DE102016200385A1

DE102016200385A1 - Kraftfahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung

Info

Publication number: DE102016200385A1
Application number: DE102016200385.2A
Authority: DE
Inventors: Björn Mohrmann; Manuel BOJAHR
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-07-20
Also published as: US20170208471A1; US10313884B2; CN106965758B; CN106965758A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung (1), die wenigstens ein Drahtloskommunikationsmodul (2, 3) umfasst, das eine drahtlose Kommunikationsverbindung wenigstens einer über eine Kommunikationsleitung (5) mit dem Drahtloskommunikationsmodul (2, 3) verbundenen Fahrzeugkomponente (4) mit einem Kommunikationspartner ermöglicht. Das Kraftfahrzeug weist ein manuell betätigbares, die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente (4) und dem Kommunikationspartner hardwareseitig unterbrechendes Trennelement (7) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kommunikationseinrichtungen in Kraftfahrzeugen, die eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs und einem Kommunikationspartner, insbesondere einem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner, der nicht integraler Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist, ermöglichen, sind allgemein bekannt. Als Fahrzeugkomponente können sowohl auf einem Fahrzeugcomputer ausgeführte Softwareanwendungen als auch Hardwaremodule, wie zum Beispiel ein Motorsteuermodul, aufgefasst werden. Diese sind gewöhnlich über eine drahtgebundene Kommunikationsleitung mit dem Drahtloskommunikationsmodul verbunden, um mit dessen Hilfe die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente und dem Kommunikationspartner, zum Beispiel einem Mobiltelefon, einem tragbaren Computer, einem anderen Kraftfahrzeug, einer stationären terrestrischen Sende- und Empfangsstation oder einer satellitengebundenen Sende- und Empfangsstation, herzustellen.
So sind moderne Fahrzeuge mittlerweile häufig mit Kommunikationssystemen, zum Beispiel WiFi, Bluetooth und/oder GSM, ausgestattet, um beispielsweise Notruffunktionen, Multimedia- und Navigationsfunktionen oder auch Softwareaktualisierungen von Fahrzeugmodulen über die Luftschnittstelle ermöglichen zu können. Unglücklicherweise könnten diese drahtlosen Kommunikationsverbindungen trotz vorgesehener Schutzmaßnahmen, beispielsweise durch eine Verschlüsselung der drahtlosen Datenübertragung und/oder durch einen Zugriffsschutz auf die Fahrzeugkomponente mit Hilfe einer Firewall, von einer unbefugten Person dazu genutzt werden, die Fahrzeugkomponenten über die drahtlose Kommunikationsverbindung zu beeinflussen oder sogar zu steuern, was eine Gefahr in Bezug auf die Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs und damit auch für die Sicherheit der Insassen des Fahrzeugs darstellen kann.
Aus der US 2014/0199965 A1 und der US 2014/0199989 A1 sind Kraftfahrzeuge mit Kommunikationseinrichtungen bekannt. Um zu verhindern, dass eine unbefugte Person eine drahtlose Kommunikationsverbindung aus dem Fahrzeug heraus unberechtigterweise nutzen kann, sieht die US 2014/0199965 A1 die temporäre Deaktivierung einer oder mehrerer Drahtlosdienste des Kraftfahrzeugs durch den berechtigten Benutzer vor. Die Benutzereingabe zur Deaktivierung kann gemäß einer Ausführungsform mittels eines einer Mensch-Computer-Schnittstelle zugeordneten Tasters erfolgen.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich der Betriebssicherheit verbessertes Kraftfahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung bereitzustellen. Insbesondere soll die erhöhte Betriebssicherheit mit einfachen Mitteln erreicht werden und jederzeit garantiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug eine Kommunikationseinrichtung auf, die wenigstens ein Drahtloskommunikationsmodul, beispielsweise ein WiFi-, Bluetooth- oder GSM-Modul, umfasst. Das Drahtloskommunikationsmodul ermöglicht eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen wenigstens einer Fahrzeugkomponente, zum Beispiel einem Fahrzeughardwaremodul wie einem Motorsteuermodul oder einer auf einem Fahrzeugcomputer ausgeführten Softwareanwendung, und einem Kommunikationspartner, beispielsweise einem Mobiltelefon, einem tragbaren Computer, einem anderen Kraftfahrzeug, einer stationären terrestrischen Sende- und Empfangsstation oder einer satellitengebundenen Sende- und Empfangsstation. Die wenigstens eine Fahrzeugkomponente ist über eine Kommunikationsleitung mit dem Drahtloskommunikationsmodul verbunden. Gemäß der Erfindung weist das Kraftfahrzeug ein manuell betätigbares, die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente und dem Kommunikationspartner hardwareseitig unterbrechendes Trennelement auf. Das die drahtlose Kommunikationsverbindung hardwareseitig unterbrechende Trennelement gewährleistet eine jederzeitige Unterbrechung der Kommunikationsverbindung in Reaktion auf die manuelle Betätigung des Trennelements beispielsweise durch einen Insassen bzw. einen Fahrer des Kraftfahrzeugs. So kann der Bediener des Trennelements jegliche drahtlose Kommunikation zwischen der wenigstens einen Fahrzeugkomponente und einem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner unterbinden, wenn zum Beispiel ein Verhalten des Kraftfahrzeugs bzw. seiner Fahrzeugkomponenten festgestellt wird, das auf einen missbräuchlichen Zugriff auf die Fahrzeugkomponenten über die drahtlose Kommunikationsverbindung durch eine unberechtigte dritte Person hindeutet. Da die Unterbrechung der drahtlosen Kommunikationsverbindung hardwareseitig, das heißt auf physischem Weg, erfolgt, ist diese stets möglich und kann nicht beispielsweise durch ein fehlerhaftes Softwareverhalten der Kommunikationseinrichtung blockiert sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Trennelement in der Kommunikationsleitung angeordnet. Auf diese Weise ist das Trennelement in der Lage, die Kommunikationsleitung, über welche die Fahrzeugkomponente mit dem Drahtloskommunikationsmodul verbunden ist, zu unterbrechen und somit die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente und dem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner. Andere Kommunikationsverbindungen, beispielsweise solche zwischen mehreren Fahrzeugkomponenten desselben Kraftfahrzeugs untereinander über diese miteinander verbindende Bussysteme, zum Beispiel Feldbussysteme wie CAN oder LIN und dergleichen, werden durch das Trennelement in vorteilhafter Weise nicht beeinflusst.
Alternativ kann das Trennelement in einer das Drahtloskommunikationsmodul mit einer elektrischen Energiequelle verbindenden Energieversorgungsleitung angeordnet sein. Auf diese Weise ist das Trennelement in der Lage, bei einer Betätigung die Energieversorgung des Drahtloskommunikationsmoduls zu unterbrechen und damit die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente und dem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner. Wie vorstehend beschrieben, werden auch bei dieser Ausgestaltung andere Kommunikationsverbindungen zwischen mehreren Fahrzeugkomponenten desselben Kraftfahrzeugs untereinander in vorteilhafter Weise durch das Trennelement nicht gestört.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Trennelement durch einen elektronischen oder elektromechanischen Schalter gebildet ist. Mit anderen Worten ist das Trennelement rein in Hardware ausgebildet, so dass es nicht durch mögliche Softwarefehler in seiner Funktion beeinträchtigt sein kann. Die vorgesehene Funktion des Trennelements ist somit jederzeit gewährleistet.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungsfunktion des Trennelements rein in Hardware ausgeführt. Beispielsweise kann die Betätigungsfunktion zum Betätigen des Trennelements auf elektronischem Weg oder mechanischem Weg oder elektromechanischem Weg erfolgen. Somit ist bei dieser Ausgestaltung eine jederzeitige Betätigung bzw. Aktivierung des Trennelements gewährleistet.
Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Drahtloskommunikationsmodul und der Fahrzeugkomponente eine Firewall zwischengeschaltet ist und das Trennelement zwischen der Firewall und der Fahrzeugkomponente in der Kommunikationsleitung angeordnet ist. Die Firewall erhöht den Schutz drahtloser Kommunikationsverbindungen und verhindert bzw. erschwert zumindest den Zugriff unbefugter Kommunikationspartner über das Drahtloskommunikationsmodul auf die wenigstens eine Fahrzeugkomponente. Da die Firewall jedoch als von einem Computer ausgeführte Softwareanwendung realisiert ist, kann ihre bestimmungsgemäße, korrekte Funktion aufgrund von Softwarefehlern nicht vollständig garantiert werden. Das zwischen der Firewall und der Fahrzeugkomponente angeordnete Trennelement ist jedoch in der Lage, die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente und dem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner bei Betätigung zum Beispiel durch einen Insassen des Kraftfahrzeugs in jedem Fall zu unterbrechen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Drahtloskommunikationsmodule über die Firewall mit der Kommunikationsleitung verbunden. Auf diese Weise wird eine Bündelung der Drahtloskommunikationsmodule mit Hilfe der Firewall erreicht und das Trennelement kann lediglich in einer die Fahrzeugkomponente mit der Firewall verbindenden Kommunikationsleitung angeordnet sein. Mehrere drahtlose Kommunikationsverbindungen sind gleichzeitig möglich.
Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die mehreren Drahtloskommunikationsmodule unterschiedliche Drahtlosübertragungstechniken, wie zum Beispiel WiFi, Bluetooth, GSM und dergleichen, aufweisen.
Bevorzugt weist das Kraftfahrzeug autonome oder teilautonome Fahrfunktionen auf. Damit ist ein fahrerunabhängiger Betrieb des Fahrzeugs möglich. Auch bei einem solchen Fahrzeug soll die drahtlose Kommunikationsverbindung durch das Trennelement unterbrochen werden können, wenn festgestellt wird, dass dies erforderlich ist. Vorteilhafterweise bleiben dann die autonomen oder teilautonomen Fahrfunktionen aufrecht erhalten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird.
In dieser Zeichnung zeigt die einzige Figur, 1, schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Kommunikationseinrichtung 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Kommunikationseinrichtung 1 zwei Drahtloskommunikationsmodule 2 und 3, von denen das Drahtloskommunikationsmodul 2 eine GSM-Übertragungstechnik und das Drahtloskommunikationsmodul 3 eine WiFi-Übertragungstechnik aufweist. Die Drahtloskommunikationsmodule 2 und 3 sind jeweils in der Lage, eine drahtlose Kommunikationsverbindung, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sowohl eine GSM-Verbindung als auch eine WiFi-Verbindung, zwischen einer (fahrzeuginternen) Fahrzeugkomponente 4 und einem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner (nicht dargestellt) herzustellen. Hierzu ist die Fahrzeugkomponente 4, die zum Beispiel ein Fahrzeughardwaremodul wie ein Motorsteuermodul oder eine auf einem Fahrzeugcomputer ausgeführte Softwareanwendung sein kann, über eine Kommunikationsleitung 5 mit den Drahtloskommunikationsmodulen 2 und 3 verbunden.
Des Weiteren ist in 1 angedeutet, dass die Fahrzeugkomponente 4 beispielhaft über einen CAN-Bus (Controller Area Network) und einen OBD-Bus (On-Board-Diagnose) mit anderen, nicht näher dargestellten Fahrzeugkomponenten verbunden bzw. vernetzt sein kann, mit denen die Fahrzeugkomponente 4 (in der Regel drahtgebundene) Kommunikationsverbindungen unterhalten kann.
Wie in 1 weiter zu erkennen ist, sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Kommunikationseinrichtung 1 beide Drahtloskommunikationsmodule 2 und 3 nicht direkt mit der Fahrzeugkomponente 4 verbunden, sondern vermittels einer Firewall 6. Diese überwacht den über die jeweils von den Drahtloskommunikationsmodulen 2 und 3 bereitgestellten drahtlosen Kommunikationsverbindungen übertragenen Datenverkehr zwischen dem jeweiligen Kommunikationspartner und der Fahrzeugkomponente 4. Die Firewall 6 schützt in erster Linie die Fahrzeugkomponente 4 vor einem unberechtigten Zugriff eines über eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugkomponente 4 kommunizierenden Kommunikationspartners. Es kann jedoch zum Beispiel aufgrund von Programmierfehlern in der Firewall 6 nicht gewährleistet werden, dass die Firewall 6 alle derartig unbefugten Kommunikationsverbindungen erkennt.
Um die Fahrzeugkomponente 4 mit Sicherheit vor einer solchen unberechtigten drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Kommunikationspartner schützen zu können, ist, wie in 1 gezeigt, ein manuell betätigbares, die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente 4 und dem Kommunikationspartner hardwareseitig unterbrechendes Trennelement 7 in der Kommunikationsleitung 5 zwischen der Firewall 6 und der Fahrzeugkomponente 4 angeordnet. Das Trennelement 7 ist bevorzugt als elektronischer Schalter oder elektromechanischer Schalter ausgeführt. Ebenso ist die Betätigungsfunktion des Trennelements 7 ebenfalls rein in Hardware ausgeführt, zum Beispiel elektronisch, mechanisch oder elektromechanisch. So kann die ordnungsgemäße Funktion des Trennelements 7 zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden und die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen einem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner und der Fahrzeugkomponente 4 im Bedarfsfall zum Beispiel durch einen Insassen des Kraftfahrzeugs mit Sicherheit getrennt werden.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug wurde anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Das Kraftfahrzeug ist jedoch nicht auf die hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. So ist es beispielsweise denkbar, das Trennelement anstatt in der die Fahrzeugkomponente mit der Drahtloskommunikationsleitung bzw. der Firewall verbindenden Kommunikationsleitung in einer zum jeweiligen Drahtloskommunikationsmodul führenden elektrischen Energieversorgungsleitung anzuordnen und somit das jeweilige Drahtloskommunikationsmodul mit Hilfe des Trennelements im Bedarfsfall energielos zu schalten, um dadurch eine bestehende drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der (fahrzeuginternen) Fahrzeugkomponente und einem (fahrzeugexternen) Kommunikationspartner mit Sicherheit trennen zu können.
Bezugszeichenliste

1: Kommunikationseinrichtung
2: Drahtloskommunikationsmodul, GSM
3: Drahtloskommunikationsmodul, WiFi
4: Fahrzeugkomponente
5: Kommunikationsleitung
6: Firewall
7: Trennelement
CAN: Controller Area Network
OBD: On-Board-Diagnose

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2014/0199965 A1 [0004, 0004]
US 2014/0199989 A1 [0004]

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung (1), die wenigstens ein Drahtloskommunikationsmodul (2, 3) umfasst, das eine drahtlose Kommunikationsverbindung wenigstens einer über eine Kommunikationsleitung (5) mit dem Drahtloskommunikationsmodul (2, 3) verbundenen Fahrzeugkomponente (4) mit einem Kommunikationspartner ermöglicht, gekennzeichnet durch ein manuell betätigbares, die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeugkomponente (4) und dem Kommunikationspartner hardwareseitig unterbrechendes Trennelement (7).
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (7) in der Kommunikationsleitung (5) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (7) in einer das Drahtloskommunikationsmodul (2, 3) mit einer elektrischen Energiequelle verbindenden Energieversorgungsleitung angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (7) durch einen elektronischen oder elektromechanischen Schalter gebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsfunktion des Trennelements (7) rein in Hardware ausgeführt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drahtloskommunikationsmodul (2, 3) und der Fahrzeugkomponente (4) eine Firewall (6) zwischengeschaltet ist und das Trennelement (7) zwischen der Firewall (6) und der Fahrzeugkomponente (4) in der Kommunikationsleitung angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drahtloskommunikationsmodule (2, 3) über die Firewall (6) mit der Kommunikationsleitung (5) verbunden sind.
Kraftfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Drahtloskommunikationsmodule (2, 3) unterschiedliche Drahtlosübertragungstechniken aufweisen.
Kraftfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug autonome oder teilautonome Fahrfunktionen aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterbrechung der drahtlosen Kommunikationsverbindung durch das Trennelement (7) die autonomen oder teilautonomen Fahrfunktionen aufrecht erhalten bleiben.