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WO2019110231A1 - System und verfahren zum aktualisieren von softwaremodulen mindestens eines schienenfahrzeugs - Google Patents

System und verfahren zum aktualisieren von softwaremodulen mindestens eines schienenfahrzeugs Download PDF

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Publication number
WO2019110231A1
WO2019110231A1 PCT/EP2018/080449 EP2018080449W WO2019110231A1 WO 2019110231 A1 WO2019110231 A1 WO 2019110231A1 EP 2018080449 W EP2018080449 W EP 2018080449W WO 2019110231 A1 WO2019110231 A1 WO 2019110231A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rail vehicle
external server
server unit
software modules
subsystems
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/080449
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Lohneis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of WO2019110231A1 publication Critical patent/WO2019110231A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/60—Software deployment
    • G06F8/65—Updates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Definitions

  • the invention relates to a system for updating software modules of at least one rail vehicle, as well as a method for updating software modules and a communication device.
  • mechanical and electronic components are software-controlled or monitored. Program errors or security gaps can be detected during the operation of these components. If, for example, a security leak is detected on a device in a rail vehicle, it is necessary to install an update of the software on the corresponding device or components. For this, a new version of the software must be created and extensively tested. As the software can usually be very complex, extensive and in many cases also relevant to security, this process can be tedious. However, security holes need to be fixed as quickly as possible, otherwise there is a risk that the vulnerability will be exploited. Furthermore, it is necessary that an update of the software must be installed quickly on many rail vehicles. Usually, installations of updates to rail vehicles are carried out manually and via wired communication means.
  • the object of the invention is to propose a system, a method and a communication device for accelerated and simplistic updating of at least one software used in rail vehicles testify.
  • a system for updating software modules of at least one rail vehicle is provided.
  • the system includes an in-vehicle communication device for transmitting and receiving data from at least two subsystems, at least two subsystems for generating and processing data, and at least two operating components each having at least one software module for controlling the at least two subsystems.
  • the at least one external server unit of the system comprises a data memory for storing and providing software modules of the at least two subsystems and a vehicle external communication device for performing a data transmission with an in-vehicle communication device for updating the software modules of the at least one rail vehicle.
  • the respective subsystems of the at least one rail vehicle have operating components which can control and monitor the respective subsystems via software modules.
  • the operating components can be computers, integrated circuits, microcontrollers and the like.
  • the corresponding operating software or software is not designed in one piece, but consists of software modules.
  • Each operating component of a Subsystem of the rail vehicle may have a software module or multiple software modules.
  • the software modules can be independently replaced or updated.
  • the respective software modules are interconnected via corresponding interfaces and can perform functions across modules.
  • the software modules can communicate with each other and perform common functions.
  • the subsystems of the rail vehicle may be, for example, radio systems, control devices, air conditioning systems and the like.
  • the in-vehicle communication device may establish a data-carrying wireless communication connection with the on-vehicle communication device of the at least one external server unit.
  • Connection can be, for example, a Wi-Fi connection or a mobile connection.
  • the at least one external server unit has a data memory on which the respective software modules of the subsystems of the at least one rail vehicle are stored. These software modules are kept in the data memory and can be used, for example, to reset a software module.
  • security vulnerabilities occur in individual software modules, which can be technically easily adapted or exchanged.
  • no changes which can limit checking and testing the change to individual software modules.
  • no changes in functionality occur.
  • the updated software modules are backwards compatible.
  • the respective operating components of the subsystems of the rail vehicle can have an update function.
  • a request can be sent to the at least one external server unit in which a search is made for current ren software modules in the at least one external server unit.
  • the update function can be implemented in particular into the operating components if a data-conducting connection between the corresponding operating component in the at least one rail vehicle and the at least one stationary external server unit can be established.
  • the modules are easier to replace than a one-piece device software.
  • an automatic adjustment of the software modules of the respective operating components of the subsystems can be realized. This can be done, for example, by switching on the corresponding subsystems of the at least one rail system. be carried out vehicle. In particular, an automatic installation of the respective new software modules can be carried out if current versions or updates of the software modules are available.
  • an update of the affected software modules can be installed quickly and automatically on all relevant operating components of all rail vehicles in the event of a detected security gap.
  • the at least two subsystems are connected to the communication device directly or indirectly via at least one subsystem in a data-conducting manner.
  • the at least two subsystems are connected to the communication device directly or indirectly via at least one subsystem in a data-conducting manner.
  • not all subsystems must have a direct data-conducting connection to the communication device of the at least one rail vehicle.
  • the number of cables used in the rail vehicle can be reduced.
  • the at least two subsystems are spatially spaced or adjacent to one another.
  • the subsystems can be positioned, for example, in different areas of the at least one rail vehicle.
  • subsystems may also be fastened directly adjacent to one another in the at least one rail vehicle. Especially in the area of the cab of the vehicle
  • Rail vehicle many subsystems and in particular operating components of the subsystems can be arranged in a relatively small space.
  • the data memory of the at least one external server unit at least one software module of at least one subsystem in a current version.
  • all software modules of the subsystems of the at least one rail vehicle are stored on the data memory.
  • updates or updated software modules can be stored on the external server units in the event of security gaps or program errors.
  • the rail vehicles are then updated from the external server units. This can be implemented, for example, during a stay at a train station or during maintenance work. As a result, a centralized update method of rail vehicles can be realized.
  • the data transmission is a wireless data transmission.
  • an update of software modules can be performed automatically. Manual installation of updates via wired communication links can therefore be omitted.
  • At least one subsystem via a vehicle bus system with the in-vehicle communication device data-conducting a related party.
  • Data can also be transmitted via the existing vehicle bus system in rail vehicles.
  • the vehicle bus system can thus be used for data-conducting connection of subsystems to the in-vehicle communication
  • the update function of the operating components can hereby check whether software modules of newer versions are stored for the corresponding subsystems in the data memory of the at least one external server unit and installs the most current software modules as required or if current software modules were provided in the data memory. According to a further aspect of the invention, a method for updating software modules with a system according to the invention is provided.
  • a request for comparing version information of at least one software module by at least one operating component of a subsystem of the at least one rail vehicle is sent via an in-vehicle communication device to a vehicle external communication device of at least one external server unit.
  • the at least one software module of the at least one subsystem is updated via a data transmission by the at least one external server unit.
  • the data transmission is formed based on a wireless communication connection between the in-vehicle communication device of the at least one rail vehicle and the off-board communication device of the at least one external server unit.
  • an update function can be performed by the operating component.
  • preferably current software-based and hardware-based version information of the subsystems and the operating components or the software modules used can be transmitted to the at least one external server unit. If a newer version of at least one component or software module on the land side or the at least one external server unit is present in a corresponding data memory, this software module is sent to the at least one rail vehicle. In the at least one rail vehicle corresponding current software modules or installation files for updating the Softwaremodu le to the requesting subsystems are passed on and installed there.
  • gaps can be responded quickly and relevant software modules can be updated, in particular in the event of identified security gaps.
  • the updating process can be accelerated in this case if the method between the at least one rail vehicle and the at least one external Ser unit is implemented automatically.
  • the at least one software module of a subsystem of the at least one rail vehicle is changed by the updating or replaced by a more recent software module provided by the data memory of the at least one external server unit. Since the different software modules of a subsystem are independent of each other, one or more subsystems can be flexibly adapted and completely replaced depending on an existing problem.
  • the data transmission of the at least one software module between the at least one external server unit and the at least one rail vehicle is carried out encrypted. Before transferring a software module, it can be encrypted with a certificate. Alternatively or additionally, the wireless communication connection between the at least one external server unit and the at least one rail vehicle can be executed encrypted, so that secure transmission of software modules is ensured.
  • the data transmission of the at least one software module is between the at least one external server unit and the at least one rail vehicle chert by a checksum gesi. This allows the transmitted software modules to be checked for integrity at requesting operating components. As a result, transmission errors in particular can be detected and a renewed transmission of the software modules can be requested.
  • the request for comparing version information of at least one software module of at least one subsystem of the at least one rail vehicle to the at least one external server unit is performed when the at least one subsystem is activated or cyclically.
  • the request can be made when switching on a reference system.
  • the request can also be executed with a first-time activation of the subsystems after a break in operation of the at least one rail vehicle.
  • the at least two software modules in parallel to each other via the data transmission between the at least one rail vehicle and the min least one external server unit updated.
  • the software modules can be installed and updated parallel to each other, whereby the update process can be speeded up.
  • an updating of at least one software module by the data transmission between the at least one rail vehicle and the at least one external server unit is performed automatically during a warm-up phase or a start of the at least one rail vehicle. It can be carried out here by an automatic installation or an automatic replacement of the latest software modules when the at least one rail vehicle starts up. A manual or dog update is not necessary.
  • the object of the invention is achieved by a communication device for a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a railway vehicle, which is installed in a communication device for a railway vehicle, which is
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a system 1 according to the invention for carrying out the method according to an embodiment of the invention.
  • a rail vehicle 2 and an external server unit 4 is provided.
  • the number of rail vehicles 2 and the external server units 4 is not limited by the illustration.
  • the rail vehicle 2 has an in-vehicle communication device 6.
  • the in-vehicle communication device 6 is configured here as a wireless communication device 6 for establishing a mobile radio connection 7 to a communication device 8 of the external server unit 4.
  • the in-vehicle communication device 6 is directly data-conducting connected to a first subsystem 10.
  • the first subsystem 10 is here, for example, a radio system 10.
  • the radio system 10 has an operating component, not shown, which has two software modules 12 for controlling and monitoring the radio system.
  • the software modules 12 SW_S1_K1_V1 and SW_S1_K2_V1 of the first subsystem 10 have the version number VI.
  • an update 14 SW_Update_V2 was requested by the external server unit 4 and loaded into the radio system 10.
  • SW_S1_K1_V1 be updated to a second version SW_S1_K1_V2.
  • the rail vehicle 2 has a second subsystem 16.
  • the second subsystem 16 is, for example, a door control 16 of the rail vehicle 2.
  • the second subsystem 16 is data-conducting via a vehicle bus system 18 to the first subsystem 10.
  • the second subsystem 16 is indirectly connected to the in-vehicle communication device 6 in a data-conducting manner.
  • the operating component of the second subsystem 16 has three software modules 12 SW_S2_K1_V1, SW_S2_K2_V1 and SW_S2_K3_V1.
  • the subsystems 10, 16 may, upon activation of the rail vehicle 2 via the communication device 6, directly or indirectly request a version information of the Software modules 12 and the subsystems 10, 16 to the communication tion device 8 of the server unit 4 send.
  • the external server unit 4 it is checked whether more up-to-date software modules 12 are present in a data memory 20 of the external server unit 4.
  • up-to-date software modules 12 or updates 14 are present, they can be sent, for example in the form of packages, to the respective subsystems 10 and installed there or used to update software modules 12.

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Abstract

Offenbart ist ein System zum Aktualisieren von Softwaremodulen mindestens eines Schienenfahrzeugs, mit mindestens einem Schienenfahrzeug und mit mindestens einer externen Servereinheit, wobei das mindestens eine Schienenfahrzeug eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen von Daten von mindestens zwei Subsystemen, mindestens zwei Subsysteme zum Erzeugen und Verarbeiten von Daten und mindestens zwei Betriebskomponenten mit jeweils einem Softwaremodul zum Steuern der mindestens zwei Subsysteme aufweist; und wobei die mindestens eine externe Servereinheit einen Datenspeicher zum Ablegen und Bereitstellen von Softwaremodulen der mindestens zwei Subsysteme, eine fahrzeugexterne Kommunikationsvorrichtung zum Durchführen einer Datenübertragung mit einer fahrzeuginternen Kommunikationsvorrichtung zum Aktualisieren der Softwaremodule des mindestens einen Schienenfahrzeuges aufweist. Des Weiteren ist ein Verfahren offenbart.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zum Aktualisieren von Softwaremodulen mindestens eines Schienenfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein System zum Aktualisieren von Soft waremodulen mindestens eines Schienenfahrzeugs, sowie ein Verfahren zum Aktualisieren von Softwaremodulen und eine Kom munikationsvorrichtung .
In vielen technischen Bereichen werden mechanische und elekt ronische Komponenten softwarebasiert gesteuert oder über wacht. Es können im Betrieb dieser Komponenten Programmfehler oder Sicherheitslücken erkannt werden. Wird auf einem Gerät in einem Schienenfahrzeug beispielsweise eine Sicherheitslü cke entdeckt, ist es notwendig ein Update der Software auf dem entsprechenden Gerät bzw. der Komponenten zu installie ren. Dazu muss eine neue Version der Software erstellt und ausführlich getestet werden. Da die Software in der Regel sehr komplex, umfangreich und in vielen Fällen auch sicher- heitsrelevant sein kann, kann dieser Prozess langwierig sein. Sicherheitslücken müssen jedoch möglichst schnell behoben werden, da sonst die Gefahr besteht, dass versucht wird die Sicherheitslücke auszunutzen. Weiterhin ist es notwendig dass ein Update der Software schnell auf vielen Schienenfahrzeugen installiert werden muss. Üblicherweise erfolgt ein Installie ren von Updates bei Schienenfahrzeugen manuell und über drahtgebundene Kommunikationsmittel .
Insbesondere erfolgt üblicherweise ein Installieren von Up dates durch einen kompletten Austausch einer Software einer Komponente bzw. eines Schienenfahrzeugs. Dies führt zu um fangreichen Tests, da stets die komplette Software geprüft werden muss. Des Weiteren ist eine Installationsprozedur ei nes derartigen Updatevorgangs langwierig, da für jede betrof fene Komponente entsprechende Updates einzeln und separat in stalliert werden müssen. Aufgabe der Erfindung ist es ein System, ein Verfahren und eine Kommunikationsvorrichtung zum beschleunigten und verein fachten Aktualisieren von mindestens einer in Schienenfahr zeugen verwendeten Software vorzuschlagen.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängi gen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein System zum Aktuali sieren von Softwaremodulen mindestens eines Schienenfahrzeugs bereitgestellt .
Das Systems weist eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrich tung zum Senden und zum Empfangen von Daten von mindestens zwei Subsystemen, mindestens zwei Subsysteme zum Erzeugen und Verarbeiten von Daten und mindestens zwei Betriebskomponenten mit jeweils mindestens einem Softwaremodul zum Steuern der mindestens zwei Subsysteme auf.
Die mindestens eine externe Servereinheit des Systems weist einen Datenspeicher zum Ablegen und Bereitstellen von Soft waremodulen der mindestens zwei Subsysteme und eine fahrzeug externe Kommunikationsvorrichtung zum Durchführen einer Da tenübertragung mit einer fahrzeuginternen Kommunikationsvor richtung zum Aktualisieren der Software-module des mindestens einen Schienenfahrzeuges auf.
Die jeweiligen Subsysteme des mindestens einen Schienenfahr zeugs weisen Betriebskomponenten auf, welche über Software- module die jeweiligen Subsysteme steuern und überwachen kön nen. Insbesondere können die Betriebskomponenten Rechner, in tegrierte Schaltungen, Mikrokontroller und dergleichen sein.
Auf den Betriebskomponenten ist die entsprechende Betriebs software bzw. Software nicht einteilig ausgestaltet, sondern besteht aus Softwaremodulen. Jede Betriebskomponente eines Subsystems des Schienenfahrzeugs kann ein Softwaremodul oder mehrere Softwaremodule aufweisen.
Die Softwaremodule können unabhängig voneinander ausgetauscht oder aktualisiert werden. Die jeweiligen Softwaremodule sind über entsprechende Schnittstellen miteinander verbunden und können Funktionen modulübergreifend ausführen. Darüber hinaus können die Softwaremodule miteinander kommunizieren und ge meinsam Funktionen ausführen.
Die Subsysteme des Schienenfahrzeugs können beispielsweise Funksysteme, Steuerungsvorrichtungen, Klimatisierungssysteme und dergleichen sein.
Die fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung kann mit der fahrzeugexternen Kommunikationsvorrichtung der mindestens ei nen externen Servereinheit eine datenleitende drahtlose Kom munikationsverbindung hersteilen. Die Kommunikations
verbindung kann beispielsweise eine WLAN-Verbindung oder eine Mobilfunkverbindung sein.
Durch eine Aufteilung der Software auf unterschiedlichen Ge räten bzw. Komponenten eines Schienenfahrzeugs in Software- module, welche einzeln installierbar und aktualisierbar sind, können bei einem Auftreten von Programmfehlern oder Sicher heitslücken einzelne Softwaremodule aktualisiert werden. So mit muss nicht mehr die gesamte Software einer Komponente ausgetauscht werden, wodurch ein Aktualisierungsvorgang be schleunigt werden kann.
Die mindestens eine externe Servereinheit weist einen Daten speicher auf, auf dem die jeweiligen Softwaremodule der Sub systeme des mindestens einen Schienenfahrzeugs hinterlegt sind. Diese Softwaremodule werden in dem Datenspeicher be reitgehalten und können beispielsweise zum Zurücksetzen eines Softwaremoduls verwendet werden. Üblicherweise treten Sicherheitslücken in einzelnen Software modulen auf, welche technisch einfach angepasst oder ausge tauscht werden können. In übrigen Softwaremodulen des ent sprechenden Subsystems treten durch einen Aktualisierungs vorgang keine Änderungen auf, wodurch sich ein Überprüfen und Testen der Änderung auf einzelne Softwaremodule beschränken kann. In Softwaremodulen, welche von einer Sicherheitslücke nicht betroffen sind, treten keine Änderungen der Funktiona lität auf. Vorzugsweise sind die aktualisierten Softwaremodu le abwärtskompatibel.
Die jeweiligen Betriebskomponenten der Subsysteme des Schie nenfahrzeugs können eine Updatefunktion aufweisen. Durch die se Updatefunktion kann eine Anfrage an die mindestens eine externe Servereinheit gesendet werden, bei der nach aktuelle ren Softwaremodulen in der mindestens einen externen Server einheit gesucht wird.
Die Updatefunktion kann insbesondere dann in die Betriebskom ponenten implementiert werden, wenn eine datenleitende Ver bindung zwischen der entsprechenden Betriebskomponente in dem mindestens einen Schienenfahrzeug und der mindestens einen stationären externen Servereinheit hergestellt werden kann.
Durch die Aufteilung der Gerätesoftware in Softwaremodule, sind die Module leichter austauschbar als eine einteilige Ge rätesoftware .
In dem Datenspeicher der mindestens einen externen Server einheit sind vorzugsweise alle installierten Softwaremodule der Subsysteme mindestens eines Schienenfahrzeugs sowie Up dates von Softwaremodulen nach ihren jeweiligen Versionen ab gelegt .
Hierdurch kann ein automatischer Abgleich der Softwaremodule der jeweiligen Betriebskomponenten der Subsysteme realisiert werden. Dies kann beispielsweise bei einem Einschalten der entsprechenden Subsysteme des mindestens einen Schienen- fahrzeugs durchgeführt werden. Insbesondere kann eine automa tische Installation der jeweiligen neuen Softwaremodule durchgeführt werden, wenn aktuelle Versionen oder Updates der Softwaremodule vorliegen.
Durch die Aufteilung der Gerätesoftware in Softwaremodule, kann bei einer bemerkten Sicherheitslücke ein Update der be troffenen Softwaremodule schnell und automatisch auf allen relevanten Betriebskomponenten aller Schienenfahrzeuge in stalliert werden. Durch diese Maßnahmen kann das Risiko Opfer von unerlaubten Zugriffen oder Angriffen minimiert werden und die Betriebskomponenten in ihrer Wartbarkeit optimiert wer den .
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Systems sind die mindes tens zwei Subsysteme mit der Kommunikationsvorrichtung direkt oder indirekt über mindestens ein Subsystem datenleitend ver bunden. Hierdurch müssen nicht alle Subsysteme eine direkte datenleitende Verbindung zu der Kommunikationsvorrichtung des mindestens einen Schienen-fahrzeugs aufweisen. Hierdurch kann die Anzahl der im Schienenfahrzeug verwendeten Kabel redu ziert werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Systems sind die mindestens zwei Subsysteme örtlich voneinander beabstandet oder zueinander benachbart angeordnet. Die Subsysteme können beispielsweise in unterschiedlichen Bereichen des mindestens einen Schienenfahrzeugs positioniert sein.
Alternativ oder zusätzlich können Subsysteme auch unmittelbar nebeneinander in dem mindestens einen Schienenfahrzeug befes tigt sein. Insbesondere im Bereich der Führerkabine des
Schienen-fahrzeugs können viele Subsysteme und insbesondere Betriebskomponenten der Subsysteme auf einem relativ geringen Raum angeordnet sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Systems weist der Datenspeicher der mindestens einen externen Servereinheit mindestens ein Softwaremodul mindestens eines Subsystems in einer aktuellsten Version auf. Bevorzugterweise sind auf dem Datenspeicher sämtliche Softwaremodule der Subsysteme des mindestens einen Schienenfahrzeugs hinterlegt. Hierdurch kön nen bei einem Vorliegen von Sicherheitslücken oder Programm fehlern Updates oder aktualisierte Softwaremodule auf den ex ternen Servereinheiten hinterlegt werden.
Die Schienenfahrzeuge werden anschließend von den externen Servereinheiten aus aktualisiert. Dies kann beispielsweise bei einem Aufenthalt an einem Bahnhof oder während Wartungs arbeiten umgesetzt werden. Hierdurch kann ein zentralisiertes Updateverfahren von Schienenfahrzeugen realisiert werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Systems ist die Datenübertragung eine drahtlose Datenübertragung. Hierdurch kann eine Aktualisierung von Softwaremodulen automatisch durchgeführt werden. Ein manuelles Installieren von Updates über drahtgebundene Kommunikationsverbindungen kann somit entfallen .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Systems ist min destens ein Subsystem über ein Fahrzeugbussystem mit der fahrzeuginternen Kommunikationsvorrichtung datenleitend ver bunden. Über das bestehende Fahrzeugbussystem in Schienen fahrzeugen können ebenfalls Daten übertragen werden. Das Fahrzeugbussystem kann somit zum datenleitenden Verbinden von Subsystemen zu der fahrzeuginternen Kommunikationsvor
richtung eingesetzt werden.
Die Updatefunktion der Betriebskomponenten kann hierbei prü fen, ob für die entsprechenden Subsysteme im Datenspeicher der mindestens einen externen Servereinheit Softwaremodule neuerer Versionen hinterlegt sind und installiert die ak tuellsten Softwaremodule bei Bedarf bzw. sofern aktuelle Softwaremodule im Datenspeicher bereitgestellt wurden. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aktualisieren von Softwaremodulen mit einem erfindungsge mäßen System bereitgestellt.
In einem ersten Schritt des Verfahrens wird eine Anfrage zum Vergleichen von Versionsinformationen von mindestens einem Softwaremodul durch mindestens eine Betriebskomponente eines Subsystems des mindestens einen Schienenfahrzeugs über eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung an eine fahrzeugex terne Kommunikationsvorrichtung mindestens einer externen Servereinheit gesendet.
Bei einem Vorliegen einer aktuelleren Version des mindestens einen Softwaremoduls auf einem Datenspeicher der mindestens einen externen Servereinheit, wird das mindestens eine Soft waremodul des mindestens einen Subsystems über eine Daten übertragung durch die mindestens eine externe Servereinheit aktualisiert .
Vorzugsweise wird die Datenübertragung basierend auf einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der fahrzeugin ternen Kommunikationsvorrichtung des mindestens einen Schie nenfahrzeugs und der fahrzeugexternen Kommunikationsvorrich tung der mindestens einen externen Servereinheit ausgebildet.
Durch eine integrierte Updatefunktion mindestens einer Be triebskomponente, wie beispielsweise eines Funksystems, kann eine Updatefunktion von der Betriebskomponente ausgeführt werden. Dabei kann beispielsweise in einem ersten Schritt ei ne Anfrage über eine Funkverbindung an eine
Landseite bzw. eine externe Servereinheit gesendet werden.
Bei der Anfrage können vorzugsweise aktuellen softwarebasier ten und hardwarebasierten Versionsinformationen der Subsyste me und der Betriebskomponenten bzw. der verwendeten Software- module an die mindestens eine externe Servereinheit übermit telt werden. Ist eine neuere Version mindestens einer Komponente bzw. ei nes Softwaremoduls auf der Landseite bzw. der mindestens ei nen externen Servereinheit in einem entsprechenden Datenspei cher vorhanden, wird dieses Softwaremodul an das mindestens einen Schienenfahrzeug gesendet. In dem mindestens einen Schienenfahrzeug werden entsprechende aktuelle Softwaremodule bzw. Installationsdateien zum Aktualisieren der Softwaremodu le an die anfragenden Subsysteme weiter-geleitet und dort in stalliert .
Da nur einzelne Softwarekomponenten ausgetauscht werden, muss nicht die komplette Software getestet werden. Ein inkremen- teller Test der Software kann dabei ausreichen.
Hierdurch kann insbesondere bei festgestellten Sicherheits lücken schnell reagiert und relevante Softwaremodule aktuali siert werden. Der Aktualisierungsvorgang kann hierbei be schleunigt werden, wenn das Verfahren zwischen dem mindestens einen Schienenfahrzeug und der mindestens einen externen Ser vereinheit automatisiert umgesetzt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das min destens eine Softwaremodul eines Subsystems des mindestens einen Schienenfahrzeugs durch das Aktualisieren verändert oder durch ein aktuelleres von dem Datenspeicher der mindes tens einen externen Servereinheit bereitgestelltes Software modul ersetzt. Da die unterschiedlichen Softwaremodule eines Subsystems unabhängig voneinander sind, können flexibel und abhängig von einem bestehenden Problem ein oder mehrere Sub systeme angepasst oder vollständig ersetzt werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Datenübertragung des mindestens einen Softwaremoduls zwi schen der mindestens einen externen Servereinheit und dem mindestens einen Schienenfahrzeug verschlüsselt durchgeführt. Vor der Übertragung eines Softwaremoduls kann dieses mit ei nem Zertifikat verschlüsselt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die drahtlose Kommunikations verbindung zwischen der mindestens einen externen Serverein heit und dem mindestens einen Schienenfahrzeug verschlüsselt ausgeführt sein, so dass eine sichere Übertragung von Soft waremodulen gewährleistet wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Datenübertragung des mindestens einen Softwaremoduls zwi schen der mindestens einen externen Servereinheit und dem mindestens einen Schienenfahrzeug durch eine Prüfsumme gesi chert. Hierdurch können die gesendeten Softwaremodule von an fragenden Betriebskomponenten auf ihre Integrität hin über prüft werden. Hierdurch können insbesondere Übertragungsfeh ler aufgedeckt und eine erneute Übertragung der Softwaremodu le angefordert werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Anfrage zum Vergleichen von Versionsinformationen von mindestens einem Softwaremodul mindestens eines Subsystems des mindestens einen Schienenfahrzeugs an die mindestens eine externe Servereinheit bei einem Aktivieren des mindestens ei nen Subsystems oder zyklisch durchgeführt wird. Beispielswei se kann die Anfrage beim Einschalten eines Bezugssystems durchgeführt werden. Die Anfrage kann auch bei einem erstma ligen Einschalten der Subsysteme nach einer Betriebspause des mindestens einen Schienenfahrzeugs ausgeführt werden.
Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Softwaremodule der Subsysteme des mindestens einen Schienenfahrzeugs stets in einem aktuellen Zustand sind. Insbesondere kann der Aktua lisierungsvorgang der Softwaremodule automatisiert erfolgen, sodass der Aufwand hierzu minimiert werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wer den bei einem Vorliegen jeweils einer aktuelleren Version von mindestens zwei Softwaremodulen auf dem Datenspeicher der mindestens einen externen Servereinheit, die mindestens zwei Softwaremodule parallel zueinander über die Datenübertragung zwischen dem mindestens einen Schienenfahrzeug und der min destens einen externen Servereinheit aktualisiert. Somit kön nen die Softwaremodule parallel zueinander installiert und aktualisiert werden, wodurch der Update-Vorgang beschleunigt werden kann.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird eine Aktualisierung mindestens eines Softwaremoduls durch die Datenübertragung zwischen dem mindestens einen Schienenfahr zeug und der mindestens einen externen Servereinheit automa tisch während einer Aufwärmphase oder eines Starts des min destens einen Schienenfahrzeugs durchgeführt. Es kann hier durch eine automatische Installation oder ein automatische Austausch aktuellster Softwaremodule bei einem Hochlaufen des mindestens einen Schienenfahrzeugs durchgeführt werden. Ein manuelles bzw. hündisches Update ist somit nicht notwendig.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Kommunikati onsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug gelöst, das ausgebil det ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13 auszuführen .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich durch die Erläuterung der folgenden stark vereinfachten schematischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Hierbei zeigt die FIG 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 1 zum Durchführen des Verfahrens nach einer Ausführungsform der Erfindung.
Der Einfachheit halber und zum Verdeutlichen des Prinzips ist ein Schienenfahrzeug 2 und eine externe Servereinheit 4 dar gestellt. Die Anzahl der Schienenfahrzeuge 2 und der externen Servereinheiten 4 ist hierbei nicht durch die Veranschauli chung beschränkt. Das Schienenfahrzeug 2 weist eine fahrzeuginterne Kommuni kationsvorrichtung 6 auf. Die fahrzeuginterne Kommunikations vorrichtung 6 ist hier als eine drahtlose Kommunikations vorrichtung 6 zum Herstellen einer Mobilfunkverbindung 7 zu einer Kommunikationsvorrichtung 8 der externen Servereinheit 4 ausgestaltet.
Die fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung 6 ist mit einem ersten Subsystem 10 unmittelbar datenleitend verbunden. Das erste Subsystem 10 ist hier beispielsweise ein Funksystem 10.
Das Funksystem 10 weist eine nicht dargestellte Betriebs komponente auf, welche zwei Softwaremodule 12 zum Steuern und Überwachen des Funksystems aufweist. Die Softwaremodule 12 SW_S1_K1_V1 und SW_S1_K2_V1 des ersten Subsystems 10 weisen die Versionsnummer VI auf. Über eine Anfrage des Funksystems 10 wurde ein Update 14 SW_Update_V2 von der externen Server einheit 4 angefordert und in das Funksystem 10 geladen. Durch das Update 14 kann beispielsweise das Softwaremodul 12
SW_S1_K1_V1 auf eine zweite Version SW_S1_K1_V2 aktualisiert werden .
Des Weiteren weist das Schienenfahrzeug 2 ein zweites Subsys tem 16 auf. Das zweite Subsystem 16 ist beispielsweise eine Türsteuerung 16 des Schienenfahrzeugs 2.
Das zweite Subsystem 16 ist über ein Fahrzeugbussystem 18 mit dem ersten Subsystem 10 datenleitend verbunden. Somit ist das zweite Subsystem 16 mittelbar mit der fahrzeuginternen Kommu nikationsvorrichtung 6 datenleitend verbunden.
Die Betriebskomponente des zweiten Subsystems 16 weist drei Softwaremodule 12 SW_S2_K1_V1, SW_S2_K2_V1 und SW_S2_K3_V1 auf .
Die Subsysteme 10, 16 können bei einem Aktivieren des Schie nenfahrzeugs 2 über die Kommunikationsvorrichtung 6 direkt oder indirekt eine Anfrage mit Versionsinformationen der Softwaremodule 12 und der Subsysteme 10, 16 an die Kommunika tionsvorrichtung 8 der Servereinheit 4 senden. In der exter nen Servereinheit 4 wird geprüft, ob aktuellere Softwaremodu le 12 in einem Datenspeicher 20 der externen Servereinheit 4 vorhanden sind.
Sind aktuellere Softwaremodule 12 oder Updates 14 vorhanden, können diese, beispielsweise in Form von Paketen, an die je weiligen Subsysteme 10 gesendet und dort installiert bzw. zum Aktualisieren von Softwaremodulen 12 eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. System (1) zum Aktualisieren von Softwaremodulen (12) min destens eines Schienenfahrzeugs (2), und mit mindestens einer externen Servereinheit (4), wobei
eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung (6) zum Senden und Empfangen von Daten von mindestens zwei Sub systemen (10, 16) ,
mindestens zwei Subsysteme (10, 16) zum Erzeugen und Verarbeiten von Daten und
mindestens zwei Betriebskomponenten mit jeweils mindes tens einem Softwaremodul (12) zum Steuern der mindestens zwei Subsysteme (10, 16)
vorgesehen sind, und wobei
die mindestens eine externe Servereinheit (4)
einen Datenspeicher (20) zum Ablegen und Bereitstellen von Softwaremodulen (12) der mindestens zwei Subsyste me (10, 16),
eine fahrzeugexterne Kommunikationsvorrichtung (8) zum Durchführen einer Datenübertragung (7) mit einer fahr zeuginternen Kommunikationsvorrichtung (6) zum Aktuali sieren der Softwaremodule (12) des mindestens einen Schienenfahrzeuges (2) aufweist.
2. System nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei Subsys teme (10, 16) mit der Kommunikationsvorrichtung (6) direkt oder indirekt über mindestens ein Subsystem (10) datenleitend verbunden sind.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens zwei Subsysteme (10, 16) örtlich voneinander beabstandet oder zu einander benachbart angeordnet sind.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Daten speicher (20) der mindestens einen externen Servereinheit (4) mindestens ein Softwaremodul (12) mindestens eines Subsystems (10, 16) in einer aktuellsten Version aufweist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Daten übertragung (7) eine drahtlose Datenübertragung ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens ein Subsystem (10, 16) über ein Fahrzeugbussystem (18) mit der fahrzeuginternen Kommunikationsvorrichtung (6) datenlei tend verbunden ist.
7. Verfahren zum Aktualisieren von Softwaremodulen (12) mit einem System (1) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- eine Anfrage zum Vergleichen von Versionsinformationen von mindestens einem Softwaremodul (12) durch mindestens ein Subsystem (10, 16) mindestens eines Schienenfahr zeugs (2) über eine fahrzeuginterne Kommunikationsvor richtung (6) an eine fahrzeugexterne Kommunikationsvor richtung (8) mindestens einer externen Servereinheit (4) gesendet wird,
- bei einem Vorliegen einer aktuelleren Version des min destens einen Softwaremoduls (12) auf einem Datenspei cher (20) der mindestens einen externen Servereinheit (4), das mindestens eine Softwaremodul (12) des mindes tens einen Subsystems (10, 16) über eine Datenübertra gung (7) durch die mindestens eine externe Servereinheit (4) aktualisiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine Softwaremodul (12) eines Subsystems (10, 16) des mindes tens einen Schienenfahrzeugs (2) durch das Aktualisieren verändert oder durch ein aktuelleres von dem Datenspeicher (20) der mindestens einen externen Servereinheit (4) be- reitgestelltes Softwaremodul (12) ersetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Datenüber tragung (7) des mindestens einen Softwaremoduls (12) zwi schen der mindestens einen externen Servereinheit (4) und dem mindestens einen Schienenfahrzeug (2) verschlüsselt durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Datenübertragung (7) des mindestens einen Softwaremo duls (12) zwischen der mindestens einen externen Server einheit (4) und dem mindestens einen Schienenfahrzeug (2) durch eine Prüfsumme gesichert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Anfrage zum Vergleichen von Versionsinformationen von min destens einem Softwaremodul (12) mindestens eines Subsys tems (10, 16) des mindestens einen Schienen-fahrzeugs (2) an die mindestens eine externe Servereinheit (4) bei einem Aktivieren des mindestens einen Subsystems (10, 16) oder zyklisch durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei bei einem Vorliegen jeweils einer aktuelleren Version von mindestens zwei Softwaremodulen (12) auf dem Datenspei cher (20) der mindestens einen externen Servereinheit (4), die mindestens zwei Softwaremodule (12) parallel zueinan der über die Datenübertragung (7) zwischen dem mindestens einen Schienenfahrzeug (2) und der mindestens einen exter nen Servereinheit (4) aktualisiert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei ei ne Aktualisierung mindestens eines Softwaremoduls (12) durch die Datenübertragung (7) zwischen dem mindestens ei nen Schienenfahrzeug (2) und der mindestens einen externen Servereinheit (4) automatisch während einer Aufwärmphase oder eines Starts des mindestens einen Schienenfahrzeugs (2) durchgeführt wird.
14. Kommunikationsvorrichtung (6) für ein Schienenfahrzeug (2) zum Aktualisieren von Softwaremodulen (12), wobei die Kommunikationsvorrichtung ausgebildet ist, um ein Verfah ren nach einem der Ansprüche 7 bis 13 auszuführen.
15. Kommunikationsvorrichtung zum Aktualisieren von Soft waremodulen (12) mindestens eines Schienenfahrzeugs (2), wobei die Kommunikationsvorrichtung (6) zum Senden und Empfangen von Daten von mindestens zwei Subsystemen (10, 16) ausgebildet ist,
mindestens zwei Subsysteme (10, 16) zum Erzeugen und Verarbeiten von Daten und
mindestens zwei Betriebskomponenten mit jeweils mindes tens einem Softwaremodul (12) zum Steuern der mindestens zwei Subsysteme (10, 16), wobei die Kommunikationsvor richtung (6) ausgebildet ist, um mit
mindestens einer externen Servereinheit (4), die einen Da tenspeicher (20) zum Ablegen und Bereitstellen von Soft waremodulen (12) der mindestens zwei Subsysteme (10, 16) aufweist, eine Datenübertragung (7) zum Aktualisieren der
Softwaremodule (12) auszuführen.
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