JP2006027550A - 車載ecuの監視装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両からイモビライザーECUが取り外された際には、これを高精度に検出することができ、ひいては、車両の盗難を確実に防止することのできる車載ECUの監視装置を提供する。
【解決手段】メインバッテリB1からイモビライザーECU1に電力を供給するための電源線L1に接続された監視用ECU2を備える。そして、監視用ECU2は、メインバッテリB1とイモビライザーECU2とを結ぶ電源線L1に高周波信号を重畳する高周波信号出力回路21と、電源線L1に重畳されている高周波信号を検出する高周波信号検出回路22と、この高周波信号検出回路22で検出された高周波信号のレベルに基づいて、電源線L1とイモビライザーECU1との接続状態、或いは電源線L1への不正機器の接続状態を判断するCPU24とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両内に搭載される各ECU(Electronic Control Unit)と該ECUに電力を供給する電源線との接続状態を監視する車載ECUの監視装置に関する。
近年、車両盗難が多発しており、その対策として車両盗難防止システム(イモビライザーシステム)を搭載した車両が増加している。
車両盗難防止システムは、トランスポンダ内蔵のイグニッションキー、イモビライザーECU、エンジンECU等を備えており、それぞれの機器間でコード信号を送受信し、車両が不正に利用されていないかどうかを監視している(例えば、特開平8−30873号公報参照)。
ところが、イモビライザECU、エンジンECUの一部或いは全部を他の機器に交換するという特殊な方法を用いると、イモビライザーシステムが正常に動作しなくなり、車両が不正に操作された際にこれを検知できず、車両盗難を防止することができなくなるという問題が生じる。
そこで、上記のイモビライザECU、或いはエンジンECUが不正に取り外された時点で、これを検知して車両の乗員、或いは車両周辺に通知するシステムの考案が望まれ、従来より、例えば図5〜図7に記載した如くの監視システムが提案されている。
図5に示す監視システムは、J/B(ジャンクションボックス)ECU101と、イモビライザーECU102との間を専用線L101で連結し、該専用線L101の電圧レベルを測定することにより、イモビライザーECU102が接続されているかどうかを監視する。即ち、専用線L101の電圧がLレベルである場合には、専用線L101は正規な接続状態であると判定し、Hレベルである場合には、イモビライザーECU102が切り離されているものと判断する。
ところが、図5に示した監視システムでは、接続状態を監視するための専用線L101を別途設ける必要があるので、装置規模が拡大化し、且つコストアップを招くという問題がある。また、専用線L101の直流電圧を検出する方式を採用するので、先に専用線L101をアースに接続し、その後イモビライザーECU102を取り外すという手順を踏まれると、専用線L101の電圧がHレベルとならず、イモビライザーECU102が取り外されたことを検出することができない。
また、図6に示す監視システムでは、J/BECU101と、イモビライザーECU102を連結する電源線L102に流れる暗電流を測定し、数[μA]の電流が流れている場合には、イモビライザーECU102は正規な接続状態であると判定し、0[A]の場合にはイモビライザーECU102が取り外されたものと判断する。
しかし、図6に示した監視システムでは、数[μA]程度の極めて小さい電流値を測定するので、誤検出する場合があり、高精度な検出ができないという問題がある。
更に、図7に示す監視システムでは、J/BECU101とイモビライザーECU102とをCAN通信線L103で連結し、通信線L103が正規に連結されている場合にはCAN通信が正常に行われ、通信線L103が切り離された場合には、通信が途絶することを用いて、イモビライザーECU102が取り外されているかどうかを判断する。
しかし、この方式では標準プロトコル通信を用いているため、市販の機器を使用して不正に操作された場合には、イモビライザーECU102が取り外されたことを検出することができない場合がある。
特開平8−30873号公報
上述したように、従来における車載ECUの監視装置では、種々の問題点があり、高精度にイモビライザーECU102が切り離されたことを検出することができないという欠点があった。
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両からイモビライザーECUが取り外された際には、これを高精度に検出することができ、ひいては、車両の盗難を確実に防止することのできる車載ECUの監視装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本願請求項1の発明は、車両に搭載される各ECU間の接続状態を監視する車載ECUの監視装置において、車両に搭載されるメインバッテリから、前記ECUに電力を供給するための電源線に接続された監視手段を備え、前記監視手段は、前記メインバッテリと監視対象となるECUとを結ぶ電源線に監視用信号を重畳する監視用信号出力手段と、前記電源線に重畳された監視用信号を検出する監視用信号検出手段と、前記監視用信号検出手段にて検出された監視用信号のレベルに基づいて、前記電源線と前記監視対象となるECUとの接続状態、或いは前記電源線への不正機器の接続状態のうちの少なくとも一方を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、前記判断手段は、前記監視用信号検出手段にて検出された監視用信号のレベルと予め設定した第1の閾値とを比較し、前記監視用信号のレベルが前記第1の閾値よりも小さい場合に、前記監視対象となるECUが正常であると判断し、前記第1の閾値以上である場合に、前記監視対象となるECUが前記電源線から切り離されていると判断することを特徴とする。
請求項3の発明は、前記判断手段は、前記監視用信号検出手段にて検出された監視用信号のレベルと前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値とを比較し、前記監視用信号のレベルが前記第2の閾値よりも小さい場合に、前記電源線に不正な機器が接続されていると判断することを特徴とする。
請求項4の発明は、前記監視用信号は、断続的に出力される高周波信号であることを特徴とする。
請求項5の発明は、前記監視手段に駆動用電力を供給するバックアップ用電源を、前記メインバッテリとは別に備えたことを特徴とする。
請求項6の発明は、前記判断手段にて、前記監視対象となるECUが前記電源線から切り離されていることが検出された際に、警報信号を出力する警報手段を備えたことを特徴とする。
請求項7の発明は、前記判断手段にて、前記監視対象となるECUが前記電源線から切り離されていること、或いは前記電源線に不正な機器が接続されていることが検出された際に、車両のエンジンを制御するエンジンECUの駆動を停止させることを特徴とする。
請求項8の発明は、前記監視対象となるECUは、車両の盗難防止用のイモビライザーECUであることを特徴とする。
本願請求項1に記載の発明では、監視用信号出力手段により電源線に監視用信号を重畳し、且つこの電源線に重畳された監視用信号を、監視用信号検出手段にて検出し、この検出された信号のレベルに基づいて、例えばイモビライザーECU等の監視対象となるECUと電源線との接続状態、或いは電源線に不正な機器が接続されているかどうかを判断するので、高精度な接続状態の監視を行うことができる。
また、請求項2に記載の発明では、検出された信号レベルと第1の閾値とを比較し、信号レベルが第1の閾値よりも小さいときには監視対象となるECUは正常に取り付けられており、信号レベルが第1の閾値以上である場合には、監視対象となるECUが取り外されたものと判断するので、高精度な判断が可能となり、盗難発生時には確実にこれを報知することができる。
請求項3に記載の発明では、検出された信号レベルと第2の閾値とを比較し、信号レベルが第2の閾値以上であるときには電源線には不正な機器が取り付けられていないものと判断し、信号レベルが第2の閾値よりも小さい場合には、電源線に不正な機器が取り付けられたものと判断するので、高精度な判断が可能となり、盗難発生時には確実にこれを報知することができる。
請求項4に記載の発明では、監視用信号として、断続的な高周波信号を用いるので、検出精度が向上し且つ消費電力を低減することができる。
請求項5に記載の発明では、バックアップ用電源を設けるので、たとえメインバッテリが取り外された場合でも、確実に監視手段を駆動させることができ、ECUの取り外しや不正機器の取り付け等の操作が行われた際には確実にこれを検知することができる。
請求項6に記載の発明では、警報手段を取り付けるので、不正な操作が行われた際には、この警報手段を用いることにより、確実に車両周辺の人に不正操作の発生を通知することができる。
請求項7に記載の発明では、ECUの取り外しや不正機器の取り付け等の不正操作が検出された際には、エンジンECUを停止させるので、車両を動かすことができなくなり、車両の防盗性を向上させることができる。
請求項8に記載の発明では、監視対象となるECUをイモビライザーECUとするので、イモビライザーの動作停止を防止することができ、車両の盗難を防止することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る車載ECUの監視装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この車載ECUの監視装置は、車両に搭載されるメインバッテリB1とイモビライザーECU(監視対象となるECU)1とを連結する電源線L1に接続されるJ/B(ジャンクションボックス)ECU等の監視用ECU(監視手段)2と、メインバッテリB1からの電力供給が停止した際にこの監視用ECU2にバックアップ用の電力を供給するバックアップ用電源B2と、イモビライザーECU1が電源線L1から切り離されていることが検出された際に警報信号を出力する警報装置(警報手段)3とを備えている。
メインバッテリB1は、電源遮断デバイス4を介して電源線L1に接続され、更に、該電源線L1はイモビライザーECU1に接続されている。従って、イモビライザーECU1は、メインバッテリB1より供給される電力により駆動される。また、電源線L1には、過電流発生時に回路を保護するためのヒューズFが設けられている。
更に、メインバッテリB1は、イモビライザーECU1以外のECUとも接続されており、このうちの一つとして、エンジンを総括的に制御するエンジンECU5と接続されている。そして、該エンジンECU5は、エンジン点火装置6及び燃料ポンプ7に接続され、これらの動作を制御する。
イモビライザーECU1は、メインバッテリB1より供給される電圧を所望レベルの電圧に変換する電源部1aと、イモビライザーを総括的に制御するCPU1bを備え、更に電源線L1と接続された電力供給端子には、バイパスコンデンサC1が設けられている。
監視用ECU2は、電源線L1に高周波信号(監視用信号;例えば2.5[MHz])を重畳する高周波信号出力回路(監視用信号出力手段)21と、電源線L1に重畳している高周波信号を検出する高周波信号検出回路(監視用信号検出手段)22と、メインバッテリB1或いはバックアップ用電源B2より供給される電圧を所望の電圧に変換して監視用ECU2の各構成機器に駆動用電力を供給する電源部23と、高周波信号出力回路21に駆動指令信号を出力すると共に、高周波信号検出回路22にて検出された高周波信号に基づいて、イモビライザーECU1が電源線L1から切り離されているかどうか、或いは電源線L1に不正な機器が取り付けられていないかどうかを判断するCPU(判断手段)24と、連結部となるコネクタ25と、から構成されている。
次に、図2に示すフローチャート及び図3,図4に示すタイミングチャートを参照しながら、本実施形態に係る車載ECUの監視装置の動作について説明する。
まず、電源線L1にメインバッテリB1が接続され、且つ監視用ECU2にバックアップ用電源B2が接続され、システムが起動されると(ステップST1でYES)、車両が駐車中であるかどうかが判断される(ステップST2)。この際、駐車中であるかどうかの判断は、エンジンECU5より与えられるエンジンの動作状態より認識することができる。
そして、駐車中である場合には(ステップST2でYES)、高周波信号出力回路21より、図3(a)に示す如くの断続的な高周波信号が出力され(ステップST3)、この高周波信号が電源線L1に重畳される。その後、この重畳された高周波信号が高周波信号検出回路22にて検出される(ステップST4)。
そして、CPU24は、検出された高周波信号のレベルと、予め設定した閾値(第1の閾値)Th1とを比較し(ステップST5)、検出信号のレベルの方が閾値Th1よりも小さいと判断した場合には(ステップST5でYES)、この検出信号のレベルと予め設定した閾値(第2の閾値)Th2(但し、Th2<Th1)とを比較する(ステップST7)。
その結果、検出信号のレベルが閾値Th2以上であると判断された場合には(ステップST7でYES)、イモビライザーECU1は正常に電源線L1に連結しているものと判断する(ステップST9)。
他方、検出信号のレベルが閾値Th1以上である場合には(ステップST5でNO)、イモビライザーECU1が電源線L1から切り離されているものと判断し(ステップST6)、警報装置3に警報指令信号を出力する(ステップST10)。
また、検出レベルが閾値Th2よりも小さいと判定された場合には(ステップST7でNO)、電源線L1に他の機器が不正に取り付けられたものと判断し(ステップST8)、警報装置3に警報指令信号を出力する(ステップST10)。こうして、車両駐車中に不正な操作により、イモビライザーECU1が取り外されたり、電源線L1に不正な機器が取り付けられた場合には、これを確実に検知して警報信号を出力することができるのである。
次に、図3に示すタイミングチャートを参照して、イモビライザーECU1が取り外されたときの、高周波信号検出回路22で検出される高周波信号の変化について説明する。
上述したように、車両が駐車中である場合には、高周波信号出力回路21より、図3(a)に示す如くの断続的な高周波信号が出力され、電源線L1に重畳される。ここで、イモビライザーECU1が電源線L1に対して正常に連結されていれば、該電源線L1はバイパスコンデンサC1を介してグランドに接地されるので、電源線L1に重畳された高周波信号は、そのレベルが著しく低下する。従って、高周波信号検出回路22で検出される信号は、図3(b)の符号X1に示すように、同図(a)に示した信号に対して振幅が著しく小さい信号となる。
また、不正な操作によりイモビライザーECU1が電源線L1から取り外された場合には、イモビライザーECU1が有するバイパスコンデンサC1が電源線L1から切り離されるので、電源線L1に重畳された高周波信号は、図3(b)の符号X2に示すように、高周波信号出力回路21より出力された高周波信号から減衰せず、ほぼ同一の振幅を有する高周波信号として、高周波信号検出回路22にて検出されることになる。
そして、この高周波信号は、閾値Th1以上となるので、図3(c)に示すように、監視用ECU2にて不正が検知され、同図(d)に示すように、電源遮断デバイス4が遮断され、更に、同図(e)に示すように、エンジンECU5に運転停止指令信号を出力する。
その結果、エンジンECU5が動作停止状態となり、且つメインバッテリB1より駆動用の電源が供給されなくなるので、車両を動かすことができなくなる。また、警報装置3により警報信号が出力され、車両盗難の恐れがあることが周囲の人に通知される。
これにより、車両に対して不正に侵入しようとした人が、イモビライザーECU1を取り外して警報を解除しようとしても、エンジンを始動させることができず、且つ、警報装置3より警報信号が出力されるので、車両の盗難を防止することができる。
他方、電源線L1に、他の機器が不正に取り付けられた場合には、この機器を介して電源線L1の電位が低下するので、高周波信号レベルは著しく低下することになる。
即ち、不正な機器が取り付けられていない場合には、図4(a)に示す如くの高周波信号が電源線L1に重畳された際に、バイパスコンデンサC1の存在により、高周波信号のレベルが低下して、同図(b)の符号Y1に示す如くの減衰した高周波信号が検出される。これは、前述した図3(b)の符号X1と同様である。
また、電源線L1に不正な機器が取り付けられた場合には、電源線L1の電位が低下するので、高周波信号検出回路22で検出される高周波信号の波形は、図4(b)の符号Y2に示すように、極めてレベルの小さい信号となる。そして、この信号のレベルが閾値Th2よりも小さいことが検出された場合には、電源線L1に対して何らかの機器が不正に取り付けられたものと判断し、同図(c)に示すように、監視用ECU2にて不正が検知され、同図(d)に示すように、電源遮断デバイス4が遮断され、更に、同図(e)に示すように、エンジンECU5に運転停止指令信号を出力する。
その結果、イモビライザーECU1が電源線L1から取り外されたときと同様に、エンジンECU5が動作停止状態となり、且つメインバッテリB1より駆動用の電源が供給されなくなるので、車両を動かすことができなくなる。また、警報装置3により警報信号が出力され、車両盗難の恐れがあることが周囲の人に通知される。つまり、電源線L1に重畳する高周波信号のレベルは、電源線L1に接続する機器の数により変化するので、これを察知されないように、イモビライザーECU1を不正に取り外す前の段階で、ダミーとなる機器を予め電源線L1に取り付けるような行為をした場合には、その時点で不正操作が検出されるので、より確実に車両の盗難の前の時点での警報出力が可能となる。
このようにして、本実施形態に係る車載ECUの監視装置では、メインバッテリB1とイモビライザーECU1とを連結する電源線L1に、高周波信号を重畳し、且つこの重畳した高周波信号を検出し、検出された高周波信号のレベルの大きさに基づいて、不正な操作が行われているかどうかを判定している。従って、不正な操作を確実に検知することができるようになり、車両の盗難を防止することができる。
また、検出された高周波信号のレベルが閾値Th1(第1の閾値)以上であると判断された場合には、電源線L1からイモビライザーECU1が取り外されたものと判断して警報信号を出力し、高周波信号のレベルが閾値Th2(第2の閾値)よりも小さいと判断された場合には、電源線L1に不正な機器が取り付けられたとものと判断して警報信号を出力するので、イモビライザー機能を停止させようとする各種の不正操作に対応してこれを防止することができ、防盗性を著しく向上させることができる。
更に、電源線L1に重畳する監視用信号として、断続的な高周波信号を用いるので、レベル変化を高精度に検出することが可能となり、また、消費電力を低減させることができる。
また、監視用ECU2を駆動させるために、バックアップ用電源B2を備えているので、たとえメインバッテリB1が取り外された場合であっても、確実に監視用ECU2を動作させることができ、車両盗難を防止することができる。
更に、警報装置3を搭載することにより、警報信号が出力された際に、周囲の人に不正操作が行われていることを確実に報知することができ、防盗性をより一層向上させることができる。ここで、警報装置3としては、車両に搭載されているホーン、或いはウインカー用ランプを用い、ホーンを鳴らすことやウインカー用ランプを点灯させることにより、警報状態であることを知らせる構成とすることも可能である。
また、従来のCAN通信のように、標準プロトコルを用いる構成としていないので、市販の機器でデータを読み取る等の不正操作ができず、防盗性が向上する。更に、不正操作を検出するための専用線を設ける必要がないので、回路構成を簡素化することができ、また、電源線L1に重畳する高周波信号の電圧は微弱であるため、秘匿性が高い。
以上、本発明の車載ECUの監視装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
例えば、上述した実施形態では、監視用信号として断続的な高周波信号を用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の信号を用いることができる。
また、バックアップ用電源B2は、監視用ECU2と別体として設ける構成としたが、監視用ECU2内部に設けるようにしても良い。
車両の盗難を防止する上で極めて有用である。
本発明の一実施形態に係る車載ECUの監視装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車載ECUの監視装置の動作を示すフローチャートである。 イモビライザーECUが取り外された際の、高周波信号の変化及びその他の信号の変化を示すタイミングチャートである。 電源線に不正に機器が取り付けられた際の、高周波信号の変化及びその他の信号の変化を示すタイミングチャートである。 第1の従来例に係る車載ECUの監視装置の構成を示すブロック図である。 第2の従来例に係る車載ECUの監視装置の構成を示すブロック図である。 第3の従来例に係る車載ECUの監視装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1 イモビライザーECU(監視対象となるECU)
1a 電源部
1b CPU
2 監視用ECU(監視手段)
3 警報装置(警報手段)
4 電源遮断デバイス
5 エンジンECU
6 エンジン点火装置
7 燃料ポンプ
21 高周波信号出力回路(監視用信号出力手段)
22 高周波信号検出回路(監視用信号検出手段)
23 電源部
24 CPU(判断手段)
25 コネクタ
B1 メインバッテリ
B2 バックアップ用電源
L1 電源線
C1 バイパスコンデンサ

Claims (8)

  1. 車両に搭載される各ECU間の接続状態を監視する車載ECUの監視装置において、
    車両に搭載されるメインバッテリから、前記ECUに電力を供給するための電源線に接続された監視手段を備え、
    前記監視手段は、
    前記メインバッテリと監視対象となるECUとを結ぶ電源線に監視用信号を重畳する監視用信号出力手段と、
    前記電源線に重畳された監視用信号を検出する監視用信号検出手段と、
    前記監視用信号検出手段にて検出された監視用信号のレベルに基づいて、前記電源線と前記監視対象となるECUとの接続状態、或いは前記電源線への不正機器の接続状態のうちの少なくとも一方を判断する判断手段と、
    を備えたことを特徴とする車載ECUの監視装置。
  2. 前記判断手段は、前記監視用信号検出手段にて検出された監視用信号のレベルと予め設定した第1の閾値とを比較し、前記監視用信号のレベルが前記第1の閾値よりも小さい場合に、前記監視対象となるECUが正常であると判断し、前記第1の閾値以上である場合に、前記監視対象となるECUが前記電源線から切り離されていると判断することを特徴とする請求項1に記載の車載ECUの監視装置。
  3. 前記判断手段は、前記監視用信号検出手段にて検出された監視用信号のレベルと前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値とを比較し、前記監視用信号のレベルが前記第2の閾値よりも小さい場合に、前記電源線に不正な機器が接続されていると判断することを特徴とする請求項2に記載の車載ECUの監視装置。
  4. 前記監視用信号は、断続的に出力される高周波信号であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の車載ECUの監視装置。
  5. 前記監視手段に駆動用電力を供給するバックアップ用電源を、前記メインバッテリとは別に備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の車載ECUの監視装置。
  6. 前記判断手段にて、前記監視対象となるECUが前記電源線から切り離されていることが検出された際に、警報信号を出力する警報手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の車載ECUの監視装置。
  7. 前記判断手段にて、前記監視対象となるECUが前記電源線から切り離されていること、或いは前記電源線に不正な機器が接続されていることが検出された際に、車両のエンジンを制御するエンジンECUの駆動を停止させることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の車載ECUの監視装置。
  8. 前記監視対象となるECUは、車両の盗難防止用のイモビライザーECUであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の車載ECUの監視装置。
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