协议保护的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种系统，该系统用于根据第一协议生成消息的数据包、然后根据第二协议分析消息。系统确定消息是否提供根据第二协议的正确校验和。如果消息提供根据第二协议的正确校验和，则系统变更消息并且根据第一协议传输消息。
【专利说明】协议保护
【技术领域】
[0001 ] 本发明一般地涉及一种用于传送数据的系统。
【背景技术】
[0002]许多系统无线地或者通过公共总线通信，使得通信介质由多个设备共享。这一场景已经随着引入正在应用于例如包括车辆内通信的多个环境的无线通信技术而变得更普遍。在一个示例中，许多传感器和外围设备可以通过射频（RF)通信与车辆控制器通信。尽管这提供大量灵活性和减少的电缆布线复杂性，但是这一场景呈现其他复杂化。例如具有相同RF频率和相同数据速率、但是不同协议的RF通信可能被单个接收器误解。例如有可能的是可能对消息不正确地解码、由此向控制器提供错误信息。这即使使用校验和也仍有可能发生。在一个示例中，可以根据第二协议解释第一协议消息，并且在校验和的位位置中的值可能偶然与用于根据第二协议解释的消息的正确校验和匹配，该第二协议与第一协议不同。
【发明内容】
[0003]可以提供一种系统，该系统根据用于与控制器通信的第一协议生成消息并且然后关于第二协议分析消息。如果如按照第二协议分析的消息在适当字节中产生适当校验和值，则可以改变消息中的值使得根据第二协议解释的消息不提供恰当校验和。因此，消息将不被在第二协议之下解释消息的控制器接受。
[0004]本发明的进一步目的、特征和优点将参照附加于本说明书并且形成本说明书的一部分的附图和权利要求书在回顾以下描述之后变得容易为本领域技术人员所清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图I是用于传送数据的系统的示意图；
图2是与车辆控制器通信的轮胎传感器的示意图；
图3是图示用于传送数据的方法的流程图；
图4是根据第一协议发送并且关于第二协议解释消息的图示；并且 图5是根据第一协议发送并且关于第二协议解释消息的另一图示。
【具体实施方式】
[0006]现在参照图I，提供用于传送数据的系统100。该系统包括设备110。设备110可以是传感器、诸如轮胎压力传感器。但是理解设备110可以是包括但不限于钥匙链、车库开门器、全球定位系统或者许多其他遥测（telematics)设备之一的多个设备之一。设备110可以包括处理器112和存储装置114。处理器112可以是微处理器或者专用特殊用途处理器。存储装置114可以是存储器，例如随机访问存储器、静态存储器或者预定查找表。设备110也包括用于传输和接收数据的收发器116。收发器116可以包括传输器和接收器。然而也有可能的是设备110可以提供单向通信并且可以仅包括传输器。另外，可以在可以针对特定应用优化的专用集成电路（ASIC)上包括处理器112、存储装置114、收发器116或者其任何组合。
[0007]设备110可以使用收发器116来与控制器120、例如车辆控制器通信。通信可以通过总线或者可以是如线142表示的无线通信。控制器120包括用于从设备110接收通信142的收发器126。收发器126可以包括用于促进双向通信的传输器和接收器。然而也有可能的是控制器120可以仅包括用于与设备110单向通信的接收器。控制器120包括处理器122和存储装置124、诸如存储器。另外，其他设备、诸如设备130可以如线144所示与控制器通信。
[0008]通信144可以是无线通信或者至少是与通信142共享相同介质的通信。设备130也可以是传感器、诸如轮胎压力传感器或者可以在车辆内存在的各种设备之一。此外，设备130可以包括用于执行各种任务的微处理器132和存储装置134，这些任务例如包括通过收发器136收集传感器数据和向控制器120传输传感器数据。在机动车辆环境中，很有可能的是通信142和通信144可以具有相同射频和相同数据速率。然而，也有可能的是可以使用与通信144不同的协议来传输通信142。这留下如先前讨论的、控制器120可能误解设备110传送的数据这样的可能性。
[0009]因而设备110可以生成数据包以形成收发器116将传输的消息。然而处理器112也可以根据存储装置114中存储的多个其他协议分析消息。如果处理器112确定基于多个存储的协议中的任何协议，可以在其他协议之一之下解释消息为有效消息，则处理器可以改变消息使得不会在其他存储的协议中的任何协议之下解释该消息为有效消息。
[0010]处理器112可以例如通过通读消息的字节并且验证是否可以在适当字节中发现根据第二协议的正确校验和来分析消息。如果在适当字节处发现根据第二协议的正确校验和，则处理器可以改变消息中包括的数据中的一些数据。例如处理器可以改变将不显著影响性能的测量数据值的最低有效位。然而通过改变该值的最低有效位，用于校验和的预计值将改变，并且因此校验和将不再与用于第二协议的预计值匹配。一旦已经变更数据，就可以传输消息而无惧控制器120在第二协议之下的误解。
[0011]现在参照图2，提供实施先前描述的系统的车辆200。设备210可以是与图I的设备110对应的轮胎压力传感器。该轮胎压力传感器210可以监视车辆200的轮胎214内的轮胎压力。传感器210可以与车辆控制器220通信。车辆控制器220可以位于车辆200的主体218内。此外，其他传感器可以通过无线连接与车辆控制器220通信。例如设备230可以是无线电话、钥匙链、车库开门器、车辆传感器或者任何多种其他设备。另外，设备232可以是用于测量轮胎216的轮胎压力的第二轮胎压力传感器。传感器210可以如线240所示与控制器220通信。类似地，设备230可以如线244所示与控制器220通信，并且传感器232可以如线242所示与控制器220通信。设备210、230和232中的每个设备可以同时与控制器220无线地通信并且也可以以相同数据速率和射频通信。尽管在图2中示出了一个车辆的实现，但是这里也设想各种其他非汽车实现。
[0012]现在参照图3，提供用于传送数据的方法300。方法在块310中开始，其中准备数据用于传输。数据可以是测量数据，例如车辆传感器、诸如轮胎压力传感器、温度传感器或者其他车辆传感器收集的数据。在块312中，根据第一协议为消息生成数据包。该数据可以部分地被例如传感器内的处理器格式化。然后可以如块314所示根据第二协议分析该数据包。在块316中，系统确定根据第二协议对于消息的包分析是否在适当字节中提供了正确校验和。如果包分析未提供正确校验和，则方法沿着线318到块320。在块320中，变更数据包以改变根据第二协议的校验和。这样，可以改变在对应校验和位之前的数据中的任何数据，这将由此使根据第二协议解释的消息具有不同预计校验和。变更的数据可以是测量数据并且可以例如是测量数据的最低有效位。通过改变最低有效位，其他车辆系统不太可能受影响。方法然后沿着线322到块316，其中再次分析包。如果包分析在块316中未提供正确校验和，则方法沿着线324到块326。在块326中，根据第一协议传输消息。如果在块320中变更数据，则在块326中传输的消息是根据第一协议的变更的消息。还注意，系统可以针对许多协议而不是仅单个第二协议校验消息。因而方法可以遍及设备存储的第二协议中的每个协议重复步骤314、316和320。
[0013]关于图4提供分析的一个示例。第一、第二和第三协议具有相同数据速率、调制和电报起始指不符（telegram start indicator) (sync),诸如 X-brand 协议、TGIB HT 协议和TGIB协议。X-brand电报具有80位，TGlB HT具有96位，并且TGlB具有98位。TGlB帧由箭头410表示。类似地，X-brand接收器巾贞由箭头420表示。因此，X-brand接收器可以接收TGlB HT或者TGlB帧的前80位并且将消息误认为X-brand电报。这可能造成错误设置低压力警告或者防止真低压力警告。
[0014]问题可能在配备有通用轮胎压力监视器（TPM)传感器的X-brand车辆从通用TPM传感器之一接收TGlB帧时出现。TGlB帧为96位而X-brand接收器预计80位的帧。TGlB中贞提供两个字节的电路（circuit)和四个字节的ID。向传感器类型TY分配一个字节,压力P为一个字节，温度T为一个字节，并且加速度ACC为一个字节。向校验和分配一个字节，并且向SW分配一个字节。由于x-brand接收器仅预期八位，所以忽略TGlB帧的后两个字节CS和SW。X-brand接收器预计的Sync和ID与TGlB帧的对应Sync和ID匹配。然而，对应字节的其余字节偏移。
[0015]如图4中所示，TGlB帧的类型（TY)、压力（P)、温度（T)和加速度（ACC)字节将由X-brand接收器接收分别作为P、T、FC和CS字节。
[0016]在看见ID有效之后，X-brand接收器将对数据字节（ID，P，T，FC)执行校验和计算。这样，有可能的是用于ACC的值可以是用于其他字节ID、TY、P和T的正确校验和。如果计算的校验和与接收的校验字节（CS)匹配，则帧将视为有效。在这一情况下，X-brand接收器将解释TGlB帧为有效X-brand巾贞，并且后继不正确的数据映射将出现TY到P、P到T和T到FC。因此，通用TPM传感器应当知道这一可能性并且应当防范这一错误。
[0017]在发送TGlB帧之前，TPM传感器可以用数据字节ID、TY、P、T计算X-brand校验和。如果计算的校验和与ACC数据字节匹配，则可以翻转ACC数据字节的最低有效位。这将防止TPM传感器发送具有与有效X-brand帧相等的前10个数据字节的TGlB帧。在一个实现中，可以实施具体逻辑如下：
如果TGlB数据(ID, TY, P，T)的X-brand-Type CS值等于TGlB帧的ACC值，则传感器将翻转TGlB帧的TY值的最低有效位。
[0018]TGlB帧的TY值是V_BAT值，这是如下常数，该常数通常等于111b、但是在这一情况下将被设置成IlOb以使校验和无效。[0019]然而应理解，可以改变先前数据字节中的任何数据字节以改变用于X-brand帧的预计校验和。如果接收器将识别传感器信号，则将不改变sync和ID字节。这样，可以改变TY、P或者T字节中的任何字节。如果TY是传感器类型，并且如果改变位则将解释错误的传感器类型，那么未改变TY字节、但是实际上改变P或者T字节将有意义。因而可以翻转P或者T字节的最低有效位，由此将字节的值改变最小可能量而仍然改变用于X-brand帧的预计校验和。
[0020]现在参照图5，示出TGlBHT帧530以及它如何可能被TGlB接收器510或者X-brand接收器520错误地映射。TGlB接收器510预计96位而X-brand接收器520预计80位。然而TGlB HT帧530提供98位并且可能被TGlB接收器510或者X-brand接收器520误解。如通过帧定位可见，TGlB接收器的校验和对应于TGlB HT帧中的ACC字节。类似地，X-brand接收器的校验和对应于TGlB HT帧的T字节。
[0021]因而，相似错误可能如以上关于图4描述的那样出现。具体而言，错误可能在接收TGlB HT帧时在X-brand接收器上出现并且在接收TGlB HT帧时在TGlB接收器上出现。虽然错误将不太可能，但是因为未对准ID字节。然而可以针对这一场景实施相同类型的保护。在以下三个步骤中提供用于实施保护的逻辑的一个实现：
I.如果 TGlB HT 数据（SP，ID, TV, P)的 X-brand-Type CS 值等于 TGlB HT 帧的 T 值，则传感器将在传输TGlB HT帧之前设置TGlB HT帧的TV值的位I。
[0022]TV字节的位I和O是通常设置成Ol (二进制）的帧号。在这一情况下，它将被切换成11 (二进制)，这将使x-brand校验和无效。
[0023]2.如果 TGlB 肌数据（5?，10，17，卩，1')的1618-丁7?6 CS 值等于 TGlB HT 帧的 ACC值，则传感器将在传输TGlB HT帧之前清除TGlB HT帧的TV值的位O。
[0024](在这一情况下，TV将被切 换成10(二进制)，这将使TGlB校验和无效并且维持无效的X-brand校验和)。
[0025]否则如果TGlB HT 数据（SP，ID, TV, P，T)的 TGlB-Type CS 值等于 TGlB HT 帧的ACC值，则传感器将在传输TGlB HT帧之前设置TGlB HT帧的TV值的位I。
[0026](在这一情况下。TV字节的位I和O是通常被设置成Ol(二进制）的帧号。在这一情况下，它将被切换成11 (二进制)，这将使TGlB校验和无效)。
[0027]3.如果 TGlB HT 数据（SP，ID, TV, P)的 X-brand. . Type CS 值等于 TGlB HT 帧的T值，则传感器将在传输TGlB HT帧之前清除TGlB HT帧的TV值的位O。
[0028]在这一情况下，TV将被切换成10 (二进制)，这将使X-brand校验和无效并且维持无效的TGlB校验和。
[0029]然而应理解，可以改变先前数据字节中的任何数据字节以改变用于X-brand帧或者TGlB帧的预计校验和。如果接收器将识别传感器信号，则将可能不改变sync和ID字节。这样，可以改变SP、TY、P、T位中的任何位或者甚至ACC位（与接收器的CS匹配的字节)。因而可以改变参数之一的最低有效位，由此将参数的值改变最小可能量而仍然改变用于X-brand帧或者TGlB帧的预计校验和。
[0030]在其他实施例中，可以构造专用硬件实现、诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件设备以实施这里描述的方法中的一种或者多种方法。如下应用可以广义地包括多种电子和计算机系统，这些应用可以包括各种实施例的装置和系统。这里描述的一个或者多个实施例可以使用具有可以在模块之间和通过模块传送的有关控制和数据信号的两个或者更多具体的互连的硬件模块或者设备或者作为专用集成电路的部分来实施功能。因而，本系统涵盖软件、固件和硬件实现。
[0031]根据本公开的各种实施例，这里描述的方法可以由计算机系统可执行的软件程序实施。另外，在示例性、非限制的实施例中，实现可以包括分布式处理、部件/对象分布式处理和并行处理。替代地，虚拟计算机系统处理可以被构造用于实施如这里描述的方法或者功能中的一个或者多个方法或者功能。
[0032]另外，可以在计算机可读介质中体现这里描述的方法。术语“计算机可读介质”包括存储一个或者多个指令集的单个介质或者多个介质、诸如集中式或者分布式数据库和/或关联高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”也应当包括如下任何介质，该介质能够存储、编码或者携带用于由处理器执行的指令集或者使计算机系统执行这里公开的方法或者操作中的任何一个或者多个方法或者操作。
[0033]如本领域技术人员将容易理解的那样，以上描述用作本发明的原理的举例说明。这一描述未旨在于限制本发明的范围或者应用，因为本发明易有修改、变化和改变而未脱离如在所附权利要求书中限定的本发明的精神。
【权利要求】
1.一种用于传输数据的系统，所述系统包括： 处理器，其被配置用于根据第一协议生成消息的数据包，所述处理器被配置用于根据第二协议分析所述消息并且确定所述消息是否提供根据所述第二协议的正确校验和，所述处理器被配置用于如果所述消息提供正确校验和则变更数据包；以及 传输器，其被配置用于与所述处理器通信，所述传输器被配置用于根据所述第一协议传输所述消息。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二协议是多个协议之一，并且所述处理器被配置用于根据所述多个协议中的每个协议分析所述消息。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器和所述传输器被并入到传感器封装中。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二协议是多个协议之一，并且所述处理器被配置用于根据所述多个协议中的每个协议分析所述消息，所述多个协议被存储于所述传感器封装内。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器是专用集成电路并且包括用于所述多个协议中的每个协议的查找表。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器变更的数据包包含测量数据。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置用于变更所述数据包的最低有效位。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述传输器被配置用于向控制器传输消息，并且所述控制器被配置用于使用所述第一协议和所述第二协议二者来接收消息。
9.一种用于传输数据的系统，所述系统包括： 响应于车辆参数的传感器，所述传感器包括： 被配置用于根据第一协议生成消息的数据包的处理器，所述处理器被配置用于根据多个第二协议分析所述消息并且确定所述消息是否提供根据所述多个第二协议的正确校验和，所述处理器被配置用于如果所述消息提供正确校验和则变更数据包；以及 被配置用于与所述处理器通信的传输器，所述传输器被配置用于根据所述第一协议传输所述消息；以及 控制器，其中所述传输器被配置用于向所述控制器传输所述消息，并且所述控制器被配置用于使用所述第一协议和所述第二协议二者来接收消息。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述多个第二协议被存储于所述传感器内。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器是专用集成电路并且包括用于多个协议中的每个协议的查找表。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器变更的数据包包含测量数据。
13.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器被配置用于变更所述数据包的最低有效位。
14.一种用于传输数据的方法，所述方法包括： 根据第一协议生成消息的数据包； 根据第二协议分析所述消息； 确定所述消息是否提供根据所述第二协议的正确校验和；如果所述消息提供正确校验和则变更数据包；并且 根据所述第一协议传输所述消息。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二协议是多个协议之一，并且根据所述多个协议中的每个协议分析所述消息。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括存储所述多个协议。
17.根据权利要求14所述的方法，其中变更的数据包包含测量数据。
18.根据权利要求14所述的方法，其中变更所述数据包的最低有效位。
19.根据权利要求14所述的方法，其中向控制器传输所述消息，并且所述控制器被配置用于使用所述第一协议和所述第二协议二者来接收消息。
20.在一种具有在其中存储的指令的计算机可读存储介质中，所述指令可由编程的处理器执行用于传输数据，所述存储介质包括用于以下的指令： 根据第一协议生成消息的数据包； 根据第二协议分析所述消息； 确定所述消息是否提供根据所述第二协议的正确校验和； 如果所述消息提供正确校验和则变更数据包；并且 根据所述第一协议传输所述消息。
21.根据权利要求20所述的计 算机可读存储介质，其中所述第二协议是多个协议之一，并且根据所述多个协议中的每个协议分析所述消息。
22.根据权利要求21所述的计算机可读存储介质，还包括存储所述多个协议。
23.根据权利要求20所述的计算机可读存储介质，其中变更的数据包包含测量数据。
24.根据权利要求20所述的计算机可读存储介质，其中变更所述数据包的最低有效位。
25.根据权利要求20所述的计算机可读存储介质，其中向控制器传输所述消息，并且所述控制器被配置用于使用所述第一协议和所述第二协议二者来接收消息。
【文档编号】H04L29/06GK103503353SQ201280013273
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年1月12日 优先权日:2011年1月13日
【发明者】J-C.德尼奥, B.法雷尔, Y.加德 申请人:大陆汽车系统公司