DE102019210785A1 - Verfahren zur Beurteilung eines Kommunikationsnetzwerks, Batteriemanagementsystem und Batteriemodul - Google Patents

Verfahren zur Beurteilung eines Kommunikationsnetzwerks, Batteriemanagementsystem und Batteriemodul Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beurteilung eines Kommunikationsnetzwerks (20) in einem Kraftfahrzeug durch ein an das Kommunikationsnetzwerk (20) angeschlossenes Batteriemanagementsystem (30) eines Batteriemoduls (5), umfassend die folgenden Schritte:- Empfangen von Botschaften, die von anderen an das Kommunikationsnetzwerk (20) angeschlossenen Teilnehmern (21, 22) gesendet werden über einen definierten Zeitraum;- Erstellen eines Histogramms aus den empfangenen Botschaften;- Vergleichen des erstellten Histogramms mit einem Referenzhistogramm;- Detektion des Kommunikationsnetzwerks (20) als illegitim, wenn eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm als signifikant bewertet wird.Die Erfindung betrifft auch ein Batteriemanagementsystem (30) für ein Batteriemodul (5), welches zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, und ein Batteriemodul (5), welches mindestens eine Batteriezelle und mindestens ein erfindungsgemäßes Batteriemanagementsystem (30) umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beurteilung eines Kommunikationsnetzwerks in einem Kraftfahrzeug durch ein an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossenes Batteriemanagementsystem eines Batteriemoduls. Die Erfindung betrifft auch ein Batteriemanagementsystem für ein Batteriemodul, welches zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, sowie ein Batteriemodul, welches ein erfindungsgemäßes Batteriemanagementsystem umfasst.
  • Stand der Technik
  • Konventionelle Kraftfahrzeuge und Hybridfahrzeuge weisen einen Antrieb auf, welcher üblicherweise einen Verbrennungsmotor umfasst. Ferner umfassen konventionelle Kraftfahrzeuge und Hybridfahrzeuge ein Batteriemodul zur Versorgung von Elektromotoren des Antriebsstrangs und gegebenenfalls zusätzlich zur Versorgung eines Anlassers und weiterer Verbraucher an einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie sowie einen Generator zum Laden von Batteriezellen des Batteriemoduls. Ein solches Batteriemodul weist ein Batteriemanagementsystem zum Steuern und Überwachen der Batteriezellen auf. Batteriemodule in konventionellen Kraftfahrzeugen weisen beispielsweise eine Nennspannung von 12 V auf. Batteriemodule in Hybridfahrzeugen weisen beispielsweise eine Nennspannung von 48 V auf.
  • Das Batteriemanagementsystem eines Batteriemoduls ist an ein Kommunikationsnetzwerk des Kraftfahrzeugs angeschlossen, welches in Form eines Bussystems ausgestaltet ist. Über das Kommunikationsnetzwerk ist eine Kommunikation des Batteriemanagementsystems mit anderen daran angeschlossenen Teilnehmern möglich.
  • Durch Benutzung bekannte Batteriemodule können in der Regel aus einen Kraftfahrzeug ohne weiteres entnommen und in ein anderes Kraftfahrzeug problemlos eingesetzt werden. Dabei muss lediglich die Nennspannung des Batteriemoduls zu dem Kraftfahrzeug passen, und die Kapazität des Batteriemoduls muss für das Kraftfahrzeug ausreichend sein. Ferner muss das Batteriemanagementsystem an das Kommunikationsnetzwerk des Kraftfahrzeugs anschließbar sein. Eine detaillierte Überprüfung, ob das Batteriemodul zum Betrieb in dem jeweiligen Kraftfahrzeug, insbesondere an dem jeweiligen Kommunikationsnetzwerk, vorgesehen ist, findet jedoch nicht statt.
  • Derartige Batteriemodule weisen in der Regel ein verhältnismäßig kleines Volumen und ein verhältnismäßig geringes Gewicht auf. Ferner sind die Batteriemodule in der Regel in einem leicht erreichbaren Einbauort in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Ein solches Batteriemodul kann daher auch ohne besondere Fachkenntnisse leicht aus einem Kraftfahrzeug ausgebaut und gestohlen werden. Ein anschließender Einbau in anderes Kraftfahrzeug ist unter den oben genannten Bedingungen einfach möglich.
  • Ein Diebstahl von Hochvoltbatterien mit Nennspannungen von beispielsweise 400 V wird dagegen als unwahrscheinlich angesehen. Derartige Hochvoltbatterien für Elektrofahrzeuge weisen ein verhältnismäßig hohes Volumen und ein verhältnismäßig hohes Gewicht auf. Batteriemodule mit Nennspannungen von bis zu 48 V sind auch deshalb für einen Diebstahl anfälliger, da - im Gegensatz zu Hochvoltbatterien - beim Ausbau eines solchen Batteriemoduls aus einem Kraftfahrzeug keine Gefahr eines gefährlichen Stromschlags besteht.
  • Aus dem Dokument US 2002/0196131 A1 ist ein Sicherheitssystem für geschlossene Fahrzeuginnenräume bekannt. Das Sicherheitssystem umfasst dabei Sensoren, welche Personen innerhalb eines Fahrzeuginnenraums erkennen. Das Sicherheitssystem ist auch als Diebstahlschutzvorrichtung verwendbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Verfahren zur Beurteilung eines Kommunikationsnetzwerks in einem Kraftfahrzeug durch ein an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossenes Batteriemanagementsystem eines Batteriemoduls vorgeschlagen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann erkannt werden, ob das Batteriemanagementsystem zum Betrieb an diesem Kommunikationsnetzwerk in diesem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.
  • Wenn das Batteriemanagementsystem zum Betrieb an diesem Kommunikationsnetzwerk vorgesehen ist, so wird das Kommunikationsnetzwerk als legitim bezeichnet. Wenn das Batteriemanagementsystem nicht zum Betrieb an diesem Kommunikationsnetzwerk vorgesehen ist, so wird das Kommunikationsnetzwerk als illegitim bezeichnet. Das Verfahren umfasst mindestens die nachfolgend genannten Schritte.
  • Zunächst erfolgt durch das Batteriemanagementsystem ein Empfangen von Botschaften, die von anderen Teilnehmern, die an das Kommunikationsnetzwerk des Kraftfahrzeugs angeschlossen sind, gesendet werden. Das Empfangen von Botschaften erfolgt über einen definierten Zeitraum.
  • Bei dem besagten Zeitraum kann es sich beispielsweise um eine vorgegebene Zeitdauer handeln. Der besagte Zeitraum kann auch durch Ereignisse, beispielsweise Starten und Beenden eines Fahrzyklus des Fahrzeugs, definiert werden. Ebenso kann der Zeitraum bei Erreichen einer bestimmten Anzahl von empfangenen Botschaften beendet sein.
  • Anschließend erfolgt ein Erstellen eines Histogramms aus den empfangenen Botschaften. Unter einem Histogramm ist in diesem Zusammenhang eine Darstellung einer Häufigkeitsverteilung der empfangenen Botschaften über den definierten Zeitraum zu verstehen. Die besagte Häufigkeitsverteilung kann beispielsweise graphisch, vorzugsweise tabellarisch, dargestellt werden. Das erstellte Histogramm liegt somit vorzugsweise in Form einer entsprechenden Tabelle vor.
  • Danach erfolgt ein Vergleichen des erstellten Histogramms mit einem Referenzhistogramm. Das Referenzhistogramm liegt dabei in der gleichen Form wie das erstellte Histogramm vor, vorzugsweise also in Form einer entsprechenden Tabelle. Das Referenzhistogramm ist vorzugsweise in einen internen Datenspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt.
  • Bei diesem Vergleich des erstellten Histogramms mit dem Referenzhistogramm wird beispielsweise eine Korrelation zwischen dem erstellten Histogramm und dem Referenzhistogramm gebildet. Die Größe der besagten Korrelation ist dabei ein Maß für eine Ähnlichkeit des erstellten Histogramms mit dem Referenzhistogramm. Insbesondere wird dabei auch eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm bestimmt und bewertet. Aus der Größe der besagten Abweichung wird dann ermittelt, ob das Batteriemanagementsystem zum Betrieb an diesem Kommunikationsnetzwerk vorgesehen ist, also ob das Kommunikationsnetzwerk legitim ist, oder ob das Batteriemanagementsystem nicht zum Betrieb an diesem Kommunikationsnetzwerk vorgesehen ist, also ob das Kommunikationsnetzwerk illegitim ist.
  • Es erfolgt eine Detektion des Kommunikationsnetzwerks als illegitim, wenn eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm als signifikant bewertet wird. Es erfolgt eine Detektion des Kommunikationsnetzwerks als legitim, wenn eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm als gering bewertet wird. Ein Schwellenwert, bis zu welchem die besagte Abweichung als gering, und ab welchem die besagte Abweichung als signifikant bewertet wird, ist dabei vorzugsweise auch in dem internen Datenspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt.
  • Wenn das Kommunikationsnetzwerk in diesem Kraftfahrzeug als illegitim detektiert wird, so bedeutet dies beispielsweise, dass das Batteriemodul mit dem Batteriemanagementsystem zuvor aus einem anderen Kraftfahrzeug entwendet wurde und dann in dieses Kraftfahrzeug eingebaut wurde. Die Detektion des Kommunikationsnetzwerks als illegitim ist somit ein Indiz für einen Diebstahl des Batteriemoduls und für einen Versuch, das gestohlene Batteriemodul in diesem Kraftfahrzeug zu verwenden.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Kommunikationsnetzwerke in verschiedenartigen Kraftfahrzeugen unterschiedlich ausgestaltet sind.
    Insbesondere sind die Art und die Anzahl der anderen an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossenen Teilnehmer, bei denen es sich beispielsweise um Steuergeräte von Komponenten des Kraftfahrzeugs handelt, von der Beschaffenheit des Kraftfahrzeugs abhängig. Auch die Art und die Anzahl der von den anderen Teilnehmern über das Kommunikationsnetzwerk gesendeten Botschaften sind von der Beschaffenheit des Kraftfahrzeugs abhängig und somit in verschiedenartigen Kraftfahrzeugen unterschiedlich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Referenzhistogramm vor einem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems an ein Kommunikationsnetzwerk eines Kraftfahrzeugs in einen Datenspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt. Das Referenzhistogramm ist dabei auf einem bestimmten Kraftfahrzeugtyp ausgelegt, wobei Art und Anzahl der an das Kommunikationsnetzwerk dieses Kraftfahrzeugtyps angeschlossenen Teilnehmer bekannt sind. Für unterschiedliche Kraftfahrzeugtypen sind somit unterschiedliche Referenzhistogramme vorgesehen. Das Referenzhistogramm wird vorzugsweise bei der Herstellung des Batteriemoduls bereits in den Datenspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Referenzhistogramm nach einem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems an ein Kommunikationsnetzwerk erzeugt und in einen Datenspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt. Bei dem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems an das Kommunikationsnetzwerk ist also noch kein Referenzhistogramm in dem Datenspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt. Das Referenzhistogramm wird nach dem erstmaligen Anschluss während einer Anlernphase erzeugt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das erstellte Histogramm Kennungen der empfangenen Botschaften sowie eine Häufigkeit der empfangenen Botschaften. Das Batteriemanagementsystem ermittelt also während des definierten Zeitraums, welche Botschaft wie oft über das Kommunikationsnetzwerk gesendet wird, und legt die Kennungen der empfangenen Botschaften sowie deren Häufigkeit beispielsweise in einer entsprechenden Tabelle ab.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das erstellte Histogramm zusätzlich Inhalte der empfangenen Botschaften. Das Batteriemanagementsystem ermittelt also während des definierten Zeitraums zusätzlich die Inhalte der über das Kommunikationsnetzwerk gesendeten Botschaften und legt diese Inhalte zusammen mit den besagten Kennungen der empfangenen Botschaften sowie deren Häufigkeit in der entsprechenden Tabelle ab.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Fehlermeldung in einem internen Fehlerspeicher des Batteriemanagementsystems abgelegt, wenn das Kommunikationsnetzwerk als illegitim detektiert wird. Eine solche Fehlermeldung ist ein Indiz für einen Diebstahl des Batteriemoduls. Die besagte Fehlermeldung kann beispielsweise bei einer späteren Wartung des Kraftfahrzeugs in einer Fachwerkstatt ausgelesen werden. Der Diebstahl des Batteriemoduls kann also bei einer späteren Wartung des Kraftfahrzeugs in der Fachwerkstatt erkannt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine entsprechende Nachricht von dem Batteriemanagementsystem über das Kommunikationsnetzwerk gesendet, wenn das Kommunikationsnetzwerk als illegitim detektiert wird. Als Reaktion auf die besagte Nachricht kann beispielsweise eine entsprechende Kontrollleuchte des Kraftfahrzeugs eingeschaltet werden. Die eingeschaltete Kontrollleuchte ist ein Indiz für einen Diebstahl des Batteriemoduls. Der Diebstahl des Batteriemoduls kann also von jedem Fahrer des Kraftfahrzeugs erkannt werden.
  • Ebenfalls ist es denkbar, einen entsprechenden Service-Dienst über das Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen. Dabei kann von anderen Teilnehmern, insbesondere Steuergeräten des Kraftfahrzeugs, ebenso wie von einem Werkstatttester, eine Abfrage über das Kommunikationsnetzwerk an das Batteriemanagementsystem gestellt werden, ob ein Diebstahl erkannt wurde.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Batteriemodul abgeschaltet, wenn das Kommunikationsnetzwerk als illegitim detektiert wird. Das Batteriemodul weist beispielsweise eine Mehrzahl von Batteriezellen auf, die seriell und/oder parallel verschaltet sind. Ferner weist das Batteriemodul einen Hauptschalter auf, welche beispielsweise in Form eines Relais oder eines Halbleiterschalters ausgebildet ist. Beim Abschalten des Batteriemoduls wird der Hauptschalter geöffnet, und dadurch werden die Batteriezellen des Batteriemoduls elektrisch von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs getrennt. Dadurch ist eine Versorgung des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie unterbunden.
  • Es wird ein auch Batteriemanagementsystem für ein Batteriemodul vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Batteriemanagementsystem ist dabei zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu weist das Batteriemanagementsystem beispielsweise eine Speichervorrichtung auf, in welcher ein entsprechender Programmcode abgelegt ist.
  • Ferner wird ein Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Batteriemodul umfasst dabei mindestens eine Batteriezelle, vorzugsweise eine Mehrzahl von seriell und/oder parallel verschalteten Batteriezellen, und mindestens ein erfindungsgemäßes Batterieman agementsystem.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann zuverlässig erkannt werden, ob das Batteriemanagementsystem zum Betrieb an diesem Kommunikationsnetzwerk in diesem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, oder ob das Batteriemodul mit dem Batteriemanagementsystem zuvor aus einem anderen Kraftfahrzeug entwendet wurde und dann in dieses Kraftfahrzeug eingebaut wurde. Das Verfahren ist in nahezu allen Batteriemodulen, insbesondere in besonders diebstahlgefährdeten Batteriemodulen mit einer Nennspannung von 48 V einsetzbar. Voraussetzung ist lediglich, dass in dem Batteriemanagementsystem des Batteriemoduls eine entsprechende Software implementiert wird, welche die besagten Funktionen ausführt. Ein Diebstahl eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls aus einem Kraftfahrzeug wird somit verhindert oder zumindest deutlich erschwert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann leicht an Kundenwünsche angepasst werden. Der Kunde kennt die Kommunikation der Steuergeräte in dem Kommunikationsnetzwerk. Daher kann die Erkennung eines Einbaus in ein fremdes Fahrzeug streng konfiguriert werden, insbesondere durch entsprechende Konfiguration des Referenzhistogramms. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt keine zusätzliche Belastung der Kommunikation auf dem Kommunikationsnetzwerk. Das Batteriemanagementsystem empfängt und analysiert nur die in dem Kommunikationsnetzwerk vorhandenen Botschaften, sendet jedoch keine zusätzlichen Botschaften und fordert keine zusätzlichen Botschaften an. Das erfindungsgemäße Verfahren hat also keinen Einfluss auf die Bandbreite des Kommunikationsnetzwerks.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Kommunikationsnetzwerk in einem Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform und
    • 2 ein Kommunikationsnetzwerk in einem Kraftfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • In 1 ist ein Kommunikationsnetzwerk 20 in einem Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Das Kommunikationsnetzwerk 20 ist in Form eines Bussystems ausgestaltet, bei dem es sich vorliegend um einen CAN-Bus handelt. Selbstverständlich sind auch andere Arten von Bussystemen denkbar.
  • An das Kommunikationsnetzwerk 20 des Kraftfahrzeugs ist ein Batteriemanagementsystem 30 eines Batteriemoduls 5 angeschlossen. Das Batteriemanagementsystem 30 umfasst unter anderem eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit anderen an das Kommunikationsnetzwerk 20 angeschlossenen Teilnehmern 21, 22. Vorliegend sind noch eine erster Teilnehmer 21 und ein zweiter Teilnehmer 22 an das Kommunikationsnetzwerk 20 angeschlossen. Bei dem ersten Teilnehmer 21 handelt es sich beispielsweise um ein Motorsteuergerät, bei dem zweiten Teilnehmer 22 handelt es sich beispielsweise um einen Inverter.
  • Das Batteriemanagementsystem 30 weist eine Speichervorrichtung auf, welche mit der Kommunikationseinheit zusammenwirkt. Die Speichervorrichtung umfasst einen Datenspeicher, welcher unter anderem zur Ablage eines Referenzhistogramms vorgesehen ist. Ferner umfasst die Speichervorrichtung einen Fehlerspeicher. In dem Fehlerspeicher können Fehlermeldungen des Batteriemanagementsystems 30, insbesondere Meldungen über einen erkannten Diebstahl des Batteriemoduls 5, abgelegt werden.
  • Das Batteriemodul 5 umfasst, neben dem Batteriemanagementsystem 30, eine Mehrzahl von seriell und/oder parallel verschalteten Batteriezellen. Auch weist das Batteriemodul 5 einen Hauptschalter auf, welche beispielsweise in Form eines Relais oder eines Halbleiterschalters ausgebildet ist. Durch Öffnen des Hauptschalters werden die Batteriezellen des Batteriemoduls 5 elektrisch von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs getrennt und das Batteriemodul 5 wird dadurch abgeschaltet. Das Batteriemanagementsystem 30 dient insbesondere zum Steuern und Überwachen der Batteriezellen. Das Batteriemodul 5 weist vorliegend eine Nennspannung von 48 V auf.
  • In dem Datenspeicher des Batteriemanagementsystems 30 ist, wie bereits erwähnt, ein Referenzhistogramm abgelegt. Ein solches beispielhaftes Referenzhistogramm ist in folgender Tabelle dargestellt:
    Kennung Häufigkeit
    0×5 5
    0×4 5
    0×3 5
    0×9 10
    0×8 20
  • Das Referenzhistogramm wird beispielsweise nach dem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems 30 an das Kommunikationsnetzwerk 20 während einer Anlernphase erzeugt und anschließend in den Datenspeicher des Batteriemanagementsystems 30 abgelegt. Während der besagten Anlernphase sendet der erste Teilnehmer 21 beispielswiese fünfmal Botschaften mit den Kennungen „0x5“, „0x4“ und „0x3“. Der zweite Teilnehmer 22 sendet während der Anlernphase beispielswiese zehnmal Botschaften mit den Kennungen „0x8“, „0x9“ und „0x8“. Das Batteriemanagementsystem 30 empfängt diese Botschaften der anderen Teilnehmer 21, 22 über den Anlernzeitraum, ermittelt die Häufigkeiten der empfangenen Botschaften und erstellt daraus das oben dargestellte Referenzhistogramm.
  • Alternativ kann das Referenzhistogramm auch bereits vor dem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems 30 an das Kommunikationsnetzwerk 20, beispielsweise bei der Herstellung des Batteriemoduls 5, in den Datenspeicher des Batteriemanagementsystems 30 abgelegt werden. Das Referenzhistogramm ist dabei auf einem bestimmten Kraftfahrzeugtyp ausgelegt, wobei Art und Anzahl der an das Kommunikationsnetzwerk 20 dieses Kraftfahrzeugtyps angeschlossenen Teilnehmer 21, 22 bekannt sind.
  • Während des nachfolgenden Betriebs des Kraftfahrzeugs empfängt das Batteriemanagementsystem 30 Botschaften der anderen Teilnehmer 21, 22 des Kommunikationsnetzwerks 20 über einen definierten Zeitraum. Das Batteriemanagementsystem 30 ermittelt die Häufigkeiten der empfangenen Botschaften und erstellt daraus ein Histogramm.
  • Der definierte Zeitraum muss dabei nicht zwingend gleich dem Anlernzeitraum sein. Die Häufigkeiten der einzelnen Botschaften können entsprechend normiert werden, um vergleichbar zu sein.
  • Anschließend wird das erstellte Histogramm mit dem Referenzhistogramm verglichen. Wenn eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm als signifikant bewertet wird, so erfolgt eine Detektion des Kommunikationsnetzwerks 20 als illegitim. Wenn eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm als gering bewertet wird, so erfolgt eine Detektion des Kommunikationsnetzwerks 20 als legitim.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht das erstellte Histogramm dem Referenzhistogramm. Das Kommunikationsnetzwerk 20 wird also als legitim detektiert.
  • In 2 ist ein Kommunikationsnetzwerk 20 in einem Kraftfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Das Kommunikationsnetzwerk 20 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht weitgehend dem in 1 dargestellten Kommunikationsnetzwerk 20 gemäß der ersten Ausführungsform. An das Kommunikationsnetzwerk 20 gemäß der zweiten Ausführungsform ist zusätzlich ein dritter Teilnehmer 23 angeschlossen. Bei dem dritten Teilnehmer 23 handelt es sich beispielsweise um einen DC/DC-Wandler.
  • Während des Betriebs des Kraftfahrzeugs empfängt das Batteriemanagementsystem 30 Botschaften der anderen Teilnehmer 21, 22, 23 des Kommunikationsnetzwerks 20 über einen definierten Zeitraum. Das Batteriemanagementsystem 30 ermittelt die Häufigkeiten der empfangenen Botschaften und erstellt daraus das in folgender Tabelle dargestellte Histogramm:
    Kennung Häufigkeit
    0×2 1
    0×1 1
    0×4 2
    0×9 1
    0×8 2
  • Im vorliegenden Beispiel sendet der erste Teilnehmer 21 beispielswiese jeweils eine Botschaft mit den Kennungen „0x2“, und „0x1“. Der zweite Teilnehmer 22 sendet beispielswiese jeweils eine Botschaft mit den Kennungen „0x8“, „0x9“ und „0x8“. Der dritte Teilnehmer 23 sendet beispielsweise zweimal eine Botschaft mit der Kennung „0x4“.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weicht das erstellte Histogramm signifikant von dem Referenzhistogramm ab. Das Kommunikationsnetzwerk 20 wird also als illegitim detektiert.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
  • 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 2002/0196131 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Beurteilung eines Kommunikationsnetzwerks (20) in einem Kraftfahrzeug durch ein an das Kommunikationsnetzwerk (20) angeschlossenes Batteriemanagementsystem (30) eines Batteriemoduls (5), umfassend die folgenden Schritte: - Empfangen von Botschaften, die von anderen an das Kommunikationsnetzwerk (20) angeschlossenen Teilnehmern (21, 22, 23) gesendet werden über einen definierten Zeitraum; - Erstellen eines Histogramms aus den empfangenen Botschaften; - Vergleichen des erstellten Histogramms mit einem Referenzhistogramm; - Detektion des Kommunikationsnetzwerks (20) als illegitim, wenn eine Abweichung des erstellten Histogramms von dem Referenzhistogramm als signifikant bewertet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Referenzhistogramm vor einem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems (30) an ein Kommunikationsnetzwerk (20) in einen Datenspeicher des Batteriemanagementsystems (30) abgelegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Referenzhistogramm nach einem erstmaligen Anschluss des Batteriemanagementsystems (30) an ein Kommunikationsnetzwerk (20) erzeugt und in einen Datenspeicher des Batteriemanagementsystems (30) abgelegt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erstellte Histogramm Kennungen der empfangenen Botschaften sowie eine Häufigkeit der Botschaften umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das erstellte Histogramm zusätzlich Inhalte der Botschaften umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Fehlermeldung in einem internen Fehlerspeicher des Batteriemanagementsystems (30) abgelegt wird, wenn das Kommunikationsnetzwerk (20) als illegitim detektiert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Nachricht über das Kommunikationsnetzwerk (20) gesendet wird, wenn das Kommunikationsnetzwerk (20) als illegitim detektiert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Batteriemodul (5) abgeschaltet wird, wenn das Kommunikationsnetzwerk (20) als illegitim detektiert wird.
  9. Batteriemanagementsystem (30) für ein Batteriemodul (5), welches zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  10. Batteriemodul (5), umfassend mindestens eine Batteriezelle und mindestens ein Batteriemanagementsystem (30) nach Anspruch 9.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200525A1 (de) * 2013-01-16 2014-07-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Kommunikationsnetzwerks insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102017122281A1 (de) * 2016-09-27 2018-03-29 Ford Global Technologies, Llc Steuerung von sicherheitskritischen systemen in autonomen fahrzeugen
DE102017208551A1 (de) * 2017-05-19 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Schutz eines Netzwerkes vor einem Cyberangriff

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