CN106458115A - 车辆用通信装置、车载网络系统以及车辆用通信方法 - Google Patents

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Abstract

具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置的车载网络系统中的与该总线连接的车辆用通信装置即头单元(100)，具备多媒体控制单元(150)和系统控制单元(110)，所述多媒体控制单元(150)确定作为向总线送出用的帧的发送帧，所述系统控制单元(110)在与多媒体控制单元(150)之间能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，多媒体控制单元(150)和系统控制单元(110)中的至少一方对发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。

Description

车辆用通信装置、车载网络系统以及车辆用通信方法
技术领域
本发明涉及与车载网络连接的收发消息(帧)的车辆用通信装置、车辆用通信方法等。
背景技术
近年来，在汽车中的系统内，配置有许多称为电子控制单元(ECU：ElectronicControl Unit)的装置。连接这些ECU的网络称为车载网络。车载网络存在多种标准。作为其中最主流的车载网络之一，存在由ISO11898-1规定的CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)这一标准(参照“非专利文献1”)。
在CAN中，通信路径由两条总线构成，与总线连接的ECU称为节点。与总线连接的各节点收发被称为帧的消息。发送帧的发送节点通过在两条总线上施加电压，并在总线间产生电位差，从而发送被称为隐性(recessive)的值“1”和被称为显性(dominant)的值“0”。多个发送节点在完全相同的定时发送了隐性和显性的情况下，优先发送显性。接收节点在接收到的帧的格式存在异常的情况下，发送被称为错误帧(error frame)的帧。错误帧是通过连续地发送6比特(bit)的显性，从而向发送节点和/或其他接收节点通知帧异常的帧。
另外，在CAN中不存在指示发送目的地或发送源的识别符，发送节点在每帧中附加被称为消息ID的ID并进行发送(也即是，向总线送出信号)，各接收节点仅接收预先确定的消息ID(也即是，从总线读取信号)。另外，采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance：载波侦听多址访问/冲突避免)方式，在多个节点的同时发送时，进行利用消息ID的仲裁(调停)，优先发送消息ID的值小的帧。
以往已知如下技术：在异常消息被发送到了CAN总线上的情况下，连接总线间的网关装置检测出异常消息而不传送给其他总线，由此抑制总线的负荷的上升(参照“专利文献1”)。另外，已知对周期性地发送来的消息的周期进行检查并判定不正常帧的技术(参照“非专利文献1”)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-38904号公报
非专利文献
非专利文献1：CAN Specification 2.0part A，[online]，CAN in Automation(CiA)，[2014年11月14日检索]，互联网(URL：http：//www.can-cia.org/fileadmin/cia/specifications/CAN20A.pdf)
非专利文献1：大塚敏史、石郷岡祐，“既存ECUを変更不要な車載LAN向け侵入検知手法(不需要变更既有ECU的对车载LAN的侵入检测方法)”，研究报告嵌入系统(EMB)，信息处理学会，2013年3月6日，2013-EMB-28卷，6号，1-5页
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，如果与CAN的总线连接的ECU中存在执行从外部网络、外部装置等取得的应用程序的ECU，则有可能会因不正常(非法)的应用程序而进行不正常的工作。不正常的应用程序生成不正常帧并送出到总线，由此有可能会不正常地控制车辆，另外，可能使总线的负荷上升。并且，导致总线上的帧监视(检查)负担的增加。
因此，本发明提供一种对于减少向总线送出不正常帧而有用的车载网络系统。另外，本发明提供一种作为该车载网络系统中使用的ECU的车辆用通信装置、以及对于减少向总线送出不正常帧而有用的车辆用通信方法。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的一个技术方案涉及的车辆用通信装置，是具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置的车载网络系统中的与该总线连接的车辆用通信装置，具备：第1控制单元，其确定作为向所述总线送出用的帧的发送帧；和第2控制单元，其在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。
另外，为了解决上述问题，本发明的一个技术方案涉及的车载网络系统，具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置，所述多个装置中的至少一个装置是与所述总线连接的车辆用通信装置，所述车辆用通信装置具备：
第1控制单元，其确定作为向所述总线送出用的帧的发送帧；和第2控制单元，其在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。
另外，为了解决上述问题，本发明的一个技术方案涉及的车辆用通信方法，是在车载网络系统中使用的车辆用通信方法，在所述车载网络系统中，包含车辆用通信装置的多个装置经由所述总线进行涉及帧的通信，所述车辆用通信装置具备第1控制单元和第2控制单元，所述第1控制单元确定作为向总线送出用的帧的发送帧，所述第2控制单元在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。
发明的效果
根据本发明，能够实现减少向总线送出不正常帧。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的车载网络系统的整体构成的图。
图2是表示由CAN协议规定的数据帧的格式的图。
图3是表示由CAN协议规定的错误帧的格式的图。
图4是实施方式1涉及的头单元的构成图。
图5是表示头单元保持的接收ID列表的一例的图。
图6是表示判定规则保持部保持的判定规则的一例的图。
图7是ECU的构成图。
图8是表示ECU保持的接收ID列表的一例的图。
图9是表示从与发动机连接的ECU发送的帧的ID以及数据域的一例的图。
图10是表示从与制动器连接的ECU发送的帧的ID以及数据域的一例的图。
图11是表示从与门开闭传感器连接的ECU发送的帧的ID以及数据域的一例的图。
图12是表示从与窗开闭传感器连接的ECU发送的帧的ID以及数据域的一例的图。
图13是表示实施方式1的头单元中的帧接收处理的一例的流程图。
图14是表示实施方式1的头单元中的帧发送处理的一例的流程图。
图15是表示实施方式1涉及的系统控制单元中的帧判定处理的一例的流程图。
图16是表示实施方式1涉及的多媒体控制单元中的帧判定处理的一例的流程图。
图17是表示实施方式1涉及的帧周期判定处理的一例的流程图。
图18是表示帧频度判定处理的一例的流程图。
图19是表示实施方式1的变形例1涉及的帧周期判定处理的流程图。
图20是表示实施方式1的变形例2涉及的系统控制单元中的帧判定处理的流程图。
图21是表示实施方式1的变形例2涉及的多媒体控制单元中的帧判定处理的流程图。
图22是表示实施方式1的变形例3涉及的系统控制单元中的帧判定处理的流程图。
图23是表示实施方式1的变形例3涉及的多媒体控制单元中的帧判定处理的流程图。
图24是实施方式2涉及的头单元的构成图。
图25是表示实施方式2的头单元中的帧接收处理的一例的流程图。
图26是表示实施方式2的头单元中的帧发送处理的一例的流程图。
图27是表示实施方式3涉及的网络系统的整体构成的图。
图28是实施方式3涉及的头单元的构成图。
图29是表示实施方式3的头单元中的帧接收处理的一例的流程图。
图30是表示实施方式3的头单元中的帧发送处理的一例的流程图。
具体实施方式
本发明的一个技术方案涉及的车辆用通信装置，是具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置的车载网络系统中的与该总线连接的车辆用通信装置，具备：第1控制单元，其确定作为向所述总线送出用的帧的发送帧；和第2控制单元，其在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。由此，能够通过第1控制单元判定例如由应用程序等确定的内容的帧对照车载网络系统中的规则(例如与数据值的允许范围、发送周期、发送频度等有关的基准等)是否不正常(不符合)等。并且，该判定对于减少向总线送出不正常帧而言是有用的。
另外也可以，进一步，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对接收帧进行涉及对规则的符合性的判定，所述接收帧是从所述车载网络系统中的所述多个装置中的本装置以外的任一个装置发送并经由所述总线取得的帧。由此，能够判定从总线接收到的帧对照车载网络系统中的规则(例如与数据值的允许范围、接收周期、接收频度等有关的基准等)是否不正常(不符合)。该判定对于提高车载网络系统的安全性是有用的。另外，该判定的结果能够被用于分析是否因不正常帧的接收而导致向总线送出了不正常帧，对于减少向总线送出不正常帧而言也能够有用。
另外也可以，所述第1控制单元具有第1判定部，所述第1判定部对所述发送帧判定是符合第1预定规则还是不符合所述第1预定规则，所述第2控制单元具有第2判定部，所述第2判定部对所述接收帧判定是符合第2预定规则还是不符合所述第2预定规则。由此，能够使各个控制单元来分担帧的判定。此外，不一定需要在第1控制单元中进行关于发送帧的对所有基准(规则项目)的判定，不一定需要在第2控制单元中进行关于接收帧的对所有基准(规则项目)的判定。
另外也可以，所述第1控制单元具有将涉及所确定出的所述发送帧的信息发送给所述第2控制单元的功能，所述第2控制单元具有在从所述第1控制单接收到涉及所确定出的所述发送帧的信息的情况下向所述总线送出该发送帧的功能、和将涉及所述接收帧的信息发送给所述第1控制单元的功能，所述第1控制单元在由所述第1判定部判定为所述发送帧不符合所述第1预定规则的情况下，抑制向所述第2控制单元发送涉及该发送帧的信息，所述第2控制单元在由所述第2判定部判定为所述接收帧不符合所述第2预定规则的情况下，抑制向所述第1控制单元发送涉及该接收帧的信息。由此，能够抑制由另一方的控制单元对由一方的控制单元判定为不符合规则的帧进行任何处理，能够减轻各控制单元的处理负担。
另外也可以，所述第2预定规则对关于接收帧的与接收周期或接收频度有关的条件进行规定，所述第1控制单元具有第3判定部，所述第3判定部对所述接收帧判定是符合与所述第2预定规则不同的第3预定规则还是不符合所述第3预定规则。由此，通过第2控制单元与总线之间的第1控制单元，能够不受两个控制单元间的信号传输的时间(延迟)的影响而高精度地进行与周期或者频度有关的判定。
另外也可以，所述第1控制单元具有第3判定部，所述第3判定部对所述接收帧判定是符合与所述第2预定规则不同的第3预定规则还是不符合所述第3预定规则。由此，使各控制单元分担关于接收帧的规则判定，因此例如在第1控制单元的性能比第2控制单元的性能高的情况下能够实现适当的处理负荷的分散。
另外也可以，所述第1控制单元是包含第1微处理器以及第1存储器的半导体集成电路，通过由该第1微处理器执行保存在该第1存储器中的程序，由此实现作为所述第1判定部以及所述第3判定部的功能，所述第2控制单元是包含处理性能比所述第1微处理器的处理性能低的第2微处理器以及第2存储器的半导体集成电路，通过由该第2微处理器执行保存在该第2存储器中的程序，由此实现作为所述第2判定部的功能。由此，能够实现与各微处理器的处理性能相应的适当的处理分担。
另外也可以，所述车辆用通信装置，作为关于所述接收帧的涉及对规则的符合性的所述判定，进行该接收帧是符合该规则还是不符合该规则的判定，在判定为符合的情况下，基于该接收帧的内容来执行预定的接收帧应对处理，在判定为不符合的情况下，抑制所述预定的接收帧应对处理的执行。由此，可防止根据不符合规则的不正常的接收帧而进行接收帧应对处理。
另外也可以，所述车辆用通信装置，作为关于所述发送帧的涉及对规则的符合性的所述判定，进行该发送帧是符合该规则还是不符合该规则的判定，在判定为符合的情况下，将该发送帧送出到所述总线上，在判定为不符合的情况下，抑制向所述总线上送出该发送帧。由此，能够减少向总线送出不正常帧。因此，能够减少总线上的帧监视负担。
另外也可以，所述车辆用通信装置将表示关于所述发送帧的涉及对规则的符合性的所述判定的结果的信息发送给外部的服务器装置。由此，能够通过服务器装置来分析帧对规则的符合性，能够使用该分析的结果来实现车载网络系统的安全性的提高。
另外也可以，所述车辆用通信装置将表示关于所述发送帧的涉及对规则的符合性的所述判定的结果的信息记录到预定记录介质中。由此，能够分析记录在记录介质中的信息，能够使用该分析的结果来实现车载网络系统的安全性的提高。
另外也可以，包含所述车辆用通信装置的所述多个装置遵循CAN协议即控制器局域网协议进行涉及所述帧的通信。由此，在遵循CAN协议进行通信的车载网络系统中能够实现减少向总线送出不正常帧。
另外，本发明的一个技术方案涉及的车载网络系统，具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置，所述多个装置中的至少一个装置是与所述总线连接的车辆用通信装置，所述车辆用通信装置具备：第1控制单元，其确定作为向所述总线送出用的帧的发送帧；和第2控制单元，其在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。由此，能够减少向总线送出不正常帧。
另外，本发明的一个技术方案涉及的车辆用通信方法，是在车载网络系统中使用的车辆用通信方法，在所述车载网络系统中，包含车辆用通信装置的多个装置经由所述总线进行涉及帧的通信，所述车辆用通信装置具备第1控制单元和第2控制单元，所述第1控制单元确定作为向总线送出用的帧的发送帧，所述第2控制单元在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。该车辆用通信方法中的判定对于减少向总线送出不正常帧而言是有用的。
此外，这些总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。
以下，参照附图对实施方式涉及的包含车辆用通信装置的车载网络系统进行说明。在此所示的实施方式均表示本发明的一个具体例子。因此，以下的实施方式中示出的数值、构成要素、构成要素的配置以及连接方式、步骤(工序)以及步骤的顺序等是一个例子，并不是限定本发明。关于以下的实施方式中的构成要素中的未记载在独立权利要求中的构成要素，是能够任意附加的构成要素。另外，各图是示意图，不一定是严格图示。
(实施方式1)
以下，作为本发明的实施方式，使用附图对包含进行如下的车辆用通信方法的车辆用通信装置(头单元100)的车载网络系统10进行说明，在所述车辆用通信方法中，对包括向总线送出的发送帧等的帧判定对规则的符合性。
[1.1车载网络系统10的整体构成]
图1是表示实施方式1涉及的车载网络系统10的整体构成的图。车载网络系统10是遵循CAN协议进行通信的网络通信系统的一例，是搭载有控制装置、传感器等各种设备的汽车中的网络通信系统。车载网络系统10具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置，使用车辆用通信方法。具体而言，如图1所示，车载网络系统10构成为包括：总线200、以及头单元100、与各种设备连接的ECU400a～400d等ECU这种连接于总线的各节点。此外，车载网络系统10除了头单元100以及ECU400a～400d以外还可以包括很多ECU，但在此为了方便而着眼于头单元100以及ECU400a～400d来进行说明。ECU例如是包括处理器(微处理器)、存储器等数字电路、模拟电路、通信线路等的装置。存储器是ROM、RAM等，能够存储由处理器执行的控制程序(计算机程序)。例如通过处理器按照控制程序(计算机程序)进行工作，由此ECU会实现各种功能。此外，计算机程序是为了实现预定的功能而组合多个表示对处理器的指令的命令代码而构成的。
ECU400a～400d与总线200连接，分别连接于发动机310、制动器320、门开闭传感器330、窗开闭传感器340。ECU400a～400d分别取得所连接的设备(发动机310等)的状态，定期地将表示状态的帧(后述的数据帧)等发送到网络(即总线)。
头单元100具有如下功能：接收从ECU400a～400d发送的帧，将各种状态显示于显示器(未图示)，并向用户进行提示。另外，具有如下功能：生成表示头单元100取得的各信息的帧，将该帧经由总线200发送给1个以上的ECU。另外，具有如下功能：通过对进行收发的帧判定对规则的符合性，进行是否为不正常帧(即不符合规则的帧)的判别等，根据需要来进行帧的过滤(filtering)。另外，头单元100例如可以具有车载导航、音乐再现、动态图像再现、网页显示、与智能手机的联合、应用程序的下载以及执行等的功能。此外，头单元100也是一种ECU。
在车载网络系统10中，包括头单元100的各ECU遵循CAN协议进行帧的授受。CAN协议的帧有数据帧、远程帧、过载帧以及错误帧。为了便于说明，在此以数据帧以及错误帧为中心来说明。
[1.2数据帧格式]
以下，对作为在遵循CAN协议的网络中使用的帧之一的数据帧进行说明。
图2是表示由CAN协议规定的数据帧的格式的图。该图示出了由CAN协议规定的标准ID格式的数据帧。数据帧由SOF(Start Of Frame，帧起始)、ID域(field)、RTR(RemoteTransmission Request，远程发送请求)、IDE(Identifier Extension，标识符扩展)、预约位“r”、DLC(Data Length Code，数据长度码)、数据域、CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)时序、CRC定界符“DEL”、ACK(Acknowledgement，应答)间隙(slot)、ACK定界符“DEL”、以及EOF(End Of Frame，帧结束)的各域构成。
SOF由1比特的显性构成。总线空闲的状态成为隐性，通过由SOF变更为显性，通知帧的发送开始。
ID域是由11比特构成的保存表示数据种类的值即ID(消息ID)的域。在多个节点同时开始了发送的情况下，为了通过该ID域进行通信仲裁，设计成使具有ID小的值的帧具有高优先级。
RTR是用于识别数据帧和远程帧的值，在数据帧中由1比特的显性构成。
IDE和“r”两方都由1比特的显性构成。
DLC由4比特构成，是表示数据域的长度的值。此外，将IDE、“r”以及DLC一起称为控制域。
数据域是最大64由比特构成的表示要发送的数据的内容的值。能够按每8比特来调整长度。所发送的数据的规格不在CAN协议中规定，而在车载网络系统10中确定。因此，为取决于车型、制造者(制造商)等的规格。
CRC序列由15比特构成。根据SOF、ID域、控制域以及数据域的发送值来算出。
CRC定界符是由1比特的隐性构成的表示CRC序列的结束的分隔符号。此外，将CRC序列和CRC定界符一起称为CRC域。
ACK间隙由1比特构成。发送节点将ACK间隙设为隐性并进行发送。如果到CRC序列为止能够正常接收，则接收节点将ACK间隙设为显性并发送。由于显性比隐性优先，因此，如果在发送后ACK间隙为显性，则发送节点能够确认某一个接收节点接收成功。
ACK定界符由1比特的隐性构成，是表示ACK的结束的分隔符号。
EOF由7比特的隐性构成，表示数据帧的结束。
[1.3错误帧格式]
图3是表示由CAN协议规定的错误帧的格式的图。错误帧包括错误标志(初级)、错误标志(次级)和错误定界符。
错误标志(初级)为了向其他节点通知错误的产生而使用。检测到错误的节点为了向其他节点通知错误的产生而连续发送6比特的显性。该发送违反CAN协议的位填充(bitstuffing)规则(不连续发送6比特以上的相同值)，引起来自其他节点的错误帧(次级)的发送。
错误标志(次级)由为了向其他节点通知错误的产生而使用的连续的6比特的显性构成。接收到错误标志(初级)而检测到违反了位填充规则的全部节点会发送错误标志(次级)。
错误定界符“DEL”是8比特的连续的隐性，表示错误帧的结束。
[1.4头单元100的构成]
头单元100是车辆用通信装置，例如设置于汽车的仪表板(instrument panel)等，是具备显示用于供驾驶员视觉辨认的信息的液晶显示器(LCD：liquid crystal display)等显示装置、受理驾驶员的操作的输入单元等的一种ECU。
图4是头单元100的构成图。头单元100构成为包括多媒体控制单元150(第1控制单元)和系统控制单元110(第2控制单元)。
系统控制单元110和多媒体控制单元150分别例如是作为封装化的半导体集成电路的芯片(微芯片)等，它们构成为能够通过有线或无线方式相互通信。此外，无线方式的通信通过利用电磁波传输信号来进行，包括光通信。
系统控制单元110主要负责与其他车载装置(ECU400a～400d)的联合所涉及的控制、即总线200上的通信的控制。系统控制单元110构成为包括帧收发部111、接收帧解释部112、接收ID判断部113、接收ID列表保持部114、帧判定部115、判定规则保持部116、单元间通信处理部117和发送帧生成部118。这些各构成要素是功能性的构成要素，该各功能通过集成于芯片的通信电路、存储器、执行保存在该存储器中的控制程序的处理器(微处理器)、和/或其他电路等来实现。
帧收发部111相对于总线200收发遵循CAN协议的帧。从总线200逐比特地接收帧，并传送给接收帧解释部112。另外，将从发送帧生成部118收到通知的帧的内容逐比特地发送到总线200。
接收帧解释部112从帧收发部111接收帧的值，并进行解释以使得向由CAN协议规定的帧格式的各域进行映射。接收帧解释部112将判断为ID域的值传送给接收ID判断部113。接收帧解释部112根据从接收ID判断部113通知的判定结果，决定是将ID域的值和ID域之后出现的数据域传送给帧判定部115还是在收到该判定结果之后中止帧的接收(即中止作为该帧的解释)。另外，接收帧解释部112例如在CRC的值不符或设为显性固定的项目却为隐性等判断为是未遵循CAN协议的帧的情况下，向发送帧生成部118进行通知，以使得发送错误帧。另外，接收帧解释部112在接收到错误帧的情况下，即在根据所接收到的帧的值而解释为成为错误帧的情况下，自此之后丢弃该帧，即中止帧的解释。例如在从数据帧的中途起解释为错误帧的情况下，中止该数据帧的解释，不会再根据该数据帧来进行特别的处理。
接收ID判断部113接收从接收帧解释部112通知的ID域的值，按照接收ID列表保持部114保持的消息ID的列表，进行是否接收该ID域之后的帧的各域的判定。接收ID判断部113将该判定结果通知给接收帧解释部112。
接收ID列表保持部114保持头单元100接收的ID(消息ID)的列表即接收ID列表。图5中示出接收ID列表的一例。
帧判定部115接受从接收帧解释部112接收到的帧的值、或者成为应该从单元间通信处理部117发送的帧的内容的值。并且，从判定规则保持部116取得判定规则，根据基于判定规则的帧判定处理(系统控制单元帧判定处理)的结果，决定是否向发送帧生成部118或者单元间通信处理部117通知帧的值。该帧判定处理(系统控制单元帧判定处理)是用于进行帧对判定规则的符合性的判定(例如帧是否不正常等的判定)的处理，后面使用图15进行详细说明。
判定规则保持部116保持用于对头单元100发送或接收的帧进行帧判定处理的判定规则。该判定规则是在车载网络系统10中在总线上授受的帧应该遵守的规则。图6中示出判定规则的一例。
单元间通信处理部117进行不同的单元间的通信处理。即，单元间通信处理部117在与多媒体控制单元150之间，通过有线或者无线的通信(发送或接收)来进行信息的授受。
发送帧生成部118按照来自接收帧解释部112的指示发送错误帧的通知，构成错误帧，将错误帧发送给帧收发部111并使其发送该错误帧。另外，发送帧生成部118使用从帧判定部115收到了通知的ID、数据等，生成要发送的数据帧。
另外，多媒体控制单元150主要负责用于由头单元100实现各种功能(例如车载导航，音乐再现，动态图像再现、网页显示、与智能手机的联合等的功能)的应用程序的执行控制处理。多媒体控制单元150构成为包括单元间通信处理部151、帧判定部152、判定规则保持部153和应用执行部154。这些各构成要素是功能性的构成要素，该各功能通过集成于芯片的通信电路、存储器、执行保存在该存储器中的的控制程序的处理器、和/或其他电路等来实现。
单元间通信处理部151进行不同的单元间的通信处理。即，单元间通信处理部151在与系统控制单元110之间，通过有线或者无线的通信(发送或接收)来进行信息的授受。
帧判定部152接受成为应该从应用执行部154发送的帧的内容的值、或者从单元间通信处理部151接收到的帧的值。并且，从判定规则保持部153取得判定规则，根据基于判定规则的帧判定处理(多媒体控制单元帧判定处理)的结果，决定是否向应用执行部154或者单元间通信处理部151通知帧的值。该帧判定处理(多媒体控制单元帧判定处理)是用于进行帧对判定规则的符合性的判定(例如帧是否不正常等的判定)的处理，后面使用图16进行详细说明。
判定规则保持部153保持用于对头单元100发送或接收的帧进行帧判定处理的判定规则。该判定规则是在车载网络系统10中在总线上授受的帧应该遵守的规则。此外，多媒体控制单元150的判定规则保持部153保持的判定规则和系统控制单元110的判定规则保持部116保持的判定规则，分别至少包括帧判定部152、帧判定部115中的判定所需的基准、条件等的信息就足够，两者既可以相同也可以互相不同。
应用执行部154进行用于实现头单元100的各种功能(例如导航、动态图像再现、音乐再现、Web浏览等功能)的应用程序的执行控制。例如，根据通过输入单元受理的驾驶员(用户)的操作，进行应用程序的执行控制，通过应用程序的执行来进行例如向显示装置显示应该提示给用户的信息等。应用程序例如经由总线200以外的外部网络来下载，通过在由工作在多媒体控制单元150的处理器上的预定的操作系统(OS)等实现的执行环境上由处理器来执行，由此进行工作。
[1.5头单元100的接收ID列表例]
图5是表示在头单元100的接收ID列表保持部114中保持的接收ID列表的一例的图。该图所例示的接收ID列表被用于选择性地接收包含ID(消息ID)的值为“1”、“2”、“3”和“4”的某一个的消息ID的帧并进行处理。头单元100从与发动机310连接的ECU400a接收消息ID为“1”的帧(消息)，从与制动器320连接的ECU400b接收消息ID为“2”的帧，从与门开闭传感器330连接的ECU400c接收消息ID为“3”的帧，从与窗开闭传感器340连接的ECU400d接收消息ID为“4”的帧。
[1.6判定规则例]
图6是表示头单元100的判定规则保持部116以及判定规则保持部153保持的判定规则的一例的图。该图所例示的判定规则按各个ID(消息ID)示出该消息ID的消息(帧)应该遵守的规则(基准)。该判定规则按各个消息ID包括收发类别、数据长度、数据范围、周期(ms)、余裕(ms)、事件有无、以及频度阈值(次/sec)这样的项目。
在图6的例子中，收发类别将从其他ECU发送且头单元100经由总线200取得的帧即接收帧以值1来表示，将从头单元100向总线200发送用的帧即发送帧以值0来表示，将两者进行区分。
数据长度表示关于帧(数据帧)所包含的数据域的长度(字节数)的基准。
数据范围针对数据域的1字节～8字节，按每个字节示出关于数据可取值的范围的基准。作为数据可取值的范围，图6的记号“*＊”表示可取任何值。另外，由记号“，”连结的值表示可取其中的某一个值，由“～”连结的值表示可取将其作为上限、下限的范围内的任一个值。
周期表示帧被反复发送或接收的情况下的关于该发送或接收的周期的基准，在图6中将周期以毫秒单位的值来表示。此外，作为周期，图6的记号“-”表示作为对应的消息ID的帧没有周期性地发送或接收的帧这一情况。
余裕表示在关于周期的基准的符合性的判定中所允许的与周期之间的偏差量(误差的允许范围)，在图6中将余裕以毫秒单位的值来表示。
事件有无表示关于作为对应的消息ID的帧是否可能有不同于周期性而发送或接收的事件帧的基准，在图6中，以值1来表示可能有事件帧，以值0来表示没有事件帧。
频度周期表示在作为对应的消息ID的帧而可能有发送或接收的事件帧的情况下关于帧的发送或接收的频度的基准。在图6中将频度周期以每秒的发送或接收的次数来表示。
此外，在图6的例子中，只不过是判定规则的一例，判定规则只要是作为帧的要件而确定的基准等，可以是任何内容。例如，在图6中，将数据范围的规则(基准)以字节为单位来表现，但不一定需要以字节为单位来表现。另外，不一定需要使关于发送帧的规则项目(基准)和关于接收帧的规则项目(基准)一致。另外，可以将判定规则以表的形式来表现，也可以将判定规则以算式、程序(命令串)等来表现。
[1.7ECU400a的构成]
图7是ECU400a的构成图。ECU400a构成为包括帧收发部460、接收帧解释部450、接收ID判断部430、接收ID列表保持部440、帧处理部410、发送帧生成部420和数据取得部470。这些各构成要素是功能性的构成要素，该各功能通过ECU400a中的通信线路、执行存储器所保存的控制程序的处理器或数字电路等来实现。
帧收发部460相对于总线200收发遵循CAN协议的帧。从总线200逐比特地接收帧，并传送给接收帧解释部450。另外，将从发送帧生成部420收到了通知的帧的内容发送到总线200。
接收帧解释部450从帧收发部460接收帧的值，进行解释以使得向由CAN协议规定的帧格式的各域进行映射。判断为ID域的值被传送给接收ID判断部430。接收帧解释部450根据从接收ID判断部430通知的判定结果，决定是将ID域的值和ID域之后出现的数据域传送给帧处理部410还是在收到该判定结果之后中止帧的接收(即中止作为该帧的解释)。另外，接收帧解释部450在判断为是未遵循CAN协议的帧的情况下，向发送帧生成部420进行通知，以使得发送错误帧。另外，接收帧解释部450在接收到错误帧的情况下，即在根据所接收到的帧的值而解释为成为错误帧的情况下，自此之后丢弃该帧，即中止帧的解释。
接收ID判断部430接收从接收帧解释部450通知的ID域的值，按照接收ID列表保持部440保持的消息ID的列表，进行是否接收该ID域之后的帧的各域的判定。接收ID判断部430将该判定结果通知给接收帧解释部450。
接收ID列表保持部440保持ECU400a接收的ID(消息ID)的列表即接收ID列表。图8中示出接收ID列表的一例。
帧处理部410根据接收到的帧的数据，按每个ECU进行与不同的功能相关的处理。例如，与发动机310连接的ECU400a具备在时速超过了30km的状态下门开着的状态时鸣响警报声的功能。ECU400a例如具有用于鸣响警报声的扬声器等。并且，ECU400a的帧处理部410管理从其他ECU接收到的数据(例如表示门的状态的信息)，基于从发动机310取得的时速来进行在一定条件下鸣响警报声的处理等。
数据取得部470取得表示与ECU400a连接的设备、传感器等的状态的数据，通知给发送帧生成部420。
发送帧生成部420按照从接收帧解释部450通知的指示发送错误帧的通知，构成错误帧，将错误帧通知给帧收发部460并使其发送该错误帧。另外，发送帧生成部420对从数据取得部470通知的数据的值附加预先确定的消息ID来构成帧，并通知给帧收发部460。
此外，ECU400b～400d也具备与上述的ECU400a基本上同样的结构。接收ID列表保持部440所保持的接收ID列表可能会成为按各个ECU而不同的内容，但也可以是相同的内容。另外，帧处理部410的处理内容按各个ECU而不同。例如，ECU400c中的帧处理部410的处理内容包括与在未施加制动的状况下打开门时鸣响警报声的功能相关的处理。例如，ECU400b以及ECU400d中的帧处理部410不进行特别的处理。此外，各ECU也可以具备在此例示的功能以外的功能。此外，关于ECU400a～400d分别发送的帧的内容，在后面使用图9～图11进行说明。
[1.8ECU400a～400d的接收ID列表例]
图8是表示在ECU400a、ECU400b、ECU400c和ECU400d的各ECU中保持的接收ID列表的一例的图。该图所例示的接收ID列表被用于选择性地接收包含ID(消息ID)的值为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”和“7”的某一个的消息ID的帧并进行处理。
[1.9与发动机相关的ECU400a的发送帧例]
图9是表示从与发动机310连接的ECU400a发送的帧的ID(消息ID)以及数据域(数据)的一例的图。ECU400a发送的帧的消息ID为“1”。数据表示时速(km/小时)，取最低0(km/小时)～最高180(km/小时)的范围内的值，数据长为1个字节。从图9的上面的行向下面的行例示了与从ECU400a逐次发送的各帧对应的各消息ID以及数据，示出了从0km/小时起每次加速1km/小时的情形。
[1.10与制动器相关的ECU400b的发送帧例]
图10是表示从与制动器320连接的ECU400b发送的帧的ID(消息ID)以及数据域(数据)的一例的图。ECU400b发送的帧的消息ID为“2”。数据以比例(％)的方式表示制动的施加情况，数据长为1个字节。对于该比例，将完全没有施加制动的状态设为0(％)，将最大限度地施加制动的状态设为100(％)。从图10的上面的行向下面的行例示了与从ECU400b逐次发送的各帧对应的各消息ID以及数据，示出了从100％逐渐减弱制动的情形。
[1.11与门开闭传感器相关的ECU400c的发送帧例]
图11是表示从与门开闭传感器330连接的ECU400c发送的帧的ID(消息ID)以及数据域(数据)的一例的图。ECU400c发送的帧的消息ID为“3”。数据表示门的开关状态，数据长为1个字节。对于数据的值，开着门的状态为“1”，关着门的状态为“0”。从图11的上面的行向下面的行例示了与从ECU400c逐次发送的各帧对应的各消息ID以及数据，示出了从开着门的状态接着转变为关闭的状态的情形。
[1.12与窗开闭传感器相关的ECU400d的发送帧例]
图12是表示从与窗开闭传感器340连接的ECU400d发送的帧的ID(消息ID)以及数据域(数据)的一例的图。ECU400d发送的帧的消息ID为“4”。数据以比例(％)的方式表示窗的开关状态，数据长为1个字节。对于该比例，将窗完全关着的状态设为0(％)，将窗完全开着的状态设为100(％)。从图12的上面的行向下面的行例示了与从ECU400d逐次发送的各帧对应的各消息ID以及数据，示出了从关着窗的状态逐渐打开的情形。
[1.13头单元100的帧接收的工作]
图13是表示头单元100中的帧接收处理的一例的流程图。以下，结合该图来说明头单元100中的数据帧的接收时的工作。
头单元100通过系统控制单元110的帧收发部111接收出现在总线200上的帧(步骤S1100)。
当帧收发部111接收到帧的ID的部分时，通过接收帧解释部112以及接收ID判断部113，参照接收ID列表保持部114保持的接收ID列表，判别是否为包含应该接收的ID的帧，由此判定是否应该继续接收该帧(步骤S1200)。在接收到的帧包含没有记载在接收ID列表中的ID的情况下，接收帧接收处理。
在步骤S1200中所接收到的帧的ID包含在接收ID列表中的情况下，对帧进行接收，在帧判定部115中进行系统控制单元帧判定处理(步骤S1300)。关于系统控制单元帧判定处理S1300，后面使用图15进行说明。
在系统控制单元帧判定处理的判定结果为OK(正常)的情况(即判定为接收帧符合判定规则的情况)下(步骤S1400)，通过单元间的通信处理，系统控制单元110向多媒体控制单元150通知帧(接收帧)的内容(步骤S1500)。此外，在步骤S1400中系统控制单元帧判定处理的判定结果不为OK的情况下，系统控制单元110不向多媒体控制单元150通知帧，结束帧接收处理。
接着，在多媒体控制单元150中，当收到接收帧的通知时，在帧判定部152中进行多媒体控制单元帧判定处理(步骤S1600)。关于多媒体控制单元帧判定处理S1600，后面使用图16进行说明。
在多媒体控制单元帧判定处理中判定结果为OK的情况(即判定为接收帧符合判定规则的情况)下(步骤S1700)，帧判定部152向应用执行部154通知接收帧的内容。然后，应用执行部154执行用于实现头单元100的各种功能的应用程序，进行与接收帧的内容相应的处理(步骤S1800)。与接收帧的内容相应的处理(接收帧应对处理)例如是基于接收到的帧的数据域的内容而进行的运算、基于该运算结果输出控制信号(例如输出用于使显示装置显示信息的控制信号)等。此外，在步骤S1700中多媒体控制单元帧判定处理的判定结果不为OK的情况下，多媒体控制单元150不进行基于应用程序的与接收帧的内容相应的处理。
[1.14头单元100的帧发送的工作]
图14是表示头单元100中的帧发送处理的一例的流程图。以下，结合该图来说明头单元100中的用于发送数据帧的工作。在此，设为由应用执行部154执行的应用程序包含每一定期间或者根据功能实现上的需要来确定应发送的帧(发送帧)的内容(例如ID以及数据域的内容)并进行发送指示的内容(命令串)。
通过应用执行部154执行应用程序，通过应用程序来下达数据帧的发送指示(步骤S2100)。
在确定了发送帧的内容并下达了发送指示的情况下，从应用执行部154收到所确定的发送帧的内容的通知，帧判定部152进行多媒体控制单元帧判定处理(步骤S1600)。在该例中，设为在帧发送处理中进行与上述的帧接收处理(图13)相同的多媒体控制单元帧判定处理S1600。
在多媒体控制单元帧判定处理中判定结果为OK的情况(即判定为发送帧符合判定规则的情况)下(步骤S2200)，通过单元间的通信处理，多媒体控制单元150向系统控制单元110通知帧(发送帧)的内容(步骤S2300)。此外，在步骤S2200中多媒体控制单元帧判定处理的判定结果不为OK的情况下，多媒体控制单元150不向系统控制单元110通知发送帧的内容，结束帧发送处理。
接着，在系统控制单元110中，当收到发送帧的内容的通知时，在帧判定部115中进行系统控制单元帧判定处理(步骤S1300)。在该例中，设为在帧发送处理中进行与上述的帧接收处理(图13)相同的系统控制单元帧判定处理S1300。
在系统控制单元帧判定处理中判定结果为OK的情况(即对发送帧判定为符合判定规则的情况)下(步骤S2400)，发送帧生成部118基于发送帧的内容(在多媒体控制单元150中通过应用程序确定的内容)来生成发送帧(数据帧)(步骤S2500)。然后，帧收发部111将由发送帧生成部118生成的发送帧送出到总线200上，由此进行数据帧的发送(步骤S2600)。此外，在步骤S2400中系统控制单元帧判定处理的判定结果不为OK的情况下，系统控制单元110不进行向总线200上送出发送帧。即，在发送帧符合规则的情况下，发送帧通过头单元100送出到总线上，在不符合规则的情况下，抑制向总线上送出发送帧。
[1.15系统控制单元帧判定处理]
图15是表示系统控制单元110中的帧判定处理(系统控制单元帧判定处理)的一例的流程图。以下，结合该图对由系统控制单元110的帧判定部115进行的系统控制单元帧判定处理S1300进行说明。在系统控制单元帧判定处理S1300中，参照判定规则保持部116保持的判定规则(参照图6)，判定帧对判定规则的符合性，如果符合判定规则则判定结果为OK(正常)，如果不符合则判定结果为NG(不正常)。在此，设为在判定规则中记载有头单元100发送或接收的各帧的ID。
帧判定部115对判定对象是发送帧还是接收帧进行判别(步骤S1301)，在发送帧的情况下，使判定结果为OK而结束系统控制单元帧判定处理(步骤S1302)，在接收帧的情况下，进入步骤S1303。此外，帧判定部115在被从接收帧解释部112通知了数据(接收帧)的情况下，判别为判定对象是接收帧，在被从单元间通信处理部117通知了数据(发送帧的内容)的情况下，判别为判定对象是发送帧。
在步骤S1303中，帧判定部115确认与判定对象的帧的ID一致的ID是否记载在判定规则中(步骤S1303)，如果进行了记载则取得与该ID有关的判定规则的各项目(步骤S1304)。如果与判定对象的帧的ID一致的ID没有记载在判定规则中，则使判定结果为NG(步骤S1306)，结束系统控制单元帧判定处理。
帧判定部115对判定对象的帧是否符合通过步骤S1304取得的判定规则的数据长度以及数据范围的项目的基准进行判定(步骤S1305)。如果判定对象的帧不符合数据长度的基准和数据范围的基准的任一方，则帧判定部115使判定结果为NG(步骤S1306)，结束系统控制单元帧判定处理。
在通过步骤S1305判定为判定对象的帧符合数据长度的基准和数据范围的基准这两方的情况下，帧判定部115对判定对象的帧是否为周期性地发送或接收的帧进行判别(步骤S1307)。具体而言，在判定规则的周期的项目不表示没有周期性地发送或接收的帧、且事件有无的项目表示没有事件帧的情况下判别为是周期性地发送或接收的帧，在其他的情况下判别为不是周期性地发送或接收的帧。帧判定部115在判别为是周期性地发送或接收的帧的情况下，进行帧周期判定处理(步骤S1330)，在判别为不是周期性地发送或接收的帧的情况下，进行帧频度判定处理(步骤S1350)。关于帧周期判定处理S1330以及帧频度判定处理S1350，在后面叙述。
[1.16多媒体控制单元帧判定处理]
图16是表示多媒体控制单元150中的帧判定处理(多媒体控制单元帧判定处理)的一例的流程图。以下，结合该图对由多媒体控制单元150的帧判定部152进行的多媒体控制单元帧判定处理S1600进行说明。在多媒体控制单元帧判定处理S1600中，参照判定规则保持部153保持的判定规则(参照图6)，判别帧对判定规则的符合性，如果符合判定规则则判定结果为OK(正常)，如果不符合则判定结果为NG(不正常)。
帧判定部152对判定对象是发送帧还是接收帧进行判别(步骤S1601)，在接收帧的情况下，使判定结果为OK，结束多媒体控制单元帧判定处理(步骤S1602)，在发送帧的情况下，进入步骤S1303。此外，帧判定部152在被从单元间通信处理部151通知了数据(接收帧)的情况下，判别为判定对象是接收帧，在被从应用执行部154通知了数据(发送帧的内容)的情况下，判别为判定对象是发送帧。
此外，多媒体控制单元帧判定处理S1600中的步骤S1303、S1304、S1305、S1306、S1307、S1330以及S1350是与上述的系统控制单元帧判定处理S1300(图15)相同的内容，在此省略说明。
[1.17帧周期判定处理]
图17是表示帧周期判定处理S1330的一例的流程图。帧判定部(即帧判定部115或者帧判定部152)执行帧周期判定处理S1330。帧周期判定处理S1330是用于对判定对象的帧是否符合与周期性关联的基准、即是否以正确的周期进行了发送或接收进行判定的处理。
作为帧周期判定处理S1330，帧判定部首先取得当前时刻(步骤S1331)。例如，帧判定部115使用系统控制单元110内的计时机构(计时器等)取得当前时刻，帧判定部152使用多媒体控制单元150内的计时机构(计时器等)取得当前时刻。或者，各帧判定部也可以从头单元100中的作为与系统控制单元110以及多媒体控制单元150不同的电路的计时机构(计时器等)取得当前时刻。
接着，帧判定部计算所取得的当前时刻与已保存的基准时刻之间的差分(步骤S1332)。此外，在帧周期判定处理S1330的初次执行时，因为没有保存基准时刻，所以例如作为例外来使判定结果为OK，将当前时刻保存为基准时刻。
接着步骤S1332，帧判定部判别当前时刻与基准时刻的差分(称为差分时刻)是否处于(周期±余裕)的范围内(步骤S1333)。在该判别中，在判定规则(参照图6)中使用与成为帧判定部的判定对象的帧的ID对应周期以及余裕。
在步骤S1333中判别为差分时刻处于(周期±余裕)的范围内的情况下，帧判定部使判定结果为OK(正常)(步骤S1334)，使用通过步骤S1331取得的当前时刻来更新基准时刻(步骤S1337)，结束帧周期判定处理S1330。
在步骤S1333中判别为差分时刻不处于(周期±余裕)的范围内的情况下，帧判定部使判定结果为NG(不正常)(步骤S1335)，判别差分时刻是否比(周期+余裕)大(步骤S1336)。在该步骤S1336中判别为差分时刻不比(周期+余裕)大的情况下，帧判定部结束帧周期判定处理S1330。另外，在判别为差分时刻比(周期+余裕)大的情况下，帧判定部使用通过步骤S1331取得的当前时刻来更新基准时刻(步骤S1337)，结束帧周期判定处理S1330。
[1.18帧频度判定处理]
图18是表示帧频度判定处理S1350的一例的流程图。帧判定部(即帧判定部115或者帧判定部152)执行帧频度判定处理S1350。帧频度判定处理S1350是用于对判定对象的帧是否符合与频度关联的基准、即是否以正确的频度(小于频度阈值的频度)进行了发送或接收进行判定的处理。
作为帧频度判定处理S1350，帧判定部首先判别频度确认计时器是否超过了设定时间(在此设为1秒)(步骤S1351)。例如，帧判定部115使用系统控制单元110内的计时机构(计时器等)来作为频度确认计时器发挥功能，帧判定部152使用多媒体控制单元150内的计时机构(计时器等)来作为频度确认计时器发挥功能。或者，各帧判定部也可以使用头单元100中的作为与系统控制单元110以及多媒体控制单元150不同的电路的计时机构(计时器等)来实现频度确认计时器的功能。
接着，帧判定部在频度确认计时器超过了设定时间的情况下，将频度确认计时器清零(复位)，将作为用于对频度进行计数的变量的频度计数器清零(步骤S1352)。
当在步骤S1351中频度确认计时器超过了设定时间、并且在步骤S1352中对频度确认计时器进行了复位的情况下，帧判定部使频度计数器的计数值递增(增加1)(步骤S1353)。然后，帧判定部判别频度计数器的计数值是否比在判定规则(参照图6)中与成为帧判定部的判定对象的帧的ID对应的频度阈值小(步骤S1354)。
在步骤S1354中判别为频度计数器的计数值比频度阈值小的情况下，帧判定部使判定结果为OK(正常)(步骤S1355)，结束帧频度判定处理S1350。
在步骤S1354中判别为频度计数器的计数值比频度阈值小的情况下，帧判定部使判定结果为NG(不正常)(步骤S1356)，结束帧频度判定处理S1350。
[1.19实施方式1的效果]
在实施方式1涉及的车载网络系统10中，使用进行收发的帧的频度和/或周期等这样的多个规则项目(基准)，判定是否为符合所确定的规则的帧，在不符合的情况下过滤掉(抑制)之后的处理。因此，能减少因不正常的应用程序导致的向总线200送出不正常帧。另外，通过主要负责使用了总线200的通信的芯片即系统控制单元110和主要负责应用程序的执行控制等的芯片即多媒体控制单元150各自的帧判定部来分担发送帧和接收帧的判定，判定帧是否符合规则。由此，不会在芯片间传输不符合规则的帧，因此能减轻处理负荷。
[1.20实施方式1的变形例1]
以下，对将上述的帧周期判定处理S1330(参照图17)进行了局部变形而得到的帧周期判定处理S3330进行说明。
图19表示帧周期判定处理S3330的流程图。帧判定部(即帧判定部115或者帧判定部152)取代上述的帧周期判定处理S1330而执行帧周期判定处理S3330。
此外，帧周期判定处理S3330中的步骤S1331～S1336是与上述的帧周期判定处理S1330(图17)相同的内容，在此适当省略说明。
在步骤S1333中判别为差分时刻处于(周期±余裕)的范围内的情况下，帧判定部使判定结果为OK(正常)(步骤S1334)，将接收到判定对象的帧的时刻保存为最新接收时刻(步骤S3331)。
在步骤S1335或者步骤S3331之后，帧判定部判别差分时刻是否比(周期+余裕)大(步骤S1336)。在该步骤S1336中判别为差分时刻不比(周期+余裕)大的情况下，帧判定部结束帧周期判定处理S3330。另外，在判别为差分时刻比(周期+余裕)大的情况下，帧判定部使用通过步骤S3331保存的最新接收时刻来更新基准时刻(步骤S3332)。此外，在步骤S3332中，使用在判定结果成为OK的时刻的范围内接收到多个帧的情况下的最新(最后)的接收时刻来更新基准时刻，但也可以取而代之，例如使用在判定结果成为OK的时刻的范围内接收到多个帧的情况下的最初的接收时刻来更新基准时刻。另外，也可以使用该多个帧的接收时刻中的与对更新前的基准时刻加上了周期得到的时刻最接近的接收时刻来更新基准时刻。
接着步骤S3332，帧判定部将(基准时刻+周期)保存为最新接收时刻(步骤S3333)，结束帧周期判定处理S3330。此外，在步骤S3333中，也可以取代(基准时刻+周期)而将(基准时刻+周期-余裕)～(基准时刻+周期+余裕)的范围内的任一时刻保存为最新接收时刻。
根据实施方式1的变形例1，因为使(基准时刻+周期±余裕)的范围内的全部帧的判定结果为OK，所以能够抑制将符合规则的帧误判定为不正常。
[1.21实施方式1的变形例2]
也可以变更上述的系统控制单元110的帧判定部115和多媒体控制单元150的帧判定部152中的帧判定处理(对判定规则的符合性的判定)的分担(参照图15、图16)。作为实施方式1的变形例2，图20以及图21中示出其他的分担的例子。
图20是表示作为系统控制单元帧判定处理S1300的变形例的系统控制单元帧判定处理S4300的流程图。此外，系统控制单元帧判定处理S4300中的步骤S1301～S1306是与上述的系统控制单元帧判定处理S1300(图15)相同的内容，在此省略说明。
在通过步骤S1305判定为判定对象的帧符合数据长度的基准和数据范围的基准这两方的情况下，帧判定部115使判定结果为OK(正常)(步骤S4301)，结束系统控制单元帧判定处理。
在系统控制单元帧判定处理S4300中，不包含系统控制单元帧判定处理S1300(图15)中的帧周期判定处理S1330以及帧频度判定处理S1350。
图21是表示作为多媒体控制单元帧判定处理S1600的变形例的多媒体控制单元帧判定处理S4600的流程图。此外，多媒体控制单元帧判定处理S4600中的步骤S1303～S1307、S1601、S1602、S1330以及S1350是与上述的多媒体控制单元帧判定处理S1600(图16)相同的内容，在此适当省略说明。
帧判定部152确认与判定对象的帧的ID一致的ID是否记载在判定规则(参照图6)中(步骤S1303)，如果进行了记载则取得与该ID有关的判定规则的各项目(步骤S1304)。如果与判定对象的帧的ID一致的ID没有记载在判定规则中，则使判定结果为NG(步骤S1306)，结束多媒体控制单元帧判定处理。
帧判定部152对判定对象是发送帧还是接收帧进行判别(步骤S1601)，在发送帧的情况下，对判定对象的帧是否符合通过步骤S1304取得的判定规则的数据长度和数据范围的项目的基准进行判定(步骤S1305)。此外，帧判定部152在被从单元间通信处理部151通知了数据(接收帧)的情况下，判别为判定对象是接收帧，在被从应用执行部154通知了数据(发送帧的内容)的情况下，判别为判定对象是发送帧。如果在步骤S1305中判定对象的帧不符合数据长度的基准和数据范围的基准的任一方，则帧判定部152使判定结果为NG(步骤S1306)，结束多媒体控制单元帧判定处理。
在通过步骤S1305判定为判定对象的帧符合数据长度的基准和数据范围的基准这两方的情况下，或者在通过步骤S1601判定为是接收帧的情况下，帧判定部152对判定对象的帧是否是周期性地发送或接收的帧进行判别(步骤S1307)。帧判定部152在判别为是周期性地发送或接收的帧的情况下，进行帧周期判定处理(步骤S1330)，在判别为不是周期性地发送或接收的帧的情况下，进行帧频度判定处理(步骤S1350)。
如此，在实施方式1的变形例2中，在多媒体控制单元帧判定处理S4600中，不仅将发送帧也将接收帧作为对象，执行帧周期判定处理S1330和帧频度判定处理S1350的任一方。即，与实施方式1相比，在变形例2中，将关于接收帧的一部分处理(帧周期判定处理S1330、帧频度判定处理S1350等)的分担从系统控制单元110转移给多媒体控制单元150。该变形例2例如在多媒体控制单元的性能比系统控制单元的性能高等情况下有效果。如此，根据各控制单元的处理能力来进行帧对规则的符合性的判定处理的负荷分散是有用的。
[1.22实施方式1的变形例3]
以下，作为又一例子，示出对系统控制单元110的帧判定部115和多媒体控制单元150的帧判定部152中的帧判定处理(对判定规则的符合性的判定)的分担(参照图15、图16)进行了变更的变形例3。
图22是表示作为系统控制单元帧判定处理S1300的另一变形例的系统控制单元帧判定处理S5300的流程图。此外，系统控制单元帧判定处理S5300中的步骤S1301～S1304、S1306、S1307、S1330以及S1350是与上述的系统控制单元帧判定处理S1300(图15)相同的内容，在此适当省略说明。
在步骤S1304之后，帧判定部115对判定对象的帧是否为周期性地发送或接收的帧进行判别(步骤S1307)。
在系统控制单元帧判定处理S5300中，不包含系统控制单元帧判定处理S1300(图15)中的、对判定对象的帧是否符合判定规则的数据长度和数据范围的基准进行判定的步骤S1305。
图23是表示作为多媒体控制单元帧判定处理S1600的另一变形例的多媒体控制单元帧判定处理S5600的流程图。此外，多媒体控制单元帧判定处理S5600中的步骤S1303～S1307、S1601、S1602、S1330以及S1350是与上述的多媒体控制单元帧判定处理S1600(图16)相同的内容，在此适当省略说明。
帧判定部152确认与判定对象的帧的ID一致的ID是否记载在判定规则(参照图6)中(步骤S1303)，如果进行了记载则取得与该ID有关的判定规则的各项目(步骤S1304)。如果与判定对象的帧的ID一致的ID没有记载在判定规则中，则使判定结果为NG(步骤S1306)，结束多媒体控制单元帧判定处理。
接着步骤S1304，帧判定部152对判定对象的帧是否符合判定规则的数据长度和数据范围的项目的基准进行判定(步骤S1305)。如果在步骤S1305中判定对象的帧不符合数据长度的基准和数据范围的基准的任一方，则帧判定部152使判定结果为NG(步骤S1306)，结束多媒体控制单元帧判定处理。
在通过步骤S1305判定为判定对象的帧符合数据长度的基准和数据范围的基准这两方的情况下，帧判定部152对判定对象是发送帧还是接收帧进行判别(步骤S1601)。在不是发送帧而是接收帧的情况下，帧判定部152使判定结果为OK，结束多媒体控制单元帧判定处理(步骤S1602)，在发送帧的情况下，进入步骤S1307。
如此，在实施方式1的变形例3中，在多媒体控制单元帧判定处理S5600中，不仅将发送帧也将接收帧作为对象，执行对判定对象的帧是否符合判定规则的数据长度和数据范围的基准进行判定的步骤S1305。即，与实施方式1进行比较，在变形例3中，将关于接收帧的一部分处理(步骤S1305)的分担从系统控制单元110转移给多媒体控制单元150。该变形例3例如在多媒体控制单元的性能比系统控制单元的性能高等情况下有效果。另外，通过系统控制单元110和多媒体控制单元150中的、先处理来自总线200的接收帧的系统控制单元110进行对涉及接收帧的周期或者频度的规则项目(基准)的符合性的判定。因此，不会受到因两单元间的传输导致的延迟等的影响，能高精度地进行该判定。如此，根据各控制单元的与总线200的位置关系以及处理能力来适当进行帧对规则的符合性的判定处理的负荷分散是有用的。
在该变形例3中，例如通过在作为头单元100的多媒体控制单元150(第1控制单元)的芯片中由处理器执行保存在存储器中的程序，由此实现作为第1判定部的功能，所述第1判定部对发送帧判定是符合第1预定规则(例如数据长度、数据范围等、或者周期、频度等)还是不符合第1预定规则。在通过第1判定部判定为发送帧不符合第1预定规则的情况下，抑制涉及该发送帧的信息从第1控制单元向系统控制单元110(第2控制单元)的发送。另外，通过在作为头单元100的系统控制单元110(第2控制单元)的芯片中由处理器执行保存在存储器中的程序，由此实现作为第2判定部的功能，所述第2判定部对接收帧判定是符合第2预定规则(例如周期、频度等)还是不符合第2预定规则。另外，通过在作为多媒体控制单元150的芯片中由处理器执行保存在存储器中的程序，由此实现作为第3判定部的功能，所述第3判定部对接收帧判定是符合第3预定规则(例如数据长度、数据范围等)还是不符合第3预定规则。此外，第1判定部以及第3判定部是帧判定部152的构成要素，第2判定部是帧判定部115的构成要素。
(实施方式2)
以下，作为本发明的实施方式，使用附图对包括进行如下的车辆用通信方法的车辆用通信装置(头单元2100)的车载网络系统进行说明，在所述车辆用通信方法中，对包括向总线送出的发送帧等的帧判定对规则的符合性，将该判定结果保存为日志。本实施方式涉及的车载网络系统是将实施方式1中示出的车载网络系统10的头单元100替换为头单元2100而得到的。
[2.1头单元2100的构成]
头单元2100与头单元100同样，是车辆用通信装置，例如设置于汽车的仪表板等，是具备显示用于供驾驶员视觉辨认的信息的显示装置、受理驾驶员的操作的输入单元等的一种ECU。
图24是头单元2100的构成图。如该图所示，头单元2100构成为包括系统控制单元2110和多媒体控制单元2150。此外，对与实施方式1中示出的构成要素相同的构成要素标注相同的标号，省略关于它们的说明。
系统控制单元2110是将实施方式1中示出的系统控制单元110进行了局部变形而得到的，多媒体控制单元2150是将实施方式1中示出的多媒体控制单元150进行了局部变形而得到的。
系统控制单元2110主要负责总线200上的通信的控制，构成为包括帧收发部111、接收帧解释部112、接收ID判断部113、接收ID列表保持部114、帧判定部2115、判定规则保持部116、单元间通信处理部117、发送帧生成部118和判定结果保持部2119。
帧判定部2115接受从接收帧解释部112接收到的帧的值、或者成为应该从单元间通信处理部117发送的帧的内容的值。并且，从判定规则保持部116取得判定规则，将与基于判定规则的帧判定处理(系统控制单元帧判定处理)的结果有关的信息通知给判定结果保持部2119。系统控制单元帧判定处理的内容与实施方式1中示出的内容相同(参照图15)。另外，帧判定部2115不管系统控制单元帧判定处理的结果如何，都向发送帧生成部118或者单元间通信处理部117通知帧的值。
判定结果保持部2119包含存储器等存储介质而实现，被从帧判定部2115通知与帧判定处理的结果有关的信息，将该信息作为日志保存于存储介质。与帧判定处理的结果有关的信息是包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息。
另外，多媒体控制单元2150主要负责应用程序的执行控制处理，构成为包括单元间通信处理部151、帧判定部2152、判定规则保持部153、应用执行部154和判定结果保持部2155。
帧判定部2152接受成为应该从应用执行部154发送的帧的内容的值、或者从单元间通信处理部151接收到的帧的值。并且，从判定规则保持部153取得判定规则，将与基于判定规则的帧判定处理(多媒体控制单元帧判定处理)的结果有关的信息通知给判定结果保持部2155。多媒体控制单元帧判定处理的内容与实施方式1中示出的内容相同(参照图16)。另外，帧判定部2152不管多媒体控制单元帧判定处理的结果如何，都向应用执行部154或者单元间通信处理部151通知帧的值。
判定结果保持部2155包含存储器等存储介质而实现，被从帧判定部2152通知与帧判定处理的结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)，将该信息作为日志保存于存储介质。
[2.2头单元2100的帧接收的工作]
图25是表示头单元2100中的帧接收处理的一例的流程图。如该图所示，头单元2100中的帧接收处理包括与头单元100中的帧接收处理(参照图13)的步骤S1100、S1200、S1300、S1500、S1600以及S1800相同的处理。对该相同的处理适当省略说明。
接着系统控制单元帧判定处理S1300，头单元2100的系统控制单元2110中的帧判定部2115向判定结果保持部2119通知与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)并使其保存为日志(步骤S11001)。接着，通过单元间的通信处理，系统控制单元2110向多媒体控制单元2150通知帧(接收帧)的内容(步骤S1500)。
另外，接着多媒体控制单元帧判定处理S1600，头单元2100的多媒体控制单元2150中的帧判定部2152向判定结果保持部2155通知与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)并使其保存为日志(步骤S11002)。接着，帧判定部2152向应用执行部154通知接收帧的内容。
[2.3头单元2100的帧发送的工作]
图26是表示头单元2100中的帧发送处理的一例的流程图。如该图所示，头单元2100中的帧发送处理包含与头单元100中的帧发送处理(参照图14)的步骤S2100、S1600、S2300、S1300、S2500以及S2600相同的处理。对该相同的处理适当省略说明。
接着多媒体控制单元帧判定处理S1600，头单元2100的多媒体控制单元2150中的帧判定部2152使判定结果保持部2155将与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)保存为日志(步骤S11003)。接着，通过单元间的通信处理，多媒体控制单元2150向系统控制单元2110通知帧(发送帧)的内容(步骤S2300)。
另外，接着系统控制单元帧判定处理S1300，头单元2100的系统控制单元2110中的帧判定部2115使判定结果保持部2119将与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)保存为日志(步骤S11004)。接着，发送帧生成部118基于发送帧的内容(在多媒体控制单元2150中通过应用程序确定的内容)来生成发送帧(数据帧)(步骤S2500)。
[2.4实施方式2的效果]
在实施方式2涉及的车载网络系统的头单元2100中，对进行收发的帧，判定对频度和/或周期等多个规则项目(基准)的符合性，将判定的结果作为日志进行保存。通过收集该保存的日志并进行分析，例如能够进行判定规则的各基准的重新规定，能够实现帧判定的精度的提高等。此外，判定规则的各基准的重新规定的结果是，能够活用于构成车载网络系统的装置等的制造或者由该装置使用的数据、程序等的更新等。
(实施方式3)
以下，作为本发明的实施方式，使用附图对包含进行如下的车辆用通信方法的车辆用通信装置(头单元3100)的车载网络系统进行说明，在所述车辆用通信方法中，对包括向总线送出的发送帧等判定对帧规则的符合性，将该判定结果通知(发送)给位于车辆外部的服务器(计算机)。本实施方式涉及的车载网络系统10a是将实施方式1中示出的车载网络系统10的头单元100替换为头单元3100而得到的。
[3.1网络系统30的整体构成]
图27是表示本发明涉及的网络系统30的整体构成的图。网络系统30构成为包括搭载于车辆的车载网络系统10a和位于车辆外部的服务器3500。
车载网络系统10a是将车载网络系统10进行局部变形而得到的，构成为包括总线200以及头单元3100、与各种设备连接的ECU400a～400d等ECU这种连接于总线的各节点。对车载网络系统10a的构成要素中的与车载网络系统10(参照图1)的构成要素相同的构成要素，标注相同的标号，省略关于它们的说明。在车载网络系统10a中，包括头单元3100的各ECU遵循CAN协议进行帧的授受。
头单元3100与头单元100同样，是车辆用通信装置，例如设置于汽车的仪表板等，是具备显示用于供驾驶员视觉辨认的信息的显示装置、受理驾驶员的操作的输入单元等的一种ECU。头单元3100具有如下功能：接收从ECU400a～400d发送的帧，将各种状态显示于显示器(未图示)，并向用户进行提示。另外，具有如下功能：生成表示头单元3100取得的各信息的帧，将该帧经由总线200发送给1个以上的ECU。另外，具有如下功能：通过对进行收发的帧判定对规则的符合性，进行是否为不正常帧(即不符合规则的帧)的判别等，将与该判定结果有关的信息通知(发送)给服务器3500。此外，头单元3100也是一种ECU。
服务器3500是能够与头单元3100通信的装置(服务器装置)，是具有从头单元3100接收并收集与帧的判定结果有关的信息的功能的计算机。
[3.2头单元3100的构成]
图28是头单元3100的构成图。头单元3100构成为包括系统控制单元3110、多媒体控制单元3150和外部通信控制单元3170。此外，对与实施方式1中示出的构成要素相同的构成要素标注相同的标号，省略关于它们的说明。
系统控制单元3110是将实施方式1中示出的系统控制单元110进行了局部变形而得到的，多媒体控制单元3150是将实施方式1中示出的多媒体控制单元150进行了局部变形而得到的。
系统控制单元3110主要负责总线200上的通信的控制，构成为包括帧收发部111、接收帧解释部112、接收ID判断部113、接收ID列表保持部114、帧判定部3115、判定规则保持部116、单元间通信处理部117和发送帧生成部118。
帧判定部3115接受从接收帧解释部112接收到的帧的值、或者成为应该从单元间通信处理部117发送的帧的内容的值。并且，从判定规则保持部116取得判定规则，将与基于判定规则的帧判定处理(系统控制单元帧判定处理)的结果有关的信息通知给单元间通信处理部117并使其向外部通信控制单元3170进行通知。系统控制单元帧判定处理的内容与实施方式1中示出的内容相同(参照图15)。另外，帧判定部3115不管系统控制单元帧判定处理的结果如何，都向发送帧生成部118或者单元间通信处理部117通知帧的值。
另外，多媒体控制单元3150主要负责应用程序的执行控制处理，构成为包括单元间通信处理部151、帧判定部3152、判定规则保持部153和应用执行部154。
帧判定部3152接受成为应该从应用执行部154发送的帧的内容的值、或者从单元间通信处理部151接收到的帧的值。并且，从判定规则保持部153取得判定规则，将与基于判定规则的帧判定处理(多媒体控制单元帧判定处理)的结果有关的信息通知给单元间通信处理部151并使其向外部通信控制单元3170进行通知。多媒体控制单元帧判定处理的内容与实施方式1中示出的内容相同(参照图16)。另外，帧判定部3152不管多媒体控制单元帧判定处理的结果如何，都向应用执行部154或者单元间通信处理部151通知帧的值。
外部通信控制单元3170例如是与系统控制单元3110以及多媒体控制单元3150不同的芯片，构成为包括单元间通信处理部3171和外部通信处理部3172来作为功能构成要素。这些各功能构成要素通过集成于芯片的通信电路、存储器、执行保存在该存储器中的控制程序的处理器、和/或其他电路等来实现。
单元间通信处理部3171进行不同的单元间的通信处理。即，单元间通信处理部117在与系统控制单元3110或者多媒体控制单元3150之间，通过有线或者无线的通信来进行信息的授受。
外部通信处理部3172具有用于与车辆外部的服务器3500进行无线通信的功能，通过单元间通信处理部3171，当被通知与帧的判定结果有关的信息时向服务器3500进行通知(发送)。
[3.3头单元3100的帧接收的工作]
图29是表示头单元3100中的帧接收处理的一例的流程图。如该图所示，头单元3100中的帧接收处理包含与头单元100中的帧接收处理(参照图13)的步骤S1100、S1200、S1300、S1500、S1600以及S1800相同的处理。对该相同的处理适当省略说明。
接着系统控制单元帧判定处理S1300，头单元3100的系统控制单元3110中的帧判定部3115将与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)经由单元间通信处理部117通知给外部通信控制单元3170(步骤S21001)。与此对应地，外部通信控制单元3170通过外部通信处理部3172将与判定结果有关的信息通知给服务器(步骤S21002)。接着，通过单元间的通信处理，系统控制单元3110向多媒体控制单元3150通知帧(接收帧)的内容(步骤S1500)。
另外，接着多媒体控制单元帧判定处理S1600，头单元3100的多媒体控制单元3150中的帧判定部3152将与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)经由单元间通信处理部151通知给外部通信控制单元3170(步骤S21003)。与此对应地，外部通信控制单元3170通过外部通信处理部3172将与判定结果有关的信息通知给服务器(步骤S21004)。接着，帧判定部3152向应用执行部154通知接收帧的内容。
[3.4头单元3100的帧发送的工作]
图30是表示头单元3100中的帧发送处理的一例的流程图。如该图所示，头单元3100中的帧发送处理包含与头单元100中的帧发送处理(参照图14)的步骤S2100、S1600、S2300、S1300、S2500以及S2600相同的处理。对该相同的处理适当省略说明。
接着多媒体控制单元帧判定处理S1600，头单元3100的多媒体控制单元3150中的帧判定部3152将与判定结果有关的信息(包含判定对象的帧的内容和判定结果的信息)经由单元间通信处理部151通知给外部通信控制单元3170(步骤S21003)。与此对应地，外部通信控制单元3170通过外部通信处理部3172将与判定结果有关的信息通知给服务器(步骤S21004)。接着，通过单元间的通信处理，多媒体控制单元3150向系统控制单元3110通知帧(发送帧)的内容(步骤S2300)。
另外，接着系统控制单元帧判定处理S1300，头单元3100的系统控制单元3110中的帧判定部3115将与判定结果有关的信息(包含判定结果的帧的内容和判定结果的信息)经由单元间通信处理部117通知给外部通信控制单元3170(步骤S21001)。与此对应地，外部通信控制单元3170通过外部通信处理部3172，将与判定结果有关的信息通知给服务器(步骤S21002)。接着，发送帧生成部118基于发送帧的内容(在多媒体控制单元3150中通过应用程序确定的内容)来生成发送帧(数据帧)(步骤S2500)。
[3.5实施方式3的效果]
实施方式3涉及的车载网络系统10a的头单元3100对进行收发的帧判定对频度和/或周期等多个规则项目(基准)的符合性，将与判定的结果有关的信息发送给服务器3500。通过服务器3500收集与该判定的结果有关的信息并进行分析，例如能够进行判定规则的各基准的重新规定，能够实现帧判定的精度的提高等。此外，判定规则的各基准的重新规定的结果是，能够活用于构成车载网络系统的装置等的制造或者由该装置使用的数据、程序等的更新等。
(其他实施方式)
如上所述，作为本发明涉及的技术的例示，说明了实施方式1～3。然而，本发明涉及的技术不限定于此，在适当进行了变更、替换、附加、省略等的实施方式中也能够加以适用。例如，以下的变形例也包含在本发明的一个实施技术方案中。
(1)在上述实施方式中，以标准ID格式记述了CAN协议中的数据帧，但也可以是扩展ID格式。在扩展ID格式的情况下，由于用标准ID格式中的ID位置的基础ID和扩展ID共29比特来表示ID(消息ID)，所以将该29比特的ID作为上述实施方式中的ID(消息ID)来处理即可。
(2)在上述实施方式中，确定了一个在帧周期判定处理中利用的余裕，但也可以具有多个。另外，既可以对使用了各余裕的判定结果采取相同的处理，也可以对使用了各余裕的判定结果进行加权。另外，也可以按各余裕来变更判定结果后的处理。例如，也可以：与第一余裕的范围相符的帧的判定结果留下日志，与第二余裕的范围相符的帧的判定结果用于过滤，在判定为不正常的情况下抑制帧的收发处理。另外，判定规则中的余裕的值不限定于固定值，也可以是计算式。另外，也可以根据全部ID的帧处理总数来动态地变更余裕的值。
(3)在上述实施方式中，确定了一个在帧频度判定处理中利用的阈值(频度阈值)，但也可以具有多个。另外，既可以对使用了各阈值的判定结果采取相同的处理，也可以对使用了各阈值的判定结果进行加权。另外，也可以按各阈值来变更判定结果后的处理。例如，也可以：使用了第一阈值的帧的判定结果留下日志，与第二阈值相符的帧的判定结果用于过滤，在判定为不正常的情况下抑制帧的收发处理。另外，判定规则中的频度阈值不限定于固定值，也可以是计算式。另外，也可以根据全部ID的帧处理总数来动态地变更频度阈值。
(4)在上述实施方式中，将关于帧周期的对基准的符合性的判定结果设为OK(正常)和NG(不正常)这两种，但也可以设为多种。例如，如实施方式1的变形例1那样，在一定的余裕范围内允许多个帧的接收的情况下，也可以使多个接收之意包含在判定结果中。另外，关于对判定规则的各项目(基准)的符合性，也可以以一定的评价基准来表示符合程度(例如100％符合，80％符合等)，将该符合程度设为判定结果。
(5)在上述实施方式中，将帧判定处理分割到系统控制单元和多媒体控制单元来实施，但也可以仅在某一方进行。另外，在作为头单元等ECU的车辆用通信装置中，也可以为：如果能对发送帧进行对规则的符合性的判定则不一定要对接收帧进行对规则的符合性的判定。另外，在上述的实施方式中，示出了基于接收帧和发送帧的区别来使实施帧判定处理的单元分离的例子，但也可以按各ID、按各定时等的区别来进行分离。另外，也可以使进行帧判定(帧对规则的符合性的判定)的部分分离到同一单元内的多个部位。例如，也可以按各应用程序进行分离，另外，在同一芯片内多个操作系统(OS)工作的情况下也可以按各OS进行分离。另外，也可以：设置多个能够执行帧判定的部位，根据系统整体的处理负荷和/或帧处理的频度等来动态地选定实际进行帧判定的部位。另外，将关于接收帧或发送帧的对规则的符合性的判定在多媒体控制单元和系统控制单元之间如何进行分担都可以。也即，也可以是单元分别分担某个规则项目(基准)的判定。作为与车载网络系统的总线连接的头单元等ECU的车辆用通信装置，具备确定作为向总线送出用的帧的发送帧的多媒体控制单元(第1控制单元)和能够通过有线或者无线与该第1控制单元通信来授受涉及帧的信息的系统控制单元(第2控制单元)，该第1控制单元和第2控制单元中的至少一方对发送帧等进行涉及对规则的符合性的判定即可。另外可以，第1控制单元具有对发送帧判定是符合第1预定规则(例如图6的判定规则的某一个项目的基准)还是不符合第1预定规则的第1判定部，第2控制单元具有对接收帧判定是符合第2预定规则(例如图6的判定规则的某一个项目的基准)还是不符合第2预定规则的第2判定部。
(6)在上述实施方式中，按各ID确定了一个在帧周期判定处理中利用的判定规则中的周期和余裕，但也可以按汇集了多个ID的组为单位进行确定。另外，对于帧周期判定处理，在每次发送或接收1帧时进行一次。但是，并不限定于此，也可以设为横跨全部ID的帧周期判定处理、以组为单位的帧周期判定处理等这样的、组合多个判定内容不同的帧周期判定处理来进行。
(7)在上述实施方式中，按各ID确定了一个在帧频度判定处理中利用的判定规则中的阈值(频度阈值)，但也可以按汇集了多个ID的组为单位进行确定。另外，对于帧频度判定处理，在每次发送或接收1帧时进行一次。但是，并不限定于此，也可以设为横跨全部ID的帧频度判定处理、以组为单位的帧频度判定处理等这样的、组合多个判定内容不同的帧频度判定处理来进行。
(8)在上述实施方式2中，各单元(系统控制单元和多媒体控制单元分别)具有判定结果保持部。但是，并不限定于该结构，也可以是仅某一方具有，还可以是仅与它们都不同的头单元内的其他的独立的单元(芯片等)具有。另外，对于判定结果保持部保存日志的存储介质(记录介质)，除了判定结果保持部的内部的存储器等之外，也可以是由外部的电路、装置等实现的存储器、硬盘等。
(9)在上述实施方式2中，也可以根据帧的判定结果来切换是将判定结果保存于日志还是不保存于日志。另外，既可以保存全部ID的判定结果，也可以仅保存对特定ID的判定结果。另外，也可以按各单元来切换保存判定结果还是不保存判定结果。
(10)在上述实施方式3中，为了与服务器的通信而具有外部通信控制单元3170。但是，并不限定于该结构，也可以使系统控制单元3110和多媒体控制单元3150的某一方或两方包含用于与服务器通信的结构(集成电路等)。另外，对于从系统控制单元3110向外部通信控制单元3170传输与帧的判定结果有关的信息，也可以不直接进行而是经由多媒体控制单元3150(单元间通信处理部151)来进行。
(11)在上述实施方式3中，也可以根据帧的判定结果来切换将判定结果通知给服务器还是不通知给服务器。另外，既可以将全部ID的判定结果通知给服务器，也可以仅将对特定ID的判定结果通知给服务器。另外，也可以按各单元来切换将判定结果通知给服务器还是不通知给服务器。
(12)在上述实施方式3中，每当按单元进行一次帧判定处理时将判定结果通知给服务器，但也可以在积存了某一定数的帧判定处理的判定结果的时刻进行汇集并通知给服务器。另外，也可以按一定时间间隔定期地将帧的判定结果通知给服务器。
(13)上述实施方式中示出的判定规则(参照图6)是一例，也可以包含例示的规则项目以外的项目，还可以设为与例示的值不同的值。另外，判定规则既可以在车辆用通信装置(例如头单元)的制造时、出厂时等进行，也可以在搭载有车载网络系统的车辆的出厂时进行设定。判定规则也可以在车载网络系统工作期间进行更新。另外，判定规则也可以基于与外部的通信进行设定以及更新，也可以使用各种记录介质等进行设定，也可以通过工具类等进行设定。
(14)上述实施方式中示出的CAN协议也可以具有将TTCAN(Time-Triggered CAN，时间触发CAN)、CANFD(CAN with Flexible Data Rate，灵活数据传输率的CAN)等派生协议也包括在内的广义的意思。
(15)作为上述实施方式中的车辆用通信装置的一例的头单元，例如包括包含通信电路、存储器、处理器、和/或其他电路等在内的半导体集成电路的芯片，但也可以包括硬盘装置、显示器、键盘、鼠标等其他硬件构成要素。另外，也可以取代通过处理器执行存储在存储器中的控制程序来以软件方式实现功能，而通过不使用控制程序的集成电路来实现该功能。此外，芯片不一定需要被封装化。
(16)上述实施方式中的构成各装置的构成要素的一部分或者全部也可以由1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。系统LSI是将多个构成部集成于1个芯片上而制造出的超多功能LSI，具体而言，是包含微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。所述RAM中存储有计算机程序。所述微处理器按照所述计算机程序进行工作，由此系统LSI实现其功能。另外，构成上述各装置的构成要素的各部既可以单独地单芯片化，也可以以包含一部分或全部的方式单芯片化。另外，虽然此处设为LSI，但根据集成度不同，也可以称为IC、LSI、超大LSI(super LSI)、特大LSI(ultra LSI)。另外，集成电路化的方法不限于LSI，也可以通过专用电路或者通用处理器来实现。也可以在LSI制造后利用能够进行编程的FPGA(Field Programmable Gate Array；现场可编程门阵列)或者可以对LSI内部的电路单元的连接和/或设定进行重构的可重构处理器(reconfigurable processor)。进而，随着半导体技术的发展或者派生的其他技术的出现，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然也可以利用该技术进行功能块的集成化。也可能会存在应用生物技术的可能性。
(17)构成上述各装置的构成要素的一部分或者全部也可以由能够装卸于各装置的IC卡或者单体模块构成。所述IC卡或者所述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。所述IC卡或者所述模块也可以包含上述超多功能LSI。微处理器按照计算机程序进行工作，由此所述IC卡或者所述模块实现其功能。该IC卡或者该模块也可以具有抗篡改性。
(18)作为本发明的一个技术方案，也可以是上述所示的车辆用通信方法。另外，也可以是通过计算机实现该方法的计算机程序，还可以是通过所述计算机程序形成的数字信号。另外，作为本发明的一个技术方案，也可以将所述计算机程序或者所述数字信号记录于计算机可读取的记录介质例如软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc)、半导体存储器等。另外，也可以是记录在这些记录介质中的所述数字信号。另外，作为本发明的一个技术方案，也可以将所述计算机程序或所述数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等进行传输。另外，作为本发明的一个技术方案，也可以是具有微处理器和存储器的计算机系统，所述存储器记录有上述计算机程序，所述微处理器按照所述计算机程序进行工作。另外，也可以通过将所述程序或所述数字信号记录在所述记录介质中进行转移、或经由所述网络等将所述程序或所述数字信号进行转移，通过独立的其他的计算机系统来实施。
(19)通过将上述实施方式以及上述变形例中示出的各构成要素以及功能进行任意组合而实现的实施方式也包含在本发明的范围中。
产业上的可利用性
本发明能够利用于在车载网络系统中减少向总线送出不正常帧。
标号的说明
10、10a 车载网络系统
30 网络系统
100、2100、3100 头单元
110、2110、3110 系统控制单元(第2控制单元)
111、410 帧收发部
112、450 接收帧解释部
113、430 接收ID判断部
114、440 接收ID列表保持部
115、152、2115、2152、3115、3152 帧判定部
116、153 判定规则保持部
117、151、3171 单元间通信处理部
118、420 发送帧生成部
150、2150、3150 多媒体控制单元(第1控制单元)
154 应用执行部
200 总线
310 发动机
320 制动器
330 门开闭传感器
340 窗开闭传感器
400a～400d 电子控制单元(ECU)
410 帧处理部
470 数据取得部
2119、2155 判定结果保持部
3170 外部通信控制单元
3172 外部通信处理部
3500 服务器

Claims (14)

1.一种车辆用通信装置，是具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置的车载网络系统中的与该总线连接的车辆用通信装置，具备：
第1控制单元，其确定作为向所述总线送出用的帧的发送帧；和
第2控制单元，其在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，
所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。
2.根据权利要求1所述的车辆用通信装置，
进一步，所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对接收帧进行涉及对规则的符合性的判定，所述接收帧是从所述车载网络系统中的所述多个装置中的本装置以外的任一个装置发送并经由所述总线取得的帧。
3.根据权利要求2所述的车辆用通信装置，
所述第1控制单元具有第1判定部，所述第1判定部对所述发送帧判定是符合第1预定规则还是不符合所述第1预定规则，
所述第2控制单元具有第2判定部，所述第2判定部对所述接收帧判定是符合第2预定规则还是不符合所述第2预定规则。
4.根据权利要求3所述的车辆用通信装置，
所述第1控制单元具有将涉及所确定出的所述发送帧的信息发送给所述第2控制单元的功能，
所述第2控制单元具有在从所述第1控制单接收到涉及所确定出的所述发送帧的信息的情况下向所述总线送出该发送帧的功能、和将涉及所述接收帧的信息发送给所述第1控制单元的功能，
所述第1控制单元在由所述第1判定部判定为所述发送帧不符合所述第1预定规则的情况下，抑制向所述第2控制单元发送涉及该发送帧的信息，
所述第2控制单元在由所述第2判定部判定为所述接收帧不符合所述第2预定规则的情况下，抑制向所述第1控制单元发送涉及该接收帧的信息。
5.根据权利要求4所述的车辆用通信装置，
所述第2预定规则对关于接收帧的与接收周期或接收频度有关的条件进行规定，
所述第1控制单元具有第3判定部，所述第3判定部对所述接收帧判定是符合与所述第2预定规则不同的第3预定规则还是不符合所述第3预定规则。
6.根据权利要求3所述的车辆用通信装置，
所述第1控制单元具有第3判定部，所述第3判定部对所述接收帧判定是符合与所述第2预定规则不同的第3预定规则还是不符合所述第3预定规则。
7.根据权利要求5或6所述的车辆用通信装置，
所述第1控制单元是包含第1微处理器以及第1存储器的半导体集成电路，通过由该第1微处理器执行保存在该第1存储器中的程序，由此实现作为所述第1判定部以及所述第3判定部的功能，
所述第2控制单元是包含处理性能比所述第1微处理器的处理性能低的第2微处理器以及第2存储器的半导体集成电路，通过由该第2微处理器执行保存在该第2存储器中的程序，由此实现作为所述第2判定部的功能。
8.根据权利要求2所述的车辆用通信装置，
所述车辆用通信装置，
作为关于所述接收帧的涉及对规则的符合性的所述判定，进行该接收帧是符合该规则还是不符合该规则的判定，
在判定为符合的情况下，基于该接收帧的内容来执行预定的接收帧应对处理，
在判定为不符合的情况下，抑制所述预定的接收帧应对处理的执行。
9.根据权利要求1所述的车辆用通信装置，
所述车辆用通信装置，
作为关于所述发送帧的涉及对规则的符合性的所述判定，进行该发送帧是符合该规则还是不符合该规则的判定，
在判定为符合的情况下，将该发送帧送出到所述总线上，
在判定为不符合的情况下，抑制向所述总线上送出该发送帧。
10.根据权利要求1或9所述的车辆用通信装置，
所述车辆用通信装置将表示关于所述发送帧的涉及对规则的符合性的所述判定的结果的信息发送给外部的服务器装置。
11.根据权利要求1或9所述的车辆用通信装置，
所述车辆用通信装置将表示关于所述发送帧的涉及对规则的符合性的所述判定的结果的信息记录到预定记录介质中。
12.根据权利要求1所述的车辆用通信装置，
包含所述车辆用通信装置的所述多个装置遵循CAN协议即控制器局域网协议进行涉及所述帧的通信。
13.一种车载网络系统，具备经由总线进行涉及帧的通信的多个装置，
所述多个装置中的至少一个装置是与所述总线连接的车辆用通信装置，
所述车辆用通信装置具备：
第1控制单元，其确定作为向所述总线送出用的帧的发送帧；和
第2控制单元，其在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，
所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。
14.一种车辆用通信方法，是在车载网络系统中使用的车辆用通信方法，在所述车载网络系统中，包含车辆用通信装置的多个装置经由所述总线进行涉及帧的通信，所述车辆用通信装置具备第1控制单元和第2控制单元，所述第1控制单元确定作为向总线送出用的帧的发送帧，所述第2控制单元在与所述第1控制单元之间，能够通过有线通信或者无线通信来授受涉及帧的信息，
所述第1控制单元和所述第2控制单元中的至少一方，对所述发送帧进行涉及对规则的符合性的判定。
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