專利名稱：車速信號竄改檢測裝置、車速抑制裝置、車速信號竄改檢測方法以及車速抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對車速信號被竄改進行檢測的車速信號竄改檢測裝置和車速信號竄改檢測方法、以及在車速信號被竄改時抑制車速的車速抑制裝置和車速抑制方法。
背景技術(shù)：
目前，在日本國內(nèi)的大型車輛中，如特開2003-148193號公報(專利文獻I)所記載的那樣，需要裝配不能以一定值以上的車速行使的速度限制器。速度限制器在車速達到目標限制速度時限制對發(fā)動機的燃料噴射量而抑制加速.現(xiàn)有技術(shù)文獻_4] 專利文獻 專利文獻I :特開2003-148193號公報

發(fā)明內(nèi)容
_6] 發(fā)明要解決的問題但是，在利用各種方法竄改車速信號時，即使實際車速超出目標限制速度也不限制燃料噴射量，能違法解除速度限制器。因此，本發(fā)明鑒于現(xiàn)有的問題，其目的在于提供對車速信號是否被竄改進行檢測的車速信號竄改檢測裝置和車速信號竄改檢測方法。另外，本發(fā)明鑒于現(xiàn)有的問題，其目的在于提供在基于車速與模擬車速的比較檢測到車速信號被竄改時抑制車速的車速抑制裝置和車速抑制方法。用于解決問題的方案內(nèi)置有計算機的控制單元計算對應(yīng)于與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的模擬車速。并且，控制單元基于車速和模擬車速的比較對車速信號是否被竄改進行判斷。另外，內(nèi)置有計算機的第I控制單元計算對應(yīng)于與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的模擬車速。并且，第I控制單元在基于車速和模擬車速的比較判斷為車速信號被竄改時，向內(nèi)置有計算機的第2控制單元輸出竄改檢測信號。另一方面，第2控制單元在接收到來自第I控制單元的竄改檢測信號時抑制發(fā)動機輸出。發(fā)明效果計算出對應(yīng)于與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速，并且計算出對應(yīng)于與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的模擬車速。并且，基于車速和模擬車速的比較，判斷出對車速信號是否被竄改。因此，能對竄改車速信號進行檢測。另外，在第I控制單元中，在基于車速和模擬車速的比較判斷為車速信號被竄改時，向第2控制單元輸出竄改檢測信號。另一方面，在第2控制單元中，在接收到竄改檢測信號時，發(fā)動機輸出被抑制。因此，在竄改車速信號時，利用發(fā)動機輸出控制使加速變得緩慢，所以能抑制進行車速信號的竄改。


圖I是搭載車速信號竄改檢測裝置和車速抑制裝置的車輛的概要圖。圖2是被裝入到竄改檢測單元的各種功能的框圖。圖3是車速計算處理的流程圖。圖4是模擬車速計算處理的流程圖。圖5是竄改檢測處理的流程圖。 圖6是被裝入到發(fā)動機控制單元的功能的框圖。圖7是發(fā)動機輸出抑制處理的流程圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對用于實施本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。圖I示出搭載車速信號竄改檢測裝置和車速抑制裝置的車輛的概要。在從變速器的輸出軸到驅(qū)動輪10的驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)中安裝有車速傳感器12，車速傳感器12輸出與驅(qū)動輪10的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號(正弦波或者矩形波)。另一方面，在從動輪14安裝有輪速傳感器16，輪速傳感器16輸出與其旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號。在此，作為輪速傳感器16,可以使用作為ABS(Antilock Brake System :防抱死制動系統(tǒng))的構(gòu)成要素的輪速傳感器。從車速傳感器12輸出的脈沖信號(下面稱為“車速脈沖信號”)被輸入到內(nèi)置有計算機的竄改檢測單元18，并且被輸入到內(nèi)置有計算機的發(fā)動機控制單元20。從輪速傳感器16輸出的脈沖信號(下面稱為“輪速脈沖信號”)被輸入到竄改檢測單元18。竄改檢測單元18和發(fā)動機控制單元20通過CAN(ControIIer Area Network :控制器局域網(wǎng))等車載網(wǎng)絡(luò)相互連接。另外，竄改檢測單元18和發(fā)動機控制單元20連接著警告顯示裝置22，警告顯示裝置22安裝有警告車速信號異常(車速信號被竄改)的警告燈和表示是發(fā)動機輸出抑制中的顯示燈。在此，警告顯示裝置22能組裝到與駕駛座相對的組合儀表。此外，竄改檢測單元18相當于控制單元或者第I控制單元，另一方面，發(fā)動機控制單元20相當于第2控制單元。竄改檢測單元18執(zhí)行存儲于ROM (Read Only Memory :只讀存儲器)等的控制程序，由此如圖2所示，分別具體實現(xiàn)車速計算部18A、模擬車速計算部18B、竄改判斷部18C、警告顯示部18D以及竄改檢測信號輸出部18E。車速計算部18A始終從車速傳感器12輸入車速脈沖信號，計算時時刻刻變化的車速Vr。模擬車速計算部18B始終從輪速傳感器16輸入輪速脈沖信號，計算時時刻刻變化的模擬車速W。竄改判斷部18C基于車速Vr和模擬車速Vf的比較對車速信號(車速Vr)是否被竄改進行判斷。警告顯示部18D在由竄改判斷部18C判斷為車速信號被竄改時使警告顯示裝置22的警告燈點亮。竄改檢測信號輸出部18E在由竄改判斷部18C判斷為車速信號被竄改時向發(fā)動機控制單元20輸出竄改檢測信號。圖3示出竄改檢測單元18的車速計算部18A按每個第I規(guī)定時間重復執(zhí)行的車速計算處理。在步驟I (在圖中簡略記載為“SI”。以下同樣。)中，車速計算部18A從車速傳感器12讀入車速脈沖信號。在步驟2中，車速計算部18A計算對應(yīng)于車速脈沖信號的車速Vr。具體地，車速計算部18A測量連續(xù)的2個車速脈沖信號的周期，由該周期計算頻率。并且，車速計算部18A由車速脈沖信號的頻率計算車速Vr。此外，車速Vr為了在任意的時間點能參照，期望預先寫入到例如計算機的非易失性存儲器(模擬車速也同樣)。圖4示出竄改檢測單元18的模擬車速計算部18B按每個第I規(guī)定時間重復執(zhí)行的模擬車速計算處理。
在步驟11中，模擬車速計算部18B從輪速傳感器16讀入輪速脈沖信號。在步驟12中，模擬車速計算部18B計算對應(yīng)于輪速脈沖信號的模擬車速Vf。具體地，模擬車速計算部18B測量連續(xù)的2個輪速脈沖信號的周期，由該周期計算頻率。并且，輪速計算部18B由輪速脈沖信號的頻率計算模擬車速Vf。圖5示出竄改檢測單元18的竄改判斷部18C、警告顯示部18D以及竄改檢測信號輸出部18E協(xié)作地按每個第2規(guī)定時間重復執(zhí)行的竄改檢測處理。此外，第2規(guī)定時間可以與第I規(guī)定時間相同。在步驟21中，竄改判斷部18C對是否能利用車速計算部18A計算車速Vr，即是否以竄改車速信號為目的將車速傳感器12拆下進行判斷。并且，竄改判斷部18C如果判斷為能計算車速Vr，則使處理進入步驟22(是)，另一方面，如果判斷為不能計算出車速Vr，則使處理進入步驟24 (否)。在此，竄改判斷部18C在車速Vr為O時判斷為能計算車速Vr (以下同樣)。在步驟22中，竄改判斷部18C對是否能利用模擬車速計算部18B計算模擬車速Vf，即是否以竄改車速信號為目的將輪速傳感器14拆下進行判斷。并且，竄改判斷部18C如果判斷為能計算模擬車速Vf，則使處理進入步驟23 (是)，另一方面，如果判斷為不能計算出模擬車速Vf，則使處理進入步驟24(否)。在步驟23中，竄改判斷部18C對車速Vr與模擬車速Vf之差是否比第I規(guī)定值VsI大(|Vr-Vf| > Vsl)進行判斷。在此，第I規(guī)定值Vsl是用于對車速信號是否被竄改進行判斷的閾值，例如根據(jù)車速Vr和模擬車速Vf的計算精度適當設(shè)定。并且，竄改判斷部18C如果判斷為車速Vr與模擬車速Vf之差比第I規(guī)定值Vsl大，則使處理進入步驟24(是)，另一方面，如果判斷為車速Vr與模擬車速Vf之差為第I規(guī)定值Vsl以下，則使處理結(jié)束(否)。在步驟24中，警告顯示部18D使警告顯示裝置22的警告燈點亮。在步驟25中，竄改檢測信號輸出部18E向發(fā)動機控制單元20輸出竄改檢測信號。根據(jù)這樣的竄改檢測單元18，計算對應(yīng)于從車速傳感器12輸出的車速脈沖信號的車速Vr，并且計算出對應(yīng)于從輪速傳感器16輸出的輪速脈沖信號的模擬車速Vf。并且，基于車速Vr和模擬車速Vf的比較，對車速信號是否被竄改進行判斷。在判斷為車速信號被竄改時，應(yīng)當對車輛駕駛員等警告該旨意，警告顯示裝置22的警告燈點亮。另外，如果判斷為車速信號被竄改，則應(yīng)當利用燃料噴射量的限制等抑制發(fā)動機輸出，向發(fā)動機控制單兀20輸出竄改檢測信號。
而且，在不能計算出車速Vr和模擬車速Vf時，考慮到有可能例如以違法解除速度限制器為目的，將車速傳感器12和輪速傳感器16中的至少一方拆下，或者切斷其輸出信號。因此，在不能計算出車速Vr和模擬車速Vf時，與車速信號的竄改判斷同樣，警告顯示裝置22的警告燈點亮，并且向發(fā)動機控制單元20輸出竄改檢測信號。在此，對車速信號的竄改檢測原理進行說明。在車速信號不被竄改時，車速信號Vr和模擬車速Vf示出大致相同的速度。但是，在為了解除速度限制器而竄改車速信號時，在車速Vr與模擬車速Vf之間產(chǎn)生背離。因此，在車速Vr與模擬車速Vf之差比第I規(guī)定值Vsl大時，能檢測出車速信號被竄改。另一方面，發(fā)動機控制單元20執(zhí)行存儲于ROM等的控制程序，由此如圖6所示，分別具體實現(xiàn)發(fā)動機輸出控制部20A和警告顯示部20B。發(fā)動機輸出控制部20A在接收來自竄改檢測單元18的竄改檢測信號時、或者與竄 改檢測單元18的通信不正常時抑制發(fā)動機輸出。警告顯示部20B在利用發(fā)動機輸出控制部20A已抑制發(fā)動機輸出時使警告顯示裝置22的顯示燈點亮。此外，發(fā)動機輸出控制部20A一并執(zhí)行基于從車速傳感器12輸出的車速脈沖信號的速度極限處理。圖7示出發(fā)動機控制單元20的發(fā)動機輸出控制部20A和警告顯示部20B協(xié)作地按每個第3規(guī)定時間重復執(zhí)行的發(fā)動機輸出抑制處理。在步驟31中，發(fā)動機輸出抑制部20A對是否接收了竄改檢測信號進行判斷。并且，發(fā)動機輸出抑制部20A如果判斷為接收了竄改檢測信號，則使處理進入步驟33 (是)，另一方面，如果判斷為未接收竄改檢測信號，則使處理進入步驟32(否)。在步驟32中，發(fā)動機輸出控制部20A對與竄改檢測單元18的通信是否正常進行判斷。在此，對于與竄改檢測單元18的通信是否正常，能通過例如是否從竄改檢測單元18定期地發(fā)送規(guī)定信號進行判斷。并且，發(fā)動機輸出控制部20A如果判斷為通信正常，則使處理結(jié)束(是)，另一方面，如果判斷為通信不正常，則使處理進入步驟33 (否)。在步驟33中，發(fā)動機輸出控制部20A限制例如向發(fā)動機的燃料噴射量，由此抑制發(fā)動機輸出。在步驟34中，警告顯示部20B使警告顯示裝置22的顯示燈點亮。根據(jù)這樣的發(fā)動機控制單元20，在接收來自竄改檢測單元18的竄改檢測信號時，發(fā)動機輸出被抑制。此時，為了利用車速信號異常表示是發(fā)動機輸出抑制中，警告顯示裝置22的顯示燈被點亮。另外，在為了不從竄改檢測單元18輸出竄改檢測信號而將其拆下時，與竄改檢測單元18的通信不正常，因此發(fā)動機輸出被抑制。此時，為了利用車速信號異常表示是發(fā)動機輸出抑制中，警告顯示裝置22的顯示燈被點亮。并且，車輛駕駛員等考慮到如下即使為了違法解除速度限制器而竄改車速信號，也會由于發(fā)動機輸出被抑制而使加速變得緩慢，因此不應(yīng)該進行車速信號的竄改。因此，能抑制進行車速信號的竄改。但是，作為在車速Vr與模擬車速Vf之間產(chǎn)生背離的狀況，不僅有惡意竄改車速信號的情況，也考慮到在檢查和維修等中利用自由輥僅使驅(qū)動輪12旋轉(zhuǎn)的情況。在自由輥行使時，應(yīng)該不檢測到車速信號的竄改，在圖5的步驟23中，在從模擬車速Vf減去車速Vr的值比第2規(guī)定值Vs2大時(Vf-Vr > Vs2)，可以判斷為車速信號被竄改。此外，作為第2規(guī)定值Vs2設(shè)為O以上的值。
S卩，在自由輥行使中，驅(qū)動輪10旋轉(zhuǎn)，另一方面，從動輪14不旋轉(zhuǎn)，因此車速Vr示出比模擬車速Vf大的值。此時，從模擬車速Vf減去車速Vr的值為負，因此其不會比第2規(guī)定值Vs2大，不能判斷為車速信號被竄改。另一方面，以速度限制器的違法解除為目的的車速信號的竄改因為使車速Vr比實際小，因此模擬車速Vf的一方變大，從模擬車速Vf減去車速Vr的值為正。因此，只要考慮車速Vr和模擬車速Vf的誤差等來適當設(shè)定第2規(guī)定值Vs2，則能對惡意竄改車速信號進行檢測。此外，竄改檢測單元18和發(fā)動機控制單元20可以是一體型。但是，如果將竄改檢測單元18和發(fā)動機控制單元20設(shè)為分體型，則通過稍微變更發(fā)動機控制單元20的控制程序，能將本發(fā)明容易地應(yīng)用于現(xiàn)有的車輛中。附圖標記說明
10 驅(qū)動輪12 車速傳感器14 從動輪16 輪速傳感器18 竄改檢測單元18A車速計算部18B模擬車速計算部18C竄改判斷部18D警告顯示部18E竄改檢測信號輸出部20 發(fā)動機控制單元20A發(fā)動機輸出抑制部20B警告顯示部22 警告顯示裝置
權(quán)利要求
1.一種車速信號竄改檢測裝置，其特征在于，包含如下部分而構(gòu)成 輸出與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速傳感器； 輸出與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的輪速傳感器；以及 內(nèi)置有計算機的控制單元， 上述控制單元，計算對應(yīng)于從上述車速傳感器輸出的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于從上述輪速傳感器輸出的脈沖信號的模擬車速，基于上述車速和上述模擬車速的比較對車速信號是否被竄改進行判斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車速信號竄改檢測裝置，其特征在于，上述控制單元在上述車速與上述模擬車速之差比第I規(guī)定值大時判斷為車速信號被竄改。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車速信號竄改檢測裝置，其特征在于，上述控制單元在從上 述模擬車速減去上述車速的值比第2規(guī)定值大時判斷為車速信號被竄改。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車速信號竄改檢測裝置，其特征在于， 還具備警告車速信號被竄改的警告燈， 上述控制單元在判斷為車速信號被竄改時使上述警告燈點亮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車速信號竄改檢測裝置，其特征在于，上述控制單元在不能計算出上述車速和上述模擬車速時使上述警告燈點亮。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車速信號竄改檢測裝置，其特征在于，上述控制單元在判斷為車速信號被竄改時，向?qū)Πl(fā)動機進行電子控制的發(fā)動機控制單元輸出竄改檢測信號。
7.一種車速抑制裝置，其特征在于，包含如下部分而構(gòu)成 輸出與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速傳感器； 輸出與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的輪速傳感器； 內(nèi)置有計算機的第I控制單元；以及 內(nèi)置有計算機的第2控制單元， 上述第I控制單元，計算對應(yīng)于從上述車速傳感器輸出的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于從上述輪速傳感器輸出的脈沖信號的模擬車速，在基于上述車速和上述模擬車速的比較判斷為車速信號被竄改時向上述第2控制單元輸出竄改檢測信號，另一方面， 上述第2控制單元在接收到來自上述第I控制單元的竄改檢測信號時抑制發(fā)動機輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車速抑制裝置，其特征在于，上述第I控制單元在上述車速與上述模擬車速之差比第I規(guī)定值大時判斷為車速信號被竄改。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車速抑制裝置，其特征在于，上述第I控制單元在從上述模擬車速減去上述車速的值比第2規(guī)定值大時判斷為車速信號被竄改。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車速抑制裝置，其特征在于， 還具備警告車速信號被竄改的警告燈， 上述第I控制單元在判斷為車速信號被竄改時使上述警告燈點亮。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車速抑制裝置，其特征在于，上述第I控制單元在不能計算出上述車速和上述模擬車速時使上述警告燈點亮。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車速抑制裝置，其特征在于，上述第I控制單元在不能計算出上述車速和上述模擬車速時向上述第2控制單元輸出竄改檢測信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車速抑制裝置，其特征在于，上述第2控制單元在與上述第I控制單元的通信不正常時抑制發(fā)動機輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車速抑制裝置，其特征在于， 還具備表示是發(fā)動機輸出抑制中的顯示燈， 上述第2控制單元在已抑制上述發(fā)動機輸出時使上述顯示燈點亮。
15.一種車速信號竄改檢測方法，其特征在于，內(nèi)置有計算機的控制單元計算對應(yīng)于與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的模擬車速，基于上述車速和上述模擬車速的比較對車速信號是否被竄改進行判斷。
16.一種車速抑制方法，其特征在于， 內(nèi)置有計算機的第I控制單元計算對應(yīng)于與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的模擬車速，在基于上述車速和上述模擬車速的比較判斷為車速信號被竄改時，向內(nèi)置有計算機的第2控制單元輸出竄改檢測信號，另一方面， 上述第2控制單元在接收到來自上述第I控制單元的竄改檢測信號時，抑制發(fā)動機輸出。
全文摘要
內(nèi)置有計算機的控制單元計算對應(yīng)于與驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的車速，并且計算對應(yīng)于與從動輪的旋轉(zhuǎn)速度成比例的脈沖信號的模擬車速。并且，控制單元基于車速和模擬車速的比較對車速信號是否被竄改進行判斷。另外，控制單元在判斷為車速信號被竄改時，為了抑制發(fā)動機輸出，向其它控制單元輸出竄改檢測信號。
文檔編號B60R16/02GK102667111SQ20108004998
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者新井力, 藤井聰史 申請人:優(yōu)迪卡汽車株式會社