JP6099269B2 - データ排除装置 - Google Patents
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Description
本発明は、データ排除装置に係り、特に、複数のノードが接続されたバスに接続されるデータ排除装置に関するものである。
従来より、車両盗難防止を目的として、例えばイモビライザＥＣＵ（＝ノード）が電子キーの照合を行って、正規の電子キー以外ではエンジンの始動を行えないようするイモビライザ機能が車両に搭載されている（例えば特許文献１）。
しかしながら、近年、イモビライザ機能を搭載した車両の盗難を目的として、イモビライザＥＣＵやエンジンＥＣＵを取り換え、エンジンを作動可能なようにする行為が横行している。つまり、ＥＣＵ自体を交換されてしまうため、あたかも正規のＥＣＵが動作しているかのごとく、エンジン制御を行ってしまうため、車両側では防ぐことができず、盗難されてしまう。
盗難目的として、車両内に不法に侵入できてしまった場合には、この違法ＥＣＵをつけられてしまうと、まったく防ぎようがなく、エンジンをかけることができ、結果盗難されてしまう、という問題があった。
そこで、車両盗難の発生が推定される状況が生じたことを判定した場合には、複数のＥＣＵが接続されたネットワーク上にバス障害を発生させ、通常の車両としての動作をできなくすることが考えられている（例えば特許文献２）。
しかしながら、この場合、全てのＥＣＵの通信ができなくなってしまい、セキュリティＥＣＵなど不正に交換されていなければ働かせておきたい機能まで失ってしまう、という問題があった。
そこで、本発明は、特定のノードとの通信だけを排除することができるデータ排除装置を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、データ受信中に所定ビット以上連続したドミナントを受信すると、当該データを破棄する機能を有する複数のノード間に接続されているバスに接続されたデータ排除装置であって、前記バスを介して受信したデータのＩＤが特定ＩＤと一致した場合、前記バスに対して前記所定ビット以上連続したドミナントを出力した後、当該ドミナントの出力を停止することを特徴とするデータ排除装置に存する。
請求項２記載の発明は、前記バスを介して受信したデータのＩＤが特定ＩＤと一致した場合、当該データがデータフレームか、データフレームの送信要求を行うリモートフレームか、を識別するＲＴＲが送信された後に、前記バスに対して前記所定ビット以上連続したドミナントを出力することを特徴とする請求項１に記載のデータ排除装置に存する。
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、特定ＩＤであった場合、バスに対して所定ビット以上連続したドミナントを出力した後、ドミナントの出力を停止するので、特定のノードとの通信だけを排除することができる。
請求項２記載の発明によれば、特定のノードからのデータを確実に排除することができる。
以下、本発明のデータ排除装置について図１を参照して説明する。図１は、本発明のデータ排除装置を組み込んだ車内通信システムの一実施形態を示す図である。同図に示すよううに、車内通信システム１は、車両の各部に配置され、各種電子機器の制御を行う複数のノードとしてのＥＣＵ２と、複数のＥＣＵ２を通信可能にバス接続するバス３と、違法に交換された違法ＥＣＵの検出を行う盗難センサ４と、このバス３に接続され、違法ＥＣＵからのデータを排除するデータ排除装置５と、を備えている。
上記ＥＣＵ２は、電子キーの認証を行うイモビライザＥＣＵやエンジンの制御を行うエンジンＥＣＵなどが含まれ、互いにＣＡＮ通信を行っている。これらＥＣＵ２には、それぞれ互いに異なるＩＤが割り当てられている。
次に、盗難センサ４や本発明のデータ排除装置５について説明する前に、本実施形態で採用されるＣＡＮ通信について説明する。上記ＥＣＵ２は、Ｈレベルの信号、Ｌレベルの信号から構成されるデジタルデータの送受信を行うことにより、互いにＣＡＮ通信を行っている。
本実施形態では、Ｈレベルの信号を「レセシブ」、Ｌレベルの信号を「ドミナント」とし、例えば２つのＥＣＵ２からレセシブとドミナントが同時に出力されると、ドミナントが優先され、バス３の電位はドミナントとなり、ドミナントが送信される。
各ＥＣＵ２が送信するデータ（標準フォーマット）の先頭部分は、図３（Ａ）に示すように、先頭からＳＯＦ、ＩＤ、ＲＴＲの順に構成されている。ＳＯＦは、ＥＣＵ２からデータが送信される時、最初に送信される部分であり、ドミナント（Ｌ）である。受信側のＥＣＵ２は、バスアイドルのレセシブからドミナントへ変化することで、同期を行うことができる。
ＩＤは、上述した各ＥＣＵ２に割り当てられたＩＤが含まれる。ＲＴＲは、データがデータフレームなのか、データフレームの送信要求をするためのリモートフレームなのかを識別するためのものである。
また、ＣＡＮ通信では、「ビットスタッフィングルール」が採用されている。ビットスタッフィングルールとは、同期を取ることを目的として、バス３上で同じ信号が例えば６ビット連続した場合、それまで送信されていた信号と反対の信号のビットを１つ挿入する仕組みのことである。
本発明のデータ排除装置５は、このＣＡＮ通信で行われるエラー処理を利用して、違法ＥＣＵのデータを排除している。まず、このエラー処理について、図２を参照して説明する。
ＥＣＵ２は、データ送信時にエラーを発見した場合、図２に示すような動作を行う。同図（Ａ）〜（Ｄ）は、データ送信時にエラーを発見した場合におけるＥＣＵＡ〜Ｃの出力状態、バスの状態をそれぞれ示すタイムチャートである。同図において、ＥＣＵＡがデータを送信し、ＥＣＵＢ、Ｃがデータを受信しているとする。ＥＣＵＡは、データフレームの送信中にビットエラーを発見すると、即７ビット連続したドミナンドのエラーフラグ（プライマリ）を送信する（図２（Ａ））。
他のＥＣＵＢ、Ｃはこの７ビット（所定ビット）連続したドミナンドを受信すると、ビットスタッフィングルール違反として検出し、７ビット連続したドミナンドのエラーフラグ（セカンダリ）を送信するとともに、今まで受信したデータを破棄する（図２（Ｂ）、（Ｃ））。ＥＣＵＡは、エラーフラグ（セカンダリ）を受信すると、エラーデミタリを送信し、ＩＴＭ終了後にデータを再送する（図２（Ａ））。
また、ＥＣＵ２は、データ受信時にエラーを発見した場合、７ビット連続したドミナンドのエラーフラグ（プライマリ）を出力する。送信側のＥＣＵ２は、データ出力中であってもバスがドミナンドであるとフォームエラーとして、７ビット連続したドミナンドのエラーフラグ（セカンダリ）を送信した後、データを再送する。
盗難センサ４は、各ＥＣＵ２について不正に交換されたことを検出するセンサであり、不正に交換された違法ＥＣＵのＩＤ（＝特定ＩＤ）を後述するデータ排除装置５に対して出力する。不正な交換を検出する方法としては、例えばＥＣＵ２とバス３との接続が切り離されたことを検出するなど考えられる。
次に、データ排除装置５について説明する。データ排除装置５は、違法ＥＣＵのＩＤが設定された不揮発性のメモリと、違法ＥＣＵのＩＤの排除を行う制御回路と、（いずれも図示せず）から構成されている。メモリには、盗難センサ４からの違法ＥＣＵのＩＤが格納される。なお、メモリを用いずに、抵抗を用いて違法ＥＣＵのＩＤを設定することも考えられる。制御回路としては、所定の論理回路（ハード回路）やマイコン、これらの組み合わせなどから構成することが考えられる。
上述した構成の車内通信システム１の動作について、図３を参照して説明する。データ排除装置５は、バス３上のデータを監視している。データ排除装置５は、バス３を介してＥＣＵ２からのデータのＳＯＦを受信すると、次に送信されるＩＤがメモリに格納された違法ＥＣＵのＩＤと一致するか否かを判定する。違法ＥＣＵのＩＤと一致した場合、データ排除装置５は、ＲＴＲが出力された後、７ビットだけ連続したドミナントを出力した後、ドミナントの出力を停止する。
これにより、図３（Ｃ）に示すように、バス３には、ＲＴＲ以降のデータフレームの送信が行われず、７ビットだけ連続したドミナントの送信が行われる。これにより、受信側のＥＣＵ２では、ビットスタッフィングルール違反として検出し、図２で説明したように、７ビット連続したドミナンドのエラーフラグ（セカンダリ）を送信するとともに、今まで受信したデータを破棄する。これにより、違法ＥＣＵからのデータが他のＥＣＵに受信されることがないので、例えば、イモビライザＥＣＵやエンジンＥＣＵが交換されたとしても、エンジンがかかることがない。また、その他のＥＣＵ２は正常に動作させることができる。
違法ＥＣＵとしては、データを送信しているにもかかわらず、バス３がドミナントであるので、フォームエラーとして、７ビット連続したドミナンドのエラーフラグ（セカンダリ）を送信した後、データを再送する。このため、違法ＥＣＵが再送しつづけることで、他のＥＣＵ２の通信ができなくなることが懸念される。しかしながら、ＣＡＮ通信においてＥＣＵ２は、エラーフラグの送信回数をカウントし、送信回数が一定回数以上になるとエラーパッシブ状態に移行し、送信待機状態となる。このため、違法ＥＣＵも送信待機状態となり、他のＥＣＵ２からのデータ送信が優先されるため、上記懸念はない。
また、上述した実施形態では、データ排除装置５は、データのＩＤが違法ＥＣＵのＩＤと一致した場合、ＲＴＲが送信された後に、ドミナントを出力している。これにより、違法ＥＣＵからのデータを確実に排除することができる。
なお、上述した実施形態においては、データが標準フレームの場合について説明していたが、これに限ったものではない。図４に示すように、拡張フレームの場合にも適用することができる。同図に示すように、標準フレームと拡張フレームとの異なる部分はＩＤ〜ＲＴＲの部分である。拡張フレームでは、ＳＯＦの後、標準フレームと同様に１１ビットのＩＤが送られ、その後、ＳＳＲ、ＩＤＥ、１８ビットのＩＤの順で送られる。
また、上述した本実施形態では、データ排除装置５は、ＲＴＲの送信後に７ビットのドミナントを出力しているが、図４に示すように、ＲＴＲの送信後、さらにコントロールフィールドの送信された後、７ビット連続したドミナントを出力するようにしてもよい。また、ＩＤの受信後、すぐに７ビット連続したドミナントを出力するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、データ排除装置５は、違法ＥＣＵのＩＤと一致したとき、７ビットのドミナントを出力していたが、これに限ったものではない。ドミナントのビット長は、７ビットに限ったものではなく、ビットスタッフィングルール違反が検出されるようなビット長であればよい。
また、上述した実施形態では、盗難センサ４が違法ＥＣＵを検出し、違法ＥＣＵのデータだけを排除していたが、これに限ったものではない。例えば、どのＥＣＵが交換されたかが分からない状況であっても、盗難が疑われるような状況、例えば大きな衝撃や、車内への進入、ドアの開放などを検出したとき、複数のＥＣＵのうち例えばイモビライザＥＣＵ、エンジンＥＣＵといった特定のＥＣＵ２のデータだけを排除することも考えられる。
また、上述した実施形態によれば、盗難センサ４により検出された違法ＥＣＵのデータだけを排除するようにしていたが、これに限ったものではない。本発明のデータ排除装置５によれば、特定のＥＣＵ２からのデータだけを排除することができるため、例えば、相手に届かせたくないデータを送信するＥＣＵ２からのデータを排除させることも考えられる。
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
２ ＥＣＵ（ノード）
３ バス
５ データ排除装置
３ バス
５ データ排除装置
Claims (2)
- データ受信中に所定ビット以上連続したドミナントを受信すると、当該データを破棄する機能を有する複数のノード間に接続されているバスに接続されたデータ排除装置であって、
前記バスを介して受信したデータのＩＤが特定ＩＤと一致した場合、前記バスに対して前記所定ビット以上連続したドミナントを出力した後、当該ドミナントの出力を停止する
ことを特徴とするデータ排除装置。 - 前記バスを介して受信したデータのＩＤが特定ＩＤと一致した場合、当該データがデータフレームか、データフレームの送信要求を行うリモートフレームか、を識別するＲＴＲが送信された後に、前記バスに対して前記所定ビット以上連続したドミナントを出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ排除装置。
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