TWI569995B - Information gateway and its interference with vehicle operation - Google Patents

Description

資料閘道器及其干涉車輛運作之方法

一種干涉車輛運作方法，特別是有關於一種使用外接資料閘道器干涉車輛運作之方法。

請同時參照圖1、圖2、圖3A與圖3B，其為先前技術之原廠使用晶片鑰匙以啟動引擎的認證系統架構，此等先前技術的認證系統架構相當類似。

如圖1，當點火開關模組2a係感應一晶片鑰匙1a插入，或晶片鑰匙1a插入後引發點火開關模組2a的引擎點火機制時，點火開關模組2a係請求引擎啟動認證電腦3進行晶片認證行為。中央處理器31會啟動無線收發器33以發出一同步信號，此同步信號經由無線收發器33連接的感應模組34以無線發送。

此識別晶片(Transponder Chip)11內儲存有對應識別晶片11的晶片序號(Transponder ID)與晶片識別碼(Transponder Identification Code)。當識別晶片11在感應模組34的信號收發的感應範圍內，識別晶片11會感應到同步信號而發生激磁(Excitation)效應而被驅動以發送上述的晶片序號。無線收發器33透過感應模組34接收晶片序號，以轉送至引擎啟動認證電腦3。中央處理器31在判斷晶片序號符合儲存器32儲存的認證資料時，輸出一混合識別碼。混合識別碼由一任意碼(Random Code)與一密文碼(Cipher Code)結合而成，並透過無線收發器33發送識別晶片11。

識別晶片11會取得並解析此混合識別碼，當判斷出混合識別碼為識別晶片11所需資料時，會輸出識別晶片11內儲的晶片識別碼。無線收發器33透過感應模組34接收此晶片識別碼，以傳輸至引擎啟動認證電腦3。引擎啟動認證電腦3會判斷晶片識別碼符合先前找出認證資料的識別 碼時，啟動引擎設備。當判斷不符合時，引擎啟動認證電腦3即不允許引擎設備發動。

圖2所示的先前技術與圖1相類似，但不同處在於，無線收發器33不結合於引擎啟動認證電腦3內，但與引擎啟動認證電腦3相連並受其控制，無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間可透過非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter；UART)、序列式延伸設備介面匯流排(Serial Peripheral Interface Bus；SPI Bus)、區域互聯網匯流排(Local Interconnect Network Bus；LIN Bus)或控制器區域網路匯流排(Control Area Network Bus；CAN Bus)等架構相互連接。

如圖3A與圖3B所示，與圖1與圖2所示系統架構不同在於，晶片鑰匙1b為插卡式的晶片鑰匙，點火開關模組2b具有插卡槽以供插入晶片鑰匙1b。

然而，晶片鑰匙不易被破解，但偷車賊，如原廠人員或維修廠人員趁交車前或維修車輛時，私自拷貝或預留一支晶片鑰匙，未將可啟動車輛的晶片鑰匙全數給予車主。偷車賊即可根據其私自拷貝或預留的晶片鑰匙、或更進一步利用侵入式的裝備來控制車輛，或偷取該車輛電腦的控制資料，進而取得車輛的控制權以竊取車輛。

本發明的目的在提供一種具干涉車輛運作能力的外接式資料閘道器及其干涉車輛運作的方法，以在外部人士意圖不正常控制車輛，或藉由侵入式設備偷取該車輛電腦的控制資料時，干涉車輛的運行。

本發明所揭露的資料閘道器，其包括一連接模組與一控制模組。連接模組用以連接該車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。控制模組用以在啟動一防盜機制，且判斷有一傳輸資料傳輸於車用網路時，持續性的傳輸大量資料於控制器區域網路，其中大量資料的每一封包的識別碼的優先順序高於該車用網路控管資料傳輸順序的識別碼。

本發明所揭露的資料閘道器干涉車輛運作的方法，資料閘道器以外接方式裝設於一車輛並連接此車輛的一車用網路，車用網路包括控 制器區域網路與K線網路之至少其一。此方法包括：當資料閘道器啟動一防盜機制時，判斷是否有一傳輸資料至傳輸於車用網路；以及，當資料閘道器有資料傳輸於車用網路時，持續性的傳輸大量資料於控制器區域網路，其中大量資料的每一封包的識別碼的優先順序高於該車用網路控管資料傳輸順序的識別碼。

本發明所揭露的資料閘道器，其包括一連接模組與一控制模組。連接模組用以連接該車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。控制模組用以在啟動一防盜機制，且判斷有一傳輸資料傳輸於車用網路時，持續性的設定K線網路於低訊號準位。

本發明所揭露的資料閘道器干涉車輛運作的方法，資料閘道器以外接方式裝設於一車輛並連接此車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。此方法包括：當資料閘道器啟動一防盜機制時，判斷是否有一傳輸資料至傳輸於車用網路；以及，當資料閘道器有資料傳輸於車用網路時，持續性的設定K線網路於低訊號準位。

本發明所揭露的資料閘道器，其包括一連接模組與一控制模組。連接模組用以連接該車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。控制模組用以在判斷該車輛的點火開關模組為關閉且有一傳輸資料傳輸於車用網路，且此傳輸資料符合診斷資料的格式時，持續性的傳輸大量資料於控制器區域網路，其中該大量資料的每一封包的識別碼欄位的每一編碼皆設定為0，使每一該封包於該控制器區域網路的傳輸權限為最高權限。

本發明所揭露的資料閘道器干涉車輛運作的方法，資料閘道器以外接方式裝設於一車輛並連接此車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。此方法包括：當資料閘道器判斷該車輛的點火開關模組為關閉且從車用網路取得一傳輸資料時，判斷傳輸資料是否為診斷資料；以及，當資料閘道器傳輸資料為診斷資料時，持續性的傳輸大量資料於控制器區域網路，其中大量資料的每一封包的識別碼欄位的每一編碼皆設定為0，使每一封包於控制器區域網路的傳輸權限為最高權限。

本發明所揭露的資料閘道器，其包括一連接模組與一控制模組。連接模組用以連接該車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。控制模組用以在判斷該車輛的點火開關為關閉且有一傳輸資料傳輸於車用網路，且此傳輸資料符合診斷資料的格式時，持續性的設定K線網路於低訊號準位。

本發明所揭露的資料閘道器干涉車輛運作的方法，資料閘道器以外接方式裝設於一車輛並連接此車輛的一車用網路，車用網路包括控制器區域網路與K線網路之至少其一。此方法包括：當資料閘道器判斷該車輛的點火開關模組為關閉且從車用網路取得一傳輸資料時，判斷傳輸資料是否為診斷資料；以及，當資料閘道器傳輸資料為診斷資料時，持續性的設定K線網路於低訊號準位。

本發明的特點在於，只要車主未解除防盜機制，外部人士想藉由與車輛電腦互動，以盜拷合法的晶片序號或是進行其它類的車輛控制行為時，將受資料閘道器干擾而無法完成任何入侵行為、晶片序號複製或控制車輛運作，以達到保護車輛與增進防盜的效益。

[先前技術]

1a、1b‧‧‧晶片鑰匙

11‧‧‧識別晶片

2a、2b‧‧‧點火開關模組

3‧‧‧引擎啟動認證電腦

31‧‧‧中央處理器

32‧‧‧儲存器

33‧‧‧無線收發器

34‧‧‧感應模組

[本發明]

4‧‧‧資料閘道器

41‧‧‧控制模組

51‧‧‧傳輸資料

52‧‧‧大量資料

53‧‧‧低訊號準位

61‧‧‧引擎電腦

62‧‧‧排檔電腦

63‧‧‧其他車用電腦

7‧‧‧引擎設備

8‧‧‧連接模組

200‧‧‧車用網路

201‧‧‧控制器區域網路

202‧‧‧K線網路

S110~S130‧‧‧步驟

S210~S220‧‧‧步驟

S310~S330‧‧‧步驟

S410~S420‧‧‧步驟

圖1係先前技術之第一例。

圖2係先前技術之第二例。

圖3A係先前技術之第三例。

圖3B係先前技術之第四例。

圖4係本發明實施例之第一種資料閘道器干涉車輛運作流程圖。

圖5係本發明實施例之第一種資料閘道器結合車用網路的架構示意圖。

圖6係本發明實施例之第二種資料閘道器干涉車輛運作流程圖。

圖7係本發明實施例之第三種資料閘道器干涉車輛運作流程圖。

圖8係本發明實施例之第二種資料閘道器結合車用網路的架構示意圖。

圖9係本發明實施例之第四種資料閘道器干涉車輛運作流程圖。

為使對本發明之目的、特點、構造特徵及其功能有進一步之了解，茲配合相關實施例及圖式詳細說明如下：請同時參照圖4與圖5，圖4係本發明實施例之第一種資料閘道器干涉車輛運作之流程圖，圖5係本發明實施例之第一種資料閘道器結合車用網路的架構示意圖。

本實施例中，資料閘道器4具有一連接模組8與一控制模組41。連接模組8可透過診斷插座或是其它相類似連接方式來與車用網路200連接，透過車用網路200可與引擎啟動認證電腦3與引擎電腦61連接。其中，車用網路200可為控制器區域網路201、K線網路202、控制器區域網路201與K線網路202組成的複合網路、具有控制器區域網路201的複合網路、具有K線網路202的複合網路、同時具有控制器區域網路201與K線網路202的複合網路等任一種。此例中，各車用電腦與車用裝置的連接，主要是透過控制器區域網路201進行資料傳輸與裝置的運作控制。

資料閘道器4具有一連接模組8與一控制模組(Controller)41。控制模組41透過連接模組8與車用網路200連接。以下說明資料閘道器4干涉車輛運作的流程，其步驟包括：當資料閘道器4會先判斷是否進入一防盜機制(步驟S110)，並在啟動防盜機制時，判斷是否有一傳輸資料51傳輸於車用網路200(步驟S120)。當使用者透過自有控制器(圖未示)有線、無線或是其它相關類的資料發送方式，對資料閘道器4下達啟動防盜機制指示。資料閘道器4即進入防盜機制，並持續性的監看車用網路200上是否有資料在流傳。以控制器區域網路201為例即是監看是否有封包傳輸其上，以K線網路202為例即是監看K線之線路是否有電壓準位的變化。

當資料閘道器4處於防盜機制，卻判斷出車用網路200上有資料正在流傳時，會持續性的傳輸大量資料52於控制器區域網路201(步驟S130)。

車用網路200上流傳有資料時，即表示有外在人士欲以非正當手段來控制車輛，例如透過外部儀器之診斷技術來取得引擎啟動認證電腦3內儲的合法序號，或是透過其它手段來啟動或操控車輛。

此時，控制模組41持續發送大量資料52以阻卻此(或此等)手段的施行。其中，大量資料52是透過實線連接、診斷連接與廣播模式之其一方式輸出至控制器區域網路201以截斷入侵行為。例如：干涉訊號是以至少一筆亂數資料混淆外部儀器傳輸的資料，或混淆連接於車用網路200的引擎啟動認證電腦3、引擎設備7…等行車電腦的運作行為。亦或，大量資訊52輸出上述的行車電腦，使其超出運作負荷而癱瘓。又如圖5，控制模組41直接將引擎抑制信號傳輸予引擎電腦61，由引擎電腦61持續的抑制引擎設備7的啟動。

又如，控制模組41將檔位指定信號傳輸予車輛的排檔電腦62，令其依據檔位指定信號使車輛的檔位持續處於某特定檔位，如P檔，以使車輛即使啟動也無法行駛。

或者，大量資料得以是任何可類型的控制資料，以傳輸至與車輛啟動相關的其他車用電腦63，以抑制車輛的啟動行為。但抑制車輛動作不以上述為限，只要干涉車輛內的車輛啟動系統所包括啟動車輛的任一必要設備、電腦或系統即可。

然而，控制模組41所產生的大量資料52皆具有一個特質，即每一封包的識別碼的優先順序高於車用網路200控管資料傳輸順序的識別碼。例如，控制模組41將大量資料52中的每一封包的識別碼欄位(一般為封包第一個至第四個位元組，但不以此為限，端視設計人員之需求而定)的每一編碼皆設定為0，封包的識別碼的優先順序必會高於車用網路200控管資料傳輸順序的識別碼，即可使每一封包於控制器區域網路201的傳輸權限為最高權限。

續請參閱圖6繪示本發明實施例之第二種資料閘道器干涉車輛運作流程圖，請同時參閱圖5以利於了解。與圖4繪示流程不同在於，資料閘道器4會先判斷自車用網路200所取得的傳輸資料51是否為診斷資料(步驟S210)。當資料閘道器4判斷傳輸資料51為診斷資料時，會持續性的傳輸大量資料52於控制器區域網路201(步驟S220)。

蓋因，車輛處於熄火(IG Off)，即點火開關模組2a為關閉，或是車輛處於靜止未啟動的狀態，亦或是車輛處在車用電腦不可能取得運 作診斷模式的指令之狀態，此等相關情形中，車用網路200所流傳的資料不應當是診斷資料或是診斷指令。若是車用網路200流傳的資料為診斷資料時，即表示有外在人士欲以非正當手段來控制車輛，例如透過外部儀器之診斷技術來取得引擎啟動認證電腦3內儲的合法序號，或是透過其它手段來啟動或操控車輛。此時，控制模組41持續發送大量資料52，每一封包的識別碼的優先順序高於車用網路控管資料傳輸順序的識別碼，以阻卻此(或此等)手段的施行，進而達到讓外來入侵的設備，無法讀取儲存在車輛電子控制器的資訊。更進一步者，車輛依據設計人員之需求，車輛在前述靜止等情形時可以允許被授權的診斷指令於車用網路200上流傳。因此，控制模組41可進一步被設計，當判斷自車用網路200取得傳輸資料包括、或是為未被允許授權的一診斷指令時，控制模組41才持續性的傳輸大量資料於控制器區域網路201。然而，此等被授權的診斷指令可預先設計於控制模組41執行的程序碼、記憶體，或是資料閘道器4具有的儲存單元中。

請同時參照圖7與圖8，圖7係本發明實施例之第三種資料閘道器干涉車輛運作流程圖，圖8係本發明實施例之第二種資料閘道器結合車用網路的架構示意圖。與圖5繪示不同處在於，各車用電腦與車用裝置的連接，主要是透過K線網路202進行資料傳輸與裝置的運作控制。以下說明資料閘道器4干涉車輛運作的流程，其步驟包括：當資料閘道器4會先判斷是否進入一防盜機制(步驟S310)，並在啟動防盜機制時，判斷是否有一傳輸資料51傳輸於車用網路200(步驟S320)。當資料閘道器4處於防盜機制，卻判斷出車用網路200上有資料正在流傳時，會持續性的設定K線網路202於低訊號準位53(步驟S330)。此時，控制模組41持續性的設定K線網路202於低訊號準位53以阻卻此(或此等)手段的施行。其中，K線網路202是藉由線路上的電壓準位的變化作為傳輸資料的手段，控制模組41持續性的將K線網路202設定於低訊號準位53，也就是令K線上的所有線路都保持在低電壓準位的狀態，令K線網路202失去傳輸資訊的能力，以截斷入侵行為。例如：引擎啟動認證電腦3、引擎設備7…等行車電腦將無法進行資料收發行為，藉此中斷各類行車電腦的運作。

續請參閱圖9繪示本發明實施例之第四種資料閘道器干涉車輛運作流程圖，請同時參閱圖8以利於了解。與圖7繪示流程不同在於，資料閘道器4會先判斷自車用網路200所取得的傳輸資料51是否為診斷資料(步驟S410)。當資料閘道器4判斷傳輸資料51為診斷資料時，會持續性的設定K線網路202於低訊號準位53(步驟S420)。

如前述，車輛處於熄火(IG Off)，即點火開關模組2a為關閉，或是車輛處於靜止未啟動的狀態，亦或是車輛處在車用電腦不可能取得運作診斷模式的指令之狀態，此等相關情形中，若是車用網路200流傳的資料為診斷資料時，即表示有外在人士欲以非正當手段來控制車輛，例如透過外部儀器之診斷技術來取得引擎啟動認證電腦3內儲的合法序號，或是透過其它手段來啟動或操控車輛。此時，控制模組41持續性的將K線網路202設定於低訊號準位53以阻卻此(或此等)手段的施行。如前述，控制模組41可進一步被設計，當判斷自車用網路200取得傳輸資料包括、或是為未被允許授權的一診斷指令時，控制模組41才持續性的將K線網路202設定於低訊號準位53。然而，此等被授權的診斷指令可預先設計於控制模組41執行的程序碼、記憶體，或是資料閘道器4具有的儲存單元中。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍內。

S110~S130‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種資料閘道器干涉車輛運作的方法，該資料閘道器裝設於一車輛並連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一控制器區域網路，該方法包含：當該資料閘道器啟動一防盜機制時，判斷是否有一傳輸資料傳輸於該車用網路；以及當該資料閘道器判斷有資料傳輸於該車用網路時，持續性的傳輸大量資料於該控制器區域網路，其中該大量資料的每一封包的識別碼的優先順序高於該車用網路控管資料傳輸順序的識別碼。
2. 一種干涉車輛運作之資料閘道器，其包括：一連接模組，用以連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一控制器區域網路；以及一控制模組，於啟動一防盜機制且判斷一傳輸資料傳輸於該車用網路時，持續性的傳輸大量資料於該控制器區域網路，其中該大量資料的每一封包的識別碼的優先順序高於該車用網路控管資料傳輸順序的識別碼。
3. 一種資料閘道器干涉車輛運作的方法，該資料閘道器裝設於一車輛並連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一K線網路，該方法包含：當該資料閘道器啟動一防盜機制時，判斷是否有一傳輸資料傳輸於該車用網路；以及當該資料閘道器判斷有資料傳輸於該車用網路時，持續性的設定該K線網路於低訊號準位。
4. 一種干涉車輛運作之資料閘道器，其包括： 一連接模組，用以連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一K線網路；以及一控制模組，於啟動一防盜機制且判斷一傳輸資料傳輸於該車用網路時，持續性設定該K線網路於低訊號準位。
5. 一種資料閘道器干涉車輛運作的方法，該資料閘道器裝設於一車輛並連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一控制器區域網路，該方法包含：當資料閘道器判斷該車輛的點火開關模組為關閉且從車用網路取得一傳輸資料時，判斷傳輸資料是否為診斷資料；以及當資料閘道器傳輸資料為診斷資料時，持續性的傳輸大量資料於該控制器區域網路，其中該大量資料的每一封包的識別碼的優先順序高於該車用網路控管資料傳輸順序的識別碼。
6. 一種干涉車輛運作之資料閘道器，其包括：一連接模組，用以連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一控制器區域網路；以及一控制模組，用以在判斷該車輛的點火開關模組為關閉且有一傳輸資料傳輸於該車用網路，且此傳輸資料符合診斷資料的格式時，持續性的傳輸大量資料於該控制器區域網路，其中該大量資料的每一封包的識別碼的優先順序高於該車用網路控管資料傳輸順序的識別碼。
7. 如申請專利範圍第6項所述之干涉車輛運作之資料閘道器，其中該控制模組判斷自該車用網路取得之該傳輸資料包括、或是為未被允許授權的一診斷指令時，持續性的傳輸大量資料於該控制器區域網路。
8. 一種資料閘道器干涉車輛運作的方法，該資料閘道器裝設於一車輛並連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一K線網路，該方法包含：當資料閘道器判斷該車輛的點火開關模組為關閉且從車用網路取得一傳輸資料時，判斷傳輸資料是否為診斷資料；以及當資料閘道器傳輸資料為診斷資料時，持續性的設定該K線網路於低訊號準位。
9. 一種干涉車輛運作之資料閘道器，其包括：一連接模組，用以連接該車輛的一車用網路，該車用網路包括一K線網路；以及一控制模組，用以在判斷該車輛的點火開關模組為關閉且有一傳輸資料傳輸於該車用網路，且此傳輸資料符合診斷資料的格式時，持續性設定該K線網路於低訊號準位。
10. 如申請專利範圍第9項所述之干涉車輛運作之資料閘道器，其中該控制模組判斷自該車用網路取得之該傳輸資料包括、或是為未被允許授權的一診斷指令時，持續性設定該K線網路於低訊號準位。