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Title:
VEHICLE-TO-X COMMUNICATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/189281
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle-to-X communication system having a vehicle-to-X communication module, wherein the vehicle-to-X communication module continuously carries out self-tests which are based on receiving test messages and evaluating test messages in order to recognise errors.

Inventors:
KRETSCHMAR SVEN (DE)
MENZEL MARC (DE)
BRUECHLE MICHAEL (DE)
BAUCH NILS (DE)
MARTIN TORSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/059365
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 12, 2018
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
International Classes:
H04B17/14; H04B1/38; H04B17/19; H04L12/26
Domestic Patent References:
WO2014148958A12014-09-25
Foreign References:
US8520695B12013-08-27
KR20120114136A2012-10-16
US20070136046A12007-06-14
US20050259589A12005-11-24
DE102008060231A12009-06-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WAGNER, Philipp (DE)
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Claims:
Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) mit einem Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) dazu konfi¬ guriert ist, kontinuierlich, auf Anfrage oder zu defi¬ nierten Zeitpunkten Selbsttests durchzuführen,

wobei jeder Selbsttest zumindest folgende Schritte be¬ inhaltet :

Empfangen einer Testnachricht, und

Auswerten der Testnachricht zum Erkennen von Fehlern.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) eine erste Antenne (30) und eine zweite Antenne (35) aufweist, welche mit dem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) verbunden sind, und

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) dazu konfi¬ guriert ist, die Testnachricht mittels der ersten Antenne (30) auszusenden und mittels der zweiten Antenne (35) zu empfangen .

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) dazu konfi¬ guriert ist, die erste Antenne (30) und die zweite Antenne (35) bei einem Teil der Selbsttests zu vertauschen. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) eine Antenne (30), welche mit dem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) verbunden ist, und einen der Antenne (30) zugeordneten

Feedbackpfad (40) aufweist, und

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) dazu konfi¬ guriert ist, die Testnachricht mittels der Antenne (30) auszusenden und nach Durchgang durch den Feedbackpfad (40) wieder zu empfangen.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

der Feedbackpfad (40) zwischen einer Front-End-Einheit des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls (20) und der Antenne (30) oder einem Antennenfuß (32) der Antenne (30) ange¬ schlossen ist.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Feedbackpfad (40) an oder nach einem Ausgang einer Front-End-Einheit des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls (20) angeschlossen ist.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 4 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Feedbackpfad (40) an einem Antennenfuß (32) der Antenne (30), an einem Ausgang des Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmoduls (20), vor einem Hochfre¬ quenzverstärker und/oder in einem Radiochip angeschlossen ist . Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 2 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

ausgesendete Testnachrichten ganz oder teilweise operative Fahrzeug-zu-X-Nachrichten sind.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 2 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

ausgesendete Testnachrichten ganz oder teilweise dedi- zierte Testnachrichten sind, welche von operativen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten unterscheidbar sind.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

die dedizierten Testnachrichten durch ein spezielles Nachrichtenformat, insbesondere veränderter Ethertyp oder veränderter BTP-Port, oder durch spezielle Securi- ty-Zertifikate als solche kenntlich gemacht werden.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

die dedizierten Testnachrichten nicht ausgesendet werden, wenn eine Kanallast einen Schwellenwert übersteigt.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 2 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Testnachrichten mit verringerter Sendeleistung und/oder mittels eines Dämpfungsglieds ausgesendet werden. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 2 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest ein Teil der ausgesendeten Testnachrichten dedizierte fehlerhafte Testnachrichten sind, welche insbesondere durch falsche MAC, falsche CRC, falsche Modulation, falsche Datenrate, zu hohe oder zu niedrige Sendeleistung und/oder falsche Security-Signierung von operativen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten abweichen,

wobei beim Auswerten ermittelt wird, ob die Fehlerhaf¬ tigkeit erkannt wird.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der

Ansprüche 2 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) beim Auswerten die ausgesendete Testnachricht mit der empfangenen Testnachricht vergleicht,

wobei Fehler abhängig davon erkannt werden, ob und/oder in wie weit die ausgesendete Testnachricht der empfangenen Testnachricht entspricht.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Testnachricht eine Nachricht eines anderen Senders ist, insbesondere eines WLAN-Senders (50), eines Mobilfunk¬ senders oder eines Mautsystems (60). 16. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Testnachricht keine Fahrzeug-zu-X-Nachricht ist und/oder nicht von einem Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssystem ausgesendet wurde. 17. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Testnachricht im Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (20) erzeugt und ohne ausgesendet zu werden nur innerhalb des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls (20) über unter¬ schiedliche Layer geleitet und durch Leiten an einen festgelegten Layer wieder empfangen wird.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass

die Testnachricht mit einer Kennzeichnung versehen wird, welche eine Weiterleitung der Testnachricht an einen MAC-Layer verhindert.

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

beim Auswerten der Testnachricht Verarbeitungszeit, Empfangsfeldstärke, MAC-CRC, Empfangskanal und/oder Mo¬ dulationsart daraufhin überprüft werden, ob sie vorge¬ gebenen Sendeparametern entsprechen,

und/oder

beim Auswerten der Testnachricht Empfangsfeldstärke und/ oder Verarbeitungszeit daraufhin überprüft werden, ob sie in einem erwarteten Wertebereich liegen.

Description:
Fahrzeug-zu-X-KommunikationsSystem

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem mit einem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul .

Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodule, auch als Electronic Control Unit (ECU) bezeichnet, sind im Stand der Technik bekannt. Diese entsprechen beispielsweise den Standards von ETSI , SAE, IEEE oder anderen Standardisierungsorganisationen. Beispielsweise können diese Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodule mit einer Frequenz von 5,9 GHz (insbesondere in Europa) oder mit einer Frequenz von 760 MHz (insbesondere in Japan) betrieben werden.

Dabei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass derartige Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodule Selbsttests von CPU, Speicher, Bussystemen, Sensoren und/oder Aktoren durchführen . Es hat sich jedoch gezeigt, dass die im Stand der Technik bekannten Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodule, welche in Fahrzeugen ty ¬ pischerweise Teil von Fahrzeug- zu-X-Kommunikationssystemen sind, nur eine unzureichende Fähigkeit besitzen, Systemfehler festzustellen .

Die aktuellen Standards definieren grundsätzlich nur den Regelbetrieb und definieren nicht, wie Fehler detektiert werden können und wie darauf zu reagieren ist. Möchte man mit Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation mehr als nur unkritische Informationen austauschen, so ist dies nicht ausreichend, da in den schwierigen Umgebungsbedingungen eines Kraftfahrzeugs immer mit Ausfällen zu rechnen ist. Sollten derartige Ausfälle unentdeckt bleiben, so hat weder das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul selbst noch der Fahrer die Möglichkeit, darauf zu reagieren, und somit kann das Fahrzeug mit seinen Insassen in gefährliche Situationen kommen. Dies ist beispielsweise für Funktionen mit ASIL-Klassifizierung > QM gemäß IS026262 nur mit einer sehr kleinen Wahrscheinlichkeit erlaubt .

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug-zu-X-Kom- munikationssystem mit einem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul mit verbesserter Fehlererkennung vorzusehen.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationssystem gemäß Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausge- staltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem mit einem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul .

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationsmodul dazu konfiguriert ist, kontinuierlich, auf Anfrage oder zu definierten Zeitpunkten Selbsttests durchzuführen, wobei jeder Selbsttest zumindest folgende Schritte beinhaltet:

Empfangen einer Testnachricht, und

Auswerten der Testnachricht zum Erkennen von Fehlern.

Mittels des erfindungsgemäßen Fahrzeug-zu-X-Kommunikations- Systems ist es möglich, Fehler anhand von empfangenen Testnachrichten zu erkennen. Dadurch kann nicht nur ein jeweiliger Selbsttest der bereits oben erwähnten Komponenten durchgeführt werden, sondern es können weitaus mehr Komponenten eines Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems getestet werden und es können weitaus mehr unterschiedliche Fehlerquellen identifi ¬ ziert werden. Eine kontinuierliche Durchführung kann beispielsweise eine Durchführung in vorbestimmten oder variablen Zeitabständen bedeuten. Ein definierter Zeitpunkt kann beispielsweise ein Systemstart sein. Eine Anfrage kann beispielsweise von einer anderen Einheit, beispielsweise über ein Fahrzeugbordnetz, kommen .

Die erwähnten Schritte können insbesondere als erfindungsgemäßes Verfahren angesehen werden. Dieses kann um alle hierin be- schriebenen Merkmale ergänzt, eingeschränkt oder erweitert werden .

Gemäß einer Ausführung weist das Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationssystem eine erste Antenne und eine zweite Antenne auf, welche mit dem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul verbunden sind. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ist dabei dazu konfiguriert, die Testnachricht mittels der ersten Antenne auszusenden und mittels der zweiten Antenne zu empfangen. Dadurch kann eine weitgehende Abdeckung der kompletten Sende- und Empfangspfade erreicht werden. Beispielsweise können auf diese Weise Fehler in einem Radiochip, in einem ECU-HF-Verstärker, in einem HF-Schalter, in Steckern, Kabeln und Antennen identifiziert werden.

Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul kann dabei auch dazu konfiguriert sein, die erste Antenne und die zweite Antenne bei einem Teil der Selbsttests zu vertauschen. Dies kann insbesondere bedeuten, dass über beide Antennen abwechselnd gesendet bzw. empfangen wird. Somit können noch mehr Fehlerquellen identifiziert werden. Gemäß einer Ausführung weist das Fahrzeug-zu-X-Kommunika- tionssystem eine Antenne bzw. lediglich eine Antenne auf, welche mit dem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul verbunden ist und einen der Antenne zugeordneten Feedbackpfad aufweist. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ist dabei dazu konfiguriert, die Testnachricht mittels der Antenne auszusenden und nach Durchgang durch den Feedbackpfad wieder zu empfangen. Dadurch können Fehler in zumindest einem Teil des Empfangs- bzw. Sendepfads ermittelt werden.

Der Feedbackpfad kann insbesondere zwischen einer Front-End-Einheit des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls und der Antenne oder einem Antennenfuß der Antenne angeschlossen sein, insbesondere zum Abgriff der Testnachricht. Der Feed- backpfad kann insbesondere an oder nach einem Ausgang einer Front-End-Einheit des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls an ¬ geschlossen sein, insbesondere zum Abgriff der Testnachricht. Der Ausgang kann dabei insbesondere ein Ausgang zum Anschluss einer Antenne sein. Die Front-End-Einheit des Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmoduls kann insbesondere einen aus- gangsseitigen Filter, insbesondere einen Bandpassfilter, aufweisen, an welchem beispielsweise der Ausgang der Front-End-Einheit unmittelbar angeschlossen sein kann. Der Feedbackpfad kann insbesondere zum Abgriff der Testnachricht noch vor deren Ausstrahlung über die Antenne ausgebildet sein.

Unter einer Front-End-Einheit kann dabei insbesondere eine Einheit innerhalb des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls verstanden werden, welche Verstärker und Filter aufweist.

Der Feedbackpfad kann insbesondere an einem Antennenfuß der Antenne, an einem Ausgang des Fahrzeug-zu-X-Kommunikations- moduls, vor einem Hochfrequenzverstärker und/oder an einem Radiochip angeschlossen sein. Mittels des internen Feedbackpfads kann gleichzeitig auf einem Ausgang gesendet und an einem Eingang empfangen werden. Die Position des Feedbackpfads entscheidet dabei über die Testabdeckung.

Bei einer Position am Antennenfuß kann das Signal aufgespalten werden, beispielsweise durch eine schwache Kopplung einer zweiten HF-Leitung, die nahe der Signalleitung geführt wird, und dieser kleine Anteil kann zum Empfänger rückgekoppelt werden . Für die Rückkopplung kann ein weiteres Kabel verwendet werden, oder das Rückkoppelsignal wird, zum Beispiel durch Filter, so stark verzögert, dass es auf das gleiche Kabel geleitet werden kann. Vorteil dieser Position ist, dass außer der Antenne wieder das Gesamtsystem getestet wird.

Bei einer Position am ECU-Ausgang wird das Signal, wie bei der vorher beschriebenen Ausführung, aufgespalten und rückgekoppelt, wobei das Feedbacksignal direkt in den Empfänger geleitet werden kann. In diesem Fall werden nur die ECU-Komponenten ohne Stecker und Kabel getestet.

Bei einer Position vor den HF-Verstärkern bzw. vor einem HF-Verstärker wird das Signal wie bei der Position am Antennenfuß aufgespalten und rückgekoppelt, wobei das Feedbacksignal direkt in den Empfänger geleitet werden kann. Vorteilhaft ist, dass das Signal noch schwach ist und ohne starke Dämpfung in den Empfangseingang des Radiochips geleitet werden kann. Es wird jedoch in diesem Fall typischerweise nur der Radiochip getestet. Bei einer Position im Radiochip werden Feedbackpfade eingebaut. Vorteil ist die kostengünstige Implementierung. Damit können nur Teile des Radiochips getestet werden. Als Testprozedur kann grundsätzlich das gleiche Verfahren bzw. die gleiche Vorgehensweise wie weiter oben mit Bezug auf zwei Antennen beschrieben verwendet werden. Ausgesendete Testnachrichten können ganz oder teilweise operative Fahrzeug-zu-X-Nachrichten sein. Bei diesen kann beispielsweise parallel zur systemüblichen Aussendung, welche an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturkomponenten gerichtet ist, ein entsprechender Test mittels der hierin beschriebenen Vorgehensweise ausgeführt werden. Es kann sich bei den aus ¬ gesandten Testnachrichten auch um nochmals ausgesendete Nachrichten handeln, welche also bereits einmal im operativen Betrieb des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls ausgesendet wurden .

Gemäß einer Ausführung sind ausgesendete Testnachrichten ganz oder teilweise dedizierte Testnachrichten, welche von operativen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten unterscheidbar sind. Diese haben insbesondere den Vorteil, dass sie speziell für den Testbetrieb optimiert werden können. Operative Nachrichten sind dabei insbesondere solche, welche im normalen Betrieb, also außerhalb eines Testbetriebs, in der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation verwendet werden. Die dedizierten Testnachrichten können beispielsweise durch ein spezielles Nachrichtenformat, insbesondere veränderter Ethertyp oder veränderter BTP-Port, oder auch durch spezielle Securi- ty-Zertifikate als solche kenntlich gemacht werden. Somit ist allen Fahrzeug-zu-X-Teilnehmern, welche die dedizierten Testnachrichten empfangen, unmittelbar klar, dass es sich um Testnachrichten handelt, welchen keine Bedeutung für den operativen Betrieb der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation zukommt und welche keine zu verarbeitenden Nachrichten enthalten. Gemäß einer Ausführung werden die dedizierten Testnachrichten nicht ausgesendet, wenn eine Kanallast einen Schwellenwert übersteigt. Somit kann verhindert werden, dass aufgrund eines Testbetriebs Nachrichten ausgesendet werden, welche keine Informationen enthalten, jedoch akut wichtige Nachrichten blockieren. Die dedizierten Testnachrichten werden vielmehr bevorzugt dann ausgesendet, wenn nur eine niedrigere Kanallast vorliegt, welche also beispielsweise unterhalb des Schwel- lenwerts liegt. Somit können Zeiten niedriger Kanallast zum Testen verwendet werden, wobei die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation in keiner oder nur geringfügiger Weise beeinträchtigt wird.

Die Testnachrichten können bevorzugt mittels verringerter Senderleistung und/oder mittels eines Dämpfungsglieds ausge ¬ sendet werden. Dadurch kann der Empfang im Empfänger erleichtert werden, da eine Übersteuerung vermieden wird.

Gemäß einer Ausführung sind zumindest ein Teil der ausgesendeten Testnachrichten dedizierte fehlerhafte Testnachrichten. Diese können beispielsweise durch falsche MAC (Media Access Control) , falsche CRC (Cyclic Redundancy Check) , falsche Modulation, falsche Datenrate, zu hohe oder zu niedrige Sendeleistung und/oder durch falsche Security-Signierung von operativen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten abweichen. Beim Auswerten wird dabei insbesondere ermittelt, ob die Fehlerhaftigkeit erkannt wird.

Durch derartige dedizierte fehlerhafte Testnachrichten können bewusst Nachrichten verwendet werden, welche beim störungsfreien Betrieb eines Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems nicht vor ¬ kommen sollen. Es kann beim Auswerten ermittelt werden, ob die Fehlerhaftigkeit dieser Nachrichten erkannt wird. Dadurch kann ein Negativtest durchgeführt werden, d.h. es kann ermittelt werden, ob die implementierten Fehlererkennungsroutinen auch tatsächlich Fehler erkennen. Derartige Negativtests können auf allen Ebenen durchgeführt werden. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul kann insbesondere beim Auswerten die ausgesendete Testnachricht mit der empfangenen Testnachricht vergleichen. Fehler können dabei insbesondere abhängig davon erkannt werden, ob und/oder inwieweit die ausgesendete Testnachricht der empfangenen Testnachricht entspricht.

Im Idealfall sollten die ausgesendeten Testnachrichten den empfangenen Testnachrichten entsprechen. Gibt es hiervon Abweichungen, deutet dies auf Fehler hin. Bevorzugt wird anhand derart festgestellter Fehler auch auf die möglichen Fehlerquellen geschlossen.

Gemäß einer Ausführung ist die Testnachricht eine Nachricht eines anderen Senders, insbesondere eines WLAN-Senders , eines Mo- bilfunksenders oder eines Mautsystems. Auch ein Satellit kommt als anderer Sender in Betracht. Insbesondere ist die Test ¬ nachricht keine Fahrzeug-zu-X-Nachricht und/oder wurde nicht von einem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem ausgesendet. Der andere Sender ist also insbesondere kein Fahr- zeug- zu-X-KommunikationsSystem.

Dadurch kann beispielsweise darauf zurückgegriffen werden, dass ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul in seinem HF-Pfad auch Signale von WLAN-Sendern empfängt, die bei benachbarten Fre- quenzen arbeiten, zum Beispiel bei 5,8 GHz. Wenn ein solches System im Fahrzeug arbeitet, beispielsweise ein WLAN-Sender zur Versorgung von WLAN-fähigen Endgeräten im Fahrzeug, kann dieses System dem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul über einen fahrzeuginternen Bus oder anderweitig mitteilen, was es wann gerade gesendet hat. Diese Information kann das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul mit dem vergleichen, was es gerade empfängt. Sollte des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul die Signale nicht decodieren können, kann es zumindest HF-Parameter überprüfen, beispielsweise ob unterschiedliche Sendeleistungen des WLANs zu unterschiedlichen Rauschpegeln im Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul führen. Damit kann zumindest auf die Funktion von Antenne, Steckern, Kabeln und LNA geschlossen werden. Ähnliches kann beispielsweise mit einigen LTE-Implementierungen oder anderen Mobilfunksystemen durchgeführt werden. Außerdem kann das europäische 5,8 GHz-Mautsystem oder ein anderes Mautsystem verwendet werden, wobei hier typischerweise immer nur die Mautstationen senden, dies aber mit definiertem Pegel. Diese Implementierung ist besonders hilfreich, da ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul typischerweise die Position von Mautstationen kennt und somit keine zusätzlichen Informationen von außen braucht.

Es können also zum Testen eines Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmoduls auch Nachrichten verwendet werden, welche ursprünglich gar nicht für die Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation bestimmt waren.

Gemäß einer Ausführung wird die Testnachricht im Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul erzeugt und ohne ausgesendet zu werden nur innerhalb des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls über unterschiedliche Layer geleitet und durch Leiten an einen festgelegten Layer wieder empfangen.

Dabei wird darauf zurückgegriffen, dass die Nachrichtenver arbeitung bzw. Message-Verarbeitung in einem Fahr zeug- zu-X-Kommunikationsmodul typischerweise in sogenannten Layern organisiert ist, ähnlich dem ISO-OSI-Modell . Wie bei den oben beschriebenen Tests bzw. HF-Tests können Feedbackloops in die Message-Verarbeitung eingebaut werden. Beispielsweise kann also eine Ausgabe eines Network/Facility- oder Applicati- on-Layers direkt als Input wieder verarbeitet werden. Dazu werden diese Nachrichten bevorzugt als Testnachrichten gekennzeichnet, damit sie nicht an den MAC-Layer (Media Access Control Layer) weitergereicht werden, was bedeuten würde, dass sie ausgesendet werden. Die internen Datenstrukturen werden dabei bevorzugt um einen Testnachrichten-Identifier erweitert. Eine Testnachricht kann insbesondere mit einer Kennzeichnung versehen werden, welche eine Weiterleitung der Testnachricht an einen MAC-Layer verhindert. Die Testnachricht kann insbesondere bereits bei deren Erzeugung mit dieser Kennzeichnung versehen werden.

Eine wichtige Aufgabe solcher internen Tests ist es, die Verarbeitungszeit einer Nachricht zu überprüfen. Die Korrektheit der Software kann durch die entsprechenden Software-Entwicklungsprozesse gewährleistet werden. Die Verar- beitungszeit hängt aber vom allgemeinen Systemzustand und der Verarbeitungslast ab. Hier können Fehler von außen induziert werden. Beispielsweise können auch Security-Attacken (Denial of Service-Attacken etc.) erkannt werden. Zusätzlich kann auch noch überprüft werden, wie lange es dauert, bis eine Nachricht von einem Layer zum nächsten gesendet wurde.

Beim Auswerten der Testnachricht können beispielsweise Ver ¬ arbeitungszeit, Empfangsfeldstärke, MAC, CRC, Empfangskanal und/oder Modulationsart daraufhin überprüft werden, ob sie vorgegebenen Sendeparametern entsprechen. Beim Auswerten der Testnachricht können beispielsweise auch eine Empfangsfeld ¬ stärke und/oder eine Verarbeitungszeit daraufhin überprüft werden, ob sie in einem erwarteten Wertebereich liegen. Anhand von Abweichungen bei den eben genannten Tests kann insbesondere auf typische Fehler und gegebenenfalls auch auf die jeweilige Fehlerquelle oder auf eine Mehrzahl von möglichen Fehlerquellen geschlossen werden.

Bei einer Verwendung von zwei Antennen kann insbesondere für einzelne Nachrichten nicht auf beiden Antennen gesendet werden, sondern nur auf einer, wobei die andere Antenne das Signal empfängt. Das empfangene Signal kann dann insbesondere wie eine gewöhnliche Nachricht verarbeitet und mit der ausgesendeten Nachricht verglichen werden. Zusätzlich können Daten wie Verarbeitungszeit, Empfangsfeldstärke, MAC-CRC, Empfangskanal oder Modulationsart überprüft werden, ob sie den Sendeparametern entsprechen. Im Fall der Empfangsfeldstärke und der Verar ¬ beitungszeit kann insbesondere überprüft werden, ob sie in einem erwarteten Wertebereich liegen. Sollte dieser Test mehrfach fehlschlagen, so ist von einem Fehler in der HF-Schaltung bzw. im Radiochip auszugehen. Einzelfehler können durch Umwelt- einflüsse immer auftreten. Die sendende und empfangende Antenne sollen sich dabei bevorzugt abwechseln, um beide Sen- de-Empfangspfade zu testen. Dieser Test darf im operativen Betrieb typischerweise nur vereinzelt durchgeführt werden, um den Betrieb nicht zu beeinträchtigen, da für eine volle Raumabdeckung beide Antennen benötigt werden.

Zusätzlich zu den operativen Nachrichten können besondere Testnachrichten gesendet werden und nur für diese ein hierin beschriebenes Verfahren bzw. die hierin beschriebene Vorge- hensweise angewandt werden. Dies hat den Vorteil, dass der operative Betrieb nicht gestört wird, benötigt jedoch zu ¬ sätzliche Bandbreite für den Testbetrieb. In Hochlastsitua ¬ tionen, beispielsweise wenn zu viele Nachrichten „in der Luft" sind, wird vorzugsweise auf den Testbetrieb verzichtet. Die Testnachrichten können dabei über ein spezielles Nachrichtenformat (zum Beispiel veränderter Ethertyp oder veränderter Basic Transport Protokoll (BTP) -Port) oder durch spezielle Security-Zertifikate kenntlich gemacht werden. Der Test kann aber auch mit unveränderten Nachrichten durchgeführt werden, die nochmals ausgesendet werden. Spezielle Testnachrichten haben den Vorteil, dass man mehr Freiheiten in Bezug auf Länge und Inhalt hat und so Fehler besser provozieren kann.

Für alle hierin beschriebenen Verfahren und Vorgehensweisen kann es vorteilhaft sein, die Testnachrichten mit besonders niedriger Sendeleistung zu versenden oder alternativ vor den Empfänger einen zusätzlichen Dämpfer zu schalten, um einerseits nicht die HF-Verstärker (LNAs) zu übersteuern und andererseits den Test in einem Signalpegelbereich durchzuführen, der für Fahr- zeug-zu-X-Signale typisch ist.

Zusätzlich zu Positivtests, in denen die Ergebnisse den Er- Wartungen entsprechen, sollen auch Negativtests durchgeführt werden, in denen bewusst fehlerhafte Nachrichten ausgesendet werden ( zum Beispiel falsche MAC Parameter, falscher CRC, falsche Modulation, falsche Datenrate, zu hohe oder zu niedrige Sen ¬ deleistung, fehlerhafte Security-Signierung, etc.). Diese Fehler sollen auch durch die Testauswertung erkannt werden, andernfalls ist die Testauswertung oder die Testdurchführung defekt .

Die beschriebenen Tests können insbesondere die kompletten Sende- und Empfangspfade abdecken, einschließlich beispiels ¬ weise Radiochip, ECU-HF-Verstärker, HF-Schalter, Stecker, Kabel und Antennen. Es sei erwähnt, dass auch für beide Antennenpfade jeweils die Verfahren bzw. Vorgehensweisen oder Implementierungen verwendet werden können, welche hierin mit Bezug auf nur eine Antenne beschrieben sind.

Die hierin beschriebenen Verfahren, Tests und Vorgehensweisen können insbesondere auch mit den bereits aus dem Stand der Technik bekannten üblichen Selbsttests von CPU, Speichern und Peripherie kombiniert werden. Auf diese soll hier aber nicht weiter eingegangen werden, da sie Stand der Technik sind.

Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigen:

Fig. 1: ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2: ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-zu-X-Kommunika- tionssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 5. In diesem ist ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verbaut.

Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem 10 weist ein Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 auf. Es weist außerdem eine erste Antenne 30 und eine zweite Antenne 35 auf. Wie gezeigt sind die beiden Antennen 30, 35 an dem Fahrzeug-zu-X-Kommunikations- modul 20 angeschlossen.

Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 ist in üblicher Weise dazu ausgebildet, an der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation gemäß den üblichen Standards teilzunehmen. Zusätzlich ist das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 dazu ausgebildet, in erfin ¬ dungsgemäßer Weise Selbsttests durchzuführen. Hierzu werden Testnachrichten über eine der beiden Antennen 30, 35 ausgesendet und über die andere der beiden Antennen 30, 35 unmittelbar wieder empfangen. Die Funktionalität der beiden Antennen 30, 35 kann daher abgewechselt werden, so dass Sig ¬ nalläufe in beiden Richtungen überprüft werden. Eine jeweils empfangene Nachricht kann mit der jeweils gesendeten Nachricht verglichen werden. Dabei können beispielsweise Parameter wie Sendeleistung, Nachrichteninhalt, Empfangsfeldstärke, MAC, CRC, Empfangskanal oder Modulationsart daraufhin überprüft werden, ob sie vorgegebenen Sendeparametern entsprechen. Außerdem können Empfangsfeldstärke und/oder Verarbeitungszeit daraufhin überprüft werden, ob sie in einem erwarteten Wertebereich liegen. Bei Abweichungen, insbesondere bei Abweichungen über eine Mehrzahl von Nachrichten, kann auf eine Fehlfunktion geschlossen werden und es kann beispielsweise einem Fahrer des Fahrzeugs 5 eine optische und/oder akustische Fehlermeldung oder eine sonstige Fehlermeldung angezeigt werden. Es kann auch eine Information über den Fehler abgespeichert werden und/oder es kann eine solche Information unmittelbar an eine zentrale Servicestelle, beispielsweise an einen Hersteller des Fahrzeugs 5 oder an ein Backend der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation gesendet werden. Dadurch kann auf die Fehler unmittelbar reagiert werden und es können gefährliche Situationen für das Fahrzeug 5, dessen Insassen und/oder andere Verkehrsteilnehmer vermieden werden. Fig. 2 zeigt ein Fahrzeug 5 mit einem Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationssystem 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses ist im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel dadurch abgewandelt, dass es nur eine Antenne 30 aufweist. Anstatt der zweiten Antenne 35 weist es einen Feedbackpfad 40 auf, welcher von einem Antennenfuß 32 der Antenne 30 zurück zum Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 reicht. Dadurch können ausgesendete Signale zu einem kleinen Teil ausgekoppelt und wieder zurück zum Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationsmodul 20 geleitet werden. Eine Auswertung kann in gleicher Weise erfolgen, wie dies weiter oben mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde.

Zum Testen können bei allen Ausführungsbeispielen beispielsweise normale operative Fahrzeug-zu-X-Nachrichten verwendet werden, oder es können dedizierte Testnachrichten verwendet werden. Letztere können kenntlich gemacht werden, um sie von operativen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten unterscheiden zu können. Es können auch bewusst fehlerhafte bzw. dediziert fehlerhafte Test ¬ nachrichten ausgesendet werden, welche durch bewusst eingebaute Fehler von normalen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten abweichen. Dadurch können Negativtests durchgeführt werden, d.h. es kann erkannt werden, ob die Fehlererkennung richtig funktioniert. Sollte ein solcher Negativtest fehlschlagen, kann auf eine Fehlfunktion der Fehlererkennung geschlossen werden und es können entsprechende Maßnahmen wie beispielsweise die weiter oben genannten Reaktionen auf einen erkannten Fehler eingeleitet werden. Außerdem können Informationen abgespeichert werden, welche es erlauben, Fehlererkennungsroutinen zu optimieren.

Des Weiteren ist in Fig. 2 auch zu erkennen, dass sich im Fahrzeug 5 ein schematisch dargestellter WLAN-Sender 50 befindet. Dieser dient typischerweise dazu, Geräte der Unterhaltungselektronik, welche von Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs 5 verwendet werden, mit einem Internetzugang oder anderen Informationen zu versorgen. Da bekannt ist, welche Signale der WLAN-Sender 50 aussendet, können auch diese Signale zum Testen des Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationssystems 10 verwendet werden. Hierzu können diese über die Antenne 30 empfangen werden, was insbesondere deshalb gut funktioniert, weil typische WLAN-Frequenzen sehr nahe benachbart zu typischen Frequenzen der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation sind.

Der WLAN-Sender 50 kann dabei insbesondere Informationen über einen fahrzeuginternen Bus an das Fahrzeug-zu-X-Kommunika- tionsmodul 20 übermitteln, wobei diese Informationen anzeigen, was der WLAN-Sender 50 ausgesendet hat. Das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 kann diese Informationen verwenden, um zu überprüfen, ob bei den empfangenen Signalen Fehler aufgetreten sind oder nicht.

Des Weiteren ist in Fig. 2 noch ein Mautsystem 60 schematisch dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um eines der typischen in Europa betriebenen Mautsysteme handeln, welche eine Vielzahl von Straßenbrücken mit entsprechenden Sendern aufweisen, die in definierter Art Signale aussenden. Auch diese Signale können mittels der Antenne 30 empfangen und vom Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 ausgewertet werden. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 20 hat dabei spezifische Informationen über den Inhalt dieser Aussendungen und kann somit die empfangenen Signale mit erwarteten Signalen von einem Mautsystem vergleichen. Bei Abweichungen kann auf Fehler ge- schlössen werden.

Es sei erwähnt, dass die beschriebenen Aussendungen von Testnachrichten insbesondere dann durchgeführt werden können, wenn eine Kanallast der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation momentan unter einem Schwellenwert liegt. Damit kann vermieden werden, dass durch den Testbetrieb der operative Betrieb der Fahr ¬ zeug-zu-X-Kommunikation beeinträchtigt wird. Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser Anmeldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug genommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahr- zeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, welche typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation unter Verwendung der Standards IEEE 802.11p und IEEE 1609 oder ETSI ITS erfolgen. Eine Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car) oder C2I (Car-to-Infrastructure) bezeichnet werden. Die Er- findung schließt jedoch Fahrzeug-zu-X-Kommunikation mit Vermittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz explizit nicht aus .

Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar.

Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen . Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.

Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Be- deutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.