DE102014226831A1 - Device for controlling the wireless communication of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der drahtlosen Kommunikation eines Kraftfahrzeugs, welche über eine Kommunikationseinheit des Kraftfahrzeugs zu externen Kommunikationseinrichtungen erfolgt, mit einem Steueranschluss an die Kommunikationseinheit sowie mit einem Anschluss an eine Bedieneinheit (4) und mit einer Recheneinheit. Es ist vorgesehen, dass die Recheneinheit der Vorrichtung (1, 5) nach einer Aktivierung über den Anschluss der Bedieneinheit dazu eingerichtet ist, die Datenkommunikation aus dem Kraftahrzeug zu überwachen und einzuschränken oder zu verhindern.The invention relates to a device for controlling the wireless communication of a motor vehicle, which takes place via a communication unit of the motor vehicle to external communication devices, with a control connection to the communication unit and with a connection to an operating unit (4) and with a computing unit. It is envisaged that the arithmetic unit of the device (1, 5) after activation via the terminal of the operating unit is set up to monitor and restrict or prevent the data communication from the motor vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der drahtlosen Kommunikation eines Kraftfahrzeugs, welche über eine Kommunikationseinheit des Kraftfahrzeugs zu externen Kommunikationseinrichtungen erfolgt. Die Vorrichtung weist einen Steueranschluss an die Kommunikationseinheit sowie einen Anschluss an eine Bedieneinheit auf. Ferner ist eine Recheneinheit zur Steuerung der Vorrichtung vorgesehen. The invention relates to a device for controlling the wireless communication of a motor vehicle, which takes place via a communication unit of the motor vehicle to external communication devices. The device has a control connection to the communication unit and a connection to an operating unit. Furthermore, a computing unit for controlling the device is provided.
Als externe Kommunikationseinrichtung wird beispielsweise ein über das Internet verfügbarer Backend-Server von Servicedienstleistern zum Anbieten personalisierter Servicedienstleistungen (wie beispielsweise Automobilhersteller), eine allgemeine Internet-Applikation (wie beispielsweise Karten- oder Navigationsdienstleister), C2X-Kommunikationseinrichtungen oder dergleichen verstanden. Die Kommunikationseinheit des Kraftfahrzeugs weist insbesondere ein Gateway auf, welches in dem Kraftfahrzeug die Kommunikationsschnittstelle mit den an einer drahtlosen Kommunikation teilnehmenden Steuergeräten des Kraftfahrzeugs darstellt. Diese Steuergeräte können insbesondere Sicherheitsfunktionen, Multimediafunktionen oder Servicefunktionen anbieten. Das Gateway ist daher in das allgemeine Kommunikationsnetz des Fahrzeugs, an das auch die Steuergeräte angeschlossen sind, eingebunden.By way of example, an external communication device is a backend server available from the Internet service providers for offering personalized services (such as automobile manufacturers), a general Internet application (such as card or navigation service providers), C2X communication devices or the like. The communication unit of the motor vehicle has in particular a gateway, which represents in the motor vehicle the communication interface with the participating in a wireless communication control devices of the motor vehicle. In particular, these control units can offer security functions, multimedia functions or service functions. The gateway is therefore integrated in the general communication network of the vehicle to which the control units are also connected.
Die drahtlose Kommunikation, in welche die Vorrichtung zur Steuerung eingreift, kann eine Mobilfunk-Datenkommunikation oder WLAN sein. Grundsätzlich ist die Erfindung auf jeder Art der Kommunikation anwendbar. Eine Mobilfunk-Datenkommunikation kann beispielsweise als LTE, 3G/UMTS, Edge, GPS oder dergleichen realisiert sein. Die WLAN-Funktion für die C2X-Kommunikation kann insbesondere nach dem
Für die drahtlose Kommunikation weist die Kommunikationseinheit auch eine Antenneneinheit auf, welche eine Netzwerkzugriffseinheit (Network-Access-Device) darstellt, die drahtlos die physikalische Kommunikationsverbindung zu den externen, d. h. außerhalb des Fahrzeugs liegenden, Kommunikationseinrichtungen herstellt. Diese Antenneneinheit stellt die für die Kommunikation notwendige Hardware zur Verfügung und steuert diese im Rahmen des Kommunikationsprotokolls mit einem in der Antenneneinheit vorgesehenen Antennen-Steuergerät. Die Antenneneinheit betrifft insbesondere die Bitübertragungssicht (Physical Layer) und die Sicherungsschicht (Data Link Layer) des OSI-Schichtenmodells mit den darin definierten Funktionen. Derartige Kommunikationseinheiten mit Gateway und Antenneneinheit sind bekannt und ihrer grundsätzlichen Funktion nicht Gegenstand der Erfindung. For wireless communication, the communication unit also includes an antenna unit, which is a network access device that wirelessly connects the physical communication link to the external, i. H. outside the vehicle, communication devices manufactures. This antenna unit provides the hardware necessary for the communication and controls it within the scope of the communication protocol with an antenna control unit provided in the antenna unit. The antenna unit relates in particular to the physical layer and the data link layer of the OSI layer model with the functions defined therein. Such communication units with gateway and antenna unit are known and their basic function is not the subject of the invention.
Die Kommunikationsmöglichkeiten in modernen Kraftfahrzeugen durch die zunehmende Vernetzung der in dem Kraftfahrzeug arbeitenden Steuergeräte mit Backend-Servern, der Verkehrsinfrastruktur, allgemeinen Internet-Diensten oder anderen Fahrzeugen führt dazu, dass die Privatsphäre der Fahrer in hohem Maße gefährdet ist und diese Dienste bei datenbewussten Nutzern nur zurückhaltend angenommen werden. The communication possibilities in modern motor vehicles due to the increasing networking of the control units operating in the motor vehicle with back-end servers, the traffic infrastructure, general Internet services or other vehicles mean that the privacy of the drivers is highly jeopardized and these services only work for data-aware users to be reluctantly accepted.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine sichere Anonymisierung des Fahrzeugs bei der Teilnahme an der externen Kommunikation gewährleisten kann.Object of the present invention is to provide a device that can ensure safe anonymization of the vehicle in the participation in the external communication.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass die Recheneinheit der Vorrichtung nach einer Aktivierung durch den Fahrer über den Anschluss der Bedieneinheit dazu eingerichtet ist, die Datenkommunikation aus dem Kraftfahrzeug zu überwachen und einzuschränken oder ganz zu verhindern. Indem hierfür eine zentrale Vorrichtung vorgesehen ist, kann der Nutzer bzw. Fahrer des Kraftfahrzeugs durch eine einfache Betätigung der Bedieneinheit seine Privatsphäre zentral für alle Steuergeräte beeinflussen und einstellen. Dies hat den Vorteil, dass gegebenenfalls auch nur situationsbedingt Anonymisierungsfunktionen ein- bzw. ausgeschaltet werden können, um zeitweise den Austausch privater Daten mit externen Kommunikationseinrichtungen zu unterbinden. Dies kann während der Fahrt erfolgen, ohne dass für einzelne Steuergeräte aufwendig Sicherheitsvorkehrungen in der Bedienstruktur für die Steuergeräte eingestellt werden müssen. This object is achieved with the features of claim 1. For this purpose, it is provided that the arithmetic unit of the device is set up after activation by the driver via the connection of the operating unit to monitor the data communication from the motor vehicle and restrict or completely prevent. By providing a central device for this purpose, the user or driver of the motor vehicle can influence and adjust his privacy centrally for all control devices by a simple actuation of the operating unit. This has the advantage that anonymization functions can also be switched on and off only in a situation-dependent manner, if necessary, in order temporarily to prevent the exchange of private data with external communication devices. This can be done while driving without having to set expensive safety precautions in the operating structure for the control units for individual control units.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Steueranschluss einen Anschluss an einer Antenneneinheit der Kommunikationseinheit des Kraftfahrzeugs aufweisen. Die Recheneinheit der Vorrichtung ist dann dazu ausgebildet, nach einer Aktivierung durch den Fahrer mittels der Bedieneinheit ein Antennen-Steuergerät der Antenneneinheit so einzurichten, dass das Aussenden von Informationen durch die Antenneneinheit deaktiviert ist. Die Antenneneinheit ist lediglich noch in der Lage, Daten zu empfangen. Damit wird jegliche Kommunikation von Daten aus dem Kraftfahrzeug in die Umgebung verhindert, so dass auch keine privaten Daten mehr übertragen werden. Lediglich eine Kommunikation zur Herstellung beispielsweise bidirektionaler Verbindungen mittels WLAN wird noch – in anonymisierter Form – zugelassen. Dafür kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die anwendungsabhängigen privaten Informationen in dem Kommunikationsprotokoll gelöscht werden. Dies kann durch einen geeigneten Zugriff auf die in dem Kommunikationsprotokoll vorgesehenen Speicherbereiche für die Übertragung anwendungsbezogener individualisierter Daten erfolgen. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the control terminal may have a connection to an antenna unit of the communication unit of the motor vehicle. The computing unit of the device is then designed to set up an antenna control unit of the antenna unit after activation by the driver by means of the operating unit in such a way that the transmission of information by the antenna unit is deactivated. The antenna unit is only able to receive data. This prevents any communication of data from the motor vehicle into the environment, so that no private data is transmitted any more. Only a communication for the production of, for example, bidirectional connections by means of WLAN is still allowed - in anonymous form. For example, it may be provided that the application-dependent private information is deleted in the communication protocol. This can be done by a appropriate access is provided to the memory areas provided in the communication protocol for the transmission of application-specific individualized data.
Diese Einstellung ermöglicht die größtmögliche Sicherheit zur Anonymisierung des Fahrzeugs im Rahmen der Kommunikationsstruktur. Allerdings ist dann auch keine personalisierte Anmeldung an externen Kommunikationseinrichtungen, beispielsweise Internetdiensten, mehr möglich. Andere Metafunktionen innerhalb des Fahrzeugs, die nicht auf einer Kommunikation zu personalisierten Internetdiensten beruhen, bleiben jedoch ohne weiteres möglich. This setting allows the greatest possible security for the anonymization of the vehicle within the framework of the communication structure. However, then no personalized registration to external communication facilities, such as Internet services, more possible. However, other metafunctions within the vehicle that are not based on communication to personalized internet services remain readily available.
Die Erfindung kann als einzelnes, separates Steuergerät, das zwischen dem Gateway und der Antenneneinheit eingesetzt wird, oder als separate oder integrierte Erweiterung der Antenneneinheit oder des Gateways umgesetzt werden. The invention can be implemented as a single, separate control unit that is used between the gateway and the antenna unit, or as a separate or integrated extension of the antenna unit or the gateway.
Die Erfindung ermöglicht es dem Fahrer, durch eine einfache Bedienung eines Schalters im Auto, der Benutzung eines dedizierten Fahrzeugschlüssels oder einer Schalt- und/oder Auswahlfunktion an einem Fahrzeugschlüssel oder dem Wählen einer Option in dem Fahrzeugmenü die Übermittlung von privaten oder solchen Daten, die Rückschlüsse auf private Daten zulassen würden, unabhängig von den aktiven Fahrzeug-Funktionen der einzelnen Steuergeräte zuverlässig zu unterbinden. The invention allows the driver, by simply operating a switch in the car, the use of a dedicated vehicle key or a switching and / or selection function on a vehicle key or selecting an option in the vehicle menu, the transmission of private or such data, the conclusions to allow private data to reliably prevent independent of the active vehicle functions of each control devices.
Um sicherzustellen, dass sich keine internen Informationen oder eine Fremdeinwirkung im Sinne eines Angriffs auf das Datennetzwerk ("Hacker-Angriff") diese Anonymisierung umgehen kann, kann die spezielle Funktion zur Deaktivierung des Aussendens von Informationen durch die Antenneneinheit in einem geschützten Speicherbereich mit einer dedizierten Zugriffskontrolle oder auf einem gesonderten Sicherheitschip implementiert sein. Hierdurch ist eine Aufhebung der Funktion über einen Hacker-Angriff weitestgehend ausgeschlossen.To ensure that no internal information or external interference in the form of an attack on the data network ("hacker attack") can circumvent this anonymization, the special function for deactivating the transmission of information by the antenna unit in a protected memory area with a dedicated Access control or implemented on a separate security chip. As a result, a cancellation of the function on a hacker attack is largely excluded.
Die Recheneinheit und die Funktionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch mittels eines an sich bekannten Hardware-Security-Moduls implementiert sein. Beispiele hierfür sind z. B. eine Secure-Hardware-Extension (SHE, Evita-HSM, TPM, CTPM) oder dergleichen. Eine derartige Implementation kann durch den Fachmann im Rahmen seines Fachwissens durchgeführt werden. The arithmetic unit and the functions of the device according to the invention can also be implemented by means of a hardware security module known per se. Examples are z. As a secure hardware extension (SHE, Evita HSM, TPM, CTPM) or the like. Such an implementation may be performed by one of ordinary skill in the art.
Es ist auch möglich, die Vorrichtung erfindungsgemäß in dem Antennen-Steuergerät zu implementieren. Der Steueranschluss der Vorrichtung ist dann innerhalb der Recheneinheit des Antennen-Steuergeräts ausgebildet, beispielsweise durch den Rechnerbus. Der Bedienanschluss kann in diesem Fall über das fahrzeugeigene Kommunikationsnetz zum Anschluss einer Bedieneinheit realisiert sein. It is also possible to implement the device according to the invention in the antenna control unit. The control terminal of the device is then formed within the computing unit of the antenna controller, for example by the computer bus. The operating connection can be realized in this case via the vehicle's own communication network for connecting an operating unit.
In dieser Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, dass die Recheneinheit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung als Virtualisierung in dem Antennen-Steuergerät implementiert ist. Dies erfolgt parallel zu der Anwendung der Steuerung der Antenneneinheit.In this embodiment, it is particularly advantageous that the arithmetic unit of the device proposed according to the invention is implemented as virtualization in the antenna control unit. This is done in parallel with the application of the control of the antenna unit.
Insofern kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch als Software-Modul realisiert sein, welches entsprechende Anschlüsse der Antenneneinheit und/oder des Gateways, allgemeiner der Kommunikationseinheit nutzt. In this respect, the device according to the invention can also be implemented as a software module which uses corresponding connections of the antenna unit and / or the gateway, more generally the communication unit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steueranschluss einen Anschluss an ein Gateway und einen Anschluss an eine Antenneneinheit der Kommunikationseinheit aufweist. In diesem Fall ist die Recheneinheit der Vorrichtung nach Aktivierung dazu ausgebildet, als Firewall zu arbeiten und private Informationen aus dem Datenstrom herauszufiltern. Diese Funktionen sind für Firewalls grundsätzlich bekannt und können von dem Fachmann entsprechend implementiert werden. According to a further embodiment of the present invention, it can be provided that the control connection has a connection to a gateway and a connection to an antenna unit of the communication unit. In this case, the arithmetic unit of the device after activation is designed to work as a firewall and to filter out private information from the data stream. These functions are basically known for firewalls and can be implemented accordingly by the person skilled in the art.
Die Firewall kann dazu in das Gateway selbst beispielsweise als Virtualisierung, als gesonderter Sicherheitschip oder auf einem geschützten Speicherbereich mit entsprechender Zugriffskontrolle realisiert sein. Auch eine Realisierung als Hardware-Security-Modul kommt infrage.For this purpose, the firewall can be implemented in the gateway itself, for example as virtualization, as a separate security chip or on a protected storage area with corresponding access control. A realization as a hardware security module is also possible.
Vorzugsweise ist diese Vorrichtung zwischen dem Gateway und der Antenneneinheit in das Kommunikationsnetz des Fahrzeugs integriert, um so sämtliche Kommunikation von dem Gateway zu der Antenneneinheit zuverlässig zu erfassen. Preferably, this device is integrated between the gateway and the antenna unit in the communication network of the vehicle so as to reliably detect all communication from the gateway to the antenna unit.
Die Firewall kann erfindungsgemäß dazu eingerichtet sein, für eine Authentifizierung zur Anmeldung an Serverdiensten notwendige Privatinformationen nicht aus dem Datenstrom herauszufiltern. Dazu kann die Firewall beispielsweise über die Bedieneinheit parametrierbar ausgebildet sein, so dass durch den Nutzer der Grad der Anonymisierung vorgebbar ist.According to the invention, the firewall can be set up to not filter out private information necessary for authentication for logging onto server services from the data stream. For this purpose, the firewall can be designed, for example, parameterizable via the operating unit, so that the degree of anonymization can be predetermined by the user.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Vorrichtung sowohl einen Steueranschluss an das Gateway als auch einen Anschluss an die Antenneneinheit ausbildet und sowohl als Firewall als auch zur Deaktivierung jeglicher Senderaktivität in der Antenneneinheit ausgebildet sein kann. Dann kann der Nutzer situationsabhängig zwischen beiden Möglichkeiten der Anonymisierung wählen. A particularly preferred embodiment provides that the device forms both a control connection to the gateway and a connection to the antenna unit and can be configured both as a firewall and for deactivating any transmitter activity in the antenna unit. Then the user can choose between two possibilities of anonymization depending on the situation.
Der Anschluss der Vorrichtung an die Bedieneinheit kann dazu ausgebildet sein, an einer als Human-Machine-Interface (HMI) ausgebildete Bedienschnittstelle angeschlossen zu werden, welche dazu eingerichtet ist, eine Aktivierung der Vorrichtung zu erlauben. Derartige Bedienschnittstellen sind als Universalschnittstellen in Kraftfahrzeugen häufig vorgesehen und können entsprechend auch für diese Funktion genutzt werden. The connection of the device to the operating unit can be designed to be connected to a human interface (HMI) designed user interface, which is adapted to allow activation of the device. Such user interfaces are often provided as universal interfaces in motor vehicles and can be used accordingly for this function.
Ferner kann die Bedienschnittstelle als Schalter, welcher software- oder hardwaremäßig realisiert ist, oder als eine Schlüsselerkennung ausgebildet sein. Die Schlüsselerkennung erlaubt eine automatische Anpassung des Grades der Anonymisierung durch die Vorrichtung personenbezogen auf den Fahrer, zumindest dann, wenn ein Fahrzeugschlüssel einem Fahrer zugeordnet ist. Furthermore, the user interface can be designed as a switch, which is realized in software or hardware, or as a key recognition. The key recognition allows an automatic adjustment of the degree of anonymization by the device person-related to the driver, at least when a vehicle key is assigned to a driver.
Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine zentrale Einstellung einer Anonymisierung möglich ist, wobei unterschiedliche Grade der Anonymisierung eingestellt werden können und diese für die gesamte Fahrzeugkommunikation mit externen Kommunikationseinrichtungen, unabhängig von den einzelnen Funktionen der Steuergeräte, gültig ist. Diese Möglichkeit dürfte die Akzeptanz der Kommunikation mit externen Dienstleistern deutlich erhöhen. Es zeigen: The particular advantage of the present invention is that a central setting of anonymization is possible, wherein different degrees of anonymization can be set and this is valid for the entire vehicle communication with external communication devices, regardless of the individual functions of the control units. This possibility should greatly increase the acceptance of communication with external service providers. Show it:
Die in den
In
Über das Gateway
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Die Vorrichtung
Beispiele für eine konkrete Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Ein Fall für das Einsetzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung kann der Nutzer den Grad der Anonymisierung einstellen, indem die erfindungsgemäße Vorrichtung
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