EP4204969A1 - Verfahren zur validierung eines neuen software-standes in einem redundanten system - Google Patents

Verfahren zur validierung eines neuen software-standes in einem redundanten system

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EP4204969A1
EP4204969A1 EP21743164.2A EP21743164A EP4204969A1 EP 4204969 A1 EP4204969 A1 EP 4204969A1 EP 21743164 A EP21743164 A EP 21743164A EP 4204969 A1 EP4204969 A1 EP 4204969A1
Authority
EP
European Patent Office
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software
vehicle
status
old
new software
Prior art date
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Pending
Application number
EP21743164.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp SCHINDLER
Oliver Pöllny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4204969A1 publication Critical patent/EP4204969A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/36—Prevention of errors by analysis, debugging or testing of software
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    • G06F11/3672—Test management
    • G06F11/3692—Test management for test results analysis
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/60—Software deployment
    • G06F8/65—Updates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
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    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146—Display means

Definitions

  • the invention relates to a method for validating a software status of a vehicle and a computer program product comprising a code device that is suitable for executing the steps of the method when it is executed on a computer.
  • WO 2007/100292 A1 discloses a method for evaluating an application for controlling a process within an automation system and a controller for such an automation system.
  • the application is stored in a controller and at least two versions of it exist in the controller.
  • the method includes the following steps: entering an input signal obtained from the process into the different versions of the application, executing tasks based on this input signal in the controller for the different versions, generating a report comparing the outputs from the different ones Versions of the application includes, and evaluating the version(s) not used to control the process based on the generated report.
  • the object of the present invention is to provide a way of validating a software status and being able to access old data and recordings without restrictions when changing software statuses, with the costs and effort being kept low.
  • this object is achieved by a method for validating a software status of a vehicle in a system in which the software on the vehicle is checked, the system controlling the vehicle according to input data and then recording output data from the vehicle , and in an inactive state of the system, a parallel comparison of the non-productive, old and new software status takes place, and activation of the system to an active status results in a change to the productive software status.
  • the information obtained from the recording of the initial data of the vehicle is processed in a first path from the plurality of software paths using an old software version.
  • a new software status is used in a second path from the plurality of software paths based on the input data of the vehicle, and deviations between the old and the new software status are recorded and stored in a comparison path.
  • the application, acquisition and storage are performed during vehicle operation in the system's inactive state. In particular, the system is installed but not activated, or the system is not currently being used.
  • the software component to be tested is preferably configured to the series status and the system is available after a predefined time interval.
  • this process can advantageously be carried out quickly, since only the weights of a neural network have to be reloaded, which can be carried out within a few seconds.
  • system reactions of the old and the new software status are compared with the reaction of a driver of the vehicle.
  • a further input for “natural” or for correct driving is thus advantageously provided.
  • the object is achieved by a computer program product comprising code means suitable for carrying out the steps of a method according to the first aspect of the invention when run on a computer.
  • the idea of the invention compares an old software version with a new one on existing hardware. This is preferably done online, whereby new scenes are checked. This avoids "overfitting" to existing data.
  • this protection can be implemented using a fleet of customers who have installed the hardware but have not yet activated it or are not currently using it.
  • the comparison with an old, known software version provides a direct field comparison with known quality.
  • preferably only deviations from the new to the old software status can be transmitted and thus an automatic selection of the critical or interesting scenes takes place.
  • FIG. 1 shows a software-based implementation according to a preferred embodiment of the invention.
  • a path of a control device the information is processed with an old software version. Based on the input data, a new software status is applied to another path from the plurality of software paths, and deviations are then detected and stored in a comparison path.
  • the unit 1 shows a schematic block diagram of a software-based implementation according to another preferred embodiment of the invention.
  • the unit 1 provided comprises a processing unit 2, also referred to as a processing unit (PU), which is provided on a single chip or on a chip module.
  • PU processing unit
  • the processing unit 2 comprises any processor unit or any computer unit comprising a control unit which executes control using software routines of a control program, the software routines being stored in a storage unit 3, also referred to as a memory (MEM).
  • Program code instructions are fetched from the MEM 3 and loaded into the control unit of the PU 2 in order to carry out the individual method steps of the method according to the invention.
  • the processing steps of blocks 1 and 2 can be performed on the basis of input data, also known as data input (DI), and can produce output data, also known as data output (DO), where the input data DI correspond to data or signals that communicated and/or detected, and the output data DO may correspond to data or signals that are or are intended to be communicated with other entities.
  • DI data input
  • DO data output

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Validierung eines Software-Standes eines Fahrzeugs in einem System und ein Computerprogrammprodukt umfassend eine Codeeinrichtung, die geeignet zum Ausführen der Schritte des Verfahrens ist. Bei dem System wird die Software auf dem Fahrzeug geprüft, wobei das System das Fahrzeug entsprechend von Eingangsdaten steuert und anschließend Ausgangsdaten des Fahrzeugs aufzeichnet, und wobei in einem inaktivem Zustand des Systems ein paralleler Vergleich von jeweils nicht produktivem, alten und neuen Software-Stand erfolgt, und durch Aktivierung des Systems zu einem aktiven Zustand ein Wechsel auf den produktiven Software-Stand erfolgt.

Description

Verfahren zur Validierung eines neuen Software-Standes in einem redundanten System
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Validierung eines Software-Standes eines Fahrzeugs und ein Computerprogrammprodukt umfassend eine Codeeinrichtung, die geeignet zum Ausführen der Schritte des Verfahrens ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
Aus der WO 2007/100292 A1 ist ein Verfahren zum Bewerten einer Anwendung zum Steuern eines Prozesses innerhalb eines Automatisierungssystems und eine Steuerung eines solchen Automatisierungssystems bekannt. Die Anwendung wird in einem Controller gespeichert, und mindestens zwei Versionen davon sind im Controller vorhanden. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Eingeben eines aus dem Prozess erhaltenen Eingangssignals in die verschiedenen Versionen der Anwendung, Ausführen von Aufgaben, die auf diesem Eingangssignal basieren, in der Steuerung für die verschiedenen Versionen, Erzeugen eines Berichts, der Vergleiche der Ausgaben aus den verschiedenen Versionen der Anwendung umfasst, und Auswerten der Version(en), die nicht zur Steuerung des Prozesses verwendet werden, basierend auf dem generierten Bericht.
Die kontinuierliche Weiterentwicklung von Software und von Systemen für automatisiertes Absichern der Software sowie das überlappende Bestehen mehrerer Generationen erhöhen den Absicherungsaufwand enorm, da die Funktionalitäten der Software bzw. des Systems sicherheitskritisch sind.
Für diese Absicherung müssen dann entsprechend Fahrzeuge vorgehalten werden auf denen die neue Software geprüft wird. Wenn ein „closed-loop System“, also ein System, welches das Fahrzeug entsprechend den Input- bzw. Eingangsdaten steuert, betrieben und getestet wird, so kann nur sehr eingeschränkt auf alte Daten und Aufzeichnungen zurückgegriffen werden und daher müssen tatsächlich neue Daten aufgenommen bzw. eingefahren werden. Dies ist mit hohen Kosten und mit relativ viel Aufwand verbunden. Typischerweise wird versucht, Daten in der Software-Entwicklung aufzuzeichnen und bei Änderungen über die Lebensdauer mit neuer Software lediglich nach zu simulieren. Dies funktioniert solange gut, wie die Reaktion des Systems sich nicht verändert.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, einen Software-Stand zu validieren und bei einem Wechsel von Software-Ständen uneingeschränkt auf alte Daten und Aufzeichnungen zurückgreifen zu können, wobei die Kosten und der Aufwand gering gehalten werden.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich insbesondere aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Validierung eines Software-Standes eines Fahrzeugs in einem System gelöst, bei dem die Software auf dem Fahrzeug geprüft wird, wobei das System das Fahrzeug entsprechend von Eingangsdaten steuert und anschließend Ausgangsdaten des Fahrzeugs aufzeichnet, und wobei in einem inaktivem Zustand des Systems ein paralleler Vergleich von jeweils nicht produktivem, alten und neuen Software-Stand erfolgt, und durch Aktivierung des Systems zu einem aktiven Zustand ein Wechsel auf den produktiven Software-Stand erfolgt.
Es ist eine Idee der vorliegenden Erfindung bei einem Wechsel von Software-Ständen den alten Software-Stand mit dem neuen Software-Stand abzugleichen. Dabei werden vorzugsweise die Fähigkeiten zur parallelen Software-Ausführung und ein Vergleich multipler Softwarepfade verwendet, um einen alten Software-Stand gegen einen neuen Software-Stand abzugleichen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die in einem ersten Pfad aus der Mehrzahl von Softwarepfaden die aus der Aufzeichnung der Ausgangsdaten des Fahrzeugs gewonnene Information mit einem alten Software-Stand verarbeitet. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einem zweiten Pfad aus der Mehrzahl von Softwarepfaden basierend auf den Eingangsdaten des Fahrzeugs ein neuer Software-Stand angewendet und in einem Vergleichspfad werden Abweichungen zwischen dem alten und dem neuen Software-Stand erfasst und gespeichert. Vorzugsweise werden die Anwendung, Erfassung und Speicherung während eines Fahrzeugbetriebs in dem inaktiven Zustand des Systems ausgeführt. Insbesondere ist das System verbaut, dennoch nicht freigeschaltet, oder das System wird aktuell nicht verwendet.
Bei dem Wechsel zu dem aktiven Zustand des Systems wird der zu prüfende Softwareanteil vorzugsweise auf den Serienstand konfiguriert und das System ist nach einem vordefinierten Zeitintervall verfügbar. Im Falle von Adaptionen bestehender Algorithmen ist dieser Vorgang vorteilhafterweise schnell ausführbar, da ausschließlich die Gewichte eines neuronalen Netzes neu geladen werden müssen, was innerhalb von wenigen Sekunden durchführbar ist.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Systemreaktionen des alten und des neuen Software-Standes mit der Reaktion eines Fahrers des Fahrzeugs abgeglichen. Somit wird vorteilhafterweise ein weiterer Input für "natürliches" bzw. für korrektes Fahren bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computerprogrammprodukt umfassend eine Codeeinrichtung gelöst, die geeignet zum Ausführen der Schritte eines Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
Vorteilhafterweise werden durch die Idee der Erfindung ein alter mit einem neuen Software-Stand auf bestehender Hardware verglichen. Dies wird vorzugsweise online ausgeführt, wodurch neue Szenen geprüft werden. Hierdurch wird ein „Overfitting“ auf bestehende Daten vermieden. Darüber hinaus kann diese Absicherung mittels einer Kundenflotte realisiert werden, welche die Hardware verbaut, aber noch nicht freigeschaltet haben oder aktuell nicht verwenden. Des Weiteren ist durch den Vergleich mit einem alten, bekannten Software-Stand direkt ein Feldvergleich mit bekannter Qualität vorhanden. Außerdem können vorzugsweise ausschließlich Abweichungen vom neuen zum alten Software-Stand übermittelt werden und damit findet eine automatische Selektion der kritischen bzw. interessanten Szenen statt.
Somit wird eine Möglichkeit bereitgestellt, einen Software-Stand zu validieren und bei einem Wechsel von Software-Ständen uneingeschränkt auf alte Daten und Aufzeichnungen zurückgreifen zu können, wobei die Kosten und der Aufwand gering gehalten werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter im Detail erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Software-basierte Implementierung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Validierung eines Software- Standes eines Fahrzeugs in einem System, bei dem die Software auf dem Fahrzeug geprüft wird, erfolgt eine parallele Software-Ausführung und ein Vergleich multipler Softwarepfade, um einen alten Software-Stand gegen einen neuen Software-Stand abzugleichen. Das System steuert das Fahrzeug entsprechend von Eingangsdaten und anschließend werden Ausgangsdaten des Fahrzeugs aufgezeichnet.
In einem Pfad eines Steuergerätes wird die Information mit einem alten Software-Stand verarbeitet. Auf einem anderen Pfad aus der Mehrzahl der Softwarepfade wird basierend auf den Eingangsdaten ein neuer Software-Stand angewendet und dann werden in einem Vergleichspfad Abweichungen detektiert und gespeichert.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt dies während des Betriebs des Fahrzeuges, jedoch ohne aktiviertes System. Möchte der Kunde das System aktivieren, so wird der Softwareanteil, der gerade überprüft werden soll, auf den Serienstand zurückkonfiguriert und das System nach kurzer Zeit dem Fahrer des Fahrzeugs wieder bereitgestellt. Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Software-basierten Implementierung gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die bereitgestellte Einheit 1 eine Verarbeitungseinheit 2, auch als Processing Unit (PU) bezeichnet, die auf einem einzelnen Chip oder auf einem Chipmodul bereitgestellt wird. Die Verarbeitungseinheit 2 umfasst jegliche Prozessoreinheit oder jegliche Computereinheit, die eine Steuereinheit umfasst, welche eine Steuerung mithilfe von Software-Routinen eines Steuerprogramms ausführt, wobei die Software-Routinen in einer Speichereinheit 3, auch als Memory (MEM) bezeichnet, gespeichert sind. Programmcodeanweisungen werden von der MEM 3 geholt und in die Steuereinheit der PU 2 geladen, um die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Die Verarbeitungsschritte der Blöcke 1 und 2 können auf der Basis von Eingangsdaten, auch als Data Input (DI) bezeichnet, ausgeführt werden und können Ausgangsdaten, auch als Data Output (DO) bezeichnet, erzeugen, wobei die Eingangsdaten DI Daten oder Signalen entsprechen, die kommuniziert und/oder erfasst wurden, und die Ausgangsdaten DO können Daten oder Signalen entsprechen, die mit anderen Einheiten kommuniziert werden oder kommuniziert werden sollen.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Validierung eines Software-Standes eines Fahrzeugs in einem System, bei dem die Software auf dem Fahrzeug geprüft wird, wobei das System das Fahrzeug entsprechend von Eingangsdaten steuert und anschließend Ausgangsdaten des Fahrzeugs aufzeichnet dadurch gekennzeichnet, dass in einem inaktivem Zustand des Systems ein paralleler Vergleich von jeweils nicht produktivem, alten und neuen Software-Stand erfolgt, und durch Aktivierung des Systems zu einem aktiven Zustand ein Wechsel auf den produktiven Software- Stand erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Pfad aus der Mehrzahl von Softwarepfaden die aus der Aufzeichnung der Ausgangsdaten des Fahrzeugs gewonnene Information mit einem alten Software-Stand verarbeitet wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Pfad aus der Mehrzahl von Softwarepfaden basierend auf den Eingangsdaten des Fahrzeugs ein neuer Software-Stand angewendet wird und in einem Vergleichspfad Abweichungen zwischen dem alten und dem neuen Software-Stand erfasst und gespeichert werden. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass 7 die Anwendung, Erfassung und Speicherung während eines Fahrzeugbetriebs in dem inaktiven Zustand des Systems ausgeführt werden. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Wechsel zu dem aktiven Zustand des Systems der zu prüfende Softwareanteil auf den Serienstand konfiguriert wird und das System nach einem vordefinierten Zeitintervall verfügbar ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
Systemreaktionen des alten und des neuen Software-Standes mit der Reaktion eines Fahrers des Fahrzeugs abgeglichen werden. Computerprogrammprodukt umfassend eine Codeeinrichtung, die geeignet zum Ausführen der Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
EP21743164.2A 2020-08-31 2021-07-09 Verfahren zur validierung eines neuen software-standes in einem redundanten system Pending EP4204969A1 (de)

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WO (1) WO2022042923A1 (de)

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