DE102010040020A1

DE102010040020A1 - Bestimmung einer Adresse einer Komponente eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102010040020A1
Application number: DE102010040020A
Authority: DE
Inventors: Max Kicherer; Torsten Schlichter; Lars Völker
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-01
Also published as: US10536432B2; US20120054340A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Adresse einer Komponente eines Fahrzeugs angegeben, bei dem eine Fahrzeugkennung ermittelt wird, bei dem in einem ersten Bereich der Adresse die Fahrzeugkennung gespeichert wird und bei dem in einem zweiten Bereich der Adresse eine Kennung der Komponente gespeichert wird. Weiterhin wird ein Verfahren zum Zugriff auf eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere auf ein Steuergerät des Fahrzeugs, vorgeschlagen anhand der ermittelten Adresse der Komponente. Auch wird ein Fahrzeug mit mindestens einer solchen Komponente angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Adresse einer Komponente eines Fahrzeugs, ein Verfahren zum Zugriff auf eine Komponente eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer derartigen Komponente.
Das Internet Protocol Version 6 (IPv6) (früher auch bezeichnet als ”Internet Protocol next Generation”, IPnG) ist der Nachfolger des Internet Protokolls in der Version 4. IPv6 spezifiziert die Vorgänge, die zur Vermittlung von Daten durch ein paketvermittelndes Datennetz notwendig sind, wie etwa die Adressierung der beteiligten Netzwerkelemente (Rechner oder Router) und den Vorgang der Paketweiterleitung zwischen Teilnetzen (Routing). Als solches ist IPv6 ein Standard für die Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Modells.
Eine IPv6 Adressierungs-Architektur ist in einem Dokument IETF RFC 4291 beschrieben. Ein Dokument IETF RFC 2464 betrifft die Übertragung von IPv6 Paketen über Ethernet-Netzwerke und beschreibt die Zusammensetzung eines sogenannten Host-Teils einer IPv6-Adresse auf Basis einer Ethernet-MAC-Adresse (EUI-64 Format). Ferner betrifft ein Dokument IETF RFC 5156 die besondere Verwendung von IPv6-Adressen und beschreibt die Bildung einer IPv6-Adresse basierend auf einer bereits existierenden IPv4-Adresse. Ein Dokument IETF RFC 3963 beschreibt die Möglichkeit ein IPv6 Netzwerk, welches durch den Netzwerkteil der IPv6 Adresse definiert ist, über eine in einem anderen Netzwerk liegende IPv6 Adresse zu erreichen. Weiterhin ist in einem Dokument IETF RFC 4861 ein sogenanntes ”Router Advertisement” beschrieben, anhand dessen Netzwerk-Informationen an Hosts verbreitet werden. Die internationale Organisation für Normung (ISO) spezifiziert unter der Bezeichnung ”ISO 13400” einen Standard zur Diagnosekommunikation mit Fahrzeugen (”Diagnostics over IP”, DoIP). Auch hat die ISO unter der Bezeichnung ISO 3779 einen Standard zur Vergabe weltweit eindeutiger Fahrzeugkennungen (VIN = Vehicle Identification Number) spezifiziert.
Hierbei ist es von Nachteil, dass anhand der bekannten Ansätze keine einheitliche Adressierung für Komponenten (z. B. Steuergeräte) eines Fahrzeugs möglich ist, die sowohl außerhalb als auch in dem Fahrzeug gleichermaßen verwendet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine effiziente Möglichkeit zur einheitlichen Adressierung von Komponenten eines Fahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Bestimmen einer Adresse einer Komponente eines Fahrzeugs,

– bei dem eine Fahrzeugkennung ermittelt wird,
– bei dem in einem ersten Bereich der Adresse die Fahrzeugkennung gespeichert wird und
– bei dem in einem zweiten Bereich der Adresse eine Kennung der Komponente gespeichert wird.

Die Adresse der Komponente des Fahrzeugs kann teilweise oder vollständig automatisch bestimmt werden. Insbesondere kann die Adresse der Komponente teilweise oder vollständig vor oder nach dem Anschluss an ein Netzwerk (z. B. des Fahrzeugs) ermittelt werden. Beispielsweise kann basierend auf der bestimmten Fahrzeugkennung und der automatisch oder manuell vergebbaren Kennung der Komponente die Adresse der Komponente ermittelt und festgelegt (d. h. insbesondere in der Komponente gespeichert) werden.
Die Komponente wird vorzugsweise in einem Netzwerk betrieben. Das Netzwerk kann ein Netzwerk des Fahrzeugs oder ein Bussystem des Fahrzeugs umfassen.
Hierbei ist es von Vorteil, dass die Komponente des Fahrzeugs über die Adresse eindeutig adressiert werden kann. Eine solche Adressierung kann innerhalb des Fahrzeugs erfolgen oder von außen, wenn die Komponente bzw. das Fahrzeug mit einem Netzwerk verbunden ist. Eine solche Verbindung kann (z. B. temporär) über eine drahtgebundene Schnittstelle oder eine Funkschnittstelle (z. B. via ein Mobilfunknetzwerk, WLAN, Bluetooth, etc.) bestehen.
Eine Weiterbildung ist es, dass in dem ersten Bereich der Adresse zusätzlich mindestens eine der folgenden Informationen gespeichert ist:

– eine globale Identifikation betreffend das Fahrzeug und/oder einen Hersteller des Fahrzeugs,
– eine Marke des Herstellers,
– ein Fahrzeugtyp.

Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Fahrzeugkennung eine eindeutige Kennung des Fahrzeugs ist.
Bei der Fahrzeugkennung (VIN = Vehicle Identification Number) kann es sich um eine alphanumerische Zeichenkombination handeln, die von dem Fahrzeughersteller vergeben wird. Insbesondere kann die Kennung eindeutig sein für alle Fahrzeuge eines Herstellers.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass der erste Bereich ein Netz-Bereich einer IPv6-Adresse ist und der zweite Bereich ein Host-Bereich einer IPv6-Adresse ist.
Insofern handelt es sich bei der Adresse für die Komponente des Fahrzeugs um eine IPv6-Adresse, die eindeutig die Identifikation der Komponente erlaubt.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Fahrzeugkennung bestimmt wird mittels einer in dem Fahrzeug vorhandenen Kommunikationseinheit.
Beispielsweise kann die Fahrzeugkennung mittels einer Broadcast- oder Multicast-Nachricht über das Netzwerk des Fahrzeugs übermittelt werden, um eine Ermittlung und Einstellung der Adresse der Komponente umfassend diese Fahrzeugkennung zu ermöglichen.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Fahrzeugkennung in der Komponente gespeichert wird nachdem die Komponente mit einem Netzwerk des Fahrzeugs verbunden wurde.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist die Komponente ein Steuergerät des Fahrzeugs.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Kennung der Komponente mit einem Typ der Komponente verknüpft ist.
Insbesondere können Komponenten gleichen Typs oder gleicher Ausgestaltung die gleiche Komponenten-Kennung aufweisen. Wird die Komponente in dem Fahrzeug ersetzt, kann der Adressteil betreffend die Komponenten-Kennung beibehalten werden. Der Adressteil betreffend das Fahrzeug (z. B. der Netz-Bereich der Adresse) kann entsprechend (automatisch oder manuell) aktualisiert werden.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die Adresse der Komponente eine IP-Adresse ist.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe gelöst anhand eines Verfahrens zum Zugriff auf eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere auf ein Steuergerät des Fahrzeugs, anhand einer Adresse der Komponente, wobei die Adresse der Komponente wie hier beschrieben bestimmt (und ggf. in der Komponente abgespeichert) wurde.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass der Zugriff auf die Komponente des Fahrzeugs über eine drahtgebundene oder über eine drahtlose Kommunikationsverbindung erfolgt.
Bei der drahtlosen Kommunikationsverbindung handelt es sich beispielsweise um eine Mobilfunk-, eine WLAN- oder eine Bluetooth-Schnittstelle.
Bei der drahtgebundenen Kommunikationsverbindung handelt es sich beispielsweise um eine Ethernet (IEEE 802.3), FireWire (IEEE 1394) oder USB Schnittstelle.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Fahrzeug umfassend mindestens eine Komponente, die eine Adresse, insbesondere eine IP-Adresse, aufweist, die gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wurde.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
1 beispielhaft eine mögliche Adressierungsarchitektur basierend auf einer Präfixlänge von 128 Bit, wobei die Bits 1 bis 64 hierbei einen Netz-Bereich und die Bits 65 bis 128 einen Host-Bereich kennzeichnen;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Ermittlung einer Adresse einer Komponente, insbesondere der IP-Adresse eines Steuergeräts.
Es werden eine Adressierung, ein Adressierungs-Schema sowie eine Adressierungs-Architektur vorgeschlagen, insbesondere anhand einer IPv6-Adresse, so dass nicht nur ein Fahrzeug, sondern auch eine Komponente, z. B. ein Steuergerät, des Fahrzeugs eindeutig adressierbar ist.
Bei der eindeutig adressierbaren Komponente kann es sich um eine beliebige Einheit handeln, die an ein Netzwerk oder Bussystem des Fahrzeugs anschließbar oder angeschlossen ist. Vorzugsweise ist die Komponente ein Steuergerät des Fahrzeugs mit einer entsprechenden IPv6-Adresse.
Die Adresse wird derart bestimmt, dass es zu keinen Konflikten mit bestehenden (z. B. standardisierten oder bereits belegten) Adressbereichen kommt.
Insbesondere wird vorgeschlagen, eine Adresse mittels des Netzwerk-Teils eines Adressbereichs zu bestimmen. So kann jedes Steuergerät z. B. über mobile IPv6 oder NEMO (Network Mobility) weltweit eindeutig adressiert werden.
1 zeigt beispielhaft eine mögliche Adressierungsarchitektur basierend auf einer Präfixlänge von 128 Bit. Die Bits 1 bis 64 kennzeichnen hierbei einen Netz-Bereich 101 und die Bits 65 bis 128 kennzeichnen einen Host-Bereich 102.
Der Netz-Bereich 101 untergliedert sich beispielhaft wie folgt:

– Die Bits 1 bis 32 enthalten eine globale Identifikation. Beispielsweise kann für jeden Produktionsstandort eines Fahrzeugherstellers eine solche Identifikation bei einer zentralen Vergabestelle beantragt werden. Alternativ kann auch eine einzelne solche globale Identifikation für einen Fahrzeughersteller oder für eine Marke beantragt und entsprechend verwendet werden.
– Die Bits 33 bis 36 kennzeichnen beispielhaft die unterschiedlichen Marken (oder Fahrzeugtypen) des Fahrzeugherstellers.
– Das Bit 37 ist ein reserviertes Bit für zukünftig benötigte Adressen.
– Die Bits 38 bis 64 werden zur Identifikation des Fahrzeugs verwendet. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine eindeutige Kennzeichnung für jedes Fahrzeug (z. B. eine 7-stellige Fahrzeugidentifikationsnummer, VIN-7) handeln, die zwei alphanumerische und fünf numerische Zeichen umfasst.

Der Host-Bereich 102 kann wie folgt genutzt werden:

– Die Bits 65 bis 112 können für weitere Anwendungen oder Komponenten reserviert sein.
– Die Bits 113 bis 128 (16 Bit = 2 Byte) können zur Adressierung von Steuergeräten in dem Fahrzeug verwendet werden. Beispielsweise können gleiche Steuergeräte gleiche Kennungen aufweisen. So ist es möglich, gleichartige Steuergeräte in unterschiedlichen Fahrzeugen (identifizierbar anhand der Kennung VIN-7) direkt zu adressieren.

Die Identifikation der Steuergeräte innerhalb des Host-Bereichs 102 kann beliebig erfolgen und abhängig von den Anforderungen auch eine unterschiedliche Länge (d. h. Anzahl von Bits) aufweisen. Somit ist es möglich, jedem Steuergerät in einem Fahrzeug eines Fahrzeugherstellers eine eindeutige IP(v6)-Adresse zuzuweisen und somit jedes (IP-fähige) Steuergerät eindeutig zu identifizieren (bzw. zu adressieren).
Beispielsweise kann nach dem Tausch eines Steuergeräts (z. B. im Falle einer Reparatur) ein neues Steuergerät mit der Adresse des alten Steuergeräts versehen werden. Damit ist das getauschte Steuergerät wie das vorherige Steuergerät innerhalb des Fahrzeugs sowie von außen (z. B. über eine Mobilfunkschnittstelle oder über eine (drahtlose oder über ein Kabel verbundene) Service-Einheit) adressierbar.
Beispielsweise ist es möglich, dass die Adresse des getauschten (neuen) Steuergeräts vor oder nach dessen Einbau in dem Fahrzeug programmiert bzw. in dem Steuergerät gespeichert wird. Hierzu kann innerhalb des Fahrzeugs von einer zentralen Einheit derjenige Teil der Adresse bekannt gemacht werden, den das Steuergerät übernehmen soll (Netz-Bereich umfassend insbesondere die Fahrzeugidentifikation). Daraufhin kann dem neuen Steuergerät die Adresse des vorherigen Steuergeräts (Host-Bereich) zugeordnet werden. Dies kann automatisch oder manuell erfolgen. Beispielsweise kann in dem Fahrzeug ein Router vorgesehen sein, der in gewissen Zeitabständen (z. B. per Multicast) Nachrichten bereitstellt (sog. ”Router-Advertisement-Nachrichten”); anhand derer für das neue Steuergerät zumindest ein Teil der Adresse (z. B. die in dem Netz-Bereich enthaltene Information) abgeleitet werden kann.
Die eindeutige Adresse des Steuergeräts ermöglicht es dem Kunden oder dem Fahrzeughersteller, das Steuergerät direkt zu adressieren. Dies kann z. B. innerhalb des Fahrzeugs oder auch über ein (mobiles oder drahtgebundenes) Kommunikationsnetzwerk, z. B. von einem Backend des Fahrzeugherstellers aus, erfolgen. So kann eine Information des Steuergeräts (z. B. ein Parameter, ein Fehlerspeicher, eine Funktionalität, etc.) abgefragt werden. Vorzugsweise kann mit einer derartigen Abfrage eine Authentifizierung der abfragenden Instanz und/oder eine Autorisierung verbunden sein. Damit wird ein unberechtigter Zugriff auf Informationen des Steuergeräts verhindert. Weiterhin ist es möglich, dass die Daten zwischen dem Steuergerät zu der abfragenden Einheit teilweise oder vollständig verschlüsselt werden.
Das Backend des Fahrzeugherstellers (oder eines Dienstanbieters) umfasst beispielsweise mindestens einen Rechner bzw. mindestens ein Rechnernetzwerk, das über eine mobile Kommunikationsschnittstelle (z. B. ein Mobilfunknetzwerk, ein WLAN, etc.) zumindest zeitweise mit dem Fahrzeug kommunizieren kann. Das Backend kann ferner eine Verbindung zum Internet aufweisen. Somit können z. B. zentral von dem Fahrzeughersteller Informationen von Steuergeräten abgefragt werden, indem diese Steuergeräte anhand der hier beschriebenen Adresse direkt angesprochen werden. Dies erlaubt einen effizienten und flexiblen Zugriff auf z. B. IP-fähige Komponenten oder Steuergeräte der Fahrzeuge.
2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zur Ermittlung einer Adresse einer Komponente, insbesondere der IP-Adresse eines Steuergeräts. In einem Schritt 201 wird die Fahrzeugkennung ermittelt; dies kann beispielsweise anhand einer von einem über einen Router des Fahrzeugs bereitgestellten Advertisement-Nachricht erfolgen. Die Fahrzeugkennung wird in einem Schritt 202 in einem ersten Bereich (z. B. Netz-Bereich) abgespeichert. Weiterhin wird in einem Schritt 203 die Kennung der Komponente in einem zweiten Bereich (z. B. Host-Bereich) abgespeichert. Die Kennung der Komponente kann eine in der Komponente verfügbare (gespeicherte) Identifikationsnummer, Typbezeichnung, etc. sein. Auch kann die Kennung der Komponente von einer Komponente des Fahrzeugs oder des Netzwerks vergeben und der Komponente mitgeteilt werden. Weiterhin kann die Kennung der Komponente auch manuell vergeben (z. B. einprogrammiert) werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

RFC 4291 [0003]
RFC 2464 [0003]
RFC 5156 [0003]
RFC 3963 [0003]
RFC 4861 [0003]
ISO 13400 [0003]
ISO 3779 [0003]
IEEE 802.3 [0026]
IEEE 1394 [0026]

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Adresse einer Komponente eines Fahrzeugs, – bei dem eine Fahrzeugkennung ermittelt wird, – bei dem in einem ersten Bereich der Adresse die Fahrzeugkennung gespeichert wird und – bei dem in einem zweiten Bereich der Adresse eine Kennung der Komponente gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem ersten Bereich der Adresse zusätzlich mindestens eine der folgenden Informationen gespeichert ist: – eine globale Identifikation betreffend das Fahrzeug und/oder einen Hersteller des Fahrzeugs, – eine Marke des Herstellers, – ein Fahrzeugtyp.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fahrzeugkennung eine eindeutige Kennung des Fahrzeugs ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Bereich ein Netz-Bereich einer IPv6-Adresse ist und bei dem der zweite Bereich ein Host-Bereich einer IPv6-Adresse ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fahrzeugkennung bestimmt wird mittels einer in dem Fahrzeug vorhandenen Kommunikationseinheit.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fahrzeugkennung in der Komponente gespeichert wird nachdem die Komponente mit einem Netzwerk des Fahrzeugs verbunden wurde.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Komponente ein Steuergerät des Fahrzeugs ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kennung der Komponente mit einem Typ der Komponente verknüpft ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Adresse der Komponente eine IP-Adresse ist.
Verfahren zum Zugriff auf eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere auf ein Steuergerät des Fahrzeugs, anhand einer Adresse der Komponente, wobei die Adresse der Komponente gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wurde.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Zugriff auf die Komponente des Fahrzeugs über eine drahtgebundene oder über eine drahtlose Kommunikationsverbindung erfolgt.
Fahrzeug umfassend mindestens eine Komponente, die eine Adresse, insbesondere eine IP-Adresse, aufweist, die gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wurde.