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Stand der Technik
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Steuergeräte in Bordnetzen von Fahrzeugen, insbesondere von Automobilen, verfügen über verschiedene Architekturen. Herstellerspezifisch wird so eine Vielzahl von Steuergeräten mittels einer Vielzahl, gegebenenfalls unterschiedlicher Datenbusse verbunden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach Gattung des unabhängigen Anspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein Maschinenlesbares Speichermedium.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, das Bordnetz abhängig von mindestens einem Parameter, der in einer ersten Nachricht von außerhalb des Bordnetzes empfangen wird, zu konfigurieren. Somit wird ein Bordnetz eines Fahrzeugs von außerhalb des Fahrzeugs konfiguriert.
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Vorteilhafterweise wird abhängig vom mindestens einen Parameter ein Kommunikationspfad, eine Autorisierung, ein Funktionsumfang oder eine Gültigkeitsdauer einer bestimmten Konfiguration des Bordnetzes bestimmt.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
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Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematisch einen Teil eines Bordnetzes,
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2 schematisch den Aufbau eines Knotens des Bordnetzes,
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3 ein Signalflussdiagramm umfassend Teile eines Signalflusses.
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Ausführungsformen
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1 zeigt schematisch einen Teil eines Bordnetzes 100. Im folgenden Beispiel werden Teile eines Bordnetzes 100 eines Automobils beschrieben. Das Bordnetz 100 ist in mehrere funktionale Netzwerke eingeteilt. Unterschieden werden die funktionalen Bereiche Powertrain, Body, Chassis und Infotainment. Durch die funktionalen Bereiche werden unterschiedliche Fahrzeugfunktionen dargestellt. Beispielhaft für diese werden im Folgenden die Funktionen "Rückfahrkameraanzeige" und "Schildererkennung und –analyse" beschrieben. Andere Funktionen, wie beispielsweise Motorsteuerung oder Fahrdynamikregelung können ebenfalls vorgesehen sein.
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Das Bordnetz 100 umfasst als Knoten beispielsweise eine Infotainment-Haupteinheit 101, eine Klimaregelung 102, ein Bordnetzmanagement-Steuergerät (BNM) 103, ein Fahrdynamikregelungssteuergerät 104, ein Rückfahrkamerasteuergerät 105, ein Schildererkennungs- und analysesteuergerät 106, eine Getriebesteuerung 107, ein Motorsteuergerät 108, ein Airbagsteuergerät 109 und ein Steuergerät zur Reifendrucküberwachung 110.
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Diese Steuergeräte sind in dem Bordnetz 100 über Datenleitungen verbunden. Die Datenleitungen sind vorzugsweise nach einem Standard aus der Familie der Ethernet-Standards ausgebildet. Beispielsweise wird die physikalische Übertragungstechnologie BroadR-Reach mit 100Mbit/s eingesetzt. Beispielsweise finden die Standards Ethernet AVB oder Ethernet TSN Verwendung.
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Das Bordnetz 100 kann zusätzliche Kommunikationstechniken wie beispielsweise CAN, FlexRay, MOST oder auch LIN umfassen.
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Beispielsweise umfasst das Bordnetz 100 Sensoren, insbesondere Raddrehzahlsensoren, eine Heckkamera oder eine Frontkamera. Diese sind in 1 nicht dargestellt. Beispielsweise ist die Heckkamera mit dem Rückfahrsteuergerät 105 mittels Ethernet verbunden. Beispielsweise ist die Frontkamera mit dem Schildererkennungs- und analysesteuergerät 106 mittels FlexRay verbunden. Beispielsweise sind die Raddrehzahlfühler mit dem Fahrdynamikregelungssteuergerät 104 mittels CAN verbunden.
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Informationen, die von den Sensoren netzwerkübergreifend benötigt werden, werden beispielsweise mittels der Datenverbindung im Bordnetz 100 verteilt. Beispielsweise wird Information über Raddrehzahl, die von den Raddrehzahlfühlern mittels CAN an das Fahrdynamikregelungssteuergerät 104 übermittelt wird, vom Fahrdynamikregelungssteuergerät 104 über das Bordnetz 100 verteilt.
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Die Knoten des Netzwerkes, die miteinander Information austauschen sollen, können dabei beispielsweise direkt miteinander verbunden sein. Die Knoten können auch über einen oder mehrere anderer Knoten verbunden sein. Im Beispiel sind die Knoten in einem Ethernet über Switches verbunden. Diese Verbindungen bilden die Bordnetz-Architektur. Die Switches sind in 1 nicht dargestellt.
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Die Bordnetz-Architektur kann zumindest teilweise redundante Verbindungen vorsehen. Beispielsweise sind mehrere Pfade zwischen zwei Knoten möglich und im Bordnetz konfigurierbar.
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Die Konfiguration erfolgt im Beispiel abhängig von einer Klassifizierung der Fahrzeugfunktion. Tabelle 1 zeigt eine beispielhafte Klassifizierung von Fahrzeugfunktionen auf Basis eines Transportnetzwerkes.
| Funktion | Netzwerkpfad mit höchster Verfügbarkeit | Redundante Pfade | Sendeknoten | Empfangsknoten | Rechenknoten | Dienstgüteanforderung |
Tabelle 1
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Die Fahrzeugfunktionen werden demnach durch Angaben über den Netzwerkpfad mit höchster Verfügbarkeit, Redundantepfade, Sendeknoten, Empfangsknoten, Rechenknoten und jeweilige Dienstgüteanforderung klassifiziert. Die Dienstgüteanforderung umfasst beispielsweise eine Liste von Werten, die als Übertragungsrate, maximale Latenz und Senderate interpretiert werden.
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Tabelle 2 zeigt ein exemplarisches Beispiel für eine Klassifizierung der Fahrzeugfunktion "Rückfahrkameraanzeige" und "Schildererkennung und -analyse" auf Basis des Bordnetzes 100.
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Tabelle 2 zeigt ein exemplarisches Beispiel für eine Klassifizierung der Fahrzeugfunktionen auf Basis des Bordnetz
100.
| Funktion | Netzwerkpfad mit höchster Verfügbarkeit | Redundante Pfade | Sendeknoten | Empfangsknoten | Rechenknoten | Dienstgüteanforderung |
| Rückfahrkameraanzeige | 105, 3, 4, 101 | 105, 3, 5, 4, 101 | 105 | 101 | 101 | 30; 20; 1 |
| Schildererkennung und analyse | 106, 1, 101 | | 106 | 101 | 106 | 150; 10; 8 |
Tabelle 2
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Die Information aus Tabelle 2 ist beispielsweise in einem Speicher des BNM 103 abgespeichert.
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Die Funktion Rückfahrkameraanzeige weist nach Tabelle 2 einen Netzwerkpfad mit höchster Verfügbarkeit auf, der das Rückfahrkamerasteuerungsgerät 105 über Switch 3 und Switch 4 mit der Infotainment Haupteinheit 101 verbindet. Dabei gibt eine dreistellige Zahl beispielsweise die Identifikation des Knotens und eine einstellige Zahl die Identifikation des Switches an. Jede andere Form der Identifizierung beispielsweise mittels MAC-Adresse oder eines entsprechenden Textes ist ebenfalls möglich. Für die Rückfahrkameraanzeige ist ein redunanter Pfad der das Rückfahrkamerasteuerungsgerät 105 über Switch 3, Switch 5 und Switch 4 mit der Infotainment Haupteinheit 101 verbindet möglich.
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Der Sendeknoten für die Rückfahrkameraanzeige ist nach Tabelle 2 das Rückfahrkamerasteuerungsgerät 105. Der Empfangsknoten ist nach Tabelle 2 die Infotainment Haupteinheit 101. Diese ist auch der Rechenknoten gemäß Tabelle 2.
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Die Dienstgüteanforderung für die Rückfahrkameraanzeige umfasst die Zahlenwerte 30, 20 und 1. Diese werden im Beispiel als Übertragungsrate 30Mbit/s, maximale Latenz 20ms und Senderate 1kHz interpretiert. Die Dienstgüteanforderung kann auch durch andere Werte oder Symbole mit anderer Bedeutung in der Tabelle 2 abgespeichert werden.
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Für die Schildererkennung und -analyse umfasst Tabelle 2 die entsprechenden Informationen. Im Beispiel ist für die Schildererkennung und -analyse kein redundater Pfad vorgesehen. Daher ist der entsprechende Eintrag in der Tabelle 2 leer. Die anderen Einträge sind wie für die Rückfahrkameraanzeige beschrieben zu interpretieren.
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Es kann vorgesehen sein, dass in der Spalte für redundante Pfade mehr als ein redundanter Pfad eingetragen ist. In diesem Fall ist beispielsweise vorgesehen, die Zahlenketten, die die rendundanten Pfade beschreiben, durch Strichpunkte zu trennen. Jede andere Form der Darstellung mittels Zahlen oder Symbolen ist ebenfalls möglich.
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Im Beispiel wird zur Datenübertragung ein Standard aus der Familie der Ethernet-Standards verwendet. In diesem Fall sind die Switches so ausgebildet, dass sie eingehende Nachrichten entsprechend der Empfänger MAC-Adresse dem dafür vorgesehenen Ausgangsport zur Weiterleitung zuweisen. Im Beispiel wird dazu eine Ethernet-Tabelle verwendet, in der Information darüber abgespeichert ist, welches Steuergerät über welchen Port erreicht werden kann. Ein Beispiel einer solchen Ethernet-Tabelle ist in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3
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Tabelle 3 zeigt das Beispiel einer Ethernet-Tabelle für den Switch 3.
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In der zuvor beschriebenen Funktion Rückfahrkameraanzeige sind zwei unterschiedliche Pfade möglich. Zum einen kann der Pfad mit höchster Verfügbarkeit über Switch 3 und Switch 4 konfiguriert werden. Zum anderen kann der Pfad über Switch 3, Switch 5 und Switch 4 konfiguriert werden. In diesem Beispiel ist nach Tabelle 3 der Switch 4 über den Ausgangsport 1 des Switch 3 erreichbar. Der redundate Pfad über Switch 5 ist beispielsweise über den Ausgangsport 2 des Switch 3 konfigurierbar.
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Nach Tabelle 3 werden Nachrichten, die den Switch 3 erreichen und an die Infotainment Haupteinheit 101 adressiert sind, demnach über Port 1 weitergeleitet. Alternativ dazu kann in Tabelle 3 beispielsweise für diese Nachrichten der Ausgangsport 2 zugewiesen werden, um den redundanten Pfad im Bordnetz 100 zu konfigurieren. In diesem Fall würde in der Ethernet-Tabelle des Switch 5 für Nachrichten die an die Infotainment Haupteinheit 101 adressiert sind, der Ausgangsport konfiguriert, über den Switch 4 erreichbar ist. In beiden Fällen wird Switch 4 so konfiguriert, dass mittels seiner Ethernet-Tabelle Nachrichten, die an die Infotainment Haupteinheit 101 adressiert sind, mittels des Ports weitergeleitet werden, über den die Infotainment Haupteinheit 101 erreichbar ist.
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Die Tabelle 3 zeigt das Beispiel für einen Zielknoten. Genauso können mehrere Zielknoten und entsprechend mehrere Ports in Tabelle 3 abgespeichert werden. Vorzugsweise ist die Tabelle 3 in den jeweiligen Switches abgespeichert. Es kann vorgesehen sein, dass der jeweilige Switch im Betrieb des Bordnetzes 100 in einer Tabelle aufzeichnet, welche der Knoten des Bordnetzes 100 über welchen Port erreicht werden können. Dazu werden beispielsweise im laufenden Betrieb die Absender MAC-Adresse der durchgeleiteten Ethernet-Frames als Zielknoten zusammen mit der Nummer des Ports, über den diese Nachricht erreicht wurde, in der Tabelle 3 gespeichert. In diesem Fall kann vorgesehen sein, das Bordnetz 100 abhängig von mindestens einem Parameter der in einer ersten Nachricht von außerhalb des Bordnetzes 100 empfangen wird, zu konfigurieren.
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Dazu kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Ethernet-Tabelle mittels des mindestens einen Parameters in dem betroffenen Switch verändert wird. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Ethernet-Tabelle nicht durch automatisches Aufzeichnen weiter verändert wird. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, die Aufzeichnung der Ethernet-Tabelle zu unterbrechen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Aufzeichnung der Tabelle bis zum Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses oder bis zum Ablauf einer vorgegebenen Zeit zu unterbrechen.
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Das bedeutet, dass abhängig von mindestens einem Parameter ein Kommunikationspfad oder die Gültigkeit der entsprechenden Konfiguration des Bordnetzes 100 bestimmt werden können.
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Genauso kann vorgesehen sein, zusätzlich oder alternativ dazu eine Autorisierung oder einen Funktionsumfang für das Bordnetz 100 mittels des mindestens einen Parameters zu bestimmen.
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Dazu umfasst das BNM 103 eine Kommunikationsmatrix, welche einer Funktion netzwerkrelevante Parameter zur Kommunikation von Sender zu Empfänger zuordnet.
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Als Kommunikationsmatrix wird beispielsweise die in Tabelle 2 beschriebene Klassifizierung der Fahrzeugfunktionen verwendet. Dabei definiert die Funktion eine Aktion oder Gruppe von Aktionen, wie zum Beispiel Rückfahrkameraanzeige. Der Parameternetzwerkpfad mit höchster Verfügbarkeit gibt den Pfad im Netzwerk wieder, welcher verwendet werde soll, um Daten vom Sender zum Empfänger zu transportieren. Dieser Pfad enthält implizit Information über Kommunikationssysteme und Kommunikationsmedien zwischen dem jeweiligen Sender und Empfänger. Dieser Pfad kann sich bei Änderungen des Bordnetzwerks 100 verändern. Sofern es mehr als einen Pfad im Bordnetzwerk 100 gibt, der den jeweiligen Sender und Empfänger verbindet, enthält die Kommunikationsmatrix auch diesbezügliche Information. Dadurch können beispielsweise Failsafe-Anforderungen erfüllt werden, die doppelte Pfade zwischen einzelnen Sendern und Empfängern verlangen.
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Der Sendeknoten gibt den oder die Ersteller der Daten der jeweiligen Funktion an. Der Empfangsknoten gibt den oder die Abnehmer der Daten an. Der Rechenknoten gibt den oder die Recheneinheit an, die zur Bearbeitung der Daten verwendet werden. Dadurch enthält die Kommunikationsmatrix Information über die Knoten, die zur Darstellung einer bestimmten Funktion zwingend an der Kommunikation beteiligt sein müssen. Der Parameter Dienstgüteanforderung stellt die für die Funktion notwendigen Dienstgüteparameter dar. Dieser Parameter ermöglicht die Auswahl des Pfades der die notwendigen Dienstgüteparameter mindestens aufweist als den zu verwendenden Pfades aus einer Mehrzahl von möglichen Pfaden.
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Die Kommunikationsmatrix wird somit auf Basis von Anwendungsfällen funktionsbasiert bestimmt. Das Bordnetzmanagementmodul kann über Abfragen der Kommunikationswege die Netzwerklast des Bordnetzes und die Kommunikationswege ermitteln und nach extern kommunizieren. Dadurch hat ein externer Anwender die Möglichkeit auf Basis der Auslastung des Netzwerkes Entscheidungen zur Konfiguration des Bordnetzes 100 zu treffen.
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Die externe Recheneinheit übermittelt dazu in Anfragen Parameter, die die Anfrage näher beschreiben. Das Bordnetzmanagementmodul wertet diese Parameter aus und entscheidet über ein Autorisierung, den Funktionsumfang oder die Gültigkeitsdauer der Anfrage. Dabei kann vorgesehen sein, bestimmte Funktionsumfänge in Klassen zusammenzufassen und bestimmten Systemparametern zuzuweisen, die als Parameter in der Anfrage enthalten sind.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass autorisierte Zugriffe die Funktionsweise bestimmter Steuergeräte direkt beeinflussen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, der externen Recheneinheit für vorher definierte Zeitdauer zur Ausführung einer bestimmten Aktion Lese- und Schreibrechte für Speicher des Bordnetzes oder Speicher in Steuergeräten des Bordnetzes zuzuweisen.
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Die Kommunikationsmatrix, im Beispiel die Tabelle 2, ist beispielsweise in einem Speicher im BNM 103 abgespeichert. Dazu weist das BNM 103 beispielsweise eine Datenbank auf, die bei der Produktion des Fahrzeugs am Bandende programmiert wird, die selbstlernend sein kann, oder die nach einer Programmierung am Bandende mittels dynamischer Updates oder selbstlernend aktualisiert wird.
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Zur dynamischen Aktualisierung der Datenbank kann beispielsweise ein Protokoll wie das Simple Network Management Protokoll (SNMP) zum Einsatz kommen, um Netzwerkknoten nach deren Status abzufragen.
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Ein Beispiel für ein BNM 103 ist in 2 schematisch dargestellt.
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Das BNM 103 umfasst einen Prozessor 201. Der Prozessor 201 ist mit einer Dienstdatenbank 202, beispielsweise der oben beschriebenen Datenbank verbunden. Der Prozessor ist ausgebildet, die Informationen aus der Datenbank abzufragen und die Konfiguration des Bordnetzes 100 entsprechend des mindestens einen empfangenen Parameters gemäß dem im Folgenden beschriebenen Verfahren umzusetzen.
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Zudem ist ein Netzwerkmanagementprotokoll 203 vorgesehen, durch das das BNM 103 Information über den Status des Bordnetzes 100 erlangt. Beispielsweise wird das Simple Network Management Protokoll (SNMP) eingesetzt, um Netzwerkknoten nach deren Status abzufragen.
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Das BNM 103 umfasst eine Schnittstelle 204 zum Bordnetz 100. Beispielsweise wird eine Ethernet-Schnittstelle verwendet, über die das BNM 103 mit anderen Knoten im Bordnetz 100 kommuniziert.
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Zudem kann ein Zeitsynchronisationsmodul 205 vorgesehen sein. Durch das Zeitsynchronisationsmodul 205 wird beispielsweise die Zeitgenauigkeit des Bordnetzes 100 überwacht oder eine synchrone Ausführung von Aktionen durch das BMN 103 oder eine externe Einheit ermöglicht. Zum Beispiel ist das Zeitsynchronisationsmodul 205 als eine Funktion ausgebildet, beispielsweise Rückfahrkameraanzeige, zu einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise einer GPS-Zeit auszuführen.
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Zudem kann ein Securitymodul 206 vorgesehen sein. Das Securitymodul 206 ist ausgebildet unerlaubte Kommunikation mit dem Bordnetz 100 zu verhindern. Zudem kann vorgesehen sein, dass das Securitymodul die Kommunikation mit dem Bordnetz absichert oder bei Verdacht auf einen Angriff auf das Bordnetz unterbricht. Zudem kann das Securitymodul 206 ausgebildet sein, eintreffende Nachrichten zu prüfen oder die Senderate für eintreffende Nachrichten zu drosseln oder vollständig das Empfangen von Nachrichten zu unterbinden.
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Dazu kann eine Authentifizierungsdatenbank 207 vorgesehen sein, in der Schlüssel beispielsweise nach dem AES-Verschlüsselungssystem hinterlegt sind, mittels derer sich Sender von eingehenden Nachrichten gegenüber dem BNM 103 identifizieren oder authentifizieren können.
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Vorzugsweise verfügt das BNM 103 über eine Funkschnittstelle 208 für eine externe Kommunikation mit Sendern oder Empfängern außerhalb des Bordnetzes 100. Beispielsweise ist die Funkschnittstelle 208 ausgebildet mit anderen Fahrzeugen, einer Rechnereinheit außerhalb von Fahrzeugen oder mit Geräten im Sinne des Internets der Dinge (IOT) zu kommunizieren.
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Vorzugsweise ist hierzu das Securitymodul 206 zur Überwachung der Kommunikation über die Funkschnittstelle 208 vorgesehen.
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Die Kommunikation erfolgt beispielsweise mittels der Funkschnittstelle 208 über das Internet Protokoll (IP). Die Kommunikation kann dabei ohne weitere Gateways direkt mit BNMs anderer Fahrzeuge, der Rechnereinheit außerhalb von Fahrzeugen oder Geräten des Internets der Dinge erfolgen. Vorzugsweise kann die externe Recheneinheit direkt über das Internet Protokoll ohne weitere Gateways direkt mit den Fahrzeugsteuergeräten des Bordnetzes 100 kommunizieren.
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Die integrierte Dienstdatenbank 202 des BNM 103 dient dazu, den aktuellen Stand des Netzwerkes und dessen Dienste abzubilden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Netzwerklast mittels Information über die Auslastung der Kommunikationswege im Bordnetz 100 für die externe Recheneinheit verfügbar zu machen. In diesem Fall kann, wie im folgenden Verfahren beschrieben, die externe Recheneinheit diese Information von dem BNM 103 erfragen und empfangen. Zudem kann vorgesehen sein, dass die externe Recheneinheit mittels des mindestens einen Parameters die Konfiguration des Bordnetzes 100 beeinflusst.
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Dazu ist das BNM 103 ausgebildet, die Kommunikationsmatrix entsprechend zu konfigurieren und die Ethernet-Tabellen im Bordnetz 100 über geeignete Signalisierung abhängig vom mindestens einem Parameter zu ändern.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass mittels des Securitymoduls 206 authentifizierte externe Recheneinheiten direkt mit einem Steuergerät des Bordnetzes 100 kommunizieren. Es kann vorgesehen sein, mittels des Zeitsynchronisationsmoduls 205 die Dauer oder den Zeitpunkt dieser direkten Kommunikation zu überwachen und die Kommunikation entsprechend zu erlauben oder zu unterbinden.
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Das Securitymodul 206 und das Zeitsynchronisationsmodul 205 sind vorzugsweise als Mikroprozessoren realisiert, die mit dem Prozessor 201 und den Schnittstellen zusammenwirken, um die beschriebenen Funktionen darzustellen. Das Netzwerkmanagementprotokoll 203, die Dienstdatenbank 202 und die Authentifizierungsdatenbank 207 sind beispielsweise als Speicher für Programmcode und Nutzdaten implementiert, die von den genannten Mikroprozessoren und dem Prozessor 201 verwendet werden können, um diese Funktionen darzustellen.
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3 zeigt ein Signalflussdiagramm mit Schritten des Verfahrens.
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Das Verfahren beginnt beispielsweise beim Empfang einer ersten Nachricht 301 an dem BNM 103 des Bordnetzes 100. Die erste Nachricht 301 umfasst beispielsweise eine Anfrage bezüglich zur Verfügung stehender Funktionen. Beispielsweise umfasst die erste Nachricht 301 einen Parameter der die Anfrage näher beschreibt.
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Bei Erhalt der ersten Nachricht 301 kann in einem Schritt 302 eine Prüfung des Parameters vorgesehen sein. Zudem kann im Schritt 302 eine Authentifizierung des Senders vorgesehen sein. Zudem oder alternativ kann eine Absicherung der Kommunikation mit dem Sender der ersten Nachricht vorgesehen sein.
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Im Beispiel ist vorgesehen, den Sender der ersten Nachricht zu authentifizieren und bei erfolgreicher Authentifizierung eine zweite Nachricht 303 an den Sender zu senden.
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Die zweite Nachricht 303 umfasst beispielsweise einen Rückgabewert der Information über die zur Verfügung gestellte Funktion enthält. Beispielsweise umfasst der Rückgabewert die Funktion als Text. Beispielsweise wird der in Tabelle 2 in Spalte "Funktion" abgespeicherte Wert gesendet. Im Beispiel wird der Wert "Rückfahrkameraanzeige" gesendet.
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Das Empfangen der ersten Nachricht 301 der Schritt 302 und das Senden der zweiten Nachricht 303 sind optional und können bei bereits bekanntem Funktionsumfang beispielsweise zur Vereinfachung der Kommunikation entfallen.
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Das Verfahren umfasst das Empfangen einer dritten Nachricht an einem Empfänger des Bordnetzes 100 von außerhalb des Bordnetzes 100. Im Beispiel wird die dritte Nachricht 304 über die Funkschnittstelle 208 des BNM 103 empfangen. Die dritte Nachricht 304 umfasst mindestens einen Parameter. Der mindestens eine Parameter beinhaltet Information über die Ausführung einer Aktion oder die Abfrage eines Status des Bordnetzwerks 100 oder eines darin vorgesehenen Steuergeräts.
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Bei Erhalt der dritten Nachricht 304 kann in einem optionalen Schritt 305 eine Prüfung, Authentifizierung oder Absicherung, wie unter Schritt 302 beschrieben, vorgesehen sein.
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In diesem Fall kann vorgesehen sein, die Kommunikation zu unterbrechen, sofern die Prüfung, die Authentifizierung oder Absicherung fehlschlägt.
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In einem Schritt 306 wird das Bordnetz 100 abhängig von mindestens einem Parameter konfiguriert. Beispielsweise wird das Bordnetz 100 konfiguriert, um Information über das Bordnetz 100 einem externen Empfänger zur Verfügung zu stellen. Zudem oder alternativ kann vorgesehen sein, das Bordnetz 100 zu konfigurieren, um Information über mindestens einen vom Bordnetz 100 zur Verfügung gestellten Dienst an einen externen Empfänger zu senden.
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Beispielsweise ist vorgesehen, dass der mindestens eine Parameter mindestens einen Knoten des Bordnetzes 100 identifiziert. Beispielsweise wird der Knoten des Netzwerks mittels der in Tabelle 2 angegebenen dreistelligen Identifikationsnummer identifiziert. In diesem Fall kann vorgesehen sein, ein Kommunikationspfad des Bordnetzes 100 abhängig von diesem Parameter zu ermitteln. Beispielsweise wird aus der in Tabelle 2 abgespeicherten Information der Pfad der höchsten Verfügbarkeit oder ein redundanter Pfad der den identifizierten Knoten enthält, ermittelt.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Parameter eine Funktion des Fahrzeugs identifiziert. In diesem Fall kann vorgesehen sein, einen Knoten des Bordnetzes 100 abhängig von diesem Parameter zu ermitteln. Beispielsweise umfasst der mindestens eine Parameter einen dem Eintrag der Spalte "Funktion" der Tabelle 2 entsprechenden Text. In diesem Fall wird beispielsweise der Sendeknoten, der Empfangsknoten oder der Rechenknoten der in Tabelle 2 dieser Funktion zugeordnet ist, ermittelt.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, in einem optionalen Schritt 307 an einem Knoten des Bordnetzes 100 eine Netzwerklast mindestens eines Teils des Bordnetzes zu ermitteln. Beispielsweise wird von dem BNM 103 die Netzwerklast mittels des Simple Network Management Protokolls erfasst. Es kann vorgesehen sein, dass die Netzwerklast an einem anderen Knoten als dem BNM 103 erfasst wird. Zudem kann vorgesehen sein, die Netzwerklast eines anderen Knotens mittels des Simple Network Management Protokolls zu erfassen. Beispielsweise wird der im mindestens einen Parameter identifizierte Knoten des Bordnetzes 100 oder ein Netzpfad, der diesen Knoten beinhaltet, überwacht.
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Zudem kann vorgesehen sein, die Konfiguration der Netzwerkpfade abhängig von mindestens einem Parameter zu ändern. In diesem Fall kann beispielsweise der Eintrag der Ethernet-Tabellen, wie oben beschrieben, verändert werden. Beispielsweise identifiziert der mindestens eine Parameter die Zahlenfolge des gewünschten Pfades, in dem in Tabelle 2 angegebenen Format. In diesem Fall ist beispielsweise eine Aktualisierung der Ethernet-Tabellen mittels des Überschreibens der existierenden Ethernet-Tabellen in den jeweiligen Switchen vorgesehen.
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Zudem kann vorgesehen sein, Information über die Konfiguration des Bordnetzes 100 nach dieser Konfigurationsänderung zu ermitteln.
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Anschließend wird ein Rückgabewert in einer vierten Nachricht 308 gesendet. Die vierte Nachricht 308 wird beispielsweise an den externen Empfänger gesendet.
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Der Inhalt der vierten Nachricht 308 hängt dabei beispielsweise vom mindestens einen Parameter ab.
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Vorzugsweise umfasst die erste Nachricht 301 die Anfrage nach Informationen über die Auslastung der Kommunikationswege im Bordnetz 100. Die Auslastung der Kommunikationswege im Bordnetz 100 ist aus 1 für einen beliebigen Zeitpunkt schematisch dargestellt. Dabei bedeuten durchgezogene Verbindungslinien zwischen Netzwerkknoten eine hohe Auslastung. Gestrichelte Linien bedeuten, dass die entsprechende Datenverbindung eine geringe Auslastung aufweist. Diese Information wird beispielsweise mittels des SNMP ermittelt und in der BNM 103 abgespeichert. Vorzugsweise werden diese Daten in wiederkehrenden Zyklen ermittelt.
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Nach Erhalt der ersten Nachricht 301 ist in diesem Falle vorgesehen im Schritt 302 zu prüfen, welche Art der Anfrage die erste Nachricht 301 beinhaltet. Zusätzlich kann die optionale Authentifizierung und eine Überwachung der Gültigkeit der Anfrage erfolgen. Anschließend wird die zweite Nachricht 303, die in diesem Falle die Information über die Auslastung der Kommunikationswege im Bordnetz 100 umfasst, gesendet.
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Dies bedeutet, dass Information über Konfiguration des Bordnetzes 100 an einen Empfänger außerhalb des Bordnetzes adressiert gesendet wird.
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Beispielsweise wird diese Information in mathematischer Funktion durch ein Datenverkehrsprofil kommuniziert. Dadurch wird einem externen Anwender ein Status der Auslastung des Bordnetzes 100 gegeben. Mit dieser Information kann die empfangende externe Recheneinheit beispielsweise eine Wegewahl auf Basis der Auslastung der Netzwerkpfade treffen. Alternativ oder zusätzlich kann das BNM 103 weitere kommunikationsrelevante Parameter, wie beispielsweise Datenverlust pro Link, Verfügbarkeit in Prozent oder auch Link-Verzögerung abfragen, ermitteln und als Dienst dem externen Empfänger zur Verfügung stellen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn auf Seiten der externen Recheneinheit 300 in einem Schritt 310 nach Erhalt der zweiten Nachricht 303 eine Auswertung der Information vorgesehen ist.
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Beispielsweise ist vorgesehen, die Auslastung der Kommunikationswege zu visualisieren. Dazu kann beispielsweise das in 1 beschriebene grafische Format oder ein Datenverkehrsprofil verwendet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der zweiten Nachricht 303 zusätzlich die in der Tabelle 2 gespeicherte Information über die Kommunikationsmatrix übermittelt wird.
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In diesem Fall kann vorgesehen sein, im Schritt 310 die Kommunikationspfade im Bordnetz 100 zu optimieren. Dazu kann vorgesehen sein, anhand des Datenverkehrsprofils den aktuellen Zustand des Bordnetzes 100 zu ermitteln und mittels der Kommunikationsmatrix mögliche redundante Pfade festzustellen. In einem Optimierungsschritt, der beispielsweise die Netzwerkkommunikation möglichst gleichmäßig über alle verfügbaren Netzwerkpfade verteilt, kann dann eine neue Netzwerkkonfiguration ermittelt werden. In diesem Fall ist beispielsweise vorgesehen, in der dritten Nachricht 304 Parameter von extern an das BNM 103 zu senden, die die gewünschten Pfade gemäß des in Tabelle 2 enthaltenen Formats übermitteln.
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Bei Empfang dieser dritten Nachricht 304 ist in diesem Falle vorgesehen, die Ethernet-Tabellen entsprechend der gewünschten Pfade zu konfigurieren.
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Beispielsweise kann die Optimierung auch die Dienstgüteanforderung der einzelnen Funktionen berücksichtigen.
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Zusätzlich oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, in der dritten Nachricht 304 an einen, einer Funktion nach Tabelle 2 zugeordneten Knoten, Parameter mit Anfragen zur Funktion zu übermitteln. In diesem Fall kann vorgesehen sein, den Kommunikationskanal zum entsprechenden Knoten abzusichern und ggf. für eine bestimmte Zeit ohne Gateway zur Verfügung zu stellen. Mittels dieser in 3 nicht dargestellten Verbindung kann die externe Recheneinheit 300, beispielsweise, direkt mit dem Rückfahrkamera-Anzeigensteuergerät oder dem Schildererkennungs- und Analysesteuergerät kommunizieren, um funktionsbezogene Daten auszutauschen.
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Sofern eine Authentifizierung verwendet wird, kann vorgesehen sein, nach Senden der vierten Nachricht 308 eine Deauthentifizierung durchzuführen.
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Durch das beschriebene Verfahren wird eine funktionsbasierte Kommunikation einer externen Recheneinheit mit Steuergeräten im Bordnetz 100, beispielsweise eines Fahrzeugs, ermöglicht. Zudem können die Kommunikationsbeziehungen im Bordnetz überwacht und an die externe Einheit kommuniziert werden.
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Das Verfahren ist beispielsweise als Computerprogramm implementiert, welches auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert und/oder von einer entsprechend eingerichteten Vorrichtung ausgeführt werden kann.
