JP6277928B2 - 自動車用制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、セキュリティ機能を備えた自動車用制御システムに関するものである。
近年の自動車はますます電子化が進み、それぞれ電子デバイスを使用した多数の制御装置により、エンジンを含む多種類の機器の動作が制御される。このような制御装置は、基板に多数のチップを搭載した複数の制御基板を備え、各制御基板にはそれぞれ識別情報を備えて、不法な改造を阻止するようなセキュリティ機能が備えられている。
特許文献1に記載されたコネクタシステムでは、制御基板と、その制御基板に接続されるコネクタ内に、それぞれ識別情報を格納したタグチップを備えている。そして、互いの識別情報を照合して、正規な制御基板が接続されたことを認識した場合に限り、エンジンを始動可能として、盗難防止及び不法な改造を阻止するようにしている。
特開2004−152543号公報
特許文献1に開示されたコネクタシステムでは、バッテリーからの電力供給が停止すると、セキュリティ機能が停止する。従って、バッテリーを取り外した状態で制御基板を交換し、さらに識別情報の再設定を行うと、不法な改造が施された制御基板であっても正常に認識されてしまうため、セキュリティがかからないという問題点がある。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的はセキュリティ機能に優れた自動車用制御システムを提供することにある。
上記課題を解決する自動車用制御システムは、バッテリーの電力を分配する電気接続箱と、前記電気接続箱から、電力が供給される複数のユニットとを備えた自動車用制御システムにおいて、前記電気接続箱に接続され、前記複数のユニットに個別に電力を供給する複数の接続手段と、前記複数の接続手段が予め設定された順序で接続されたとき、エンジンの起動を許可する起動許可信号を出力するユニットとを備え、前記複数のユニットは、前記接続手段により電力が供給されたとき、電力検出信号を出力し、前記複数のユニットのうち少なくとも一つのユニットは、前記電力検出信号を受信する受信手段と、前記電力検出信号の受信順序に基づいてエンジンの始動を許可するか否かを判断してエンジンの起動を許可する起動許可信号を出力する判断手段と、前記起動許可信号を送信する送信手段とを備え、前記判断手段は、前記複数のユニットからの電力検出信号の受信間隔が予め設定された基準時間より長いとき、前記起動許可信号を出力しないことを特徴とする。
この構成により、複数の接続手段が予め設定された順序で接続されたとき、エンジンの起動が可能となる。また、少なくとも一つのユニットから、電力検出信号の受信順序に基づいて起動許可信号が出力される。さらに、接続手段の接続操作間隔が予め設定された基準時間より長い場合には、接続順序が正しくても、起動許可信号が出力されない。
た、上記の自動車用制御システムにおいて、前記接続手段として、前記電気接続箱に脱着可能としたコネクタ、ヒューズあるいはジャンパーコネクタのいずれかを備えることが好ましい。
この構成により、コネクタ、ヒューズあるいはジャンパーコネクタのいずれかを接続手段とし接続したとき、複数のユニットで電力検出信号を出力可能となる
た、上記の自動車用制御システムにおいて、前記少なくとも一つのユニットは、前記バッテリーからの電力の供給が遮断されるまで前記起動許可信号を保持する保持手段を備えることが好ましい。
この構成により、判断手段による判定結果に基づく起動許可信号の出力は、当該ユニットへの電力の供給が遮断されるまで保持される。
また、上記の自動車用制御システムにおいて、前記複数の接続手段のうち少なくとも一つは、電力が供給されたとき、電力検出信号を出力しないダミーの接続手段であることが好ましい。この構成により、接続手段の接続順序の組み合わせ数を増大させることができるので、セキュリティ機能を向上させることができる。
本発明の自動車用制御システムによれば、セキュリティ機能を向上させることができる。
第一の実施形態の自動車用制御システムを示すブロック図である。 検出回路及び保持回路の動作を示すフローチャートである。 検出回路及び保持回路を示す論理回路図である。 第三の実施形態を示すブロック図である。
(第一の実施形態)
以下、自動車用制御システムの一実施形態を図面に従って説明する。図1に示す自動車用制御装置は、第一〜第四のユニット1a〜1dがワイヤーハーネス2を介して電気接続箱3の第一のコネクタ4a〜4dに接続されている。
電気接続箱3は、バッテリー(図示しない)から供給される電力を分岐させて、第一〜第四のユニット1a〜1d及びその他の負荷に供給する。また、第一〜第四のユニット1a〜1dは、各ユニット毎に基板上に複数のチップが搭載され、自動車の各部の制御を行うユニットである。
そして、第一のユニット1aには電気接続箱3内のヒューズ5a及び第一のコネクタ4aを介して電力が供給され、第二のユニット1bには電気接続箱3内のヒューズ5b及び第一のコネクタ4aを介して電力が供給される。また、第四のユニット1dには電気接続箱3内のヒューズ5c及び第一のコネクタ4aを介して電力が供給される。
一方、第三のユニット1cには電気接続箱3内のヒューズ5d及び第三のコネクタ4cを介して電力が供給される。
前記第一〜第四のコネクタ4a〜4dは、第一〜第四のユニット1a〜1d以外の電気的負荷に電源を供給信号、あるいは各ユニット間で信号を送受信するための多数の電線が接続される。
前記第一のユニット1aは、バッテリーから電気接続箱3を介して直接に電源が供給されるユニットであり、例えばトランスポンダーキーコンピュータ、パワーソースコンピュータ、コンビネーションメータアッセンブリー、ボディコンピュータ等である。
第二のユニット1bは、第一のコネクタ4aを介して電力が供給されると、その電源電圧が第二のコネクタ4b、電気接続箱3内の配線及び第一のコネクタ4aを経由して第一のユニット1aにコネクタ検出信号dt1として供給される。
第四のユニット1dは、第一のコネクタ4aを介して電力が供給されると、その電源電圧が第四のコネクタ4d、電気接続箱3内の配線及び第一のコネクタ4aを経由して第一のユニット1aにコネクタ検出信号dt2として供給される。
前記第一のユニット1aには、検出回路及び保持回路6が設けられている。検出回路及び保持回路6は、電源の投入後に、前記コネクタ検出信号dt1,dt2が入力される順番を検出し、あらかじめ設定された順番である場合に、エンジン制御部に、起動許可信号AWを出力する。そして、起動許可信号AWを出力した後は、バッテリーからの電源の供給が停止されるまで、起動許可信号AWの出力を保持する。
この実施形態では、検出信号dt2が入力された後に、検出信号dt1が入力されたとき、起動許可信号AWを出力するように設定されている。
次に、上記のように構成された自動車用制御システムの作用を説明する。
バッテリーが外されあるいは第一のコネクタ4aが外されて、第一のユニット1aへの電源供給が停止されると、検出回路及び保持回路6からの起動許可信号AWの出力はリセットされる。この状態では、エンジンの始動は不能である。
第一のユニット1aからの起動許可信号AWの出力を再開させるためには、バッテリーを接続した状態で第一のコネクタ4aを接続して、第一のユニット1aに電源を供給する。すると、図2に示すように、検出回路及び保持回路6は、第二のコネクタ4bと第四のコネクタ4dの嵌合を待つ状態となる(ステップ1,5)。
次いで、第四のコネクタ4dを接続し、その後第二のコネクタ4bを接続すると、検出回路及び保持回路6は検出信号dt2の検出の後に検出信号dt1を検出して、第四のコネクタ4dの嵌合と第二のコネクタ4bの嵌合を順次検出する(ステップ1,2)。
すると、検出回路及び保持回路6は、起動許可信号AWを出力し(ステップ3)、その状態を保持する(ステップ4)。
ステップ1で、先に第二のコネクタ4bが嵌合されると(ステップ1,5)、あらかじめ設定された順番とは異なるので、検出回路及び保持回路6は起動許可信号AWを出力しない(ステップ6)。
なお、第三のコネクタ4cは、検出信号を出力しないので、第二のコネクタ4bと第四のコネクタ4dの嵌合順に関わらず、任意の順番で接続すればよい。
上記のような自動車用制御システムでは、次に示す効果を得ることができる。
(1)第一のユニット1aへ電源を再投入した後は、第四のコネクタ4dを接続した後に、第二のコネクタ4bを接続した場合に限り、起動許可信号AWを出力することができる。従って、第四のコネクタ4dの接続の後に第二のコネクタ4bを接続しないと、エンジンを起動することができなくなる。
(2)バッテリーを外して不法な改造を施しても、改造後に第四のコネクタ4dと第二のコネクタ4bを正しい順番で接続しないと、エンジンを再起動することができない。従って、不法な改造後のエンジンの再起動を阻止することにより、セキュリティ機能を向上させることができる。
(3)第三のユニット1cを接続する第三のコネクタ4cは、セキュリティ機能に関してはダミーとして機能する。従って、コネクタ4a〜4dの接続順序の組み合わせ数を増大させることができるので、セキュリティ機能を向上させることができる。
(第二の実施形態)
図3は、第二の実施形態を示す。第一の実施形態は、第二のコネクタ4bと第四のコネクタ4dの接続順序を検出回路及び保持回路6にあらかじめ設定されたプログラムで検出して起動許可信号AWを出力し、且つ保持するようにしたが、この実施形態は、これらを論理回路で行うようにしたものである。
図3は、検出回路及び保持回路6を構成する論理回路を示す。検出回路6及び保持回路6以外の構成は、第一の実施形態と同様である。
検出信号dt2は、インバータ回路11及びAND回路12の一方の入力端子に入力され、検出信号dt1はOR回路13の一方の入力端子とAND回路12の他方の入力端子に入力される。OR回路13の他方の入力端子は、グランドGNDに接続されて入力レベルがLレベルに固定されている。
前記インバータ回路11の出力信号はAND回路14の一方の入力端子に入力され、前記OR回路13の出力信号はAND回路14の他方の入力端子に入力されている。そして、AND回路14の出力信号はフリップフロップ回路15の入力端子Sに入力される。フリップフロップ回路15の入力端子RはグランドGNDに接続されている。
前記AND回路12の出力信号は、フリップフロップ回路16の入力端子Sに入力される。フリップフロップ回路16の入力端子RはグランドGNDに接続されている。
フリップフロップ回路15は、入力端子SにHレベルの入力信号が入力されると、Hレベルの起動不許可信号AWXを出力し、検出回路及び保持回路6への電源供給が停止されるまでこの状態が保持される。
フリップフロップ回路16は、入力端子SにHレベルの入力信号が入力されると、Hレベルの起動許可信号AWを出力し、検出回路及び保持回路6への電源供給が停止されるまでこの状態が保持される。
このように構成された検出回路及び保持回路6では、第一〜第四のコネクタ4a〜4dを接続するとき、第一のコネクタ4aに続いて第四のコネクタ4dが接続されて検出信号dt2がHレベルとなると、インバータ回路11の出力信号はLレベルとなり、AND回路14の出力信号はLレベルとなる。
次いで、第二のコネクタ4bが接続されて検出信号dt1がHレベルとなると、AND回路14の出力信号はLレベルに維持されるとともに、AND回路12の出力信号はHレベルとなる。
すると、フリップフロップ回路16から起動許可信号AWが出力されて保持される。
一方、第一のコネクタ4aに続いて、先に第二のコネクタ4bが接続されて検出信号dt1がHレベルとなると、OR回路13の出力信号がHレベルとなる。また、検出信号dt2が未だLレベルであることからインバータ回路11の出力信号がHレベルである。
この結果、AND回路14の出力信号がHレベルなってフリップフロップ回路15からHレベルの起動不許可信号AWXが出力されて保持される。
次いで、第四のコネクタ4dが接続されて、検出信号dt2がHレベルとなると、AND回路14の出力信号はLレベルとなるが、起動不許可信号AWXは維持される。また、AND回路12の出力信号はHレベルとなり、フリップフロップ回路16からHレベルのエンジン始動許可信号AWが出力されるが、先に起動不許可信号AWXが出力されているので、エンジン制御部ではエンジン始動許可信号AWが無効化される。
上記のような構成により、検出回路及び保持回路6を論理回路からなるハードウェアで構成することができるとともに、第一の実施形態と同様な効果を得ることができる。
(第三の実施形態)
図4は、第三の実施形態を示す。この実施形態は、第二のコネクタ4b及び第四のコネクタ4dの接続時に、第二のユニット1b及び第四のユニット1dを経由することなく、第一のユニット1aに検出信号dt1,dt2を出力可能としたものである。第一の実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明する。
第二のコネクタ4bにはヒューズ17aを介して電源が供給され、第四のコネクタ4dにはヒューズ17bを介して電源が供給される。
第二のコネクタ4bは、電気接続箱3に接続された時、ヒューズ17aを介して供給される電源電圧を検出信号dt1として、電気接続箱3内の配線及び第一のコネクタ4aを介して第一のユニット1aに供給する。
第四のコネクタ4dは、電気接続箱3に接続された時、ヒューズ17bを介して供給される電源電圧を検出信号dt2として、電気接続箱3内の配線及び第一のコネクタ4aを介して第一のユニット1aに供給する。その他の構成は、第一の実施形態と同様である。
このような構成により、第二のコネクタ4bを電気接続箱3に接続すると、検出信号dt1が第一のユニット1aに入力され、第四のコネクタ4dを電気接続箱3に接続すると、検出信号dt2が第一のユニット1aに入力される。
このように構成された自動車用制御装置では、第一の実施形態と同様な効果を得ることができるとともに、供給される電源電圧を検出信号dt1,dt2として出力する短絡回路を第二及び第四のコネクタ4b,4dに設ければよいので、第一の実施形態より簡便な構成とすることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・検出信号を出力するユニットあるいはコネクタをさらに多数として、当該コネクタの接続順の組み合わせを増加させることにより、セキュリティ効果をさらに向上させることができる。
・第一のユニット1aに検出信号dt1,dt2が入力される時間間隔を一定時間内に制限することにより、セキュリティ効果をさらに向上させることができる。
・コネクタの接続順序を間違ったり、一定時間内に接続を完了しなかった場合には、警告音を発するようにしてもよい。
・上記実施形態において、第四のコネクタ4dの接続から検出信号dt2が出力されるまでの時間を、第二のコネクタ4bの接続から検出信号dt1が出力されるまでの時間より長く設定する。このような構成により、各コネクタを接続した状態でバッテリーを接続したとき、正常な接続順序と同一の順番で検出信号dt1,dt2を検出してしまうことを防止することができる。
・第一〜第四のコネクタに代えて、ヒューズあるいはジャンパーコネクタを使用してもよい。
1a〜1d…ユニット(第一〜第四のユニット)、3…電気接続箱、4a〜4d…接続手段(第一〜第四のコネクタ)、6…受信手段,判断手段,保持手段(検出回路及び保持回路)、dt1,dt2…電力検出信号、AW…起動許可信号。

Claims (4)

  1. バッテリーの電力を分配する電気接続箱と、
    前記電気接続箱から、電力が供給される複数のユニットと
    を備えた自動車用制御システムにおいて、
    前記電気接続箱に接続され、前記複数のユニットに個別に電力を供給する複数の接続手段と、
    前記複数の接続手段が予め設定された順序で接続されたとき、エンジンの起動を許可する起動許可信号を出力するユニットと
    を備え
    前記複数のユニットは、前記接続手段により電力が供給されたとき、電力検出信号を出力し、
    前記複数のユニットのうち少なくとも一つのユニットは、
    前記電力検出信号を受信する受信手段と、
    前記電力検出信号の受信順序に基づいてエンジンの始動を許可するか否かを判断してエンジンの起動を許可する起動許可信号を出力する判断手段と、
    前記起動許可信号を送信する送信手段と
    を備え、
    前記判断手段は、前記複数のユニットからの電力検出信号の受信間隔が予め設定された基準時間より長いとき、前記起動許可信号を出力しないことを特徴とする自動車用制御システム。
  2. 請求項1に記載の自動車用制御システムにおいて、
    前記接続手段として、前記電気接続箱に脱着可能としたコネクタ、ヒューズあるいはジャンパーコネクタのいずれかを備えたことを特徴とする自動車用制御システム。
  3. 請求項に記載の自動車用制御システムにおいて、
    前記少なくとも一つのユニットは、前記バッテリーからの電力の供給が遮断されるまで前記起動許可信号を保持する保持手段を備えたことを特徴とする自動車用制御システム。
  4. 請求項1に記載の自動車用制御システムにおいて、
    前記複数の接続手段のうち少なくとも一つは、電力が供給されたとき、電力検出信号を出力しないダミーの接続手段であることを特徴とする自動車用制御システム。
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