將can總線連接至無線電網絡的控制裝置以及機動車輛的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種用于將CAN總線(CAN H/L)連接至無線電網絡的控制裝置(20)，該控制裝置具有以下特征：該控制裝置(20)包括無線控制器(13)、微控制器(14)、CAN控制器(10)和CAN收發機(15)；該CAN控制器(10)具有用于傳輸(Tx)和接收(Rx)幀的第一通道和第二通道；該微控制器(14)一方面連接該無線控制器(13)并且另一方面連接該CAN控制器(10)的該第一通道；該CAN收發機(15)一方面連接該CAN控制器(10)的該第二通道并且另一方面連接該CAN總線(CAN H/L)；并且該CAN控制器(10)被配置的方式為使得其基于在該第二通道上的幀的標識符來傳送和阻擋在該第一通道上接收的幀。本發明還提供一種具有這種控制裝置的機動車輛。
【專利說明】
將CAN總線連接至無線電網絡的控制裝置以及機動車輛
技術領域
[0001]本發明涉及一種控制裝置。本發明還涉及一種具有這種控制裝置的機動車輛。
【背景技術】
[0002]根據ISO11898的國際標準的廣泛的車輛局域網(VAN)被本領域技術人員熟知為控制器局域網CAN。還已知用于這種車輛局域網的無線接口。然而，未經授權的第三方也可以經由這種接口訪問該車輛局域網并且因此干擾該車輛局域網或使該車輛局域網癱瘓。因此有時提出防止經由該接口對該車輛局域網的寫入訪問(發送，Tx)。然而，在這種情況下就不能夠經由該接口來執行診斷或網絡管理應用。
[0003]DE 10 2011 051 758 Al披露了一種用于連接至機動車輛的CAN總線的CAN總線適配器。該CAN總線適配器具有用于連接至機動車輛的CAN總線的至少一個第一接口以及用于無線連接或有線連接至計算機或那種類型的設備的至少一個第二接口。該CAN總線適配器的突出之處在于:提供了至少一個緩存器并且該至少一個緩存器被設計為，如果需要的話，根據先進先出原理存儲從該第一接口接收到的CAN總線數據。
[0004]US 2010/0306457 Al涉及具有隨機存儲器和CAN控制器的微控制器，該CAN控制器具有接收匯編CAN消息的控制器單元，該控制單元被設置為使用該匯編CAN消息產生緩存器描述符表條目并且將這個緩存器描述符表條目存儲在該隨機存儲器中。該緩存器描述符表條目包括至少一個消息指示符和來自該CAN消息的有用數據以及關于后續緩存器描述符表條目的信息。
[0005]最后，DE 41 26 850 Al提出了一種電路安排和一種控制電路，該電路安排用于尤其根據CAN總線系統將數據總線控制器模塊適配至對稱總線線路，以便增加電抗，該電抗已經被插入到從該控制器模塊到該總線線路的傳輸信號路徑中并且具有低旁路電容和可控的可變電感值，該控制電路用于基于該傳輸信號的信號邊緣來瞬時地改變作用在該傳輸信號電流上的電感。
[0006]US 2013/0227648 Al和US 2010/0174439 Al披露了相似的裝置。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種根據下述I的控制裝置以及一種根據下述7的具有根據下述I的控制裝置的機動車輛。
[0008]1.—種用于將CAN總線(CAN H/L)連接至無線電網絡的控制裝置(20)，
[0009]其特征為以下特征:
[0010]-該控制裝置(20)包括無線控制器(13)、微控制器(14)、CAN控制器(10)和CAN收發機(15)，
[0011]-該CAN控制器(10)具有用于傳輸(Tx)和接收(Rx)幀的第一通道和第二通道，
[0012]-該微控制器(14)一方面連接至該無線控制器(13)并且另一方面連接至該CAN控制器(10)的該第一通道，
[0013]-該CAN收發機(15)—方面連接至該CAN控制器(10)的該第二通道并且另一方面連接至該CAN總線(CAN H/L)，并且
[0014]-該CAN控制器(10)被配置的方式為使得其基于在該第二通道上的幀的標識符來傳送或阻擋在該第一通道上接收的幀。
[0015]2.如上述I所述的控制裝置(20)，
[0016]其特征在于
[0017]該CAN控制器(10)被配置的方式為使得，如果該標識符指明以下可允許的功能之一，則該CAN控制器會傳送該幀:
[0018]-診斷，
[0019]-網絡管理，
[0020]-部件保護，或
[0021]-顧客功能。
[0022]3.如上述2所述的控制裝置(20)，
[0023]其特征在于
[0024]最大可能的標識符來指明所述可允許的功能。
[0025]4.如上述I至3之一所述的控制裝置(20)，
[0026]其特征在于
[0027]該CAN控制器(10)被配置的方式為使得，如果該幀是錯誤幀，則該CAN控制器會阻擋該幀。
[0028]5.如上述I至4之一所述的控制裝置(20)，
[0029]其特征為
[0030]用于控制該CAN控制器(10)的另一個微控制器(14)。
[0031 ] 6.如上述I至5之一所述的控制裝置(20)，
[0032]其特征在于
[0033]該CAN 控制器(10)是 SAK-XL...系列。
[0034]7.—種具有如上述I至6之一所述的控制裝置(20)的機動車輛。
[0035]如果未經授權的第三方經由這種接口傳送未經授權的消息，則根據接收過濾器的工作原理它們會被阻擋住。相反，如果該第三方傳送授權消息，則它們會在該CAN總線上發送。在這種情況下應該考慮到的是例如診斷或網絡管理功能。
[0036]在上述2-6中闡述了本發明的進一步的有利構型。與經授權的消息相關聯的這些標識符可以因此被選擇為最高可能的值，因為如果兩個控制裝置同時訪問該CAN總線，具有更高標識符的控制裝置根據已知為CAN總線仲裁的原理會撤銷。如果攻擊者實現啟動例如用于診斷、網絡管理、部件保護或任何顧客功能的傳輸，則它們在正常運行期間的確被傳送在該CAN上但不干擾其他CAN使用者，因為相關幀的標識符總是處于值的較高范圍中。
[0037]在一個優選實施例中，該CAN控制器被配置的方式為使得，如果該幀是錯誤幀，則該CAN控制器會阻擋該幀。甚至當攻擊者實現通過該微控制器啟動了錯誤幀的傳輸時，它們也因此不會被傳送在該CAN總線上。
[0038]在來自Infineon 的 SAK-XL...系列(例如，SAK-XL 2265N-40F80LAA 或 SAK-XL2224L-20F66VAA)中的微控制器被作為CAN控制器納入考慮內，這些微控制器支持至少兩個CAN通道并且它們自身可以控制這些CAN通道。
【附圖說明】
[0039]在附圖中展示了本發明的一個示例性實施例并且以下對其進行更詳細的說明。
[0040]附圖示出了根據本發明的控制裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0041]這個單一的附圖展示了用于將CAN總線(CAN H/L)連接至無線電網絡的控制裝置20的基本結構。為此目的，控制裝置20包括無線控制器13、微控制器14、CAN控制器10和CAN收發機15。
[0042]被插入在該微控制器與該CAN收發機之間的CAN控制器10對應于Infineon的SAK-XL...系列并且因此具有用于傳送(Tx)和接收(接收，Rx)幀的第一通道和第二通道。這種CAN控制器10對于每個通道都具有一個接收過濾器11、12。另一方面，這些發送過濾器不是慣用的。在某些情形中，必須實施在附圖中未呈現的另外一個微控制器14，以便控制CAN控制器10。
[0043]微控制器14 一方面連接至無線控制器13并且另一方面連接至CAN控制器10的第一通道，而CAN收發機15—方面連接至CAN控制器10的第二通道并且另一方面連接至CAN總線CAN H/L。在這種情況下，CAN控制器10被配置的方式為使得其基于在該第二通道上的幀的標識符來傳送或阻擋在該第一通道上接收的幀。
[0044]具體地，CAN控制器10被配置的方式為使得，如果該標識符指明診斷、網絡管理、部件保護或顧客功能，則該CAN控制器傳送該幀。CAN控制器10將其經由Rx輸入接收的對應消息轉發至相應的另一個通道的Tx輸出。
[0045]相反，未經授權的消息或錯誤幀被CAN控制器10阻擋。
[0046]以上提及的這些可允許的功能在這種情況下由最大可能的標識符指明。如果兩個控制裝置同時訪問CAN總線CAN H/L，具有更高標識符值的裝置會撤銷訪問。這確保了診斷、網絡管理和部件保護不會延遲或在其他情況下被在CAN總線CAN H/L上的常規的數據流通量干擾。
【主權項】
1.一種用于將CAN總線(CAN H/L)連接至無線電網絡的控制裝置(20)， 其特征為以下特征:-該控制裝置(20)包括無線控制器(13)、微控制器(14)、CAN控制器(10)和CAN收發機(15)， -該CAN控制器(10)具有用于傳輸(Tx)和接收(Rx)幀的第一通道和第二通道，-該微控制器(14) 一方面連接至該無線控制器(13)并且另一方面連接至該CAN控制器(10)的該第一通道， -該CAN收發機(15) —方面連接至該CAN控制器(10)的該第二通道并且另一方面連接至該CAN總線(CAN H/L)，并且 -該CAN控制器(10)被配置的方式為使得其基于在該第二通道上的幀的標識符來傳送或阻擋在該第一通道上接收的幀。2.如權利要求1所述的控制裝置(20)， 其特征在于 該CAN控制器(10)被配置的方式為使得，如果該標識符指明以下可允許的功能之一，則該CAN控制器會傳送該幀: -診斷， -網絡管理， -部件保護，或 -顧客功能。3.如權利要求2所述的控制裝置(20)， 其特征在于 最大可能的標識符來指明所述可允許的功能。4.如權利要求1至3之一所述的控制裝置(20)， 其特征在于該CAN控制器(10)被配置的方式為使得，如果該幀是錯誤幀，則該CAN控制器會阻擋該幀。5.如權利要求1至4之一所述的控制裝置(20)， 其特征為 用于控制該CAN控制器(10)的另一個微控制器(14)。6.如權利要求1至5之一所述的控制裝置(20)， 其特征在于 該CAN控制器(10)是SAK-XL.??系列。7.—種具有如權利要求1至6之一所述的控制裝置(20)的機動車輛。
【文檔編號】H04L12/40GK106059871SQ201610202222
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月1日 公開號201610202222.0, CN 106059871 A, CN 106059871A, CN 201610202222, CN-A-106059871, CN106059871 A, CN106059871A, CN201610202222, CN201610202222.0
【發明人】T·麥瑟, P·貝倫特, K·施耐德
【申請人】保時捷股份公司