DE102013203357A1

DE102013203357A1 - Verfahren zum herstellen einer kommunikation zwischen einrichtungen in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE102013203357A1
Application number: DE102013203357A
Authority: DE
Inventors: Russ Eling; Kenneth L. Peirce; David P. Pop
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: CN103297220B; US9313661B2; DE102013203357B4; US20130231052A1; CN103297220A

Abstract

Es werden ein Verfahren und ein System zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, dass ein Fahrzeugidentifikator, der zu dem Fahrzeug gehört, und ein Modulidentifikator, der zu einem Fahrzeugmodul gehört, erhalten werden. Dann ermittelt das Verfahren eine sichere Pin-Zahl für das Fahrzeugmodul und einen ähnlichen Pin für eine Fahrzeugtelematikeinheit. Sobald die sichere Pin-Zahl an beiden Einrichtungen ermittelt wurde, können die Einrichtungen über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf eine sichere Weise unter Verwendung der sicheren Pin-Zahl kommunizieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrzeugtelematiksysteme und insbesondere auf Systeme und Techniken zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Fahrzeugbenutzer kann Fahrzeug-OEM-Produkte oder Zusatz- oder Nachrüstprodukte und -teile erlangen, die Radios, Telefone, GPS, Alarmsysteme, Rückfahrkameras und/oder andere Produkte umfassen. Diese Produkte können jedoch eine freie und unsichere Software, eine proprietäre Software, ein proprietäres Kommunikationssystem und/oder eine andere Hardware oder Software aufweisen, die diesen Produkten möglicherweise nicht ermöglichen, mit einem oder mehreren Fahrzeugmodulen zu kommunizieren und daher verhindern, dass die Fahrzeugbenutzer das volle Leistungsvermögen dieser Produkte erfahren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug bereitgestellt, das die Schritte umfasst, dass: (a) die folgenden Schritte (a1) bis (a3) an einem Fahrzeugschnittstellenmodul, einer Fahrzeugtelematikeinheit oder beiden ausgeführt werden: (a1) Erhalten eines Fahrzeugidentifikators, der zu dem Fahrzeug gehört; (a2) Erhalten eines Einrichtungsidentifikators, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul, der Fahrzeugtelematikeinheit oder beiden gehört; und (a3) Ermitteln einer Pin-Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und des Einrichtungsidentifikators; und (b) zwischen dem Fahrzeugschnittstellenmodul und der Fahrzeugtelematikeinheit über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf sichere Weise unter Verwendung der Pin-Zahl kommuniziert wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug bereitgestellt, das die Schritte umfasst, dass: (a) die folgenden Schritte (a1) bis (a4) an einem Fahrzeugschnittstellenmodul, das sich in einem Fahrzeug befindet, ausgeführt werden: (a1) Empfangen eines Fahrzeugidentifikators, der zu dem Fahrzeug gehört; (a2) Ermitteln einer kombinierten Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und eines dem Fahrzeugschnittstellenmodul zugeordneten Modulidentifikators; (a3) Ermitteln einer sicheren Zahl durch Verschlüsseln der kombinierten Zahl; und (a4) Ermitteln einer Pin-Zahl durch Verkürzen der sicheren Zahl; (b) die folgenden Schritte (b1) bis (b4) an einer Fahrzeugtelematikeinheit für das Fahrzeug ausgeführt werden: (b1) Empfangen des Modulidentifikators; (b2) Ermitteln der kombinierten Zahl unter Verwendung des Modulidentifikators und des Fahrzeugidentifikators; (b3) Ermitteln der sicheren Zahl durch Verschlüsseln der kombinierten Zahl; und (b4) Ermitteln der Pin-Zahl durch Verkürzen der sicheren Zahl; und (c) zwischen dem Fahrzeugschnittstellenmodul und der Fahrzeugtelematikeinheit über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf sichere Weise unter Verwendung der Pin-Zahl kommuniziert wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein System zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation in einem Fahrzeug bereitgestellt, das eine Fahrzeugtelematikeinheit (VTU) und ein Fahrzeugschnittstellenmodul (VIM) umfasst, wobei das Fahrzeugschnittstellenmodul einen VIM-Prozessor und einen von einem Computer lesbaren Speicher umfasst, der Anweisungen enthält, die durch den VIM-Prozessor ausgeführt werden, um die folgenden Schritte auszuführen: (a) Empfangen eines Fahrzeugidentifikators an einem Fahrzeugschnittstellenmodul; und (b) Ermitteln einer Pin-Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und eines Modulidentifikators des Fahrzeugschnittstellenmoduls; wobei die Fahrzeugtelematikeinheit einen VTU-Prozessor und einen von einem Computer lesbaren Speicher umfasst, der Anweisungen enthält, die durch den VTU-Prozessor ausgeführt werden, um die folgenden Schritte auszuführen: (c) Empfangen des Modulidentifikators an der Fahrzeugtelematikeinheit; und (d) Ermitteln der Pin-Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und des Modulidentifikators; und wobei die Fahrzeugtelematikeinheit und das Fahrzeugschnittstellenmodul jeweils eine Schaltung einer drahtlosen Kommunikation enthalten, die arbeitet, um eine drahtlose Nahbereichskommunikation zwischen der Fahrzeugtelematikeinheit und dem Fahrzeugschnittstellenmodul unter Verwendung der Pin-Zahl auszuführen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Fahrzeugtelematikeinheit zur Verwendung bei einer drahtlosen Nahbereichskommunikation in einem Fahrzeug bereitgestellt, umfassend: ein Gehäuse; eine erste Schaltung einer drahtlosen Kommunikation, die der Telematikeinheit ermöglicht, über ein drahtloses Zellularnetz zu kommunizieren; eine zweite Schaltung einer drahtlosen Kommunikation, die der Telematikeinheit ermöglicht, über eine drahtlose Nahbereichskommunikation mit anderen Einrichtungen in dem Fahrzeug zu kommunizieren; und ein System einer automatischen Spracherkennung, das ein Mikrofon umfasst, wobei das Spracherkennungssystem arbeitet, um einen gesprochenen Identifikator über das Mikrofon zu empfangen und den gesprochenen Identifikator in einen erkannten Identifikator umzuwandeln; wobei sich die erste und zweite Schaltung einer drahtlosen Kommunikation und das System einer automatischen Spracherkennung in dem Gehäuse befinden; und wobei die Telematikeinheit einen Prozessor und einen von einem Computer lesbaren Speicher, die sich in dem Gehäuse befinden, umfasst, wobei der Speicher für den Prozessor zugänglich ist und von einem Computer lesbare Anweisungen speichert, wobei der Prozessor bei einer Ausführung der Anweisungen arbeitet, um (a) den erkannten Identifikator zu empfangen, (b) unter Verwendung des Identifikators eine Pin-Zahl zu ermitteln und (c) die Pin-Zahl für eine sichere Kommunikation über die drahtlose Nahbereichskommunikation zu verwenden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Hierin nachfolgend werden eine oder mehrere bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 ein Blockdiagramm ist, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Kommunikationssystems zeigt, das das hierin offenbarte Verfahren verwenden kann; und
2 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Das System und die Verfahren, die nachstehend beschrieben sind, stellen eine sichere drahtlose Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug her. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst dies das Verwenden einer Fahrzeugtelematikeinheit (VTU) und eines Fahrzeugschnittstellenmoduls (VIM). Es wird eine Pin-Zahl unter Verwendung eines Fahrzeugidentifikators und eines Einrichtungsidentifikators, der entweder zu der VTU oder dem VIM oder beiden gehört, ermittelt. Diese Pin-Zahl kann dann durch sowohl die VTU als auch das VIM verwendet werden, um auf eine sichere Weise über eine drahtlose Nahbereichskommunikation zu kommunizieren. Diese Anordnung ist insbesondere beim Realisieren einer nachgerüsteten oder anderen Telematikeinheit nützlich, die nicht direkt mit anderen elektronischen Modulen in dem Fahrzeug verdrahtet ist. Somit kann die Telematikeinheit beispielsweise in einem Rückspiegel des Fahrzeugs umfasst sein und nur mit elektrischer Leistung versorgt werden und dennoch mit den anderen Modulen in dem Fahrzeug über eine drahtlose Nahbereichskommunikation mit einem Fahrzeugschnittstellenmodul, das eine drahtgebundene Verbindung mit dem Fahrzeugnetz aufweist, kommunizieren.
Kommunikationssystem
Bezug nehmend auf 1 ist eine beispielhafte Betriebsumgebung gezeigt, die ein Mobilfahrzeugkommunikationssystem 10 umfasst und die verwendet werden kann, um das hierin offenbarte Verfahren zu realisieren. Das Kommunikationssystem 10 umfasst allgemein ein Fahrzeug 12, ein oder mehrere drahtlose Trägersysteme 14, ein Bodenkommunikationsnetz 16, einen Computer 18 und ein Call Center 20. Es ist zu verstehen, dass das offenbarte Verfahren mit jeder Anzahl von verschiedenen Systemen verwendet werden kann und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung beschränkt ist. Auch sind die Architektur, die Konstruktion, der Aufbau und der Betrieb des Systems 10 sowie seine einzelnen Komponenten in der Technik allgemein bekannt. Somit liefern die folgenden Absätze lediglich einen kurzen Überblick über solch ein beispielhaftes System 10; andere Systeme, die hier nicht gezeigt sind, könnten jedoch auch das offenbarte Verfahren einsetzen.
Das Fahrzeug 12 ist bei der dargestellten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen gezeigt, es sei jedoch angemerkt, dass auch jedes andere Fahrzeug verwendet werden kann, das Motorräder, Lastwagen, Geländewagen (SUVs), Wohnmobile (RVs), Schiffe, Luftfahrzeuge etc. umfasst. Ein Teil der Fahrzeugelektronik 28 ist in 1 allgemein gezeigt und umfasst eine Telematikeinheit (VTU) 30, ein Mikrofon 32, einen oder mehrere Druckknöpfe oder andere Steuereingabeeinrichtungen 34, ein Audiosystem 36, eine visuelle Anzeige 38 und ein GPS-Modul 40 sowie eine Anzahl von Fahrzeugsystemmodulen (VSMs) 42. Einige dieser Einrichtungen können direkt mit der Telematikeinheit verbunden sein, wie beispielsweise das Mikrofon 32 und der Druckknopf/die Druckknöpfe 34, wohingegen andere indirekt unter Verwendung einer oder mehrerer Netzverbindungen, wie beispielsweise eines Kommunikationsbusses 44 oder eines Unterhaltungsbusses 46, verbunden sind. Beispiele geeigneter Netzverbindungen umfassen ein Controller Area Network (CAN), einen Media Oriented System Transfer (MOST), ein Local Interconnection Network (LIN), ein Local Area Network (LAN) und andere geeignete Verbindungen, wie beispielsweise Ethernet oder andere, die den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Standards und -Spezifikationen entsprechen, nur um einige zu nennen.
Die Telematikeinheit 30 kann eine OEM-Einrichtung (eingebettet) oder eine Nachrüsteinrichtung sein, die eine drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation über das drahtlose Trägersystem 14 und über einen drahtlosen Netzbetrieb ermöglicht, sodass das Fahrzeug mit dem Call Center 20, anderen telematikfähigen Fahrzeugen oder einer anderen Entität oder Einrichtung kommunizieren kann. Die Telematikeinheit verwendet vorzugsweise Funkübertragungen, um einen Kommunikationskanal (einen Sprachkanal und/oder einen Datenkanal) mit dem drahtlosen Trägersystem 14 herzustellen, sodass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und empfangen werden können. Durch Bereitstellen von sowohl einer Sprach- als auch einer Datenkommunikation ermöglicht die Telematikeinheit 30 dem Fahrzeug, eine Anzahl von verschiedenen Diensten anzubieten, die jene umfassen, die mit Navigation, Telefonie, Notfallunterstützung, Diagnose, Infotainment etc. in Beziehung stehen. Die Daten können entweder über eine Datenverbindung, wie beispielsweise über eine Paketdatenübertragung über einen Datenkanal, oder über einen Sprachkanal unter Verwendung von in der Technik bekannten Techniken gesendet werden. Für kombinierte Dienste, die sowohl eine Sprachkommunikation (z. B. mit einem menschlichen Berater oder einer Sprachausgabeeinheit an dem Call Center 20) als auch eine Datenkommunikation (z. B. um GPS-Ortsdaten oder Fahrzeugdiagnosedaten für das Call Center 20 bereitzustellen) umfassen, kann das System einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen einer Sprach- und einer Datenübertragung über den Sprachkanal umschalten, und dies kann unter Verwendung von Fachleuten bekannten Techniken erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform verwendet die Telematikeinheit 30 eine zellulare Kommunikation gemäß entweder GSM- oder CDMA-Standards und umfasst sie somit einen standardisierten zellularen Chipsatz 50 für Sprachübermittlungen wie Freisprechanrufe, ein Drahtlosmodem für eine Datenübertragung, eine elektronische Verarbeitungseinrichtung 52, eine oder mehrere digitale Speichereinrichtungen 54 und eine Dualantenne 56. Es sei angemerkt, dass das Modem entweder durch eine Software realisiert sein kann, die in der Telematikeinheit gespeichert ist und durch den Prozessor 52 ausgeführt wird, oder dass es eine separate Hardwarekomponente sein kann, die sich in der Telematikeinheit 30 oder außerhalb dieser befindet. Das Modem kann unter Verwendung jeder Anzahl von verschiedenen Standards oder Protokollen arbeiten, wie beispielsweise EVDO, CDMA, GPRS und EDGE. Ein drahtloser Netzbetrieb zwischen dem Fahrzeug und anderen vernetzten Einrichtungen kann auch unter Verwendung der Telematikeinheit 30 ausgeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Telematikeinheit 30 ausgestaltet sein, um gemäß einem oder mehreren drahtlosen Protokollen, wie beispielsweise einem beliebigen der IEEE 802.11-Protokolle, WiMAX oder Bluetooth^TM, drahtlos zu kommunizieren. Bei einer Verwendung für eine paketvermittelte Datenkommunikation, wie beispielsweise TCP/IP, kann die Telematikeinheit mit einer statischen IP-Adresse konfiguriert sein oder kann sie aufgebaut sein, um automatisch eine zugeordnete IP-Adresse von einer anderen Einrichtung an dem Netzwerk, wie beispielsweise einem Router, oder von einem Netzadressenserver zu empfangen.
Der Prozessor 52 kann jeder Typ von Einrichtung sein, der elektronische Anweisungen verarbeiten kann, und kann Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Host-Prozessoren, Controller, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) umfassen. Er kann ein dedizierter Prozessor sein, der nur für die Telematikeinheit 30 verwendet wird, oder er kann von anderen Fahrzeugsystemen gemeinsam genutzt werden. Der Prozessor 52 führt verschiedene Typen von digital gespeicherten Anweisungen aus, wie beispielsweise Software- oder Firmware-Programme, die in dem Speicher 54 gespeichert sind und der Telematikeinheit ermöglichen, eine große Vielzahl von Diensten bereitzustellen. Beispielsweise kann der Prozessor 52 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um mindestens einen Teil des hierin erläuterten Verfahrens auszuführen.
Die Telematikeinheit 30 kann verwendet werden, um einen vielseitigen Bereich von Fahrzeugdiensten bereitzustellen, die eine drahtlose Übermittlung zu und/oder von dem Fahrzeug umfassen. Solche Dienste umfassen: Turn-by-Turn-Anweisungen und andere navigationsbezogene Dienste, die in Verbindung mit dem GPS-basierten Fahrzeugnavigationsmodul 40 bereitgestellt werden; eine Airbag-Einsatzbenachrichtigung und andere Notfall- oder Pannenhilfedienste, die in Verbindung mit einem oder mehreren Kollisionssensorschnittstellenmodulen bereitgestellt werden, wie beispielsweise einem Karosseriesteuermodul (nicht gezeigt); eine Diagnoseberichterstattung unter Verwendung eines oder mehrerer Diagnosemodule; und Infotainment-bezogene Dienste, bei denen Musik, Webseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und/oder andere Informationen durch ein Infotainment-Modul (nicht gezeigt) heruntergeladen werden und für eine sofortige oder spätere Wiedergabe gespeichert werden. Die oben aufgelisteten Dienste sind keineswegs eine vollständige Liste aller Fähigkeiten der Telematikeinheit 30, sondern sind lediglich eine Aufzählung einiger der Dienste, die die Telematikeinheit anbieten kann. Ferner sei angemerkt, dass mindestens einige der zuvor genannten Module in Form von Softwareanweisungen realisiert sein könnten, die innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 gespeichert sind, dass sie Hardwarekomponenten sein könnten, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden, oder dass sie miteinander oder mit anderen Systemen, die sich in dem Fahrzeug befinden, integriert sein könnten und/oder von diesen gemeinsam genutzt werden könnten, nur um einige Möglichkeiten zu nennen. In dem Fall, dass die Module als VSMs 42 realisiert sind, die außerhalb der Telematikeinheit 30 angeordnet sind, könnten sie eine drahtlose Nahbereichskommunikation oder den Fahrzeugbus 44 verwenden, um Daten und Befehle mit der Telematikeinheit auszutauschen.
Bei einer Ausführungsform wird die Fahrzeugtelematikeinheit 30 bei einer drahtlosen Nahbereichskommunikation in dem Fahrzeug 12 verwendet und umfasst sie ein Gehäuse 31, eine erste Schaltung 50 einer drahtlosen Kommunikation, die der Telematikeinheit ermöglicht, über ein drahtloses Zellularnetz 14 zu kommunizieren, eine zweite Schaltung 58 einer drahtlosen Kommunikation, die der Telematikeinheit ermöglicht, mit anderen Einrichtungen in dem Fahrzeug über eine drahtlose Nahbereichskommunikation (Bluetooth^TM, 802.11 oder ein beliebiges anderes geeignetes Mittel) zu kommunizieren, und ein System 33 einer automatischen Spracherkennung (ASR-System), das ein Mikrofon 32 umfasst. Die Telematikeinheit 30 umfasst einen Prozessor 52 und einen von einem Computer lesbaren Speicher 54, der sich in dem Gehäuse befindet, wobei der Speicher 54 für den Prozessor 52 zugänglich ist und von einem Computer lesbare Anweisungen speichert, und wobei der Prozessor 52 bei einer Ausführung der Anweisungen wie derjenigen, die in dem nachstehend erläuterten Verfahren umfasst sind, arbeitet. Das Spracherkennungssystem 33 arbeitet, um einen gesprochenen Identifikator über das Mikrofon 32 zu empfangen und um den gesprochenen Identifikator in einen erkannten Identifikator umzuwandeln. Das System 33 einer automatischen Spracherkennung kann unter Verwendung des VTU-Prozessors 52 und des Speichers 54 realisiert sein oder kann ein zugeordneter oder anderer separater Hardwareschaltkreis (separater Prozessor, Speicher etc.) sein, der sich in dem Gehäuse 31 oder an einem anderen Ort befindet. Die erste und zweite Schaltung 50, 58 einer drahtlosen Kommunikation können sich auch in dem Gehäuse 31 befinden.
Das GPS-Modul 40 empfängt Funksignale von einer Konstellation 60 von GPS-Satelliten. Aus diesen Signalen kann das Modul 40 die Fahrzeugposition ermitteln, die verwendet wird, um dem Fahrer des Fahrzeugs Navigations- und andere positionsbezogene Dienste bereitzustellen. Eine Navigationsinformation kann an der Anzeige 38 (oder an einer anderen Anzeige innerhalb des Fahrzeugs) dargestellt werden oder kann verbal dargestellt werden, wie es bei einem Bereitstellen einer Turn-by-Turn-Navigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können unter Verwendung eines dedizierten fahrzeuginternen Navigationsmoduls (das Teil des GPS-Moduls 40 sein kann) bereitgestellt werden, oder es können einige oder alle Navigationsdienste über die Telematikeinheit 30 ausgeführt werden, wobei die Positionsinformation zu Zwecken des Bereitstellens von Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Punkte von Interesse, Restaurants etc.), Routenberechnungen und dergleichen für das Fahrzeug an einen entfernten Ort gesendet wird. Die Positionsinformation kann dem Call Center 20 oder einem anderen entfernten Computersystem, wie beispielsweise dem Computer 18, zu anderen Zwecken, wie beispielsweise einer Flottenverwaltung, bereitgestellt werden. Es können auch neue oder aktualisierte Kartendaten von dem Call Center 20 über die Telematikeinheit 30 auf das GPS-Modul 40 heruntergeladen werden.
Abgesehen von dem Audiosystem 36 und dem GPS-Modul 40 kann das Fahrzeug 12 andere Fahrzeugsystemmodule (VSMs) 42 in Form von elektronischen Hardwarekomponenten umfassen, die an dem Fahrzeug angeordnet sind und typischerweise einen Eingang von einem oder mehreren Sensoren empfangen und den erfassten Eingang verwenden, um Diagnose-, Überwachungs-, Steuerungs-, Berichterstattungs- und/oder andere Funktionen durchzuführen. Jedes der VSMs 42 ist vorzugsweise durch den Kommunikationsbus 44 mit den anderen VSMs verbunden und kann programmiert sein, um Fahrzeugsystem- und -teilsystemdiagnosetests auszuführen. Beispielsweise kann ein VSM 42 ein Motorsteuermodul (ECM) sein, das verschiedene Aspekte des Motorbetriebs steuert, wie beispielsweise Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt, kann ein anderes VSM 42 ein Antriebsstrangsteuermodul sein, das den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs reguliert, und kann ein anderes VSM 42 ein Karosseriesteuermodul sein, das verschiedene elektrische Komponenten überwacht, die sich an dem Fahrzeug befinden, wie beispielsweise die Zentralverriegelung und die Scheinwerfer des Fahrzeugs. Gemäß einer Ausführungsform ist das Motorsteuermodul mit fahrzeugeigenen Diagnosemerkmalen (OBD-Merkmalen) ausgestattet, die eine Vielzahl von Echtzeitdaten bereitstellen, wie beispielsweise die, die von verschiedenen Sensoren einschließlich Fahrzeugemissionssensoren empfangen werden und eine standardisierte Reihe von Diagnosefehlercodes (DTCs) bereitstellen, die einem Ingenieur ermöglichen, Fehlfunktionen in dem Fahrzeug schnell zu identifizieren und zu beheben. Fachleute werden erkennen, dass die oben erwähnten VSMs nur Beispiele einiger der Module sind, die in dem Fahrzeug 12 verwendet werden können, da auch zahlreiche andere möglich sind.
Die Fahrzeugelektronik 28 umfasst auch eine Anzahl von Fahrzeugbenutzerschnittstellen, die Fahrzeuginsassen ein Mittel zum Bereitstellen und/oder Empfangen einer Information bereitstellen und das Mikrofon 32, den Druckknopf/die Druckknöpfe 34, das Audiosystem 36 und die visuelle Anzeige 38 umfassen. Wie hierin verwendet umfasst der Begriff ”Fahrzeugbenutzerschnittstelle” breit jede geeignete Form von elektronischer Einrichtung, die sowohl Hardware- als auch Softwarekomponenten umfasst und sich an dem Fahrzeug befindet und einem Fahrzeugbenutzer ermöglicht, mit einer oder über eine Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Mikrofon 32 stellt einen Audioeingang für die Telematikeinheit bereit, um dem Fahrer oder einem anderen Insassen zu ermöglichen, Sprachbefehle bereitzustellen und über das drahtlose Trägersystem 14 Freisprechanrufe auszuführen. Zu diesem Zweck kann es mit einer fahrzeugeigenen automatischen Sprachverarbeitungseinheit, wie beispielsweise dem ASR-System 33, verbunden sein, die eine in der Technik bekannte Mensch-Maschine-Schnittstellentechnologie (HMI-Technologie) verwendet. Der Druckknopf/die Druckknöpfe 34 ermöglicht/ermöglichen eine manuelle Benutzereingabe in die Telematikeinheit 30, um drahtlose Telefonanrufe zu initiieren und andere Daten, eine Antwort oder einen Steuereingang bereitzustellen. Es können separate Druckknöpfe verwendet werden, um im Gegensatz zu regulären Dienstunterstützungsanrufen an das Call Center 20 Notrufe zu initiieren. Das Audiosystem 36 stellt einen Audioausgang für einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein dediziertes, unabhängiges System oder ein Teil des primären Fahrzeugaudiosystems sein. Gemäß der bestimmten hier gezeigten Ausführungsform ist das Audiosystem 36 funktional mit sowohl dem Fahrzeugbus 44 als auch dem Unterhaltungsbus 46 gekoppelt und kann es eine AM-, FM- und Satellitenradio-, CD-, DVD- und eine andere Multimediafunktionalität bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit oder unabhängig von dem oben beschriebenen Infotainment-Modul bereitgestellt werden. Die visuelle Anzeige 38 ist vorzugsweise eine Graphikanzeige, wie beispielsweise ein berührungsempfindlicher Bildschirm an dem Armaturenbrett, oder eine Head-Up-Anzeige, die an der Windschutzscheibe reflektiert wird, und kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Eingabe- und Ausgabefunktionen bereitzustellen. Es können auch verschiedene andere Fahrzeugbenutzerschnittstellen verwendet werden, da die Schnittstellen von 1 nur ein Beispiel einer bestimmten Realisierung sind.
Ein anderes VSM ist ein Fahrzeugschnittstellenmodul (VIM) 92, das eine Schaltung 94 einer drahtlosen Nahbereichskommunikation für eine Kommunikation mit der Kommunikationsschaltung 58 der Telematikeinheit (VTU) 30 umfasst. Diese Kommunikationsschaltkreise verwenden eine gemeinsame Kommunikationstechnologie/ein gemeinsames Kommunikationsprotokoll, wie beispielsweise Bluetooth^TM, 802.11 oder eine andere geeignete Technologie. Das VIM 92 kann als Gateway oder Schnittstelle verwendet werden, durch das oder die ein Teil der oder die gesamte Kommunikation zwischen der Telematikeinheit 30 und den anderen VSMs über die Schaltkreise 58 und 94 einer drahtlosen Nahbereichskommunikation ausgeführt wird. Das VIM 92 kann eine beliebige Vielzahl an elektronischen Verarbeitungseinrichtungen, Speichereinrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (I/O-Einrichtungen) und/oder anderen bekannten Komponenten umfassen und kann verschiedene steuerungs- und/oder kommunikationsbezogene Funktionen durchführen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 eine elektronische Speichereinrichtung, die verschiedene Parameter (z. B. Seriennummer, Konfigurationseinstellungen etc.), Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen, Algorithmen (z. B. den nachstehend beschriebenen Algorithmus) etc. speichert. Die Speichereinrichtung kann auch entsprechende Eigenschaften und eine Hintergrundinformation bezüglich des Fahrzeugs 12, wie beispielsweise eine Fahrgestellnummer (VIN) etc. speichern. Das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 kann auch eine elektronische Verarbeitungseinrichtung (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) etc.) umfassen. Dieser VIM-Prozessor kann verwendet werden, um Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripte, etc. auszuführen, die in einer zugehörigen Speichereinrichtung gespeichert sind, und kann die hierin beschriebenen Prozesse und Verfahren überwachen. Das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 kann elektronisch mit anderen Fahrzeugeinrichtungen, Modulen und Systemen über geeignete Fahrzeugkommunikationen verbunden sein und kann mit diesen in Interaktion stehen, wenn dies erforderlich ist. Beispielsweise kann das Fahrzeugschnittstellenmodul in dem Fahrzeug 12 mit einem Fahrzeugnetz verdrahtet sein, das den Kommunikationsbus 44 umfasst. Dies sind natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Fahrzeugschnittstellenmoduls 92, da auch andere Ausführungsformen verwendet werden könnten.
Als Hardwareeinrichtung kann das VIM 92 als unabhängige Einrichtung realisiert sein, die mit der Fahrzeugelektronik über beispielsweise eine elektrische Verbindung, wie beispielsweise einen OBD-II-Port, entfernbar verbunden sein kann. Für Fachleute werden andere Realisierungen und Mittel zum Verbinden des VIM 92 mit dem Fahrzeugbus 44 oder mit anderen VSMs ersichtlich werden.
In Abhängigkeit von der bestimmten Ausführungsform kann das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 ein unabhängiges Fahrzeugelektronikmodul sein, kann es in einem anderen Fahrzeugelektronikmodul umfasst oder einbezogen sein oder kann es Teil eines größeren Netzes oder Systems sein, nur um einige Möglichkeiten zu nennen. Das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 ist nicht auf irgendeine bestimmte Ausführungsform oder Anordnung beschränkt.
Das drahtlose Trägersystem 14 ist vorzugsweise ein Mobiltelefonsystem, das mehrere Mobilfunktürme 70 (nur einer gezeigt), eine oder mehrere Mobilfunkvermittlungsstellen (MSCs) 72 sowie beliebige andere Netzkomponenten umfasst, die erforderlich sind, um das drahtlose Trägersystem 14 mit dem Bodennetz 16 zu verbinden. Jeder Mobilfunkturm 70 umfasst sendende und empfangende Antennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen von unterschiedlichen Mobilfunktürmen entweder direkt oder über ein Zwischengerät, wie beispielsweise einen Basisstationscontroller, mit der MSC 72 verbunden sind. Das Zellularsystem 14 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie realisieren, die beispielsweise analoge Technologien, wie beispielsweise AMPS, oder die neueren digitalen Technologien, wie beispielsweise CDMA (z. B. CDMA2000) oder GSM/GPRS, umfasst. Fachleute werden erkennen, dass verschiedene Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen möglich sind und mit dem drahtlosen System 14 verwendet werden könnten. Beispielsweise könnten die Basisstation und der Mobilfunkturm zusammen an dem gleichen Ort angeordnet sein, oder sie könnten entfernt voneinander angeordnet sein, könnte jede Basisstation für einen einzelnen Mobilfunkturm verantwortlich sein oder könnte eine einzelne Basisstation verschiedene Mobilfunktürme bedienen und könnten verschiedene Basisstationen mit einer einzelnen MSC gekoppelt sein, nur um einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen von einem Verwenden des drahtlosen Trägersystems 14 kann ein anderes drahtloses Trägersystem in Form einer Satellitenkommunikation verwendet werden, um eine unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung eines oder mehrerer Kommunikationssatelliten 62 und einer Uplink-Übertragungsstation 64 erfolgen. Eine unidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitenfunkdienste umfassen, bei denen Programminhalt (Nachrichten, Musik, etc.) durch die Übertragungsstation 64 empfangen wird, für ein Hochladen verpackt wird und dann an den Satelliten 62 gesendet wird, der die Programme an Teilnehmer ausstrahlt. Eine bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste umfassen, die den Satelliten 62 verwenden, um Telefonverkehr zwischen dem Fahrzeug 12 und der Station 64 weiterzuleiten. Bei einer Verwendung kann diese Satellitentelefonie entweder zusätzlich zu dem drahtlosen Trägersystem 14 oder anstatt diesem verwendet werden.
Das Bodennetz 16 kann ein herkömmliches bodenbasiertes Telekommunikationsnetz sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das drahtlose Trägersystem 14 mit dem Call Center 20 verbindet. Beispielsweise kann das Bodennetz 16 ein Fernsprechnetz (PSTN) umfassen, wie beispielsweise jenes, das verwendet wird, um eine Festnetztelefonie, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internet-Infrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Bodennetzes 16 könnten durch die Verwendung eines standardisierten drahtgebundenen Netzes, eines Faser- oder anderen optischen Netzes, eines Kabelnetzes, von Hochspannungsleitungen, anderen drahtlosen Netzen, wie beispielsweise Wireless Local Area Networks (WLANs), oder Netzen, die einen drahtlosen Breitbandzugriff (BWA) bereitstellen, oder jeder Kombination hiervon realisiert sein. Ferner muss das Call Center 20 nicht über das Bodennetz 16 verbunden sein, sondern könnte es ein Drahtlostelefoniegerät umfassen, sodass es direkt mit einem drahtlosen Netz, wie beispielsweise dem drahtlosen Trägersystem 14, kommunizieren kann.
Der Computer 18 kann einer einer Anzahl von Computern sein, auf die über ein privates oder öffentliches Netz, wie beispielsweise das Internet, zugegriffen werden kann. Jeder solche Computer 18 kann für einen oder mehrere Zwecke, wie beispielsweise einen Web-Server, verwendet werden, auf den durch das Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 und den drahtlosen Träger 14 zugegriffen werden kann. Andere solche Computer 18, auf die zugegriffen werden kann, können beispielsweise umfassen: einen Computer einer Dienstzentrale, an dem Diagnoseinformationen und andere Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 hochgeladen werden können; einen Client-Computer, der durch den Fahrzeughalter oder einen anderen Teilnehmer zu Zwecken wie beispielsweise Zugreifen auf oder Empfangen von Fahrzeugdaten oder Einstellen oder Konfigurieren von Teilnehmervorlieben oder Steuern von Fahrzeugfunktionen verwendet wird; oder einen dritten Speicher, für den oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen geliefert werden, entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 12 oder dem Call Center 20 oder beiden. Ein Computer 18 kann auch zum Bereitstellen einer Internet-Konnektivität, wie beispielsweise von DNS-Diensten, oder als ein Netzadressenserver, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuordnen, verwendet werden.
Das Call Center 20 ist entworfen, um der Fahrzeugelektronik 28 eine Anzahl von verschiedenen System-Backend-Funktionen bereitzustellen und umfasst gemäß der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform allgemein eine(n) oder mehrere Schalter 80, Server 82, Datenbanken 84, menschliche Berater 86 sowie ein automatisches Sprachausgabesystem (VRS) 88, die alle in der Technik bekannt sind. Diese verschiedenen Call Center-Komponenten sind vorzugsweise über ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netz 90 miteinander gekoppelt. Der Schalter 80, der ein Telekommunikationsanlagenschalter (PBX-Schalter) sein kann, leitet eingehende Signale derart weiter, dass Sprachübertragungen für gewöhnlich entweder durch ein normales Telefon an den menschlichen Berater 86 oder unter Verwendung von VoIP an das automatische Sprachausgabesystem 88 gesendet werden. Das Telefon des menschlichen Beraters kann auch VoIP verwenden, wie es durch die gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist. VoIP und andere Datenkommunikationen über den Schalter 80 werden über ein Modem (nicht gezeigt) realisiert, das zwischen dem Schalter 80 und dem Netz 90 verbunden ist. Die Datenübertragungen werden über das Modern an den Server 82 und/oder die Datenbank 84 weitergeleitet.
Die Datenbank 84 kann eine Kontoinformation, wie beispielsweise eine Teilnehmerauthentifizierungsinformation, Fahrzeugidentifikatoren, Profilaufzeichnungen, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen, speichern. Datenübertragungen können auch durch drahtlose Systeme, wie beispielsweise 802.11x, GPRS und dergleichen, ausgeführt werden. Obwohl die gezeigte Ausführungsform als in Verbindung mit einem mit Personal besetzten Call Center 20 unter Verwendung des menschlichen Beraters 86 verwendet beschrieben wurde, sei angemerkt, dass das Call Center stattdessen das VRS 88 als einen automatischen Berater verwenden kann oder eine Kombination aus dem VRS 88 und dem menschlichen Berater 86 verwendet werden kann.
Verfahren
Nun auf 2 Bezug nehmend ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einer Telematikeinheit 30 und einem Fahrzeugschnittstellenmodul 92 wie oben erläutert, gezeigt. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ermittelt das Verfahren eine Pin-Zahl für ein Fahrzeugschnittstellenmodul und eine ähnliche Pin an der Fahrzeugtelematikeinheit. Sobald die Pin-Zahl an beiden Einrichtungen ermittelt wurde, können die Einrichtungen über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf sichere Weise unter Verwendung der Pin-Zahl kommunizieren.
Das Verfahren 100 startet in Schritt 110 und beginnt durch Ausführen der Schritte 112–124 an einem Fahrzeugschnittstellenmodul, das sich in einem Fahrzeug befindet. In Schritt 112 erhält das Verfahren 100 einen Fahrzeugidentifikator, der zu dem Fahrzeug gehört. Der Fahrzeugidentifikator kann ein beliebiger eindeutiger Identifikator sein, der zu dem Fahrzeug gehört und die Fahrgestellnummer (VIN), die Seriennummer des Fahrzeugmotors, die Seriennummer des Antriebsstrangsteuermoduls, eine Kombination von Zahlen, die zu dem Fahrzeug gehören, eine modifizierte Zahl, die zu dem Fahrzeug gehört (z. B. trunkiert oder ein Teil der VIN) und/oder einen beliebigen anderen geeigneten eindeutigen Identifikator, der zu dem Fahrzeug gehört, umfassen. Bei einer Ausführungsform erhält das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 einen Fahrzeugidentifikator des Fahrzeugs 12, wie beispielsweise dessen VIN, über den Kommunikationsbus 44 von einem VSM 42, das ein Motorsteuermodul, ein Antriebsstrangsteuermodul oder ein anderes VSM-Modul umfasst. Bei einer anderen Ausführungsform erhält das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 die VIN des Fahrzeugs 12 über eine Diagnoseverbindung, die eine Verbindung einer fahrzeugeigenen Diagnose umfasst (z. B. OBD-I, OBD-II, JOBD, EOBD, EOBD2 etc.). Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der verwendete Fahrzeugidentifikator eine VIN mit 17 Stellen, wie beispielsweise eine angenommene VIN 12345678901234567.
In Schritt 114 erhält das Verfahren 100 einen Einrichtungsidentifikator, der zu der VTU 30, dem VIM 92 oder beiden gehören kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Einrichtungsidentifikator ein Modulidentifikator, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul 92 gehört. Der Modulidentifikator kann ein beliebiger Identifikator sein, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul gehört und die Seriennummer des Fahrzeugschnittstellenmoduls, eine Seriennummer des Prozessors des Fahrzeugschnittstellenmoduls, eine Kombination von Zahlen, die zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul gehören, eine modifizierte Zahl, die zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul gehört (z. B. trunkiert oder ein Teil einer Seriennummer des Schnittstellenmoduls) und/oder einen beliebigen anderen geeigneten eindeutigen Identifikator, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul gehört, umfasst. Bei einer Ausführungsform erhält das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 dessen eigene Seriennummer von einem von einem Computer lesbaren Speicher in dem Fahrzeugschnittstellenmodul 92. Bei einer anderen Ausführungsform erhält das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 den Modulidentifikator über eine fest verdrahtete Verbindung mit einem Fahrzeugnetz, beispielsweise erhält das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 dessen Seriennummer oder einen anderen Identifikator von dem VSM 42 (z. B. Motorsteuermodul, Antriebsstrangsteuermodul etc.) über den Kommunikationsbus 44. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der verwendete Modulidentifikator die letzten vier Stellen der Seriennummer des Fahrzeugschnittstellenmoduls 92; wenn daher die Seriennummer 123456 lautet, lautet dann der Identifikator 3456.
In Schritt 116 wandelt das Verfahren 100 beide Identifikatoren in entsprechende Hexadezimalwerte um. Bei einer Ausführungsform wandelt das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 dessen Seriennummer oder einen Teil dieser und die VIN des Fahrzeugs oder einen Teil dieser in deren entsprechende Hexadezimalwerte unter Verwendung einer Softwareanwendung um, die an dem Fahrzeugschnittstellenmodul 92 gespeichert ist. Fachleute werden erkennen, das auch andere Ausführungsformen möglich sind. Beispielsweise kann das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 dessen Seriennummer zusätzlich zu oder anstatt einer Dezimalzahl, einer alphanumerischen Darstellung oder einer beliebigen anderen Darstellung als Hexadezimalzahl speichern und kann das VSM 42 die VIN des Fahrzeugs 12 auch zusätzlich zu oder anstatt einer Dezimalzahl, einer alphanumerischen Darstellung oder einer beliebigen anderen Darstellung als Hexadezimalzahl speichern. Daher ist möglicherweise keine Umwandlung notwendig. Zusätzlich zu der Hexadezimaldarstellung mit Basis 16 können andere Darstellungen verwendet werden, die Darstellungen mit Basis 2 (z. B. binär), Basis 32 (z. B. RFC 4648, Crockford etc.), Basis 64 (z. B. RFC 1421, RFC 2045 etc.) und/oder eine beliebige andere geeignete Darstellung oder Codierung umfassen. Fachleute werden erkennen, dass die Schritte 112, 114 und 116 in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Beispielsweise kann Schritt 114 vor Schritt 112 durchgeführt werden, da der Fahrzeugidentifikator und der Modulidentifikator in jeder Reihenfolge erhalten werden können. Schritt 116 kann auch nach Schritt 112 und dann nach Schritt 114 durchgeführt werden, da ein Identifikator erhalten werden kann und der Identifikator später umgewandelt wird, nachdem ein anderer Identifikator erhalten wird und später der zweite Identifikator umgewandelt wird, oder es können beide Identifikatoren erhalten und später beide umgewandelt werden. Bei einer Ausführungsform und fortfahrend mit den vorherigen beispielhaften Ausführungsformen, bei denen der Fahrzeugidentifikator 12345678901234567 lautet und der Modulidentifikator 3456 lautet, sind die entsprechenden Hexadezimaldarstellungen 3132333435363738393031323334353637 und 33343536. In diesem Fall wird jedes Zeichen des Fahrzeugidentifikators und des Modulidentifikators in dessen hexadezimales Äquivalent umgewandelt, wie beispielsweise 31 hexadezimal für Zeichen 1, 32 hexadezimal für Zeichen 2 etc.
Als Nächstes werden in Schritt 118 die Hexadezimalwerte des Fahrzeugidentifikators und des Modulidentifikators kombiniert, um eine kombinierte Zahl zu bilden. Bei einer Ausführungsform verknüpft das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 den Hexadezimalwert dessen Seriennummer oder einen Teil hiervon (N_i) mit der VIN des Fahrzeugs 12 oder einem Teil hiervon (N_v), um eine kombinierte Zahl zu bilden, indem die beiden Zahlen Ende an Ende aneinandergefügt werden (z. B. N_iN_v, N_vN_i, etc.). Es sind auch andere Techniken möglich, die das Addieren beider Zahlen (z. B. N_i + N_v), das Subtrahieren einer Zahl von der anderen (z. B. N_i – N_v, N_v – N_i, etc.), das Teilen einer Zahl durch die andere (z. B. N_v/N_i, N_i/N_v, etc.) und/oder eine andere geeignete Technik umfassen. Ferner kann die kombinierte Zahl modifiziert, trunkiert oder verändert werden, um eine aufbereitete Zahl zu erhalten, was das Anpassen ihrer Größe, der Anzahl an Stellen etc. umfasst. Fortfahrend mit der vorherigen beispielhaften Ausführungsform, bei der die Hexadezimalwerte für den Fahrzeugidentifikator und den Modulidentifikator 3132333435363738393031323334353637 und 33343536 lauten, werden diese nun kombiniert, um 313233343536373839303132333435363733343536 zu bilden. In diesem Fall wird 33343536 an das Ende von 31323334353637383930313233343536 37 angehängt.
Als Nächstes ermittelt das Verfahren 100 in Schritt 122 eine sichere Zahl durch Verschlüsseln der kombinierten Zahl. Es können verschiedene Verschlüsselungstechniken verwendet werden, die eine kryptographische Hash-Funktion, einen sicheren Hash-Algorithmus (z. B. SHA-0, SHA-1, SHA-2 (z. B. SHA-224/256/384/512), SHA-3, etc.), einen Message Digest-Algorithmus (z. B. MD2, MD4, MD5, MD6, etc.), einen RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest (z. B. RIPEMD-160, RIPEMD-320, RIPEMD-128, RIPEMD-256, etc.) und/oder andere umfassen. Bei einer Ausführungsform verschlüsselt das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 die kombinierte Zahl unter Verwendung einer Hash-Funktion, um eine sichere Zahl bereitzustellen. Fortfahrend mit der vorherigen beispielhaften Ausführungsform lautet, in dem Fall, dass das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 eine SHA-1-Hash-Funktion an der kombinierten Zahl 313233343536373839303132333435363733343536 durchführt, die sichere Zahl 1D74CD26EA6264A300A7341F9EBEOED13C18E472. Es sind auch andere Ausführungsformen möglich, beispielsweise lautet, wenn das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 eine MD5-Funktion an der kombinierten Zahl durchführt, die sichere Zahl dann 0F3A9B8E4165186ADDBFE5035DA237CE. Bei einem anderen Beispiel lautet, wenn das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 eine SHA-2, wie beispielsweise die SHA-224-Funktion, an der kombinierten Zahl durchführt, die sichere Zahl dann 9F5EAE91732E6D891F668CD3630FD198B66682E4BFA31F5AD20C5FE7.
In Schritt 124 ermittelt das Verfahren 100 eine Pin-Zahl durch Trunkieren der sicheren Zahl. Dies ist ein optionaler Schritt, da das Verfahren 100 bei einer Ausführungsform die sichere Zahl als Pin-Zahl verwenden kann. Das Verfahren 100 kann jedoch die sichere Zahl trunkieren, modifizieren oder anpassen, um eine Pin-Zahl zu ermitteln. Bei einer bevorzugten Ausführungsform trunkiert das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 die sichere Zahl, um eine kürzere und benutzerfreundliche Pin-Zahl zu ermitteln. Fortfahrend mit der vorherigen beispielhaften Ausführungsform trunkiert das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 die sichere Zahl 1D74CD26EA6264A300A7341F9EBE0ED13C18E472, die über eine SHA-1-Funktion ermittelt wird, zu beispielsweise einer Pin-Zahl 1D74CD26EA6264A3 mit 16 Zeichen. Fachleute werden erkennen, dass auch andere Ausführungsformen möglich sind.
In Schritt 130 führt das Verfahren 100 die Schritte 132–144 an einer Fahrzeugtelematikeinheit für das Fahrzeug aus. Einige Schritte sind den Schritten 112–124 ähnlich; daher werden hierin nur die Unterschiede erläutert und wird eine Wiederholung einer Prozedur ähnlicher Schritte weggelassen. In Schritt 132 erhält das Verfahren 100 einen Modulidentifikator, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul gehört. Diese Identifikator ist dem in Schritt 114 erhaltenen Identifikator ähnlich. Bei einer Ausführungsform empfängt die Fahrzeugtelematikeinheit 30 den Modulidentifikator von einer Benutzereingabe in die Telematikeinheit 30. Beispielsweise kann die Telematikeinheit 30 den Modulidentifikator als Sprache über das Mikrofon 32 in der Fahrzeugtelematikeinheit 30 empfangen. Unter Verwendung des gleichen beispielhaften Identifikators wie des in Schritt 114 bereitgestellten kann ein Benutzer des Fahrzeugs 12 3456 als Modulidentifikator bereitstellen. Der Benutzer kann den Identifikator bereitstellen, um eine Kommunikation zwischen der Telematikeinheit 30 und dem Schnittstellenmodul 92 wie hierin erläutert herzustellen.
Als Nächstes erhält das Verfahren 100 in Schritt 134 einen Fahrzeugidentifikator, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul gehört. Dieser Identifikator ist dem in Schritt 112 erhaltenen Identifikator ähnlich. Bei einer Ausführungsform erhält die Verarbeitungseinrichtung 52 den Fahrzeugidentifikator von dem von einem Computer lesbaren Speicher 54 in der Fahrzeugtelematikeinheit 30. Der Fahrzeugidentifikator kann unter Verwendung eines einer Vielzahl von Verfahren in dem Speicher 54 gespeichert werden, beispielsweise kann die VIN des Fahrzeugs 12 während der Installation der Fahrzeugtelematikeinheit 30 in dem Fahrzeug 12 in dem Speicher gespeichert werden. Der Fahrzeugidentifikator kann jedoch in einem anderen Modul gespeichert werden, das das VSM 42 und/oder andere wie zuvor in Schritt 112 beschrieben umfasst.
Als Nächstes wandelt das Verfahren 100 sowohl den Modulidentifikator als auch die Fahrzeugidentifikatoren in entsprechende Hexadezimalwerte um (Schritt 136). Dann bildet das Verfahren 100 eine kombinierte Zahl aus den Hexadezimalwerten (Schritt 138). Später ermittelt das Verfahren 100 eine sichere Zahl durch Verschlüsseln der sicheren Zahl (Schritt 142). Dann ermittelt das Verfahren 100 eine Pin-Zahl durch Trunkieren der sicheren Zahl (Schritt 144), wobei die Pin-Zahl der in Schritt 124 ermittelten Pin-Zahl ähnlich ist. Die Schritte 136–144 sind den entsprechenden Schritten 116–124 ähnlich; daher wird eine langatmige Wiederholung dieser Schritte im Detail weggelassen.
In Schritt 150 stellt das Verfahren 100 die Fähigkeit einer Kommunikation zwischen dem Fahrzeugschnittstellenmodul 92 und der Fahrzeugtelematikeinheit 30 über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf sichere Weise unter Verwendung der Pin-Zahl bereit. Da das Fahrzeugschnittstellenmodul 92 wie hierin erläutert mit einem Fahrzeugnetz, wie beispielsweise dem Kommunikationsbus 44 in dem Fahrzeug 12 verdrahtet sein kann, und die Fahrzeugtelematikeinheit 30 für eine drahtlose Kommunikation mit einem Call Center 20 über ein drahtloses Kommunikationssystem 14 ausgestaltet sein kann, ist ein Austausch von Daten zwischen dem Fahrzeugnetz und einem Call Center 20 über die Fahrzeugtelematikeinheit 30, das Fahrzeugschnittstellenmodul 92, das drahtlose Kommunikationssystem 14 und die drahtlose Nahbereichskommunikation möglich.
Es ist zu verstehen, dass das Vorangehende eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung umfasst. Die Erfindung ist nicht auf die bestimmte(n) hierin offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ist lediglich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf spezielle Ausführungsformen und sollen diese nicht als Einschränkungen des Schutzumfangs der Erfindung oder der Definition von in den Ansprüchen verwendeten Begriffen betrachtet werden, es sei denn, ein Begriff oder eine Phrase ist oben ausdrücklich definiert. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Abwandlungen der offenbarten Ausführungsform(en) werden für Fachleute ersichtlich werden. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Abwandlungen sollen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sein.
Wie in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, sollen die Begriffe ”zum Beispiel”, ”beispielsweise”, ”wie beispielsweise” und ”wie” und die Verben ”umfassen”, ”aufweisen”, ”einschließen” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder eines oder mehrerer anderer Elemente verwendet werden, jeweils als ein offenes Ende aufweisend betrachtet werden, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend betrachtet werden soll. Andere Begriffe sollen als ihre breiteste vernünftige Bedeutung umfassend betrachtet werden, wenn sie nicht in einem Kontext verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11-Protokolle [0014]
802.11 [0017]
802.11 [0021]
802.11x [0029]
RFC 4648 [0033]
RFC 1421 [0033]
RFC 2045 [0033]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug, das die Schritte umfasst, dass: (a) die folgenden Schritte (a1) bis (a3) an einem Fahrzeugschnittstellenmodul, einer Fahrzeugtelematikeinheit oder beiden ausgeführt werden: (a1) Erhalten eines Fahrzeugidentifikators, der zu dem Fahrzeug gehört; (a2) Erhalten eines Einrichtungsidentifikators, der zu dem Fahrzeugschnittstellenmodul, der Fahrzeugtelematikeinheit oder beiden gehört; und (a3) Ermitteln einer Pin-Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und des Einrichtungsidentifikators; und (b) zwischen dem Fahrzeugschnittstellenmodul und der Fahrzeugtelematikeinheit über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf sichere Weise unter Verwendung der Pin-Zahl kommuniziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugidentifikator eine Fahrgestellnummer (VIN) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Einrichtungsidentifikator zumindest einen Teil einer Seriennummer, die dem Fahrzeugschnittstellenmodul zugeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a3) ferner die Schritte umfasst, dass der Fahrzeugidentifikator in einen Hexadezimalwert umgewandelt wird, der Einrichtungsidentifikator in einen Hexadezimalwert umgewandelt wird, eine kombinierte Zahl aus den Hexadezimalwerten gebildet wird, eine sichere Zahl durch Verschlüsseln der kombinierten Zahl ermittelt wird und die Pin-Zahl durch Trunkieren der sicheren Zahl ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Ermittelns der sicheren Zahl ferner umfasst, dass die kombinierte Zahl unter Verwendung einer Hash-Funktion verschlüsselt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte (a1) bis (a3) an sowohl dem Fahrzeugschnittstellenmodul als auch der Fahrzeugtelematikeinheit ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei bei einer Ausführung an dem Fahrzeugschnittstellenmodul Schritt (a1) umfasst, dass der Fahrzeugidentifikator über eine verdrahtete Verbindung mit einem Fahrzeugnetz erhalten wird, und Schritt (a2) umfasst, dass der Einrichtungsidentifikator von einem von einem Computer lesbaren Speicher in dem Fahrzeugschnittstellenmodul erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei bei einer Ausführung an der Fahrzeugtelematikeinheit Schritt (a1) umfasst, dass der Fahrzeugidentifikator von einem von einem Computer lesbaren Speicher in der Fahrzeugtelematikeinheit erhalten wird und Schritt (a2) umfasst, dass der Einrichtungsidentifikator von einer Benutzereingabe in die Telematikeinheit empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei bei einer Ausführung an der Fahrzeugtelematikeinheit Schritt (a2) ferner umfasst, dass der Einrichtungsidentifikator über ein Mikrofon in der Fahrzeugtelematikeinheit als Sprache empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugschnittstellenmodul mit einem Fahrzeugnetz in dem Fahrzeug verdrahtet ist und die Fahrzeugtelematikeinheit für eine drahtlose Kommunikation mit einem Call Center über ein drahtloses Kommunikationssystem ausgestaltet ist, und wobei Schritt (b) ferner den Schritt umfasst, dass Daten zwischen dem Fahrzeugnetz und einem Call Center über die Fahrzeugtelematikeinheit, das Fahrzeugschnittstellenmodul, das drahtlose Kommunikationssystem und die drahtlose Nahbereichskommunikation ausgetauscht werden.
Verfahren zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Einrichtungen in einem Fahrzeug, das die Schritte umfasst, dass: (a) die folgenden Schritte (a1) bis (a4) an einem Fahrzeugschnittstellenmodul, das sich in einem Fahrzeug befindet, ausgeführt werden: (a1) Empfangen eines Fahrzeugidentifikators, der zu dem Fahrzeug gehört; (a2) Ermitteln einer kombinierten Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und eines Modulidentifikators, der dem Fahrzeugschnittstellenmodul zugeordnet ist; (a3) Ermitteln einer sicheren Zahl durch Verschlüsseln der kombinierten Zahl; und (a4) Ermitteln einer Pin-Zahl durch Verkürzen der sicheren Zahl; (b) die folgenden Schritte (b1) bis (b4) an einer Fahrzeugtelematikeinheit für das Fahrzeug ausgeführt werden: (b1) Empfangen des Modulidentifikators; (b2) Ermitteln der kombinierten Zahl unter Verwendung des Modulidentifikators und des Fahrzeugidentifikators; (b3) Ermitteln der sicheren Zahl durch Verschlüsseln der kombinierten Zahl; und (b4) Ermitteln der Pin-Zahl durch Verkürzen der sicheren Zahl; und (c) zwischen dem Fahrzeugschnittstellenmodul und der Fahrzeugtelematikeinheit über eine drahtlose Nahbereichskommunikation auf eine sichere Weise unter Verwendung der Pin-Zahl kommuniziert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schritte (a2) und (b2) ferner umfassen, dass eine Hexadezimaldarstellung des Fahrzeugidentifikators und eine Hexadezimaldarstellung des Modulidentifikators des Fahrzeugschnittstellenmoduls verknüpft werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schritte (a3) und (b3) ferner umfassen, dass die kombinierte Zahl unter Verwendung einer Hash-Funktion verschlüsselt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei Schritt (b1) ferner umfasst, dass der Modulidentifikator über ein Mikrofon in der Fahrzeugtelematikeinheit als Sprache empfangen wird.
System zum Herstellen einer sicheren drahtlosen Nahbereichskommunikation in einem Fahrzeug, umfassend eine Fahrzeugtelematikeinheit (VTU) und ein Fahrzeugschnittstellenmodul (VIM), wobei das Fahrzeugschnittstellenmodul einen VIM-Prozessor und einen von einem Computer lesbaren Speicher umfasst, der Anweisungen enthält, die durch den VIM-Prozessor ausgeführt werden, um die folgenden Schritte auszuführen: (a) Empfangen eines Fahrzeugidentifikators an einem Fahrzeugschnittstellenmodul; und (b) Ermitteln einer Pin-Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und eines Modulidentifikators des Fahrzeugschnittstellenmoduls; wobei die Fahrzeugtelematikeinheit einen VTU-Prozessor und einen von einem Computer lesbaren Speicher umfasst, der Anweisungen enthält, die durch den VTU-Prozessor ausgeführt werden, um die folgenden Schritte auszuführen: (c) Empfangen des Modulidentifikators an der Fahrzeugtelematikeinheit; und (d) Ermitteln der Pin-Zahl unter Verwendung des Fahrzeugidentifikators und des Modulidentifikators; und wobei die Fahrzeugtelematikeinheit und das Fahrzeugschnittstellenmodul jeweils eine Schaltung einer drahtlosen Kommunikation enthalten, die arbeitet, um eine drahtlose Nahbereichskommunikation zwischen der Fahrzeugtelematikeinheit und dem Fahrzeugschnittstellenmodul unter Verwendung der Pin-Zahl auszuführen.