SE1350715A1 - System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem - Google Patents

System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem Download PDF

Info

Publication number
SE1350715A1
SE1350715A1 SE1350715A SE1350715A SE1350715A1 SE 1350715 A1 SE1350715 A1 SE 1350715A1 SE 1350715 A SE1350715 A SE 1350715A SE 1350715 A SE1350715 A SE 1350715A SE 1350715 A1 SE1350715 A1 SE 1350715A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
node
communication
unit
communication key
vehicle
Prior art date
Application number
SE1350715A
Other languages
English (en)
Other versions
SE537173C2 (sv
Inventor
Oscar Blomkvist
Original Assignee
Scania Cv Ab
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 Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350715A priority Critical patent/SE537173C2/sv
Priority to EP14811668.4A priority patent/EP3007917B1/en
Priority to PCT/SE2014/050665 priority patent/WO2014200414A1/en
Priority to BR112015027492A priority patent/BR112015027492A2/pt
Publication of SE1350715A1 publication Critical patent/SE1350715A1/sv
Publication of SE537173C2 publication Critical patent/SE537173C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60DVEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58Auxiliary devices
    • B60D1/62Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60DVEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60DVEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58Auxiliary devices
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • H04L63/0869Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities for achieving mutual authentication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/04Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]
    • H04W12/041Key generation or derivation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/04Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]
    • H04W12/043Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA] using a trusted network node as an anchor
    • H04W12/0431Key distribution or pre-distribution; Key agreement
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06Authentication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/28Trailers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/60Context-dependent security
    • H04W12/68Gesture-dependent or behaviour-dependent
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

18 Sammandraci En forsta fordonsenhet (110) innefattar en forsta nod (A) och atminstone en forsta sensor (sii, s12, s13) konfigurerad att uppmata atminstone en forsta hastighetsparameter (vii, vi2, v13, wi(t)) representerande en hastighet hos den forsta fordonsenheten (110) relativt ett underlag. Den forsta noden (A) innefattar en forsta bearbetningsenhet (PA) konfigurerad att berakna en forsta kommunikationsnyckel (ki(t)) pa basis av den atminstone en forsta hastighetsparametern (vii, vi2, vi3, wi(t)), och en forsta kommunikationsenhet (CA) konfigurerad att utsanda den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) pa en tradlos kommunikationslank (WL). En andra fordonsenhet (120) innefattar en andra nod (B) och atminstone en andra sensor (521, 522) konfigurerad att uppmata atminstone en andra hastighets- parameter (v2i, v22, w2(t)) representerande en hastighet hos den andra fordonsenheten (120) relativt ett underlag. Den andra noden (B) innefattar en andra bearbetningsenhet (PB) konfigurerad att berakna en andra kommunikationsnyckel (k2(t)) pa basis av den atminstone en andra hastighetsparametern (v2i, v22, w2(t)), en andra kommunikationsenhet (CB) konfigurerad att motta den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) fran den forsta noden (A) till den andra noden (B) via den tradlosa kommunikationslanken (WL), och en autentiseringsenhet (AB) konfigurerad att jamfora den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) med den andra kommunikationsnyckeln (k2(t)). Om ett likhetskriterium mellan den forsta och andra kommunikationsnyckeln (ki(t), k2(t)) är uppfyllt, autentiseras den forsta noden (A) for kommunikation med den andra noden (B). (Fig. 1)

Description

Kommunikationssystem i motorfordon BAKGRUND TILL UPPFINNINGEN OCH TIDIGARE KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning hanfor sig allmant till behorighetskontrollerad telekommunikation. SpecieIlt avser uppfinningen ett for- donssystem for autentisering av forsta nod befintlig i en forsta fordonsenhet for kommunikation med en andra nod befintlig i en andra fordonsenhet enligt ingressen till patentkrav 1 och en motsvarande metod enligt ingressen till patentkrav 5. Uppfinningen avser ocksa ett datorprogram enligt patentkrav 11 och ett dator- lasbart medium enligt patentkrav 12.
I moderna motorfordon finns det ofta en kommunikationsnod vilken är inrattad att exempelvis rapportera fordonets position och allmanna statusparametrar via mobiltelefonnatet till en central nod, sasom en fabrik. Slapvagnar är emellertid normalt sett inte bestyckade med denna typ av noder. Det finns likval ett onske- mai fran marknaden om att ocksa kunna folja slapvagnars position och status. En akeriagare kan vara intresserad av att ta del av information gallande vilken dragbil som drar en given slapvagn, eller omvant, vilket slapvagn som hanger pa vilken drag- bil. Detta skulle mojliggoras om information kunde utbytas direkt mellan slapvagn och dragbil.
US 8,344,541 visar en losning, varvid elektriska system i ett dragfordon respektive ett slapfordon kommunicerar med varandra som en del i ett elektriskt sakerhetssystem.
US 8,013,759 redogor for ett system, dar en dragbil kommuni- cerar tradlost med ett draget fordon i syfte att upptacka eventuella anomalier i kopplingen dem emellan. Specifikt alstras ett larm om det dragna fordonet uppvisar en acceleration relativt drag bile n.
US 2012/0222130 beskriver ett autentiseringssystem fOr att sa- kerstalla dataintegriteten vid utbyte av information mellan olika 2 enheter inom ett visst fordon, sasom en bil.
PROBLEM FORKNIPPADE MED TIDIGARE KAND TEKNIK Det finns saledes tekniska losningar f6r att utbyta information mellan ett dragfordon och ett slapfordon, exempelvis over ett tradlost granssnitt. Det finns aven datasakrade system anpas- sade for fordonstillampningar.
Det finns dock ingen effektiv losning f6r att erbjuda en slapvagn att fa kontakt med ett mobilnat via en kommunikationsnod i ett dragfordon.
Det saknas aven en allman losning f6r att pa ett enkelt och till- forlitligt satt para ihop noder i ett fordonssystem med varandra, sa att skyddad tradlos kommunikation kan etableras mellan kommunikationsnoder vilka befinner sig i olika fordonsdelar, sasom en dragbil och en slapvagn. 15 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är darfor att tillhandahalla en losning pa ovanstaende problem och erbjuda ett enkelt satt att etablera en saker och tillforlitlig kommunikation mellan kommunikationsnoder vilka är placerade i olika fordonsdelar av ett 20 fordonssystem.
Enligt en aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom det inledningsvis beskrivna systemet, varvid den forsta fordonsenheten innefattar atminstone en forsta sensor konfigurerad att uppmata atminstone en forsta hastighetsparameter, vilken representerar en hastighet hos den forsta fordonsenheten relativt ett underlag pa vilket den forsta fordonsenheten fardas. Den forsta noden innefattar vidare en forsta bearbetningsenhet och en forsta kommunikationsenhet. Den forsta bearbetningsenheten är konfigurerad att berakna en forsta kommunikationsnyckel pa basis av den atminstone en forsta hastighetsparametern, och den forsta 3 kommunikationsenheten är konfigurerad att utsanda den forsta kommunikationsnyckeln pa en tradlos kommunikationslank. Den andra fordonsenheten innefattar atminstone en andra sensor konfigurerad att uppmata atminstone en andra hastighetspara- meter, vilken representerar en hastighet hos den andra fordons- enheten relativt ett underlag pa vilket den andra fordonsenheten fardas. Den andra noden innefattar en andra bearbetningsenhet, en andra kommunikationsenhet och en autentiseringsenhet. Den andra bearbetningsenheten är konfigurerad att berakna en and- ra kommunikationsnyckel pa basis av den atminstone en andra hastighetsparametern. Den andra kommunikationsenheten är konfigurerad att motta den forsta kommunikationsnyckeln fran den forsta noden via den tradlosa kommunikationslanken. Autentiseringsenheten är konfigurerad att jamfora den forsta kom- munikationsnyckeln med den andra kommunikationsnyckeln, och om ett likhetskriterium mellan den forsta och andra kommunikationsnyckeln är uppfyllt, autentisera den forsta noden for kommunikation med den andra noden.
Detta system är fordelaktigt, eftersom hastighetsparametrar normalt sett anda alltid finns tillgangliga i moderna fordonsenhe- ter (sasom dragbilar och slapvagnar), exempelvis via en bussledning, da dessa parametrar fordras for de elektroniska bromssystemen. Den aktuella bussledningen kan vara av CAN-typ (CAN = Controller Area Network). Det finns saledes ett lattill- gangligt underlag for de foreslagna kommunikationsnycklarna.
Dessutom utgor hastigheten en adekvat bas for ihopparning, eftersom matchande hastigheter far tva fordonsdelar under en given tidsrymd är starkt korrelerad med det faktum att dessa fordonsdelar är fysiskt sammankopplade, i synnerhet om fordons- delarna samtidigt befinner sig inom rackvidden for varandras tradlosa kommunikationslankar.
Enligt en utforingsform av den har aspekten av uppfinningen ar den forsta och den andra kommunikationsenheten konfigurerade att utsanda ett begaransmeddelande pa den tradlosa kommu- nikationslanken. Begaransmeddelandet är inrattat att vid motta- 4 gande i respektive enhet fororsaka att den forsta bearbetningsenheten beraknar den forsta kommunikationsnyckeln och den andra bearbetningsenheten beraknar den andra kommunikationsnyckeln. Proceduren kan darmed initieras av godtycklig for- donsdel, och kan antingen startas manuellt eller automatiskt, sa- som da en av fordonsdelarna registrerar den andra fordonsdelens tradlosa kommunikationslank.
Enligt en annan utforingsform av den har aspekten av uppfinningen är autentiseringsenheten konfigurerad att fororsaka att den andra kommunikationsenheten overfor ett autentiseringsmedde- lande till den forsta kommunikationsenheten via den tradlosa kommunikationslanken. Autentiseringsmeddelandet är inrattat att autentisera den fOrsta noden for kommunikation med den andra noden. Efter mottagning av autentiseringsmeddelandet 15 kan saledes den forsta och den andra noden bola kommunicera med varandra, exempelvis i skydd av kryptering. Darmed har en kommunikationsforbindelse etablerats mellan de !Dada noderna.
Enligt ytterligare en utforingsform av den har aspekten av uppfinningen beraknas den forsta och den andra kommunikations- nyckeln pa basis av en overforingsfunktion, vilken finns lagrad i vardera av den forsta och den andra noden; och en respektive serie av varden fOr den atminstone en forsta och andra hastighetsparametern, vilka varden har registrerats under en forutbestamd tidlucka. I och med det mojliggors en enkel och beraknings- 25 effektiv procedur for att avgara huruvida den fordonsenhet som inkluderar den forsta noden är fysiskt sammankopplad med den fordonsenhet som inkluderar den andra noden.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom den inledningsvis beskrivna metoden, varvid atminstone en fors- 30 ta hastighetsparameter uppmats i den forsta fordonsenheten. Den atminstone en forsta hastighetsparametern representerar en hastighet hos den forsta fordonsenheten relativt ett underlag pa vilket den forsta fordonsenheten fardas. Vidare beraknas i den forsta noden en forsta kommunikationsnyckel pa basis av den atminstone en forsta hastighetsparametern. I den andra fordonsenheten uppmats atminstone en andra hastighetsparameter, vilken representerar en hastighet hos den andra fordonsenheten relativt ett underlag pa vilket den andra fordonsenheten 5 fardas. I den andra noden beraknas aven en andra kommunikationsnyckel pa basis av den atminstone en andra hastighetsparametern. Den forsta kommunikationsnyckeln overfors fran den forsta noden till den andra noden. I den andra noden jamfors sedan den forsta kommunikationsnyckeln med den andra kom- munikationsnyckeln. Om ett likhetskriterium mellan den forsta och andra kommunikationsnyckeln är uppfyllt autentiseras darefter den forsta noden for kommunikation med den andra noden. Fordelarna med denna metod, sa val som med de foredragna utforingsformerna darav, framgar av diskussionen har ovan med hanvisning till det foreslagna kommunikationssystemet.
Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom ett datorprogram direkt nedladdningsbart till internminnet hos en dator, innefattande programvara far att styra stegen enligt den ovan foreslagna metoden nar namnda program [cars pa en dator.
Enligt annu en aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom ett datorlasbart medium med ett darpa lagrat program, dar program-met är anpassat att forma en dator att styra stegen enligt den ovan foreslagna metoden. 25 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Foreliggande uppfinning kommer nu att forklaras narmare medelst utforingsformer, vilka beskrivs som exempel, och med hanvisning till de bifogade ritningarna.
Figur 1visar en schematisk bild av ett fordon inkluderan- de tva sammankopplade fordonsenheter vilka kommunicerar enligt en utforingsform av uppfinningen; 6 Figur 2 Figur 3a-c Figur 4-visar ett diagram illustrerande en Oman overforingsfunktion pa basis av vilken kommunikationsnycklar kan beraknas enligt uppfinningen; exemplifierar i diagramform olika alternativ for berakning av kommunikationsnycklar enligt utforingsformer av uppfinningen; visar flodesscheman vilka illustrerar den allmanna metoden fOr autentisering av en forsta nod for kommunikation med en andra nod enligt uppfinningen.
BESKRIVNING AV UTFORINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Vi hanvisar inledningsvis till Figur 1, som visar en schematisk bild av ett fordon inkluderande tva sammankopplade fordonsenheter 120 och 110 vilka paras ihop for kommunikation enligt en utforingsform av uppfinningen.
Specifikt autentiseras enligt uppfinningen en forsta nod A befintlig i en forsta fordonsenhet 110 (exempelvis en slapvagn) for kommunikation med en andra nod B befintlig i en andra fordonsenhet 120 (exempelvis ett dragfordon).
Den forsta fordonsenheten 110 innefattar atminstone en forsta sensor, har exemplifierad med Sii, s12 och s13 konfigurerad att uppmata atminstone en forsta hastighetsparameter v, v12 respektive v13.
Den atminstone en forsta hastighetsparametern vii, v12 res- pektive v13 representerar en hastighet has den forsta fordonsen- heten 110 relativt ett underlag pa vilket den forsta fordonsenheten 110 fardas, sasom en vagbana. Hastighetsparametrarna v, v12 och v13 kan saledes ange hjulhastigheter (vilka i sin tur kan erhallas med kannedom am hjulens rotationshastigheter och respektive diametrar). I moderna fordon finns normalt has- tighetsparametrarna v, v12 och v13 tillgangliga pa en bussled- 7 fling B1. Om flera an en parameter finns tillganglig sammanvags hastighetsparametrarna vii, v12 och v13 med fordel till en parameter wi(t) till exempel genom medelvardebildning. Hastighetsparametrarna vii, vi2, v13 och wi(t) uppdateras vid repete- rade tillfallen, exempelvis var 20:e millisekund, och represen- teras lampligen pa ett digitalt format, exempelvis med 64 bitars precision.
Den forsta noden A innefattar en forsta bearbetningsenhet PA konfigurerad att berakna en forsta kommunikationsnyckel ki(t) pa basis av den atminstone en forsta hastighetsparametern vii, V12, v13 och/eller wi(t).
En forsta kommunikationsenhet CA i den forsta noden A är konfigurerad att utsanda den forsta kommunikationsnyckeln ki(t) pa en tradlos kommunikationslank WL, exempelvis implementerad via Bluetooth, WiFi eller det licensfria 433 MHz-bandet.
I analogi med ovanstaende innefattar den andra fordonsenheten 120 atminstone en andra sensor, har exemplifierad med s21 och 522, vilken är konfigurerad att uppmata atminstone en andra hastighetsparameter v21, v22 och/eller w2(t), dar w2(t) exempelvis 20 utgor en sammanvagning av v2i och v22. Den atminstone en andra hastighetsparametern v21, v22 respektive w2(t), vilken lampligen finns tillganglig pa en bussledning B2, representerar en hastighet hos den andra fordonsenheten 120 relativt ett underlag pa vilket den andra fordonsenheten 120 fardas.
Den andra noden B innefattar en andra bearbetningsenhet PB, en andra kommunikationsenhet CB och en autentiseringsenhet AB. Den andra bearbetningsenheten PB ar konfigurerad att berakna en andra kommunikationsnyckel k2(t) pa basis av den atminstone en andra hastighetsparametern v21, v22 eller w2(t), 30 vilken anger en sammanvagning av vi och v22. Den andra kommunikationsenheten CB är konfigurerad att motta den forsta kommunikationsnyckeln ki(t) fran den forsta noden A via den tradlosa kommunikationslanken WL. Autentiseringsenheten AB 8 är konfigurerad att jamfora den forsta kommunikationsnyckeln ki(t) med den andra kommunikationsnyckeln k2(t). Om ett likhetskriterium mellan den forsta och andra kommunikationsnyckeln ki(t) och k2(t) uppfylls är autentiseringsenheten AB kon- 5 figurerad att autentisera den farsta noden A for kommunikation med den andra noden B. Med andra ord paras darmed den forsta noden A ihop med den andra noden B.
Da den foreslagna metoden lika garna kan vara omvand, det viii saga att istallet den andra noden B autentiseras for kommuni- kation med den forsta noden A, inkluderar med fardel aven den forsta noden A en motsvarande autentiseringsenhet AA.
Enligt en foredragen utforingsform av uppfinningen är atminstone endera den forsta och den andra kommunikationsenheten CA respektive CB konfigurerad att utsanda ett begaransmeddelande pa den tradlosa kommunikationslanken WL.
Begaransmeddelandet kan antingen initieras manuellt av en operator eller automatiskt, exempelvis till foljd av att minst en av kommunikationsenheterna CA eller CB detekterar forekomsten av en tradlos kommunikationslank WL tillhorande en annan nod an den egna. Begaransmeddelandet är i alla handelser inrattat att fororsaka att den forsta bearbetningsenheten PA beraknar den forsta kommunikationsnyckeln ki(t) och den andra bearbetningsenheten PB beraknar den andra kommunikationsnyckeln k2(t).
Far att bekrafta att den forsta noden A är autentiserad for kom- munikation med den andra noden B är autentiseringsenheten AB med fordel aven konfigurerad att fororsaka att den andra kommunikationsenheten CB overfor ett autentiseringsmeddelande till den forsta kommunikationsenheten CA via den tradlosa kommu- nikationslanken WL.
Enligt en foredragen utforingsform av uppfinningen beraknas den forsta och den andra kommunikationsnyckeln ki(t) respektive k2(t) pa basis av en overforingsfunktion f(t) lagrad i vardera 9 av den forsta och andra noden A och B, samt en respektive se-r av varden far den atminstone en forsta och andra hastighetsparametern V11, V12, V13 och/eller wi(t) respektive v21, v22 och/ eller w2(t). Vardena i serierna har har registrerats under en tid- lucka 1(t1) av forutbestamd langd, sag 5 till 10 sekunder. Figur 2 visar ett diagram, vilket illustrerar en allman overforingsfunktion for en sadan tidlucka T(ti) avseende tiden t1 och tillampad pa en hastighetsparameter w(t). Tidluckan T(ti) innehaller varden for hastighetsparametern w(t) fran en tidigare tidpunkt ti — tr, till tiden t1.
En kommunikationsnyckel k(ti) vid tiden ti kan beraknas enligt det allmanna sambandet: k(ti) = f(w(ti — tr,), vilket innebar att en vektor omvandlas till en skalar.
Da, typiskt sett, klockan i den forsta noden A inte är synkroni- serad med klockan i den andra noden B är det rimligt att anta att den forsta kommunikationsnyckeln ki(ti) inte blir identisk med den andra kommunikationsnyckeln k2(ti) aven om !pada noderna A och B refererar till samma tidlucka T(ti), utnyttjar samma overforingsfunktion f(t) och de fordonsenheter dar noderna A och B ingar fardas med exakt samma hastighet under den tid som tidluckan T(ti) omfattar. Om serien innefattar manga varden, sag omkring 50, bar dock forsta kommunikationsnyckeln ki(ti) vara relativt lik den andra kommunikationsnyckeln k2(ti) 25 om !Dada noderna A och B har fardats med exakt samma hastighet under tidluckan T(ti). Enligt en foredragen utfaringsform av uppfinningen är det darfor tillrackligt att likhetskriterium mellan ki(ti) och k2(ti) är uppfyllt, dar likhetskriteriet erbjuder en viss diskrepans mellan ki(ti) och k2(ti).
Figur 3a visar en graf Over en hastighet w(t) som en funktion av tiden t, vilken illustrerar ett forsta exempel pa en overforingsfunktion enligt en utforingsform av uppfinningen. For askadlighetens skull omfattar tidluckan T har endast sju matvarden regist- rerade vid tidpunkterna to, ti, t2, t3, t4, trespektive to. Overforingsfunktionen f innebar i detta fall att en respektive tangent di, d2, d3, d4, d5 och do beraknas som lutningen mellan tva narliggande matvarden for hastigheten w(t). En motsvarande kommu- nikationsnyckel k(t) kan saledes uttryckas som k(t) = d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + do, alternativt kan k(t) representeras som ett tal med en siffra for vane varde inom tidluckan T, exempelvis hexadecimalt representerat, sa att: k(t) = d1d2d3d4d5d6.
Figur 3h visar samma graf Over hastigheten w(t) som Figur 3a. I Figur 3h illustreras emellertid ett andra exempel pa en overfo- ringsfunktion f enligt en utforingsform av uppfinningen. Aven har omfattar tidluckan T endast atta matvarden, vilka registrerats vid tidpunkterna to, t1, t2, t3, t4, trespektive to. Nu innebar istallet overforingsfunktionen f att ett medelvarde mmmmm -2, -3, -4, - och mo beraknas mellan tva narliggande matvarden for hastig- heten w(t). En motsvarande kommunikationsnyckel k(t) beraknas saledes som summan k(t) = mi + m2 + m3 + m4 + m5 + mo, alternativt som det sexsiffriga talet k(t) = m m2-m3-m4-m5-m 6.
Naturligtvis kan de hada ovan beskrivna metoderna kombineras, 20 sa att exempelvis kommunikationsnyckeln k(t) beraknas som summan k(t) = m1d1 + m2d2 + m3d3 + m4d4 m5d5 + m6d6 eller det 12-siffriga talet k(t) = midi m2d2m3d3m4d4m5d5mod6.
Figur 3c visar ytterligare ett exempel pa en overforingsfunktion enligt en utforingsform av uppfinningen. Ett histogram anger har storleken pa ett hastighetsvarde v langs den horisontella axeln medan den vertikala axeln #v representerar antalet varden inom tidluckan T vilka har ett visst varde v. Kommunikationsnyckeln k(t) beraknas exempelvis som: summan k(t) = #v(0) + #v(1)+ #v(2) + #v(3) + #v(4) + #v(5) eller talet k(t) = #v(0)#v(1)#v(2)#v(3)#v(4)#v(5).
Den forsta noden A styrs lampligen att fungera enligt ovanstaende med hjalp av ett datorprogram lagrat i en minnesenhet MA, vilken ingar i den forsta noden A eller ar kommunikativt for- 11 bunden darmed. Pa motsvarande satt styrs den andra noden B med fordel av ett datorprogram lagrat i en minnesenhet MB, vilken ingar i den andra noden B eller är kommunikativt forbunden darmed. 5 I syfte att summera kommer nu en foredragen utforingsform av den foreslagna metoden enligt uppfinningen far att autentisera en forsta nod i en forsta fordonsenhet for kommunikation med en andra nod i en andra fordonsenhet att beskrivas med hanvisning till flodesschemana i figur 4 och 5.
Figur 4 beskriver proceduren som utfors i den andra noden B, exempelvis placerad i ett dragfordon. I ett forsta steg 410 undersoks har om en kommunikationsbegaran har mottagits, exempelvis rorande autentisering fran en forsta nod A i en slapvagn, via en tradlos kommunikationslank. Alternativt kan steg 410 istallet inbegripa utsandning av en kommunikationsbegaran, sasom via en tradlos kommunikationslank. Om en kommunikationsbegaran har mottagits/utsants foljer ett steg 430. I annat fall loopar proceduren tillbaka och stannar i steg 410.
ParallelIt med steg 410 registrerar ett steg 420 atminstone en hastighetsparameter, vilken representerar en hastighet hos den andra fordonsenheten relativt ett underlag pa vilket den andra fordonsenheten fardas. Foretradesvis erhalls den atminstone en hastighetsparametern fran en fristaende enhet i den aktuella fordonsenheten, sasom en elektronisk bromsstyrenhet via en kom- munikationsbuss, exempelvis av CAN-typ.
Steg 430 beraknar en kommunikationsnyckel pa basis av den atminstone en hastighetsparametern, varefter ett steg 440 foljer. Steg 440 undersoker om en kommunikationsnyckel har mottagits fran en annan nod, sasom den forsta noden A vilken i steg 4 oversande kommunikationsbegaran, och om sa är fallet foljer ett steg 450. I annat fall loopar proceduren tillbaka och stannar i steg 440. 12 Steg 450 jamfor den i steg 430 beraknade kommunikationsnyckeln med den i steg 440 mottagna kommunikationsnyckeln. Om ett likhetskriterium mellan nycklarna är uppfyllt foljer ett steg 460. I annat fall avslutas proceduren. Alternativt kan proceduren upprepas ett antal ganger (fixt eller adaptivt) far att erbjuda noderna A och B ytterligare tillfallen att para ihop sig.
Steg 450 autentiserar den nod fran vilken kommunikationsnyckeln mottogs i steg 440 for kommunikation med den nod B i vilken den aktuella proceduren utfors.
I ett forsta steg 510 i figur 5 undersoks om en kommunikations- begaran har mottagits, exempelvis fran ovannamnda andra nod B rorande autentisering. Alternativt kan steg 510 inbegripa utsandning av kommunikationsbegaran, sasom via en tradlos kommunikationslank till den andra noden B. Om en kommunikations- begaran har mottagits/utsants foljer ett steg 530. I annat fall loopar proceduren tillbaka och stannar i steg 510.
ParallelIt med steg 510 registrerar ett steg 520 atminstone en hastighetsparameter, vilken representerar en hastighet hos den forsta fordonsenheten relativt ett underlag pa vilket den forsta fordonsenheten fardas. I analogi med ovanstaende, erhalls den atminstone en hastighetsparametern foretradesvis frail en fristaende enhet i den aktuella fordonsdelen, sasom en elektronisk bromsstyrenhet via en buss, exem pelvis av CAN-typ.
Steg 530 beraknar en kommunikationsnyckel pa basis av den atminstone en hastighetsparametern, varefter ett steg 540 foljer i vilket kommunikationsnyckeln overfors till den andra noden B (jfr. steg 440 ovan). Sedan avslutas proceduren. Alternativt kan proceduren upprepas ett antal ganger (fixt eller adaptivt) for att erbjuda noderna A och B ytterligare tillfallen att para ihop sig.
I figur 4 och 5 beskrivs metoderna med hanvisning till ett drag- fordon respektive en slapvagn. Enligt uppfinningen kan emellertid rollerna lika garna vara omvanda, eller avse helt andra 13 kombinationer av fordonsenheter.
Vidare kan de med hanvisning till figur 4 och 5 beskrivna metodstegen styras med hjalp av en programmerad datorapparat. Dessutom, aven om de ovan med hanvisning till figurerna beskrivna utforingsformerna av uppfinningen innefattar en dator och pro- cesser utforda i en dator, utstracker sig uppfinningen till datorprogram, speciellt datorprogram pa eller i en barare anpassad att praktiskt implementera uppfinningen. Programmet kan vara i form av kallkod, objektkod, en kod som utgor ett mellanting mellan kali- och objektkod, sasom i delvis kompilerad form, eller i vilken annan form som heist lamplig att anvanda vid implementering av processen enligt uppfinningen. Bararen kan vara godtycklig entitet eller anordning vilken är kapabel att bara pro grammet. Exempelvis kan bararen innefatta ett lagringsmedium 15 sasom ett flashminne, ett ROM (Read Only Memory), exempelvis en CD (Compact Disc) eller ett halvledar-ROM, EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Erasable EPROM), eller ett magnetiskt inspelningsmedium, exempelvis en floppydisk eller harddisk. Dessutom kan bararen vara en overforan- de barare sasom en elektrisk eller optisk signal, vilken kan ledas genom en elektrisk eller optisk kabel eller via radio eller pa annat satt. Da programmet gestaltas av en signal som kan ledas direkt av en kabel eller annan anordning eller organ kan bararen utgoras av en sadan kabel, anordning eller organ. Alternativt kan bararen vara en integrerad krets i vilken programmet är inbaddat, dar den integrerade kretsen är anpassad att utfora, eller far att anvandas vid utforande av, de aktuella processerna.
Uppfinningen är inte begransad till de utforingsformer, som beskrivits med hanvisning till figurerna utan kan varieras fritt inom 30 omfanget hos de pafoljande patentkraven.

Claims (12)

14 Patentkrav
1. Ett fordonssystem fOr autentisering av en forsta nod (A) be- fintlig i en forsta fordonsenhet (110) for kommunikation med en andra nod (B) befintlig i en andra fordonsenhet (120), kannetecknat av att den forsta fordonsenheten (110) innefattar atminstone en forsta sensor (sii, Si2, s13) konfigurerad att uppmata atminstone en fOrsta hastighetsparameterwi(t)) vilken repre- senterar en hastighet hos den forsta fordonsenheten (110) rela- tivt ett underlag pa vilket den forsta fordonsenheten (110) far- das; och den forsta noden (A) innefattar en forsta bearbetningsenhet (PA) konfigurerad att berakna en forsta kommunikationsnyckel (ki(t)) pa basis av den atminstone en forsta hastighetsparametern wi(t)), och en forsta kommunikationsenhet (CA) konfigurerad att utsanda den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) pa en tradlos kommunikationslank (WL); den andra fordonsenheten (120) innefattar atminstone en andra sensor (521, 522) konfigurerad att upprnata atminstone en andra hastighetsparameter (v2i, v22, w2(t)) vilken representerar en hastighet hos den andra fordonsenheten (120) relativt ett underlag pa vilket den andra fordonsenheten (120) fardas; den andra noden (B) innefattar en andra bearbetningsenhet (PB) konfigurerad att berakna en andra kommunikationsnyckel (k2(t)) pa basis av den atminstone en andra hastighetsparametern (v2i, v22, w2(t)), en andra kommunikationsenhet (CB) konfigurerad att motta den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) fran den forsta noden (A) via den tradlosa kommunikationslanken (WL); och en autentiseringsenhet (AB) konfigurerad att jamfora den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) med den andra kommunikationsnyckeln (k2(t)), och om ett likhetskriterium mellan den forsta och andra kommunikationsnyckeln (ki(t), k2(t)) är uppfyllt, autentisera den forsta noden (A) far kommunikation med den andra noden (B).
2. Systemet enligt krav 1, varvid den forsta och den andra kommunikationsenheten (CA; CB) är konfigurerad att utsanda ett begaransmeddelande pa den tradlosa kommunikationslanken (WL), vilket begaransmeddelande är inrattat att fororsaka att den forsta bearbetningsenheten (PA) beraknar den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) och den andra bearbetningsenheten (PB) beraknar den andra kommunikationsnyckeln (k2(t)).
3. Systemet enligt nagot av foregaende krav, varvid autentise- ringsenheten (AB) är konfigurerad att fororsaka att den andra kommunikationsenheten (CB) overfor ett autentiseringsmeddelande till den forsta kommunikationsenheten (CA) via den tradlo- sa kommunikationslanken (WL), vilket autentiseringsmeddelan- de är inrattat att autentisera den forsta noden (A) for kommunikation med den andra noden (B).
4. Systemet enligt nagot av foregaende krav, varvid den forsta och den andra kommunikationsnyckeln (ki(t), k2(t)) beraknas pa basis av: en overforingsfunktion (f(t)) lagrad i vardera av den forsta och andra noden (A; B), och en respektive serie av varden for den atminstone en forsta och andra hastighetsparametern (V11, V12, V13, wi(t); V21, V22, w2(t)) vilka varden har registrerats under en forutbestamd tidluc- ka (T(ti)).
5. En metod for autentisering av en forsta nod (A) befintlig i en forsta fordonsenhet (110) for kommunikation med en andra nod (B) befintlig i en andra fordonsenhet (120), kannetecknad av uppmatning, i den forsta fordonsenheten (110), av atmins- tone en forsta hastighetsparameterv12, v13, wi(t)) represen- 16 terande en hastighet hos den forsta fordonsenheten (110) relativt ett underlag pa vilket den forsta fordonsenheten (110) fardas; berakning, i den forsta noden (A), av en forsta kommuni- kationsnyckel (ki(t)) pa basis av den atminstone en forsta has- tighetsparametern (vii, vi2, v13, wi(t)), uppmatning, i den andra fordonsenheten (120), av atminstone en andra hastighetsparameter (v21, v22, w2(t)) representerande en hastighet hos den andra fordonsenheten (120) relativt ett underlag pa vilket den andra fordonsenheten (120) fardas; berakning, i den andra noden (B), av en andra kommunikationsnyckel (k2(t)) pa basis av den atminstone en andra hastighetsparametern (v2i, v22, w2(t)), overforing av den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t) fran den forsta noden (A) till den andra noden (B), jamforelse, i den andra noden (B), av den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) med den andra kommunikationsnyckeln (k2(t)), och om ett likhetskriterium mellan den forsta och andra kommunikationsnyckeln (ki(t), k2(t)) är uppfyllt autentisering av den forsta noden (A) for kommunikation med den andra noden (B).
6. Metoden enligt krav 5, varvid berakningen av den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) respektive berakningen av den andra kommunikationsnyckeln (k2(t)) foregas av utsandning av ett begaransmeddelande fran den forsta noden (A) till den andra noden (B) pa en tradlos kommunikationslank (WL).
7. Metoden enligt krav 5 eller 6, varvid berakningen av den forsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) respektive berakningen av den andra kommunikationsnyckeln (k2(t)) foregas av utsandning av ett begaransmeddelande fran den andra noden (B) till den forsta noden (A) pa en tradlos kommunikationslank (WL).
8. Metoden enligt nagot av krav 5 till 7, varvid overforingen av den f6rsta kommunikationsnyckeln (ki(t)) fran den f6rsta noden 17 (A) till den andra noden (B) verkstalls via en tradlos kommunikationslank (WL).
9. Metoden enligt krav 8, varvid autentiseringen av den forsta noden (A) far kommunikation med den andra noden (B) inbegri- per overforing av ett autentiseringsmeddelande fran den andra noden (B) till den forsta noden (A) till via den tradlosa kommunikationslanken (WL).
10. Metoden enligt nagot av krav 5 till 9, varvid den forsta och den andra kommunikationsnyckeln (ki(t), k2(t)) beraknas pa ba- sis av: en overforingsfunktion (f(t)) lagrad i vardera av den forsta och andra noden (A; B), och en respektive serie av varden for den atnninstone en forsta och andra hastighetsparametern (vii, vi2, vi3, wi(t); v2i, v22, w2(t)) vilka varden har registrerats under en forutbestamd tid- lucka (T(ti)).
11. Ett datorprogram direkt nedladdningsbart till internminnet (MA, MB) hos en dator, innefattande programvara for att styra stegen enligt nagot av kraven 5 till 10 nar namnda program [Kars pa datorn.
12. Ett datorlasbart medium (MA, MB) med ett darpa lagrat program, dar programmet är anpassat att forma en dator att styra stegen enligt nagot av kraven 5 till 10.
SE1350715A 2013-06-12 2013-06-12 System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem SE537173C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350715A SE537173C2 (sv) 2013-06-12 2013-06-12 System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem
EP14811668.4A EP3007917B1 (en) 2013-06-12 2014-06-02 System and method for communication between vehicle entities in a vehicle system
PCT/SE2014/050665 WO2014200414A1 (en) 2013-06-12 2014-06-02 System and method for communication between vehicle entities in a vehicle system
BR112015027492A BR112015027492A2 (pt) 2013-06-12 2014-06-02 sistema e método para comunicação entre entidades veiculares em um sistema veicular

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350715A SE537173C2 (sv) 2013-06-12 2013-06-12 System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350715A1 true SE1350715A1 (sv) 2014-12-13
SE537173C2 SE537173C2 (sv) 2015-02-24

Family

ID=52022566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350715A SE537173C2 (sv) 2013-06-12 2013-06-12 System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3007917B1 (sv)
BR (1) BR112015027492A2 (sv)
SE (1) SE537173C2 (sv)
WO (1) WO2014200414A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9633495B2 (en) * 2015-08-03 2017-04-25 Caterpillar Inc. System and method for wirelessly authenticating a device having a sensor
EP3379222B1 (en) 2017-03-22 2020-12-30 Methode Electronics Malta Ltd. Magnetoelastic based sensor assembly
US11135882B2 (en) 2018-02-27 2021-10-05 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11491832B2 (en) 2018-02-27 2022-11-08 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
EP3758959A4 (en) 2018-02-27 2022-03-09 Methode Electronics, Inc. TOWING SYSTEMS AND METHODS USING MAGNETIC SENSING
US11084342B2 (en) 2018-02-27 2021-08-10 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11221262B2 (en) 2018-02-27 2022-01-11 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
PL3618386T3 (pl) * 2018-08-31 2023-10-30 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH System i sposób ustanawiania komunikacji między pojazdami dla co najmniej pierwszego i drugiego pojazdu użytkowego
US11246019B2 (en) 2019-05-28 2022-02-08 Fca Us Llc Systems and methods for communication and sharing amongst groups of vehicles
US11147006B2 (en) 2019-07-15 2021-10-12 Fca Us Llc Automotive wireless mesh communication

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6519529B2 (en) * 2000-04-27 2003-02-11 Terion, Incorporated Intermodal movement status monitoring system
DE10044034A1 (de) * 2000-09-06 2002-04-11 Wabco Gmbh & Co Ohg Verfahren zum Datenaustausch zwischen Zugfahrzeug und Anhänger
US7283904B2 (en) * 2001-10-17 2007-10-16 Airbiquity, Inc. Multi-sensor fusion
US6687609B2 (en) * 2002-06-13 2004-02-03 Navcom Technology, Inc. Mobile-trailer tracking system and method
US7406366B1 (en) * 2003-09-19 2008-07-29 Ford Global Technologies, Llc System and method for validating velocities of torque generating devices in a vehicle
US7705743B2 (en) * 2006-03-01 2010-04-27 L-3 Communications Corporation Self-assembling wireless network, vehicle communications system, railroad wheel and bearing monitoring system and methods therefor
US7760077B2 (en) * 2007-06-05 2010-07-20 Qualcomm Incorporated Establishing and securing a unique wireless RF link between a tractor and a trailer using a wired connection
US8275123B2 (en) * 2007-08-17 2012-09-25 Infineon Technologies, Ag Integrated data transceiver and sensor for the generation of a symmetrical cryptographic key
JP5036880B2 (ja) * 2008-03-14 2012-09-26 ボルボ テクノロジー コーポレイション 車両と、車両関連ユニットと、リモートシステムとの間に安定した不正変更防止通信を提供するシステム及び方法
JP4596026B2 (ja) * 2008-03-24 2010-12-08 富士ゼロックス株式会社 認証装置及び認証システム
US8538838B2 (en) * 2008-10-07 2013-09-17 Qualcomm Incorporated System for pairing vehicle components
US8837716B2 (en) * 2009-02-02 2014-09-16 Apple Inc. Sensor derived authentication for establishing peer-to-peer networks
US8295257B2 (en) * 2009-03-13 2012-10-23 Telcordia Technologies, Inc. Scalable disruptive-resistant communication method
KR101072277B1 (ko) * 2009-08-31 2011-10-11 주식회사 아나스타시스 실시간 데이터 무결성 보장 장치 및 방법과 이를 이용한 블랙박스 시스템
US8957770B2 (en) * 2010-03-31 2015-02-17 Shanghai Baolong Automotive Corporation Automatic networking apparatus and system for vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
EP3007917A1 (en) 2016-04-20
SE537173C2 (sv) 2015-02-24
WO2014200414A1 (en) 2014-12-18
EP3007917A4 (en) 2016-11-23
BR112015027492A2 (pt) 2017-07-25
EP3007917B1 (en) 2018-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1350715A1 (sv) System och metod för kommunikation mellan fordonsenheter i ett fordonssystem
US10623205B2 (en) Security device, network system, and fraud detection method
CN110406485B (zh) 非法检测方法及车载网络系统
CN102753395B (zh) 车辆传感器节点
US9902229B2 (en) Methods and systems for optimizing vehicle ride using road preview
KR102069244B1 (ko) 열차 제어 시스템
CN106564494A (zh) 用于控制具有自动驾驶系统的车辆的方法和系统
US10909693B2 (en) Image analysis method, device, system, and program, which use vehicle driving information, and storage medium
US20230016775A1 (en) Vehicular scalable security system
US9045142B2 (en) Sensor fusion vehicle velocity estimation system and method
CN107003145A (zh) 停车设施中的传感器校准
TWI393644B (zh) 行車碰撞管理系統及方法,及其電腦程式產品
US20170142552A1 (en) Method and apparatus for wireless proximity based component information provision
US9123243B2 (en) Vehicle control device
CN107221182B (zh) 车辆终端在车联网中附着的方法、道路分段设备、车辆终端
JPWO2019225258A1 (ja) 異常検出装置、異常検出システム及び制御方法
CN103140738B (zh) 车辆用信息处理装置
US11367356B1 (en) Autonomous fleet service management
US10156633B2 (en) Sensor system, control device, and sensor
US10764084B2 (en) Integrated electronic control unit
JP2009001162A (ja) 踏切警報定時間制御方法及び同方法を用いる踏切制御装置
CN112188438B (zh) 一种网约车app与车机数据交换的方法和系统
US11295620B2 (en) Server and controlling method of server
US20180268622A1 (en) Distributed vehicle data storage and access
CN113511150B (zh) 一种集成的电子控制单元及车辆的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed