DE102006011829A1

DE102006011829A1 - Verfahren zur Datenkommunikation

Info

Publication number: DE102006011829A1
Application number: DE102006011829A
Authority: DE
Inventors: Guenter Bruenner; Martin Baumgartner; Klaus Rebhan
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-14
Also published as: US20090070488A1; US8677019B2; EP1994723A1; WO2007104453A1; DE102006011829B4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einem ersten bei einem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer und einem zweiten außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer, bei welchem der erste Kommunikationsteilnehmer durch den zweiten Kommunikationsteilnehmer mittels einer Netzwerkadresse adressierbar ist, wird die Netzwerkadresse des ersten Kommunikationsteilnehmers durch eine außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnete Adressverwaltungseinheit festgelegt und an den ersten Kommunikationsteilnehmer übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einem ersten bei einem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer und einem zweiten außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer, bei welchem der erste Kommunikationsteilnehmer durch den zweiten Kommunikationsteilnehmer mittels einer Netzwerkadresse adressierbar ist.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einem ersten bei einem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer und einem zweiten außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer bekannt. Zur Verbindung des Kraftfahrzeugs mit einem externen bzw. außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer wird üblicherweise ein Bus-System in Form eines so genannten OBD-Zugangs (OBD = On-Board-Diagnose) verwendet.

Ein solcher OBD-Zugang erlaubt eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer, die jedoch einige Nachteile mit sich bringt. Die Menge der übertragbaren Datenraten ist aufgrund des Bus-Systems begrenzt und verhältnismäßig niedrig. Für die Datenübertragung ist spezielle Hardware erforderlich, was zusätzliche Kosten mit sich bringt. Außerdem muss eine eigene Kommunikationsinfrastruktur aufgebaut werden. Ferner kann jeweils nur mit einem einzigen Kommunikationspartner gleichzeitig kommuniziert werden.

Aus dem Stand der Technik sind auch verschiedene Ansätze bekannt, Technologien, welche in anderen technischen Bereichen mittlerweile zum Standard geworden sind, für Verfahren der eingangs genannten Gattung zu nutzen. Beispielsweise ist es bekannt, bei dem Kraftfahrzeug eine Ethernet-Schnittstelle vorzusehen und unter Nutzung einer Ethernet-Verbindung Daten zwischen einem ersten bei einem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer und einem zweiten außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer auszutauschen. Eine spezielle Variante eines solchen Verfahrens beschreibt die WO 2005/076103 A2.

Nachteilig bei allen bekannten Verfahren dieser Art ist jedoch, dass sie mit einem hohen technischen Aufwand einhergehen, da in der Regel entweder fahrzeugseitig parallel zur bisherigen OBD-Schnittstelle völlig eigenständige zusätzliche Kommunikationsmechanismen bereitgestellt werden müssen oder bestehende Kommunikationsstrukturen (z.B. CAN-Bus) durch entsprechende Vorrichtungen und Verfahren zur Schnittstellenanpassung erweitert werden müssen.

Zudem besteht bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der eingangs genannten Gattung der Nachteil, dass keine eindeutige Adressierung einer großen Anzahl von Kraftfahrzeugen möglich ist, da die Anzahl der in einem Netzwerk bzw. Sub-Netzwerk zur Verfügung stehenden Adressen in der Regel begrenzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einem ersten bei einem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer und einem zweiten außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer zu schaffen, welches die Adressierung einer großen Anzahl von Kraftfahrzeugen erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Erfindungsgemäß wird die Netzwerkadresse des ersten Kommunikationsteilnehmers durch eine außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnete Adressverwaltungseinheit festgelegt und von der Adressverwaltungseinheit an den ersten Kommunikationsteilnehmer übertragen. Auf diese Weise wird eine dynamische Adressvergabe ermöglicht. Der erste Kommunikationsteilnehmer ist mittels der ihm dynamisch zugeteilten Netzwerkadresse für andere Kommunikationsteilnehmer adressierbar.

Vorzugsweise wird die Netzwerkadresse einem zentralen Gateway (ZGW) des Kraftfahrzeugs zugewiesen, über welches die gesamte Datenkommunikation des Kraftfahrzeugs nach außen bzw. von außen abläuft. Da in der Regel nur ein einziges solches ZGW im Kraftfahrzeug vorhanden ist, bezieht sich die vergebene Netzwerkadresse dann gewissermaßen auf das Kraftfahrzeug als solches. Es ist also das Kraftfahrzeug selbst mittels der ihm dynamisch zugeteilten Netzwerkadresse für andere Kommunikationsteilnehmer, beispielsweise einen Diagnosetester, adressierbar. Das ZGW ist in einem solchen Fall der erste Kommunikationsteilnehmer im Sinne der Erfindung.

Grundsätzlich kann auch mehreren bei einem einzigen Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmern jeweils eine Netzwerkadresse zugeteilt werden. Dieser Fall wird hier jedoch ohne Beschränkung der Allgemeinheit nicht weiter betrachtet.

Bei einer dynamischen Adressvergabe, wie sie durch die Erfindung ermöglicht wird, wird einem in ein Netzwerk einzubindenden Kraftfahrzeug keine dauerhaft eigene eindeutige Netzwerkadresse zugewiesen. Vielmehr kann ein und dieselbe Netzwerkadresse zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlichen Kraftfahrzeugen zugewiesen werden. Die Adressvergabe ist dann vergleichbar mit derjenigen bei einem für andere technische Bereiche bereits aus dem Stand der Technik bekannten DHCP-Server (DHCP = Dynamic Host Configuration Protocol).

Eine an ein Kraftfahrzeug zugewiesene Netzwerkadresse muss nur innerhalb des jeweiligen Netzwerks eindeutig sein. Die Anzahl verfügbarer Netzwerkadressen eines Netzwerks, die in der Regel beschränkt ist, muss dann lediglich ausreichend groß bemessen sein, dass allen Kraftfahrzeugen, die gleichzeitig in das Netzwerk eingebunden werden sollen, unterschiedliche Netzwerkadressen zugeteilt werden können. Es müssen nicht eindeutige Netzwerkadressen verfügbar sein für sämtliche potenziell in das Netzwerk einbindbaren Kraftfahrzeuge.

Vorzugsweise ist die Adressverwaltungseinheit als DHCP-Server ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass aus dem Stand der Technik bekannte und preisgünstig verfügbare Vorrichtungen und Verfahren zur Umsetzung der Erfindung Anwendung finden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Anforderung einer Netzwerkadresse eine Anforderungsnachricht, welche eine eindeutige Fahrzeugkennung des Kraftfahrzeugs enthält, von einem bei dem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer, beispielsweise dem ZGW, an die Adressverwaltungseinheit übertragen. Vorzugsweise besteht die Anforderungsnachricht im Wesentlichen in der eindeutigen Fahrzeugkennung selbst. Grundsätzlich kann die Anforderungsnachricht auch von einem bei dem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer versendet werden, der nicht identisch ist mit dem ersten Kommunikationsteilnehmer im Sinne der Erfindung. Vorzugsweise wird die Anforderungsnachricht jedoch durch das ZGW versendet.

Durch das Senden der Anforderungsnachricht kann sich ein Kraftfahrzeug gewissermaßen am Netzwerk anmelden, sobald es physikalisch mit diesem verbunden ist. Ihm wird dann eine Netzwerkadresse zugeteilt, über die es für andere Netzwerkteilnehmer adressierbar ist. Statt einer Anforderungsnachricht, die eine Fahrzeugkennung enthält oder im Wesentlichen in dieser Fahrzeugkennung besteht, kann zu diesem Zweck grundsätzlich auch eine beliebige andere Anforderungsnachricht gesendet werden. Jedoch bietet es Vorteile, wenn eine eindeutige Fahrzeugkennung bei der Adressverwaltungseinheit bekannt ist. Es wird somit nämlich eine Zuordnung zwischen der eindeutigen Fahrzeugkennung und der vergebenen Netzwerkadresse ermöglicht.

Vorzugsweise werden Zuordnungsdaten für die Zuordnung zwischen der zur Anforderung gesendeten eindeutigen Fahrzeugkennung und der daraufhin festgelegten Netzwerkadresse bei der Adressverwaltungseinheit abgelegt.

Dadurch wird es ermöglicht, auch bei dynamischer Adressvergabe eindeutig festzustellen, welches Kraftfahrzeug welcher Netzwerkadresse zugeordnet ist. Die Ablage kann beispielsweise in Listen- oder Tabellenform erfolgen. Vorzugsweise ist die Zuordnung auch im Nachhinein möglich, d.h. es kann festgestellt werden, welches Kraftfahrzeug welcher Netzwerkadresse zugeordnet war. Beispielsweise kann für jedes jemals bzw. in einem bestimmten Zeitraum in das Netzwerk eingebundene Kraftfahrzeug eine Netzwerkhistorie bei der Adressverwaltungseinheit abgelegt werden, welche dokumentiert, zu welcher Zeit dem Kraftfahrzeug bzw. seiner Fahrzeugkennung welche Netzwerkadresse zugeordnet war.

Die Adressverwaltungseinheit ist aufgrund der Tatsache, dass sie die Netzwerkadressen an in das Netzwerk eingebundene Kraftfahrzeuge vergibt, prädestiniert, solche Zuordnungsdaten für eine spätere Verwendung, etwa für die Möglichkeit der Abfrage durch einen Netzwerkteilnehmer, abzulegen. Die Adressverwaltungseinheit kann daher auch die Aufgabe einer Adressvermittlungseinheit erfüllen, bei welcher die zu einer Fahrzeugkennung gehörige Netzwerkadresse durch andere Kommunikationsteilnehmer abfragbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Funktionalität der Wiedergabe von Zuordnungsdaten auf Anfrage eines Netzwerkteilnehmers jedoch auf eine gesonderte, von der Adressverwaltungseinheit getrennt ausgeführte Adressvermittlungseinheit verlagert. Vorzugsweise werden Zuordnungsdaten für die Zuordnung zwischen der zur Anforderung gesendeten eindeutigen Fahrzeugkennung und der daraufhin festgelegten Netzwerkadresse bei einer Adressvermittlungseinheit abgelegt, bei welcher die zu einer Fahrzeugkennung gehörige Netzwerkadresse durch andere Kommunikationsteilnehmer abfragbar ist. Die Zuordnungsdaten können hierzu von der Adressverwaltungseinheit an die getrennt ausgeführte Adressvermittlungseinheit übertragen werden.

Die Wiedergabe von Zuordnungsdaten durch die Adressvermittlungseinheit ist dann vergleichbar mit der Funktionalität eines für andere technische Bereiche bereits aus dem Stand der Technik bekannten DNS-Servers (DNS = Domain Name Server). Vorzugsweise ist die Adressvermittlungseinheit als DNS-Server ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass aus dem Stand der Technik bekannte und preisgünstig verfügbare Vorrichtungen und Verfahren zur Umsetzung der Erfindung Anwendung finden können.

Bei der eindeutigen Fahrzeugkennung handelt es sich vorzugsweise um die Fahrgestellnummer des Kraftfahrzeugs. Die Fahrgestellnummer ist eine weit verbreitete und bewährte Kennung zur Identifikation eines Kraftfahrzeugs. Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die Fahrgestellnummer eines Kraftfahrzeugs in Datenform bei dem Kraftfahrzeug zu speichern und gegebenenfalls kommunikationstechnisch auszugeben.

Die Festlegung bzw. Vergabe der Netzwerkadresse durch die Adressverwaltungseinheit kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch abhängig von der Fahrzeugkennung vorgenommen werden. Die vergebene Netzwerkadresse kann beispielsweise in solcher Weise von der Fahrzeugkennung abhängen, dass einem bestimmten Fahrzeug bevorzugt eine bestimmte Netzwerkadresse zugeteilt wird, beispielsweise eine Netzwerkadresse, die demselben Fahrzeug bereits früher zugeteilt worden war.

Vorzugsweise erfolgt bei der Erfindung die Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Kommunikationsteilnehmer über eine Standard-Schnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle. Die Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Kommunikationsteilnehmer erfolgt vorzugsweise über ein Standard-Protokoll, insbesondere TCP/IP. Die erfindungsgemäße Zuweisung einer Netzwerkadresse, beispielsweise einer IP-Adresse, erlaubt die Nutzung der meisten modernen Netzwerk-Technologien sowie der zugehörigen Vorrichtungen und Verfahren. Die Nutzungen von Standard-Vorrichtungen und -Verfahren bringt in der Regel insbesondere bei hohen Stückzahlen große Kostenvorteile und hohe Zuverlässigkeit mit sich. Zudem sind sehr hohe Datenraten übertragbar. Beispielsweise kann eine Datenübertragung via Ethernet mit bis zu zwanzigfacher Datenrate gegenüber OBD erfolgen.

Die Erfindung erlaubt unter Nutzung der jeweiligen Kommunikationstechnologie eine komfortable Adressierung aller Kommunikationsteilnehmer. Sofern die verwendete Kommunikationstechnologie dies vorsieht, ist auch die gleichzeitige Kommunikation eines Kommunikationsteilnehmers mit mehreren anderen Kommunikationsteilnehmern möglich. Somit wird durch die erfindungsgemäße Einbindung von Fahrzeugen in ein Netzwerk, insbesondere ein Ethernet-Netzwerk, ermöglicht, dass ein Diagnosetester gleichzeitig mit mehreren Fahrzeugen kommuniziert und/oder dass mehrere Diagnosetester gleichzeitig mit einem Fahrzeug kommunizieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird fahrzeugseitig bei dem ersten Kommunikationsteilnehmer ein während der Datenkommunikation von dem zweiten Kommunikationsteilnehmer übertragener Eingangsdatenstrom mittels einer Fahrzeugzugangsapplikation in einen Diagnosedatenstrom im Datenformat einer herkömmlichen Diagnosekommunikation umgesetzt. Der Diagnosedatenstrom wird also fahrzeugseitig rekonstruiert.

Vorteilhaft ist es dabei, die heute meist bereits vorhandenen und oft auch gesetzlich vorgeschriebenen Strukturen eines herkömmlichen OBD-Zugangs sowohl fahrzeugseitig, als auch auf der Seite des zweiten Kommunikationsteilnehmers, beispielsweise eines Diagnosetesters, so wenig wie möglich zu verändern.

Die bei dem zweiten Kommunikationsteilnehmer, beispielsweise einem Diagnosetester, im Datenformat einer herkömmlichen Diagnosekommunikation, d.h. im herkömmlichen Diagnosenachrichten-Format, vorliegenden Diagnosenachrichten werden bei dem Diagnosetester daher vorzugsweise lediglich so vorverarbeitet, beispielsweise paketiert, dass sie mittels der gewählten Standard-Technologie, beispielsweise TCP/IP over Ethernet, zu dem ersten Kommunikationsteilnehmer übertragen werden können. Bei der Vorverarbeitung muss eine Betrachtung der Daten lediglich bis zur Transportebene (und darüber) erfolgen. Die Datenverarbeitung in den niedrigeren kommunikationstechnischen Ebenen wird von den Standardkomponenten der verwendeten Standard-Technologie erledigt. Der bei dem ersten Kommunikationsteilnehmer ankommende Datenstrom wird durch die entsprechenden zur Vorverarbeitung inversen Verarbeitungsschritte der Fahrzeugzugangsapplikation wieder ins Diagnosenachrichten-Format umgesetzt. Auch dabei kann die Betrachtung auf die Transportebene beschränkt bleiben. Als Ergebnis liegen bei dem ersten Kommunikationsteilnehmer dieselben Diagnosenachrichten vor, die zunächst auf der anderen Seite der Kommunikationsverbindung bei dem zweiten Kommunikationsteilnehmer vorgelegen hatten. Der somit rekonstruierte Diagnosedatenstrom kann dann in derselben Art und Weise fahrzeugseitig weiterverarbeitet werden, wie dies von der herkömmlichen Diagnosekommunikation bekannt ist. Es ist somit eine sehr einfache fahrzeugseitige Umsetzung des Verfahrens möglich, bei welcher kaum bzw. keine Fahrzeugkomponenten verändert werden müssen.

Da die bei dem zweiten Kommunikationsteilnehmer vorliegenden Diagnosenachrichten lediglich an die verwendete Übertragungstechnologie angepasst und am Ende der Übertragungsstrecke bei dem ersten Kommunikationsteilnehmer werden müssen, sieht das beschriebene Verfahren ein sehr schlankes Übertragungsprotokoll mit sehr geringem Overhead zur Übertragung von standardisierten Diagnosenachrichten vor. Somit lassen sich Standard-Diagnosenachrichten verzugslos, gesichert, ohne große Zwischenpuffer in das Fahrzeug und aus dem Fahrzeug heraus übertragen. Vorzugsweise erlaubt ein Multiplexer (Kontrollbytes) die Erweiterung auf andere Datenarten als Diagnosenachrichten.

Vorzugsweise ist der OBD-Zugang, insbesondere der OBD-Stecker, des Kraftfahrzeugs weiterhin in konventioneller Art und Weise verwendbar. Im einfachsten Fall wird für die weitere verwendete Kommunikationstechnologie, z.B. Ethernet, ein gesonderter Anschluss vorgesehen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden jedoch freie Kontakte des OBD-Steckers genutzt, auf welche die Signale der weiteren verwendeten Kommunikationstechnologie, z.B. Ethernet, aufgelegt werden. Es muss dann keine zusätzliche Steckverbindung vorgesehen werden. Der herkömmliche OBD-Anschluss und die zusätzliche Kommunikationsverbindung, z.B. Ethernet, sind in einer Steckverbindung zusammengefasst. Es werden dadurch die Kosten für zusätzliche Steckverbindungen eingespart. Außerdem entfallen Zeit und Aufwand für das tatsächliche Aufstecken mehrerer Stecker.

Zur fahrzeuginternen Verteilung der Signale verschiedener Datenanschlüsse (z.B. herkömmlicher OBD-Anschluss und Ethernet) kann fahrzeugseitig eine Gatewayeinheit vergleichbar dem in der WO 2005/076103 A2 beschriebenen CFFS verwendet werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die eindeutige Fahrzeugkennung des Kraftfahrzeugs zudem durch einen außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Netzwerkteilnehmer abfragbar. Vorzugsweise wird hierzu von dem abfragenden Netzwerkteilnehmer eine Abfragenachricht an die dem Kraftfahrzeug zugewiesene Netzwerkadresse gesendet. Das Kraftfahrzeug antwortet auf diese Abfragenachricht mit einer Antwortnachricht, welche die eindeutige Fahrzeugkennung des Kraftfahrzeugs enthält. Es ist auch eine ungerichtete Abfrage aller Fahrzeuge in einem Netzwerk bzw. Netzwerksegment mittels Broadcast möglich (z.B. Anfrage auf der Broadcast-Adresse, alle Fahrzeuge in einem Subnet antworten).

Der abfragende Netzwerkteilnehmer kann dabei grundsätzlich ein beliebiger anderer Netzwerkteilnehmer sein, etwa ein anderes ins Netzwerk eingebundenes Kraftfahrzeug. Die Abfrage kann auch an die Bedingung einer Berechtigung geknüpft sein. Die Abfrage kann beispielsweise nur solchen Netzwerkteilnehmern gestattet werden, die eine gesonderte Berechtigung hierzu besitzen.

Der abfragende Netzwerkteilnehmer kann auch ein netzwerkseitiger Fahrzeugerkennungsdienst sein. Bei diesem kann anhand der empfangenen Fahrzeugkennungen verschiedener Fahrzeuge eine Liste mehrerer, vorzugsweise aller, aktuell bzw. jemals bzw. in einem bestimmten Zeitraum im Netzwerk angemeldeten Kraftfahrzeuge erstellt werden. Dies kann etwa zu Dokumentationszwecken bei der Fahrzeugfertigung oder im Fahrzeugservice vorteilhaft sein.

Zweck der Abfrage der Fahrzeugkennung durch den abfragenden Netzwerkteilnehmer kann es sein, eine Zuordnung zwischen Fahrzeugkennungen und Netzwerkadressen zu ermöglichen. Vorzugsweise erlaubt auch die Liste eines Fahrzeugerkennungsdiensts eine Zuordnung zwischen den Fahrzeugkennungen und jeweils einer bzw. mehreren zugeteilten Netzwerkadressen. Eine solche Zuordnung zwischen Netzwerkadresse und empfangener Fahrzeugkennung ist für den abfragenden Netzwerkteilnehmer in der Regel leicht möglich, wenn dieser das jeweilige Kraftfahrzeug zuvor gezielt über dessen Netzwerkadresse angesprochen hat und als unmittelbare Antwort daraufhin die Fahrzeugkennung erhalten hat. Dennoch kann es vorteilhaft sein, wenn zusammen mit der Fahrzeugkennung zusätzlich auch die Netzwerkadresse an den abfragenden Netzwerkteilnehmer übertragen wird. Die Zuordnung kann dadurch weiter vereinfacht werden. Außerdem kann dadurch der die Fahrzeugkennung empfangende Netzwerkteilnehmer, beispielsweise ein Fahrzeugerkennungsdienst, eine Zuordnung zwischen Netzwerkadresse und Fahrzeugkennung auch in Fällen vornehmen, in welchen die Fahrzeugkennung unaufgefordert oder auf Anforderung eines anderen Netzwerkteilnehmers an ihn gesendet worden ist. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, dass ein Kraftfahrzeug nach der Zuweisung einer Netzwerkadresse durch die Adressverwaltungseinheit selbsttätig seine eindeutige Fahrzeugkennung zusammen mit der zugeteilten Netzwerkadresse an einen Fahrzeugerkennungsdienst sendet. Wenn dies für alle am Netzwerk angemeldeten Kraftfahrzeuge in solcher Art und Weise erfolgt, ist der Fahrzeugerkennungsdienst in vollem Umfang über die Zuordnung zwischen Netzwerkadressen und Fahrzeugkennungen informiert. Als anderes Beispiel für den Fall, dass die Fahrzeugkennung unaufgefordert oder auf Anforderung eines anderen Netzwerkteilnehmers an einen Fahrzeugerkennungsdienst gesendet wird, ist es auch denkbar, dass eine Abfrage ohne eingehende Berücksichtigung der jeweiligen Netzwerkadresse an alle aktuell im Netzwerk angemeldeten Fahrzeuge gesendet wird.

Ein solcher Fahrzeugerkennungsdienst, wie oben beschrieben, wird vorzugsweise zusätzlich zu einer Adressverwaltungseinheit und ggf. einer Adressvermittlungseinheit vorgesehen. Er kann auch ganz oder teilweise die Aufgabe einer Adressvermittlungseinheit erfüllen, wenn die Zuordnungsliste des Fahrzeugerkennungsdiensts eine Zuordnung zwischen Fahrzeugkennungen und Netzwerkadressen erlaubt, welche durch andere Kommunikationsteilnehmer abfragbar ist. Es kann auch eine Adressvermittlungseinheit für Abfragen der Art dienen, welche Netzwerkadresse welcher Fahrzeugkennung zugeordnet ist, während ein Fahrzeugerkennungsdienst für Abfragen der Art dient, welches Kraftfahrzeug aktuell in ein Netzwerk eingebunden ist.

Durch die Möglichkeit der direkten Abfrage bzw. der durch ein anderes Ereignis gesteuerten Ausgabe der Fahrzeugkennung kann ein Zugriff auf eine Adressverwaltungseinheit bzw. eine Adressvermittlungseinheit vermieden werden, wenn eine solche Einheit überlastet, nicht erreichbar oder ausgefallen ist.

Es ist auch möglich, einen Diagnosetester direkt (ohne Netzwerk) am Kraftfahrzeug anzuschließen. Im Fall einer solchen direkten Verbindung von Kraftfahrzeug und Diagnosetester kann die direkte Abfrage der Fahrzeugkennung ebenfalls genutzt werden, um die Fahrzeugkennung durch den Diagnosetester zu ermitteln.

Es kann für einen Netzwerkteilnehmer im Einzelfall auch kommunikationstechnisch einfacher sein, eine direkte Abfrage der eindeutigen Fahrzeugkennung bei einem aktuellen oder potenziellen Kommunikationspartner vorzunehmen, als diese bei der Adressverwaltungseinheit bzw. der Adressvermittlungseinheit zu erfragen. Ferner kann Netzwerkteilnehmern, die nicht zur Abfrage der Zuordnungsdaten der Adressverwaltungseinheit bzw. der Adressvermittlungseinheit berechtigt sind, die Möglichkeit gegeben werden, im Einzelfall die eindeutige Fahrzeugkennung eines aktuellen oder potenziellen Kommunikationspartners abzufragen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Möglichkeit der direkten Abfrage der Fahrzeugkennung auch unabhängig von der Erfindung bei Verfahren der eingangs genannten Gattung vorteilhaft sein kann.

Der zweite Kommunikationsteilnehmer im Sinne der Erfindung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Diagnosetester ausgebildet. Der Diagnosetester kann ein Kraftfahrzeug, mit welchem er, beispielsweise zu Diagnosezwecken verbunden werden soll, dann anhand dessen Netzwerkadresse adressieren. Wenn bei dem Diagnosetester lediglich die Fahrzeugkennung des Kraftfahrzeugs bekannt ist, kann die der Fahrzeugkennung aktuelle zugeordnete Netzwerkadresse gegebenenfalls bei einer Adressvermittlungseinheit abgefragt werden. Sofern ein Fahrzeugerkennungsdienst vorhanden ist, kann gegebenenfalls auch durch den Diagnosetester bei dem Fahrzeugerkennungsdienst angefragt werden, ob das betreffende Kraftfahrzeug derzeit ins Netzwerk eingebunden ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen die Zeichnungen im Einzelnen jeweils schematisch
1 die kommunikationstechnischen Schichten einer zu versendenden Diagnosenachricht,
2 die wesentlichen Verarbeitungsschritte einer bevorzugten Ausführungsform einer Fahrzeugzugangsapplikation und
3 die wesentlichen Signalflüsse bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 zeigt die wesentlichen Signalflüsse bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das zentrale Gateway (ZGW) 1 eines Kraftfahrzeugs kommuniziert zu Diagnosezwecken mit einem Diagnosetester 2. Die Diagnosekommunikation ist durch Pfeil 3 dargestellt. Die Diagnosekommunikation erfolgt über eine Ethernet-Verbindung.
Für die Kommunikation im Netzwerk wird dem Fahrzeug eine IP-Adresse zugewiesen.
Es soll eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugen mit dem Diagnosetester 2 verbindbar sein. Aufgrund der großen Zahl an Fahrzeugen muss die Zuweisung der IP-Adresse dynamisch erfolgen. Im vorliegenden Fall wird dem Fahrzeug beim Anschluss des Fahrzeuges an das Netzwerk eine IP-Adresse durch den DHCP-Server 5 zugewiesen. Bei diesem Vorgang übermittelt das Fahrzeug seine Fahrgestellnummer, auch VIN (vehicle identification number) genannt (Pfeil 6), an den DHCP-Server 5. Der DHCP-Server teilt dem Fahrzeug bzw. dem ZGW 1 im Gegenzug eine IP-Adresse zu (Pfeil 7).
Zudem gibt der DHCP-Server 5 Zuordnungsdaten zur Zuordnung zwischen Fahrgestellnummer und zugeteilter IP-Adresse an einen nicht eigens grafisch dargestellten DNS-Server weiter. Der DNS-Server ist somit später in der Lage, die Netzwerkadresse zu einer bestimmten Fahrgestellnummer auszugeben.
Für die Identifikation des Fahrzeuges im Netzwerk sind zwei voneinander unabhängige Mechanismen vorgesehen. Zum einen eine Identifikation über den DHCP-Server 5 und den oben genannten DNS-Server.
Zum anderen ist netzwerkseitig ein Fahrzeugerkennungsdienst 4 vorgesehen. Nach erfolgter IP-Adressvergabe sendet das ZGW 1 des Fahrzeugs per Broadcast (Pfeil 8) die Fahrgestellnummer des Fahrzeugs an den netzwerkseitigen Fahrzeugerkennungsdienst 4. Dieser Broadcast 8 wird vom netzwerkseitigen Fahrzeugerkennungsdienst 4 empfangen und ausgewertet. Der netzwerkseitige Fahrzeugerkennungsdienst 4 erstellt anhand der empfangenen Fahrgestellnummern eine Liste aller aktuell ins Netzwerk eingebundenen Fahrzeuge mit Fahrgestellnummer und IP-Adresse.
Das ZGW 1 des Fahrzeug liefert zudem auf gesonderte externe Abfrage (Pfeil 9) die Fahrgestellnummer des Fahrzeuges an den netzwerkseitigen Fahrzeugerkennungsdienst 4.
Die Funktion der ebenfalls in 3 dargestellten und mit dem ZGW 1 verbundenen Komponente VCM 10 (Vehicle Configuration Management) ist im Wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannt. Die Funktion VCM 10 liefert im vorliegenden Beispiel die Fahrgestellnummer. Die ebenfalls in 3 dargestellte und mit dem ZGW 1 verbundene Komponente UGW 11 entspricht im Wesentlichen einem aus der WO 2005/076103 A2 bekannten CFFS. Anders als in 3 abgebildet können die Funktionen VCM 10 und UGW 11 ebenfalls durch das ZGW 1 ausgeführt werden.
1 und 2 sind Details der Diagnosekommunikation 3 zwischen dem ZGW 1 und dem Diagnosetester 2 zu entnehmen.
1 zeigt die kommunikationstechnischen Schichten einer zu versendenden Diagnosenachricht. Die Diagnosenachricht liegt zunächst als solche (Schicht „Applikation") bei dem Diagnosetester vor. Zur Paketierung wird jede Diagnosenachricht mit einem Header (Paketierungsheader, Schicht „Paketrierung") versehen. Zum Transport über die Ethernet-Verbindung werden mehrere Diagnosenachrichten inklusive der jeweiligen Paketierungsheader mit einem TCP-Header versehen. Das Ergebnis ist ein Datenstrom auf Transportebene (Schicht „Transport"). Eine besondere Betrachtung der Vorverarbeitung der zu versendenden Diagnosedaten bei dem Diagnosetester muss lediglich bis zur Transportebene (und darüber) erfolgen. Die Datenverarbeitung in den niedrigeren kommunikationstechnischen Ebenen (Schichten „Internet" und „Data Link" in 1) wird von Ethernet-Standardkomponenten, die in den Diagnosetester integriert sind, erledigt.
Der Datenstrom auf Transportebene wird mittels der Ethernetverbindung zum ZGW 1 des Kraftfahrzeugs übertragen.
2 zeigt die wesentlichen Verarbeitungsschritte einer kraftfahrzeugseitigen Fahrzeugzugangsapplikation. Die Fahrzeugzugangsapplikation 200 wird durch das ZGW 1 ausgeführt. Aus 2 ersichtlich ist unter anderem die Verarbeitung des über die Ethernet-Verbindung ankommenden Datenstroms, der auf einem Diagnoseport 100 der Fahrzeugzugangsapplikation 200 ankommt.
Auch bei dem Fahrzeug, insbesondere bei dem ZGW 1, sind zur Diagnosekommunikation (Pfeil 3 in 3) Ethernet-Standardkomponenten vorgesehen. Den Ethernet-Standardkomponenten ist der zuvor bei dem Diagnosetester 2 erstellte Datenstrom auf Transportebene zu entnehmen.
Aus dem auf dem Diagnoseport 100 der Fahrzeugzugangsapplikation 200 ankommenden Datenstrom werden die Diagnosenachrichten rekonstruiert, die zuvor bei dem Diagnosetester vorgelegen waren. Dazu werden zunächst in einem De-/Wrapper 101 die Einzelpakete (jeweils eine mit einem Paketierungsheader versehene Diagnosenachricht) extrahiert. Ein nachfolgender Socket-Handler 102 trennt zudem die einzelnen Diagnosenachrichten von dem jeweiligen Paketierungsheader. Die Diagnosenachrichten liegen somit am Ausgang der Fahrzeugzugangsapplikation 200 in derselben Form vor, als ob sie in herkömmlicher Art und Weise ins Fahrzeug gelangt wären und können in aus dem Stand der Technik bekannter Weise weiter verarbeitet werden, ohne dass besondere Hardware-Komponenten erforderlich wären.
Im dem in 2 abgebildeten Fall werden die Diagnosenachrichten an ein UGW 11 weitergegeben, welches im Wesentlichen einem aus der WO 2005/076103 A2 bekannten CFFS entspricht.
In 2 erkennbar ist auch, dass die bereits im Zusammenhang mit 3 beschriebene Anbindung des Kraftfahrzeugs an den Fahrzeugerkennungsdienst 4 im vorliegenden Fall ebenfalls in der Fahrzeugzugangsapplikation 200 umgesetzt ist. Auf den Erhalt einer IP-Adresse hin bzw. auf gesonderte Anforderung hin versendet die Fahrzeugzugangsapplikation 200 die Fahrzeugkennung 103 über den Fahrzeugerkennungsport 104.
Über den in 2 ebenfalls erkennbaren Kontroll-Datenstrom lassen sich Daten übermitteln, die unabhängig vom Diagnosedatenstrom sind und die nicht mittels Diagnosekommunikation abgebildet werden. Beispiel hierfür ist die Abfrage von Klemmeninformation, welche als CAN-Botschaft 105 vorliegt und über den Kontroll-Datenstrom vom Kraftfahrzeug an den Tester 2 übermittelt wird. Genutzt wird dabei der Kontrollport 106. Im Falle mehrerer Tester wird die Antwort auf eine Anfrage mittels einer Zuordnungstabelle 107 dem jeweils anfragenden Tester zugeordnet. Das Paketierungsformat bei dem Kontroll-Datenstrom ist identisch zum Format des Diagnosedatenstroms gewählt, ein Multiplexer erlaubt das Hinzufügen von weiteren Kontrollnachrichten.

Claims

Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einem ersten bei einem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer und einem zweiten außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Kommunikationsteilnehmer, bei welchem der erste Kommunikationsteilnehmer durch den zweiten Kommunikationsteilnehmer mittels einer Netzwerkadresse adressierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzwerkadresse des ersten Kommunikationsteilnehmers durch eine außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnete Adressverwaltungseinheit festgelegt wird und an den ersten Kommunikationsteilnehmer übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anforderung einer Netzwerkadresse eine Anforderungsnachricht, insbesondere enthaltend eine eindeutige Fahrzeugkennung des Kraftfahrzeugs, von einem bei dem Kraftfahrzeug angeordneten Kommunikationsteilnehmer an die Adressverwaltungseinheit übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zuordnungsdaten für die Zuordnung zwischen der zur Anforderung gesendeten eindeutigen Fahrzeugkennung und der daraufhin festgelegten Netzwerkadresse bei der Adressverwaltungseinheit abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Zuordnungsdaten für die Zuordnung zwischen der zur Anforderung gesendeten eindeutigen Fahrzeugkennung und der daraufhin festgelegten Netzwerkadresse bei einer Adressvermittlungseinheit abgelegt werden, bei welcher die zu einer Fahrzeugkennung gehörige Netzwerkadresse durch andere Kommunikationsteilnehmer abfragbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommunikationsteilnehmer als Diagnosetester ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Kommunikationsteilnehmer über eine Standard-Schnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Kommunikationsteilnehmer über ein Standard-Protokoll, insbesondere TCP/IP, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass fahrzeugseitig bei dem ersten Kommunikationsteilnehmer ein während der Datenkommunikation von dem zweiten Kommunikationsteilnehmer übertragener Eingangsdatenstrom mittels einer Fahrzeugzugangsapplikation in einen Diagnosedatenstrom im Datenformat einer herkömmlichen Diagnosekommunikation umgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressverwaltungseinheit als DHCP-Server ausgebildet ist und/oder dass die Adressvermittlungseinheit als DNS-Server ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eindeutige Fahrzeugkennung eine Fahrgestellnummer ist.