DE102015210540A1

DE102015210540A1 - Method for data transmission, apparatus and computer program

Info

Publication number: DE102015210540A1
Application number: DE102015210540.7A
Authority: DE
Inventors: Roland Schleser; Alexander Tadday; Mikkel Liisberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2016-12-15

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Datenübertragung, bei dem erste Daten über ein, in einer Recheneinheit (120, 130) angeordnetes, erstes Filter zur Beeinflussung der Datenübertragung für die ersten Daten auf einem Kommunikationskanal, übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass Information über die ersten Daten, mit vorgegebener Information über die ersten Daten verglichen wird, wobei zur Beeinflussung der Datenübertragung abhängig vom Ergebnis des Vergleichs eine Ansteuerung eines Senders vorgesehen ist, wobei der Sender mit dem ersten Filter zur Übertragung der ersten Daten über den Kommunikationskanal verbindbar ist und wobei der Sender dem ersten Filter nachgelagert ist.Device and method for data transmission in which first data are transmitted via a first filter arranged in a computing unit (120, 130) for influencing the data transmission for the first data on a communication channel, characterized in that information about the first data, is compared with predetermined information about the first data, wherein for influencing the data transmission depending on the result of the comparison, a control of a transmitter is provided, the transmitter with the first filter for transmitting the first data via the communication channel is connectable and wherein the transmitter is the first Filter is downstream.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren, einer Vorrichtung bzw. einem Computerprogramm zur Datenübertragung, insbesondere in einem Bordnetz eines Fahrzeugs vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs. The invention is based on a method, a device or a computer program for data transmission, in particular in a vehicle electrical system of a vehicle, preferably a motor vehicle.

Steuergeräte für Kraftfahrzeuge werden in den Kraftfahrzeugen verbaut und mittels Datenbus zum Austausch von, das Fahrzeug betreffende, Daten verbunden. Sensoren, die Informationen über den Zustand des Fahrzeugs oder über die Umgebung des Fahrzeugs sammeln, können ebenfalls über den Datenbus mit einem Steuergerät verbunden sein. Die Informationen können in diesem Falle über den Datenbus an das Steuergerät übertragen werden. Control units for motor vehicles are installed in motor vehicles and connected by means of a data bus for the exchange of data relating to the vehicle. Sensors that collect information about the condition of the vehicle or about the environment of the vehicle may also be connected to a controller via the data bus. The information can be transmitted in this case via the data bus to the control unit.

Das Steuergerät verwendet diese Informationen beispielsweise, um den Zustand des Fahrzeugs zu beurteilen oder Informationen über den Zustand an den Fahrer oder andere Steuergeräte auszugeben. Fahrzeuge können beispielsweise auch über Aktuatoren verfügen, die ebenfalls über den Datenbus mit einem Steuergerät verbunden sind und über den Datenbus Informationen vom Steuergerät zur Beeinflussung des Zustands des Fahrzeugs erhalten. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die von den Sensoren erhaltenen Informationen über den Zustand des Fahrzeugs im Steuergerät zu verarbeiten und den Zustand des Fahrzeugs mittels einer Ansteuerung der Aktuatoren zu beeinflussen. The controller uses this information, for example, to assess the condition of the vehicle or to output information about the condition to the driver or other control devices. For example, vehicles may also have actuators which are also connected to a controller via the data bus and receive information from the controller over the data bus to affect the condition of the vehicle. For example, it may be provided to process the information obtained by the sensors about the state of the vehicle in the control unit and to influence the state of the vehicle by means of a control of the actuators.

Solche Systeme können aus mehreren Steuergeräten bestehen, die durch den Datenbus verbunden sind. Die Steuergeräte stellen dabei Recheneinheiten dar, auf denen Anwendungen, d.h. Computerprogramme, ablaufen, die Daten empfangen, auswerten und senden. Der Datenbus stellt dabei einen Kommunikationsbus dar, über den die Daten übertragen werden.Such systems may consist of multiple controllers connected by the data bus. The control units represent computing units on which applications, i. E. Computer programs that expire, receive, evaluate and send the data. The data bus represents a communication bus, via which the data is transmitted.

Ein Beispiel für ein solches System ist ein Kamerasystem, das für ein autonom fahrendes Fahrzeug Bilder von den Außenkameras dazu verwenden, um Lenkbewegungen oder -momente zu berechnen. An example of such a system is a camera system that uses images from the outside cameras for an autonomous vehicle to calculate steering movements or moments.

Fehlerhafte Bilddaten und/oder Lenkbewegungen oder -momente können zu gefährlicher Fehlfunktion des Fahrzeugs führen und sind daher sicherheitsrelevant. Sobald ein Fehler in einer derartigen sicherheitsrelevanten Anwendung festgestellt wird, wird diese daher deaktiviert, um keine kritischen, fehlerhaften Manöver auszuführen. Faulty image data and / or steering movements or moments can lead to dangerous malfunction of the vehicle and are therefore safety-relevant. As soon as an error is detected in such a security-relevant application, it is therefore deactivated so as not to carry out any critical, erroneous maneuvers.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 stellt durch technische Maßnahmen sicher, dass keine sicherheitsrelevanten Daten von einer Recheneinheit unbeabsichtigt versendet werden. The method with the features of independent claim 1 ensures by technical measures that no security-relevant data is sent unintentionally by a computing unit.

Insbesondere in sicherheitsrelevanten Systemen, in denen Standardkomponenten, beispielsweise ein Ethernet-Bus, und ein Standardbetriebssystem, beispielsweise Linux, zum Einsatz kommen, werden viele Anwendungen mit eingeschränktem Zugriff auf die relevanten Hardwarekomponenten zur Datenübertragung ausgeführt. Die Funktion, z. B. für die Videoverarbeitung eines Kamerasystems, wird dabei als Anwendung in einem allgemein zugänglichen Bereich, beispielsweise dem sogenannten Userspace, ausgeführt. Der eingeschränkte Zugriff auf die relevanten Hardwarekomponenten zur Datenübertragung verhindert in solchen Systemen jedoch nicht, dass eine oder mehrere Anwendungen unberechtigterweise Daten über den Datenbus, insbesondere den Ethernet-Bus versenden. Eine vollständige Abschaltung der Recheneinheit, die möglicherweise weitere von der Kommunikation unabhängige Funktionen im Fahrzeug wahrnimmt, ist ebenfalls nicht immer möglich. Vorteilhafterweise wird daher gemäße dem Gegenstand des Anspruchs 1 die Kommunikation beeinflusst. Dadurch wird bei erkanntem Fehler in einer deaktivierten sicherheitsrelevanten Anwendung die fehlerhafte Versendung von Daten vermieden. Particularly in security-relevant systems in which standard components, for example an Ethernet bus, and a standard operating system, for example Linux, are used, many applications with limited access to the relevant hardware components for data transmission are executed. The function, for. As for the video processing of a camera system, it is as an application in a generally accessible area, for example, the so-called user's space, executed. However, limited access to the relevant hardware components for data transmission in such systems does not prevent one or more applications from unauthorizedly sending data over the data bus, particularly the Ethernet bus. A complete shutdown of the arithmetic unit, which possibly perceives other functions independent of communication in the vehicle, is also not always possible. Advantageously, therefore, according to the subject matter of claim 1, the communication is influenced. This avoids the erroneous transmission of data when a fault is detected in a deactivated security-relevant application.

Besonders vorteilhaft ist es, die Datenmenge, Datenrate oder Anzahl an Datenpaketen eines zu sendenden Datenstroms, beispielsweise eines ausgehenden Ethernet-Datenstroms, sicherheitsrelevanter Anwendungen bezogen auf eine jeweilige vorgegebene Menge an Daten, Datenrate oder Anzahl an Datenpaketen zu überprüfen, plausibilisieren und die Kommunikation ggf. abhängig vom Ergebnis der Prüfung oder Plausibilisierung beeinflusst. It is particularly advantageous to check the plausibility of the data volume, data rate or number of data packets of a data stream to be sent, for example an outgoing Ethernet data stream, security-relevant applications based on a respective predetermined amount of data, data rate or number of data packets and if necessary depending on the result of the check or plausibility check.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen. Further advantageous developments emerge from the dependent claims and the embodiments described below.

Es zeigenShow it

1 schematisch einen Teil eines Bordnetzes, 1 schematically a part of a vehicle electrical system,

2 schematisch einen Teil einer Recheneinheit, 2 schematically a part of a computing unit,

3 schematisch einen Teil des Bordnetzes. 3 schematically a part of the electrical system.

1 zeigt einen Teil eines Bordnetzes 100, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. 1 shows a part of a vehicle electrical system 100 , in particular a motor vehicle.

Das Bordnetz 100 umfasst eine oder mehrere Sensoren 110, beispielsweise Kameramodule, die außen am Kraftfahrzeug angebracht sind und Videoinformation über die Umgebung des Kraftfahrzeugs aufzeichnen können. Die Kameramodule umfassen beispielsweise charge-coupled device (CCD) Sensoren und eine Datenschnittstelle zur Ausgabe der aufgenommenen Videoinformation über das Bordnetz 100.The electrical system 100 includes one or more sensors 110 For example, camera modules that are attached to the outside of the motor vehicle and Record video information about the environment of the motor vehicle. The camera modules include, for example, charge-coupled device (CCD) sensors and a data interface for outputting the recorded video information via the on-board network 100 ,

Das Bord 100 umfasst beispielsweise eine erste Recheneinheit 120 und eine zweite Recheneinheit 130. Das Bordnetz 100 kann zudem weitere Recheneinheiten umfassen. The board 100 includes, for example, a first arithmetic unit 120 and a second arithmetic unit 130 , The electrical system 100 may also include other computing units.

Die Recheneinheiten 120, 130 sind mit den Sensoren 110 über einen Datenbus verbunden. Im Beispiel wird ein Ethernet-System eingesetzt. Beispielsweise wird sowohl die Software als auch die Hardware zur Verbindung der Recheneinheiten 120, 130 mit den Sensoren 110 nach dem Ethernet-Standard ausgebildet. Im Beispiel sind die erste Recheneinheit 120 und die zweite Recheneinheit 130 über einen Switch 140, insbesondere einen Ethernet-Switch oder eine Ethernet-Bridge, mit den Sensoren 110 verbunden. Die Datenverbindungen sind dabei in 1 als durchgezogene, die jeweiligen Module bzw. Einheiten mit dem Switch 140 verbindende Linien dargestellt. The computing units 120 . 130 are with the sensors 110 connected via a data bus. The example uses an Ethernet system. For example, both the software and the hardware for connecting the computing units 120 . 130 with the sensors 110 designed according to the Ethernet standard. In the example, the first arithmetic unit 120 and the second arithmetic unit 130 via a switch 140 , in particular an Ethernet switch or an Ethernet bridge, with the sensors 110 connected. The data connections are in 1 as solid, the respective modules or units with the switch 140 connecting lines shown.

Zudem ist die erste Recheneinheit 120 über eine weitere Datenverbindung 141 mit dem Switch 140 verbunden. Die weitere Datenverbindung 141 ist optional. Die weitere Datenverbindung 141 ist beispielsweise als I2C-Datenbus oder als serielle Peripherieschnittstelle (SPI) ausgebildet. In addition, the first arithmetic unit 120 over another data connection 141 with the switch 140 connected. The further data connection 141 is optional. The further data connection 141 is designed, for example, as an I2C data bus or as a serial peripheral interface (SPI).

Die zweite Recheneinheit 130 ist im Beispiel über eine weitere Datenleitung 142 mit einem Watchdog 150 verbunden, der außerhalb der zweiten Recheneinheit 130 angeordnet. Der Watchdog kann auch mit der ersten Recheneinheit 120 oder mit der ersten Recheneinheit 120 und der zweiten Recheneinheit 130 verbunden sein. Der Watchdog 150 kann auch innerhalb der zweiten Recheneinheit 130 angeordnet sein. Beispielsweise ist der Watchdog 150 ein Hardware-Watchdog integriert in einen externen Mikrokontroller. Der Watchdog 150 kann auch ein Software-Watchdog sein, der in die zweite Recheneinheit 130 integriert ist. The second arithmetic unit 130 is in the example via another data line 142 with a watchdog 150 connected outside the second processing unit 130 arranged. The watchdog can also work with the first processor 120 or with the first arithmetic unit 120 and the second arithmetic unit 130 be connected. The watchdog 150 can also be within the second arithmetic unit 130 be arranged. For example, the watchdog 150 a hardware watchdog integrated into an external microcontroller. The watchdog 150 can also be a software watchdog, in the second processing unit 130 is integrated.

Der Watchdog 150 ist über eine weitere Datenleitung 143 mit dem Switch 140 verbunden. Die Datenleitung 143 kann beispielsweise eine reset-Leistung sein.The watchdog 150 is over another data line 143 with the switch 140 connected. The data line 143 may be, for example, a reset power.

Die erste Recheneinheit 120 und die zweite Recheneinheit 130 sind ausgebildet ein Betriebssystem, beispielsweise ein Linux Betriebssystem, und Anwendungen auszuführen. Dazu weist eine Recheneinheit beispielsweise einen oder mehrere nicht dargestellte Microcontroller, flüchtige und nicht flüchtige Speicher auf. Es können auch anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) oder andere integrierte Schaltkreise (ICs) vorgesehen sein, die mindestens einen Teil des Betriebssystems oder der Anwendung ausführen. Die Anwendung besteht zunächst aus in der Recheneinheit abgespeicherten, computerlesbaren Anweisungen, die bei einer Ausführung in der Recheneinheit die gewünschte Funktion darstellen. Unabhängig davon, wie genau in einer Recheneinheit eine Anwendung ausgeführt wird, werden im Folgenden sicherheitskritische Anwendungen und nicht sicherheitskritische Anwendungen unterschieden.The first arithmetic unit 120 and the second arithmetic unit 130 are trained to run an operating system, such as a Linux operating system, and applications. For this purpose, a computing unit has, for example, one or more microcontrollers, not shown, volatile and non-volatile memory. There may also be application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or other integrated circuits (ICs) that execute at least part of the operating system or application. The application initially consists of computer-readable instructions stored in the arithmetic unit, which represent the desired function when executed in the arithmetic unit. Irrespective of how exactly an application is executed in a computing unit, a distinction is made below between safety-critical applications and non-safety-critical applications.

2 zeigt schematisch den Aufbau der ersten Recheneinheit 120. Die erste Recheneinheit 120 umfasst einen Sender 200. Der Sender 200 ist beispielsweise nach dem Ethernet-Standard ausgebildet und umfasst sowohl die physische Schicht als auch die Data-Link-Schicht. 2 schematically shows the structure of the first arithmetic unit 120 , The first arithmetic unit 120 includes a transmitter 200 , The transmitter 200 is, for example, designed according to the Ethernet standard and includes both the physical layer and the data link layer.

Die erste Recheneinheit 120 umfasst zudem eine Traffic-Control 210, in der ein erstes Filter 211 und ein zweites Filter 212 angeordnet sind. Sowohl das erste Filter 211 als auch das zweite Filter 212 sind mit dem Sender 200 über Datenleitungen 213 bzw. 214 verbunden. Der Sender 200 ist somit, insbesondere in Versenderichtung von Daten die durch die erste Recheneinheit 120 abgesendet werden, bezüglich dem ersten Filter 211 bzw. dem zweiten Filter 212 nachgelagert angeordnet.The first arithmetic unit 120 also includes a traffic control 210 in which a first filter 211 and a second filter 212 are arranged. Both the first filter 211 as well as the second filter 212 are with the transmitter 200 via data lines 213 respectively. 214 connected. The transmitter 200 is thus, in particular in the mailing direction of data by the first processing unit 120 be sent, with respect to the first filter 211 or the second filter 212 arranged downstream.

In der ersten Recheneinheit 120 ist eine sicherheitsrelevante erste Anwendung 215 und eine nicht sicherheitsrelevante zweite Anwendung 216 vorgesehen. Die erste Anwendung 215 ist über eine Datenleitung 218 mit dem ersten Filter 211 verbunden. Die zweite Anwendung 216 ist über eine Datenleitung 217 mit dem zweiten Filter 212 verbunden. Zudem können mehrere erste und zweite Filter, die mit jeweiligen sicherheitskritischen ersten Anwendungen oder jeweiligen nicht sicherheitskritischen zweiten Anwendungen verbunden sind, vorgesehen sein. In the first arithmetic unit 120 is a security relevant first application 215 and a non-security second application 216 intended. The first application 215 is via a data line 218 with the first filter 211 connected. The second application 216 is via a data line 217 with the second filter 212 connected. In addition, a plurality of first and second filters, which are connected to respective safety-critical first applications or respective non-safety-critical second applications, may be provided.

Die erste Recheneinheit 120 umfasst dazu ein Betriebssystem, beispielsweise ein Linux-Betriebssystem, das ausgebildet ist in einem Anwenderbereich (Userspace) die ersten und zweiten Anwendungen auszuführen. Zudem ist das Betriebssystem ausgebildet, den Zugriff auf die Netzwerkresourcen, beispielsweise Traffic Control 210 und Sender 200, insbesondere den Ethernet-Stack, in einem besonders geschützten Bereich vor dem Zugriff durch die Anwendungen zu schützen. The first arithmetic unit 120 for this purpose includes an operating system, for example a Linux operating system, which is designed to execute the first and second applications in a user area (user space). In addition, the operating system is designed to provide access to the network resources, such as traffic control 210 and transmitter 200 in particular the Ethernet stack, in a particularly protected area to protect against access by the applications.

Wird ein Linux-Betriebssystem eingesetzt, wird beispielsweise der Zugriff vom Linux-Betriebssystem dadurch verhindert, dass diese Anwendungen im Userspace ablaufen. If a Linux operating system is used, for example, access to the Linux operating system is prevented by running these applications in userspace.

Die Filter 211, 212 sind ausgebildet, die Datenübertragung, insbesondere die Übertragungsbandbreite oder Datenrate für die Daten, die von der jeweiligen Anwendung auf den Datenbus, d.h. den Kommunikationskanal, übertragen werden sollen, zu beeinflussen. Dazu werden die Filter durch die Traffic Control 210 beispielsweise mittels Traffic Shaping gemäß des Ethernet-Standards so eingestellt, dass den verschiedenen Anwendungen vorgegebene Budgets an Bandbreite oder Datenrate zur Verfügung gestellt werden. Dazu kommt beispielsweise ein Netzwerk Scheduler zum Einsatz, der die verfügbare Bandbreite oder Datenrate des Senders 200 aufteilt, jeder der Anwendungen einen Teil der Bandbreite oder Datenrate zuweist und über den jeweiligen der Filter 211, 212 begrenzt. The filters 211 . 212 are adapted to influence the data transmission, in particular the transmission bandwidth or data rate for the data to be transmitted by the respective application to the data bus, ie the communication channel. These are the filters through the Traffic Control 210 For example, by means of traffic shaping according to the Ethernet standard adjusted so that the various applications given budget bandwidth or data rate are made available. For example, a network scheduler uses the available bandwidth or data rate of the sender 200 each of the applications assigns a portion of the bandwidth or data rate and over each of the filters 211 . 212 limited.

Zudem umfasst die erste Recheneinheit 120 ein Überwachungsmodul 220, das über Schnittstellen 225 und 226 mit der Traffic Control 210 bzw. Sender 200 und optional über eine Schnittstelle 221 mit der ersten Anwendung 215 oder mit mehreren ersten Anwendungen zum Empfang von Information über die zu sendenden Daten verbunden ist. Optional kann das Überwachungsmodul 220 auch über nicht dargestellte Schnittstellen mit der zweiten Anwendung 216 oder mehreren zweiten Anwendungen verbunden sein, um Information über zu sendende Daten zu empfangen. In addition, the first computing unit includes 120 a monitoring module 220 that via interfaces 225 and 226 with the traffic control 210 or transmitter 200 and optionally via an interface 221 with the first application 215 or connected to a plurality of first applications for receiving information about the data to be transmitted. Optionally, the monitoring module 220 also via interfaces, not shown, with the second application 216 or several second applications to receive information about data to be sent.

Das Überwachungsmodul 220 ist beispielsweise ausgebildet mittels einer auf der ersten Recheneinheit 120 ablaufenden Anwendung, im Folgenden Überwachungsfunktion genannt, Ethernet-Statistiken, Informationen über die Verbindungsqualität oder die Anzahl gesendeter oder verworfener Pakete von Daten zu empfangen auszuwerten oder zu überwachen. Die Überwachungsfunktion überwacht dazu vorzugsweise zyklisch das Ethernet-Interface umfassend den Sender 200, d.h. im Beispiel den Ethernet-Stack und die Traffic Control 210 ist vorzugsweise Teil des Kommunikationskanals zur Übertragung der Daten. The monitoring module 220 is for example formed by means of a on the first arithmetic unit 120 running application, hereafter referred to as monitoring function, to evaluate or monitor Ethernet statistics, receive information about the connection quality or the number of sent or rejected packets of data. For this purpose, the monitoring function preferably cyclically monitors the Ethernet interface comprising the transmitter 200 ie in the example the ethernet stack and the traffic control 210 is preferably part of the communication channel for transmitting the data.

Die Überwachungsfunktion vergleicht dabei Information über erste Daten, die über das erste Filter 211 übertragen werden, mit vorgegebener Information über die ersten Daten. Die vorgegebene Information über die ersten Daten ist beispielsweise eine vorgegebene Datenmenge, eine vorgegebene Datenrate bzw. eine vorgegebene Anzahl an Datenpaketen. Dementsprechend ist die Information über die ersten Daten eine Information über die Menge erster Daten, eine Datenrate erster Daten bzw. eine Anzahl Datenpakete erster Daten, die über den ersten Filter übertragen werden. Diese Information wird beispielsweise aus der Ethernet-Statistik ermittelt. The monitoring function compares information about first data via the first filter 211 be transmitted, with predetermined information about the first data. The predetermined information about the first data is, for example, a predetermined amount of data, a predetermined data rate or a predetermined number of data packets. Accordingly, the information about the first data is information about the amount of first data, a data rate of first data, and a number of data packets of first data transmitted via the first filter. This information is determined, for example, from the Ethernet statistics.

Insbesondere wenn mehrere sicherheitskritische Anwendungen und/oder mehrere nicht sicherheitskritische Anwendungen auf einer Recheneinheit ausgeführt werden, ist die vorgegebene Menge an Daten beispielsweise eine Summe Datenmengen. Die Summe umfasst beispielsweise die Menge erster Daten und/oder die Menge zweiter Daten, die über ein oder mehrere erste bzw. zweite Filter übertragen werden. Die vorgegebene Menge an Daten kann auch ein vorgegebener Wert beispielsweise in Byte sein. Die vorgegebene Menge an Daten kann beispielsweise ein Wert zwischen 0 und 1 Kilobyte, vorzugsweise zwischen 0 und 512 Byte, insbesondere 0 Byte sein. In particular, if several safety-critical applications and / or several non-safety-critical applications are executed on a computer, the predetermined amount of data is, for example, a sum of data. The sum includes, for example, the amount of first data and / or the amount of second data transmitted via one or more first and second filters. The predetermined amount of data may also be a predetermined value, for example, in bytes. The predetermined amount of data may be, for example, a value between 0 and 1 kilobytes, preferably between 0 and 512 bytes, in particular 0 bytes.

Die vorgegebene Datenrate bzw. die vorgegebene Anzahl Datenpakete ist beispielsweise ebenfalls ein konstanter Wert, beispielsweise zwischen 0 und 1 Kilobyte pro Sekunde, vorzugsweise zwischen 0 und 512 Byte pro Sekunde, insbesondere 0 Byte pro Sekunde sein. The predetermined data rate or the predetermined number of data packets is, for example, also a constant value, for example between 0 and 1 kilobytes per second, preferably between 0 and 512 bytes per second, in particular 0 bytes per second.

Die vorgegebene Anzahl Datenpakete kann beispielsweise ein Wert zwischen 0 und 1024, vorzugsweise zwischen 0 und 512, insbesondere 0 sein. Die Anzahl der Datenpakete kann sich auf die Anzahl der zu sendenden Datenpakete, die Anzahl der gesendeten Datenpakete oder die Anzahl verworfener Datenpakete beziehen. The predetermined number of data packets may be, for example, a value between 0 and 1024, preferably between 0 and 512, in particular 0. The number of data packets may relate to the number of data packets to be sent, the number of data packets sent or the number of data packets rejected.

Zudem ist die Überwachungsfunktion ausgebildet zur Beeinflussung der Datenübertragung, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs eine Ansteuerung des Senders 200, im Beispiel des Ethernet-Stacks, vorzunehmen. Beispielsweise wird die Kommunikation durch die Beeinflussung unterbrochen, so dass keine Daten die aus dem Userspace von der ersten Anwendung 215 über das erste Filter 211 gesendet werden sollen, durch den Ethernet-Stack gelangen. In addition, the monitoring function is designed to influence the data transmission, depending on the result of the comparison, a control of the transmitter 200 , in the example of the Ethernet stack. For example, the communication is interrupted by the influence, so that no data from the userspace of the first application 215 over the first filter 211 should be sent through the Ethernet stack.

Vorzugsweise wird durch die Überwachungsfunktion überprüft, ob die erste Anwendung 215 einen Zustand "aktiv" oder "inaktiv" hat. Dazu ist beispielsweise vorgesehen, der ersten Anwendung 215 eine Zustandsgröße zuzuordnen, die einen ersten vorgegebenen Zustand, insbesondere "aktiv", und einen zweiten vorgegebenen Zustand, insbesondere "inaktiv", anzeigt. Dazu wird beispielsweise eine entsprechende Information aus einem nicht flüchtigen Speicher der ersten Recheneinheit 220 ausgewertet. Beispielsweise handelt sich dabei um die Auswertung eines Zustandsbits, dass von der ersten Anwendung 215 selbst oder dem Betriebssystem gesetzt wird. Beispielsweise wird der Zustand bzw. das Zustandsbit beim Start der Recheneinheit 120 auf "aktiv" und bei Erkennen eines Fehlers auf "inaktiv" gesetzt. Preferably, the monitoring function checks whether the first application 215 has a state "active" or "inactive". For this purpose, for example, the first application is provided 215 to assign a state variable indicating a first predetermined state, in particular "active", and a second predetermined state, in particular "inactive". For this purpose, for example, a corresponding information from a non-volatile memory of the first processing unit 220 evaluated. For example, this involves the evaluation of a status bit that from the first application 215 itself or the operating system is set. For example, the state or the status bit at the start of the arithmetic unit 120 set to "active" and to "inactive" when an error is detected.

Vorzugsweise wird als vorgegebene Menge an Daten, vorgegebene Datenrate oder Anzahl Datenpakete ein erster vorgegebener Wert, insbesondere 0 verwendet, wenn die Zustandsgröße den zweiten vorgegebenen Zustand, beispielsweise "inaktiv", anzeigt. Preferably, as the predetermined amount of data, predetermined data rate or number of data packets, a first predetermined value, in particular 0, is used if the state variable is the second predetermined state, for example, "inactive" indicates.

Dadurch wird sichergestellt, dass aus einer inaktiven sicherheitsrelevanten ersten Anwendung keine Daten unbeabsichtigt über die Netzwerkschnittstelle, d.h. den Sender 200 bzw. den Ethernet-Stack ausgegeben werden. This ensures that data from an inactive security-relevant first application is not inadvertently transmitted via the network interface, ie the sender 200 or the Ethernet stack are output.

Dies bedeutet, dass der Sender 200 abhängig vom Ergebnis des Vergleichs angesteuert wird, die ersten Daten weiterzuleiten, wenn die zugehörige erste Anwendung 215 aktiv ist und diese Daten nicht zu senden, wenn die zugehörige erste Anwendung 215 inaktiv ist. This means that the transmitter 200 depending on the result of the comparison, the first data is forwarded, if the associated first application 215 is active and does not send this data when the associated first application 215 is inactive.

Dadurch wird die Funktionalität zur Beeinflussung der Datenübertragung, ohne besondere Software- oder Hardware-Komponenten im Userspace, auf jedem Ethernet basierten System, insbesondere auch nachträglich, durch eine Anwendung in der Recheneinheit 120 als Software außerhalb des Userspace implementiert. Dieses System ist durch Hinzufügen weiterer Filter und entsprechender Anpassung der Überwachungsfunktion leicht auf mehrere Anwendungen erweiterbar, die somit unabhängig voneinander überwacht werden können. As a result, the functionality for influencing the data transmission, without any special software or hardware components in userspace, on any Ethernet-based system, in particular also subsequently, by an application in the arithmetic unit 120 implemented as software outside the userspace. This system can easily be extended to multiple applications by adding additional filters and adjusting the monitoring function, so that they can be independently monitored.

3 zeigt einen Teil des Systems umfassend die zweite Recheneinheit 130, den Switch 140 und den Watchdog 150. Bezüglich der ersten Anwendung 215, der zweiten Anwendung 216, des ersten Filters 211 des zweiten Filter 212, der Traffic Control 210, der Schnittstelle 200 und des Überwachungsmoduls 220 sowie deren Verbindung untereinander, entspricht die zweite Recheneinheit 130 der ersten Recheneinheit 120. Die diesbezüglichen Bezugszeichen werden auch in 3 verwendet. 3 shows a part of the system comprising the second processing unit 130 , the switch 140 and the watchdog 150 , Regarding the first application 215 , the second application 216 , the first filter 211 of the second filter 212 , the traffic control 210 , the interface 200 and the monitoring module 220 as well as their connection with each other, corresponds to the second arithmetic unit 130 the first arithmetic unit 120 , The relevant reference numerals are also in 3 used.

Im Unterschied zur Ansteuerung des Senders 200, der in der ersten Recheneinheit 120 der Schnittstelle beispielsweise des Ethernet-Stacks entspricht, wird durch die zweite Recheneinheit 130 ein Ansteuersignal zur Ansteuerung des Switches 140 verwendet. Der Switch 140 ist dazu ausgebildet, ein Ansteuersignal zur Beeinflussung der Kommunikation der zweiten Recheneinheit 130 zu empfangen. Der Switch 140 ist dazu ausgebildet abhängig vom empfangen Ansteuersignal eine Kommunikation, insbesondere das Senden von Daten, durch die zweite Recheneinheit 130 zu beeinflussen, beispielsweise abzuschalten oder zuzulassen. Dazu ist der Switch 140 beispielsweise ausgebildet, eingehende Daten von der Schnittstelle 200 fallen zu lassen, d.h. nicht weiterzuleiten, wenn ein entsprechendes Signal vom Switch empfangen wird. Im Beispiel wird dazu beispielsweise ein über die serielle Peripherie-Schnittstelle oder die I2C Schnittstelle eingehendes Signal überwacht. In contrast to the control of the transmitter 200 who is in the first arithmetic unit 120 the interface corresponds, for example, the Ethernet stack, is by the second processing unit 130 a drive signal for controlling the switch 140 used. The switch 140 is adapted to a drive signal for influencing the communication of the second processing unit 130 to recieve. The switch 140 is designed to depend on the received drive signal communication, in particular the transmission of data by the second arithmetic unit 130 to influence, for example, shut down or allow. This is the switch 140 formed, for example, incoming data from the interface 200 dropping, ie not forwarding, when a corresponding signal is received from the switch. In the example, for example, a signal incoming via the serial peripheral interface or the I2C interface is monitored.

Das Signal zur Ansteuerung des Switches 140 wird dabei beispielsweise durch die Überwachungsfunktion im Überwachungsmodul 220 dadurch erzeugt, dass als Teil einer Antwort zu einer Watchdog-Kommunikation mit dem Watchdog 150 entsprechende Ansteuersignale abhängig vom Ergebnis des Vergleichs erzeugt werden. Beispielsweise unterbleibt eine Antwort des Überwachungsmoduls 220 in der Watchdog-Kommunikation, wenn der Vergleich ergibt, dass trotz eines erkannten Fehlers in der ersten Anwendung 215 Daten von dieser gesendet werden sollen. Der Watchdog 150 überwacht die eingehende Antwort und löst das Ansteuersignal für den Switch 140, beispielsweise bei Ausbleiben einer Antwort der Watchdog-Kommunikation, aus. The signal to control the switch 140 This is done, for example, by the monitoring function in the monitoring module 220 generated as part of a response to a watchdog communication with the watchdog 150 corresponding control signals are generated depending on the result of the comparison. For example, a response of the monitoring module is omitted 220 in the watchdog communication, if the comparison shows that, despite a detected error in the first application 215 Data should be sent from this. The watchdog 150 monitors the incoming response and triggers the drive signal for the switch 140 For example, in the absence of a response of the watchdog communication from.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Überwachungsmodul 220 direkt mit dem Switch 140 über die serielle Peripherie-Schnittstelle oder die I2C Schnittstelle verbunden ist, wobei die Ansteuerung des Switches 140 entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs durchgeführt wird. Genauso kann diese Ansteuerung des Switches 140 durch eine direkte Verbindung zwischen dem Überwachungsmodul 220 der ersten Recheneinheit 120 und dem Switch 140 ausgebildet sein. Alternatively, it may be provided that the monitoring module 220 directly with the switch 140 connected via the serial peripheral interface or the I2C interface, wherein the control of the switch 140 is performed according to the result of the comparison. Likewise, this control of the switch 140 through a direct connection between the monitoring module 220 the first arithmetic unit 120 and the switch 140 be educated.

Durch die Ansteuerung wird somit eine Umkonfiguration des Senders, beispielsweise der Schnittstelle 200, oder des Switches 140 ausgeführt. Zusätzlich oder alternativ kann ein Reset des Senders, beispielsweise der Schnittstelle 200, oder des Switches 140 beispielsweise durch Setzen des Reset-Pegels am entsprechenden Baustein dauerhaft ausgelöst werden, um das Senden von Daten zu verhindern. By controlling thus a reconfiguration of the transmitter, for example, the interface 200 , or the switch 140 executed. Additionally or alternatively, a reset of the transmitter, for example, the interface 200 , or the switch 140 For example, by setting the reset level at the corresponding block permanently triggered to prevent the transmission of data.

Zusätzlich oder alternativ kann der Clock des Senders oder die Spannungsversorgung des Senders, beispielsweise der Schnittstelle 200 oder des Switches 140 oder des PHY-Bausteins zu diesem Zwecke abgeschaltet werden. Abschalten der Clock des PHY-Bausteins ist beispielsweise relevant für Systeme in denen kein Switch eingesetzt wird sondern nur ein PHY.Additionally or alternatively, the clock of the transmitter or the power supply of the transmitter, for example, the interface 200 or the switch 140 or the PHY block are turned off for this purpose. Switching off the clock of the PHY module is relevant, for example, for systems in which no switch is used but only one PHY.

Aufgrund des dynamischen Verhaltens der Datenübertragung kann für die Plausibilisierung oder Prüfung der Datenrate, Menge oder der Anzahl der Datenpakete eine Toleranz mit beispielsweise einer prozentualen Abweichung in Abhängigkeit der aktuellen Datenrate pro Sekunde oder der Datenmenge oder der Anzahl an Paketen vorgesehen sein. Due to the dynamic behavior of the data transmission, a plausibility check or check of the data rate, quantity or number of data packets may be provided with a tolerance, for example a percentage deviation depending on the current data rate per second or the amount of data or the number of packets.

Die Filter und deren Verbindung mit sicherheitsrelevanten oder nicht sicherheitsrelevanten Anwendungen ermöglicht eine Unterscheidung der ausgehenden Datenströme eines Systems, beispielsweise eines Kamerasystem in einem Kraftfahrzeug, in sicherheitsrelevante und nicht sicherheitsrelevante Daten und somit eine Prüfung oder Plausibilisierung des Datendurchsatzes bei inaktiver oder aktiver Anwendung. The filters and their connection with safety-relevant or non-safety-relevant applications makes it possible to distinguish the outgoing data streams of a system, for example a camera system in a motor vehicle, into safety-relevant and non-safety-relevant data and thus to test or validate the data throughput in the case of inactive or active use.

Einerseits ist es somit möglich festzustellen, ob eine inaktive Anwendung weiterhin Daten versendet oder ob eine Gesamtmenge an Daten, die von einem Steuergerät im Kraftfahrzeug gesendet wird, insgesamt plausibel ist. Abweichungen von einer plausiblen Gesamtmenge werden somit als Fehlerfall erkannt und führen zur schnellen Abschaltung der Kommunikation auf physikalischer Ebene. On the one hand, it is thus possible to determine whether an inactive application continues to send data or whether a total amount of data sent by a control device in the motor vehicle is altogether plausible. Deviations from a plausible total amount are thus recognized as an error case and lead to the rapid shutdown of communication at the physical level.

Es kann vorgesehen sein, die erforderlichen Funktionen als Computerprogramm zu implementieren und abzuspeichern. Einzelne Teile oder die gesamte Funktion kann man auch in einem integrierten Schaltkreis beispielsweise einem ASIC darstellen. It can be provided to implement and store the required functions as a computer program. Individual parts or the entire function can also be represented in an integrated circuit, for example an ASIC.

Claims

Method for data transmission, in which the first data is transmitted via a, in a computing unit ( 120 . 130 ), first filter ( 211 ) for influencing the data transmission for the first data on a communication channel, are transmitted, characterized in that information about the first data is compared with predetermined information about the first data, wherein for influencing the data transmission depending on the result of the comparison, a control of a transmitter ( 200 . 140 ), the transmitter ( 200 . 140 ) with the first filter ( 211 ) is connectable to the transmission of the first data via the communication channel and wherein the transmitter ( 200 . 140 ) the first filter ( 211 ) is downstream.

Method according to claim 1, characterized in that one or more applications ( 215 . 216 ), which can send data over the communication channel, on the computing unit ( 120 . 130 ), whereby the arithmetic unit ( 120 . 130 ), output data of a first application ( 215 ) over the first filter ( 211 ) and output data of a second application ( 216 ) via a second filter ( 212 ) to send.

Method according to claim 2, characterized in that the first application ( 215 ) is assigned a state variable, wherein the predetermined information about the first data is determined in dependence on second data, when the state quantity a first predetermined state of the first application ( 215 ), in particular active, and / or wherein as predetermined information about the first data, a first predetermined value, in particular zero, is used, when the state variable is a second predetermined state of the first application ( 215 ), especially inactive indicates.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second data on the arranged in the arithmetic unit, the second filter ( 212 ), the second filter ( 212 ) is designed to influence the data transmission for the second data on the communication channel.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that information about data quantities, data rates or number of data packets is compared.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as predetermined information a sum of a plurality of data sets, an average data rate or a number, in particular discarded, data packets of one or more first and / or one or more second data is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control means a reconfiguration of the transmitter ( 200 . 140 ), a reset of the transmitter ( 200 . 140 ), switching off the clock or the voltage of the transmitter ( 200 . 140 ) or at least part of a response to a watchdog communication.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the communication channel is an interface ( 200 . 140 ), in particular an Ethernet interface or a switch, via which first and second data are sent, one on the arithmetic unit ( 120 . 130 ) running operating system, in particular by means of a traffic control function ( 210 ), information about the transmission bandwidth or data rate at the respective filter ( 211 . 212 ) and / or information about the transmission bandwidth, data rate or number of data packets at the interface ( 200 . 140 ), in particular cyclically.

Contraption ( 120 . 130 . 140 ) for data transmission, characterized in that the device is designed to carry out the method according to one of the preceding claims.

Computer program, adapted to perform the steps of a method according to any one of claims 1-9.