特開 2022-32044 バスシステムの情報を検出するための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022032044

(43)【公開日】2022-02-24

(54)【発明の名称】バスシステムの情報を検出するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/40 20060101AFI20220216BHJP

【ＦＩ】

H04L12/40 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021129659

(22)【出願日】2021-08-06

(31)【優先権主張番号】10 2020 210 096.9

(32)【優先日】2020-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100147991

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100201743

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 和真

(72)【発明者】

【氏名】マルセル・クナイプ

(72)【発明者】

【氏名】オレグ・シェル

【テーマコード（参考）】

5K032

【Ｆターム（参考）】

5K032EA06

(57)【要約】

【課題】バスシステムの情報を検出するための装置を提供する。
【解決手段】信号を伝送可能な伝送媒体を備えたバスシステムの情報を検出するための方法、特にコンピュータに実装された方法であって、第１の時点と第２の時点との時間差を特徴づける第１の量を検出するステップであって、この第１の時点では送信器からバスシステムの伝送媒体に出力された信号が、伝送媒体に関する第１の位置に達し、第２の時点では送信器からバスシステムの伝送媒体に出力された信号が、伝送媒体に関する第２の位置に達するステップと、第１の量を解析するステップであって、この第１の量の検出のために、少なくとも１つの時間－デジタル変換器が使用されるステップとを備える方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号を伝送可能な伝送媒体（１１）を備えたバスシステム（１０）の情報を検出するための方法、特にコンピュータに実装された方法であって、
第１の時点（ｔ１）と第２の時点（ｔ２）との時間差（ＺＤ）を特徴づける第１の量（Ｇ１）を検出（１１０）するステップであって、前記第１の時点（ｔ１）では送信器（５）から前記バスシステム（１０）の前記伝送媒体（１１）に出力された信号（Ｓ）が、前記伝送媒体（１１）に関する第１の位置（ｐ１）に達し、前記第２の時点（ｔ２）では前記送信器（５）から前記バスシステム（１０）の前記伝送媒体（１１）に出力された前記信号が、前記伝送媒体（１１）に関する第２の位置（ｐ２）に達するステップと、
前記第１の量（Ｇ１）を解析（１２０）するステップであって、前記第１の量（Ｇ１）の前記検出のために、例えば少なくとも１つの時間－デジタル変換器（３００；３００－１、３００－２）が使用されるステップと
を備える方法。

【請求項2】

前記時間－デジタル変換器（３００）の第１の入力部（３０１）、例えばＳＴＡＲＴ入力部が、前記第１の位置（ｐ１）での前記伝送媒体（１１）と少なくとも一時的に接続（１３０）するステップと、
前記時間－デジタル変換器（３００）の第２の入力部（３０２）、例えばＳＴＯＰ入力部が、前記第２の位置（ｐ２）での前記伝送媒体（１１）と少なくとも一時的に接続（１３２）するステップと
をさらに備える請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の量（Ｇ１）を検出するために、少なくとも２つの時間－デジタル変換器（３００－１、３００－２）が使用される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

共通のスタート信号（Ｓ－Ｓｔａｒｔ）を第１の時間－デジタル変換器（３００－１）および第２の時間－デジタル変換器（３００－２）に出力（１４０）するステップと、
前記第１の時間－デジタル変換器（３００－１）の第２の入力部、例えばＳＴＯＰ入力部が、前記第１の位置（ｐ１）での前記伝送媒体（１１）と少なくとも一時的に接続（１４２）するステップと、
前記第２の時間－デジタル変換器（３００－２）の第２の入力部、例えばＳＴＯＰ入力部が、前記第２の位置（ｐ２）での前記伝送媒体（１１）と少なくとも一時的に接続（１４４）するステップとを
さらに備える請求項３に記載の方法。

【請求項5】

予め設定可能な位置で前記伝送媒体（１１）と接続可能な少なくとも１つの送信器に関するモデル（Ｍ）および／または基準データ（ＲＤ）を検出（１００）するステップであって、例えば、前記モデル（Ｍ）および／または前記基準データ（ＲＤ）が前記少なくとも１つの送信器の前記第１の量（Ｇ１）を特徴づけるステップをさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の量（Ｇ１）の前記解析（１２０）が、前記第１の量（Ｇ１）に基づいて例えば前記伝送媒体（１１）に関する前記送信器（５）の位置（ｐＳ）を検出（１２０ａ）するステップ、および／または、前記第１の量（Ｇ１）を前記モデル（Ｍ）もしくは前記基準データ（ＲＤ）とマッチングするステップを備える請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記信号（Ｓ）によって特徴づけられた情報（Ｉ）を解析（１２２）するステップであって、例えば前記信号（Ｓ）によって特徴づけられたメッセージの情報を抽出するステップをさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記情報（Ｉ）および前記第１の量（Ｇ１）に基づいて、前記信号（Ｓ）の前記送信器（５）が前記バスシステム（１０）を介した通信に権限のある装置かどうかを検出（１２４）するステップをさらに備える請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記信号（Ｓ）の前記送信器（５）が前記バスシステム（１０）を介した通信に権限のある装置ではないことが検出された場合、少なくとも１つの対抗措置が開始（１２６）され、前記対抗措置が、例えば、前記送信器（５）の伝送を遮断することおよび／または無効と宣言することを目標とする、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実行するための装置（２００）。

【請求項11】

コンピュータ（２０２）による実行の際に前記コンピュータ（２０２）に請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実行させるコマンド（ＰＲＧ）を含むコンピュータ可読のメモリ媒体（ＳＭ）。

【請求項12】

コンピュータ（２０２）によるプログラム（ＰＲＧ）の実行の際に前記コンピュータ（２０２）に請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実行させるコマンドを含むコンピュータプログラム（ＰＲＧ）。

【請求項13】

請求項１２に記載のコンピュータプログラム（ＰＲＧ）を伝送するおよび／または特徴づけるデータキャリア信号（ＤＣＳ）。

【請求項14】

ａ）前記バスシステム（１０）の送信器（５）の位置（ｐＳ）の検出（４０２）、
ｂ）前記バスシステム（１０）の送信器（５）の位置（ｐＳ）のチェック（４０４）、
ｃ）侵入検知システムおよび／または侵入検知・防止システムの提供（４０６）、
ｄ）前記バスシステム（１０）の送信器（５）の認証（４０８）
のうちの少なくとも１つのための、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法および／または請求項１０に記載の装置（２００）および／または請求項１１に記載のコンピュータ可読のメモリ媒体（ＳＭ）および／または請求項１２に記載のコンピュータプログラム（ＰＲＧ）および／または請求項１３に記載のデータキャリア信号（ＤＣＳ）の使用（４００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バスシステムの情報を検出するための方法に関する。

【0002】

本開示はさらに、バスシステムの情報を検出するための装置に関する。

【発明の概要】

【0003】

例示的な実施形態は、信号を伝送可能な伝送媒体を備えたバスシステムの情報を検出するための方法、特にコンピュータに実装された方法であって、第１の時点と第２の時点との時間差を特徴づける第１の量を検出するステップであって、この第１の時点では送信器からバスシステムの伝送媒体に出力された信号が、伝送媒体に関する第１の位置に達し、第２の時点では送信器からバスシステムの伝送媒体に出力された信号が、伝送媒体に関する第２の位置に達するステップと、第１の量を解析するステップであって、この第１の量の検出のために、例えば少なくとも１つの時間－デジタル変換器が使用されるステップとを備える方法に関する。これは、さらなる例示的な実施形態では、第１の量の特に効率的な検出を可能にする。

【0004】

言い換えれば、第１の量は、例示的な実施形態では、或るまたは特定の送信器からバスシステムの伝送媒体に出力された或るまたは特定の信号の、伝送媒体に関する或るまたは特定の第１の位置への到達と、或るまたは特定の送信器からバスシステムの伝送媒体に出力された或るまたは特定の信号の、伝送媒体に関する或るまたは特定の第２の位置への到達との間の時間差を特徴づけている。さらなる例示的な実施形態では、第１の量は、伝搬差または伝搬時間差とも呼ばれ得る。

【0005】

例えば第１の位置は第２の位置とは異なる。さらに、例えば送信器の位置は第１の位置および第２の位置とは異なる。

【0006】

さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器の代わりにまたはそれに加えて、第１の量を検出するための別の装置を使用でき、この別の装置は、さらなる例示的な実施形態では、例えばハードウェア回路または（個別の）論理回路として構成されてもよい。

【0007】

さらなる例示的な実施形態では、バスシステムが、以下のタイプ、すなわちＣＡＮ、ＣＡＮ ＦＤ、ＣＡＮ ＸＬ、１０ＢＡＳＥＴ１Ｓ、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ、ＫＮＸ、ＬＳＮ、ＡＲＩＮＣ－Ｂｕｓ、ＭＩＬ－Ｂｕｓ、そのほかのタイプのうちの１つを有する。

【0008】

さらなる例示的な実施形態では、本方法は、時間－デジタル変換器の第１の入力部、例えばＳＴＡＲＴ入力部が、第１の位置での伝送媒体と少なくとも一時的に接続するステップ、時間－デジタル変換器の第２の入力部、例えばＳＴＯＰ入力部が、第２の位置での伝送媒体と少なくとも一時的に接続するステップをさらに備える。

【0009】

さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器は、第１の入力部、例えばＳＴＡＲＴ入力部での入力信号の状態変化と、第２の入力部、例えばＳＴＯＰ入力部での入力信号の状態変化との間の時間差を検出し、かつこの時間差を特徴づける情報を例えばデジタルインターフェイスを介して、つまりデジタル値として出力するために構成されている。

【0010】

さらなる例示的な実施形態では、第１および／または第２の入力部での入力信号の状態変化が、例えば相応のパルスの立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジまたは入力信号のそのほかの認識可能な変化である。

【0011】

さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器のための入力信号の状態変化として、例えばバスシステムを介して伝送される信号の立ち上がりエッジも利用され得る。さらなる例示的な実施形態では、この信号が、例えばバスシステムを介して伝送されるメッセージと関連付けられてもよい。例えば、信号がメッセージの少なくとも一部を特徴づけ得る。

【0012】

さらなる例示的な実施形態では、第１の量を検出するために、少なくとも２つの時間－デジタル変換器が使用される。これにより、第１の量を検出する際のさらなる自由度が生じる。

【0013】

さらなる例示的な実施形態では、本方法は、共通のスタート信号を第１の時間－デジタル変換器および第２の時間－デジタル変換器に出力するステップと、第１の時間－デジタル変換器の第２の入力部、例えばＳＴＯＰ入力部が、第１の位置での伝送媒体と少なくとも一時的に接続するステップと、第２の時間－デジタル変換器の第２の入力部、例えばＳＴＯＰ入力部が、第２の位置での伝送媒体と少なくとも一時的に接続するステップとをさらに備える。これにより、第１および第２の時間－デジタル変換器に同時に共通のスタート信号を印加でき、その一方でＳＴＯＰ信号としては、第１または第２の位置での伝送媒体上での相応の信号が利用可能である。言い換えれば、さらなる例示的な実施形態では、第１の時間－デジタル変換器は、スタート信号の時点から第１の位置への或る信号の伝搬時間を検出するために使用可能であり、かつ第２の時間－デジタル変換器は、スタート信号の時点から第２の位置への或るまたは特定の（例えば同じ）信号の伝搬時間を検出するために使用可能である。それぞれの時間－デジタル変換器を使って検出可能な時間差から、例えば第１の量が検出され得る。

【0014】

さらなる例示的な実施形態では、本方法は、予め設定可能な位置で伝送媒体と接続可能な少なくとも１つの送信器に関するモデルおよび／または基準データを検出するステップであって、例えば、このモデルおよび／または基準データはこの少なくとも１つの送信器の第１の量を特徴づけるステップをさらに備える。

【0015】

さらなる例示的な実施形態では、例えば、少なくとも一時的に送信器としても機能する幾つかのバス加入器を有する予め設定可能なバスシステムのために、バス加入器に関するそれぞれの第１の量が、つまり例えばバス加入器の信号の上述の第１および第２の位置に対する伝搬時間差が検出され得る。このために、バス加入器はそれぞれ、例えば少なくとも１つの予め設定可能なメッセージをこのバスシステムを介して送信でき、このメッセージが第１および第２の位置へ到達すると、少なくとも１つの時間－デジタル変換器のそれぞれの入力部のためのＳＴＡＲＴ信号またはＳＴＯＰ信号として利用可能である。

【0016】

第１の量の検出は、さらなる例示的な実施形態では、例えば、製造設備または工場内などの保護された環境で実行され得る。これにより、検出された第１の量または伝搬時間差が正しいこと、例えば不正操作されていないことが保証される。

【0017】

さらなる例示的な実施形態では、第１の量は、例えば保護された環境の外でも検出でき、これに関しては例えば暗号化技術を使って保護された（例えばデジタルでバス加入器によって署名または（少なくとも部分的に）暗号化された）メッセージが使用される。この場合、さらなる例示的な実施形態では、メッセージ内容の少なくとも一部を任意選択で解析することにより、当該の信号またはメッセージが、実際にそれぞれのバス加入器に由来していること、例えば権限なくバスシステムと接続（および／または存在しているバス加入器を不正操作）した攻撃者によって送信されたのではないことが保証され得る。

【0018】

さらなる例示的な実施形態では、少なくとも１つの送信器またはバス加入器に関するモデルが、例えば上記のやり方で検出された第１の量の値を有し得る。それゆえ、さらなる例示的な実施形態では、このモデルが、複数の送信器またはバス加入器に、第１の量に関するそれぞれ１つの相応の値を割り当て得る。さらなる例示的な実施形態では、このモデルが後に、例えば現場での（例えば目標システム、例えば車両、例えば自動車内に取り付けられた）バスシステムの動作の際に、現場で検出された第１の量の値をこのモデルからの第１の量の値と比較するために使用され得る。両方の値が少なくとも実質的に同じである（つまり例えば最大で予め設定可能な程度だけ互いに相違する）場合には、さらなる例示的な実施形態では、ａ）当該のバス加入器もしくは送信器が、実際にこのモデルの構成に使用されたバス加入器もしくは送信器に相当すること、および／または、ｂ）当該のバス加入器もしくは送信器が、このモデルの構成に使用されたバス加入器もしくは送信器と同じ伝送媒体の位置に配置されていることが推定され得る。

【0019】

さらなる例示的な実施形態では、モデルが、第１の量とそれぞれのバス加入器との例えば一意のまたは一対一対応の割当てを有することができ、この割当ては、例えばテーブルを使って実現可能である。

【0020】

さらなる例示的な実施形態では、モデルが、例えば少なくとも１つのバス加入器のために、当該のバス加入器に対して第１の量に関するどのような値がどのくらいの確率で予測され得るかを示す確率分布を有し得る。

【0021】

さらなる例示的な実施形態では、モデルが、グラフまたは木（ツリー）、例えば決定木を有し得る。

【0022】

さらなる例示的な実施形態では、第１の量の解析が、第１の量に基づいて例えば伝送媒体に関する送信器の位置を検出するステップ、および／または、第１の量をモデルもしくは基準データとマッチングするステップを備えることが企図される。例えば、マッチングは、さらなる例示的な実施形態では、例えばその時々に検出された第１の量と、モデルまたは基準データから得た第１の量の値とを比較することを有し得る。

【0023】

さらなる例示的な実施形態では、本方法は、信号によって特徴づけられた情報を解析するステップであって、例えば信号によって特徴づけられたメッセージの情報を抽出するステップをさらに備えることが企図される。言い換えれば、さらなる例示的な実施形態では、信号は、例えば時間－デジタル変換器のＳＴＡＲＴ入力部および／またはＳＴＯＰ入力部の制御に加えて、信号と関連付けられたまたは信号によって特徴づけられたメッセージのメッセージ内容（例えばＣＡＮバスシステムの場合にはＣＡＮ識別子）を少なくとも部分的に検出するためにも利用され得る。

【0024】

さらなる例示的な実施形態では、本方法は、情報および第１の量に基づいて、信号の送信器がこのバスシステムを介した通信に権限のある装置かどうかを検出するステップをさらに備えることが企図される。さらなる例示的な実施形態では、このために任意選択で、例えば攻撃者にとって偽造し難いまたは偽造できない例えばデジタルで署名または暗号化されたメッセージまたはメッセージの一部が利用され得る。

【0025】

さらなる例示的な実施形態では、信号の送信器が（例えばデジタル署名が存在していないもしくは無効なので、および／または、第１の量Ｇ１が、権限のある装置、例えば権限のあるバス加入器に割り当てられないので）このバスシステムを介した通信に権限のある装置ではないことが検出された場合、少なくとも１つの対抗措置が開始され、この対抗措置は、例えば、送信器の伝送を遮断することおよび／または無効と宣言することを目標とすることが企図される。

【0026】

さらなる例示的な実施形態では、例えば権限のない送信器の伝送の遮断が、例えばＣＡＮバスシステムの場合、エラーデータフレームの送信によっておよび／またはバスシステムの占有によって（例えば、１つのバス加入器もしくは実施形態による方法を実行している装置による、優先度のより高いメッセージの繰り返しの送信によって）行われ得る。

【0027】

さらなる例示的な実施形態では、例えば複数のバスシステムを接続するシステムに本方法が実装される場合、悪質なメッセージの非転送が実行され得る。言い換えれば、さらなる例示的な実施形態では、例えば権限のない送信器の伝送は、この伝送の相応のメッセージをこれが発生している第１のバスシステムから別のバスシステムへ転送しないことによって制限または遮断され得る。

【0028】

さらなる例示的な実施形態は、実施形態による方法を実行するための装置に関する。例えばこの装置は、例えば自動車用の制御機器として構成され得るかまたは例えば自動車用の制御機器に組み込まれ得る。

【0029】

さらなる例示的な実施形態は、コンピュータによる実行の際にコンピュータに実施形態による方法を実行させるコマンドを含むコンピュータ可読のメモリ媒体に関する。

【0030】

さらなる例示的な実施形態は、コンピュータによるプログラムの実行の際にコンピュータに実施形態による方法を実行させるコマンドを含むコンピュータプログラムに関する。

【0031】

さらなる例示的な実施形態は、実施形態によるコンピュータプログラムを伝送するおよび／または特徴づけるデータキャリア信号に関する。

【0032】

さらなる例示的な実施形態は、以下の要素、すなわちａ）バスシステムの送信器の位置の検出、ｂ）バスシステムの送信器の位置のチェック、ｃ）侵入検知システムおよび／または侵入検知・防止システムの提供、ｄ）バスシステムの送信器の認証のうちの少なくとも１つのための、実施形態による方法および／または実施形態による装置および／または実施形態によるコンピュータ可読のメモリ媒体および／または実施形態によるコンピュータプログラムおよび／または実施形態によるデータキャリア信号の使用に関する。

【0033】

本発明のさらなる特徴、適用可能性、および利点は、図面の図に示した本発明の例示的実施形態の以下の説明から明らかである。その際、すべての説明されるまたは図示される特徴は単独でまたは任意の組合せにおいて、請求項またはその従属請求項での特徴の総括に関係なく、および明細書または図面での特徴の表現または図示に関係なく本発明の対象である。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】例示的な実施形態による方法の簡略化したフローチャートの概略図である。

【図2】さらなる例示的な実施形態による簡略化したブロック図の概略図である。

【図3A】さらなる例示的な実施形態による簡略化したフローチャートの概略図である。

【図3B】さらなる例示的な実施形態による簡略化したフローチャートの概略図である。

【図4】さらなる例示的な実施形態による装置の簡略化したブロック図の概略図である。

【図5】さらなる例示的な実施形態による簡略化したブロック図の概略図である。

【図6】さらなる例示的な実施形態による簡略化したタイミングチャートの概略図である。

【図7】さらなる例示的な実施形態による簡略化したブロック図の概略図である。

【図8】さらなる例示的な実施形態による簡略化したブロック図の概略図である。

【図9】さらなる例示的な実施形態による使用の態様の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１は、例示的な実施形態により、例えば送信器５によって送信される信号Ｓを伝送可能な伝送媒体１１を備えたバスシステム１０（図２を参照）の情報を検出するための方法、特にコンピュータに実装された方法の簡略化したフローチャートを概略的に示している。

【0036】

本方法（図１を参照）は、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との時間差ＺＤ（図６による例示的なタイミングチャートも参照）を特徴づける第１の量Ｇ１を検出（１１０）するステップであって、この第１の時点ｔ１では送信器５（図２）からバスシステム１０の伝送媒体１１に出力された信号Ｓが、伝送媒体１１に関する第１の位置ｐ１（図２）に達し、第２の時点ｔ２（図６）では送信器５からバスシステム１０の伝送媒体１１に出力された信号Ｓが、伝送媒体１１に関する第２の位置ｐ２に達するステップと、第１の量Ｇ１を解析（１２０）（図１）するステップであって、この第１の量Ｇ１の検出１１０のために、少なくとも１つの時間－デジタル変換器３００、３００－１（図２を参照）が使用されるステップとを備えたものである。これは、さらなる例示的な実施形態では、第１の量Ｇ１の特に効率的な検出を可能にする。

【0037】

言い換えれば、第１の量Ｇ１は、さらなる例示的な実施形態では、或るまたは特定の送信器５（図２）からバスシステム１０の伝送媒体１１に出力された或るまたは特定の信号Ｓの、伝送媒体に関する或るまたは特定の第１の位置ｐ１への到達と、或るまたは特定の送信器５からバスシステム１０の伝送媒体１１に出力された或るまたは特定の信号Ｓの、伝送媒体１１に関する或るまたは特定の第２の位置ｐ２への到達との間の時間差を特徴づけている。さらなる例示的な実施形態では、第１の量は、伝搬差または伝搬時間差とも呼ばれ得る。図６では曲線Ｋ１が、例示的に、物理的な量、例えばバスライン１１ａ、１１ｂ（図５）の間の電圧の、送信器５（図２）によって送信された信号Ｓに基づいて第１の位置ｐ１で生じる時間的遷移を表しており、また、図６での曲線Ｋ２は、例示的に、物理的な量、例えばバスライン１１ａ、１１ｂ（図５）の間の電圧の、送信器５（図２）によって送信された信号Ｓに基づいて第２の位置ｐ２で生じる時間的遷移を表している。第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との時間差ＺＤも図６から明らかである。

【0038】

例えば第１の位置ｐ１（図２）は第２の位置ｐ２とは異なる。さらに、例えば送信器の位置ｐＳは、第１の位置ｐ１および第２の位置ｐ２とは異なる。図２での矢印ａ１、ａ２は、例示的に、送信器５から出る信号が第１の位置ｐ１（矢印ａ１）または第２の位置ｐ２（矢印ａ２）まで進む信号経路を示している。

【0039】

さらなる例示的な実施形態では、バスシステム１０が、以下のタイプ、すなわちＣＡＮ、ＣＡＮ ＦＤ、ＣＡＮ ＸＬ、１０ＢＡＳＥＴ１Ｓ、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ、ＫＮＸ、ＬＳＮ、ＡＲＩＮＣ－Ｂｕｓ、ＭＩＬ－Ｂｕｓ、そのほかのタイプのうちの１つを有する。

【0040】

さらなる例示的な実施形態では、伝送媒体１１が、非差動（「シングルエンド」）信号の伝送のために構成されている（図２を参照）。さらなる例示的な実施形態では、伝送媒体１１が、差動信号の伝送のために構成されており（図５を参照）、このために例えば２つのバスライン１１ａ、１１ｂを有し得る。

【0041】

さらなる例示的な実施形態（図３Ａを参照）では、本方法は、時間－デジタル変換器３００の第１の入力部３０１（図２）、例えばＳＴＡＲＴ入力部が、第１の位置ｐ１での伝送媒体１１と少なくとも一時的に接続１３０するステップと、時間－デジタル変換器３００の第２の入力部３０２、例えばＳＴＯＰ入力部が、第２の位置ｐ２での伝送媒体１１と少なくとも一時的に接続１３２（図３Ａ）するステップとをさらに備える。

【0042】

さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器３００（図２）は、第１の入力部３０１（図２）、例えばＳＴＡＲＴ入力部での入力信号の状態変化（例えば図６からの曲線Ｋ１を参照）と、第２の入力部３０２、例えばＳＴＯＰ入力部での入力信号の状態変化（例えば図６からの曲線Ｋ２を参照）との時間差ＺＤ（図６）を検出し、かつこの時間差ＺＤを特徴づける情報を例えばデジタルインターフェイス３０５（図２）を介して、つまりデジタル値として出力するために構成されている。

【0043】

さらなる例示的な実施形態では、第１および／または第２の入力部での入力信号の状態変化が、例えば相応のパルスの立ち上がりエッジであり、この立ち上がりエッジは、例えば当該の入力信号が予め設定可能な閾値ＳＷ（図６）を上回る場合に生じる。位置ｐ１、ｐ２から時間－デジタル変換器３００の入力部３０１、３０２への、それぞれの入力信号の（少なくとも一時的な）供給は、図２で矢印ａ３、ａ４によって表されている。

【0044】

さらなる例示的な実施形態（不図示）では、第１および／または第２の入力部での入力信号の状態変化が、例えば相応のパルスの例えば立ち下がりエッジまたは入力信号のそのほかの認識可能もしくは検出可能な変化であってもよい。この場合には、例えば閾値の下回りまたは到達が使用され得る。

【0045】

さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器３００が、選択的に、例えば実施形態による方法が実行されるべきときにバスシステム１０の伝送媒体１１と接続される。

【0046】

さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器３００が、選択的に、例えば実施形態による方法が実行されるべきでないときにバスシステム１０の伝送媒体１１から分離され、または伝送媒体１１と接続されない。

【0047】

さらなる例示的な実施形態では、ここでは例示的に図６による曲線Ｋ１、Ｋ２の場合にそうであるように、時間－デジタル変換器３００のための入力信号の状態変化として、例えばバスシステム１０を介して伝送される信号Ｓの立ち上がりエッジも利用され得る。さらなる例示的な実施形態では、この信号Ｓ（図２）が、例えばバスシステム１０を介して伝送されるメッセージと関連付けられてもよい。例えば、信号Ｓがメッセージ（例えばＣＡＮバスシステム１０の場合にはＣＡＮメッセージまたはＣＡＮ通知）の少なくとも一部を特徴づけ得る。

【0048】

さらなる例示的な実施形態（図２を参照）では、第１の量Ｇ１を検出するために、少なくとも２つの時間－デジタル変換器３００－１、３００－２が使用される。これにより、第１の量Ｇ１を検出する際のさらなる自由度が生じる。

【0049】

さらなる例示的な実施形態（図３Ｂを参照）では、本方法は、共通のスタート信号Ｓ－ＳＴＡＲＴを第１の時間－デジタル変換器３００－１（図２）および第２の時間－デジタル変換器３００－２に出力１４０するステップと、第１の時間－デジタル変換器３００－１の第２の入力部３０２、例えばＳＴＯＰ入力部が、第１の位置ｐ１での伝送媒体１１（図２）と少なくとも一時的に接続１４２（図３Ｂ）するステップと、第２の時間－デジタル変換器３００－２の第２の入力部３０２、例えばＳＴＯＰ入力部が、第２の位置ｐ２での伝送媒体１１と少なくとも一時的に接続１４４するステップとをさらに備える。これにより、第１および第２の時間－デジタル変換器３００－１、３００－２に同時に共通のスタート信号Ｓ－ＳＴＡＲＴを印加でき、その一方でＳＴＯＰ信号としては、第１または第２の位置での伝送媒体１１上での相応の信号Ｋ１、Ｋ２（図６）が利用可能である。言い換えれば、さらなる例示的な実施形態では、第１の時間－デジタル変換器３００－１は、スタート信号Ｓ－ＳＴＡＲＴの時点ｔ０（図６）から第１の位置ｐ１への或る信号Ｓの伝搬時間を検出するために使用可能であり、かつ第２の時間－デジタル変換器３００－２は、スタート信号Ｓ－ＳＴＡＲＴの時点から第２の位置ｐ２への或るまたは特定の（例えば同じ）信号Ｓの伝搬時間を検出するために使用可能である。それぞれの時間－デジタル変換器３００－１、３００－２を使って検出可能な時間差から、例えば第１の量Ｇ１が検出され得る。

【0050】

図６での矢印ａ６、ａ７は、送信器５（図２）とそれぞれの時間－デジタル変換器３００－１、３００－２との間の相応の信号伝搬時間を表している。これに対して図６からの矢印ａ５は、例えば第１の曲線Ｋ１による閾値ＳＷの上回り（第１の位置ｐ１で検出可能な信号Ｓ（図２）の一部）が（例えば唯一の）時間－デジタル変換器３００のためのＳＴＡＲＴ信号として使用される場合、および、例えば第２の曲線Ｋ２による閾値ＳＷの上回り（第２の位置ｐ２で検出可能な信号Ｓ（図２）の一部）が（例えば唯一の）時間－デジタル変換器３００のためのＳＴＯＰ信号として使用される場合に検出可能であるような信号伝搬時間を表している。

【0051】

さらなる例示的な実施形態（図１を参照）では、本方法は、予め設定可能な位置ｐＳで伝送媒体１１と接続可能な少なくとも１つの送信器５（図２）に関するモデルＭおよび／または基準データＲＤを検出（１００）し、例えば、このモデルＭおよび／または基準データＲＤはこの少なくとも１つの送信器５の第１の量Ｇ１を特徴づけるステップをさらに有する。

【0052】

さらなる例示的な実施形態では、例えば、少なくとも一時的に送信器５としても機能する幾つかのバス加入器を有する予め設定可能なバスシステム１０のために、バス加入器に関するそれぞれの第１の量Ｇ１が、つまり例えばバス加入器の信号の上述の第１および第２の位置ｐ１、ｐ２に対する伝搬時間差が検出され得る。このために、バス加入器はそれぞれ、例えば少なくとも１つの予め設定可能なメッセージをこのバスシステム１０を介して送信でき、このメッセージが第１および第２の位置ｐ１、ｐ２へ到達すると、少なくとも１つの時間－デジタル変換器３００のそれぞれの入力部３０１、３０２のためのＳＴＡＲＴ信号またはＳＴＯＰ信号として利用可能である。

【0053】

例えばモデルＭまたは基準データＲＤに関する第１の量の検出は、さらなる例示的な実施形態では、例えば、製造設備または工場内などの保護された環境で実行され得る。これにより、検出された第１の量または伝搬時間差が正しいこと、例えば不正操作されていないことが保証される。

【0054】

さらなる例示的な実施形態では、第１の量は、例えば保護された環境の外でも検出でき、これに関しては例えば暗号化技術を使って保護された（例えばデジタルでバス加入器によって署名または（少なくとも部分的に）暗号化された）メッセージが使用される。この場合、さらなる例示的な実施形態では、メッセージ内容の少なくとも一部を任意選択で解析することにより、当該の信号Ｓまたはメッセージが、実際にそれぞれのバス加入器に由来していること、例えば権限なくバスシステム１０と接続（および／または存在しているバス加入器５を不正操作）した攻撃者によって送信されたのではないことが保証され得る。

【0055】

さらなる例示的な実施形態では、少なくとも１つの送信器またはバス加入器に関するモデルＭが、例えば上記のやり方（例えば図１からのステップ１１０を参照）で検出された第１の量の値を有し得る。それゆえ、さらなる例示的な実施形態では、このモデルＭが、複数の送信器またはバス加入器に、第１の量Ｇ１に関するそれぞれ１つの相応の値を割り当て得る。さらなる例示的な実施形態では、このモデルＭが後に、例えば現場での（例えば目標システム、例えば車両、例えば自動車内に取り付けられた）バスシステム１０の動作の際に、現場で検出された第１の量Ｇ１の値をこのモデルＭから得た第１の量Ｇ１の値と比較するために使用され得る。両方の値が少なくとも実質的に同じである（つまり例えば最大で予め設定可能な程度だけ互いに相違する）場合には、さらなる例示的な実施形態では、ａ）当該のバス加入器もしくは送信器５が、実際にこのモデルＭの構成に使用されたバス加入器もしくは送信器に相当すること、および／または、ｂ）当該のバス加入器もしくは送信器５が、このモデルの構成に使用されたバス加入器もしくは送信器と同じ伝送媒体１１の位置ｐＳに配置されていることが推定され得る。

【0056】

さらなる例示的な実施形態では、モデルＭが、第１の量Ｇ１とそれぞれのバス加入器との例えば一意のまたは一対一対応の割当てを有することができ、この割当ては、例えばテーブルを使って実現可能である。

【0057】

さらなる例示的な実施形態では、モデルＭが、例えば少なくとも１つのバス加入器のために、当該のバス加入器に対して第１の量Ｇ１に関するどのような値がどのくらいの確率で予測され得るかを示す確率分布を有し得る。

【0058】

さらなる例示的な実施形態では、モデルＭが、グラフまたは木（ツリー）、例えば決定木を有し得る。

【0059】

さらなる例示的な実施形態（図１を参照）では、第１の量Ｇ１の解析（１２０）が、第１の量Ｇ１に基づいて例えば伝送媒体１１に関する送信器５の位置ｐＳを検出（１２０ａ）するステップ（位置は、例えば伝送媒体１１に沿って考察された例示的に１次元の長さ座標に相当し得る）、および／または、第１の量Ｇ１をモデルＭもしくは基準データＲＤとマッチング（１２０ｂ）するステップを有することが企図される。例えば、マッチング（１２０ｂ）は、さらなる例示的な実施形態では、例えばその時々に検出された第１の量Ｇ１と、モデルＭまたは基準データＲＤから得た第１の量Ｇ１の値とを比較することを有し得る。

【0060】

さらなる例示的な実施形態（図１を参照）では、本方法は、信号Ｓ（図２）によって特徴づけられた情報Ｉを解析（１２２）する、例えば信号Ｓによって特徴づけられたメッセージの情報を抽出するステップをさらに有することが企図される。言い換えれば、さらなる例示的な実施形態では、信号Ｓは、例えば時間－デジタル変換器３００のＳＴＡＲＴ入力部および／またはＳＴＯＰ入力部の制御（例えば図６による曲線Ｋ１、Ｋ２を参照）に加えて、信号Ｓと関連付けられたまたは信号Ｓによって特徴づけられたメッセージのメッセージ内容（例えばＣＡＮバスシステムの場合にはＣＡＮ識別子）を少なくとも部分的に検出するためにも利用され得る。

【0061】

さらなる例示的な実施形態では、本方法は、情報Ｉおよび第１の量Ｇ１に基づいて、信号Ｓの送信器５がこのバスシステム１０を介した通信に権限のある装置かどうかを検出１２４するステップをさらに備えることが企図される。さらなる例示的な実施形態では、このために任意選択で、例えば攻撃者にとって偽造し難いまたは偽造できない例えばデジタルで署名または暗号化されたメッセージまたはメッセージの一部が利用され得る。

【0062】

さらなる例示的な実施形態では、信号Ｓの送信器５が、（例えばデジタル署名が存在しないもしくは無効なので、および／または第１の量Ｇ１が、権限のある装置、例えば権限のあるバス加入器に割り当てられない、例えば第１の量Ｇ１から導出可能な送信器５の位置ｐＳが、権限のある送信器の既知の予め設定可能な位置と一致しないので）このバスシステム１０を介した通信に権限のある装置ではないことが検出された場合、少なくとも１つの対抗措置が開始され（ステップ１２６を参照）、この対抗措置は、例えば、送信器の伝送を遮断することおよび／または無効と宣言することおよび／または伝送を転送しないことを目標とすることが企図される。

【0063】

さらなる例示的な実施形態では、例えば権限のない送信器の伝送の遮断が、例えばＣＡＮバスシステム１０の場合、エラーデータフレームの送信によっておよび／またはバスシステム１０の占有によって（例えば、１つのバス加入器もしくは実施形態による方法を実行している装置による、優先度のより高いメッセージの繰り返しの送信によって）行われ得る。

【0064】

さらなる例示的な実施形態（図４を参照）は、実施形態による方法を実行するための装置２００に関する。例えばこの装置２００は、さらなる例示的な実施形態では、例えば自動車用の制御機器として構成され得るかまたは例えば自動車用の制御機器に組み込まれ得る。

【0065】

装置２００は、少なくとも１つの計算コア２０２ａを備えた計算機（「コンピュータ」）２０２と、以下の要素、すなわちａ）データＤＡＴ（例えば第１の量Ｇ１および／またはモデルＭもしくは基準データＲＤおよび／または少なくとも１つのメッセージおよび／またはそれを基に導出されたもしくは導出可能な情報）、ｂ）特に、実施形態による方法を実行するためのコンピュータプログラムＰＲＧのうちの少なくとも１つを少なくとも一時的に保存するための、計算機２０２に割り当てられたメモリ装置２０４とを有する。

【0066】

さらなる例示的な実施形態では、メモリ装置２０４が、揮発性メモリ２０４ａ（例えばメインメモリ（ＲＡＭ））および／または不揮発性メモリ２０４ｂ（例えばＦｌａｓｈ－ＥＥＰＲＯＭ）を有する。

【0067】

さらなる例示的な実施形態では、計算機２０２が、以下の要素、すなわちマイクロプロセッサ（μＰ）、マイクロコントローラ（μＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、プログラム可能な論理モジュール（例えばＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、ハードウェア回路、またはこれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを有するかまたはこれらの要素のうちの少なくとも１つとして構成されている。

【0068】

さらなる例示的な実施形態は、コンピュータ２０２による実行の際にコンピュータ２０２に実施形態による方法を実行させるコマンドＰＲＧを含むコンピュータ可読のメモリ媒体ＳＭに関する。

【0069】

さらなる例示的な実施形態は、コンピュータ２０２によるプログラムの実行の際にコンピュータ２０２に実施形態による方法を実行させるコマンドを含むコンピュータプログラムＰＲＧに関する。

【0070】

さらなる例示的な実施形態は、実施形態によるコンピュータプログラムＰＲＧを伝送するおよび／または特徴づけるデータキャリア信号ＤＣＳに関する。データキャリア信号ＤＣＳは、例えば装置２００の任意選択のデータインターフェイス２０８を介して受信可能である。

【0071】

さらなる例示的な実施形態では、データインターフェイス２０８は、データをバスシステム１０から受信および／またはバスシステム１０へ送信するためにも構成でき、例えばバストランシーバ２０８ａ（図５）の機能性を有し得る。

【0072】

さらなる例示的な実施形態では、装置２００が、例えば上で図２を参照しながら例示的に説明した時間－デジタル変換器３００の機能を有し得る、例えば組み込まれたハードウェア回路３００’により、時間－デジタル変換器３００の機能性を有し得る。

【0073】

さらなる例示的な実施形態では、少なくとも１つの時間－デジタル変換器３００、３００－１、３００－２（図２）も、装置２００（図４）に組み込まれ得る（つまり例えばコンポーネント２０２、２０４と同じ半導体基板上に配置される）かまたは装置２００に割り当てられ得る。

【0074】

さらなる例示的な実施形態は、以下の要素、すなわちａ）バスシステムの送信器の位置の検出、ｂ）バスシステムの送信器の位置のチェック、ｃ）侵入検知システムおよび／または侵入検知・防止システムの提供、ｄ）バスシステムの送信器の認証、のうちの少なくとも１つのための、実施形態による方法および／または実施形態による装置および／または実施形態によるコンピュータ可読のメモリ媒体および／または実施形態によるコンピュータプログラムおよび／または実施形態によるデータキャリア信号の使用に関する。

【0075】

図５は、さらなる例示的な実施形態によるバスシステム１０’の簡略化したブロック図を概略的に示している。バスシステム１０’は、例えばＣＡＮバスシステムとして構成されており、かつ、信号Ｓの差動伝送のための２つのバスライン１１ａ、１１ｂを伝送媒体として有している。バスライン１１ａ、１１ｂのそれぞれの端では、ここでは例示的に、バスライン１１ａ、１１ｂを終端する終端抵抗１２ａ、１２ｂが、例えば反射を減らすために配置されている。任意選択の差動増幅器１３ａ、１３ｂは、時間－デジタル変換器３００に対して、例えば図２による位置ｐ１、ｐ２に相当する測定位置ＭＰ１、ＭＰ２から捕捉し得るバスシステム１０’の信号を、例えば時間－デジタル変換器３００の第１の（例えばＳＴＡＲＴ）入力部３０１および第２の（例えばＳＴＯＰ）入力部３０２のためのそれぞれの入力信号として供給する。時間－デジタル変換器３００は、第１の量Ｇ１を検出し、かつ、例えばインターフェイス３０５を介して、例えば図４による構成２００または同様の構成を有する装置２００’にデジタル形式で出力するために構成されている。

【0076】

例えば、装置２００’は、バスシステム１０’からＣＡＮ通知を受信するためのＣＡＮバストランシーバ２０８ａと、時間－デジタル変換器３００から第１の量Ｇ１を受信するためのデータインターフェイス２０８ｂとを有している。さらなる例示的な実施形態では、図４によるコンポーネント２０８が、図５によるインターフェイス２０８ａ、２０８ｂの少なくとも１つを有し得る。

【0077】

さらなる例示的な実施形態では、任意選択の差動増幅器１３ａ、１３ｂの代わりに、例えばＴＤＣのための信号を発生させるため、例えば（ＣＡＮ）トランシーバを用いてもよい。

【0078】

任意選択で、装置２００’は、さらなる例示的な実施形態では、例えば第１の量Ｇ１に基づいて検出可能な結果ＥＲＧ、例えば、さらなる例示的な実施形態による解析（１２０）（図１）によって検出可能な情報ｐＳを出力し得る。結果ＥＲＧの出力は、さらなる例示的な実施形態では、インターフェイス２０８（図４）を介して行われてもよい。

【0079】

図７は、さらなる例示的な実施形態によるバスシステム１０’’の簡略化したブロック図を概略的に示している。例示的に、現実の実装の際に生じ得るライン長さｌ１、ｌ２が図示されている。さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器３００のそれぞれの入力部３０１、３０２（図２）の接続の位置ｐ１、ｐ２は、ライン長さｌ１がライン長さｌ２より小さくなるように選択されており、これにより、例えばより短いライン長さｌ１を介して検出可能な信号からＳＴＡＲＴ信号が得られ、およびより長いライン長さｌ２を介して検出可能な信号からＳＴＯＰ信号が得られる。

【0080】

図８は、図７とは異なる伝送媒体の接続形態（トポロジー）または構成を有するさらなる例示的な実施形態によるバスシステム１０’’’の簡略化したブロック図を概略的に示している。

【0081】

ここでも、さらなる例示的な実施形態では、時間－デジタル変換器３００のそれぞれの入力部３０１、３０２（図２）の接続の位置ｐ１、ｐ２は、ライン長さｌ１がライン長さｌ２より小さくなるように選択されており、これにより、例えばより短いライン長さｌ１を介して検出可能な信号からＳＴＡＲＴ信号が得られ、およびより長いライン長さｌ２を介して検出可能な信号からＳＴＯＰ信号が得られる。

【0082】

さらなる例示的な実施形態（図９を参照）は、以下の要素、すなわちａ）バスシステム１０の送信器５の位置ｐＳ（図２）の検出（４０２）、ｂ）バスシステム１０の送信器５の位置ｐＳのチェック４０４（図９）（例えば基準データＲＤまたはモデルＭとの比較による）、ｃ）侵入検知システムおよび／または侵入検知・防止システムの提供４０６、ｄ）バスシステム１０の送信器５の認証４０８、のうちの少なくとも１つのための、実施形態による方法および／または実施形態による装置２００、２００’および／または実施形態によるコンピュータ可読のメモリ媒体ＳＭおよび／または実施形態によるコンピュータプログラムＰＲＧおよび／または実施形態によるデータキャリア信号ＤＣＳの使用４００に関する。

【符号の説明】

【0083】

５ 送信器
１０ バスシステム
１１ 伝送媒体
２００ 装置
２０２ コンピュータ
３００、３００－１、３００－２ 時間－デジタル変換器
３０１ 第１の入力部
３０２ 第２の入力部
ＲＤ 基準データ
ＳＭ コンピュータ可読のメモリ媒体

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【外国語明細書】