DE102015208878A1 - Test device and method for influencing a data stream in a vehicle - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Testvorrichtung ein Verfahren zur Modifikation von Daten in einem Datenstrom, insbesondere in einem Datenstrom in einer Netzwerkstruktur eines Kraftfahrzeugs. Der Datenstrom kann dabei in den verschiedenen Schichten eines Netzwerkprotokolls beliebig modifiziert werden. Der Datenstrom wird dabei für die Modifikation jeweils nur bis zu der erforderlichen Schicht des Netzwerkprotokolls dekodiert. Durch die erfindungsgemäße Modifikation des Datenstroms können dabei zahlreiche Testszenarien realisiert werden, ohne dass hierfür das Fahrzeug eine reale Teststrecke durchfahren muss.The present invention provides a test device for a method for modifying data in a data stream, in particular in a data stream in a network structure of a motor vehicle. The data stream can be modified as desired in the various layers of a network protocol. The data stream is decoded for the modification in each case only up to the required layer of the network protocol. By means of the modification of the data stream according to the invention, numerous test scenarios can be realized without the vehicle having to pass through a real test track for this purpose.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testvorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug sowie ein Testsystem für ein Fahrzeug mit einer Testvorrichtung zur Beeinflussung eines Datenstroms. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Echtzeit-Beeinflussung eines Datenstroms in einem Datennetzwerk eines Fahrzeugs.The present invention relates to a test device and a method for influencing a data stream in a vehicle and to a test system for a vehicle having a test device for influencing a data stream. In particular, the present invention relates to the real-time influencing of a data stream in a data network of a vehicle.

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen über eine Vielzahl von Sensoren, wie zum Beispiel Sensoren zu Erfassung der Umgebung. Solche Sensoren können zum Beispiel eine Kamera, ein Radarsystem, Antennen, usw. sein. Insbesondere für das automatisierte Fahren sind dabei sehr viele Sensoren erforderlich, um die Umgebung ausreichend präzise und zuverlässig zu erfassen. Jeder dieser Sensoren überträgt dabei seine erfassten Sensordaten über ein geeignetes Datennetzwerk zur Weiterverarbeitung an eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten zur weiteren Verarbeitung dieser Sensordaten. Dabei sind für ein automatisiertes Fahren eines Kraftfahrzeugs wesentlich höhere Datenraten erforderlich, als dies bei konventionellen Fahrzeugen bisher der Fall ist. Modern motor vehicles have a variety of sensors, such as sensors for detecting the environment. Such sensors may be, for example, a camera, a radar system, antennas, etc. In particular, for automated driving a lot of sensors are required to capture the environment with sufficient accuracy and reliability. Each of these sensors transmits its sensed sensor data via a suitable data network for further processing to one or more processing units for further processing of this sensor data. In this case, significantly higher data rates are required for automated driving of a motor vehicle than has hitherto been the case with conventional vehicles.

Im Hinblick auf die funktionale Sicherheit für ein teilweises oder vollständiges automatisiertes Fahren muss dabei das Verhalten eines Fahrzeugs auf mögliche Fehler überprüft werden. Dies umfasst auch die Analyse von Fehlersituationen in der Sensorik, dem Datennetzwerk und der Verarbeitungseinheiten, die die Sensordaten weiter verarbeiten. Mit steigender Anzahl von Sensoren sowie steigender Datenrate bei der Übertragung der Sensordaten kommt dieser Analyse eine wachsende Bedeutung zu.In terms of functional safety for partially or fully automated driving, the behavior of a vehicle must be checked for possible errors. This also includes the analysis of error situations in the sensor system, the data network and the processing units which process the sensor data further. As the number of sensors increases and data transfer rates increase, this analysis becomes increasingly important.

Zur Steigerung der Datenrate in einem Datennetzwerk eines Kraftfahrzeugs können neben in den bestehenden, konventionellen Systemen auch weitere Netzwerktypen, wie zum Beispiel Ethernet, interessant sein. Dabei muss auch die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit dieser weiteren Netzwerktypen in der Praxis nachgewiesen werden.To increase the data rate in a data network of a motor vehicle, other network types, such as Ethernet, may be interesting in addition to the existing conventional systems. The performance and reliability of these other network types must also be proven in practice.

Für die Analyse der Zuverlässigkeit der Datenübertragung in einem Datennetzwerk eines Kraftfahrzeugs sind dabei geeignete Testsysteme erforderlich. Insbesondere besteht dabei die Notwendigkeit, die in dem Datennetzwerk eines Kraftfahrzeugs übertragenen Daten in Echtzeit zu manipulieren und somit mögliche Fehlerfälle zu simulieren.For the analysis of the reliability of the data transmission in a data network of a motor vehicle suitable test systems are required. In particular, there is the need to manipulate the data transmitted in the data network of a motor vehicle in real time and thus to simulate possible error cases.

Es besteht daher ein Bedarf nach einer Testvorrichtung und einem Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug. Insbesondere besteht auch ein Bedarf nach einem Testsystem, das den Datenstrom in einem Fahrzeug beeinflussen kann.There is therefore a need for a test apparatus and method for influencing a data stream in a vehicle. In particular, there is also a need for a test system that can affect the data flow in a vehicle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hierzu schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Testvorrichtung zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1.For this purpose, the present invention according to a first aspect provides a test device for influencing a data stream in a vehicle according to claim 1.

Gemäß dem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Testvorrichtung zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug mit einer ersten Schnittstelle, einer zweiten Schnittstelle und einer Vorrichtung zur Modifikation eines Datenstroms. Die erste Schnittstelle ist dazu ausgelegt einen Datenstroms zu empfangen. Die Vorrichtung zur Modifikation eines Datenstroms umfasst eine Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung, eine Einrichtung zur Spezifikation von Modifikationsparametern und eine Modifikationseinrichtung. Die Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung ist dazu ausgelegt, eine Auswahl für eine Netzwerkschicht eines Netzwerkprotokolls aus einer Mehrzahl von Netzwerkschichten zu empfangen. Die Einrichtung zur Spezifikation von Modifikationsparameter ist dazu ausgelegt, Modifikationsparameter für eine Modifikation eines Datenstroms festzulegen. Die Modifikationseinrichtung ist dazu ausgelegt den von der ersten Schnittstelle empfangenen Datenstrom in der durch die Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung ausgewählten Netzwerkschicht gemäß den festgelegten Modifikationsparametern zu modifizieren. Die zweite Schnittstelle ist dazu ausgelegt, den modifizierten Datenstrom auszusenden.According to the first aspect, the present invention provides a test device for influencing a data stream in a vehicle having a first interface, a second interface and a device for modifying a data stream. The first interface is designed to receive a data stream. The device for modifying a data stream comprises a network layer selector, a device for specifying modification parameters and a modification device. The network layer selector is configured to receive a network layer selection of a network protocol from a plurality of network layers. The device for specifying modification parameters is designed to define modification parameters for a modification of a data stream. The modification device is designed to modify the data stream received by the first interface in the network layer selected by the network layer selection device according to the specified modification parameters. The second interface is designed to send out the modified data stream.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung in einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug gemäß dem Patentanspruch 14.Furthermore, in another aspect, the present invention provides a method for influencing a data stream in a vehicle according to claim 14.

Gemäß dieses weiteren Aspekts schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug mit den Schritten des Empfangens eines Datenstroms; des Auswählens einer Netzwerkschicht eines Netzwerkprotokolls aus einer Mehrzahl von Netzwerkschichten; des Festlegens von Modifikationsparameter für eine Modifikation des Datenstroms; des Modifizierens des empfangenen Datenstroms in der ausgewählten Netzwerkschicht gemäß den festgelegten Modifikationsparameter; und des Aussendens des modifizierten Datenstroms.In accordance with this further aspect, the present invention provides a method of affecting a data stream in a vehicle comprising the steps of receiving a data stream; selecting a network layer of a network protocol from a plurality of network layers; setting modification parameters for a modification of the data stream; modifying the received data stream in the selected network layer according to the specified modification parameters; and transmitting the modified data stream.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zu Grunde, mögliche Störungen und Fehler in einem Fahrzeug durch Modifikation der in dem Fahrzeug übertragenen Datenströme zu simulieren. Dabei können durch Spezifikation von Parametern für die Beeinflussung des Datenstroms sowie die Auswahl einer geeigneten Netzwerkschicht in dem Datenübertragungsprotokoll für die Datenübertragung eine Vielzahl von unterschiedlichen Störungen und Fehlerfällen simuliert werden.The present invention is based on the idea of simulating possible faults and faults in a vehicle by modifying the data streams transmitted in the vehicle. By specifying parameters for the Influencing the data stream and the selection of a suitable network layer in the data transmission protocol for data transmission a variety of different faults and error cases are simulated.

Insbesondere kann durch die Beeinflussung des Datenstroms in verschiedenen Netzwerkschichten des verwendeten Datenübertragungsprotokolls eine effiziente Manipulation der übertragenen Daten erfolgen. Wird beispielsweise der Datenstrom auf einer unteren Netzwerkschicht modifiziert, so ist es nicht erforderlich eine vollständige Dekodierung des Datenstroms bis in die höheren Netzwerkschichten auszuführen. Hierdurch sinkt sowohl der Aufwand für die Verarbeitung als auch die zeitliche Verzögerung aufgrund von Dekodierung und erneuter Kodierung der Daten. Andererseits kann sich eine Manipulation des Datenstroms in einer höheren Netzwerkschicht, wie zum Beispiel einer Anwendungsschicht, eine sehr tief greifende Manipulation der übertragenen Daten erfolgen, wodurch sich eine Vielzahl von Manipulationsmöglichkeiten für den Datenstrom ergeben.In particular, an efficient manipulation of the transmitted data can take place by influencing the data stream in different network layers of the data transmission protocol used. If, for example, the data stream is modified on a lower network layer, it is not necessary to carry out a complete decoding of the data stream up to the higher network layers. This reduces both the processing effort and the time delay due to the decoding and re-encoding of the data. On the other hand, a manipulation of the data stream in a higher network layer, such as an application layer, can be a very profound manipulation of the transmitted data, resulting in a variety of manipulation possibilities for the data stream.

Durch die Beeinflussung des Datenstroms in dem Datennetzwerk eines Fahrzeugs können somit eine große Anzahl von unterschiedlichen Störungen und Fehlern in einem realen Fahrzeug simuliert werden, ohne dass das selbst Fahrzeug hierzu eine Testfahrt absolvieren muss. Dies ermöglicht eine kontrollierte und zuverlässige Überprüfung zahlreicher Fahrzeugzustände bei geringem Aufwand und geringen Kosten. Darüber hinaus können auf diese Weise auch mögliche Fehlerfälle simuliert werden, die bei einem aktiv fahrenden Fahrzeug gegebenenfalls zu gefährlichen Situationen führen könnten. So kann beispielsweise überprüft werden, ob ein Fahrzeug auch dann noch rechtzeitig auf ein mögliches Hindernis reagieren kann, wenn ein Fehlerfall vorliegt, ohne Fahrzeug hierzu tatsächlich wieder Gefahrensituation ausgesetzt werden muss. Auf diese Weise kann eine sichere Überprüfung der Reaktion eines Fahrzeugs auf gefährliche Systemzustände in überprüft werden.By influencing the data stream in the data network of a vehicle can thus be simulated a large number of different disturbances and errors in a real vehicle, without the vehicle itself this must complete a test drive. This allows a controlled and reliable inspection of numerous vehicle conditions with little effort and low costs. In addition, in this way, possible errors can be simulated, which could possibly lead to dangerous situations in an active driving vehicle. For example, it is possible to check whether a vehicle can still respond to a possible obstacle in good time even if an error occurs, without the vehicle actually having to be exposed to a dangerous situation again. In this way, a safe check of the reaction of a vehicle to dangerous system conditions can be checked.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit das Bereitstellen einer Plattform bereits in einer Evaluierungsphase. Dabei können beispielsweise auch unterschiedliche Systeme für die Sensoren in einem Kraftfahrzeug auf Zuverlässigkeit und Eignung hin getestet werden. Ferner wird es ermöglicht, den Datenverkehr zwischen Sensoren und weiterverarbeitenden Systemkomponenten gezielt zu kontrollieren und zu manipulieren. Das Fahrzeug mit seiner Sensorik kann somit zahlreichen unterschiedlichen situationsabhängigen Tests unterzogen werden ohne dass das Fahrzeug hierzu tatsächlich eine Testfahrt absolvieren muss. Auf diese Weise ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Abdeckung von einer Vielzahl von unterschiedlichen Test, wobei das Fahrzeug selbst keine oder nur relativ wenige Testfahrten durchführen muss. Darüber hinaus kann auch die Testfalltiefe deutlich erhöht werden.The present invention thus makes it possible to provide a platform already in an evaluation phase. In this case, for example, different systems for the sensors in a motor vehicle can be tested for reliability and suitability. It also makes it possible to selectively control and manipulate the data traffic between sensors and further processing system components. The vehicle with its sensors can thus be subjected to numerous different situation-dependent tests without the vehicle actually having to complete a test drive for this purpose. In this way, the present invention allows coverage of a variety of different test, wherein the vehicle itself must perform no or only relatively few test drives. In addition, the test case depth can be significantly increased.

Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, die im nachfolgenden kurz zusammengefasst sind.Further embodiments are the subject of the dependent claims, which are briefly summarized below.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Testvorrichtung eine Dekodiereinrichtung und eine Kodiereinrichtung. Die Dekodiereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, den empfangenen Datenstrom bis zu der ausgewählten Netzwerkschicht des Netzwerkprotokolls zu dekodieren. Die Kodiereinrichtung, kann dazu ausgelegt sein, den modifizierten Datenstrom zu kodieren. Durch das Dekodieren der empfangenen Daten bis zu der ausgewählten Netzwerkschicht können die Daten daraufhin in geeigneter Weise modifiziert werden. Anschließend kann durch erneutes Kodieren der Datenstrom wieder für die weitere Übertragung angepasst werden. Somit ist für den Empfänger die Modifikation des Datenstroms nicht offensichtlich und somit transparent.According to one embodiment, the test device comprises a decoder and an encoder. The decoder may be configured to decode the received data stream up to the selected network layer of the network protocol. The encoder may be configured to encode the modified data stream. By decoding the received data up to the selected network layer, the data can then be modified as appropriate. Subsequently, by re-coding the data stream can be adapted again for further transmission. Thus, for the receiver, the modification of the data stream is not obvious and therefore transparent.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der von der ersten Schnittstelle empfangene Datenstrom eine Mehrzahl von Datenpaketen. Paketbasierte Datenübertragungen sind für das Übertragen von Daten in Netzwerken besonders geeignet.According to one embodiment, the data stream received by the first interface comprises a plurality of data packets. Packet-based data transfers are particularly suitable for transferring data in networks.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle der Testvorrichtung eine Ethernet-Schnittstelle. In einem Ethernet-Netzwerk können über eine einfache 2-Draht-Leitung große Datenraten werden. Insbesondere können die Schnittstellen als Schnittstellen für Ethernet-AVB (Audio-Video-Bridging) oder Ethernet-TSN (Time-Sensitive-Networking) ausgestaltet sein. Solche Netzwerke sind für Echtzeitanwendungen besonders geeignet.According to one embodiment, the first interface and / or the second interface of the test device comprises an Ethernet interface. In an Ethernet network, high data rates can be achieved using a simple 2-wire cable. In particular, the interfaces can be designed as interfaces for Ethernet AVB (audio-video bridging) or Ethernet TSN (time-sensitive networking). Such networks are particularly suitable for real-time applications.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Beeinflussung eines Datenstroms einen Speicher. Der Speicher kann dazu ausgelegt sein, den von der ersten Schnittstelle empfangenen Datenstrom zu speichern. Auf diese Weise stehen die Daten des unveränderten Datenstroms auch nach der Manipulation noch für eine weitere Auswertung Verfügung. Gegebenenfalls können auch die modifizierten Daten gespeichert werden, so dass diese ebenfalls aufgelesen werden können und für eine spätere Auswertung zur Verfügung stehen.According to a further embodiment, the device for influencing a data stream comprises a memory. The memory may be configured to store the data stream received from the first interface. In this way, the data of the unchanged data stream are still available for further evaluation even after the manipulation. Optionally, the modified data can be stored so that they can also be picked up and are available for later evaluation.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Testsystem für ein Fahrzeug. Das Testsystem umfasst eine Datenquelle, einen Datenempfänger und eine erfindungsgemäße Testvorrichtung. Die Datenquelle kann dazu ausgelegt sein, einen Datenstrom in ein Netzwerk des Fahrzeugs einzuspeisen. Der Datenempfänger kann dazu ausgelegt sein, einen Datenstrom zu empfangen. Die Testvorrichtung kann in dem Netzwerk des Fahrzeugs zwischen der Datenquelle und dem Datenempfänger angeordnet sein. Ferner kann die Testvorrichtung dazu ausgelegt sein, den von der Datenquelle eingespeisten Datenstrom zu empfangen und den modifizierten Datenstrom in das Netzwerk des Fahrzeugs an den Datenempfänger weiterzuleiten.In another aspect, the present invention provides a test system for a vehicle. The test system comprises a data source, a data receiver and a test device according to the invention. The data source may be configured to stream a data stream into a network Feed vehicle. The data receiver may be configured to receive a data stream. The test device may be located in the network of the vehicle between the data source and the data receiver. Furthermore, the test device can be designed to receive the data stream fed from the data source and to forward the modified data stream into the network of the vehicle to the data receiver.

Auf diese Weise wird ein vollständiges Testsystem geschaffen, das es ermöglicht, eine Vielzahl von Systemzuständen zu simulieren. Die Modifikationen in den übertragenen Daten sind dabei für Sender und Empfänger transparent, d.h. nicht ersichtlich.In this way, a complete test system is created, which makes it possible to simulate a variety of system states. The modifications in the transmitted data are transparent to the sender and receiver, i. not apparent.

Gemäß einer Ausführungsform des Testsystems umfasst die Datenquelle mindestens einen Sensor. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera, einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor, eine Antenne oder einen weiteren Sensor zur Erfassung der Umgebung, insbesondere der Umgebung um ein Fahrzeug, handeln.According to one embodiment of the test system, the data source comprises at least one sensor. The sensor may, for example, be a camera, a radar sensor, an ultrasound sensor, an antenna or another sensor for detecting the surroundings, in particular the surroundings around a vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform des Testsystems ist die Testvorrichtung dazu ausgelegt, den Datenempfänger zu überwachen. Hierzu kann die Testvorrichtung beispielsweise die Reaktionen des Datenempfängers auf die modifizierten Daten erfassen und analysieren.According to one embodiment of the test system, the test device is designed to monitor the data receiver. For this purpose, the test device can record and analyze, for example, the reactions of the data receiver to the modified data.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Testsystem einen Aktor, der mit dem Datenempfänger gekoppelt ist. Der Datenempfänger kann dazu ausgelegt sein, den Aktor zu steuern. Die Testvorrichtung kann dazu ausgelegt sein, den Aktor zu überwachen. Diese Weise ist es auch möglich die Reaktion eines Aktors auf modifizierte Daten zu analysieren.According to a further embodiment, the test system comprises an actuator, which is coupled to the data receiver. The data receiver may be configured to control the actuator. The test device may be configured to monitor the actuator. This way it is also possible to analyze the reaction of an actuator to modified data.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Testsystems umfasst die Testvorrichtung ferner eine Kontrollschnittstelle. Die Kontrollschnittstelle kann mit dem Datenempfänger und/oder dem Aktor gekoppelt sein. Die Testvorrichtung kann dazu ausgelegt sein, über die Kontrollschnittstelle eine Rückmeldung auf eine Reaktion eines modifizierten Datenstroms zu empfangen. Auf diese Weise kann die Testvorrichtung die Auswirkungen der modifizierten Daten in dem Datenempfänger und/oder dem Aktor erfassen und analysieren. Gegebenenfalls können die Reaktionen des Datenempfängers bzw. des Aktors in einem Speicher der Testvorrichtungen gespeichert werden.According to another embodiment of the test system, the test device further comprises a control interface. The control interface may be coupled to the data receiver and / or the actuator. The test device may be configured to receive feedback on a modified data stream response via the control interface. In this way, the test device can detect and analyze the effects of the modified data in the data receiver and / or the actuator. Optionally, the responses of the data receiver or the actuator may be stored in a memory of the test devices.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Testsystems kann die Testvorrichtung ferner dazu ausgelegt sein, dem Datenempfänger eine Modifikation des Datenstroms zu signalisieren. Auf diese Weise kann dem Datenempfänger mitgeteilt werden, dass es sich bei den aktuellen Daten des Datenstroms um modifizierte Daten handelt. Der Datenempfänger kann daraufhin beispielsweise eine aktive Ansteuerung von angeschlossenen Aktoren oder ähnlichem unterbinden. Somit kann eine mögliche falsche Reaktion auf modifizierte Daten unterbunden werden.According to a further embodiment of the test system, the test device can also be designed to signal the data receiver to modify the data stream. In this way, the data receiver can be informed that the current data in the data stream is modified data. The data receiver can then inhibit, for example, an active control of connected actuators or the like. Thus, a possible wrong reaction to modified data can be prevented.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Testsystem. Bei dem Fahrzeug kann es nicht um ein beliebiges Fahrzeug handeln. Insbesondere sind Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen möglich. Bei dem Fahrzeug handelt sich dabei beispielsweise um ein teilweise oder vollständig autonom fahrende Fahrzeug handeln.In another aspect, the present invention provides a vehicle having a test system according to the invention. The vehicle can not be any vehicle. In particular, passenger cars or trucks are possible. The vehicle is, for example, a partially or completely autonomously driving vehicle.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further embodiments and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1: eine schematische Darstellung eines Testsystems gemäß einer Ausführungsform; 1 FIG. 2: a schematic representation of a test system according to an embodiment; FIG.

2a, 2b: eine schematische Darstellungen eines Testsystems mit einer Mehrzahl von Sensoren gemäß zweier Ausführungsformen; 2a . 2 B 1 is a schematic representation of a test system having a plurality of sensors according to two embodiments;

3: eine schematische Darstellung einer Modifikation eines Datenstroms in einem Netzwerkprotokoll mit mehreren Schichten gemäß einer Ausführungsform; 3 1 is a schematic representation of a modification of a data stream in a multi-layer network protocol according to one embodiment;

4: schematische Darstellung eines Testsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform; 4 : schematic representation of a test system according to another embodiment;

5: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. 5 3 is a flowchart that underlies a method for influencing a data stream according to an embodiment.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Testsystems gemäß einer Ausführungsform. Das Testsystem umfasst dabei eine Datenquelle 2, einen Datenempfänger 3 und einen Aktor 4. Auch wenn in der hier dargestellten Konfiguration des Testsystems jeweils nur eine Datenquelle 2, eine Datenempfänger 3 und ein Aktor 4 dargestellt sind, so ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Ebenso kann von jeder dieser Komponenten auch mehr als nur eine Komponente vorhanden sein. 1 shows a schematic representation of a test system according to an embodiment. The test system includes a data source 2 , a data receiver 3 and an actor 4 , Even if in the configuration of the test system shown here only one data source at a time 2 , a data receiver 3 and an actor 4 are shown, the present invention is not limited thereto. Likewise, more than one component of each of these components may also be present.

Bei der Datenquelle 2 kann es sich beispielsweise um einen Sensor, beispielsweise einen Sensor zu Erfassung einer Umgebung, insbesondere der Umgebung eines Fahrzeugs handeln. Beispielsweise kann es sich bei diesem Sensor um einen optischen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera handeln. Ferner sind ebenso Ultraschallsensoren oder Radarsensoren möglich. Darüber hinaus sind jedoch auch beliebige weitere Sensoren möglich. Bei der Datenquelle 2 kann es sich auch um jede beliebige weitere Art von technischer Vorrichtung handeln, die dazu ausgelegt ist Daten in ein Netzwerk einzuspeisen.At the data source 2 it may, for example, be a sensor, for example a sensor for detecting an environment, in particular the surroundings of a vehicle. For example, this sensor may be an optical sensor, such as a camera. Furthermore, ultrasonic sensors or radar sensors are also possible. In addition, however, any other sensors are possible. At the data source 2 it can also be any other type of technical device that is designed to feed data into a network.

Die Datenquelle 2 ist mit dem Datenempfänger 3 über eine geeignete Netzwerkverbindung verbunden. Bei dieser Netzwerkverbindung kann es sich um eine beliebige Netzwerkverbindung handeln, die dazu geeignet ist, die von der Datenquelle 2 bereitgestellten Daten mit ausreichender Zuverlässigkeit und ausreichend hoher Datenrate an den Datenempfänger 3 zu übertragen. Beispielsweise kann es sich bei der Netzwerkverbindung zwischen Datenquelle 2 und Datenempfänger 3 um eine Ethernet-Verbindung handeln. Für eine zuverlässige und stabile Datenübertragung in Echtzeit sind insbesondere Ethernet-AVB oder Ethernet-TSN geeignet. Derartige Netzwerkverbindungen ermöglichen eine hohe Zuverlässigkeit der Datenübertragung über eine ungeschirmte 2-Draht-Leitung.The data source 2 is with the data receiver 3 connected via a suitable network connection. This network connection can be any network connection that is appropriate to that from the data source 2 provided data with sufficient reliability and sufficiently high data rate to the data receiver 3 transferred to. For example, the network connection between data source 2 and data receiver 3 to act on an Ethernet connection. In particular, Ethernet AVB or Ethernet TSN are suitable for reliable and stable data transmission in real time. Such network connections allow high reliability of data transmission over an unshielded 2-wire line.

Bei dem Datenempfänger 3 kann es sich beispielsweise um eine Verarbeitungsvorrichtung handeln, die die von der Datenquelle 2 bereitgestellten Daten empfängt und auswertet. Beispielsweise kann sich dabei um eine Steuervorrichtung eines Kraftfahrzeugs handeln, das die Daten von der Datenquelle 2 verarbeitet und basierend auf diesen Daten eine oder mehrere weitere Komponenten des Kraftfahrzeugs steuert. Insbesondere kann der Datenempfänger 3 basierend auf den von der Datenquelle 2 empfangenen Daten einen oder mehrere Aktoren 4 ansteuern. Beispielsweise kann eine Steuervorrichtung in einem Kraftfahrzeug von einer oder mehreren Kameras Bilddaten empfangen und diese Bilddaten auswerten. Basierend auf der Auswertung dieser Bilddaten können daraufhin die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geregelt werden, die Lenkung des Fahrzeugs angesteuert werden und oder eine Bremsung eingeleitet werden. Bei entsprechender Ausstattung des Kraftfahrzeugs ist somit eine teilweise oder vollständige Automatisierung des Fahrens des Kraftfahrzeugs möglich.At the data receiver 3 For example, it may be a processing device that is the one from the data source 2 provided data receives and evaluates. For example, this may be a control device of a motor vehicle, which receives the data from the data source 2 processed and based on these data controls one or more other components of the motor vehicle. In particular, the data receiver 3 based on the data source 2 received data one or more actuators 4 drive. For example, a control device in a motor vehicle can receive image data from one or more cameras and evaluate this image data. Based on the evaluation of these image data, the speed of the vehicle can then be controlled, the steering of the vehicle can be controlled and / or braking can be initiated. With appropriate equipment of the motor vehicle thus a partial or complete automation of the driving of the motor vehicle is possible.

Um das Verhalten des Fahrzeugs in unterschiedlichen Situationen zu überprüfen, können die von der Datenquelle 2 bereitgestellten Daten modifiziert werden, bevor sie an den Datenempfänger 3 weitergegeben werden. Hierzu kann in dem Datennetzwerke zwischen Datenquelle 2 und Datenempfänger 3 eine Testvorrichtung 1 zur Beeinflussung eines Datenstroms angeordnet werden.In order to check the behavior of the vehicle in different situations, those from the data source may be used 2 provided data is modified before being sent to the data receiver 3 be passed on. This can be done in the data networks between data source 2 and data receiver 3 a test device 1 be arranged to influence a data stream.

Die Vorrichtung 1 zur Beeinflussung des Datenstroms kann dabei mit einer ersten Schnittstelle 10 mit dem Teil des Datennetzes gekoppelt werden, der mit der Datenquelle 2 verbunden ist. Über diese erste Schnittstelle 10 kann die Testvorrichtung 1 den Datenstrom empfangen, der von der Datenquelle 2 ausgesendet wird. Beispielsweise kann es sich bei diesem Datenstroms um einen paketbasierten Datenstrom handeln. Insbesondere können die Daten in diesem Datenstroms in einem Netzwerkprotokoll mit mehreren Netzwerkschicht übertragen werden. The device 1 for influencing the data stream can with a first interface 10 be coupled with the part of the data network that is connected to the data source 2 connected is. About this first interface 10 can the test device 1 receive the data stream coming from the data source 2 is sent out. For example, this data stream may be a packet-based data stream. In particular, the data in this data stream can be transmitted in a network protocol with multiple network layers.

Beispielsweise kann das Netzwerkprotokoll in Form des sogenannten OSI-Schichtenmodells (OSI-Model = Open Systems Interconnection Model) aufgebaut sein. Ein solches Schichtenmodell umfasst beispielsweise sieben Schichten. Andere Strukturen für Netzwerkprotokolle mit mehreren Schichten sind jedoch grundsätzlich ebenso möglich.For example, the network protocol can be constructed in the form of the so-called OSI model (Open Systems Interconnection Model). Such a layer model includes, for example, seven layers. However, other structures for multi-layer network protocols are also possible in principle.

Die Vorrichtung 1 zur Beeinflussung eines Datenstroms umfasst ferner eine Vorrichtung 20 zur Modifikation des Datenstroms. Diese Vorrichtung 20 zur Modifikation des Datenstroms umfasst eine Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung, eine Einrichtung zur Spezifikation von Modifikationsparameter und eine Modifikationseinrichtung. Mittels der Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung kann dabei zunächst festgelegt werden, in welcher Schicht des Netzwerkprotokolls der Datenstrom beeinflusst werden soll. Die hierzu erforderlichen Informationen können beispielsweise über eine geeignete weiterer Schnittstelle (nicht dargestellt) zu der Testvorrichtung 1 übertragen werden. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Testvorrichtung 1 eine geeignete Eingabevorrichtung aufweist, über die ein Benutzer die gewünschte Netzwerkschicht des Netzwerkprotokolls spezifiziert kann. Andere Möglichkeiten zur Festlegung der gewünschten Netzwerkschicht sind darüber hinaus ebenso möglich.The device 1 for influencing a data stream further comprises a device 20 for modifying the data stream. This device 20 for modifying the data stream includes a network layer selector, a modification parameter specification device, and a modification device. By means of the network layer selection device, it can first be determined in which layer of the network protocol the data stream is to be influenced. The information required for this purpose, for example, via a suitable further interface (not shown) to the test device 1 be transmitted. However, it is equally possible that the test device 1 a suitable input device via which a user can specify the desired network layer of the network protocol. Other ways of determining the desired network layer are also possible.

So kann beispielsweise für eine Beeinflussung der Signalstärke in den übertragenen Daten die unterste, physikalische Schicht eines Netzwerkprotokolls gewählt werden. In diesem Fall müssen die von der ersten Schnittstelle empfangenen Daten nicht in eine der höheren Schichten dekodiert werden. Sollen dagegen Veränderungen in den Anwendungsdaten der übertragenen Daten des Datenstroms durchgeführt werden, so kann entsprechend eine Modifikation in der Anwendungsschicht des Netzwerkprotokolls vorgegeben werden. In diesem Fall müssen die durch die erste Schnittstelle empfangenen Daten des Datenstroms bis zu dieser Anwendungsschicht dekodiert werden, bevor eine Manipulation der Daten erfolgen kann. Analog müssen die Daten anschließend, nach der Manipulation, wieder vollständig kodiert werden.Thus, for example, the lowest physical layer of a network protocol can be selected to influence the signal strength in the transmitted data. In this case, the data received from the first interface need not be decoded into one of the higher layers. If, on the other hand, changes in the application data of the transmitted data of the data stream are to be carried out, a modification in the application layer of the network protocol can accordingly be specified. In this case, the data stream data received by the first interface must be decoded to this application layer before any manipulation of the data can occur. Analogously, the data must then be completely re-encoded after the manipulation.

Darüber hinaus kann in der Einrichtung zur Spezifikation von Modifikationsparametern festgelegt werden, wie die Daten des von der ersten Schnittstelle empfangenen Datenstroms modifiziert werden sollen. Beispielsweise kann der Signalpegel des empfangenen Datenstroms verändert werden. Beispielsweise kann somit das Signal des Datenstroms unbrauchbar gemacht werden. Auf diese Weise lassen sich die Grenzen der Transceiver in dem Datennetz ausloten. Untere und obere Signalpegelgrenzen können somit verifiziert werden.In addition, in the device for specifying modification parameters, it is possible to specify how the data of the first one Interface received data stream to be modified. For example, the signal level of the received data stream can be changed. For example, thus the signal of the data stream can be made unusable. In this way, the limits of the transceiver in the data network can be explored. Lower and upper signal level limits can thus be verified.

In einem weiteren Anwendungsfall kann zum Beispiel die Datenintegrität manipuliert werden. Beispielsweise kann ein Prüfwert, wie zum Beispiel CRC, verändert werden. In diesem Falle kann der Datenempfänger 3 nicht mehr sicher sein, dass die von den Datenempfänger 3 empfangenen Daten korrekt sind, da der Prüfwert nicht mehr mit den empfangenen Daten korrespondiert.In another application, for example, data integrity can be manipulated. For example, a check value, such as CRC, may be changed. In this case, the data recipient 3 no longer be sure that by the data receiver 3 received data are correct because the test value no longer corresponds to the received data.

In einem weiteren Prüfszenario kann die Adresse von Sender und/oder Empfänger verändert werden. Hierdurch kann geprüft werden, wie der Datenempfänger 3 auf fehlerhafte Adressierungsinformationen reagiert.In another test scenario, the address of transmitter and / or receiver can be changed. This can be used to check how the data receiver 3 responded to incorrect addressing information.

Darüber hinaus ist auch möglich die Länge von übertragenen Datenpaketen in dem Datenstrom zu verändern. In zahlreichen Netzwerken existiert eine minimal und/oder maximal zulässige Länge der übertragenen Datenpakete. Werden diese Regeln nicht eingehalten, so verlieren die übertragenen Pakete ihre Gültigkeit.In addition, it is also possible to change the length of transmitted data packets in the data stream. Numerous networks have a minimum and / or maximum permissible length of the transmitted data packets. If these rules are not adhered to, the transmitted packets lose their validity.

Ferner kann auch die Reihenfolge der übertragenen Datenpakete in einem Datenstrom verändert werden. Durch die Veränderung der Reihenfolge kann beispielsweise der zeitliche Zusammenhang der Nachrichten untereinander stark verändert werden. So kann beispielsweise ein neu aufgenommenes Kamerabild zunächst zurückgehalten werden und erst zu einem späteren Zeitpunkt verschickt werden. Auch können beispielsweise die Daten des Datenstroms zunächst zwischengespeichert werden und erst zeitlich verzögert weitergeleitet werden. Durch diese Verzögerung von Daten können beispielsweise die Systemgrenzen des Empfängers und dessen Fehlerbehandlung ausgewertet werden. Weiterhin ist es hierdurch auch möglich zu prüfen, ob Sensordaten zeitlich korrekt fusioniert werden, d.h. ob auch nur zeitlich korrespondierende Sensordaten zusammengeführt werden.Furthermore, the order of the transmitted data packets in a data stream can also be changed. By changing the order, for example, the temporal relationship between the messages can be changed significantly. For example, a newly captured camera image may initially be held back and sent at a later time. Also, for example, the data of the data stream can first be cached and forwarded only delayed in time. By this delay of data, for example, the system boundaries of the receiver and its error handling can be evaluated. Furthermore, this also makes it possible to check whether sensor data is correctly time-fused, i. whether only temporally corresponding sensor data are merged.

Ferner können auch gezielt Teile von Datenpaketen des Datenstroms gelöscht werden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Totalausfall einer Systemkomponente simuliert werden.Furthermore, specific parts of data packets of the data stream can also be deleted. In this way, for example, a total failure of a system component can be simulated.

In einem weiteren Prüfszenario kann beispielsweise die Priorität von Daten in dem Datenstrom verändert werden. Durch einen derartigen Eingriff in die Daten kann die Wichtigkeit der Daten verändert werden. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass einige Datenpakete während der Übertragung oder bei dem Datenempfänger 3 besser oder schlechter behandelt werden. In a further test scenario, for example, the priority of data in the data stream can be changed. Such an intervention in the data can change the importance of the data. For example, this may cause some data packets during transmission or at the data receiver 3 be treated better or worse.

Weiterhin kann auch die Zeitsynchronisation der Daten in den Datenstrom manipuliert werden. Beispielsweise kann ein Zeitstempel in den übertragenen Daten modifiziert werden. Hierdurch kann es beispielsweise passieren, dass der Datenempfänger 3 Daten verwirft, weil er sie nicht mehr als gültig erkennt, da der Zeitstempel zu weit in der Vergangenheit liegt. Ferner kann auch überprüft werden, wie der Datenempfänger drei auf Daten reagiert, deren Zeitstempel in der Zukunft liegt. Da insbesondere bei der Fusion von Sensordaten auch nur zeitlich korrespondierende Sensordaten fusioniert werden dürfen, kann hierdurch auch überprüft werden, welche Auswirkung ein fehlerhafter Zeitstempel auf die Fusion der Sensordaten hat.Furthermore, the time synchronization of the data in the data stream can be manipulated. For example, a timestamp in the transmitted data may be modified. This can happen, for example, that the data receiver 3 Discards data because it no longer recognizes it as valid because the timestamp is too far in the past. Furthermore, it can also be checked how the data receiver 3 reacts to data whose time stamp lies in the future. Since only temporally corresponding sensor data may be fused in particular during the fusion of sensor data, this can also be used to check the effect of a faulty time stamp on the fusion of the sensor data.

Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Veränderungen in denen Daten des von der ersten Schnittstelle empfangenen Datenstroms möglich. Die dabei vorzunehmenden Manipulationen in den Daten können beispielsweise über eine geeignete Schnittstelle zu der Testvorrichtung 1 übertragen werden. Es ist jedoch auch ebenso möglich, dass ein Benutzer direkt über eine geeignete Eingabevorrichtung die Vorgaben für die Modifikationen des Datenstroms eingibt oder aus einer Mehrzahl von vorbestimmten möglichen Modifikationen eine gewünschte Modifikation auswählt.In addition, any further changes in which data of the data stream received by the first interface are possible. The manipulations to be carried out in the data can be done, for example, via a suitable interface to the test device 1 be transmitted. However, it is also possible for a user to enter the specifications for the modifications of the data stream directly via a suitable input device or to select a desired modification from a plurality of predetermined possible modifications.

Nachdem die Modifikationen der Daten des Datenstroms durchgeführt worden ist, wird der Datenstrom mit den modifizierten Daten über die zweite Schnittstelle 30 ausgesendet. Insbesondere werden die modifizierten Daten über die zweite Schnittstelle 30 an den Datenempfänger 3 weitergeleitet.After the modifications of the data stream data have been made, the data stream with the modified data is transferred via the second interface 30 sent out. In particular, the modified data is transmitted via the second interface 30 to the data receiver 3 forwarded.

Wie zuvor bereits erwähnt, können die Daten des Datenstroms von einer Mehrzahl von Datenquellen 2 stammen. In diesem Fall können die Daten in einem Verteilerknoten 5 zunächst gebündelt werden und anschließend an einen oder mehrere Datenempfänger 3 weitergeleitet werden, wie dies in den 2a und 2b dargestellt ist. Dabei kann für die gezielte Beeinflussung der Daten von einer Datenquelle 2 die Beeinflussung des Datenstroms zwischen der Datenquelle 2 und dem Verteilerknoten 5 durchgeführt werden, wie dies in 2a veranschaulicht ist. Alternativ ist es auch möglich, die Beeinflussung der Daten zwischen dem Verteilerknoten 5 und dem Datenempfänger 3 durchzuführen, wie dies in 2b dargestellt ist.As previously mentioned, the data stream data may be from a plurality of data sources 2 come. In this case, the data in a distribution node 5 initially bundled and then to one or more data receivers 3 be redirected, as in the 2a and 2 B is shown. It can be used for targeted influencing of the data from a data source 2 the influence of the data stream between the data source 2 and the distribution node 5 be performed as in 2a is illustrated. Alternatively, it is also possible to influence the data between the distribution node 5 and the data receiver 3 perform as in 2 B is shown.

3 zeigt eine schematische Darstellung für die Beeinflussung von Daten in einem Datenstrom in einem Netzwerkprotokoll mit Schichtenarchitektur. Die Beeinflussung der Daten erfolgt dabei, wie zuvor bereits beschrieben, durch eine Vorrichtung 20 zur Modifikation eines Datenstroms zwischen einer ersten Schnittstelle 10 und einer zweiten Schnittstelle 20. 3 shows a schematic representation for influencing data in a data stream in a network protocol with layered architecture. The influencing of the data takes place, as already described above, by a device 20 for modifying a data stream between a first interface 10 and a second interface 20 ,

Entsprechend der Auswahl der Schicht des Netzwerkprotokolls sind dabei unterschiedliche Beeinflussungen möglich. In einer ersten Stufe 0 können die Daten von der ersten Schnittstelle 10 ohne Beeinflussungen direkt eine die zweite Schnittstelle 30 weitergeleitet werden. In einer nächsten Stufe I erfolgt eine Beeinflussung des Datenstroms auf der physikalischen Schicht. Dabei erfolgt nur eine Veränderung der Signalpegel in Echtzeit. Eine weitergehende Modifikation des Datenstroms, insbesondere eine Veränderung von Daten in dem Datenstrom, erfolgt dabei nicht. Erst ab der darauf folgenden Stufe II werden die elektrischen Signale des Datenstroms in digitale Signale umgewandelt und diese in digitale Signale modifiziert. Für diese und alle weiteren, höheren Schichten des Netzwerkprotokolls erfolgt dabei zunächst eine Dekodierung des Datenstroms bis zu der erforderlichen Netzwerkschicht. Anschließend kann eine entsprechende Manipulation der Daten erfolgen. Nachdem die Manipulation der Daten durchgeführt worden ist, werden die manipulierten Daten wieder kodiert und in elektrische Signale umgewandelt, die daraufhin über die zweite Schnittstelle 30 ausgegeben werden.In accordance with the selection of the layer of the network protocol, different influences are possible. In a first stage 0, the data from the first interface 10 without any interference directly a the second interface 30 to get redirected. In a next stage I, the data stream is influenced on the physical layer. Only a change in the signal level takes place in real time. A further modification of the data stream, in particular a change of data in the data stream, does not take place. Only from the next stage II the electrical signals of the data stream are converted into digital signals and modified into digital signals. For this and all further, higher layers of the network protocol, the data stream is first decoded up to the required network layer. Subsequently, a corresponding manipulation of the data can take place. After the manipulation of the data has been carried out, the manipulated data is again coded and converted into electrical signals, which are then transmitted via the second interface 30 be issued.

Für eine weitergehende Analyse können dabei sowohl die ursprünglichen Daten, die von der ersten Schnittstelle 10 empfangen worden sind und gegebenenfalls auch die modifizierten Daten in einem Speicher der Testvorrichtung 1 gespeichert werden. Diese gespeicherten Daten können daraufhin gegebenenfalls über eine geeignete Schnittstelle auslesen und analysiert werden.For further analysis, both the original data from the first interface 10 and possibly also the modified data in a memory of the test device 1 get saved. If necessary, these stored data can then be read out and analyzed via a suitable interface.

Ferner ist es auch möglich, das in einem Testsystem mit einer entsprechenden Vorrichtung 1 die Reaktionen des Datenempfänger 3 und/oder eines an den Datenempfänger 3 angeschlossenen Aktors 4 erfasst und analysiert werden. Hierzu kann die Testvorrichtung 1 über eine geeignete Verbindung mit dem Datenempfänger 3 und/oder dem Aktor 4 gekoppelt werden, wie dies beispielsweise in 4 dargestellt ist. Die Testvorrichtung 1 kann daraufhin über diese Verbindung die Reaktion des Datenempfängers 3 bzw. des Aktors 4 auf den Datenstrom mit den modifizierten Daten empfangen. Diese empfangenen Reaktionen können gegebenenfalls zusammen mit den gespeicherten ursprünglichen und/oder modifizierten Daten des Datenstroms in einem Speicher der Vorrichtung 1 zur Beeinflussung eines Datenstroms gespeichert werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Testvorrichtung 1 die Reaktionen des Datenempfängers 3 bzw. des Aktors 4 unmittelbar auswertet und analysiert. Hieraus kann gegebenenfalls direkt auf ein korrektes Verhalten oder auf eine Fehlfunktion geschlossen werden.Furthermore, it is also possible that in a test system with a corresponding device 1 the reactions of the data receiver 3 and / or one to the data receiver 3 connected actuator 4 recorded and analyzed. For this purpose, the test device 1 via a suitable connection with the data receiver 3 and / or the actuator 4 be coupled, as for example in 4 is shown. The test device 1 can then use this connection the reaction of the data receiver 3 or of the actuator 4 received on the data stream with the modified data. These received responses may optionally be stored together with the stored original and / or modified data of the data stream in a memory of the device 1 be stored to influence a data stream. In addition, it is also possible that the test device 1 the reactions of the data receiver 3 or of the actuator 4 evaluated and analyzed immediately. From this, it may be concluded directly on a correct behavior or a malfunction.

Zur Vermeidung von gefährlichen Fehlfunktionen in dem Datenempfänger 3 bzw. dem Aktor 4 kann die Testvorrichtung 1 eine Modifikation in dem Datenstrom auch vorab anzeigen. Hierzu kann beispielsweise die Modifikation des Datenstroms über ein entsprechends ausgesendetes Datenpaket in das Datennetz des Fahrzeugs oder über eine separate Verbindung signalisiert werden. Daraufhin kann der Datenempfänger 3 erkennen, dass es sich bei den empfangenen Daten des Datenstroms um manipulierte Daten handelt. In diesem Fall kann der Datenempfänger 3 die empfangenen Daten zwar in gewohnter Weise verarbeiten, jedoch kann eine weitergehende Ansteuerung von Aktoren 4 unterbunden werden. Wird eine entsprechende Signalisierung von der Testvorrichtung 1 an die Aktoren 4 weitergegeben, so können die Aktoren 4 in diesem Fall dazu veranlasst werden keine Steuerbefehle auszuführen, die von dem Datenempfänger 3 an den Aktor 4 gesendet werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass Tests mit manipulierten Daten in einem Datennetzwerk eines Fahrzeugs ausgeführt werden können, ohne dass das Fahrzeug dabei in einen gefährlichen Fahrzustand übergeht, also beispielsweise eine unangebrachte Lenkbewegung, eine übermäßige Beschleunigung oder eine starke Bremsmanöver auf Reaktion der manipulierten Daten durchführt.To avoid dangerous malfunctions in the data receiver 3 or the actuator 4 can the test device 1 also preview a modification in the data stream. For this purpose, for example, the modification of the data stream can be signaled via a correspondingly transmitted data packet in the data network of the vehicle or via a separate connection. Thereupon the data receiver can 3 recognize that the received data stream is manipulated data. In this case, the data receiver 3 Although the received data process in the usual way, but can be a further control of actuators 4 be prevented. Is a corresponding signaling from the test device 1 to the actors 4 passed, so can the actors 4 in this case, cause no control commands to be executed by the data receiver 3 to the actor 4 be sent. In this way, it can be ensured that tests with manipulated data can be carried out in a data network of a vehicle without the vehicle in a dangerous driving state, such as an inappropriate steering movement, excessive acceleration or a strong braking maneuver on reaction of the manipulated data performs.

Die zuvor beschriebene Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug kann dabei beispielsweise während der Entwicklung neuartiger Fahrzeuge oder neuer Systemkomponenten für Fahrzeuge durchgeführt werden. Hierdurch können zahlreiche Testszenarien realisiert werden, ohne dass das Fahrzeug eine größere Testfahrt absolvieren muss. Darüber hinaus kann durch die erfindungsgemäße Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug auch in einem bereits fertig gestellten Fahrzeug, insbesondere auch in einem Serienfahrzeug, zu Testzwecken oder für eine routinemäßige Wartung durchgeführt werden. Hierdurch kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs auf einfache Weise verifiziert werden. Darüber hinaus ist es sogar möglich, dass die Beeinflussung des Datenstroms während des operationellen Betriebs des Fahrzeugs durchgeführt wird, um die volle Funktionsfähigkeit kontinuierlich zu überprüfen. Beispielsweise kann automatisch in vorgegebenen Prüfintervallen eine solche Manipulation von Daten erfolgen. In diesem Fall kann der Datenquelle 3 und/oder den Aktoren 4 eine Modifikation der Daten in den Datenstrom vorab signalisiert werden. Somit kann während des operationellen Betriebs des Fahrzeugs eine unerwünschte Reaktion auf die manipulierten Daten verhindert werden.The influencing of a data stream in a vehicle described above can be carried out, for example, during the development of novel vehicles or new system components for vehicles. As a result, numerous test scenarios can be realized without the vehicle having to complete a major test drive. In addition, by influencing a data stream in a vehicle according to the invention, it is also possible to carry out tests in an already finished vehicle, in particular also in a production vehicle, for routine purposes or for routine maintenance. As a result, the functionality of the vehicle can be easily verified at any time. In addition, it is even possible that the influence of the data flow during the operational operation of the vehicle is performed in order to continuously check the full functionality. For example, such manipulation of data can be carried out automatically at predetermined test intervals. In this case, the data source 3 and / or the actors 4 a modification of the data in the data stream to be signaled in advance. Thus, during operational operation of the vehicle, an undesirable reaction to the manipulated data may be prevented.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms, wie es einer Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt S1 wird zunächst ein Datenstrom empfangen. Anschließend wird in Schritt S2 eine Schicht eines Netzwerkprotokolls aus einer Mehrzahl von Schichten ausgewählt. In Schritt S3 werden Modifikationsparameter für die Modifikation des Datenstroms festgelegt. Daraufhin kann in Schritt S4 eine Modifikation des empfangenen Datenstroms in der ausgewählten Schicht des Netzwerkprotokolls gemäß den festgelegt Modifikationsparametern ausgeführt werden. Schließlich wird in Schritt S5 der modifizierte Datenstrom ausgesendet. 5 shows a flowchart for a method for influencing a data stream, as it is based on an embodiment. In step S1, a data stream is first received. Subsequently, in step S2, a layer of a network protocol is selected from a plurality of layers. In step S3, modification parameters for the modification of the data stream are determined. Thereafter, in step S4, modification of the received data stream in the selected layer of the network protocol may be performed according to the predetermined modification parameters. Finally, in step S5, the modified data stream is sent out.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Modifikation von Daten in einem Datenstrom, insbesondere in einem Datenstrom in einer Netzwerkstruktur eines Kraftfahrzeugs. Der Datenstrom kann dabei in den verschiedenen Schichten eines Netzwerkprotokolls beliebig modifiziert werden. Der Datenstrom wird dabei für die Modifikation jeweils nur bis zu der erforderlichen Schicht des Netzwerkprotokolls dekodiert. Durch die erfindungsgemäße Modifikation des Datenstroms können dabei zahlreiche Testszenarien realisiert werden, ohne dass hierfür das Fahrzeug eine reale Teststrecke durchfahren muss.In summary, the present invention relates to the modification of data in a data stream, in particular in a data stream in a network structure of a motor vehicle. The data stream can be modified as desired in the various layers of a network protocol. The data stream is decoded for the modification in each case only up to the required layer of the network protocol. By means of the modification of the data stream according to the invention, numerous test scenarios can be realized without the vehicle having to pass through a real test track for this purpose.

Claims (13)

Testvorrichtung (1) zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug, mit: einer ersten Schnittstelle (2), die dazu ausgelegt ist, eine Datenstroms zu empfangen; einer Vorrichtung (3) zur Modifikation eines Datenstroms, mit: einer Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Auswahl für eine Netzwerkschicht eines Netzwerkprotokolls mit einer Mehrzahl von Netzwerkschichten zu empfangen; einer Einrichtung zur Spezifikation von Modifikationsparametern, die dazu ausgelegt ist, Modifikationsparameter für eine Modifikation eines Datenstroms festzulegen, und einer Modifikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den von der ersten Schnittstelle empfangenen Datenstrom in der durch die Netzwerkschicht-Auswahleinrichtung ausgewählten Netzwerkschicht gemäß den festgelegten Modifikationsparametern zu modifizieren; und einer zweiten Schnittstelle (3), die dazu ausgelegt ist, den modifizierten Datenstrom auszusenden.Test device ( 1 ) for influencing a data stream in a vehicle, comprising: a first interface ( 2 ) configured to receive a data stream; a device ( 3 ) for modifying a data stream, comprising: a network layer selector configured to receive a network layer selection of a network protocol having a plurality of network layers; a modification parameter specifying means adapted to set modification parameters for a modification of a data stream, and a modification means adapted to admit the data stream received from the first interface in the network layer selected by the network layer selection means according to the specified modification parameters modify; and a second interface ( 3 ) designed to send out the modified data stream. Testvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Modifikation eines Datenstroms eine Dekodiereinrichtung und eine Kodiereinrichtung umfasst, wobei die Dekodiereinrichtung dazu ausgelegt ist, den empfangenen Datenstrom bis zu der ausgewählten Netzwerkschicht zu dekodieren; und die Kodiereinrichtung dazu ausgelegt ist, den modifizierten Datenstrom zu kodieren. Test device ( 1 ) according to claim 1, wherein the means for modifying a data stream comprises a decoder and an encoder, the decoder being arranged to decode the received data stream up to the selected network layer; and the encoder is adapted to code the modified data stream. Testvorrichtung (1) nach Anspruch des Vereins oder verzweigt, wobei der von der ersten Schnittstelle (10) empfangene Datenstrom eine Mehrzahl von Datenpaketen umfasst. Test device ( 1 ) according to claim of the association or branched, whereby that of the first interface ( 10 ) comprises a plurality of data packets. Testvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Schnittstelle (14) und/oder die zweite Schnittstelle (20) eine Ethernet-Schnittstelle umfasst.Test device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the first interface ( 14 ) and / or the second interface ( 20 ) comprises an Ethernet interface. Testvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Speicher, der dazu ausgelegt ist, den von der ersten Schnittstelle (10) empfangenen Datenstrom zu speichern.Test device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, having a memory which is adapted to that of the first interface ( 10 ) to store the received data stream. Testsystem für ein Fahrzeug, mit: einer Datenquelle (2), die dazu ausgelegt ist, einen Datenstrom in ein Netzwerk des Fahrzeugs einzuspeisen; einem Datenempfänge (3) r, der dazu ausgelegt ist, einen Datenstrom zu empfangen; und einer Testvorrichtung (1) zur Beeinflussung eines Datenstroms nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Testvorrichtung (1) in dem Netzwerk des Fahrzeugs zwischen der Datenquelle (2) und dem Datenempfänger (3) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, den von der Datenquelle (2) eingespeisten Datenstrom zu empfangen und den modifizierten Datenstrom in das Netzwerk des Fahrzeugs an den Datenempfänger (3) weiterzuleiten.Test system for a vehicle, comprising: a data source ( 2 ) configured to feed a data stream into a network of the vehicle; a data reception ( 3 ) r adapted to receive a data stream; and a test device ( 1 ) for influencing a data stream according to one of claims 1 to 5, wherein the test device ( 1 ) in the network of the vehicle between the data source ( 2 ) and the data receiver ( 3 ) is arranged and adapted to the from the data source ( 2 ) and to receive the modified data stream into the network of the vehicle to the data receiver ( 3 ) forward. Testsystem nach Anspruch 6, wobei die Datenquelle (2) mindestens einen Sensor umfasst. Test system according to claim 6, wherein the data source ( 2 ) comprises at least one sensor. Testsystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Testvorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, den Datenempfänger (3) zu überwachen. Test system according to claim 6 or 7, wherein the test device ( 1 ) is adapted to the data receiver ( 3 ). Testsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, mit einem Aktor (4), der mit dem Datenempfänger (3) gekoppelt ist, wobei der Datenempfänger (3) dazu ausgelegt ist, den Aktor (4) zu steuern, und wobei die Testvorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, den Aktor (4) zu überwachen.Test system according to one of claims 6 to 8, with an actuator ( 4 ) connected to the data receiver ( 3 ), the data receiver ( 3 ) is adapted to the actuator ( 4 ), and wherein the test device ( 1 ) is adapted to the actuator ( 4 ). Testsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Testvorrichtung (1) ferner eine Kontrollschnittstelle umfasst, die mit dem Datenempfänger (3) und/oder dem Aktor (4) gekoppelt ist, und wobei die Testvorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, über die Kontrollschnittstelle eine Rückmeldung auf eine Reaktion eines modifizierten Datenstroms zu empfangen.Test system according to one of claims 6 to 9, wherein the test device ( 1 ) further comprises a control interface associated with the data receiver ( 3 ) and / or the actuator ( 4 ), and wherein the test device ( 1 ) is adapted to receive via the control interface a response to a reaction of a modified data stream. Testsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Testvorrichtung (1) ferner dazu ausgelegt ist, dem Datenempfänger (3) eine Modifikation des Datenstroms zu signalisieren.Test system according to one of claims 6 to 10, wherein the test device ( 1 ) furthermore is designed for the data receiver ( 3 ) signal a modification of the data stream. Fahrzeug mit einem Testsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11.Vehicle with a test system according to one of claims 6 to 11. Verfahren zur Beeinflussung eines Datenstroms in einem Fahrzeug, mit den Schritten: Empfangen (S1) eines Datenstroms; Auswählen (S2) einer Netzwerkschicht eines Netzwerkprotokolls aus einer Mehrzahl von Netzwerkschichten; Festlegen (S3) von Modifikationsparameter für eine Modifikation des Datenstroms; Modifizieren (S4) des empfangenen Datenstroms in der ausgewählten Netzwerkschicht gemäß den festgelegten Modifikationsparametern; und Aussenden (S5) modifizierten Datenstroms.Method for influencing a data stream in a vehicle, comprising the steps: Receiving (S1) a data stream; Selecting (S2) a network layer of a network protocol from a plurality of network layers; Determining (S3) modification parameters for a modification of the data stream; Modifying (S4) the received data stream in the selected network layer according to the specified modification parameters; and Sending (S5) modified data stream.

Images