TWI392788B - The method used to check the serial number of the data gateway - Google Patents

Description

應用於資料閘道器檢查晶片序號之方法

一種檢查晶片序號方法，特別是有關於一種使用資料閘道器來讀取晶片序號並驗證之方法。

請同時參照圖1、圖2、圖A與圖3B，其為先前技術之原廠使用晶片鑰匙以啟動引擎的認證系統架構，此等先前技術的認證系統架構相當類似。

如圖1，當點火開關模組2係感應一晶片鑰匙1a插入，或晶片鑰匙1a插入後引發點火開關模組2a的引擎點火機制時，點火開關模組2a係請求引擎啟動認證電腦3進行晶片認證行為。中央處理器31會啟動無線收發器33以發出一同步信號，此同步信號經由無線收發器33連接的感應模組34以無線發送。

此識別晶片(Transponder Chip)11內儲存有對應識別晶片11的晶片序號(Transponder ID)與晶片識別碼(Transponder Identification Code)。當識別晶片11在感應模組34的信號收發的感應範圍內，識別晶片11會感應到同步信號而發生激磁(Excitation)效應而被驅動以發送上述的晶片序號。無線收發器33透過感應模組34接收晶片序號，以轉送至引擎啟動認證電腦3。中央處理器31在判斷晶片序號符合儲存器32儲存的認證資料時，輸出一混合識別碼。混合識別碼由一任意碼(Random Code)與一密文碼(Cipher Code)結合而成，並透過無線收發器33發送識別晶片11。

識別晶片11會取得並解析此混合識別碼，當判斷出混合識別碼為識別晶片11所需資料時，會輸出識別晶片11內儲的晶片識別碼。無線收發器33透過感應模組34接收此晶片識別碼，以傳輸至引擎啟動認證電腦3。引擎啟動認證電腦3會判斷晶片識別碼符合先前找出認證資料的識別碼時，啟動引擎設備。當判斷不符合時，引擎啟動認證電腦3即不允許引擎設備發動。

圖2所示的先前技術與圖1相類似，但不同處在於，無線收發器33不結合於引擎啟動認證電腦3內，但與引擎啟動認證電腦3相連並受其控制，無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間可透過非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter；UART)、序列式延伸設備介面匯流排(Serial Peripheral Interface Bus；SPI Bus)、區域互聯網匯流排(Local Interconnect Network Bus；LIN Bus)或控制器區域網路匯流排(Control Area Network Bus；CAN Bus)等架構相互連接。

如圖3A與圖3B所示，與圖1與圖2所示系統架構不同在於，晶片鑰匙1b為插卡式的晶片鑰匙，點火開關模組2b具有插卡槽以供插入晶片鑰匙1b。

然而，晶片鑰匙不易被破解，但偷車賊，如原廠人員或維修廠人員趁交車前或維修車輛時，私自拷貝或預留一支晶片鑰匙，未將可啟動車輛的晶片鑰匙全數給予車主，車主只會認為已擁有全數可啟動車輛的晶片鑰匙，並無法從其它方式得知這部車被設定了幾支鑰匙，也不知道他手邊的晶片鑰匙或備份用的晶片鑰匙是否已經被其他晶片鑰匙所取代了。偷車賊即可根據其私自拷貝或預留的晶片鑰匙以竊取車輛。

因此，如何在偷車賊擁有盜拷的晶片鑰匙的情形下，僅認定車主所擁有的晶片鑰匙為合法可啟動車輛的晶片鑰匙，乃廠商應思考的問題。

本發明係提供一種應用於資料閘道器，且僅認定車主所擁有的晶片鑰匙為合法可啟動車輛的晶片鑰匙的檢查晶片序號之方法。

本發明所揭露之技術係在於一種應用於資料閘道器(Gateway)檢查晶片序號之方法，係根據一資料讀取方法以取得一晶片序號，此資料讀取方法可為以無線方式感應此晶片序號，或是從汽車晶片認證系統包含的一引擎啟動認證電腦與一無線收發器之間的連接線路取得上述的晶片序號。資料閘道器係驗證晶片序號是否為合法的晶片序號。

本發明所揭露之應用於資料閘道器檢查晶片序號之方法，資料閘道器可隨時讀取當前使用者所使用晶片鑰匙的晶片序號，並對晶片序號驗證。資料閘道器所儲存的晶片序號為車主所有的晶片鑰匙之晶片，其內儲的晶片序號，即使偷車賊擁有或使用盜拷的晶片鑰匙，盜拷的晶片鑰匙的晶片序號必不存在於資料閘道器，即可達成認定車主所擁有的晶片鑰匙為合法可啟動車輛的晶片鑰匙的效果。若能配合相關的防盜裝置或機制，可令偷車賊無法輕易將車偷走，避免導致車主財務損失的情形發生。

為使對本發明之終點、構造特徵及其功能有進一步之了解，茲配合相關實施例及圖式詳細說明如下：

請同時參照圖4、圖5A、圖5B、圖6A與圖6B，圖4係本發明實施例之資料閘道器資料讀取流程圖，圖5A係本發明實施例資料閘道器4a之方塊圖之一例，係以圖1之晶片認證系統作更進一步說明，圖5B係本發明實施例資料閘道器4a之監控示意圖，圖5C係本發明實施例資料閘道器4a第二種抑制引擎設備7啟動示意圖。圖6A係本發明實施例資料閘道器4b之方塊圖之一例，係以圖2之晶片認證系統作更進一步說明，圖6B係本發明實施例資料閘道器4b第二種抑制引擎設備7啟動示意圖。本實施例中，引擎啟動認證電腦3的儲存器32內儲有至少一個認證資料50，每一認證資料50包含一序號(ID)51與一識別碼(Identification Code)52。

如圖5A所示，資料閘道器4a具有一儲存模組42、一感應模組34與一微控制器(Micro Controller Unit)41。儲存模組42預先記錄一個以上的晶片序號(Transponder ID)421，若車主擁有可啟動車輛的全部晶片鑰匙，並作資料閘道器4認證學習(請容後述)時，儲存模組42記錄的晶片序號421應與儲存器32記錄的序號51完全匹配。但是偷車的人私自拷貝任一支晶片鑰匙時，儲存模組42記錄的晶片序號421即不會與儲存器32記錄的序號51完全匹配。

資料閘道器4a的感應模組具有一訊號收發器43、一切換開關442與一感應線圈441(Excitation Coil)。感應線圈441一端連接至訊號收發器43，另一端環繞配置於點火開關模組2a外側。切換開關442設置於感應線圈441上，並受微控制器41所控制，以使感應線圈441通路或斷路。

如圖6A所示，資料閘道器4b與資料閘道器4a不同處在於，其不包含感應模組，而是微控制器41直接連接至無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間的連接線路。

以下係說明資料閘道器4a與資料閘道器4b讀取晶片序號以進行驗證行為流程：

根據一資料讀取方法以取得一晶片序號(步驟S110)。當點火開關模組2a係得知晶片鑰匙1a插入，或晶片鑰匙1a插入後引發點火開關模組2a的引擎點火機制時，點火開關模組2a會通知引擎啟動認證電腦3。中央處理器31會令無線收發器33發出一同步信號，此同步信號會由感應模組34所發出。

當晶片鑰匙1a進入感應模組34的信號感應範圍時，識別晶片11會感應到同步信號而發生激磁(Excitation)效應，以無線發送晶片鑰匙1內儲的晶片序號。

如圖5B，資料閘道器4a的微控制器41會接收到點火開關模組2的告知，微控制器41會控制切換開關442進行切換，以使感應線圈441形成通路。微控制器41與點火開關模組2可經由下列方式進行連接：其一，資料閘道器4連接車輛內的車用網路(如控制器區域網路200)，使資料閘道器4a透過車用網路與點火開關模組2a相接。其二，利用實體電路接線直接連接點火開關模組2a與資料閘道器4a。

資料閘道器4a的感應線圈441會感應到識別晶片11發送的此晶片序號。感應線圈441感應到的晶片序號會由訊號收發器43所接收，並傳送至微控制器41。

另一方面，如圖6B所示，資料閘道器4b的微控制器41接收到點火開關模組2b的告知時，會根據無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間的資料傳輸格式(如UART、SPI Bus、LIN Bus或CAN Bus)，以讀取無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間的傳輸資料，來取得無線收發器33傳輸給引擎啟動認證電腦3的晶片序號(其屬於識別晶片11)。

資料閘道器係驗證晶片序號是否合法(步驟S120)。不論是資料閘道器4a或資料閘道器4b，微控制器41會將取得的晶片序號與儲存模組42記錄的晶片序號421相互匹配，當匹配結果為晶片序號相符時，微控制器41即不執行任何的後續行為。

反之，引擎啟動認證電腦3記錄的認證資料50被新增鑰匙或刪除鑰匙，此資料會與先前所記錄的認證資料不符合時，識別晶片11的晶片序號必然不符合儲存模組42所記錄的任一個晶片序號421，導致匹配結果為不符合，微控制器41會輸出一抑制命令，以抑制一引擎設備7啟動(步驟S130)。

在此說明，微控制器41判斷晶片序號是否為正確資料的判斷行為，需在識別晶片11取得混合識別碼至輸出晶片識別碼期間完成，以在引擎啟動認證電腦3的晶片認證行為結束前搶先完成。而且，本實施例的資料閘道器4的晶片序號驗證作業與汽車晶片認證系統的認證作業不會相互干涉，即汽車晶片認證系統與識別晶片11之間仍會完成混合識別碼的解析或是完成晶片識別碼與識別碼52的比對作業。

如圖5B與圖6A，資料閘道器4發出的抑制命令係為一電子訊號，此電子訊號包含禁止引擎電腦61啟動引擎設備7或給予引擎啟動認證電腦3排檔位置或踩下煞車踏板等引擎設備7啟動時必要條件未全數達成。

資料閘道器4a或資料閘道器4b會在引擎啟動認證電腦3完成晶片認證作業前發出上述的抑制命令，由啟動或協助啟動引擎設備7的車用電腦接收此抑制命令，造成車用電腦不斷切換於啟動引擎設備7與禁止啟動引擎設備7兩種不同運作行為，導致車用電腦收到不正確的資料而無法啟動引擎設備7，以達成抑制引擎設備7啟動。即使偷車賊以盜拷的晶片鑰匙1通過引擎啟動認證電腦3的認證行為，也無法啟動車輛。

車用電腦可為如引擎啟動認證電腦3、引擎電腦61、排檔電腦62其它車用電腦63。

舉例而言，當抑制命令由引擎啟動認證電腦3接收時，引擎啟動認證電腦3會因為收到不正確的資料而無法命令引擎電腦61啟動引擎設備7。當抑制命令由引擎電腦61接收時，引擎電腦61會因為收到不正確的資料而無法啟動引擎設備7。當抑制命令由排檔電腦62接收時，排檔電腦62會提供不正確的檔位值，導致引擎電腦收到不正確的資料而無法啟動引擎設備7。

此外，抑制命令為電子訊號，並非令引擎設備7在實際啟動與熄火之間切換，故不會損壞引擎設備7。

然資料閘道器4傳輸抑制命令的方式如下：第一種如圖4與圖5所示，資料閘道器4係連接於車用網路(如控制器區域網路200)，抑制命令係經由車用網路而被傳送至啟動或協助啟動引擎設備7的車用電腦。

請同時參照圖5C與圖6B，引擎設備7的供電電路71或供油電路72上配置有一電路切換模組611，資料閘道器4a或資料閘道器4b會連接至此電路切換模組611。當電路切換模組611取得抑制命令時，令引擎設備7的供電電路71或供油電路72形成斷路，以停止供電電路71供電予引擎設備7，或停止供油電路72供油給引擎設備7，藉此抑制引擎設備7啟動。

請同時參照圖7、圖8A與圖8B，圖7係本發明實施例之鑰匙認證學習流程圖，圖8A係本發明實施例之資料閘道器4a之鑰匙認證學習示意圖，圖8B係本發明實施例之資料閘道器4b之鑰匙認證學習示意圖。此資料閘道器4a或資料閘道器4b接收到由使用者控制車輛以輸入一認證學習命令，如未知晶片鑰匙9插入點火開關模組2a以引發車輛的電瓶供電狀態，並在5秒內踩煞車踏板三下。微控制器41在從車輛取得此認證學習命令時，係將資料閘道器4a(或資料閘道器4b)切換為認證學習模式。以下說明晶片序號學習方法：

根據一資料讀取方法以取得一未知晶片序號(步驟S210)，如圖8A，當微控制器41取得點火開關模組2a之告知，微控制器41會控制切換開關442進行切換行為，以使感應線圈441形成通路。

同一時段，當未知晶片鑰匙9的晶片91受無線收發器33E激磁效應時，會發出未知晶片鑰匙9包含的晶片序號(Transponder ID)。

資料閘道器4a的感應線圈441係感應此晶片序號，並由訊號收發器43所接收，以轉送至微控制器41。

另一模式如圖8B所示，當微控制器41取得點火開關模組2之告知，會根據無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間的資料傳輸格式(如UART、SPI Bus、LIN Bus或CAN Bus)，以讀取無線收發器33與引擎啟動認證電腦3之間的傳輸資料，來取得無線收發器33傳輸給引擎啟動認證電腦3的晶片序號(其屬於識別晶片11)。

儲存未知晶片序號(步驟S220)。不論資料閘道器4a或資料閘道器4b的類型，微控制器41會將此晶片序號記錄至儲存模組42中，以形成前述的晶片序號421。

判斷晶片序號是否學習完畢(步驟S230)。微控制器會根據外部輸入的命令或是否長時間未再取得未知晶片序號，以判斷是否完成認證學習模式。當判斷為完成時，微控制器即結束認證學習模式，返回監控模式。當判斷為未完成，即返回步驟S210，以進行新一輪的晶片序號學習流程。

請同時參照圖9A與圖9B，資料閘道器4a與資料閘道器4b可結合於圖3所示之技術架構，其運作原理與圖5A至圖8B所示資料閘道器4a或資料閘道器4b的運作方式相同，在此即不贅述。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍內。

[先前技術]

1a、1b．．．晶片鑰匙

11．．．識別晶片

2a、2b．．．點火開關模組

3．．．引擎啟動認證電腦

31．．．中央處理器

32．．．儲存器

33．．．無線收發器

34．．．感應模組

[本發明技術]

4a、4b．．．資料閘道器

41．．．微控制器

42．．．儲存模組

421．．．晶片序號

43．．．訊號收發器

441．．．感應線圈

442．．．切換開關

50．．．認證資料

51．．．序號

52．．．識別碼

61．．．引擎電腦

611．．．電路切換模組

62．．．排檔電腦

63．．．其它車用電腦

7．．．引擎設備

71．．．供電電路

72．．．供油電路

9．．．未知晶片鑰匙

91．．．未知晶片鑰匙的晶片

200．．．控制器區域網路

圖1係先前技術之第一例；

圖2係先前技術之第二例；

圖3A係先前技術之第三例；

圖3B係先前技術之第四例；

圖4係本發明實施例之資料閘道器資料讀取流程圖；

圖5A係本發明實施例資料閘道器4a之方塊圖之一例；

圖5B係本發明實施例資料閘道器4a之監控示意圖；

圖5C係本發明實施例資料閘道器4a第二種抑制引擎設備7啟動示意圖；

圖6A係本發明實施例資料閘道器4b之方塊圖之一例；

圖6B係本發明實施例資料閘道器4b第二種抑制引擎設備7啟動示意圖；

圖7係本發明實施例之鑰匙認證學習流程圖；

圖8A係本發明實施例之資料閘道器4a之鑰匙認證學習示意圖；

圖8B係本發明實施例之資料閘道器4b之鑰匙認證學習示意圖；

圖9A係本發明實施例資料閘道器4a結合卡式晶片鑰匙架構之方塊圖之一例；以及

圖9B係本發明實施例資料閘道器4b結合卡式晶片鑰匙架構之方塊圖之一例。

步驟S110～步驟S130

Claims (20)

1. 一種應用於資料閘道器檢查晶片序號之方法，適用於設置在一車輛的該資料閘道器，該車輛包括一點火開關模組、一感應模組與一引擎啟動認證電腦，該引擎點火機制引發引擎點火機制時，令該感應模組感應一晶片鑰匙發送的一晶片序號，該引擎啟動認證電腦認證該晶片序號，該資料閘道器包括連接該點火開關模組的一微控制器，該方法包含：當該微控制器取得該點火開關模組的告知時，該微控制器透過一訊號收發器以無線感應方式，或透過該引擎啟動認證電腦的連接線路取得一晶片鑰匙發送的一晶片序號；以及經由該微控制器驗證該晶片序號是否匹配於已紀錄的序號，以決定是否輸出一抑制命令。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該微控制器透過該訊號收發器以無線感應方式取得該晶片鑰匙發送的該晶片序號時，該訊號收發器的一感應線圈以感應該晶片鑰匙發送的該晶片序號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該微控制器透過該引擎啟動認證電腦的連接線路取得該晶片鑰匙發送的該晶片序號時，是透過該引擎啟動認證電腦與一無線收發器之間的連接線路取得該晶片序號，其中該無線收發器更包括一設置在該點火開關模組的訊號收發器，該 訊號收發器用以感應啟動該點火開關模組的該晶片鑰匙的該晶片序號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當該微控制器輸出該抑制命令時，該抑制命令被傳輸至一引擎設備以抑制該引擎設備啟動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該抑制命令被傳輸至一車用電腦，該車用電腦根據該抑制命令抑制一引擎設備啟動。
6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該抑制命令係透過一控制器區域網路以傳送至該車用電腦。
7. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該抑制一引擎設備啟動之該步驟中，係令該引擎設備之一供電電路形成斷路，以停止該供電電路供電給該引擎設備。
8. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該抑制一引擎設備啟動之該步驟中，係令該引擎設備之一供油電路形成斷路，以停止該供電電路供油給該引擎設備。
9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該微控制器取得該點火開關模組的告知之該步驟前更包含一晶片序號學習方法，該晶片序號學習方法包含：經由該微控制器透過該訊號收發器以無線感應方式，或透過該引擎啟動認證電腦的連接線路取得一未知晶片鑰匙發送的一未知晶片序號；以及經由該微控制器儲存該未知晶片序號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該微控制器透過該訊號收發器以無線感應方式時，該訊號收發器的一感應線圈以感應該未知晶片鑰匙發送的該未知晶片序號。
11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該微控制器透過該引擎啟動認證電腦的連接線路取得該晶片鑰匙發送的該晶片序號時，是透過該引擎啟動認證電腦與一無線收發器之間的連接線路取得該未知晶片序號，其中該無線收發器更包括一設置在該點火開關模組的訊號收發器，該訊號收發器用以感應啟動該點火開關模組的該未知晶片鑰匙的該未知晶片序號。
12. 一種具檢查晶片序號能力之資料閘道器，設置於一車輛，該車輛包括一點火開關模組、一感應模組與一引擎啟動認證電腦，該引擎點火機制引發引擎點火機制時，令該感應模組感應一晶片鑰匙發送的一晶片序號，該引擎啟動認證電腦認證該晶片序號，該資料閘道器包括：一儲存模組，記錄有至少一序號；一微控制器，於取得該點火開關模組的告知時，以無線感應方式或透過該引擎啟動認證電腦的連接線路取得一晶片鑰匙發送的一晶片序號，以驗證該晶片序號是否匹配於已紀錄的該至少一序號，以決定是否輸出一抑制命令。
13. 如申請專利範圍第12項所述之資料閘道器，其中該微 控制器透過該無線感應方式取得該晶片鑰匙發送的該晶片序號時，該訊號收發器的一感應線圈以感應該晶片鑰匙發送的該晶片序號。
14. 如申請專利範圍第12項所述之資料閘道器，其中該微控制器透過該引擎啟動認證電腦的連接線路取得該晶片鑰匙發送的該晶片序號時，是透過該引擎啟動認證電腦與一無線收發器之間的連接線路取得該晶片序號，其中該無線收發器更包括一設置在該點火開關模組的訊號收發器，該訊號收發器用以感應啟動該點火開關模組的該晶片鑰匙的該晶片序號。
15. 如申請專利範圍第12項所述之資料閘道器，其中當該微控制器輸出該抑制命令時，該抑制命令被傳輸至一引擎設備以抑制該引擎設備啟動。
16. 如申請專利範圍第15項所述之資料閘道器，其中該資料閘道器將該抑制命令傳輸至一車用電腦，該車用電腦根據該抑制命令抑制該引擎設備啟動。
17. 如申請專利範圍第16項所述之資料閘道器，其中該抑制命令係透過一控制器區域網路以傳送至該車用電腦。
18. 如申請專利範圍第15項所述之資料閘道器，其中該資料閘道器抑制該引擎設備啟動時，係令該引擎設備之一供電電路形成斷路，以停止該供電電路供電給該引擎設備。
19. 如申請專利範圍第15項所述之資料閘道器，其中該資 料閘道器抑制該引擎設備啟動時，係令該引擎設備之一供油電路形成斷路，以停止該供電電路供油給該引擎設備。
20. 如申請專利範圍第12項所述之資料閘道器，其中該資料閘道器係根據無線感應方式，或透過該引擎啟動認證電腦的連接線路預先取得一未知晶片鑰匙發送的一未知晶片序號，並儲存該未知晶片序號。