[发明专利]使用移位CAN消息参考控制车辆中的CAN通信方法、系统及介质

说明书

本公开涉及用于控制车辆中的控制器局域网络(CAN)通信的方法和系统及非暂时性计算机可读介质，该车辆包括多个电子控制单元(ECU)以及多个ECU可访问的多个CAN数据库，该方法可以包括：将CAN消息信息存储在多个CAN数据库中，使得每个CAN数据库存储CAN消息信息的固有配置；建立多个周期性间隔；以及当多个周期性间隔中的后续间隔开始时：接收从车辆中配备的多个传感器导出的多个测量值，基于多个测量值计算数据库参考标号，该数据库参考标号新标识多个CAN数据库中的特定CAN数据库，并且基于新标识的CAN数据库中存储的固有配置的CAN消息信息来通过每个ECU执行CAN通信。

技术领域

本公开整体涉及车辆中的控制器局域网络(CAN)通信，并且更具体地，涉及使用移位CAN消息参考来控制车辆中的CAN通信。

背景技术

控制器局域网络或CAN通常用于车辆中以实现稳健的、相对便宜的车载网络，其连接负责控制某些车辆功能(诸如气候控制、车辆显示器(即，仪表组)、信息娱乐系统等)的若干电子控制单元(ECU)。通常CAN使用CAN总线，其使CAN中的ECU能够在没有主计算机的情况下彼此通信。ECU可以在称为帧的数据包中跨CAN总线发送和接收数据。

在这方面，图1是示出常规CAN数据帧的示图。CAN数据帧的目的通常是传输车辆数据、用户数据等。CAN数据帧由若干不同的分量组成，每个都被指定用于执行特定任务，其包括帧起始(SOF)比特、设定数据帧优先级的标识符(ID)、远程传输请求(RTR)比特、标识符扩展(IDE)比特、数据长度代码(DLC)、数据字段、循环冗余校验(CRC)序列、分隔符(DEL)比特、应答(ACK)比特和帧结束(EOF)比特。其中，有效载荷字节可以在数据字段中传输，并且DLC字段可以将有效载荷字节的数量传送给接收器。

问题是，当ECU跨网络传输CAN数据帧时，由于CAN中使用的开放式通信信道，这些通信可能容易受到黑客攻击。因此，车辆CAN 可能容易受到黑客入侵，黑客可以通过物理连接到CAN总线或使用板载(OBD)端口访问CAN总线来尝试读取和解码CAN消息。然后，黑客可以对截获的数据进行解码或反向工程。黑客还可以在CAN总线上注入消息，这可能触发系统故障或不当行为。

发明内容

本公开提供用于使用以周期性间隔移位的CAN消息参考来安全地控制车辆中的控制器局域网络(CAN)通信的系统和方法。CAN中可以包括多个电子控制单元(ECU)和多个ECU可访问的多个CAN数据库。每个CAN数据库可以存储CAN消息信息的固有(unique)配置，其定义CAN消息参考，并且ECU可以基于存储的CAN消息信息在CAN内进行通信。在预定义时间，根据周期性间隔，ECU可以根据车辆中配备的多个传感器接收的测量输入来标识新的CAN数据库，并且可以基于存储在新标识的CAN数据库中的固有配置的CAN消息信息来执行CAN通信。通过使CAN通信所基于的CAN消息参考周期性地移位，CAN可以更好地抵御来自入侵者或黑客的攻击，在早期阶段检测系统攻击，并且在发生系统违规时限制任何损害。

根据本公开的实施例，一种用于控制车辆中的控制器局域网络 (CAN)通信的方法，该车辆包括多个电子控制单元(ECU)以及多个ECU可访问的多个CAN数据库，该方法可以包括：将CAN消息信息存储在多个CAN数据库中，使得每个CAN数据库存储CAN消息信息的固有配置；建立多个周期性间隔，在周期性间隔期间，每个ECU 基于多个CAN数据库中的特定CAN数据库中存储的固有配置的CAN 消息信息来执行CAN通信；以及当多个周期性间隔中的后续间隔开始时：接收从车辆中配备的多个传感器导出的多个测量值，基于多个测量值计算数据库参考标号，该数据库参考标号新标识多个CAN数据库中的特定CAN数据库，并且基于新标识的CAN数据库中存储的固有配置的CAN消息信息，通过每个ECU执行CAN通信。

该方法还可以包括将多个ECU中的特定ECU指定为主ECU，以控制用于控制CAN通信的方法的一个或多个操作，使得剩余的ECU 作为从ECU操作。