CN107683589B - 车载中继装置及车载通信系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种车载中继装置、车载通信系统以及中继程序,能够防止在网络之间对不正当的消息进行中继。具有连接有多个CAN总线(2、3)的多个通信部的车载中继装置(10)判定被连接于CAN总线(2、3)的ECU(20a~20f)发送的消息是否正当。在判定为消息不正当的情况下,车载中继装置(10)对与接收到该消息的通信部连接的CAN总线(2、3)通知发送了不正当的消息。车载中继装置(10)针对具有与判定为不正当的消息所包含的CAN‑ID相同的CAN‑ID的消息,禁止之后的中继。此时,车载中继装置(10)对与接收到判定为不正当的消息的通信部以外的通信部连接的通信线通知禁止了消息的中继。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置于车辆的进行多个网络之间的消息中继的车载中继装置、包括该车载中继装置的车载通信系统以及由车载中继装置执行的中继程序。
背景技术
以往,在搭载于车辆的多个通信装置之间的通信中广泛采用CAN的通信协议。采用CAN的通信协议的车载通信系统是将多个通信装置连接到共同的CAN总线的构成,通过使接收侧的通信装置取得由发送侧的通信装置向CAN总线输出的信号,从而进行消息的收发。伴随着车辆的多功能化以及高功能化,各通信装置实现多功能化以及高功能化,并且,系统中的通信装置的数量增大,在通信装置之间收发的数据量增大,从而存在通信负荷增大这样的问题。因此,通常采用如下构成:将通信装置分成多个群组,利用共同的通信线连接群组内的多个通信装置而进行数据的收发,并且,网关等车载中继装置对群组间的数据的收发进行中继,从而抑制通信负荷的增大。
在车载通信系统中,存在例如有恶意的装置被连接到CAN总线的可能性,另外,存在例如由于计算机病毒等而使正确的通信装置进行误动作的可能性。这样的装置有可能由于例如对CAN总线进行不正当的消息发送,使连接于CAN总线的正确的通信装置进行误动作。因此,研究用于防止由不正当的通信装置发送的不正当的消息导致的正确的通信装置的误动作等的技术。
在专利文献1中,提出了进行外部数据的输入限制的车辆网络的通信管理装置。该通信管理装置进行对CAN总线上的数据的监视以及对从外部输入的数据的监视,在CAN总线的使用率超过负荷基准值时以及预测到伴随着外部数据的转移而使CAN总线的使用率超过负荷基准值时,执行外部数据的发送限制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-38711号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所记载的通信管理装置是判定CAN总线的使用率是否超过附加基准值的结构,因此,在由有恶意的装置进行的消息发送量较少的情况下,存在无法进行发送限制这样的问题。
本发明是鉴于上述情形而完成的,其目的在于,提供一种能够检测不正当的消息的发送而防止在网络之间对不正当的消息进行中继的车载中继装置、车载通信系统以及中继程序。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及一种车载中继装置,搭载于车辆,具备多个连接有通信线的通信部,所述车载中继装置通过将由一个通信部接收到的消息向连接于其他通信部的通信线发送而进行对所述消息进行中继的处理,所述车载中继装置的特征在于,所述消息包含用于识别该消息的识别信息,所述车载中继装置包括:判定部,判定由所述通信部接收到的消息是否正当;第一通知部,向与接收到由该判定部判定为不正当的消息的通信部连接的通信线输出表示发送了不正当的消息的通知;禁止部,针对具有与由所述判定部判定为不正当的消息所包含的识别信息相同的识别信息的消息,禁止之后的中继;以及第二通知部,向与接收到由所述判定部判定为不正当的消息的通信部以外的通信部连接的通信线输出表示禁止了所述消息的中继的通知。
另外,在本发明的车载中继装置中,其特征在于,还包括:存储部,存储由所述判定部判定为不正当的消息所包含的识别信息;以及第三通知部,在所述车辆的点火开关从断开状态切换成接通状态的情况下,向与多个所述通信部连接的通信线输出所述存储部中存储的识别信息的通知。
另外,在本发明的车载中继装置中,其特征在于,所述第一通知部以及所述第二通知部通知由所述判定部判定为不正当的消息所包含的识别信息。
另外,本发明涉及一种车载通信系统,其特征在于,包括:上述车载中继装置;以及多个通信装置,与连接于该车载中继装置的通信部的多个通信线中的任一个通信线连接,并经由该通信线进行消息的收发,所述通信装置具有:存储部,存储从所述车载中继装置通知的识别信息;以及丢弃部,在接收到包含该存储部中存储的识别信息的消息的情况下,丢弃该消息。
另外,本发明涉及一种中继程序,其特征在于,使车载中继装置执行处理,所述车载中继装置搭载于车辆,具备多个连接有通信线的通信部,所述车载中继装置通过将由一个通信部接收到的消息向连接于其他通信部的通信线发送,进行对包含用于识别消息的识别信息在内的消息进行中继的处理,所述中继程序使所述车载中继装置执行的所述处理是如下处理:判定由所述通信部接收到的消息是否正当,向与接收到被判定为不正当的消息的通信部连接的通信线输出表示发送了不正当的消息的通知,针对具有与被判定为不正当的消息所包含的识别信息相同的识别信息的消息,禁止之后的中继,向与接收到被判定为不正当的消息的通信部以外的通信部连接的通信线输出表示禁止了所述消息的中继的通知。
在本发明中,具有连接有多个通信线的多个通信部的车载中继装置判定被连接于通信线的通信装置发送的消息是否正当。在判定为消息不正当的情况下,车载中继装置对与接收到该消息的通信部连接的通信线输出表示发送了不正当的消息的通知。由此,与连接有发送了不正当的消息的通信装置的通信线连接的其他通信装置能够根据来自车载中继装置的通知,进行例如丢弃已接收的消息等处理。
另外,车载中继装置针对具有与判定为不正当的消息所包含的识别信息相同的识别信息的消息,禁止之后的中继。此时,车载中继装置对与接收到被判定为不正当的消息的通信部以外的通信部(即,本来应该对消息进行中继的通信部)连接的通信线输出表示禁止了消息的中继的通知。由此,应该接收被中继的消息的通信装置能够获知消息的中继被禁止,能够执行与此相应的错误处理等。
另外,在本发明中,车载中继装置存储有判定为不正当的消息所包含的识别信息,在车辆的点火开关从断开状态切换成接通状态的情况下,对连接于各通信部的通信线输出所存储的识别信息的通知。由此,即使在包括在点火开关处于断开状态的情况下被切断电力供给而丧失所存储的信息的通信装置的情况下,也能够将判定为不正当的消息所包含的识别信息通知给这些通信装置,使这些通信装置进行错误处理等。
另外,在本发明中,车载中继装置在进行表示发送了不正当的消息的通知以及表示禁止了消息的中继的通知时,输出被判定为不正当的消息所包含的识别信息的通知。由此,接收到来自车载中继装置的通知的通信装置能够辨别不正当的或者不正当的可能性较高的消息所包含的识别信息,能够在接收到具有该识别信息的消息时进行错误处理等。
另外,在本发明中,接收到来自车载中继装置的通知的通信装置存储被通知的识别信息。各通信装置在接收到包含所存储的识别信息的消息的情况下,丢弃该消息。由此,能够由各通信装置丢弃不正当的或者不正当的可能性较高的消息,能够防止产生通信装置的误动作等。
发明效果
在本发明的情况下,车载中继装置构成为禁止不正当的消息的中继且对连接于多个通信线的各通信线输出通知,从而能够防止在通信线之间对不正当的消息进行中继,能够防止由于不正当的消息而产生通信装置的误动作等。
附图说明
图1是示出本实施方式的车载通信系统的结构的框图。
图2是示出本实施方式的车载中继装置的结构的框图。
图3是示出本实施方式的ECU的一个结构例的框图。
图4是示出在本实施方式的车载通信系统中收发的消息的一个结构例的示意图。
图5是示出本实施方式的车载中继装置接收到消息时进行的处理的步骤的流程图。
图6是示出本实施方式的ECU接收到来自车载中继装置的通知时进行的处理的步骤的流程图。
图7是示出本实施方式的ECU接收到消息时进行的处理的步骤的流程图。
图8是示出本实施方式的车载中继装置在IG接通时进行的处理的步骤的流程图。
具体实施方式
以下,针对本发明,基于示出其实施方式的附图来具体地进行说明。图1是示出本实施方式的车载通信系统的结构的框图。本实施方式的车载通信系统具备搭载于车辆1的1个车载中继装置10以及多个ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)20(20a~20f)而构成。在图示的例子中,将6个ECU20a~20f搭载到车辆1,并将这6个ECU20a~20f分成2个群组。第一群组的3个ECU20a~20c连接于第一CAN总线2,能够经由该CAN总线2而相互进行消息的收发。同样地,第二群组的3个ECU20d~20f连接于第二CAN总线3,能够经由该CAN总线3而相互进行消息的收发。
两条CAN总线2、3不直接连接,而分别连接到车载中继装置10。车载中继装置10是通过例如取得输出到一条CAN总线2上的消息并向另一条CAN总线3输出所取得的消息来进行群组间(网络之间、CAN总线之间)的消息中继的装置。
在上述结构的车载通信系统中,在对CAN总线2、3连接有不正当的ECU的情况下,或者在正确的ECU20a~20f感染了计算机病毒等的情况等下,有可能将不正当的消息发送到CAN总线2、3上。例如,在图1中,连接到CAN总线2的ECU20b设为不正当的ECU。不正当的ECU20b对CAN总线2发送不正当的消息(参照图1的“(1)不正当M”)。对CAN总线2发送的不正当消息由连接到CAN总线2的其他ECU20a、20c接收,并且由车载中继装置10接收。
在本实施方式的车载通信系统中,各ECU20a~20f发送的消息包含认证信息。本实施方式的车载中继装置10在接收到被发送到CAN总线2上的消息的情况下,判定该消息所包含的认证信息是否正当,从而判定该消息是否正当。在判定为接收到的消息不正当的情况下,车载中继装置10对接收到该消息的CAN总线2通知发送了不正当的消息(参照图1的“(2)通知”)。连接到CAN总线2的ECU20a~20c在接收到来自车载中继装置10的通知的情况下,能够获知之前接收到的消息是不正当的消息。ECU20a~20c能够进行例如丢弃之前接收到的不正当的消息或者将根据之前接收到的不正当的消息而进行的处理取消等处理。
另外,车载中继装置10在接收到被发送到CAN总线2的消息的情况下,通常将该消息向CAN总线3发送,从而进行消息的中继。不过,本实施方式的车载中继装置10在判定为由CAN总线2接收到的消息是不正当的消息的情况下,不向CAN总线3发送该消息。进而,车载中继装置10存储不正当的消息所包含的CAN-ID,当在此之后接收到的消息包含所存储的CAN-ID的情况下,不进行该消息的中继(参照图1的“(3)中继禁止”)。
禁止了消息的中继的车载中继装置10对与接收到不正当的消息的CAN总线2不同的CAN总线3输出表示禁止了消息的中继的通知(参照图1的“(4)通知”)。此时,车载中继装置10以附加禁止中继的消息的CAN-ID的方式进行通知。连接到CAN总线3的ECU20d~20f在接收到来自车载中继装置10的通知的情况下,能够获知在此之后不对特定的CAN-ID的消息进行中继,能够进行与该通知相应的适当的处理。
另外,本实施方式的车载中继装置10被提供表示车辆1的IG(点火)开关5的接通/断开的状态的信号(以下称为IG信号)。如上所述,车载中继装置10存储有禁止中继的不正当的消息的CAN-ID,在IG开关5从断开状态切换成接通状态的情况下,将所存储的CAN-ID针对全部CAN总线2、3输出通知。接收到该通知的ECU20a~20f能够根据需要而进行错误处理等。
图2是示出本实施方式的车载中继装置10的结构的框图。本实施方式的车载中继装置10具备处理部11、2个通信部12、13、缓冲器14以及存储部15等而构成。处理部11例如使用CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)或者MPU(Micro-Processing Unit,微处理单元)等运算处理装置来构成,通过执行存储部15或者未图示的ROM(Read Only Memory,只读存储器)等中存储的中继程序15c而进行各种处理。在本实施方式中,处理部11例如进行判定所接收到的消息是否正当的处理、对消息进行中继的处理、禁止消息的中继的处理以及进行与不正当的消息相关的通知的处理等。
通信部12、13分别连接有CAN总线2、3,经由CAN总线2、3在与ECU20a~20f之间进行消息的收发。通信部12、13也可以使用所谓的CAN控制器来构成。通信部12、13通过采样而取得ECU20a~20f对CAN总线2、3输出的信号,从而接收消息,并将所接收到的消息存储到缓冲器14中,并且向处理部11通知接收到消息。另外,通信部12、13根据来自处理部11的指示而读取缓冲器14中存储的发送用的消息,将所读取的消息作为信号向CAN总线2、3输出,从而进行向ECU20a~20f的消息发送。
缓冲器14例如使用SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存取存储器)或者DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)等存储器元件来构成。缓冲器14临时地存储通信部12、13接收到的消息以及此后应该发送的消息等。
存储部15例如使用EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory,电可擦可编程序只读存储器)或者闪存存储器等能够改写数据的非易失性的存储器元件来构成。在本实施方式中,将不正当ID列表15a、密钥信息15b以及中继程序15c等存储到存储部15。不正当ID列表15a是进行判定车载中继装置10接收到的消息是否正当的处理且判定为不正当的消息所包含的CAN-ID的列表。密钥信息15b是用于在与ECU20a~20f之间收发的消息所包含的认证信息的生成以及确认的信息。中继程序15c是通过由处理部11读取并执行而实现消息的中继处理、中继的禁止处理以及通知处理等的程序。
图3是示出本实施方式的ECU20a的一个结构例的框图。此外,在图3中,抽出与ECU20a的通信相关的功能块来进行图示。另外,关于其他ECU20b~20f,由于是与ECU20a相同的结构,因此省略图示。本实施方式的ECU20a具备处理部21、通信部22、ROM23以及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)24等而构成。处理部21使用CPU或者MPU等运算处理装置来构成,通过执行ROM23中存储的程序23a而进行各种处理。
通信部22连接有CAN总线2,经由CAN总线2在与其他ECU20b~20f以及车载中继装置10之间进行消息的收发。通信部22也可以使用所谓的CAN控制器来构成。通信部22通过采样而取得其他ECU20b~20f或者车载中继装置10对CAN总线2输出的信号,从而接收消息,并将所接收到的消息存储到RAM24中,并且,向处理部21通知接收到消息。另外,通信部22根据来自处理部21的指示而读取RAM24中存储的发送用的消息,将所读取的消息作为信号向CAN总线2输出,从而进行向其他ECU20b~20f以及车载中继装置10的消息发送。
ROM23例如使用掩模ROM、EEPROM或者闪存存储器等非易失性的存储器元件来构成。在本实施方式中,将程序23a以及密钥信息23b等存储到ROM23。程序23a通过由处理部21读取并执行而实现本实施方式的通信处理以及每个ECU单独的功能处理等。密钥信息23b是用于在与其他ECU20b~20f以及车载中继装置10之间收发的消息所包含的认证信息的生成以及确认的信息。此外,车载中继装置10存储的密钥信息15b与ECU20a~20f存储的密钥信息23b是相同的值。
RAM24例如使用SRAM或者DRAM等存储器元件来构成。RAM24临时地存储在处理部21的处理过程中生成的信息以及通信部22收发的消息等。另外,在本实施方式中,RAM24存储不正当ID列表24a。不正当ID列表24a是从车载中继装置10通知的不正当的消息的CAN-ID的列表。
图4是示出由本实施方式的车载通信系统收发的消息的一个结构例的示意图。由本实施方式的车载通信系统收发的消息包含CAN首标、数据字段、认证信息、CRC(CyclicRedundancy Check,循环冗赘核对)字段、ACK(acknowledgement,确认)字段以及EOF(EndOf Frame,帧结尾)而构成。CAN首标包含以往的CAN协议中的SOF(Start Of Frame,帧开端)、仲裁字段以及控制字段等,并且包含上述CAN-ID。数据字段储存例如针对其他ECU20a~20f的控制指示或者传感器的探测结果等的应该在ECU20a~20f之间交换的信息的主体。
CRC字段、ACK字段以及EOF与在以往的CAN协议中使用的相同,因此省略详细说明。CRC字段储存用于进行错误检测的信息。ACK字段是用于由接收该帧的ECU20a~20f以及车载中继装置10进行的接收响应的字段。EOF是表示字段的结束的特定的位列。
在本实施方式的消息中,与以往的CAN协议的消息不同,包含认证信息。认证信息是用于车载中继装置10判定该消息是否正当的信息。ECU20a~20f的处理部21使用存储部23中存储的密钥信息23b来对发送的消息所包含的CAN首标以及数据进行加密,从而生成认证信息。在本实施方式中,例如使用HMAC(SHA-256)的算法,根据512位左右的密钥信息23b来生成256位的消息认证符号(MAC)。ECU20a~20f的处理部21将所生成的256位的MAC作为认证信息附加到发送消息,并向通信部22提供该消息的发送命令,从而进行向其他ECU20a~20f的消息发送。
此外,在本实施方式中,由车载中继装置10进行确认接收消息是否正当的处理,ECU20a~20f不需要确认接收消息所包含的认证信息是否正当。因此,多个ECU20a~20f不需要共用相同的密钥信息23b,至少车载中继装置10与各ECU20a~20f共用相同的密钥信息15b、23b即可。不过,也可以构成为由ECU20a~20f进行确认接收消息所包含的认证信息是否正当的处理。
利用通信部12、13接收到ECU20a~20f发送的消息的车载中继装置10的处理部11通过判定接收到的消息所包含的认证信息是否正当,从而判定该消息是否正当。处理部11读取存储部15中存储的密钥信息15b,根据所读取的密钥信息15b和接收消息的CAN首标以及数据字段,通过与ECU20a~20f相同的算法来生成认证信息。处理部11对自身生成的认证信息与接收消息所包含的认证信息进行比较,在两认证信息一致的情况下,判定为该消息正当。在两认证信息不一致的情况下,处理部11判定为消息不正当。
在判定为接收消息不正当的情况下,车载中继装置10的处理部11通过对与接收到该消息的通信部12、13连接的CAN总线2、3输出预定的消息,从而对连接到该CAN总线2、3的ECU20a~20f进行表示发送了不正当的消息的通知。关于此时作为通知而由车载中继装置10发送的消息,在图4所示的消息形式中,能够例如将CAN首标所包含的CAN-ID设为通知用的ID,在数据字段中储存判定为不正当的消息所包含的CAN-ID。通知用的ID能够预先确定例如“010”等值,在CAN协议的仲裁处理中,优选采用优先度高的值。另外,也可以不将认证信息附加到通知的消息。
接收到来自车载中继装置10的表示发送了不正当的消息的通知的ECU20a~20f进行预先确定的错误处理等,并且,将通知的消息所包含的不正当消息的CAN-ID登记到RAM24的不正当ID列表24a中。此时,可能的话,ECU20a~20f也可以丢弃之前接收到的不正当消息。之后,ECU20a~20f在接收到消息的情况下,判定接收消息的CAN-ID是否登记在不正当ID列表24a中。在接收消息的CAN-ID登记在不正当ID列表24a中的情况下,ECU20a~20f不进行使用该消息的处理,而丢弃消息。
另外,车载中继装置10的处理部11在判定为接收消息不正当的情况下,不进行该消息的中继。另外,处理部11通过将判定为不正当的消息的CAN-ID登记到存储部15的不正当ID列表15a中,禁止之后的该ID的消息的中继。即,处理部11在接收到消息时,判定该消息的CAN-ID是否登记在不正当ID列表15a中。在接收消息的CAN-ID登记在不正当ID列表15a中的情况下,无论附加于消息的认证信息是否正当,处理部11都不进行该消息的中继。
在判定为接收消息不正当的情况下,车载中继装置10的处理部11通过对与接收到该消息的通信部12、13以外的通信部12、13连接的CAN总线2、3输出预定的消息,从而对连接于该CAN总线2、3的ECU20a~20f进行表示禁止了消息的中继的通知。关于此时作为通知而由车载中继装置10发送的消息,在图4所示的消息形式中,例如能够将CAN首标所包含的CAN-ID设为通知用的ID,在数据字段中储存判定为不正当的消息所包含的CAN-ID。这是与进行表示发送了上述不正当消息的通知的情况下的消息相同的结构,但通过将CAN-ID设为其他值而能够区分。但是,也可以在两个通知中使用相同的值的CAN-ID,不一定需要区分两个通知。
从车载中继装置10接收到表示禁止了中继的通知的ECU20a~20f进行预先确定的错误处理等。例如,在构成为ECU20a~20f等待附加有期望的CAN-ID的消息的接收、由于无法接收该消息的状态超过预定时间而判断为通信中断并进行与超时相关的错误处理的情况下,从车载中继装置10接收表示禁止了消息的中继的通知,从而能够在不等待经过预定时间的情况下开始错误处理。另外,接收到表示禁止了中继的通知的ECU20a~20f将通知的消息所包含的不正当消息的CAN-ID登记到不正当ID列表24a中。不过,在本实施方式中,ECU20a~20f针对通过来自车载中继装置10的中继而接收的消息,由于之后不会接收被禁止中继的CAN-ID的消息,因此,不一定需要进行向不正当ID列表24a的登记。
另外,本实施方式的车载中继装置10具有在车辆1的IG开关7从断开状态切换成接通状态的情况下根据存储部15中存储的不正当ID列表15a而进行再通知的功能。将表示IG开关7的接通/断开状态的IG信号输入到车载中继装置10的处理部11。处理部11在根据IG信号而判断为IG开关7从断开状态变化成接通状态的情况下,从存储部15读取不正当ID列表15a,从全部的通信部12、13发送通知登记于不正当ID列表15a的CAN-ID的消息,从而将已知的不正当的CAN-ID通知给全部的ECU20a~20f。关于此时作为通知而由车载中继装置10发送的消息,在图4所示的消息形式中,例如能够将CAN首标所包含的CAN-ID设为通知用的ID,在数据字段中储存被登记于不正当ID列表15a的CAN-ID。这是与上述进行表示发送了不正当消息的通知以及表示禁止了中继的通知的情况下的消息相同的结构,但通过将CAN-ID设为其他值而能够区分。不过,也可以在IG接通时的通知中使用与其他通知相同的值的CAN-ID,不一定需要区分这些通知。另外,当在不正当ID列表15a中登记有多个CAN-ID的情况下,车载中继装置10可以多次重复进行通知而发送多个CAN-ID,也可以通过1次通知发送多个CAN-ID。
从车载中继装置10接收到基于IG接通的通知的ECU20a~20f将与通知一起提供的CAN-ID登记到RAM24的不正当ID列表24a,并且根据需要而进行错误处理等。关于在将车辆1的IG开关7设为断开状态的情况下被切断电力供给的ECU20a~20f,RAM24中存储的不正当ID列表24a有可能消失。在将IG开关7从断开状态切换成接通状态而开始向ECU20a~20f的电力供给的情况下,车载中继装置10进行再通知,从而ECU20a~20f能够将不正当ID列表24a再登记到RAM24中。因此,即使在IG开关7变成断开状态的情况下也不会被切断电力供给的ECU20a~20f或者将不正当ID列表24a存储到非易失性存储器元件的ECU20a~20f等的情况下,也可以不进行基于来自车载中继装置10的再通知的不正当ID列表24a的再登记。
图5是示出本实施方式的车载中继装置10接收到消息时进行的处理的步骤的流程图。本实施方式的车载中继装置10的处理部11判定是否由某一方的通信部12、13接收到消息(步骤S1)。在未接收到消息的情况下(S1:“否”),处理部11待机直至接收到消息为止。在接收到消息的情况下(S1:“是”),处理部11从所接收到的消息取得CAN-ID(步骤S2)。处理部11参照存储部15中存储的不正当ID列表15a,判定是否登记有在步骤S2中取得的CAN-ID以作为不正当的ID(步骤S3)。在是所登记的不正当ID的情况下(S3:“是”),处理部11丢弃所接收到的消息(步骤S4),结束处理。
在不是所登记的不正当ID的情况下(S3:“否”),处理部11根据存储部15中存储的密钥信息15b和所接收到的消息所包含的CAN首标以及数据字段,进行判定所接收到的消息所包含的认证信息是否正当的处理(步骤S5)。处理部11根据判定正当与否处理的结果,判定所接收到的消息是否为正当的消息(步骤S6)。在是正当的消息的情况下(S6:“是”),处理部11通过将该消息向连接于其他通信部12、13的CAN总线2、3发送而进行消息的中继(步骤S7),结束处理。
在不是正当的消息的情况下(S6:“否”),处理部11进行如下通知处理:向与接收到该消息的通信部12、13连接的CAN总线2、3通知进行了不正当的消息发送,并且向与接收到该消息的通信部12、13以外的通信部12、13连接的CAN总线2、3通知禁止了消息的中继(步骤S8)。处理部11通过将在步骤S2中取得的CAN-ID登记到存储部15的不正当ID列表15a中,禁止具有该CAN-ID的消息的中继(步骤S9)。另外,处理部11丢弃该接收消息(步骤S10),结束处理。此外,步骤S8、S9、S10的处理的顺序不限于图示的顺序,也可以先进行任一个步骤的处理。
图6是示出本实施方式的ECU20a~20f接收到来自车载中继装置10的通知时进行的处理的步骤的流程图。本实施方式的ECU20a~20f的处理部21判定是否由通信部22接收到来自车载中继装置10的通知(步骤S21)。此外,作为该情况下的通知,可以是表示发送了不正当的消息的通知、表示禁止了消息的中继的通知以及IG开关7切换成接通状态时的再通知中的任一方。在未接收到通知的情况下(S21:“否”),处理部21待机直至接收到通知为止。
在接收到来自车载中继装置10的通知的情况下(S21:“是”),处理部21取得通知所包含的CAN-ID(步骤S22)。处理部21基于所取得的CAN-ID等,根据需要进行错误处理(步骤S23)。另外,处理部21将在步骤S22中取得的CAN-ID登记到RAM24的不正当ID列表24a中(步骤S24),结束处理。
图7是示出本实施方式的ECU20a~20f接收到消息时进行的处理的步骤的流程图。本实施方式的ECU20a~20f的处理部21判定是否由通信部22从其他ECU20a~20f或者车载中继装置10接收到消息(步骤S31)。在未接收到消息的情况下(S31:“否”),处理部21待机直至接收到消息为止。
在接收到消息的情况下(S31:“是”),处理部21从所接收到的消息取得CAN-ID(步骤S32)。处理部21参照存储部24中存储的不正当ID列表24a,判定是否登记有在步骤S32中取得的CAN-ID以作为不正当的ID(步骤S33)。在是所登记的不正当ID的情况下(S33:“是”),处理部21丢弃所接收到的消息(步骤S34),结束处理。在不是不正当ID的情况下(S33:“否”),处理部21进行与所接收到的消息相关的ECU20a~20f各自的处理(步骤S35),结束处理。
图8是示出本实施方式的车载中继装置10在IG接通时进行的处理的步骤的流程图。本实施方式的车载中继装置10的处理部11根据所输入的IG信号,判定车辆1的IG开关7是否从断开状态变化成接通状态(步骤S41)。例如在将IG开关7维持于接通状态的情况、维持于断开状态的情况或者从接通状态变化成断开状态的情况等、IG开关7未从断开状态向接通状态变化的情况下(S41:“否”),处理部11待机直至IG开关7从断开状态向接通状态变化为止。
在IG开关7从断开状态变化成接通状态的情况下(S41:“是”),处理部11读取被登记在存储部15的不正当ID列表15a中的不正当的消息的CAN-ID(步骤S42)。接下来,处理部11通过从通信部12、13发送包含所读取的CAN-ID的消息,进行通知不正当的CAN-ID的处理(步骤S43),并结束处理。
在以上的结构的本实施方式的车载通信系统中,具有连接有多个CAN总线2、3的多个通信部12、13的车载中继装置10判定被连接于CAN总线2、3的ECU20a~20f所发送的消息是否正当。在判定为消息不正当的情况下,车载中继装置10对与接收到该消息的通信部12、13连接的CAN总线2、3通知发送了不正当的消息。由此,与连接有发送了不正当的消息的ECU20a~20f的CAN总线2、3连接的其他ECU20a~20f能够根据来自车载中继装置10的通知,进行例如丢弃已接收的消息等错误处理。
另外,车载中继装置10针对具有与判定为不正当的消息所包含的CAN-ID相同的CAN-ID的消息,禁止之后的中继。此时,车载中继装置10对与接收到判定为不正当的消息的通信部12、13以外的通信部12、13连接的通信线通知禁止了消息的中继。由此,应该接收被中继的消息的ECU20a~20f能够获知消息的中继被禁止,能够执行与此相应的错误处理等。
另外,车载中继装置10将判定为不正当的消息所包含的CAN-ID存储于存储部15的不正当ID列表15a中,在车辆1的IG开关7从断开状态切换成接通状态的情况下,对连接于各通信部12、13的CAN总线2、3发送通知所存储的CAN-ID的消息。由此,即使在包括IG开关7为断开状态的情况下被切断电力供给而丧失所存储的信息的ECU20a~20f的情况下,也能够将不正当的消息的CAN-ID通知给这些ECU20a~20f,使这些ECU20a~20f进行错误处理等。
另外,车载中继装置10在进行表示发送了不正当的消息的通知以及表示禁止了消息的中继的通知时,通知被判定为不正当的消息所包含的CAN-ID。由此,接收到来自车载中继装置10的通知的ECU20a~20f能够辨别不正当的消息所包含的CAN-ID,能够在接收到具有该CAN-ID的消息时进行错误处理等。
另外,受到来自车载中继装置10的通知的ECU20a~20f将所通知的CAN-ID存储于RAM24的不正当ID列表24a中。ECU20a~20f在接收到包含登记在不正当ID列表24a中的CAN-ID的消息的情况下,丢弃该消息。由此,能够由各ECU20a~20f丢弃不正当的消息,能够防止发生ECU20a~20f的误动作等。
此外,在本实施方式中,构成为将2条CAN总线2、3连接到车载中继装置10,但不限于此,也可以构成为连接3条以上的CAN总线。在该情况下,车载中继装置10向其他2条CAN总线中继由一条CAN总线接收到的消息即可。另外,在本实施方式中,构成为对各CAN总线2、3连接3个ECU20a~20c、20d~20f,但不限于此。连接到CAN总线的ECU的数量可以是任意数量。
另外,为了使车载中继装置10判定消息是否正当,构成为将基于密钥信息15b、24b的认证信息附加到消息中,但不限于此。消息的正当与否判定也可以采用这样的使用认证信息的方法以外的方法。另外,ECU20a~20f构成为将不正当ID列表24a存储到RAM中,但不限于此,也可以构成为存储到EEPROM或者闪存存储器等能够改写数据的非易失性存储器元件中。
另外,在本实施方式中,车载中继装置10进行表示发送了不正当的消息的通知、表示禁止了消息的中继的通知以及IG开关7切换成接通状态时的通知这三种通知。关于这三种通知,可以构成为例如将作为通知而发送的消息的CAN-ID设为不同的值等,从而由ECU20a~20f观察时能够进行区分,也可以构成为不进行区分。
标号说明
1 车辆
2、3 CAN总线
5 IG开关
10 车载中继装置
11 处理部
12、13 通信部
14 缓冲器
15 存储部
15a 不正当ID列表
15b 密钥信息
20a~20f ECU
21 处理部
22 通信部
23 ROM
23a 程序
23b 密钥信息。
Claims (4)
1.一种车载中继装置,搭载于车辆,具备多个连接有通信线的通信部,所述车载中继装置通过将由一个通信部接收到的消息向连接于其他通信部的通信线发送而进行对所述消息进行中继的处理,
所述车载中继装置的特征在于,
所述消息包含用于识别该消息的识别信息,
所述车载中继装置包括:
判定部,判定由所述通信部接收到的消息是否正当;
第一通知部,向与接收到由该判定部判定为不正当的消息的通信部连接的通信线输出表示发送了不正当的消息的通知;
禁止部,针对具有与由所述判定部判定为不正当的消息所包含的识别信息相同的识别信息的消息,禁止之后的中继;
第二通知部,向与接收到由所述判定部判定为不正当的消息的通信部以外的通信部连接的通信线输出表示禁止了所述消息的中继的通知;
存储部,存储由所述判定部判定为不正当的消息所包含的识别信息;以及
第三通知部,在所述车辆的点火开关从断开状态切换成接通状态的情况下,向与多个所述通信部连接的通信线输出所述存储部中存储的识别信息的通知。
2.根据权利要求1所述的车载中继装置,其特征在于,
所述第一通知部以及所述第二通知部通知由所述判定部判定为不正当的消息所包含的识别信息。
3.一种车载通信系统,其特征在于,包括:
权利要求2所述的车载中继装置;以及
多个通信装置,与连接于该车载中继装置的通信部的多个通信线中的任一个通信线连接,并经由该通信线进行消息的收发,
所述通信装置具有:
存储部,存储从所述车载中继装置通知的识别信息;以及
丢弃部,在接收到包含该存储部中存储的识别信息的消息的情况下,丢弃该消息。
4.一种存储有中继程序的存储介质,其特征在于,该中继程序使车载中继装置执行处理,
所述车载中继装置搭载于车辆,具备多个连接有通信线的通信部,所述车载中继装置通过将由一个通信部接收到的消息向连接于其他通信部的通信线发送,进行对包含用于识别消息的识别信息在内的消息进行中继的处理,
所述中继程序使所述车载中继装置执行的所述处理是如下处理:
判定由所述通信部接收到的消息是否正当,
向与接收到被判定为不正当的消息的通信部连接的通信线输出表示发送了不正当的消息的通知,
针对具有与被判定为不正当的消息所包含的识别信息相同的识别信息的消息,禁止之后的中继,
向与接收到被判定为不正当的消息的通信部以外的通信部连接的通信线输出表示禁止了所述消息的中继的通知,
将判定为不正当的消息所包含的识别信息存储到存储部中,
在所述车辆的点火开关从断开状态切换成接通状态的情况下,向与多个所述通信部连接的通信线输出所述存储部中存储的识别信息的通知。
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