondere vorsehen, Betriebsgrößen zu erfassen, zu komprimieren und zu verschlüsseln und diese an die Zentraleinheit zu übermitteln. In der Zentraleinheit werden die Betriebsgrößen verarbeitet, dekomprimiert und/oder entschlüsselt und daraus ein oder mehrere Betriebsparameter und/oder eine oder mehrere Teilfunktionen ermittelt, die für die fahrzeugindividuelle Fahrzeugfunktion genutzt werden sollen.
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Die fahrzeugindividuellen Betriebsparameter werden an das individuelle Fahrzeug gesendet, und die Aktualisierungs-Softwarekomponente, die in dem Fahrzeugsteuergerät integriert ist, übernimmt die Aufgabe der Parameterverifikation und -interpretation. Die so verifizierten und interpretierten Betriebsparameter werden nun in der entsprechenden Fahrzeugfunktion verarbeitet, so dass diese fahrzeugindividuell angepasst an die jeweilige Fahrzeugnutzung verwendet werden können.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer fahrzeugindividuellen Funktionsaktualisierung in einer Fahrzeugsteuereinheit des betreffenden Fahrzeugs vorgesehen, wobei mithilfe der obigen Aktualisierungs-Komponente ein oder mehrere Betriebsparameter und/oder eine oder mehrere Teilfunktionen fahrzeugextern empfangen werden, und wobei eine Fahrzeugfunktion abhängig von dem einen oder den mehreren Betriebsparametern und/oder der einen oder der mehreren Teilfunktionen modifiziert wird.
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Weiterhin kann die modifizierte Fahrzeugfunktion im Fahrzeugsteuergerät ausgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Aktualisierungssystem mit Fahrzeugsteuergeräten einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen und einer Zentraleinheit vorgesehen, die mit jedem der Fahrzeugsteuergeräte in Kommunikationsverbindung steht, wobei die Fahrzeugsteuergeräte jeweils mit einer Vielzahl von obigen Aktualisierungs-Komponenten versehen sind, wobei die Zentraleinheit ausgebildet ist, um von den Fahrzeugsteuergeräten jeweils Betriebsgrößen zu empfangen, aus diesen einen oder mehrere Betriebsparameter und/oder eine oder mehrere Teilfunktionen für das betreffende Fahrzeugsteuergerät zu generieren und an dieses zu übermitteln.
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Figurenliste
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Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Sammeln von Betriebsdaten einer Fahrzeugflotte mit mehreren Kraftfahrzeugen in einer Zentraleinheit und Übermitteln von fahrzeugindividuellen Aktualisierungs-Softwarekomponenten an die Kraftfahrzeuge;
- 2 eine schematische Darstellung eines Aktualisierungssystems zur individuellen Bereitstellung von Teilapplikationen bzw. Parametern von Fahrzeugfunktionen in einer Vielzahl von Fahrzeugen durch eine Zentraleinheit; und
- 3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Bereitstellen von Betriebsparametern und/oder Teilfunktionen in individuellen Fahrzeugen mithilfe des Aktualisierungssystems.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt ein System 1 zum Sammeln von Betriebsdaten einer Fahrzeugflotte 3 mit mehreren Kraftfahrzeugen 4 in einer Zentraleinheit 2. Eines der Kraftfahrzeuge 4 ist in 1 detaillierter dargestellt. Die Kraftfahrzeuge 4 weisen jeweils eine Fahrzeugbatterie 41, einen elektrischen Antriebsmotor 42 und ein Fahrzeugsteuergerät 43 auf. Das Fahrzeugsteuergerät 43 ist mit einem Kommunikationsmodul 44 verbunden, das geeignet ist, Daten zwischen dem jeweiligen Kraftfahrzeug 4 und einer Zentraleinheit 2 (einer sogenannten Cloud) zu übertragen.
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Die Kraftfahrzeuge 4 senden an die Zentraleinheit 2 die Betriebsdaten F, die zumindest Größen angeben, welche den Belastungszustand der Fahrzeugbatterie 41 beeinflussen. Die Betriebsdaten F können im Falle einer Fahrzeugbatterie 41 einen momentanen Batteriestrom, eine momentane Batteriespannung, eine momentane Batterietemperatur und einen momentanen Ladezustand (SOC: State of Charge) angeben.
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Die Zentraleinheit 2 weist eine Datenverarbeitungseinheit 21, in der das nachfolgend beschriebene Verfahren ausgeführt werden kann, und eine Datenbank 22 zum Speichern von Betriebsdaten aller Kraftfahrzeuge 4 auf.
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In den Fahrzeugsteuergeräten 43 der Kraftfahrzeuge ist jeweils eine Aktualisierungs-Softwarekomponente als ein Softwarecode implementiert. Die Aktualisierungs-Softwarekomponenten sind jeweils durch ein Kommunikationsmodul 44 mit der Zentraleinheit 2 verbunden.
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2 zeigt schematisch eine detailliertere Darstellung des Datenflusses in einem der Fahrzeuge und der Zentraleinheit. Die Softwarefunktionen werden in einem Fahrzeugsteuergerät ausgeführt. Die Datenbereitstellung wird weiterhin in Verbindung mit dem Flussdiagramm der 3 näher beschrieben.
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In Schritt S1 werden durch eine Datenerfassungsfunktion 51 im Fahrzeugsteuergerät kontinuierlich Betriebsgrößen in dem Fahrzeug gesammelt. In einem Ausführungsbeispiel können die Betriebsgrößen, die den Betrieb einer Fahrzeugbatterie 41 charakterisieren, entsprechen. Diese Größen können beispielsweise eine Batteriespannung, eine Batterietemperatur, einen Batteriestrom und einen Ladezustand der Batterie umfassen. Die Betriebsgrößen werden kontinuierlich erfasst und ermöglichen es somit, die Nutzung und die Belastung der Fahrzeugbatterie über die Lebensdauer auszuwerten.
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Diese Betriebsgrößen können in Schritt S2 in einem Vorprozessierungsblock 52 vorprozessiert werden.
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Des Weiteren können in Schritt S3 die vorprozessierten Betriebsgrößen in einem Aggregations- und Kompressionsblock 53 aggregiert und/oder komprimiert werden, um die an die Zentraleinheit zu übertragenden Datenmengen zu reduzieren.
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In einem nachfolgenden Schritt S4 können nun in einem Verschlüsselungsblock 54 die komprimierten Betriebsgrößen verschlüsselt werden und in Schritt S5 die verschlüsselten Daten durch das Kommunikationsmodul 44 an die Datenverarbeitungseinrichtung 21 der Zentraleinheit 2 übermittelt werden.
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Die Zentraleinheit 2 entschlüsselt die Betriebsgrößen in einem Entschlüsselungsblock 61 in Schritt S6 und nutzt in Schritt S7 in einem Aktualisierungsblock 62 die entschlüsselten Betriebsgrößen, um entsprechende angepasste Betriebsparameter und/oder eine neue Teilfunktion zu bestimmen.
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Die Parameterbestimmung in der Zentraleinheit 2 kann dann beispielsweise vorsehen, entsprechend einem aktuellen Belastungszustand der Fahrzeugbatterie 41, der sich aus der laufenden Erfassung der Betriebsgrößen ergibt, Betriebsparameter für eine Ladekurve für das Laden der Fahrzeugbatterie 41 zu ermitteln.
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Beispielhaft ist in 4 eine mögliche Ladekurve für eine Fahrzeugbatterie dargestellt. Betriebsparameter für eine solche Ladekurve können beispielsweise die Höhe des Ladestroms innerhalb eines Ladezustandsabschnitts angeben. Die Ladekurve gibt für verschiedene Ladezustandsabschnitte, wie beispielsweise zwischen 20 und 40 % Ladezustand, 40 und 60 % Ladezustand, 60 und 80 % Ladezustand und über 80 % Ladezustand, unterschiedliche Ladeströme an. Diese Ladekurve bestimmt maßgeblich das Ladeverhalten der Fahrzeugbatterie 41 und kann entsprechend parametriert werden, um die durch das Laden der Fahrzeugbatterie 41 bestehende Belastung an den aktuellen Belastungszustand der Fahrzeugbatterie 41 anzupassen.
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Dieser aktuelle Belastungszustand hängt stark von der fahrzeugindividuellen Nutzung und dem Fahrverhalten des Fahrers ab, die sich in den Verläufen der Betriebsgrößen widerspiegeln. So können für unterschiedliche Fahrzeuge der Fahrzeugflotte 3 unterschiedliche Parametrierungen der Ladekurve zweckmäßig sein. Diese Parametrierungen werden durch die Parameterbestimmung für die Betriebsparameter in der Zentraleinheit 2 bestimmt.
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Diese Betriebsparameter werden in Schritt S8 in einem Verschlüsselungsblock 63 anschließend signiert und/oder verschlüsselt und in Schritt S9 über die Kommunikationsverbindung an das individuelle Fahrzeug übermittelt.
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Dort werden in Schritt S10 die Betriebsparameter bzw. die Teilfunktion in einer Entschlüsselungs- und Validierungseinheit 55 entschlüsselt und validiert, d.h. auf Konsistenz geprüft.
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Die Betriebsparameter werden anschließend in der entsprechenden Ladefunktion 56 verarbeitet und während eines aktuell durchgeführten Ladevorgangs angewendet, indem ein entsprechender Ladestrom bestimmt wird. Insbesondere kann während des Ladevorgangs aus der Ladekurve, die durch die Betriebsparameter angegeben ist, anhand des Fahrzeug-Ist-Zustands der Ladestrom bestimmt werden.
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Zur Realisierung der Funktionen des Vorprozessierungsblocks 52, des Aggregations- und Kompressionsblocks 53, des Verschlüsselungsblocks 54 und der Entschlüsselungs- und Validierungseinheit 55 sind diese in einer Aktualisierungs-Softwarekomponente 5 implementiert, die als Software-Algorithmus bereitgestellt ist. Diese Aktualisierungs-Softwarekomponente 5 kann vorab freigegeben sein und in dem Fahrzeugsteuergerät 43 integriert sein. Diese Aktualisierungs-Softwarekomponente 5 ist in der Steuergerätsoftware integriert und kann in der Regel zusammen mit Steuergerät aktualisiert werden. Durch das Übermitteln von Betriebsparameter und/oder Teilfunktionen kann mithilfe der Aktualisierungs-Softwarekomponente 5 eine Funktionsaktualisierung für jedes der Fahrzeugsteuergeräte 43 individuell ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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