EP4728365A1 - Verfahren und systemarchitektur zum bereitstellen mindestens einer fahrzeugsteuergerätefunktion - Google Patents

Verfahren und systemarchitektur zum bereitstellen mindestens einer fahrzeugsteuergerätefunktion

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EP4728365A1
EP4728365A1 EP24722619.4A EP24722619A EP4728365A1 EP 4728365 A1 EP4728365 A1 EP 4728365A1 EP 24722619 A EP24722619 A EP 24722619A EP 4728365 A1 EP4728365 A1 EP 4728365A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
control unit
unit function
vehicle control
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Prior art date
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Pending
Application number
EP24722619.4A
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Oliver Cassebaum
Jens Jeschke
Jan Piewek
Steffen Mölle
Andreas Udo Sass
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Abstract

Verfahren zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion (20), wobei Fahrzeugzustandsdaten (10) eines Fahrzeugs (50) über einen Fahrzeugkommunikationsbus (52) mittels einer Schnittstelleneinrichtung (51) des Fahrzeugs (50) empfangen und/oder abgefragt werden, wobei die empfangenen und/oder abgefragten Fahrzeugzustandsdaten (10) mittels der Schnittstelleneinrichtung (51) über ein Kommunikationsnetz (2) an ein fahrzeugexternes Cloudsystem (3) übermittelt werden, wobei mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) mittels des Cloudsystems (3) ausgeführt wird und der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten (10) zugeführt werden, wobei von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten (10) erzeugte Ergebnisdaten (11) über das Kommunikationsnetz (2) zurück an die Schnittstelleneinrichtung (51) des Fahrzeugs (50) übermittelt werden, und wobei die Ergebnisdaten (11) mittels der Schnittstelleneinrichtung (51) in den Fahrzeugkommunikationsbus (52) eingespeist werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Systemarchitektur zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Systemarchitektur zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion.
Fahrzeugsteuergerätefunktionen werden in Fahrzeugen in Steuergeräten ausgeführt. Sollen diese Fahrzeugsteuergerätefunktionen verändert oder aktualisiert werden, so kann ein Over- the-air-Update erfolgen, bei dem die veränderte oder aktualisierte Fahrzeugsteuergerätefunktion in einen Speicher eines Steuergerätes kopiert wird und dort die alte Fahrzeugsteuergerätefunktion ersetzt. Dieser Vorgang muss jedoch in jedem Fahrzeug einzeln durchgeführt werden. Schnelle Änderungen oder Aktualisierungen von Fahrzeugsteuergerätefunktionen sind auf diese Weise nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Systemarchitektur zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Systemarchitektur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion zur Verfügung gestellt, wobei Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugs über einen Fahrzeugkommunikationsbus mittels einer Schnittstelleneinrichtung des Fahrzeugs empfangen und/oder abgefragt werden, wobei die empfangenen und/oder abgefragten Fahrzeugzustandsdaten mittels der Schnittstelleneinrichtung über ein Kommunikationsnetz an ein fahrzeugexternes Cloudsystem übermittelt werden, wobei mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion mittels des Cloudsystems ausgeführt wird und der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten zugeführt werden, wobei von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten erzeugte Ergebnisdaten über das Kommunikationsnetz zurück an die Schnittstelleneinrichtung des Fahrzeugs übermittelt werden, und wobei die Ergebnisdaten mittels der Schnittstelleneinrichtung in den Fahrzeugkommunikationsbus eingespeist werden.
Ferner wird insbesondere eine Systemarchitektur zum Bereitstellen von mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion geschaffen, umfassend mindestens ein Fahrzeug, ein Kommunikationsnetz, und ein fahrzeugexternes Cloudsystem, wobei das mindestens eine Fahrzeug eine Schnittstelleneinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, Fahrzeugzustandsdaten über einen Fahrzeugkommunikationsbus des mindestens einen Fahrzeugs zu empfangen und/oder abzufragen und die Fahrzeugzustandsdaten über das Kommunikationsnetz an das fahrzeugexterne Cloudsystem zu übermitteln, wobei das Cloudsystem dazu eingerichtet ist, mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion auszuführen und der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten zuzuführen, und von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten erzeugte Ergebnisdaten über das Kommunikationsnetz zurück an die Schnittstelleneinrichtung des mindestens einen Fahrzeugs zu übermitteln, und wobei die Schnittstelleneinrichtung des mindestens einen Fahrzeugs ferner dazu eingerichtet ist, die Ergebnisdaten in den Fahrzeugkommunikationsbus einzuspeisen.
Das Verfahren und die Systemarchitektur ermöglichen es, mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion unabhängig von einem Fahrzeug bereitzustellen und auszuführen. Hierdurch kann die Fahrzeugsteuergerätefunktion zentral bereitgestellt und gepflegt werden, sodass die Fahrzeugsteuergerätefunktion geändert und/oder aktualisiert werden kann, ohne dass hierfür ein Steuergerät in dem Fahrzeug verändert werden muss. Insbesondere muss die Fahrzeugsteuergerätefunktion in einem Steuergerät hierfür nicht geändert werden. Dies wird erreicht, indem Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugs über einen Fahrzeugkommunikationsbus mittels einer Schnittstelleneinrichtung des Fahrzeugs empfangen und/oder abgefragt werden. Die empfangenen und/oder abgefragten Fahrzeugzustandsdaten werden mittels der Schnittstelleneinrichtung über ein Kommunikationsnetz an ein fahrzeugexternes Cloudsystem übermittelt. Mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion wird mittels des Cloudsystems bereitgestellt und ausgeführt. Der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion werden hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten als Eingangsdaten zugeführt. Die mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion erzeugt ausgehend von diesen Eingangsdaten Ergebnisdaten als Ausgangsdaten, das heißt, die Ergebnisdaten umfassen insbesondere ein Ergebnis der Fahrzeugsteuergerätefunktion. Die von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten erzeugten Ergebnisdaten werden über das Kommunikationsnetz zurück an die Schnittstelleneinrichtung des Fahrzeugs übermittelt. Die Ergebnisdaten werden mittels der Schnittstelleneinrichtung empfangen und in den Fahrzeugkommunikationsbus eingespeist. Das Übermitteln der Fahrzeugzustandsdaten und das Zurückübermitteln und Einspeisen der Ergebnisdaten erfolgt insbesondere derart, dass nicht unterschieden werden kann, ob die Fahrzeugsteuergerätefunktion von einem Steuergerät im Fahrzeug oder mittels des Cloudsystems bereitgestellt und ausgeführt wurde. Das Cloudsystem wird durch das offenbarte Verfahren und die Systemarchitektur insbesondere direkt und nahtlos in eine Architektur, insbesondere über den Kommunikationsbus, des mindestens einen Fahrzeugs integriert.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens und der Systemarchitektur ist, dass zum Ausführen der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion auch keine oder nur sehr wenige Rechenressourcen in einem Steuergerät und/oder in dem Fahrzeug benötigt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Rechenressourcen in einem Fahrzeug grundsätzlich begrenzt und in der Regel auch nicht ohne größeren Aufwand erweiterbar oder nachrüstbar sind. Durch das Bereitstellen der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion mittels des Cloudsystems besteht eine solche Begrenzung der zur Verfügung stehenden Rechenressourcen hingegen nicht. Durch die praktisch nicht begrenzten Rechen- und Speicherressourcen können insbesondere auch völlig neuartige Fahrzeugsteuergerätefunktionen bereitgestellt und/oder ausgeführt werden.
Das Verfahren und die Systemarchitektur ermöglichen es insbesondere, bereits vorhandene Fahrzeugsteuergerätefunktionen, die derzeit in einem Fahrzeug ausgeführt werden, auf ein Cloudsystem zu verlagern. Ferner können diese bereits vorhandenen Fahrzeugsteuergerätefunktionen erweitert und insbesondere in Bezug auf eine Leistungsfähigkeit aufgrund der größeren Rechen- und Speicherressourcen des Cloudsystems gesteigert werden. Darüber hinaus können durch das Bereitstellen und Ausführen auf dem Cloudsystem auch völlig neuartige Fahrzeugsteuergerätefunktionen geschaffen und bereitgestellt werden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von Fahrzeugen und/oder eine Vielzahl von Fahrzeugsteuergerätefunktionen, auch fahrzeugindividuell, in dem Verfahren und der Systemarchitektur integriert sind.
Fahrzeugzustandsdaten umfassen insbesondere Betriebs- und/oder Zustandsparameter des Fahrzeugs. Beispielsweise können die Fahrzeugzustandsdaten eine Motortemperatur, eine Batterietemperatur, eine Batteriespannung, einen Batteriestrom, eine Bordnetzspannung, eine Motordrehzahl, einen Phasenstrom, eine Innenraumtemperatur, eine Information zu einer Sonneneinstrahlung, Sensordaten eines Regensensors, eine Raddrehzahl, einen Lenkwinkel, einen Lenkradwinkel usw. umfassen. Grundsätzlich können auch erfasste Umfelddaten umfasst sein, wie beispielsweise eine oder mehrere erfasste Umfeldabbildung(en), Radardaten, Ultraschalldaten, Lidardaten usw.
Der Fahrzeugkommunikationsbus ist insbesondere ein Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs. Grundsätzlich kann aber auch ein anderer Fahrzeugkommunikationsbus verwendet werden, z.B. Flexray, LIN-Bus, MODBUS oder Ethernet. Es kann grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass mehrere Fahrzeugkommunikationsbusse vorgesehen sind und verwendet werden.
Das Kommunikationsnetz kann beispielsweise ein Mobilfunknetz (4G, LTE, 5G,...) oder eine WLAN-Verbindung sein. Eine Kommunikationsverbindung über das Kommunikationsnetz ist insbesondere dauerhaft ausgebildet.
Das Cloudsystem umfasst insbesondere eine Vielzahl von Recheneinrichtungen und Speichereinrichtungen, welche in einer Weise miteinander verschaltet sind, dass diese als gemeinsame Rechenressource und Speicherressource bereitgestellt und genutzt werden können.
Das Fahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug. Grundsätzlich kann das Fahrzeug aber auch ein anderes Land-, Schienen-, Wasser-, Luft- oder Raumfahrzeug sein, beispielsweise ein Lufttaxi oder eine Drohne.
Eine Fahrzeugsteuergerätefunktion kann beispielsweise eine der folgenden Funktionen oder Funktionalitäten sein oder diese umfassen: eine Funktion für das automatisierte Fahren (Umfelderkennung, Umfeldinterpretation etc.), eine Klimafunktion zum Steuern einer Klimaanlage des Fahrzeugs (Klimaanlagensteuerung), Komfortfunktionen des Fahrzeuges, eine Energiemanagementfunktion des Fahrzeugs, eine Wärmemanagementfunktion des Fahrzeugs und/oder einer Batterie des Fahrzeugs, eine Reifendruckerkennung, eine Hands-off-Detektion, bei der erkannt wird, ob ein Fahrer seine Hände am Lenkrad hat oder nicht, eine Notbremsfunktion, eine Funktion zum Bestimmen einer Motortemperatur, eine Funktion zum Bestimmen einer Batterietemperatur usw. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeugsteuergerätefunktion eine Umfelderkennung durchführt, beispielsweise eine Verkehrsschildererkennung.
Teile der Systemarchitektur, insbesondere die Schnittstelleneinrichtung in dem mindestens einen Fahrzeug und das Cloudsystem, können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Teile einzeln oder zusammengefasst als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder feldprogrammierbares Gatterfeld (FPGA) ausgebildet sind.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in der Schnittstelleneinrichtung eine mit der bereitgestellten mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion korrespondierende Konfiguration hinterlegt ist, in welcher in Abhängigkeit von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion vorgegeben ist, welche Fahrzeugzustandsdaten über den Fahrzeugkommunikationsbus empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden und auf welche Weise die zurückübermittelten Ergebnisdaten in den Fahrzeugkommunikationsbus eingespeist werden. Hierdurch kann fahrzeugabhängig vorgegeben werden, wie das jeweilige Fahrzeug mit dem Cloudsystem interagiert und welche der Fahrzeugsteuergerätefunktionen für welches Fahrzeug bereitgestellt werden. Die Konfiguration in der Schnittstelleneinrichtung umfasst insbesondere eine Information darüber, welche Fahrzeugzustandsdaten an das Cloudsystem übermittelt werden und wie die ausgehend von diesen Fahrzeugzustandsdaten mittels der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion erzeugten Ergebnisdaten nach dem Rückübermitteln an die Schnittstelleneinrichtung von dieser in den Fahrzeugkommunikationsbus des Fahrzeugs eingespeist werden. Die Konfiguration kann nutzerabhängig, situationsabhängig und/oder kontextabhängig sein.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Konfiguration ferner festlegt, in welchen Zeitabständen die Fahrzeugzustandsdaten empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden. Hierdurch kann eine Priorisierung erreicht werden, bei der eine Häufigkeit, mit der Fahrzeugzustandsdaten erfasst und/oder abgefragt und übermittelt werden und mit der Ergebnisdaten bereitgestellt werden, vorgegeben wird. Dies kann insbesondere in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeugsteuergerätefunktion erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, Fahrzeugzustandsdaten, beispielsweise erfasste Kamerabilddaten, für eine Fahrzeugsteuergerätefunktion für das automatisierte Fahren in einem Zeitabstand von 200 ms zu empfangen und/oder abzufragen und an das Cloudsystem zu übermitteln und im gleichen Zeitabstand die Ergebnisdaten einzuspeisen. Im Gegensatz hierzu können Fahrzeugdaten, beispielsweise eine Batteriespannung und ein Batteriestrom, für eine Fahrzeugsteuergerätefunktion (bzw. ein thermisches Modell) zum Bestimmen einer Batterietemperatur lediglich jede Sekunde empfangen und/oder abgefragt und übermittelt und die Ergebnisdaten im Zeitabstand von einer Sekunde eingespeist werden. Neben der zeitgesteuerten Übertragung der Daten ist auch eine ereignisgesteuerte, insbesondere asynchrone, Datenübertragung möglich. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zu Entwicklungszwecken mindestens zwei von dem Cloudsystem bereitgestellte unterschiedliche Implementierungen einer Fahrzeugsteuergerätefunktion parallel im Cloudsystem mit identischen Eingangsdaten ausgeführt werden. Dabei werden nur die Ergebnisse der ersten von dem Cloudsystem bereitgestellten Implementierung der Fahrzeugsteuergerätefunktion an das Fahrzeug zurück übertragen. Die Ergebnisse der weiteren parallel ausgeführten Implementierungen der Fahrzeugsteuergerätefunktion werden im Cloudsystem nur mit den Ergebnissen der ersten Implementierung der Fahrzeugsteuergerätefunktion verglichen, um eine Güte der weiteren Implementierungen der Fahrzeugsteuergerätefunktion bewerten zu können.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine von dem Cloudsystem bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion in Abhängigkeit von einem Nutzerprofil eines Fahrers und/oder Passagiers ausgewählt und/oder bereitgestellt wird. Hierdurch können beim Bereitstellen der Fahrzeugsteuergerätefunktion individuelle Vorlieben des Nutzers und/oder Passagiers des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Dies ist insbesondere bei bereitgestellten Komfortfunktionen vorteilhaft. Es kann hierzu vorgesehen sein, dass der Fahrer und/oder Passagier erkannt wird und anschließend mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion anhand eines zugehörigen Nutzerprofiles, das in einem Speicher der Schnittstelleneinrichtung und des Cloudsystems hinterlegt ist oder an diese übermittelt wird, ausgewählt und/oder aktiviert wird. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass einem Fahrer und/oder Passagier mehrere Nutzerprofile zur Auswahl angeboten werden und der Fahrer und/oder Passagier eins der Nutzerprofile auswählen kann. Ein Nutzerprofil umfasst insbesondere eine Information darüber, welche Fahrzeugsteuergerätefunktion auf dem Cloudsystem ausgeführt werden soll und korrespondierend hiermit eine Konfiguration für die Schnittstelleneinrichtung, welche die zu erfassenden und/oder abzufragenden und zu übermittelnden Fahrzeugzustandsdaten und das Einspeisen der Ergebnisdaten beschreibt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass einem Nutzer eine Auswahl von buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktionen angeboten wird, eine Nutzerauswahl von mindestens einer buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktion erfasst wird und die Schnittstelleneinrichtung und das Cloudsystem ausgehend von der erfassten Auswahl zum Bereitstellen der ausgewählten mindestens einen buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktion konfiguriert werden. Insbesondere kann die Konfiguration der Schnittstelleneinrichtung hierzu angepasst werden. Hierdurch können nachträglich und/oder zusätzlich Fahrzeugsteuergerätefunktionen bereitgestellt und/oder erweitert werden. Insbesondere erlaubt dies ein Bereitstellen von Fahrzeugen mit unterschiedlichen Funktionalitätsgraden, bei denen eine Funktionalität individuell dazu gebucht werden kann. So kann eine Funktionalität des Fahrzeugs auch im Laufe eines Lebenszyklus erweitert werden, beispielsweise wenn nach dem Herstellen des Fahrzeugs später neue oder verbesserte Fahrzeugsteuergerätefunktionen zur Verfügung stehen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass übermittelte Fahrzeugzustandsdaten mindestens eines anderen Fahrzeugs beim Bereitstellen und/oder Ausführen der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion auf dem Cloudsystem berücksichtigt werden. Hierdurch kann beim Bereitstellen und/oder Ausführen der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion auf weitere Informationen von anderen Fahrzeugen zurückgegriffen werden. Eine Fahrzeugsteuergerätefunktion kann hierdurch im laufenden Betrieb ausgehend von Daten von einer Vielzahl von Fahrzeugen betrieben und/oder angepasst, insbesondere verbessert, werden. Die Fahrzeugsteuergerätefunktion kann hierdurch auch auf einen vergrößerten aktuellen Datenbestand zurückgreifen, beispielsweise kann ein größeres Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere im Anwendungsbereich einer Umfelderkennung, durch Berücksichtigung von Fahrzeugzustandsdaten von mindestens einem anderen Fahrzeug berücksichtigt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine von dem Cloudsystem bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion in Abhängigkeit von gesammelten Schwarmdaten mehrerer Fahrzeuge erzeugt und/oder angepasst wird. Hierdurch kann die Fahrzeugsteuergerätefunktion mit Hilfe von den gesammelten Schwarmdaten verbessert und/oder aktualisiert werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die gesammelten Schwarmdaten unter Berücksichtigung der an das Cloudsystem übermittelten Fahrzeugzustandsdaten erzeugt und/oder aktualisiert werden. Hierdurch können die Schwarmdaten im laufenden Betrieb aktualisiert werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine von dem Cloudsystem bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion durch eine aktualisierte Fahrzeugsteuergerätefunktion ersetzt wird. Hierdurch kann eine Fahrzeugsteuergerätefunktion beispielsweise ausgetauscht werden, wenn diese veraltet ist oder eine verbesserte Fahrzeugsteuergerätefunktion bereitgestellt werden kann. Sofern die Fahrzeugzustandsdaten und die Ergebnisdaten gleich bleiben, ist eine Konfiguration im Fahrzeug bzw. in der Schnittstelleneinrichtung hierzu nicht notwendig. Anderenfalls kann eine Konfiguration der Schnittstelleneinrichtung ebenfalls angepasst werden. Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Systemarchitektur ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vorteile der Systemarchitektur sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Systemarchitektur zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Systemarchitektur 1 zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion 20. Die Systemarchitektur 1 umfasst mindestens ein Fahrzeug 50, ein Kommunikationsnetz 2 und ein fahrzeugexternes Cloudsystem 3. Die Systemarchitektur 1 ist dazu eingerichtet, das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren durchzuführen. Das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren wird nachfolgend anhand der Systemarchitektur 1 näher erläutert.
Das mindestens eine Fahrzeug 50 weist eine Schnittstelleneinrichtung 51 auf, die dazu eingerichtet ist, Fahrzeugzustandsdaten 10 über einen Fahrzeugkommunikationsbus 52, insbesondere über einen CAN-Bus, des mindestens einen Fahrzeugs 50 zu empfangen und/oder abzufragen und die Fahrzeugzustandsdaten 10 über das Kommunikationsnetz 2 an das fahrzeugexterne Cloudsystem 3 zu übermitteln. Hierzu wird ein Nachrichtenformat des Fahrzeugkommunikationsbusses 52, insbesondere CAN-Nachrichten, in ein geeignetes Format, beispielsweise gemäß dem Message Queue Telemetry Transport (MQTT)-Protokoll, umgewandelt. Das Kommunikationsnetz 2 ist insbesondere ein drahtloses Kommunikationsnetz, insbesondere ein Mobilfunknetz (4G, LTE, 5G,...).
Das Cloudsystem 3 ist dazu eingerichtet, mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 auszuführen und der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten 10 zuzuführen, und von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten 10 erzeugte Ergebnisdaten 11 über das Kommunikationsnetz 2 zurück an die Schnittstelleneinrichtung 51 des mindestens einen Fahrzeugs 50 zu übermitteln. Hierzu weist das Cloudsystem 20 beispielsweise einen Message Queue Telemetry Transport (MQTT)- Broker 4 (oder eine andere cloudseitige Schnittstelleneinrichtung) auf, der dazu eingerichtet ist, in an sich bekannter Weise MQTT-Nachrichten zu empfangen und zu verteilen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Schnittstelleneinrichtung 51 dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugzustandsdaten 10 als MQTT-Nachricht(en) zu übermitteln und die Ergebnisdaten 11 als MQTT-Nachricht(en) zu empfangen.
Grundsätzlich ist auch eine Kommunikation mittels gRPC (gRPC Remote Procedure Calls) oder nativen Protokollen oder eine brokerlose Kommunikation möglich.
Die Schnittstelleneinrichtung 51 des mindestens einen Fahrzeugs 50 ist ferner dazu eingerichtet, die empfangenen Ergebnisdaten 11 in den Fahrzeugkommunikationsbus 52 einzuspeisen. Die Ergebnisdaten 11 werden hierzu von der Schnittstelleneinrichtung 51 insbesondere in ein Nachrichtenformat des Fahrzeugkommunikationsbusses 52, insbesondere in CAN-Nachrichten, umgewandelt. Von dort können die Ergebnisdaten 11 von im mindestens einen Fahrzeug 50 verbauten Steuergeräten (z.B. einer Batteriesteuerung 56) weiterverarbeitet werden. Beispielsweise können die Ergebnisdaten 11 auf einer Anzeige oder einer Anzeige- und Bedieneinrichtung angezeigt werden.
In der Fig. 1 ist ferner ein konkretes Beispiel für eine Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 gezeigt. Die Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 soll in diesem Beispiel ausgehend von einer erfassten Batteriespannung 10-1 und einem erfassten Batteriestrom 10-2 anhand eines thermischen Modells 22 einer Traktionsbatterie 53 des mindestens einen Fahrzeugs 50 eine Temperatur 11- 1 der Traktionsbatterie 53 schätzen. Das Beispiel ist stark vereinfacht und dient lediglich der näheren Erläuterung der Erfindung. In einem realen Anwendungsfall werden insbesondere einzelne Batteriezellen und Batteriezellmodule betrachtet. Die Batteriespannung 10-1 wird mittels eines Spannungssensors 54 an der Traktionsbatterie 53 erfasst. Der Batteriestrom 10-2 wird mittels eines Stromsensors 55 an der Traktionsbatterie 53 erfasst. Die erfasste Batteriespannung 10-1 und der erfasste Batteriestrom 10-2 werden als Fahrzeugzustandsdaten 10 an das Cloudsystem 3 übermittelt. Dort werden die Batteriespannung 10-1 und der Batteriestrom 10-2 der Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 zugeführt, die anhand des thermischen Modells 22 ausgehend hiervon die Batterietemperatur 11-1 schätzt, welche als Ergebnisdaten 11 an das mindestens eine Fahrzeug 50 zurück übermittelt wird und dort von der Schnittstelleneinrichtung 51 auf den Fahrzeugkommunikationsbus 52, insbesondere CAN-Bus, eingespeist wird. Von dort kann beispielsweise eine Batteriesteuerung 56 der Traktionsbatterie 53 die Ergebnisdaten 11 abgreifen und den darin enthaltenen Wert für die Batterietemperatur 11-1 beim Steuern und/oder Regeln eines Leistungsflusses und/oder beim Temperaturmanagement der Traktionsbatterie 53 berücksichtigen.
Das beschriebene Beispiel für die Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 dient lediglich der Verdeutlichung und ist nicht beschränkend. Andere Fahrzeugsteuergerätefunktionen 20 können in prinzipiell gleicher Art und Weise verwendet werden. Es kann auch vorgesehen sein, mehr Fahrzeugzustandsdaten 10, andere und/oder weitere Fahrzeugsteuergerätefunktionen 20 und/oder andere und/oder weitere Ergebnisdaten 11 vorzusehen.
Es kann vorgesehen sein, dass in der Schnittstelleneinrichtung 51 eine mit der bereitgestellten mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 korrespondierende Konfiguration 21 hinterlegt ist, in welcher in Abhängigkeit von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 vorgegeben ist, welche Fahrzeugzustandsdaten 10 über den Fahrzeugkommunikationsbus 52 empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden und auf welche Weise die zurückübermittelten Ergebnisdaten 11 in den Fahrzeugkommunikationsbus 52 eingespeist werden.
Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Konfiguration 21 ferner festlegt, in welchen Zeitabständen die Fahrzeugzustandsdaten 10 empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden. Im voranstehend beschriebenen Beispiel kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Batteriespannung 10-1 und der Batteriestrom 10-2 einmal pro Sekunde empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden und die Batterietemperatur 11-1 einmal pro Sekunde bestimmt und zurück übermittelt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine von dem Cloudsystem bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 in Abhängigkeit von einem Nutzerprofil 12 eines Fahrers und/oder Passagiers ausgewählt und/oder bereitgestellt wird. Hierzu kann das Nutzerprofil 12 oder eine Nutzerinformation, welche das Nutzerprofil 12 vorgibt, beispielsweise mittels einer Erfassungseinrichtung (nicht gezeigt) im Fahrzeug 50 erfasst werden und dem Cloudsystem 20 übermittelt werden. Sofern notwendig, wird die Konfiguration 21 in der Schnittstelleneinrichtung 51 entsprechend gewählt und/oder angepasst. Grundsätzlich kann zusätzlich oder alternativ auch vorgesehen sein, die Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 situationsabhängig und/oder kontextabhängig zu wählen. So kann beispielsweise bei Regenwetter oder Schneefall eine andere Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 gewählt werden als bei Sonnenschein (z.B. im Bereich einer Fahrdynamikregelung).
Es kann vorgesehen sein, dass einem Nutzer eine Auswahl von buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktionen 20 angeboten wird, eine Nutzerauswahl 13 von mindestens einer buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 erfasst wird und die Schnittstelleneinrichtung 51 und das Cloudsystem 3 ausgehend von der erfassten Auswahl zum Bereitstellen der ausgewählten mindestens einen buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 konfiguriert werden. Die Nutzerauswahl 13 kann beispielsweise an einer Anzeige- und Bedieneinrichtung (nicht gezeigt) des Fahrzeug 50 erfasst werden und über den Fahrzeugkommunikationsbus 52 an die Schnittstelleneinrichtung 51 und das Cloudsystem 3 übermittelt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktionen 20 mittels einer Onlineplattform angeboten werden und dort gebucht werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass übermittelte Fahrzeugzustandsdaten 10 mindestens eines anderen Fahrzeugs 60 beim Bereitstellen und/oder Ausführen der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 auf dem Cloudsystem 3 berücksichtigt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine von dem Cloudsystem 3 bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 in Abhängigkeit von gesammelten Schwarmdaten 14 mehrerer Fahrzeuge 51, 60 erzeugt und/oder angepasst wird. Die Schwarmdaten 14 umfassen insbesondere über einen vorgegebenen Zeitraum gesammelte Fahrzeugzustandsdaten 10 der Fahrzeuge 50, 60 und/oder gesammelte Ergebnisdaten 11. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die gesammelten Schwarmdaten 14 unter Berücksichtigung der an das Cloudsystem 3 übermittelten Fahrzeugzustandsdaten 10 erzeugt und/oder aktualisiert werden. Die Schwarmdaten 14 können beispielsweise statistisch ausgewertet werden, um ausgehend von einem Auswertungsergebnis die Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 anzupassen und/oder zu aktualisieren. Ferner können die Schwarmdaten 14 auch zum Trainieren eines Maschinenlernverfahrens verwendet werden, wobei die Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 zumindest teilweise mittels des trainierten Maschinenlernverfahrens bereitgestellt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine von dem Cloudsystem 3 bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 durch eine aktualisierte Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 ersetzt wird. Hierzu wird die aktualisierte Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 in einen Speicher des Cloudsystems 3 geladen und eine logische Verschaltung zum mindestens einen Fahrzeug 50 derart geändert, dass die Fahrzeugzustandsdaten 10 nicht mehr der bisherigen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 zugeführt werden, sondern der aktualisierten Fahrzeugsteuergerätefunktion 20. Ebenso werden nicht mehr die Ergebnisdaten 11 der bisherigen Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 an das Fahrzeug 50 zurück übermittelt, sondern die Ergebnisdaten 11 der aktualisierten Fahrzeugsteuergerätefunktion 20. Die bisherige Fahrzeugsteuergerätefunktion 20 kann dann in dem Speicher gelöscht werden. Bezugszeichenliste
Systemarchitektur
Kommunikationsnetz
Cloudsystem
(MQTT-) Broker
Fahrzeugzustandsdaten -1 Batteriespannung -2 Batteriestrom
Ergebnisdaten -1 Batterietemperatur
Nutzerprofil
Nutzerauswahl
Schwarmdaten
Fahrzeugsteuergerätefunktion
Konfiguration thermisches Modell (Traktionsbatterie)
Fahrzeug
Schnittstelleneinrichtung
Fahrzeugkommunikationsbus
Traktionsbatterie
Spannungssensor
Stromsensor
Batteriesteuerung anderes Fahrzeug

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bereitstellen mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion (20), wobei Fahrzeugzustandsdaten (10) eines Fahrzeugs (50) über einen Fahrzeugkommunikationsbus (52) mittels einer Schnittstelleneinrichtung (51) des Fahrzeugs (50) empfangen und/oder abgefragt werden, wobei die empfangenen und/oder abgefragten Fahrzeugzustandsdaten (10) mittels der Schnittstelleneinrichtung (51) über ein Kommunikationsnetz (2) an ein fahrzeugexternes Cloudsystem (3) übermittelt werden, wobei mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) mittels des Cloudsystems (3) ausgeführt wird und der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten (10) zugeführt werden, wobei von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten (10) erzeugte Ergebnisdaten (11) über das Kommunikationsnetz (2) zurück an die Schnittstelleneinrichtung (51) des Fahrzeugs (50) übermittelt werden, und wobei die Ergebnisdaten (11) mittels der Schnittstelleneinrichtung (51) in den Fahrzeugkommunikationsbus (52) eingespeist werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnittstelleneinrichtung (51) eine mit der bereitgestellten mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) korrespondierende Konfiguration (21) hinterlegt ist, in welcher in Abhängigkeit von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) vorgegeben ist, welche Fahrzeugzustandsdaten (10) über den Fahrzeugkommunikationsbus (52) empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden und auf welche Weise die zurückübermittelten Ergebnisdaten (11) in den Fahrzeugkommunikationsbus (52) eingespeist werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration (21) ferner festlegt, in welchen Zeitabständen die Fahrzeugzustandsdaten (10) empfangen und/oder abgefragt und übermittelt werden.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von dem Cloudsystem (3) bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) in Abhängigkeit von einem Nutzerprofil (12) eines Fahrers und/oder Passagiers ausgewählt und/oder bereitgestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem Nutzer eine Auswahl von buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktionen (20) angeboten wird, eine Nutzerauswahl (13) von mindestens einer buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) erfasst wird und die Schnittstelleneinrichtung (51) und das Cloudsystem (3) ausgehend von der erfassten Auswahl zum Bereitstellen der ausgewählten mindestens einen buchbaren Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) konfiguriert werden.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass übermittelte Fahrzeugzustandsdaten (10) mindestens eines anderen Fahrzeugs (60) beim Bereitstellen und/oder Ausführen der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) auf dem Cloudsystem (3) berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von dem Cloudsystem (3) bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) in Abhängigkeit von gesammelten Schwarmdaten (14) mehrerer Fahrzeuge (50,60) erzeugt und/oder angepasst wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesammelten Schwarmdaten (14) unter Berücksichtigung der an das Cloudsystem (3) übermittelten Fahrzeugzustandsdaten (10) erzeugt und/oder aktualisiert werden.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von dem Cloudsystem (3) bereitgestellte Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) durch eine aktualisierte Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) ersetzt wird.
0. Systemarchitektur (1) zum Bereitstellen von mindestens einer Fahrzeugsteuergerätefunktion (20), umfassend: mindestens ein Fahrzeug (50), ein Kommunikationsnetz (2), und ein fahrzeugexternes Cloudsystem (3), wobei das mindestens eine Fahrzeug (50) eine Schnittstelleneinrichtung (51) aufweist, die dazu eingerichtet ist, Fahrzeugzustandsdaten (10) über einen Fahrzeugkommunikationsbus (52) des mindestens einen Fahrzeugs (50) zu empfangen und/oder abzufragen und die Fahrzeugzustandsdaten (10) über das Kommunikationsnetz (2) an das fahrzeugexterne Cloudsystem (3) zu übermitteln, wobei das Cloudsystem (3) dazu eingerichtet ist, mindestens eine Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) auszuführen und der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) hierzu die übermittelten Fahrzeugzustandsdaten (10) zuzuführen, und von der mindestens einen Fahrzeugsteuergerätefunktion (20) ausgehend von den zugeführten Fahrzeugzustandsdaten (10) erzeugte Ergebnisdaten (11) über das Kommunikationsnetz (2) zurück an die Schnittstelleneinrichtung (51) des mindestens einen Fahrzeugs (50) zu übermitteln, und wobei die Schnittstelleneinrichtung (51) des mindestens einen Fahrzeugs (50) ferner dazu eingerichtet ist, die Ergebnisdaten (11) in den Fahrzeugkommunikationsbus (52) einzuspeisen.
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