特開 2024-174377 車載制御システム

(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】P2024174377

(43)【公開日】2024-12-17

(54)【発明の名称】車載制御システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 21/44 20130101AFI20241210BHJP

   G06F 21/50 20130101ALI20241210BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

G06F21/44

G06F21/50

B60R16/02 660U

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023092183

(22)【出願日】2023-06-05

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 祐樹

(57)【要約】

【課題】より適正に電子制御ユニットが不正に交換や改ざんされたことを検知する。
【解決手段】イグニッションオンの場合において、所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を実行した履歴としての演算履歴がないときには、車両に固有の値に対して所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した演算結果を記憶すると共にサーバに送信し、演算履歴が有るときには、記憶している演算結果に所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した値で記憶している演算結果を更新すると共に更新後の演算結果をサーバに送信する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電子制御ユニットを備え、サーバと情報をやりとり可能で、車両に搭載される装置を制御するための車載制御システムであって、
複数の前記電子制御ユニットは、イグニッションオンの場合において、所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を実行した履歴としての演算履歴がないときには、前記車両に固有の値に対して所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した演算結果を記憶すると共に前記サーバに送信し、前記演算履歴が有るときには、記憶している前記演算結果に所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した値で記憶している前記演算結果を更新すると共に更新後の前記演算結果を前記サーバに送信する
車載制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の車載制御システムとしては、複数の電子制御ユニットと、複数の電子制御ユニットと車載ネットワークを介して接続される不正検知電子制御ユニットと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、不正検知電子制御ユニットは、他の電子制御ユニットから送信されたフレームが不正であるかを判定するための規則を記憶し、規則にしたがって、他の電子制御ユニットから送信されたフレームが不正であるかを判定している。これにより、他の電子制御ユニットが不正に改ざんされたことを検知している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１１１４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の車載制御システムでは、不正検知電子制御ユニットが不正に交換されると、他の電子制御ユニットが不正に交換や改ざんされたことを適正に検知できなくなる。

【0005】

本開示の車載制御システムは、より適正に電子制御ユニットが不正に交換や改ざんされたことを検知することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の車載制御システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示の車載制御システムは、
複数の電子制御ユニットを備え、サーバと情報をやりとり可能で、車両に搭載される装置を制御するための車載制御システムであって、
複数の前記電子制御ユニットは、イグニッションオンの場合において、所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を実行した履歴としての演算履歴がないときには、前記車両に固有の値に対して所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した演算結果を記憶すると共に前記サーバに送信し、前記演算履歴が有るときには、記憶している前記演算結果に所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した値で記憶している前記演算結果を更新すると共に更新後の前記演算結果を前記サーバに送信する
ことを要旨とする。

【0008】

この本開示の車載制御システムでは、複数の電子制御ユニットは、イグニッションオンの場合において、所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を実行した履歴としての演算履歴がないときには、車両に固有の値に対して所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した演算結果を記憶すると共にサーバに送信し、演算履歴が有るときには、記憶している演算結果に所定の演算、および、所定の暗号化またはハッシュ化を施した値で記憶している演算結果を更新すると共に更新後の演算結果をサーバに送信する。これにより、より適正に電子制御ユニットが不正に交換や改ざんされたことを検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の車載制御システム２０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】車両ＶのＥＣＵ２２で実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】ＥＣＵ２２、ＥＣＵ２４における演算結果値Ｎｖｒの変化の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の車載制御システム２０の構成の概略を示す構成図である。車載制御システム２０は、エンジンやモータなどが搭載された車両Ｖに搭載されており、外部のサーバ１０とインターネットを介して情報をやりとり可能に構成されており、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）２２、２４を備える。

【0011】

ＥＣＵ２２、２４は、車両Ｖに搭載されるエンジンやモータなどを制御する装置として構成されており、マイクロコンピュータを備える。マイクロコンピュータは、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有する。ＥＣＵ２２、２４は、各種センサからの信号を入力している。例えば、ＥＣＵ２２、２４には、イグニッションスイッチ（ＩＧ）２６からのイグニッション信号などが入力されている。ＥＣＵ２２、２４からは、車両Ｖに搭載されるエンジンやモータを制御するための制御信号が出力されている。ＥＣＵ２２は、車載ネットワークを介してＥＣＵ２４と通信可能となっている。ＥＣＵ２２、２４のＲＯＭには、出荷時に、車両Ｖに割り当てられる固有の値である車両固有値Ｎｖが記憶されている。車両固有値Ｎｖとしては、８桁の数字などを挙げることができる。

【0012】

サーバ１０は、マイクロコンピュータを備える。マイクロコンピュータは、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有する。サーバ１０は、各種演算処理などを行なう。

【0013】

次に、こうして構成された車載制御システム２０の動作、特に、ＥＣＵ２２、２４が不正に交換されたか否かを判定する際の動作について説明する。図２は、車両ＶのＥＣＵ２２で実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、イグニッションスイッチ２６がオンされたときに、実行される。なお、車両ＶのＥＣＵ２４は、図２に例示した処理ルーチンと同様の処理を実行するが、重複した説明を避けるため、ＥＣＵ２２の動作の説明をもってＥＣＵ２４の動作の説明とする。

【0014】

本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ２２のＣＰＵは、後述するステップＳ１１０やステップＳ１３０の演算およびハッシュ化の処理が実行された演算履歴が有るか否かを判定する（ステップＳ１００）。演算履歴がないとき、即ち、本ルーチンが車両Ｖが出荷されてから最初に実行されるルーチンであるときには、車両固有値Ｎｖに対して演算処理を施した後にハッシュ化処理を施して演算結果値Ｎｖｒを算出する（ステップ１１０）。演算結果値Ｎｖｒの算出は、予め定められた所定の演算処理や所定のハッシュ化処理により実行される。所定の演算処理は、演算対象値（ステップＳ１１０では車両固有値Ｎｖ）の各桁を２倍して各桁の１桁目を抽出する処理など車両Ｖの出荷時に予め定められた演算処理である。所定のハッシュ化処理は、車両Ｖの出荷時に予め定められたハッシュ関数を用いた処理である。

【0015】

こうした演算結果値Ｎｖｒを算出すると、演算履歴を有りに変更して（ステップＳ１２０）、フラッシュメモリに演算結果値Ｎｖｒを記憶させると共に演算結果値Ｎｖｒをサーバ１０に送信して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

【0016】

ステップＳ１００で演算履歴が有るときには、フラッシュメモリに記憶している演算結果値Ｎｖｒに対してステップＳ１１０と同一の演算処理を施した後にハッシュ化処理を施して（ステップＳ１３０）、ステップＳ１３０で演算した演算結果値ＮｖｒでＥＣＵ２４に記憶している演算結果値Ｎｖｒを更新してフラッシュメモリに記憶すると共にサーバ１０に送信して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

【0017】

演算結果値Ｎｖｒを受信したサーバ１０は、ＥＣＵ２２での演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとを比較する。サーバ１０は、ＥＣＵ２２での演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとが一致するときには、ＥＣＵ２２、２４が不正なＥＣＵではないと判定する。サーバ１０は、ＥＣＵ２２での演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとが一致しないときには、ＥＣＵ２２、２４のいずれかが不正なＥＣＵに交換または改ざんされていると判定する。

【0018】

図３は、ＥＣＵ２２、ＥＣＵ２４における演算結果値Ｎｖｒの変化の一例を示す説明図である。図３では、車両Ｖの出荷時において、ＥＣＵ２２，ＥＣＵ２４は、車両固有値Ｎｖとして「１２３４５６７８」を記憶しているものとする。ＥＣＵ２２、ＥＣＵ２４は、車両Ｖの出荷後初めてイグニッションオンされたとき（イグニッションオン１回目）には、車両固有値Ｎｖに対して演算処理を施した後にハッシュ化処理を施した演算結果値Ｎｖｒ（「２４６８０２４６」）を取得し（ステップＳ１１０）、演算結果値Ｎｖｒ（「２４６８０２４６」）をフラッシュメモリに記憶すると共にサーバ１０に送信する（ステップＳ１４０）。演算結果値Ｎｖｒを受信したサーバ１０は、ＥＣＵ２２での演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとを比較する。ＥＣＵ２２、２４が共に不正なＥＣＵでないときには、ＥＣＵ２２，ＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒは一致する。サーバ１０は、ＥＣＵ２２、２４が不正なＥＣＵではないと判定する。

【0019】

次にイグニッションオンされると、ＥＣＵ２２、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１３０の処理を実行し、フラッシュメモリに記憶している演算結果値Ｎｖｒ（「２４６８０２４６」）に対して演算処理を施した後にハッシュ化処理を施した演算結果値Ｎｖｒ（「４８２６０４８２」）を取得し（ステップＳ１３０）、 演算結果値Ｎｖｒ（「４８２６０４８２」）をフラッシュメモリに記憶すると共にサーバ１０に送信する（ステップＳ１４０）。演算結果値Ｎｖｒを受信したサーバ１０は、ＥＣＵ２２での演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとを比較する。ＥＣＵ２２、２４が共に不正なＥＣＵでないときには、ＥＣＵ２２，ＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒは一致するから、サーバ１０は、ＥＣＵ２２、２４が不正なＥＣＵではないと判定する。このように、ＥＣＵ２２、２４が共に不正に交換または改ざんされないときには、ＥＣＵ２２の演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとは常に一致し、サーバ１０は、ＥＣＵ２２、２４が不正なＥＣＵではないと判定する。

【0020】

２回目のイグニッションオンの後にＥＣＵ２４が不正に交換または改ざんされたときを考える。ＥＣＵ２４が不正に交換または改ざんされると、ＥＣＵ２２は、２回目のイグニッションオンのときに演算した演算結果値Ｎｖｒ（「４８２６０４８２」）を記憶しているが、ＥＣＵ２４は、演算履歴がなく、演算結果値Ｎｖｒを記憶していない。そして、イグニッションオンされると（３回目のイグニッションオン）では、ＥＣＵ２２は、記憶している演算結果値Ｎｖｒ（「４８２６０４８２」）に対して演算処理を施した後にハッシュ化処理を施して演算結果値Ｎｖｒ（「８６４２０８６４」）を取得する（ステップＳ１３０）。ＥＣＵ２４は、車両固有値Ｎｖに対して演算処理を施した後にハッシュ化処理を施した演算結果値Ｎｖｒ（「２４６８０２４６」）を取得することから（ステップＳ１２０）、ＥＣＵ２２の演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとが異なるものとなる。演算結果値Ｎｖｒを受信したサーバ１０は、ＥＣＵ２２での演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとを比較する。ＥＣＵ２２、ＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒが一致しないことから、サーバ１０は、ＥＣＵ２２、２４のうちのいずれかが不正なＥＣＵであると判定する。このように、ＥＣＵ２２、２４のうちの一方が不正に交換または改ざんされると、ＥＣＵ２２の演算結果値ＮｖｒとＥＣＵ２４の演算結果値Ｎｖｒとが異なる値となり、サーバ１０は、ＥＣＵ２２、２４のうちのいずれかが不正なＥＣＵであると判定する。こうした処理により、サーバ１０は、ＥＣＵ２２、２４の状態をより適正に管理できる。

【0021】

以上説明した本実施形態の車載制御システム２０によれば、イグニッションオンの場合において、所定の演算および所定のハッシュ化を実行した履歴としての演算履歴がないときには、車両固有値Ｎｖに対して所定の演算および所定のハッシュ化を施した演算結果値Ｎｖｒを記憶すると共にサーバ１０に送信し、演算履歴が有るときには、記憶している演算結果値Ｎｖｒに所定の演算および所定のハッシュ化を施した値で記憶している演算結果値Ｎｖｒを更新すると共に更新後の演算結果値Ｎｖｒをサーバ１０に送信することにより、より適正に電子制御ユニットが不正に交換や改ざんされたことを検知できる。

【0022】

上述した実施形態の車載制御システム２０では、ステップＳ１１０、Ｓ１３０で車両固有値Ｎｖや記憶している演算結果値Ｎｖｒに対して所定の演算を施した後に所定のハッシュ化を施している。しかし、ステップＳ１１０、Ｓ１３０の処理に代えて、車両固有値Ｎｖや記憶している演算結果値Ｎｖｒに対して所定のハッシュ化を施した後に所定の演算を施してもよい。また、所定のハッシュ化に代えて、所定の暗号化を行なってもよい。暗号化に用いるアルゴリズムとしては、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）やＲＣ４（Rivest Cipher ４）、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などを挙げることができる。

【0023】

上述した実施形態の車載制御システム２０では、２つのＥＣＵ（ＥＣＵ２２、２４）を備えているが、３つ以上のＥＣＵを備えていてもよい。

【0024】

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、ＥＣＵ２２、２４が「複数の電子制御ユニット」に相当する。

【0025】

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0026】

以上、本開示を実施するための実施形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【0027】

以上、本開示の発明を実施するための形態について説明したが、本開示の発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本開示は、車載制御システムの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0029】

１０ サーバ、２０ 車載制御システム、２２、２４ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２６ イグニッションスイッチ、Ｖ 車両。

【図1】

【図2】

【図3】