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Die Erfindung betrifft ein Ersatzsteuergerät zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug. Zudem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit mindestens einem entsprechenden Ersatzsteuergerät. Außerdem betrifft die Erfindung eine komplementäre fahrzeugexterne Vorrichtung zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug mithilfe eines entsprechenden Ersatzsteuergeräts.
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Die Chipkrise aufgrund des Halbleitermangels sorgt dafür, dass viele Fahrzeuge nicht gebaut werden können oder teilweise ohne einige Fahrzeugfunktionen ausgeliefert werden. Aufgrund des immer weiter steigenden Elektronik-/Softwareanteils in den Fahrzeugen kann sich die Problematik verschärfen. Manche Lösungsansätze setzen auf eine aufwendige Umprogrammierung der Software, damit Halbleiterkomponenten ersetzt werden können.
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Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Lösung für die oben genannte Problematik bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache und effiziente Lösung zu ermöglichen, die Elektronik-/Softwareanteile in den Fahrzeugen ohne Einbußen bei der Funktionalität reduziert, die die Fahrzeugfunktionen sicher und zuverlässig ermöglicht, die kostengünstig ist, die vielseitig für unterschiedliche Fahrzeugfunktionen und verschiedene Fahrzeugvarianten einsetzbar ist und die keine Umbauten von verbundenen Hardwarekomponenten und keine Umprogrammierung der zugrundeliegenden Software erfordert. Vorzugsweise ist Aufgabe der Erfindung, ein Ersatzsteuergerät zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug, welches einfach aufgebaut ist, welches eine aufwendige Elektronik-/Softwareanteile in dem Fahrzeug vermeidet, welches vorhandene Schnittstellen im Fahrzeug nutzt und welches die erforderliche Steuerfunktion ohne Komfort- und ohne Sicherheitseinbußen sicherstellt. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein korrespondierendes Fahrzeug mit mindestens einem entsprechenden Ersatzsteuergerät bereitzustellen. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine komplementäre fahrzeugexterne Vorrichtung zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug mithilfe eines entsprechenden Ersatzsteuergeräts zur Verfügung stellt.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch: ein Ersatzsteuergerät zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Zudem wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch: ein Fahrzeug mit mindestens einem entsprechenden Ersatzsteuergerät mit den Merkmalen des nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Außerdem wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch: eine komplementäre fahrzeugexterne Vorrichtung zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug mithilfe eines entsprechenden Ersatzsteuergeräts mit den Merkmalen des weiteren nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruches.
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Die Erfindung stellt bereit: ein Ersatzsteuergerät (kann ebenfalls als ein Streamingsteuergerät bezeichnet werden) zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion(kann ebenfalls als eine Fahrzeugfunktion bezeichnet werden) in einem Fahrzeug, aufweisend:
- - (mindestens) eine erste Schnittstelle, bspw. in Form einer Schnittstelle zu einer benutzerseitigen Ein- und/oder Ausgabeeinheit und/oder einem Sensor, zum Erhalten von Eingangsdaten, bspw. in Form von Sensordaten und/oder Benutzereingaben, für die Steuerfunktion,
- wobei das Ersatzsteuergerät zum Komprimieren von Eingangsdaten ausgeführt ist,
- - (mindestens) eine zweite Schnittstelle, bspw. in Form einer Bus-System-Schnittstelle, zum datentechnischen und/oder steuerungstechnischen Anschließen an ein Fahrzeugnetzwerk,
- wobei das Ersatzsteuergerät zum Übermitteln von Ausgabedaten, bspw. in Form von Steuerbefehlen, Informationen, und/oder Ergebnissen, für die Steuerfunktion an das Fahrzeugnetzwerk ausgeführt ist,
- - und (mindestens) eine dritte Schnittstelle, bspw. in Form einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle, wie z. B. einer WLAN-, Mobilfunk- und/oder Internet-Schnittstelle, zum Übertragen von komprimierten Eingangsdaten an (mindestens) eine externe Vorrichtung (kann mithilfe eines Cloud-Computers, eines Edge-Cloud-Computers und/oder eines anderen Fahrzeuges umgesetzt werden) und zum Empfangen von Ausgabedaten für die Steuerfunktion von der externen Vorrichtung,
- wobei das Ersatzsteuergerät zum Auslagern von komprimierten Eingangsdaten an die externe Vorrichtung zwecks Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten für die Steuerfunktion ausgeführt ist.
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Für mindestens eine oder für mehrere Steuerfunktion(en) kann jeweils ein korrespondierendes Ersatzsteuergerät bereitgestellt werden.
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Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass im Fahrzeug leistungsstarke Steuergeräte (z. B. ein Head-Unit eines Infotainmentsystems, wobei das Display noch vorhanden ist; Steuergeräte für Fahrerassistenzsysteme, wobei die entsprechenden Sensoren zum Erfassen der Fahrzeugumgebung noch vorhanden sind, usw.) entfernt und durch ein neues Ersatzsteuergerät, ein sog. Streamingsteuergerät ersetzt werden, während umliegende Hardwarekomponenten sowie Softwarekomponenten unverändert bleiben. Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät kann dabei ganz klassisch in die Fahrzeugelektronikarchitektur integriert sowie in das Fahrzeugnetzwerk eingebunden werden. Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät kann also über gängige Vernetzungstechnologien (CAN, LIN, MOST, Ethernet, etc.) mit anderen Steuergeräten (z. B. Motorsteuergerät, Klimasteuergerät, etc.), Zentralrechnern und Sensoren (z. B. Radsensoren, Temperatursensoren, GPS-Antenne, aber auch Touchscreens, Tasten, etc.) kommunizieren. Die anderen Netzwerkteilnehmer können sich unverändert verhalten, als seien alle anderen, auch die ersetzten Steuergeräte, weiterhin im Fahrzeug verbaut. Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät besitzt eine oder mehrere Funkschnittstellen, z. B. für 5G oder WLAN, um darüber mit der externen Vorrichtung mit echten oder virtuellen Steuergeräten kommunizieren zu können.
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Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät wird im Rahmen des Fahrzeugbaus nun so parametrisiert, dass es im Fahrzeugnetz auf Änderungen relevanter Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben) von einer oder mehreren Fahrzeugfunktionen „lauscht“ bzw. reagiert und anschließend folgenden Ablauf initiiert:
- 1. Geänderte Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben), die mit Hilfe der Sensorik und/oder benutzerseitigen Ein- und/oder Ausgabeeinheiten (Kameras, Radar, Ultraschall, Lidar, aber auch Touchdisplays, Tasten, usw.) erfasst wurden, werden über das Fahrzeugnetz an das Ersatzsteuergerät gesendet. Das Ersatzsteuergerät komprimiert die Eingangsdaten, z. B. Videodaten, und packt sie in ein Datenpaket inkl. einer eindeutigen Kennung der zu berechnenden Fahrzeugfunktion.
- 2. Das Ersatzsteuergerät sendet die komprimierten Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben) über seine Funkschnittstelle(n) nun an die externe Vorrichtung (bspw. ein Server, ein Rechenzentrum, ein Netzwerkknoten, ein verteiltes Edge-Node-Netzwerk, mindestens ein anderes Fahrzeug und/oder ein verteiltes Fahrzeugnetzwerk). Dabei kann eine Priorisierung der Eingangsdaten, bspw. in Abhängigkeit von einem Quality-of-Service-Level (QoS) der Daten und/oder einer Kritikalität der Steuerfunktion, erfolgen. So kann bei begrenzter Übertragungskapazität das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät z. B. sicherheitskritische Funktionen höher priorisieren und diese bevorzugt versenden.
- 3. Die externe Vorrichtung verfügt über echte oder noch besser virtualisierte Steuergeräte für die Steuerfunktion(en). Dies bedeutet, dass Steuergeräte, die sonst eigentlich im Fahrzeug verbaut werden, nun über die leistungsstarke externe Vorrichtung emuliert/virtualisiert werden. Diese leistungsstarke externe Vorrichtung verarbeitet nun das Datenpaket, das sie vom Streamingsteuergerät erhalten hat, indem sie die programmierte Steuerfunktion ausführt. Die Ausgabedaten dieser programmierten Steuerfunktionen (Steuerbefehle/Informationen/Ergebnisse) für entsprechende Aktoren (bspw. Gas/Bremse/Lenkung/Fahrwerk/etc.) oder auch eine gerenderte Darstellung (z. B. fürs Infotainmentsystem) werden ggf. komprimiert und zurück an das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät gesendet.
- 4. Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät wandelt die empfangenen Daten, wenn erforderlich, um und gibt diese an andere Steuergeräte, z. B. für Gas/Bremse/Lenkung/Fahrwerk oder das Display vom Infotainment, in Form von Ausgabedaten (Steuerbefehle/Informationen/Ergebnissen) weiter, die dann die jeweilige Aufgabe gemäß dem korrespondierenden Ausgabedaten ausführen.
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Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät ist wesentlich einfacher aufgebaut als das zu ersetzende Fahrzeugsteuergerät. Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät verfügt neben den Schnittstellen zur Anbindung an das Fahrzeugnetzwerk, bspw. an den Fahrzeugbus, auch über Funkschnittstellen, um mit der externen Vorrichtung kommunizieren zu können. Zudem kann es leistungsfähige Hardwareencoder und/oder -Decoder aufweisen, um die Kompression und Dekompression von Daten effizient, schnell und in Hardware bzw. hardwaretechnisch durchführen zu können. Softwareimplementierungen sind aber ebenfalls denkbar.
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Weiterhin kann das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät darauf optimiert werden, Daten zwischen seinen Schnittstellen mit möglichst geringer Latenz zu übertragen.
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Weiterhin kann das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät Diagnosefunktionen aufweisen, um bspw. eine Latenz zwischen Erhalt der Eingangsdaten und Bereitstellen der Ausgabedaten von der externen Vorrichtung an das Fahrzeugnetzwerk zu bestimmen. Dabei kann für jede zu streamende Funktion eine Kritikalität definiert werden, die eine maximale Latenz zwischen Dateneingang und Datenausgang festlegt sowie auch eine Aussage trifft, wie schwerwiegend ein Ausfall der Steuerfunktion ist. Das Streamingsteuergerät kann auf eine vorteilhafte Weise laufend entscheiden, ob es die Nutzung von gestreamten Steuerfunktionen erlaubt oder unterbindet, wenn die Kritikalitätslevels nicht eingehalten werden können.
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Es ist zudem denkbar, das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät mit etwas leistungsstärkerer Hardware auszustatten, sodass es im Notfall Fahrzeugfunktionen, die gerade nicht gestreamt werden können, zumindest auf einem Basislevel emulieren und den sicheren Fahrbetrieb weiterhin ermöglichen kann.
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Die gesamte Kommunikation des Ersatzsteuergeräts bzw. Streamingsteuergeräts und seine Anbindung an das Fahrzeugnetzwerk kann über ein softwareseitiges Abstraktionslayer so gestaltet werden, dass es in der Entwicklung aller anderen, im Fahrzeug noch befindlichen Steuergeräte, Zentralrechner und Sensoren, keinen Unterschied macht, ob einzelne Steuergeräte lokal im Fahrzeug oder remote in der externen Vorrichtung vorhanden sind.
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Je nach Fahrzeugfunktion kann es sich bei der Kommunikation zwischen dem Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät und der externen Vorrichtung um eine sog. „stateful“ oder eine sog. „stateless“ Session handeln. So ist es bei bestimmten Funktionen notwendig, auch die Ausgabedaten vergangener Aufrufe zu speichern, damit diese in nachfolgenden Aufrufen berücksichtigt werden können. Dies ist etwa bei der Bestimmung des optischen Flusses erforderlich oder auch bei der Ausführung von rekurrenten neuronalen Netzwerken. Stateless-Sessions dagegen können einfacher umgesetzt und in der externen Vorrichtung durch den Einsatz von Lastverteilern, sog. Loadbalancern, auch zu einer gleichmäßigeren Lastverteilung beitragen.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts bzw. Streamingsteuergeräts kann eine einfache und effiziente Lösung bereitgestellt werden, wie die Elektronik-/Softwareanteile in den Fahrzeugen ohne Einbußen bei der Funktionalität reduziert werden können, die die Fahrzeugfunktionen sicher und zuverlässig ermöglicht, die kostengünstig ist, die vielseitig für unterschiedliche Fahrzeugfunktionen und verschiedene Fahrzeugvarianten einsetzbar ist und die keine Umbauten von umliegenden Hardwarekomponenten und keine Umprogrammierung der zugrundeliegenden Software erfordert. Das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät kann einfach aufgebaut werden, aufwendige Elektronik-/Softwareanteile in dem Fahrzeug vermeiden, vorhandene Schnittstellen im Fahrzeug nutzen und die erforderliche Steuerfunktion ohne Komfort- und ohne Sicherheitseinbußen sicherstellen.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts bzw. Streamingsteuergeräts können somit mehrere Vorteile erreicht werden:
- - Kostenersparnis durch weniger oder durch weniger leistungsstarke (und damit weniger komplexe und teure) Elektronik-/Softwarekomponenten,
- - Ersparnis von leistungsstarken und teuren Grafikprozessoren,
- - Bereitstellung von Funktionen für autonomes Fahren auch in weniger ausgestatteten Fahrzeugen, da sie nur die Sensorik plus das Streamingsteuergerät benötigen, und die restlichen Steuergeräte/Zentralrechner zum eigentlichen Steuern des Motors, Fahrwerks, Bremsen, etc. verwendet werden können,
- - das Ersatzsteuergerät hilft auf eine vorteilhafte Weise bei wenig genutzten Funktionen, wie z. B. bei einem Parklenkassistenten, da es sich einerseits um einen sicherheitsunkritischen Anwendungsfall handelt, wobei die Latenzen aufgrund der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit eine geringere Kritikalität besitzen, und somit ein selten genutztes Steuergerät gespart werden kann,
- - Bauraumersparnis, wenn bestimmte Steuergeräte nicht mehr verbaut werden müssen,
- - Software kann nur zentral aktualisiert werden, wobei alle Fahrzeuge dadurch automatisch von einem neuen Softwarestand profitieren können,
- - keine Over-The-Air-Updates am Fahrzeug notwendig,
- - kein zeitaufwendiges Speichern von Software und/oder Updates im Fahrzeug mehr notwendig,
- - Neue Softwarestände können zentral und ggf. in Teilnehmergruppen bereitgestellt werden, um somit gezielt neue Funktionen zu testen,
- - Wenn die Steuerung zentral über die externe Vorrichtung erfolgt, kann diese Steuerung die Daten von anderen Fahrzeugen in der Umgebung einfacher berücksichtigen und damit die Verkehrssicherheit und Verkehrseffizienz erhöhen,
- - Kostenersparnis im Rechenzentrum, da die Steuergeräte, die virtualisiert sind, nicht gleichzeitig durch jedes Fahrzeug genutzt werden,
- - Powerlimits und Bauraumbegrenzungen spielen keine limitierende Rolle mehr, da die Hardware in der zentralen Vorrichtung wesentlich leistungsfähiger als die im Auto verbaute Hardware sein und damit neue Funktionen auf eine vorteilhafte Weise ermöglichen kann,
- - Leistungsstarke Fahrzeuge können ihre Hardware lokal zur Verfügung stellen,
- - Angebote zum Bereitstellen von Steuerfunktionen können durch zentrale Plattformbetreiber ermöglicht werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät einen Hardwareencoder und/oder - Decoder aufweist, um eine Kompression und/oder Dekompression von Eingangsdaten bereitzustellen. Mithilfe eines hardwareseitigen Encoder und/oder-Decoder können Elektronik-/Softwareanteile beim Bereitstellen der Steuerfunktion auf eine vorteilhafte Weise reduziert werden.
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Zugleich ist es aber auch denkbar, dass das Ersatzsteuergerät eine Softwarekomponente aufweisen kann, um eine Kompression und/oder Dekompression von Eingangsdaten bereitzustellen. Dies kann eine alternative, redundante und/oder ergänzenden Lösung für einen Hardwareencoder und/oder -Decoder bereitstellen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät eine Speichereinheit aufweist, um die Ergebnisse der vorhergehenden Aufrufe an die externe Vorrichtung zumindest temporär zu speichern. Dies kann vorteilhaft sein, um die Ausgabedaten vergangener Aufrufe zu speichern, damit diese in nachfolgenden Aufrufen berücksichtigt werden können. Auf diese Weise können verbesserte Ergebnisse beim Bereitstellen von Steuerfunktionen mit rekurrenten und/oder dynamischen Datenflüssen realisiert werden.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät zum Organisieren, bspw. zu einem Datenpaket mit einer eindeutigen Kennung der Steuerfunktion, und/oder Priorisieren, insbesondere in Abhängigkeit von einem Quality-of-Service-Level von Eingangsdaten und/oder einer Kritikalität der Steuerfunktion, ausgeführt ist. Auf diese Weise kann die Datenverarbeitung geordnet und/oder in einer verbesserten Reihenfolge erfolgen. Die Zuverlässigkeit und die Sicherheit beim Bereitstellen von Steuerfunktionen kann dadurch erhöht werden.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät zum Bewerten einer Latenz zwischen
- - Erhalten von Eingangsdaten, bspw. von einer benutzerseitigen Ein- und/oder Ausgabeeinheit und/oder einem Sensor, und
- - Übermitteln von Ausgabedaten an das Fahrzeugnetzwerk ausgeführt ist.
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Auf diese Weise kann das Ersatzsteuergerät bewerten, ob die Steuerfunktion in einer erforderlichen Zeit mithilfe der externen Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Somit können sicherheitsrelevante Steuerfunktionen nur dann ausgelagert werden, wenn die Latenz dies zulässt. Anderenfalls können sicherheitsrelevante Steuerfunktionen lokal, wenn auch in einer Basisfunktionalität, sichergestellt werden.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät zum Freigeben oder Unterbinden vom externen Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten durch die externe Vorrichtung in Abhängigkeit von
- - einer Kritikalität der Steuerfunktion und/oder
- - einer Latenz zwischen Erhalten von Eingangsdaten und Übermitteln von Ausgabedaten an das Fahrzeugnetzwerk ausgeführt ist.
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Auf diese Weise kann die Sicherheit beim Bereitstellen von Steuerfunktionen erhöht werden.
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Vorteilhafterweise kann das Ersatzsteuergerät zum Bereitstellen einer Notfallfunktion, insbesondere von Notfallausgabedaten, für die Steuerfunktion ausgeführt sein. Dies kann bspw. für den Fall von Vorteil sein, wenn die Steuerfunktion nicht in einer akzeptablen Zeit mithilfe der externen Vorrichtung bereitgestellt werden kann.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät in Form eines Streamingsteuergeräts für die Steuerfunktion ausgeführt ist. Bspw. ist es denkbar, dass das Ersatzsteuergerät in Form eines vereinfachten Microchips ausgeführt sein kann, bspw. mit einem reduzierten Anteil an Elektronik-/Software-Komponenten, insbesondere im Vergleich zu einem korrespondierenden vollausgestatteten Steuergerät für die Steuerfunktion.
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Weiterhin kann das Ersatzsteuergerät eine Abstraktionsschicht aufweisen, um im Fahrzeugnetzwerk als ein vollausgestattetes Steuergerät für die Steuerfunktion aufzutreten. Des Weiteren ist es denkbar, dass das Ersatzsteuergerät zum Simulieren eines vollausgestatteten Steuergeräts für die Steuerfunktion ausgeführt sein kann. Auf diese Weise kann die Anbindung des Ersatzsteuergeräts vereinfacht werden. Auch kann dadurch sichergestellt werden, dass umliegende Hardwarekomponenten und/oder SoftwareKomponenten nicht umgebaut und/oder umprogrammiert werden müssen.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät ein Gehäuse ausweist, welches an ein Gehäuse eines vollausgestatteten Steuergeräts für die Steuerfunktion angepasst ist. Auf diese Weise kann das Ersatzsteuergerät einfach und ohne zusätzlichen Konstruktions- und/oder Montageaufwand anstelle eines vollausgestatteten Steuergeräts für die Steuerfunktion eingebaut werden.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät ein modular ausgebildetes Gehäuse aufweist. Unter einem modular ausgebildeten Gehäuse kann ein Standardgehäuse verstanden werden, das für unterschiedliche Ersatzsteuergeräte für verschiedene Steuerfunktionen verwendet werden kann. Auf diese Weise kann das Ersetzen von verschiedenen vollausgestatteten Steuergeräten für unterschiedliche Ersatzsteuergeräte vereinfacht werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Ersatzsteuergerät form- und/oder kraftschlüssige Befestigungsmittel zum Befestigen am Fahrzeug aufweisen kann, die bspw. am Gehäuse vorgesehen sein können. Auf diese Weise kann die Montage des Ersatzsteuergeräts im Fahrzeug vereinfacht werden.
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Vorteilhafterweise kann das Ersatzsteuergerät zum Bereitstellen mindestens einer von den folgenden funktionswesentlichen Steuerfunktionen ausgeführt sein:
- - Auswertung von Sensordaten, insbesondere von Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren, Kameras,
- - Verkehrszeichenerkennung,
- - Fahrerassistenzfunktionen,
- - Berechnung von Fahrmanövern,
- - Abstandsregelung,
- - Notbremsassistent,
- - Spurhalteassistent,
- - Spurwechselassistent,
- - Totwinkel-Überwachung,
- - Nachtsichtassistent,
- - Einparkhilfe,
- - Pre-Crash-Assistent,
- - Pre-Brake-Assistent,
- - Notbremsassistent,
- - Navigation,
- - Infotainment,
- - Entertainment,
- - On-Board-Diagnostik,
- - Telematik,
- - Voice-Control,
- - Gestenerkennung,
- - Positionserkennung.
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Weiterhin kann vorteilhaft sein, wenn die erste Schnittstelle mindestens eine Schnittstelle zu einem von den folgenden Elementen aufweisen kann:
- - einer benutzerseitigen Ein- und/oder Ausgabeeinheit,
- - einem Display, insbesondere Touchdisplay,
- - einem Sensor,
- - einem Ultraschallsensor,
- - einem Radarsensor,
- - einem Lidarsensor, und/oder
- - einer Kamera.
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Weiterhin stellt die Erfindung bereit: ein Fahrzeug mit mindestens einem oder mehreren Ersatzsteuergerät(en) für mindestens eine oder mehrere funktionswesentliche(n) Steuerfunktion(en), welche(s) wie oben beschrieben ausgeführt sein kann/können. Mithilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeuges können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ersatzsteuergerät beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
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Des Weiteren stellt die Erfindung bereit: eine komplementäre externe Vorrichtung zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug mithilfe eines Ersatzsteuergeräts, welches wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, aufweisend:
- - eine Schnittstelle zum Empfangen von komprimierten Eingangsdaten von dem Ersatzsteuergerät und zum Weiterleiten von Ausgabedaten für die Steuerfunktion an das Ersatzsteuergerät,
- - wobei die externe Vorrichtung zum Dekomprimieren von komprimierten Eingangsdaten und zum Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten für die Steuerfunktion ausgeführt ist.
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Mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ersatzsteuergerät beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
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Zudem kann die Vorrichtung einen Zwischenspeicher und/oder einen Lastverteiler aufweisen, um die Ergebnisse der vorhergehenden Aufrufe zumindest temporär zu speichern und/oder auf mehrere parallel arbeitende Systeme zu verteilen. Auf diese Weise können verbesserte Steuerfunktionen bereitgestellt werden, die über rekurrente und/oder dynamische Eigenschaften verfügen können.
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Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung in Form eines virtuellen Steuergeräts für die Steuerfunktion ausgeführt sein. Auf diese Weise kann die Rechenleistung auf eine vorteilhafte Weise aus dem Fahrzeug ausgelagert werden.
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Die Vorrichtung kann bspw. durch einen Server, ein Rechenzentrum, einen Netzwerkknoten, einen Cloud-Computer, einen Edge-Cloud-Computer und/oder ein Fahrzeug bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann ermöglicht werden, dass verschiedene Steuerfunktionen des Fahrzeuges mithilfe von mehreren Computer-, Rechen- und/oder Fahrzeugnetzwerken bereitgestellt werden.
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Wenn ein anderes Fahrzeug als eine externe Vorrichtung agiert, können besser ausgestattete Fahrzeuge mit ihren leistungsstarken Steuergeräten die Berechnungen übernehmen. Dies kann bspw. dann der Fall sein, wenn das besser ausgestattete Fahrzeug parkt, in die gleiche Richtung fährt, bspw. mit einer ähnlichen Geschwindigkeit, und dabei seine Hochleistungssteuergeräte nicht oder nicht komplett benötigt werden.
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Weiterhin ist auch ein Mischbetrieb denkbar, sodass ein Teil der Steuerfunktionen weiterhin über ein Rechenzentrum, einen Netzwerkknoten, einen Cloud-Computer, einen Edge-Cloud-Computer ausgeführt wird, während für den anderen Teil der zu streamenden Steuerfunktionen ein Fahrzeug oder mehre Fahrzeuge in der Nähe verwendet werden. Hierzu könnte ein Backend- oder auch ein Broadcastmechanismus zum Einsatz kommen, um Fahrzeuge in der Nähe mit den benötigten Funktionen finden zu können. Bei einem Mischbetrieb können mehrere externe Vorrichtungen für unterschiedliche Steuerfunktionen angesprochen werden, sogar von dem gleichen anfragenden Fahrzeug.
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Der Vorteil von mehreren Rechen- und/oder Fahrzeugnetzwerken ist eine stärkere Dezentralisierung, wodurch:
- - Netzwerklatenzen gesenkt werden können, da die Datenübertragung über kleinere Entfernungen und mit Netzwerktechnologien geringerer Latenz (z. B. 5G im Campus-Netz) erfolgen können,
- - die Komplexität des Rechenzentrums gesenkt werden kann, da weniger Server bereitgehalten werden müssen, die Fahrzeugfunktionen streamen können,
- - das Rechenzentrum als ein sog. Single-Point-of-Failure vermieden werden kann,
- - Bereitstellung der Rechenleistung gegen Vergütung.
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Zudem stellt die Erfindung bereit: ein Verfahren zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion in einem Fahrzeug mithilfe eines Ersatzsteuergeräts, welches wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, aufweisend:
- - Aufnehmen und Komprimieren von Eingangsdaten für die Steuerfunktion,
- - Übertragen von komprimierten Eingangsdaten an eine externe Vorrichtung zwecks Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten für die Steuerfunktion,
- - Empfangen von Ausgabedaten für die Steuerfunktion von der externen Vorrichtung,
- - Übermitteln von Ausgabedaten für die Steuerfunktion an das Fahrzeugnetzwerk.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ersatzsteuergerät und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
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Vorteilhafterweise können die Eingangsdaten, insbesondere vor dem Komprimieren, organisiert, insbesondere zu einem Datenpaket mit einer eindeutigen Kennung der Steuerfunktion, und/oder priorisiert werden, insbesondere in Abhängigkeit von einem Quality-of-Service-Level von Eingangsdaten und/oder einer Kritikalität der Steuerfunktion.
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Außerdem ist es denkbar, dass das Verfahren durch eine Änderung von Eingangsdaten für die Steuerfunktion getriggert wird. Auf diese Weise kann das Verfahren gezielt durchgeführt werden.
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Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Verfahren periodisch durchgeführt wird. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Datenstrom zwischen dem Ersatzsteuergerät und der externen Vorrichtung ermöglicht werden.
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Weiterhin wird die Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass die Figur nur einen beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ersatzsteuergeräts.
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Die 1 zeigt ein Ersatzsteuergerät 10 zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion F bzw. Fahrzeugfunktion in einem Fahrzeug 100, welches ebenfalls als ein Streamingsteuergerät bezeichnet werden kann.
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Das Ersatzsteuergerät 10 weist folgende Komponenten auf:
- - mindestens eine erste Schnittstelle 11, bspw. in Form einer Schnittstelle zu einer benutzerseitigen Ein- und/oder Ausgabeeinheit und/oder einem Sensor 101, zum Erhalten von Eingangsdaten, bspw. in Form von Sensordaten und/oder Benutzereingaben, für die Steuerfunktion F,
- wobei das Ersatzsteuergerät 10 zum Komprimieren von Eingangsdaten ausgeführt ist,
- - mindestens eine zweite Schnittstelle 12, bspw. in Form einer Bus-System-Schnittstelle, zum datentechnischen und/oder steuerungstechnischen Anschließen an ein Fahrzeugnetzwerk 102,
- wobei das Ersatzsteuergerät 10 zum Übermitteln von Ausgabedaten, bspw. in Form von Steuerbefehlen, Informationen und/oder Ergebnissen, für die Steuerfunktion F an das Fahrzeugnetzwerk 102 ausgeführt ist,
- - und mindestens eine dritte Schnittstelle 13, bspw. in Form einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle, wie z. B. einer WLAN-, Mobilfunk- und/oder Internet-Schnittstelle, zum Übertragen von komprimierten Eingangsdaten an (mindestens) eine externe Vorrichtung 20 (kann mithilfe eines Cloud-Computers, eines Edge-Cloud-Computers und/oder eines anderen Fahrzeuges umgesetzt werden) und zum Empfangen von Ausgabedaten für die Steuerfunktion F von der externen Vorrichtung 20,
- wobei das Ersatzsteuergerät 10 zum Auslagern von komprimierten Eingangsdaten an die externe Vorrichtung 20 zwecks Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten für die Steuerfunktion F ausgeführt ist.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts 10 können im Fahrzeug 100 leistungsstarke Steuergeräte, wie z. B. ein Head-Unit eines Infotainmentsystems, ersetzt werden. Bei dem Ersatzsteuergerät 10 kann ein Display noch vorhanden sein und als die erste Schnittstelle 11 dienen.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts 10 können im Fahrzeug 100 leistungsstarke Steuergeräte, wie z. B. Steuergeräte für Fahrerassistenzsysteme ersetzt werden. Beim dem Ersatzsteuergerät 10 können entsprechende Sensoren zum Erfassen der Fahrzeugumgebung noch vorhanden sein und als die erste Schnittstelle 11 dienen.
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Zugleich können umliegende Hardwarekomponenten sowie Softwarekomponenten unverändert bleiben. Das Ersatzsteuergerät 10 kann einfach und bequem, vorteilhafterweise genauso wie ein korrespondierendes zu ersetzendes vollausgestattetes Steuergerät, in die Fahrzeugelektronikarchitektur integriert und in das Fahrzeugnetzwerk eingebunden werden. Das Ersatzsteuergerät 10 kann über gängige Vernetzungstechnologien (CAN, LIN, MOST, Ethernet, etc.) mit anderen Steuergeräten (z. B. Motorsteuergerät, Klimasteuergerät, etc.), Zentralrechnern und Sensoren (z. B. Radsensoren, Temperatursensoren, GPS-Antenne, aber auch Touchscreens, Tasten, etc.) kommunizieren. Die anderen Netzwerkteilnehmer können sich unverändert verhalten, als seien alle anderen, auch die ersetzten Steuergeräte, weiterhin im Fahrzeug 100 verbaut. Das Ersatzsteuergerät 10 besitzt eine oder mehrere Funkschnittstellen, z. B. für 5G oder WLAN, um darüber mit der externen Vorrichtung 20 mit echten oder virtuellen Steuergeräten kommunizieren zu können.
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Das Ersatzsteuergerät 10 kann derart ausgeführt sein, dass es im Fahrzeugnetzwerk 102 auf Änderungen relevanter Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben) von einer oder mehrerer Fahrzeugfunktionen „lauscht“ bzw. reagiert und anschließend folgenden Ablauf initiiert:
- 1. Aufnehmen und Komprimieren von Eingangsdaten für die Steuerfunktion F,
- 2. Übertragen von komprimierten Eingangsdaten an eine externe Vorrichtung 20 zwecks Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten für die Steuerfunktion F,
- 3. Empfangen von Ausgabedaten für die Steuerfunktion F von der externen Vorrichtung 20,
- 4. Übermitteln von Ausgabedaten für die Steuerfunktion F an das Fahrzeugnetzwerk (102)
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In Schritt 1. können geänderte Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben), die mit Hilfe der Sensorik und/oder benutzerseitigen Ein- und/oder Ausgabeeinheiten (Kameras, Radar, Ultraschall, Lidar, aber auch Touchdisplays, Tasten, usw.) erfasst wurden, über das Fahrzeugnetz an das Ersatzsteuergerät 10 gesendet werden. Das Ersatzsteuergerät 10 komprimiert die Eingangsdaten, z. B. Videodaten, und packt sie in ein Datenpaket ggf. mit einer eindeutigen Kennung der zu berechnenden Steuerfunktion F.
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In Schritt 2. kann das Ersatzsteuergerät 10 die komprimierten Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben) über seine Funkschnittstelle(n) nun an die externe Vorrichtung 20 (bspw. ein Server, ein Rechenzentrum, ein Netzwerkknoten, ein verteiltes Edge-Node-Netzwerk, mindestens ein anderes Fahrzeug und/oder ein verteiltes Fahrzeugnetzwerk) senden. Dabei kann eine Priorisierung des Datenverkehrs, bspw. in Abhängigkeit von einem Quality-of-Service-Level (QoS) der Daten und/oder einer Kritikalität der Steuerfunktion F, erfolgen. Auf diese Weise kann bei begrenzter Übertragungskapazität das Ersatzsteuergerät bzw. Streamingsteuergerät z. B. sicherheitskritische Funktionen höher priorisieren und diese bevorzugt versenden.
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In Schritt 3. kann die externe Vorrichtung 20, die über echte oder noch besser virtualisierte Steuergeräte für die Steuerfunktion(en) F verfügt, die sonst eigentlich im Fahrzeug 100 verbaut werden, nun über die leistungsstarke externe Vorrichtung 20 emuliert/virtualisiert werden. Diese leistungsstarke externe Vorrichtung 20 verarbeitet nun das Datenpaket, dass sie vom Streamingsteuergerät bzw. Ersatzsteuergerät 10 erhalten hat, indem sie die programmierte Steuerfunktion ausführt. Die Ausgabedaten dieser ausgeführten Steuerfunktionen F werden als fertige Ausgabedaten (Steuerbefehle/Informationen/Ergebnisse) für die korrespondierenden Aktoren/Vorrichtungen (bspw. Gas/Bremse/Lenkung/Fahrwerk/etc.) oder auch eine gerenderte Darstellung (z. B. fürs Infotainmentsystem) bereitgestellt, ggf. komprimiert und zurück an das Ersatzsteuergerät 10 gesendet.
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In Schritt 4. kann das Ersatzsteuergerät 10 die empfangenen Daten, wenn erforderlich, umwandeln (insbesondere dekomprimieren) und die Ausgabedaten (in einem erforderlichen Format) an andere Steuergeräte, z. B. für Gas/Bremse/Lenkung/Fahrwerk oder das Display vom Infotainment, in Form von Ausgabedaten weitergeben, die dann die jeweilige Aufgabe gemäß dem korrespondierenden Ausgabedaten (Steuerbefehle/Informationen/Ergebnisse) ausführen.
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Das Ersatzsteuergerät 10 kann wesentlich einfacher aufgebaut werden als das zu ersetzende Fahrzeugsteuergerät. Das Ersatzsteuergerät 10 verfügt neben den Schnittstellen 12 zur Anbindung an das Fahrzeugnetzwerk 102, bspw. an den Fahrzeugbus, auch über Funkschnittstellen, um mit der externen Vorrichtung 20 kommunizieren zu können. Zudem kann es leistungsfähige Hardwareencoder und/oder -Decoder aufweisen, um die Kompression und Dekompression von Daten effizient, schnell und in Hardware durchführen zu können. Softwareimplementierungen sind aber ebenfalls denkbar.
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Weiterhin kann das Ersatzsteuergerät 10 dazu ausgeführt werden, Daten zwischen seinen Schnittstellen 11 und 13 sowie 13 und 12 mit möglichst geringer Latenz zu übertragen.
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Weiterhin kann das Ersatzsteuergerät 10 Diagnosefunktionen aufweisen, um bspw. eine Latenz zwischen Erhalt der Eingangsdaten (Sensordaten und/oder Benutzereingaben) und Bereitstellen der Ausgabedaten (Steuerbefehle/Informationen/Ergebnisse) von der externen Vorrichtung 20 an das Fahrzeugnetzwerk 102 zu bestimmen. Dabei kann für jede zu streamende Steuerfunktion F eine Kritikalität definiert werden, die eine maximale Latenz zwischen Dateneingang und Datenausgang festlegt und in Abhängigkeit vor der Kritikalität und der bestimmten Latenz entscheidet, wie schwerwiegend ein Ausfall der Steuerfunktion F ist. Das Streamingsteuergerät bzw. das Ersatzsteuergerät 10 kann dazu ausgeführt sein, zu entscheiden, ob es die Nutzung von gestreamten Steuerfunktionen F in Abhängigkeit vor deren Kritikalität und der bestimmten Latenz erlaubt oder unterbindet.
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Es ist zudem denkbar, dass das Ersatzsteuergerät 10 eine Hardware aufweisen kann, um im Notfall Fahrzeugfunktionen, die gerade nicht gestreamt werden können, zumindest auf einem Basislevel zu emulieren und einen sicheren Betrieb des Fahrzeuges 100 zu ermöglichen.
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Die gesamte Kommunikation des Ersatzsteuergeräts 10 und seine Anbindung an das Fahrzeugnetzwerk 102 kann über ein softwareseitiges Abstraktionslayer derart gestaltet werden, dass es in der Entwicklung aller anderen, im Fahrzeug 100 noch befindlichen Steuergeräte, Zentralrechner und Sensoren, keinen Unterschied macht, ob einzelne Steuergeräte lokal im Fahrzeug 100 oder remote in der externen Vorrichtung vorhanden sind.
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In Abhängigkeit von der Art der Fahrzeugfunktion kann es sich bei der Kommunikation zwischen dem Ersatzsteuergerät 10 und der externen Vorrichtung 20 um eine sog. „stateful“ oder eine sog. „stateless“ Session handeln. So ist es bei bestimmten Steuerfunktionen erforderlich, historische Daten zu speichern, damit diese in nachfolgenden Aufrufen berücksichtigt werden können, bspw. bei der Bestimmung des optischen Flusses oder bei der Ausführung von rekurrenten neuronalen Netzwerken. Hierzu kann in dem Ersatzsteuergerät 10 und/oder in der externen Vorrichtung 20 mindestens eine Speichereinheit 14, 24 vorgesehen sein. Stateless-Sessions dagegen können einfacher umgesetzt und in der externen Vorrichtung 20 durch den Einsatz von Lastverteilern 25, sog. Loadbalancern, auch zu einer gleichmäßigeren Lastverteilung beitragen.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts 10 kann eine einfache und effiziente Lösung bereitgestellt werden, wie die Elektronik-/Softwareanteile in den Fahrzeugen 100 ohne Einbußen bei der Funktionalität reduziert werden können, die die Steuerfunktionen F sicher und zuverlässig ermöglicht, die kostengünstig ist, die vielseitig für unterschiedliche Steuerfunktionen und verschiedene Fahrzeugvarianten einsetzbar ist und die keine Umbauten von umliegenden Hardwarekomponenten und keine Umprogrammierung der zugrundeliegenden Software erfordert. Das Ersatzsteuergerät 10 kann einfach aufgebaut werden, eine aufwendige Elektronik-/Softwareanteile im Fahrzeug 100 vermeiden, vorhandene Schnittstellen im Fahrzeug 100 nutzen und die erforderliche Steuerfunktion F ohne Komfort- und ohne Sicherheitseinbußen sicherstellen.
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Ein Beispiel für ein Ersatzsteuergerät 10 für eine Steuerfunktion F kann ein InfotainmentSystem liefern:
- In modernen Fahrzeugen 100 wird ein Infotainmentsystem verbaut, was zumeist einen Touchscreen sowie ein eigentliches Infotainment-Steuergerät aufweist. Dieses Infotainment-Steuergerät ist mit leistungsfähiger Hardware bestückt, um so etwa die Navigation berechnen zu können, Medieninhalte abspielen zu können oder auch die Steuerung von Fahrzeugfunktionen zu ermöglichen. Dazu werden schnelle System-on-a-Chips (SoCs) verwendet, die mehrere CPU-Kerne enthalten, einen leistungsfähigen Grafikprozessor (GPU) für ein Rendering der Benutzeroberfläche sowie relativ viel Arbeitsspeicher.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts 10 kann das Infotainmentsystem auf den Touchscreen und ggf. noch einen Displaytreiber reduziert werden. Das Steuergerät mit der leistungsfähigen Hardware entfällt dabei auf eine vorteilhafte Weise. Stattdessen wird das Ersatzsteuergerät 10 verwendet, dass auf Eingabedaten von den Toucheingaben und/oder eine Veränderung der Fahrzeugposition während einer Navigation reagiert. Diese Eingangsdaten werden von dem Ersatzsteuergerät 10 komprimiert, an die externe Vorrichtung 20 geschickt und dort von virtualisierten Infotainment-Steuergeräten berechnet. Die dort gerenderte Darstellung wird anschließend als Bild-/Videodatenstrom an das Ersatzsteuergerät 10 zurückgesendet, was diese Videosignale wiederum an den Touchscreen weitergibt, der das Bild darstellt. Jedes Mal, wenn der Nutzer nun Eingaben macht und/oder wenn sich die zur Darstellung relevanten Daten, wie z. B. die Fahrzeugposition, ändern, wird dieser Vorgang von neuem ausgeführt, womit sich ein kontinuierlicher Datenstrom ergibt. Sofern die Latenz niedrig genug ist, ist für den Nutzer nicht ersichtlich, dass die Darstellung nicht lokal im Fahrzeug 100 berechnet wurde.
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Neben dem Trigger auf die Veränderung der Daten (Toucheingaben, Fahrzeugposition) ist auch ein periodisches Senden von Eingangsdaten denkbar, sodass sich auch in Richtung zu der externen Vorrichtung 20 ein kontinuierlicher Datenstrom ergeben kann. Dies ist aber konfigurationsabhängig und wird von der durch Streaming zu ersetzenden Fahrzeugfunktion bestimmt.
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Ein weiteres Beispiel für ein Ersatzsteuergerät 10 für eine Steuerfunktion F kann eine Verkehrszeichenerkennung liefern:
- Im Fahrzeug 100 wird mithilfe einer Kamera, bspw. einer Frontkamera, die Szene vor dem Fahrzeug 100 aufgezeichnet. Ein entweder direkt in die Kamera integriertes Steuergerät oder ein zusätzliches Steuergerät wendet darauf verschiedene Bildverarbeitungsalgorithmen sowie Klassifikatoren an, um Verkehrszeichen zu erkennen.
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Mithilfe des Ersatzsteuergeräts 10 kann das Steuergerät für die Kamera entfallen und/oder eine einfache kostengünstige Kamera ohne ein Steuergerät für Bildverarbeitung verwendet werden. Stattdessen werden die Videosignale als Eingangsdaten, bspw. über einen Fahrzeugbus, an das Streamingsteuergerät bzw. das Ersatzsteuergerät 10 gesendet, welches die Videosignale komprimiert, an die externe Vorrichtung 20 mit einem virtualisierten Steuergerät zur Verkehrszeichenerkennung sendet und von diesem als Ausgabedaten die erkannten Verkehrszeichen erhält. Das Streamingsteuergerät 10 kann diese Information über das Fahrzeugnetzwerk 102 bspw. an ein Kombiinstrument und/oder weitere Fahrzeugsysteme bereitstellen, damit diese das erkannte Verkehrszeichen anzeigen und/oder berücksichtigen können.
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Die Funktionalität des Ersatzsteuergeräts 10 kann auch auf andere Fahrerassistenzsysteme erweitert werden.
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Ein korrespondierendes Fahrzeug 100 mit mindestens einem oder mehreren Ersatzsteuergerät(en) 10 für mindestens eine oder mehrere funktionswesentliche(n) Steuerfunktion(en) F stellt ebenfalls ein Aspekt der Erfindung dar. Ein Fahrzeug 100 als Ganzes ist in der 1 lediglich aus Einfachheitsgründen nicht dargestellt.
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Eine korrespondierende externe Vorrichtung 20 zum Bereitstellen einer funktionswesentlichen Steuerfunktion F in einem Fahrzeug 100 mithilfe eines Ersatzsteuergeräts 10 stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar, aufweisend:
- - eine Schnittstelle 23 zum Empfangen von komprimierten Eingangsdaten von dem Ersatzsteuergerät 10 und zum Weiterleiten von Ausgabedaten für die Steuerfunktion F an das Ersatzsteuergerät 10,
- wobei die externe Vorrichtung 20 zum Dekomprimieren von komprimierten Eingangsdaten und zum Verarbeiten von Eingangsdaten zu Ausgabedaten für die Steuerfunktion F ausgeführt ist.
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Die Vorrichtung 20 kann zudem eine Speichereinheit 24 und/oder Lastverteiler 25 aufweisen, um die Ergebnisse der vorhergehenden Aufrufe zumindest temporär zu speichern und/oder auf mehrere parallel arbeitende Systeme zu verteilen.
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Die Vorrichtung 20 kann insbesondere in Form eines virtuellen Steuergeräts für die Steuerfunktion F ausgeführt sein.
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Die Vorrichtung 20 kann durch einen Server, ein Rechenzentrum, einen Netzwerkknoten, einen Cloud-Computer, einen Edge-Cloud-Computer und/oder ein Fahrzeug bereitgestellt sein.
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Aus diese Weise können verschiedene Steuerfunktionen F des Fahrzeuges 100 mithilfe von mehreren Computer-, Rechen- und/oder Fahrzeugnetzwerken bereitgestellt werden. Wenn ein anderes Fahrzeug als eine externe Vorrichtung 20 agiert, können besser ausgestattete Fahrzeuge mit seinen leistungsstarken Steuergeräten die Berechnungen übernehmen. Dies kann bspw. dann der Fall sein, wenn das besser ausgestattete Fahrzeug parkt, in die gleiche Richtung und/oder mit ähnlicher Geschwindigkeit fährt und/oder seine Hochleistungssteuergeräte nicht oder nicht komplett benötigt werden.
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Weiterhin ist auch ein Mischbetrieb denkbar, sodass ein Teil der Steuerfunktionen F weiterhin über ein Rechenzentrum, einen Netzwerkknoten, einen Cloud-Computer, einen Edge-Cloud-Computer ausgeführt wird, während für den anderen Teil der zu streamenden Steuerfunktionen F ein Fahrzeug in der Nähe verwendet wird. Dabei könnte ein Backend- oder auch ein Broadcastmechanismus zum Einsatz kommen, um Fahrzeuge in der Nähe mit den benötigten Steuergeräten finden zu können.
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Die voranstehende Beschreibung der Figur beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schritt
- 2
- Schritt
- 3
- Schritt
- 4
- Schritt
- 10
- Ersatzsteuergerät
- 11
- Schnittstelle
- 12
- Schnittstelle
- 13
- Schnittstelle
- 14
- Speichereinheit
- 20
- Vorrichtung
- 23
- Schnittstelle
- 24
- Speichereinheit
- 25
- Lastverteiler
- 100
- Fahrzeug
- 101
- Sensor
- 102
- Fahrzeugnetzwerk
- F
- Steuerfunktion
