EP4619860A1 - Computerimplementiertes verfahren zur durchführung einer aktualisierungskampagne - Google Patents

Computerimplementiertes verfahren zur durchführung einer aktualisierungskampagne

Info

Publication number
EP4619860A1
EP4619860A1 EP24801847.5A EP24801847A EP4619860A1 EP 4619860 A1 EP4619860 A1 EP 4619860A1 EP 24801847 A EP24801847 A EP 24801847A EP 4619860 A1 EP4619860 A1 EP 4619860A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
update
vehicle
installation
vehicles
installation sequence
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24801847.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Österle
Julie RITZAL
Michael RAITH
Luigi VON ALKIER
Lars QUAUKA
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 EP4619860A1 publication Critical patent/EP4619860A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00Arrangements for software engineering
    • G06F8/60Software deployment
    • G06F8/65Updates
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station

Definitions

  • the invention relates to a computer-implemented method for carrying out an update campaign for a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.
  • OTA over-the-air update
  • update packages are sent out that contain software updates for one or more in-vehicle computing units, whereby one or more different software components of a single computing unit can also be updated.
  • the term "computing unit” refers to the underlying hardware, i.e., a computer or computer system such as a system-on-a-chip (SoC), a control unit, or the like.
  • SoC system-on-a-chip
  • software component refers to the software executed by the computing unit, or parts thereof, such as individual program code sections or subprograms intended for a specific task, or the like. For example, updates for several programs running on a single processing unit can be included in the update package.
  • Software updates can also be implemented as so-called differential updates, in which only the changes to the program code are replaced or supplemented.
  • An update package can also include, for example, a new firmware version, an update for an application program, or even changed parameter values, for example, of a characteristic curve for a control program. Installing firmware on a computing unit is also referred to as "flashing.”
  • the overall update duration in the vehicle should be as short as possible. This means that individual vehicle functions or even the usability of the vehicle itself may be restricted or even unavailable while software updates are being installed.
  • the computing units cannot be updated during ferry operation, meaning that in vehicles with combustion engines, the power for the update must be supplied from the starter battery. In battery-electric vehicles, this is also the case during ferry operation, with the traction battery serving as the energy storage device. Since battery capacity in vehicles is limited depending on the drive type, updates must be performed as quickly as possible.
  • a forecast of the update duration is announced, in particular, including a statement regarding the update sequence.
  • the update sequence is determined depending on the available data transmission rate of a particular fieldbus via which the computing units are connected to the vehicle's communication network, as well as randomly measured values of the installation duration in a test system.
  • unexpected influences may occur during the actual installation in the vehicle. such as different environmental conditions, unexpected load on individual computer systems, and the like. This can lead to installation times in the field being longer than in the test environment. It can even happen that the total update time is longer with a parallel update sequence of individual computing units than with a sequential update sequence.
  • the key factor here is that such boundary conditions are not calculable, since in a complex system such as a vehicle, these boundary conditions are also interdependent. An additionally small database of measured values exacerbates the problem of predictability and the influence of boundary conditions.
  • a method for scheduling an update campaign for so-called wireless updates depending on the update size and the data transmission rate of a bus channel is known, for example, from US Pat. No. 10,042,629 B2.
  • a priority level is assigned to the individual computing units to be updated.
  • EP 3662 364 B1 discloses a system for transmitting at least one update package for at least one control unit of a motor vehicle.
  • the document describes an in-vehicle download manager that determines the update sequence of the computing units in the vehicle.
  • Dynamic update campaigns can be executed taking vehicle information into account. This allows the content of an update package to be tailored to a specific vehicle. After an installation attempt, status information about the installation success of an update can be transmitted to a server.
  • the present invention is based on the object of providing an improved computer-implemented method for carrying out an update campaign for to specify a vehicle whose application reduces the total downtime of the vehicles in a fleet due to the installation of software updates compared to known solutions.
  • a generic computer-implemented method for carrying out an update campaign for a vehicle wherein an update server wirelessly distributes an update package to the vehicle, the update package comprises a software update for at least two vehicle-internal computing units, an installation sequence for the computing units is determined, the computing units are updated according to the installation sequence and the vehicle subsequently transmits an installation report to an analysis center, is further developed according to the invention in that
  • the analysis center examines the installation reports of all vehicles.
  • the update campaign is first carried out according to the usual pattern, orchestrated by the update server, for a subset of the vehicles in the fleet.
  • the installation sequence for a particular vehicle can be determined externally, in particular by the update server, or internally, for example, by a download or installation manager running on an on-board computing unit.
  • the installation sequence will typically differ across the individual vehicles in the fleet. This makes it possible to identify an optimized installation sequence by analyzing the installation reports. This sequence is characterized by the shortest overall update duration compared to the other installation sequences.
  • a first installation sequence in a first vehicle can result in a shorter overall update time than in a second vehicle, while a second installation sequence in the second vehicle can result in a shorter overall update time than in the first vehicle.
  • the analysis center evaluates the installation reports of the vehicles in the fleet and is therefore able to recognize patterns. Proven computer-based or mathematical data analysis methods can be used for this purpose.
  • the "optimal" installation sequence can be determined based on statistical values. For example, it can be checked which installation sequence results in the shortest overall update time for the most vehicles in the fleet, and this installation sequence can be defined as the optimal installation sequence.
  • the installation sequence can generally provide for all computing units of the vehicle to be updated sequentially or in parallel, or even for several computing units to be updated sequentially and other computing units to be updated in parallel.
  • the analysis center determines the optimal installation sequence for different update campaigns and thus for different update packages individually. For example, an update package requires the installation of a specific combination of software components on a specific selection of computing units in the vehicle. To obtain meaningful results, the corresponding update campaigns must be examined individually. Because the number of configuration combinations for a vehicle results in an exponential growth in vehicle variants, each vehicle update must be considered individually.
  • the vehicle manufacturer can use the knowledge gained by carrying out the computer-implemented method according to the invention, for example, to adapt the architecture of the communication network of its vehicles so that update campaigns in future series can be carried out more quickly and thus more efficiently and effectively due to a shortened overall update time.
  • the vehicle To communicate with the update server or the analysis center, the vehicle includes appropriately configured communication tools, such as a telecommunications unit.
  • the telecommunications unit also forms an in-vehicle computing unit and is connected to the vehicle's communications network.
  • the analysis center sorts out anomalies in the installation report and enters the data from the installation report into a database.
  • An advantageous development of the method according to the invention provides that the installation sequence found by the analysis center is sent to the update server for adapting the update campaign, so that the update server defines the installation sequence found by the analysis center as the optimized installation sequence for the update package.
  • the findings already obtained by the analysis center during the update campaign can be used during the update campaign to be used to adapt them. For example, an initial set of vehicles in the fleet completes the installation of the update package, which is used for the corresponding analysis by the analysis center. This allows the analysis center to determine the shortest total update duration based on the previous data and adjust the installation sequence for a second set of vehicles in the fleet.
  • the first and second sets of vehicles in the vehicle fleet can be fixed by a central location, such as the update server or the analysis center.
  • a wide variety of criteria can be taken into account when assigning vehicles to a particular set of vehicles, such as the software and/or hardware architecture of the vehicles.
  • Additional sets of vehicles in the vehicle fleet such as a third, fourth, fifth, or even more sets, can also be planned.
  • the third set of vehicles in the vehicle fleet can again carry out the update campaign according to the usual pattern, allowing even more insights to be gained regarding an even more optimized installation sequence. This insight can then be used to update the fourth set of vehicles, and so on.
  • the first set of vehicles can also be determined automatically and freely.
  • the vehicle manufacturer can specify that a certain number of vehicles in the fleet, say 1,000 vehicles, should perform the update campaign according to the usual pattern. Once the specified number is reached, a cut is made, and the second set of vehicles, for example, all remaining vehicles in the fleet, are then updated according to the optimized installation sequence determined by the analysis center.
  • the update server is used as an analysis point.
  • the system structure of the components involved in carrying out the method according to the invention can be simplified.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention further provides that the data transmission rate of each communication channel via which a computing unit to be updated is connected to the communication network is included in the installation report as a continuous or time-discrete signal, at least for the entire update duration.
  • the installation report contains at least the data transmission rate of the communication channels via which the computing units to be updated are connected to the communication network.
  • the data transmission rates of other communication channels preferably all communication channels of the communication network, can preferably also be included in the installation report. This makes it possible to identify further factors influencing the overall update duration, such as the sending and/or receiving of data packets by computing units that are not part of the update campaign.
  • the update duration of a respective computing unit is divided into individual update subsections, wherein in particular at least one of the following update subsections is included:
  • a bootloader is a program that loads an operating system.
  • the memory is written with a new operating system, for example, in the form of firmware.
  • the processing unit is thus "flashed.”
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention further provides that the analysis center uses artificial intelligence, in particular in the form of an artificial neural network, to examine the installation reports.
  • Artificial intelligence is particularly powerful in identifying characteristic features in large amounts of data.
  • the use of artificial intelligence is particularly suitable for examining installation reports. This is particularly interesting for detecting and correcting anomalies and for combining individual data that may reveal dependencies.
  • the analysis center groups the vehicles of the vehicle fleet based on the hardware and/or software architecture.
  • the vehicles of the vehicle fleet differ in the computer systems installed and the general vehicle configuration itself, for example, different special equipment. Different vehicles can, for example, have different sensor systems, which allows the provision of entirely different driver assistance systems.
  • driver assistance systems may require additional control units for data processing. Accordingly, these additional control units can affect the installation process during the installation of an update package and the overall update duration.
  • equivalent hardware components such as a processing unit of a certain type
  • the same software can also be installed on different hardware systems and versions. Grouping vehicles according to their hardware and/or software architecture allows for even more reliable pattern recognition and thus the identification of additional factors influencing the overall update time.
  • Proven grouping algorithms such as the k-means algorithm
  • the k-means algorithm is characterized by its simplicity, robustness, and reliability.
  • Grouping vehicles can also be referred to as clustering. K1-based methods can also be used for this.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention further provides that the analysis center additionally takes into account the assignment of a vehicle to a specific vehicle group when determining an optimized installation sequence.
  • the analysis center can therefore determine several different optimized installation sequences for one and the same update campaign or one and the same update package depending on the hardware and/or software architecture of the vehicle.
  • a first and a second software component of a first and a second computing unit need to be updated.
  • the first and second computing units can, for example, be installed in a vehicle of a first and a second type.
  • the vehicle of the first type can additionally have a third and fourth computing unit with a third and fourth software component, while the vehicles of the second type additionally comprise, for example, a fifth and sixth computing unit with a fifth and sixth software component.
  • the vehicles of the first and second types therefore have the first and second computing units with the first and second software components to be updated as a common feature.
  • the vehicles of the first and second types are therefore equally affected by the update campaign.
  • the analysis center is now able to differentiate between vehicles of the first and second type, i.e., based on the hardware and/or software vehicle architecture.
  • the third, fourth, fifth, and sixth processing units, as well as the corresponding software components, serve as distinguishing features.
  • the analysis center can determine an initial optimized installation sequence for vehicles of the first type and for the Vehicles of the second type determine a different optimized installation sequence.
  • At least one vehicle sensor value recorded during the total update duration is included as an additional parameter in the installation report, and the analysis center additionally considers characteristics of vehicle sensor values when determining an optimized installation sequence.
  • the vehicle can record a wide variety of measured values using a wide variety of vehicle sensors. These include, for example, the ambient temperature of the vehicle, an oil temperature, a battery charge level of an electrical energy storage device in the vehicle, status information of a vehicle subsystem, a wheel speed, and the like.
  • artificial intelligence is particularly suitable for identifying characteristic patterns.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention further provides that a vehicle intended to carry out the update campaign transmits a current vehicle sensor value corresponding to the at least one vehicle sensor value to the update server, and the update server distributes an update package to the vehicle with an installation sequence specifically tailored to the characteristics of the received vehicle sensor value.
  • the vehicles in the fleet participating in the update campaign can transmit currently measured vehicle sensor values or predicted vehicle sensor values for a future time horizon to the update server, which then selects the optimal installation sequence for the respective boundary conditions and distributes it to the respective vehicle.
  • the optimal installation sequence for the respective application is carried out in the vehicle, which ultimately allows the update campaign to be carried out particularly quickly, thus shortening the overall update time in the vehicle.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a communication network of a vehicle
  • Fig. 2 two diagrams showing the update history of the on-vehicle computing units for two vehicles with different installation sequences
  • Fig. 3 is a schematic flow diagram of a computer-implemented method according to the invention for carrying out an update campaign for the vehicles of a vehicle fleet;
  • Fig. 4 shows a schematic system structure of the actors involved in the implementation of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a vehicle 1 comprising several computing units 4 that communicate with one another via a communications network 8.
  • the computing units 4, designated Gateway 1 and Gateway 2 are corresponding gateways, for example in the form of a hub or switch.
  • the computing units 4, designated ECU 1 to ECU 6, are control units (Electronic Control Units).
  • the communications network 8 comprises three communications lines 8.1, 8.2, and 8.3, wherein the respective communications lines 8.1 - 8.3 can be divided into several communications channels as required.
  • the communications network 8 can also be referred to or understood as a bus system.
  • the communications line 8.1 is an Ethernet data line with an exemplary data transmission rate 7 of 100 Mbit/s.
  • the communication line 8.2 can, for example, be a FlexRay data line with a data transmission rate 7 of, for example, 10 Mbit/s.
  • the communication line 8.3 can, for example, be a CAN bus with a data transmission rate 7 of, for example, 500 kbit/s.
  • the vehicle 1 further comprises a telecommunications unit 9 for establishing a wireless communication connection to the update server 2.
  • the telecommunications unit 9 can, as indicated in Figure 1 by a dashed box, be designed externally to the gateway 1, or can also form the gateway 1 itself.
  • the vehicle 1 receives an update package 3, shown in Figure 3, from an update server 2, comprising a software update for several of the computing units 4.
  • an update package 3 shown in Figure 3, from an update server 2, comprising a software update for several of the computing units 4.
  • This allows individual code components to be newly introduced into the vehicle 1, existing code components to be deleted, and/or existing code components to be replaced with new ones.
  • This does not necessarily have to include software updates for all computing units 4 of the vehicle 1.
  • the method according to the invention is aimed at update campaigns in which at least two different computing units 4, i.e., two computing units 4 that are connected to the communication network 8 via separate communication channels, are updated.
  • Figure 2a shows a diagram of the update process in a first vehicle with a first installation sequence
  • Figure 2b shows the update process for a second vehicle with a second installation sequence.
  • the abscissa represents time, and the ordinate represents the bandwidth or data transmission rate 7 of a respective communication channel K1-KN, divided between the communication lines 8.1 and 8.3. Due to the high data transmission rates 7 of the first communication line 8.1, the respective software updates for the computing units 4 "ECLI5" and "ECLI6" as well as “ECLI1" - “ECLI3" can be transmitted simultaneously via the first to third channels K1-K3 of the first communication line 8.1.
  • the software updates can be sent directly to the computing units 4 "ECLI5" and "ECLI6", while the software updates for the computing units 4 "ECII1" - "ECLI3" must first be transmitted to the gateway 2, which connects the first communication line 8.1 to the third communication line 8.3. The gateway 2 then forwards the respective software updates to the computing units 4 "ECII1" - "ECLI3".
  • each bar on the abscissa corresponds to an update duration tinstaiiation of the respective software update on the respective computing unit 4 (entered as an example for the computing unit 4 “ECU1”).
  • the update duration tinstaiiation includes in particular the time required to receive the software update via the respective communication channel K1-K3, the time required to switch to a bootloader, the time required to delete a memory, the time required to rewrite the memory and/or a restart time.
  • the update duration tinstaiition advantageously describes at least the time required to receive the software update via the communication channel K1-K3.
  • This situation is used for a computer-implemented method according to the invention for carrying out an update campaign for the vehicles 1 of a vehicle fleet, the sequence of which is illustrated using Figure 3.
  • the vehicles 1 compile an installation report 5, which includes at least the installation sequence in the respective vehicle 1, the update period tinstaiiation of each computing unit 4, and a data transmission rate 7 of the respective communication channels K1-KN during the installation of the software updates.
  • the total update period t can be reconstructed from the installation sequence and the respective update period tinstaiiation.
  • the installation report 5 is then transmitted from the vehicle 1 to an analysis center 6 for examination.
  • the analysis center 6 identifies patterns within the installation reports 5 transmitted by a large number of vehicles 1 in the vehicle fleet and is thus able to determine the installation sequence that results in the shortest overall update duration t m in for the respective update package 3 of the update campaign, in particular taking into account the software and/or hardware vehicle architecture and/or currently existing boundary conditions.
  • the analysis center 6 then transmits this information to the update server 2, which then adapts the update package 3.
  • the optimized installation sequence found by the analysis center 6 is thus used to update the other vehicles 1 in the vehicle fleet. This reduces the downtime for the other vehicles 1 in the vehicle fleet. This increases the reliability of the vehicles 1 in the vehicle fleet and extrapolates it to the entire vehicle fleet.
  • the analysis point 6 comprises a first, second and third database 10.1, 10.2, 10.3, whereby the first database 10.1 serves to store the installation reports 5, the second database 10.2 the hardware and/or software vehicle architecture of the vehicles 1 of the vehicle fleet and the third database 10.3 describes an assignment of the updated vehicles to the respective vehicle architectures.
  • the installation reports 5 or the vehicle architectures are sorted based on a unique vehicle identifier, such as the vehicle identification number.
  • the analysis unit 6 can read the first and second databases 10.1, 10.2 and, using proven grouping or clustering algorithms, classify vehicles 1 based on vehicle architecture, compare them with the values contained in the installation reports 5, and thereby draw conclusions about the optimized installation sequence. The information obtained from this is stored in the database 10.3.
  • the analysis center 6 analyzes the information contained in the first, second, and third databases 10.1, 10.2, 10.3 and is thus able to determine the optimized installation sequence applicable to the respective vehicle architecture. This information is forwarded to the update server 2, which transmits appropriately adapted update packages 3 to the vehicles 1.
  • the analysis point 6 and the update server 2 are implemented separately from one another.
  • the functions of the update server 2 and the analysis point 6 can also be integrated into a common computing device, in particular in the form of a server or server network.
  • the update server 2 can also function as the analysis point 6, or the analysis point 6 can function as the update server 2.
  • a vehicle sensor value available from a particular vehicle during the installation of the software updates can also be considered as a further influencing factor for the total update duration t.
  • this is not shown in the figures.
  • the total update duration t for individual vehicles in the fleet can be reduced compared to the standard procedure for installing software updates. This can also lead to a lower number of interruptions during the installation, which ultimately increases the reliability of installing the update packages 3 or performing the The update campaign has been improved. This also allows unexpected influencing factors to be captured and taken into account.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für ein Fahrzeug (1), wobei ein Updateserver (2) ein Aktualisierungspaket (3) drahtlos an das Fahrzeug (1) verteilt, das Aktualisierungspaket (3) jeweils eine Softwareaktualisierung für wenigstens zwei fahrzeuginterne Recheneinheiten (4) umfasst, eine Installationsreihenfolge für die Recheneinheiten (4) festgelegt wird, die Recheneinheiten (4) gemäß der Installationsreihenfolge aktualisiert werden und das Fahrzeug (1) anschließend einen Installationsbericht (5) an eine Analysestelle (6) übermittelt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass - der Installationsbericht (5) zumindest die Installationsreihenfolge im jeweiligen Fahrzeug (1), die Aktualisierungsdauer (tinstallation) einer jeden Recheneinheit (4) und eine Datenübertragungsrate (7) desjenigen Kommunikationskanals (K1, K2, K3) über den die jeweilige Recheneinheit (4) an ein Kommunikationsnetz (8) des Fahrzeugs (1) angebunden ist umfasst; - wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge (1) einer Fahrzeugflotte die Aktualisierungskampagne durchführen; - die Analysestelle (6) die Installationsberichte (5) sämtlicher Fahrzeuge (1) untersucht; und - die Analysestelle (6), in Abhängigkeit zumindest jeweiliger Aktualisierungspakete (3), aus den Installationsberichten (5) diejenige Installationsreihenfolge ermittelt, welche die kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer (tmin) zur Installation des vollständigen Aktualisierungspakets (3) bedingt.

Description

Computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne
Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für ein Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Mit zunehmender Digitalisierung nimmt auch der Anteil von Computersystemen in Fahrzeugen wie Pkws zu. So übernehmen in Fahrzeugen integrierte Recheneinheiten beispielsweise die Aufgabe eines zentralen Bordcomputers. Dabei kann es erforderlich sein die Software einer solchen Recheneinheit zu aktualisieren, beispielsweise um Fehler zu beheben, neue Funktionen zu implementieren und/oder Sicherheitslücken zu schließen. Moderne Fahrzeuge verfügen über eine Telekommunikationseinheit, über die die entsprechenden Recheneinheiten mit dem Internet verbunden werden können. Hierzu kann die Telekommunikationseinheit insbesondere eine Mobilfunkverbindung oder auch eine Wi-Fi Verbindung nutzen. Dies ermöglicht es Softwareaktualisierungen bzw. „Updates“ drahtlos in das Fahrzeug einzubringen, was das schnelle und flexible Aktualisieren der Recheneinheiten erlaubt. Dieser Vorgang wird auch als „Over-The-Air- Update“ (OTA) bezeichnet.
Typischerweise fasst ein Fahrzeughersteller dabei mehrere Softwareänderungen in einer gemeinsamen Aktualisierungskampagne zusammen. In einer solchen Aktualisierungskampagne werden Aktualisierungspakete versendet, welche Softwareupdates für ein oder mehrere fahrzeuginterne Recheneinheiten umfassen, wobei dabei auch ein oder mehrere unterschiedliche Softwarekomponenten einer einzigen Recheneinheit aktualisiert werden können. Unter „Recheneinheit“ wird dabei die zugrunde liegende Hardware verstanden, also ein Computer bzw. Computersystem wie beispielsweise ein System-on-a-Chip (SoC), ein Steuergerät oder dergleichen. Unter „Softwarekomponente“ wird dabei die von der Recheneinheit ausgeführter Software, bzw. Teile davon, also beispielsweise einzelne Programmcodeabschnitte bzw. für eine Bestimmte Aufgabe vorgesehene Teilprogramme oder dergleichen verstanden. So können beispielsweise Updates für mehrere auf einer einzigen Recheneinheit auszuführenden Programme im Aktualisierungspaket enthalten sein.
Für viele Fahrzeugfunktionen, wie zum Beispiel im Bereich des autonomen Fahrens, müssen mehrere Recheneinheiten und/oder Softwarekomponenten Zusammenarbeiten und sind daher aufeinander abgestimmt. Im Falle eines Softwareupdates müssen dabei meist alle Softwarekomponenten einer Funktion gemeinsam aktualisiert werden, um die Softwareabhängigkeiten berücksichtigen zu können.
Softwareaktualisierungen können auch als sogenanntes Differenz-Update ausgeführt sein, bei dem nur die Änderungen eines Programmcodes ausgetauscht bzw. ergänzt werden. Ein Aktualisierungspaket kann ferner beispielsweise eine neue Firmwareversion, eine Aktualisierung für ein Anwendungsprogramm oder auch geänderte Parameterwerte beispielsweise einer Kennlinie für ein Steuerungsprogramm umfassen. Das Installieren einer Firmware einer Recheneinheit wird auch als „Flashen“ bezeichnet.
Die Gesamtaktualisierungsdauer im Fahrzeug sollte möglichst kurz sein. So können einzelne Funktionen des Fahrzeugs oder sogar auch die Nutzbarkeit des Fahrzeugs an sich während dem Installieren von Softwareaktualisierungen eingeschränkt sein oder sogar überhaupt nicht zur Verfügung stehen. So kann in vielen Fällen die Aktualisierung der Recheneinheiten nicht während des Fährbetriebs stattfinden wodurch bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor die Energie der Aktualisierung aus der Starterbatterie gespeist werden muss. Bei einem batterieelektrisch angetriebenen Fahrzeug ist dies auch während des Fährbetriebs der Fall, wobei dabei die Traktionsbatterie als Energiespeicher dient. Da in Fahrzeugen je nach Antriebsart nur eine beschränkte Batteriekapazität gegeben ist, müssen die Updates so schnell wie möglich durchgeführt werden.
Um dem Kunden eine bessere Planbarkeit einer Softwareaktualisierung zu liefern, in welcher das Fahrzeug ggf. nur eingeschränkt genutzt werden kann, wird eine Vorhersage der Aktualisierungsdauer angekündigt, insbesondere umfassend eine Aussage bezüglich einer Updatereihenfolge. Beispielsweise wird die Updatereihenfolge in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Datenübertragungsrate eines jeweiligen Feldbusses, über den die Recheneinheiten an das Kommunikationsnetz des Fahrzeugs angeschlossen sind sowie stichprobenartige Messwerte der Installationsdauer in einem Testsystem bestimmt. Bei der tatsächlichen Installation im Fahrzeug kann es jedoch zu unerwarteten Einflüssen kommen, wie beispielsweise unterschiedlichen Umgebungsrandbedingungen, einer unerwarteten Auslastung einzelner Computersysteme und dergleichen. Dies kann dazu führen, dass die Installationszeit im Feld höher ausfällt als in der Testumgebung. Dabei kann es sogar dazu kommen, dass die Gesamtaktualisierungsdauer bei einer parallelen Updatereihenfolge einzelner Recheneinheiten sogar länger ausfallen kann, als bei einer sequentiellen Updatereihenfolge. Maßgeblich ist hierbei, dass solche Randbedingungen nicht kalkulierbar sind, da in einem komplexen System wie einem Fahrzeug diese Randbedingungen auch Abhängigkeiten untereinander haben. Eine zusätzlich geringe Datenbasis aus Messwerten verstärken dabei das Problem der Vorhersagbarkeit und Einfluss von Randbedingungen.
So sind Maßnahmen zu treffen um diesem Sachverhalt Rechnung zu tragen. Beispielsweise könnten großzügige Zeitpuffer vorgesehen werden, sodass die Installation in einer Nutzungspause des Fahrzeugs erfolgt. Das Fahrzeug steht dann jedoch für eine unerwartete Nutzungsdauer in dieser Pause nicht zur Verfügung. Auch kann die Updatereihenfolge nur teilweise bzw. in mehreren Schritten abgearbeitet werden. Dies bedingt jedoch, dass alle Updates erst nach langer Zeit vollständig installiert sind, was in der Regel aus Gründen der funktonalen Sicherheit nicht realisierbar ist.
Ein Verfahren zur Planung einer Aktualisierungskampagne für sogenannte Drahtlosupdates in Abhängigkeit der Updategröße und der Datenübertragungsrate eines Bus-Kanals ist beispielsweise aus der US 10,042,629 B2 bekannt. Dabei wird den einzelnen zu aktualisierenden Recheneinheiten ein Prioritätslevel zugeordnet.
Ferner offenbart die EP 3662 364 B1 ein System zum Übertragen zumindest eines Aktualisierungspakets für zumindest ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs. Die Druckschrift beschreibt einen fahrzeuginternen Downloadmanager, der die Updatereihenfolge der Recheneinheiten im Fahrzeug festlegt. Unter Berücksichtigung von Fahrzeuginformationen lassen sich dabei dynamische Updatekampagnen ausführen. So kann der Inhalt eines Aktualisierungspakets maßgeschneidert für ein jeweiliges Fahrzeug ausgestaltet werden. Nach einem Installationsversuch kann eine Statusinformation über den Installationserfolg einer Aktualisierung an einen Server übertragen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für ein Fahrzeug anzugeben, dessen Anwendung die Gesamtausfallzeit der Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte, bedingt durch das Installieren von Softwareaktualisierungen, gegenüber bekannten Lösungen verkürzt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
Ein gattungsgemäßes computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für ein Fahrzeug, wobei ein Updateserver ein Aktualisierungspaket drahtlos an das Fahrzeug verteilt, das Aktualisierungspaket jeweils eine Softwareaktualisierung für wenigstens zwei fahrzeuginterne Recheneinheiten umfasst, eine Installationsreihenfolge für die Recheneinheiten festgelegt wird, die Recheneinheiten gemäß der Installationsreihenfolge aktualisiert werden und das Fahrzeug anschließend einen Installationsbericht an eine Analysestelle übermittelt, wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass
- der Installationsbericht zumindest die Installationsreihenfolge im jeweiligen Fahrzeug, die Aktualisierungsdauer einer jeden Recheneinheit und eine Datenübertragungsrate desjenigen Kommunikationskanals, über den die jeweilige Recheneinheit an ein Kommunikationsnetz des Fahrzeugs angebunden ist, umfasst;
- wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte die Aktualisierungskampagne durchführen;
- die Analysestelle die Installationsberichte sämtlicher Fahrzeuge untersucht; und
- die Analysestelle, spezifisch für jede Aktualisierungskampagne, aus den Installationsberichten diejenige Installationsreihenfolge ermittelt, welche die kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer zur Installation des vollständigen Aktualisierungspakets bedingt.
Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren schlägt also vor, eine Zusammenfassung des Installationsverlaufs des Aktualisierungspakets in einem jeweiligen Fahrzeug durch eine zentrale Stelle auszuwerten und dabei die Installationsreihenfolge der einzelnen Softwareaktualisierungen der jeweiligen Recheneinheiten mit der Gesamtaktualisierungsdauer zu vergleichen, sodass diejenige Installationsreihenfolge aufgefunden werden kann, die die im Einzelfall kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer bedingt. Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren schlägt somit also vor, nicht nur eine algorithmische Berechnung der minimalen Aktualisierungsdauer eines Fahrzeugs vor der Kampagne vorzunehmen, sondern auch eine kontinuierliche Verbesserung der Berechnungsgenauigkeit durch Analyse der Fahrzeugdaten zu etablieren. Die Fahrzeugdaten werden dabei kategorisiert und in Relation zueinander in einer Datenbasis eingepflegt.
Hierzu wird zuerst die Aktualisierungskampagne nach gewohntem Muster vom Updateserver orchestriert für eine Teilmenge der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte durchgeführt. Die Installationsreihenfolge für ein jeweiliges Fahrzeug kann dabei fahrzeugextern, insbesondere durch den Updateserver, oder auch fahrzeugintern, beispielsweise durch einen auf einer fahrzeuginternen Recheneinheit ausgeführten Download- bzw. Installationsmanager festgelegt werden. So wird sich typischerweise die Installationsreihenfolge über die einzelnen Fahrzeuge der Fahrzeugflotte unterscheiden. Dies ermöglicht es durch Analyse der Installationsberichte eine optimierte Installationsreihenfolge aufzufinden, welche sich durch die im Vergleich zu den anderen Installationsreihenfolgen durch eine kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer auszeichnet.
In Abhängigkeit der während der Installation der Aktualisierungspakete in den jeweiligen Fahrzeugen vorliegenden Randbedingungen, kann dabei eine erste Installationsreihenfolge in einem ersten Fahrzeug eine kürzere Gesamtaktualisierungsdauer bedingen als in einem zweiten Fahrzeug, während eine zweite Installationsreihenfolge hingegen im zweiten Fahrzeug eine kürzere Gesamtaktualisierungsdauer bedingen kann, als im ersten Fahrzeug. Die Analysestelle wertet die Installationsberichte der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte aus und ist hierdurch dazu in der Lage Muster zu erkennen. Hierzu können bewährte computerbasierte bzw. mathematische Datenanalysemethoden eingesetzt werden. Beispielsweise kann die „optimale“ Installationsreihenfolge in Abhängigkeit statistischer Größen bestimmt werden. Beispielsweise kann geprüft werden, welche Installationsreihenfolge bei den meisten Fahrzeugen der Fahrzeugflotte die kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer bedingt, und diese Installationsreihenfolge als optimale Installationsreihenfolge festgelegt werden.
Die Installationsreihenfolge kann dabei generell vorsehen, dass sämtliche Recheneinheiten des Fahrzeugs sequentiell oder parallel oder auch mehrere Recheneinheiten sequentiell und andere Recheneinheiten parallel aktualisiert werden. Die Analysestelle bestimmt dabei die optimale Installationsreihenfolge für verschiedene Aktualisierungskampagnen und damit verschiedene Aktualisierungspakete individuell. So sieht ein Aktualisierungspaket das Installieren einer bestimmten Kombination an Softwarekomponenten auf einer bestimmten Auswahl an Recheneinheiten im Fahrzeug vor. Um aussagekräftige Ergebnisse zu machen gilt es daher die entsprechenden Aktualisierungskampagnen individuell zu betrachten. Denn die Anzahl an Kombinationen von Konfigurationsmöglichkeiten eines Fahrzeugs ergibt ein exponentielles Wachstum an Fahrzeugvarianten, wodurch auch jede Fahrzeugaktualisierung jedes Fahrzeugs individuell betrachtet werden muss.
Die durch die Durchführung des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens gewonnenen Erkenntnisse kann der Fahrzeughersteller beispielsweise dazu nutzen die Architektur des Kommunikationsnetzes seiner Fahrzeuge anzupassen, sodass in künftigen Baureihen Aktualisierungskampagnen aufgrund einer verkürzten Gesamtaktualisierungsdauer schneller und damit effizienter und effektiver durchgeführt werden können.
Zur Kommunikation mit dem Updateserver bzw. der Analysestelle umfasst das Fahrzeug entsprechend eingerichtete Kommunikationsmittel, wie beispielsweise eine Telekommunikationseinheit. Die Telekommunikationseinheit bildet ebenfalls eine fahrzeuginterne Recheneinheit aus und ist entsprechend an das Kommunikationsnetz des Fahrzeugs angeschlossen.
Die Analysestelle sortiert in der Untersuchung der Installationsberichte Anomalien im Installationsbericht aus und pflegt die Daten des Installationsberichts in eine Datenbank ein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dabei vor, dass die von der Analysestelle aufgefundene Installationsreihenfolge an den Updateserver zum Anpassen der Aktualisierungskampagne versendet wird, sodass der Updateserver die von der Analysestelle aufgefundene Installationsreihenfolge als optimierte Installationsreihenfolge für das Aktualisierungspaket festlegt. Die während dem Durchführen der Aktualisierungskampagne von der Analysestelle bereits gewonnen Erkenntnisse können noch während der Durchführung der Aktualisierungskampagne dazu genutzt werden, diese anzupassen. So führt eine erste Menge der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte die Installation des Aktualisierungspakets vollständig durch, was zur entsprechenden Untersuchung durch die Analysestelle genutzt wird. Somit kann die Analysestelle die kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer basierend auf den bisherigen Daten bestimmen und die Installationsreihenfolge für eine zweite Menge der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte anpassen.
Es kommen verschiedene Methoden infrage, wie die erste und zweite Menge der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte bestimmt werden kann. Beispielsweise kann die erste Menge und die zweite Menge der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte durch eine zentrale Stelle, wie beispielsweise dem Updateserver oder der Analysestelle, fest vorgegeben werden. Zum Zuweisen von Fahrzeugen zu einer jeweiligen Fahrzeugmenge können die unterschiedlichsten Kriterien berücksichtigt werden, wie beispielsweise die softwareseitige und/oder hardwareseitige Architektur der Fahrzeuge. Es können auch weitere Mengen an Fahrzeugen der Fahrzeugflotte wie beispielsweise eine dritte, vierte, fünfte oder auch noch mehr Mengen vorgesehen sein. So kann beispielsweise nach Aktualisieren der zweiten Menge der Fahrzeuge gemäß der optimierten Installationsreihenfolge die dritte Menge der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte die Aktualisierungskampagne wieder nach gewohntem Muster durchführen, sodass auch weiterhin noch mehr Erkenntnisse bezüglich einer noch weiter optimierten Installationsreihenfolge gewonnen werden können, wobei diese Erkenntnisse dann zum Aktualisieren der vierten Menge der Fahrzeuge genutzt werden kann, usw.
Die erste Menge der Fahrzeuge kann beispielsweise auch automatisch und frei bestimmt werden. So kann beispielsweise der Fahrzeughersteller vorgeben, dass eine bestimmte Anzahl der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte, beispielsweise 1000 Fahrzeuge, die Aktualisierungskampagne nach gewohntem Muster durchführen sollen. Sobald die festgelegte Anzahl erreicht wurde, wird ein Schnitt gemacht und die zweite Menge der Fahrzeuge, beispielsweise alle übrigen Fahrzeuge der Fahrzeugflotte, werden dann gemäß der durch die Analysestelle aufgefundenen optimierten Installationsreihenfolge aktualisiert.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Updateserver als Analysestelle verwendet. Somit kann der Systemaufbau der an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Komponenten vereinfacht werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Datenübertragungsrate eines jeden Kommunikationskanals über den eine zu aktualisierende Recheneinheit an das Kommunikationsnetz angeschlossen ist, zumindest für die Gesamtaktualisierungsdauer als kontinuierliches oder zeitdiskretes Signal im Installationsbericht enthalten ist. Dies ermöglicht das Nachvollziehen von Schwankungen in der jeweiligen Datenübertragungsrate während des eigentlichen Installationsvorgangs. Somit ist eine noch umfangreichere und damit detailliertere Analyse des Installationsablaufs während der Gesamtaktualisierungsdauer möglich. Dabei enthält der Installationsbericht zumindest diejenige Datenübertragungsrate der Kommunikationskanäle über die zur aktualisierenden Recheneinheiten an das Kommunikationsnetz angeschlossen sind. Bevorzugt können jedoch auch die Datenübertragungsraten weiterer Kommunikationskanäle, bevorzugt aller Kommunikationskanäle des Kommunikationsnetzes, im Installationsbericht enthalten sein. So können weitere Einflussfaktoren auf die Gesamtaktualisierungsdauer identifiziert werden, wie das Senden und/oder Empfangen von Datenpaketen durch Recheneinheiten, die nicht Teil der Aktualisierungskampagne sind.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Aktualisierungsdauer einer jeweiligen Recheneinheit in einzelne Aktualisierungsunterabschnitte unterteilt, wobei insbesondere zumindest einer der folgenden Aktualisierungsunterabschnitte enthalten ist:
- die Zeitdauer zum Empfangen der Softwareaktualisierung über den
Kommunikationskanal;
- die Zeitdauer zum Wechsel in einen Bootloader;
- die Zeitdauer zum Löschen eines Speichers;
- die Zeitdauer zum Neubeschreiben des Speichers; und/oder
- eine Neustartzeitdauer.
Durch das Aufschlüsseln der Aktualisierungsdauer der jeweiligen Recheneinheiten in die Aktualisierungsunterabschnitte lassen sich noch differenzierter Erkenntnisse über Einflussfaktoren auf die Gesamtaktualisierungsdauer herausfinden. So kann die Analysestelle identifizieren welcher jeweilige Aktualisierungsunterabschnitt gegebenenfalls besonders viel Zeit in Anspruch nimmt und welche Aktualisierungsunterabschnitte schneller durchgeführt werden können.
Die im vorigen aufgezählten Aktualisierungsunterabschnitte werden dabei als besonders relevant erachtet. Bei einem Bootloader handelt es sich um ein Programm, welches ein Betriebssystem lädt. Insbesondere wird der Speicher in einer Aktualisierungskampagne mit einem neuen Betriebssystem, beispielsweise in Form einer Firmware, beschrieben. Die Recheneinheit wird dabei also „geflasht“.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Analysestelle künstliche Intelligenz, insbesondere in Form eines künstlichen neuronalen Netzes, zur Untersuchung der Installationsberichte einsetzt. Künstliche Intelligenz ist besonders mächtig in der Identifizierung charakteristischer Merkmale in großen Datenmengen. Somit eignet sich der Einsatz von künstlicher Intelligenz insbesondere zur Untersuchung der Installationsberichte. Dies ist insbesondere Interessant zur Erkennung und Korrektur von Anomalien und zur Kombination von einzelnen Daten welche ggf. Abhängigkeiten zeigen.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gruppiert die Analysestelle die Fahrzeuge der Fahrzeugflotte anhand der hardwareseitigen und/oder softwareseitigen Fahrzeugarchitektur. So unterscheiden sich die Fahrzeuge der Fahrzeugflotte durch die verbauten Computersysteme sowie die generelle Fahrzeugkonfiguration an sich, also beispielsweise eine unterschiedliche Sonderausstattung. Verschiedene Fahrzeuge können beispielsweise unterschiedliche Sensorsysteme aufweisen, was das Bereitstellen gänzlich anderer Fahrerassistenzsysteme erlaubt. Solche Fahrerassistenzsysteme können weitere Steuergeräte zur Datenverarbeitung erfordern. Entsprechend können sich diese weiteren Steuergeräte auf den Installationsprozess während der Installation eines Aktualisierungspakets auf die Gesamtaktualisierungsdauer auswirken.
Dabei können auch jeweils gleichwertige Hardwarekomponenten wie eine Recheneinheit eines bestimmten Typs in unterschiedlichen Fahrzeugen verbaut sein, auf der jedoch verschiedene Programme ausgeführt werden. Es kann sich dabei auch um „die gleichen“ Programme, jedoch in einer unterschiedlichen Programmversion handeln. Je nach Ausprägung eines respektiven Assistenzsystems kann auch die gleiche Software auf unterschiedlichen Hardwaresystemen und -Versionen implementiert sein. Das Gruppieren der Fahrzeuge gemäß der hardwareseitigen und/oder softwareseitigen Fahrzeugarchitektur erlaubt es somit noch zuverlässiger Muster zu erkennen und damit weitere Einflussfaktoren auf die Gesamtaktualisierungsdauer zu identifizieren.
Zur Gruppierung der Fahrzeuge können bewährte Gruppierungsalgorithmen eingesetzt werden wie beispielsweise der k-Means-Algorithmus. Der k-Means-Algorithmus zeichnet sich aufgrund seiner Einfachheit und Robustheit sowie Zuverlässigkeit aus. Das Gruppieren der Fahrzeuge kann auch als Clustering bezeichnet werden. Auch hierzu können auf Kl basierende Methoden eingesetzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dabei ferner vor, dass die Analysestelle die Zuordnung eines Fahrzeugs zu einer bestimmten Fahrzeuggruppe bei der Festlegung einer optimierten Installationsreihenfolge zusätzlich berücksichtigt. Die Analysestelle kann also für ein und dieselbe Aktualisierungskampagne bzw. ein und dasselbe Aktualisierungspaket in Abhängigkeit der hardwareseitigen und/oder softwareseitigen Fahrzeugarchitektur mehrere unterschiedliche optimierte Installationsreihenfolgen bestimmen. Beispielsweise gilt es eine erste und eine zweite Softwarekomponente einer ersten und einer zweiten Recheneinheit zu aktualisieren. Die erste und zweite Recheneinheit können beispielsweise in einem Fahrzeug eines ersten und eines zweiten Typs verbaut sein. Das Fahrzeug des ersten Typs kann ergänzend eine dritte und vierte Recheneinheit aufweisen mit einer dritten und vierten Softwarekomponente, während die Fahrzeuge des zweiten Typs ergänzend beispielsweise eine fünfte und sechste Recheneinheit mit einer fünften und sechsten Softwarekomponente umfassen. Die Fahrzeuge des ersten und zweiten Typs weisen als Gemeinsamkeit also die erste und zweite Recheneinheit mit der ersten und zweiten Softwarekomponente auf, die es zu aktualisieren gilt. Somit sind die Fahrzeuge des ersten und zweiten Typs gleichermaßen von der Aktualisierungskampagne betroffen. Erfindungsgemäß ist die Analysestelle nun dazu in der Lage jedoch zwischen den Fahrzeugen des ersten und zweiten Typs, also basierend auf der hardwareseitigen und/oder softwareseitigen Fahrzeugarchitektur, zu differenzieren. Hierzu dienen die dritte, vierte, fünfte und sechste Recheneinheit sowie die entsprechenden Softwarekomponenten als Unterscheidungsmerkmal. So kann die Analysestelle für die Fahrzeuge des ersten Typs eine erste optimierte Installationsreihenfolge und für die Fahrzeuge des zweiten Typs eine hierzu abweichende optimierte Installationsreihenfolge bestimmen.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens ein während der Gesamtaktualisierungsdauer erfasster Fahrzeugsensorwert als zusätzlicher Parameter in den Installationsbericht mit aufgenommen und es berücksichtigt die Analysestelle zusätzlich Ausprägungen von Fahrzeugsensorwerten bei der Festlegung einer optimierten Installationsreihenfolge. Dies ermöglicht es noch differenzierter Einflussfaktoren auf die Gesamtaktualisierungsdauer zu identifizieren. Das Fahrzeug kann mit Hilfe der unterschiedlichsten Fahrzeugsensoren die verschiedensten Messwerte erfassen. Hierzu zählen beispielsweise eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs, eine Öltemperatur, ein Batterieladezustand eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs, eine Statusinformation eines Fahrzeuguntersystems, eine Raddrehzahl und dergleichen. Auch hier eignet sich künstliche Intelligenz besonders zum Identifizieren charakteristischer Muster.
In Analogie zur Berücksichtigung der Fahrzeugarchitektur erlaubt auch dieses Vorgehen das bestimmen unterschiedlicher optimierter Installationsreihenfolgen für verschiedene Fahrzeuge in einer Aktualisierungskampagne, jedoch nicht in Abhängigkeit der Ausführung der Fahrzeuge, sondern unter Berücksichtigung zeitabhängiger Randbedingungen. Bevorzugt werden beide zusätzlichen Einflussfaktoren berücksichtigt. So sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ferner vor, dass ein zur Durchführung der Aktualisierungskampagne vorgesehenes Fahrzeug einen aktuellen dem wenigstens einen Fahrzeugsensorwert entsprechenden Fahrzeugsensorwert an den Updateserver übermittelt und der Updateserver ein Aktualisierungspaket mit einer spezifisch auf die Ausprägung des empfangenen Fahrzeugsensorwerts zugeschnittene Installationsreihenfolge an das Fahrzeug verteilt.
Die Fahrzeuge der Fahrzeugflotte, die an der Aktualisierungskampagne teilnehmen, können entsprechende aktuell gemessene Fahrzeugsensorwerte bzw. für einen künftigen Zeithorizont prädizierte Fahrzeugsensorwerte an den Updateserver übermitteln, welcher daraufhin für die jeweiligen Randbedingungen jeweils optimal zugeschnittene Installationsreihenfolge auswählt und an das jeweilige Fahrzeug verteilt. Somit wird die für den jeweiligen Einsatzweck optimale Installationsreihenfolge im Fahrzeug ausgeführt, was letztendlich das besonders schnelle Durchführen der Aktualisierungskampagne, also das Verkürzen der Gesamtaktualisierungsdauer im Fahrzeug, erlaubt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für Fahrzeuge ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kommunikationsnetzes eines Fahrzeugs;
Fig. 2 zwei Diagramme, zeigend den Aktualisierungsverlauf der fahrzeuginternen Recheneinheiten für zwei Fahrzeuge mit unterschiedlicher Installationsreihenfolge;
Fig. 3 ein schematisiertes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für die Fahrzeuge eine Fahrzeugflotte; und
Fig. 4 einen schematisierten Systemaufbau der an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Akteure.
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1, umfassend mehrere Recheneinheiten 4, die über ein Kommunikationsnetz 8 miteinander in Kommunikationsverbindung stehen. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit sind dabei nicht alle gleichartigen Elemente mit Bezugszeichen versehen. Bei den Recheneinheiten 4 die als Gatewayl und Gateway2 bezeichnet wurden, handelt es sich um entsprechende Gateways, beispielsweise in Form eines Hubs oder Switches. Bei den Recheneinheiten 4 die als ECU1 bis ECU6 bezeichnet wurden, handelt es sich um Steuergeräte (englisch: Electronic Control Unit). Das Kommunikationsnetz 8 umfasst in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel drei Kommunikationsleitungen 8.1, 8.2 und 8.3, wobei sich die jeweiligen Kommunikationsleitungen 8.1 - 8.3 nach Bedarf in mehrere Kommunikationskanäle unterteilen lassen. Das Kommunikationsnetz 8 kann auch als Bussystem bezeichnet bzw. verstanden werden. Beispielsweise handelt es sich bei der Kommunikationsleitung 8.1 um eine Ethernet-Datenleitung mit einer beispielhaften Datenübertragungsrate 7 von 100 Mbit/s. Bei der Kommunikationsleitung 8.2 kann es sich beispielsweise um eine FlexRay- Datenleitung mit einer Datenübertragungsrate 7 von beispielsweise 10 Mbit/s handeln. Bei der Kommunikationsleitung 8.3 kann es sich beispielsweise um einen CAN-Bus mit einer Datenübertragungsrate 7 von beispielsweise 500 kbit/s handeln.
Das Fahrzeug 1 umfasst ferner eine Telekommunikationseinheit 9 zum Aufbauen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zum Updateserver 2. Die Telekommunikationseinheit 9 kann, wie in Figur 1 durch eine gestrichelte Box angedeutet, extern zum Gatewayl ausgeführt sein, oder auch das Gatewayl selbst ausbilden.
Das Fahrzeug 1 empfängt von einem Updateserver 2 ein in Figur 3 gezeigtes Aktualisierungspaket 3, umfassend eine Softwareaktualisierung für mehrere der Recheneinheiten 4. Dies erlaubt es einzelne Codebestandteile neu in das Fahrzeug 1 einzubringen, bestehende Codebestandteile zu löschen und/oder bestehende Codebestandteile durch neue auszutauschen. Dabei müssen nicht zwangsweise für sämtliche Recheneinheiten 4 des Fahrzeugs 1 Softwareaktualisierungen enthalten sein. Das erfindungsgemäße Verfahren zielt jedoch auf solche Aktualisierungskampagnen ab, bei denen zumindest zwei verschiedene Recheneinheiten 4, also zwei Recheneinheiten 4 die über separate Kommunikationskanäle an das Kommunikationsnetz 8 angeschlossen sind, aktualisiert werden.
In diesem Falle gilt es nämlich eine Installationsreihenfolge für die Recheneinheiten 4 zu bestimmen, die festlegt, in welcher Reihenfolge, insbesondere parallel und/oder sequentiell, die jeweiligen Recheneinheiten 4 die jeweilige Softwareaktualisierung über die einzelnen Kommunikationskanäle empfangen sollen.
Wie Figur 2 zeigt, kann sich nämlich die Installationsreihenfolge auf die Gesamtaktualisierungsdauer t auswirken, also diejenige Zeitdauer die benötigt wird, um sämtliche im Aktualisierungspaket 3 enthaltenen Softwareaktualisierungen auf den Recheneinheiten 4 zu installieren.
So zeigt Figur 2a) ein Diagramm des Aktualisierungsverlaufs in einem ersten Fahrzeug mit einer ersten Installationsreihenfolge und Figur 2b) den Aktualisierungsverlauf für ein zweites Fahrzeug mit einer zweiten Installationsreihenfolge. Auf der Abszisse ist dabei die Zeit aufgetragen und auf der Ordinate die Bandbreite bzw. Datenübertragungsrate 7 eines jeweiligen Kommunikationskanals K1-KN, aufgeteilt auf die Kommunikationsleitungen 8.1 und 8.3. Aufgrund der hohen Datenübertragungsraten 7 der ersten Kommunikationsleitung 8.1 können zeitgleich über den ersten bis dritten Kanal K1-K3 der ersten Kommunikationsleitung 8.1 die jeweiligen Softwareaktualisierungen für die Recheneinheiten 4 „ECLI5“ und „ECLI6“ sowie „ECLI1“ - „ECLI3“ übertragen werden. Dabei können die Softwareaktualisierungen den Recheneinheiten 4 „ECLI5“ und „ECLI6“ unmittelbar zugespielt werden, während die Softwareaktualisierungen für die Recheneinheiten 4 „ECII1“ - „ECLI3“ zuerst an das Gateway2 übermittelt werden müssen, welches die erste Kommunikationsleitung 8.1 mit der dritten Kommunikationsleitung 8.3 verbindet. Anschließend übermittelt das Gateway2 die jeweiligen Softwareaktualisierungen an die Recheneinheiten 4 „ECII1“ - „ECLI3“ weiter.
Die Darstellung erfolgt in Figur 2 idealisiert, sodass die jeweiligen sich horizontal erstreckenden Balken in vertikaler Richtung die gleiche Dicke aufweisen. Unter Berücksichtigung der tatsächlichen Datenübertragungsrate 7 wären jedoch die Balken der ersten Kommunikationsleitung 8.1 in die vertikale Richtung dicker und die Balken der dritten Kommunikationsleitung 8.3 dünner. Ein jeweiliger Balken entspricht in seiner Ausdehnung auf der Abszisse einer Aktualisierungsdauer tinstaiiation der jeweiligen Softwareaktualisierung auf der jeweiligen Recheneinheit 4 (beispielhaft eingetragen für die Recheneinheit 4 „ECU1“). Die Aktualisierungsdauer tinstaiiation umfasst insbesondere die Zeitdauer zum Empfangen der Softwareaktualisierung über den jeweiligen Kommunikationskanal K1-K3, die Zeitdauer zum Wechsel in einen Bootloader, die Zeitdauer zum Löschen eines Speichers, die Zeitdauer zum Neubeschreiben des Speichers und/oder eine Neustartzeitdauer. Im einfachsten Falle beschreibt die Aktualisierungsdauer tinstaiition vorteilhaft zumindest die Zeitdauer zum Empfangen der Softwareaktualisierung über den Kommunikationskanal K1-K3.
Am Punkt t, der die Gesamtaktualisierungsdauer angibt, wurde das vollständige Aktualisierungspaket 3 im Fahrzeug 1 installiert.
In Figur 2 b) wurde die Softwareaktualisierung für die Recheneinheit 4 „ECU3“ nicht über den ersten Kanal K1, sondern über den zweiten Kanal K2 der dritten Kommunikationsleitung 8.3 übermittelt. Dies führt zu einer verkürzten Gesamtaktualisierungsdauer tmin. Zur Verdeutlichung des Zeitunterschieds ist die Gesamtaktualisierungsdauer t aus Figur 2a) in Figur 2b) als tmax dargestellt. Figur 2 verdeutlicht, dass sich die Gesamtaktualisierungsdauer t für verschiedene Fahrzeuge 1, insbesondere mit einer gleichen oder zumindest ähnlichen hardwareseitigen und/oder softwareseitigen Architektur alleinig durch Wahl einer unterschiedlichen Installationsreihenfolge unterscheiden kann.
Dieser Sachverhalt wird für ein erfindungsgemäßes computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für die Fahrzeuge 1 einer Fahrzeugflotte genutzt, dessen Ablauf anhand von Figur 3 veranschaulicht wird. So verfassen die Fahrzeuge 1 am Ende der Gesamtaktualisierungsdauer t einen Installationsbericht 5, welcher zumindest die Installationsreihenfolge im jeweiligen Fahrzeug 1 , die Aktualisierungsdauer tinstaiiation einer jeden Recheneinheit 4 und eine Datenübertragungsrate 7 der jeweiligen Kommunikationskanäle K1-KN während der Installation der Softwareaktualisierungen umfasst. Aus der Installationsreihenfolge und der jeweiligen Aktualisierungsdauer tinstaiiation lässt sich entsprechend die Gesamtaktualisierungsdauer t rekonstruieren. Der Installationsbericht 5 wird dann vom Fahrzeug 1 an eine Analysestelle 6 zur Untersuchung übermittelt. Die Analysestelle 6 identifiziert Muster innerhalb der von einer Vielzahl der Fahrzeuge 1 der Fahrzeugflotte übermittelten Installationsberichte 5 und ist hierdurch dazu in der Lage diejenige Installationsreihenfolge zu ermitteln, die für das jeweilige Aktualisierungspaket 3 der Aktualisierungskampagne, insbesondere unter Berücksichtigung der softwareseitigen und/oder hardwareseitigen Fahrzeugarchitektur und/oder aktuell vorliegender Randbedingungen, die kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer tmin bedingt. Diese Information übermittelt wiederum die Analysestelle 6 an den Updateserver 2, der daraufhin das Aktualisierungspaket 3 anpasst. Somit wird die von der Analysestelle 6 aufgefundene optimierte Installationsreihenfolge zur Aktualisierung der weiteren Fahrzeuge 1 der Fahrzeugflotte verwendet. Hierdurch wird die Ausfallzeit für die weiteren Fahrzeuge 1 der Fahrzeugflotte reduziert. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Fahrzeuge 1 der Fahrzeugflotte auf die gesamte Fahrzeugflotte hochgerechnet.
Der Systemaufbau der am erfindungsgemäßen Verfahren beteiligten Akteure ist noch einmal in Figur 4 in größerem Detail gezeigt. So umfasst die Analysestelle 6 eine erste, zweite und dritte Datenbank 10.1, 10.2, 10.3, wobei die erste Datenbank 10.1 zum Speichern der Installationsberichte 5 dient, die zweite Datenbank 10.2 die hardwareseitige und/oder softwareseitige Fahrzeugarchitektur der Fahrzeuge 1 der Fahrzeugflotte beschreibt und die dritte Datenbank 10.3 eine Zuordnung der aktualisierten Fahrzeuge zu den jeweiligen Fahrzeugarchitekturen beschreibt. Dabei erfolgt eine Sortierung der Installationsberichte 5 bzw. der Fahrzeugarchitekturen in Abhängigkeit eines eindeutigen Fahrzeugidentifikators wie beispielsweise der Fahrzeugidentifikationsnummer.
Die Analysestelle 6 kann die ersten und zweite Datenbank 10.1, 10.2 auslesen und unter Anwendung bewährter Gruppierungsalgorithmen, bzw. Clustering-Algorithmen, Fahrzeuge 1 auf Basis der Fahrzeugarchitektur klassifizieren, mit den in den Installationsberichten 5 enthaltenen Werten vergleichen und dadurch Rückschlüsse über die optimierte Installationsreihenfolge ziehen. Die hieraus gewonnenen Informationen werden in der Datenbank 10.3 gespeichert.
Die Analysestelle 6 analysiert die in der ersten, zweiten und dritten Datenbank 10.1 , 10.2, 10.3 enthaltenen Informationen und ist hierdurch dazu in der Lage die für die jeweilige Fahrzeugarchitektur geltende optimierte Installationsreihenfolge zu bestimmen. Diese Informationen werden an den Updateserver 2 weitergegeben, der entsprechend angepasste Aktualisierungspakete 3 an die Fahrzeuge 1 übermittelt.
Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Analysestelle 6 und der Updateserver 2 separat zueinander ausgeführt. Es können jedoch auch die Funktionen des Updateservers 2 und der Analysestelle 6 in einer gemeinsamen Recheneinrichtung, insbesondere in Form eines Servers oder Serververbunds, integriert sein. Mit anderen Worten kann der Updateserver 2 auch als Analysestelle 6 fungieren, bzw. die Analysestellt 6 als Updateserver 2.
Optional kann neben der Fahrzeugarchitektur auch ein von einem jeweiligen Fahrzeug während der Installation der Softwareaktualisierungen vorliegender Fahrzeugsensorwert als weitere Einflussgröße auf die Gesamtaktualisierungsdauer t berücksichtigt werden. Dies ist in den Figuren jedoch nicht dargestellt.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich die Gesamtaktualisierungsdauer t für einzelne Fahrzeuge der Fahrzeugflotte gegenüber dem Standardvorgehen zur Installation von Softwareaktualisierungen reduzieren. Dies kann auch dazu führen, dass eine geringere Anzahl an Abbrüchen während der Installation erfolgt, was letztendlich die Zuverlässigkeit des Installierens der Aktualisierungspakete 3 bzw. des Durchführens der Aktualisierungskampagne verbessert. Dabei können zudem unerwartete Einflussfaktoren erfasst und berücksichtigt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Computerimplementiertes Verfahren zur Durchführung einer Aktualisierungskampagne für ein Fahrzeug (1), wobei ein Updateserver (2) ein Aktualisierungspaket (3) drahtlos an das Fahrzeug (1) verteilt, das Aktualisierungspaket (3) jeweils eine Softwareaktualisierung für wenigstens zwei fahrzeuginterne Recheneinheiten (4) umfasst, eine Installationsreihenfolge für die Recheneinheiten (4) festgelegt wird, die Recheneinheiten (4) gemäß der Installationsreihenfolge aktualisiert werden und das Fahrzeug (1) anschließend einen Installationsbericht (5) an eine Analysestelle (6) übermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Installationsbericht (5) zumindest die Installationsreihenfolge im jeweiligen Fahrzeug (1), die Aktualisierungsdauer (tinstaiiation) einer jeden Recheneinheit (4) und eine Datenübertragungsrate (7) desjenigen Kommunikationskanals (K1 , K2, K3) über den die jeweilige Recheneinheit (4) an ein Kommunikationsnetz (8) des Fahrzeugs (1) angebunden ist umfasst;
- wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge (1) einer Fahrzeugflotte die Aktualisierungskampagne durchführen;
- die Analysestelle (6) die Installationsberichte (5) sämtlicher Fahrzeuge (1) untersucht; und
- die Analysestelle (6), spezifisch für jede Aktualisierungskampagne, aus den Installationsberichten (5) diejenige Installationsreihenfolge ermittelt, welche die kürzeste Gesamtaktualisierungsdauer (tmin) zur Installation des vollständigen Aktualisierungspakets (3) bedingt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die von der Analysestelle (6) aufgefundene Installationsreihenfolge an den Updateserver (2) zum Anpassen der Aktualisierungskampagne versendet wird, sodass der Updateserver (2) die von der Analysestelle (6) aufgefundene Installationsreihenfolge als optimierte Installationsreihenfolge für das Aktualisierungspaket (3) festlegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Updateserver (2) als Analysestelle (6) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsrate (7) eines jeden Kommunikationskanals (K1, K2, K3) über den eine zu aktualisierende Recheneinheit (4) an das Kommunikationsnetz (8) angeschlossen ist zumindest für die Gesamtaktualisierungsdauer (t) als kontinuierliches oder zeitdiskretes Signal im Installationsbericht (5) enthalten ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktualisierungsdauer (tinstaiiation) einer jeweiligen Recheneinheit (4) in einzelne Aktualisierungsunterabschnitte unterteilt ist, wobei insbesondere zumindest einer der folgenden Aktualisierungsunterabschnitte enthalten ist:
- die Zeitdauer zum Empfangen der Softwareaktualisierung über den Kommunikationskanal (K1 , K2, K3);
- die Zeitdauer zum Wechsel in einen Bootloader;
- die Zeitdauer zum Löschen eines Speichers;
- die Zeitdauer zum Neubeschreiben des Speichers; und/oder
- eine Neustartzeitdauer.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysestelle (6) künstliche Intelligenz, insbesondere in Form eines künstlichen neuronalen Netzes, zur Untersuchung der Installationsberichte (5) einsetzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysestelle (6) die Fahrzeuge (1) der Fahrzeugflotte anhand der hardwareseitigen und/oder softwareseitigen Fahrzeugarchitektur gruppiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysestelle (6) die Zuordnung eines Fahrzeugs (1) zu einer bestimmten Fahrzeuggruppe bei der Festlegung einer optimierten Installationsreihenfolge zusätzlich berücksichtigt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein während der Gesamtaktualisierungsdauer (t) erfasster Fahrzeugsensorwert als zusätzlicher Parameter in den Installationsbericht (5) mitaufgenommen wird und die Analysestelle (6) Ausprägungen von Fahrzeugsensorwerten bei der Festlegung einer optimierten Installationsreihenfolge zusätzlich berücksichtigt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Durchführung der Aktualisierungskampagne vorgesehenes Fahrzeug (1) einen aktuellen dem wenigstens einen Fahrzeugsensorwert entsprechenden Fahrzeugsensorwert an den Updateserver (2) übermittelt und der Updateserver (2) ein Aktualisierungspaket (3) mit einer spezifisch auf die Ausprägung des empfangenen Fahrzeugsensorwerts zugeschnittene Installationsreihenfolge an das Fahrzeug (1) verteilt.
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