CN108605004A - 通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的通信系统具备：将信息作为通信消息而以与所述信息的种类对应的规定的频率向网络进行发送的发送装置；以及接收发送来的所述通信消息的接收装置，其中，将以第一频率发送的第一种信息和以比所述第一频率高的第二频率发送的第二种信息分别作为不同的通信消息而向所述网络进行发送，所述接收装置在从接收所述第一种信息起到下一次接收所述第一种信息为止的期间，基于接收到所述第二种信息的接收次数而检测所述网络中的异常状态的产生。

Description

通信系统
技术领域
本发明涉及通信系统。
本申请基于在2016年3月10日申请的日本申请特愿2016-047341号而主张优先权，并在此援引其内容。
背景技术
近年来，具有在车辆内设置的多个控制装置彼此经由车辆内的网络而进行通信的通信系统。作为与上述那样的通信系统相关的技术，已知有检测所产生的通信状态的异常的技术(例如，参照专利文献1)。根据专利文献1，基于计时信息来判断进行监视的通信消息的接收间隔是否为适当的接收间隔。更具体地说，专利文献1所记载的装置基于对通信消息的接收间隔进行计时的结果来判断通信状态的异常的产生。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-187445号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在将通信消息打包发送的情况下，在该通信消息的发送处理启动之后到实际发送至网络为止的时间内，有时产生各控制装置的动作时钟的偏差、发送处理本身的迟延、因在通信网络上的通信消息的仲裁引起的通信帧的抖动。即便以按照等间隔来发送通信消息的方式实施发送处理，因产生上述的抖动，通信消息到来的间隔不一定如理论值那样。因此，专利文献1所记载的技术不充分。
本发明所涉及的方式是鉴于上述那样的情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够更准确地检测通信状态的异常的通信系统。
解决方案
(1)本发明的一方式所涉及的通信系统具备：将信息作为通信消息而以与所述信息的种类对应的规定的频率向网络进行发送的发送装置；以及接收发送来的所述通信消息的接收装置，其中，在所述网络中，将以第一频率发送的第一种信息和以比所述第一频率高的第二频率发送的第二种信息分别作为不同的通信消息而向所述网络进行发送，所述接收装置在从接收所述第一种信息起到下一次接收所述第一种信息为止的期间，基于接收到所述第二种信息的接收次数而检测所述网络中的异常状态的产生。
(2)在上述(1)的方式的基础上，也可以是，所述发送装置在所述网络中存在多个，所述第一种信息和所述第二种信息分别由不同的发送装置发送。
(3)在上述(1)或者(2)的方式的基础上，也可以是，所述第一频率是针对在向所述网络发送的信息中的以最低频率发送的信息的频率。
(4)在上述(1)～(3)中任一方式的基础上，也可以是，所述通信消息带有表示所述信息的种类的识别符。
(5)在上述(1)～(4)中任一方式的基础上，也可以是，所述识别符表示所述通信消息的发送源。
(6)在上述(1)～(5)中任一方式的基础上，也可以是，所述发送装置和所述接收装置被搭载于车辆，所述网络设于所述车辆，所述通信系统还具备控制部，该控制部基于从所述网络接收到的通信消息所包含的信息，实施所述车辆的行驶、停止、转弯、通报、能量管理中的一个或者多个项目的控制。
(7)在上述(1)～(6)中任一方式的基础上，也可以是，所述接收装置在所述接收次数超过第一规定次数的情况下，检测冒充成所述发送装置的非法装置向所述网络发送通信消息这样的所述异常状态的产生。
(8)在上述(1)～(7)中任一方式的基础上，也可以是，所述接收装置在所述接收次数比第二规定次数少的情况下，检测所述网络产生拥挤这样的所述异常状态的产生。
(9)在上述(1)～(8)中任一方式的基础上，也可以是，所述通信系统判断所述第一种信息的接收间隔是否为规定的时间间隔。
(10)在上述(9)的方式的基础上，也可以是，所述通信系统根据基于来自卫星的信号的时刻信息来进行是否为所述规定的时间间隔的判断。
发明效果
根据本发明所涉及的方式，发送装置将信息作为通信消息而以基于所述信息的种类而被确定的规定的频率进行发送。将以第一频率发送的第一种信息和以比第一频率高的第二频率发送的第二种信息分别作为不同的通信消息而向网络进行发送。接收装置在从接收第一种信息起到下一次接收第一种信息为止的期间，基于接收到第二种信息的接收次数而检测网络中的异常状态的产生，由此能够提供更准确地检测通信状态的异常的通信系统。
附图说明
图1是示出本实施方式的车辆用通信系统1的结构的图。
图2是示出本实施方式的ECU10的结构例的图。
图3是本实施方式的ECU10向总线2发送的帧F的形式例。
图4是示出本实施方式的ECU10-M的结构例图。
图5是示出本实施方式的ECU10-M中的处理的一例的流程图。
图6是示出基于本实施方式的ECU10-M的异常检测处理的动作的说明图。
图7是示出本实施方式的第二变形例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的通信系统的实施方式进行说明。
<实施方式>
图1是示出本实施方式的车辆用通信系统1(通信系统)的结构的图。
车辆用通信系统1例如搭载于车辆。车辆用通信系统1至少在车辆内构成网络NW。在网络NW中，例如，经由总线2而进行基于CAN(Controller Area Network，控制器域网络)的通信。
车辆用通信系统1具备与总线2连接的ECU10-1～ECU10-3和ECU10-M(接收装置)。以下，在不区别ECU10-1～ECU10-3的情况下，仅记作ECU10(发送装置)。总线2在ECU10间传递信号。需要说明的是，虽然举出ECU10-1～ECU10-3等装置与共用的总线2连接的情况进行说明，但其也可以与通过未图示的中继装置等而相互可通信地连接的不同的总线连接。
例如，ECU10也可以是对驱动车辆的发动机进行控制的发动机ECU、对车辆的制动器进行控制的制动器ECU、对车辆的操舵进行控制的操舵控制ECU、执行车辆中的异常状态的显示等显示处理的显示控制ECU、执行对搭载于车辆的蓄电池所贮存的能量的量进行调整的处理(能量管理)的ECU、检测搭乘者的安全带的装配状况并将检测结果向其他的ECU通知的安全带ECU等，但并不局限于此。即，一个或者多个ECU10单独或者协同地实施车辆的行驶、停止、转弯、通报、能量管理中的一个或者多个项目的控制。
ECU10接收向自装置所属的网络NW发送的帧。
以下，将向网络NW发送的各帧称作帧F。帧F由各自附带的识别符(以下，称作ID)识别。ECU10参照所接收到的帧F附带的ID(以下，称作接收ID)，从所接收到的帧F中将识别自ECU10所涉及的帧F的ID(以下，称作登记ID)预先储存于存储部20(图2)，并提取并取得附带有与登记ID相同的值的接收ID的帧。另外，ECU10例如将接收到包含与自ECU10的登记ID相同的值的接收ID的帧F的情况作为条件，根据预先设定好的优先级而将帧向总线2发送。
在向该网络NW发送的各帧F分别设定有优先级，ECU10从优先级高的帧F起进行发送。
图2是示出ECU10的结构例的图。ECU10例如具备存储部20、控制部30、CAN控制器36以及CAN无线电收发机38。控制部30例如具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等处理器。
存储部20例如由ROM(Read Only Memory，只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasable and Programmable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、HDD(HardDisk Drive硬盘驱动器)等非易失性的存储装置、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、寄存器等易失性的存储装置实现。存储部20储存应用程序22、通信控制程序24等程序、以及上述的程序参照的各种信息。存储部20具有包括发送缓存器262(消息存储部)和接收缓存器264在内的暂时存储区域26。在发送缓存器262储存从ECU10包含于帧F中而发送的消息。在接收缓存器264储存ECU10所接收到的帧F所包含的消息。另外，存储部20中，作为各种信息，例如对储存有经由网络NW而收发的帧F的ID的ID表进行存储。例如，帧F的ID包括表示发送源、目的地、帧F的种类等的信息。
更具体地说，ID表包含ECU10的各个ECU单独应接收的帧F的ID和ECU10的各个ECU单独应发送的帧F的ID。另外，在存储部20存储有向网络NW发送的帧F的发送时间表(schedule)以及表示帧F的优先级的信息即优先级信息。
应用程序22是被分别分配至ECU10的用于进行信息处理的程序。例如，应用程序22也可以包括用于控制在车辆上设置的各种功能部的程序、用于中继经由网络NW的通信的程序、以及用于统一管理网络NW的通信的程序等。
通信控制程序24是用于根据来自应用程序22或者监视控制程序25的请求来控制CAN控制器36并实施通信处理，并且将经由CAN控制器36的通信所涉及的通信处理的结果作为管理信息而取得的程序。通信控制程序24可以构成为包含CAN控制器36自身执行的控制程序，或者也可以构成为在CAN控制器36具有CAN控制器36自身执行的控制程序的情况下，不包含CAN控制器36自身执行的控制程序。在以下的说明中，例示出通信控制程序24包含CAN控制器36的控制程序而构成的情况。
监视控制程序25是用于管理通信状态的程序，且包含通信障碍检测处理的程序。关于通信障碍检测处理的详情后述。需要说明的是，该监视控制程序25也可以设为实施通信障碍检测处理的ECU10具备的程序。
控制部30具备中央控制部32、通信控制部34以及监视控制部35。中央控制部32通过执行应用程序22而发挥功能，并执行给予ECU10的控制。中央控制部32在从ECU10发送消息等的情况下，将包含要发送的消息等的信息储存于暂时存储区域26的发送缓存器262，并向通信控制部34通知发送请求。中央控制部32在从其他的ECU10等接收消息等的情况下，从通信控制部34收到存在消息等的接收这样的通知，并取得暂时存储区域26的发送缓存器262所储存的信息。
通信控制部34通过执行通信控制程序24而发挥功能，收到来自中央控制部32的控制并执行ECU10的通信处理。通信控制部34参照经由CAN无线电收发机38而接收的帧F的接收ID和ID表所储存的登记ID，对所接收到的帧F是否为包含自装置的中央控制部32使用的信息的帧F进行判断。通信控制部34在实施上述的判断时，例如利用ID表中的登记接收ID。
通信控制部34在自ECU10使用的信息包含于帧F的情况下，取得帧F所包含的信息(消息等)，并储存于存储部20的暂时存储区域26的接收缓存器264。另一方面，通信控制部34在自ECU10使用的信息未包含于帧F的情况下，例如进行控制以放弃帧F所包含的信息。
通信控制部34从CAN无线电收发机38向CAN控制器36发送帧F。例如通信控制部34将带有表示自装置发送帧F的ID的帧F(请求帧)向总线2发送，在接收到所发送的请求帧的情况下，将储存于暂时存储区域26的发送缓存器262的消息包含于含有表示自装置发送的ID的帧F(应答帧)而向总线2发送。需要说明的是，通信控制部34使赋予了优先级的帧F存储于发送缓存器262，并且根据帧F的发送而消除存储于发送缓存器262的帧。
监视控制部35通过执行监视控制程序25而发挥功能。监视控制部35在每次接收帧F时执行监视ECU10中的通信状态的通信障碍检测处理，并管理网络NW中的通信障碍的产生状况。需要说明的是，该监视控制部35也可以设为实施通信障碍检测处理的ECU10所具备的监视控制部，另外，也可以实施与后述的监视控制部35M相同的处理。
CAN控制器36经由CAN无线电收发机38而与总线2之间收发各种帧F。另外，CAN控制器36在从CAN无线电收发机38接收帧F时，从由CAN无线电收发机38供给的接收信号中提取帧F，并将所提取的帧F储存于暂时存储区域26的接收缓存器264。
CAN无线电收发机38作为将帧F向总线2发送的发送部或者将帧F从总线2接收的接收部而发挥功能。
图3是ECU10向总线2发送的帧F的形式例。图3(a)示出在一次发送中发送的帧F。帧F包括：表示帧F的开始的帧开头(SOF)、包含帧F的ID以及用于识别帧F和远程帧的远程传输请求(RTR)的仲裁字段、表示帧F的字节数等的控制字段、作为转送的帧F的实体的数据字段、附加用于检测帧F的错误的检错码(CRC)的CRC字段、接收来自接收到正确的帧F的单元的通知(ACK)的ACK时隙以及ACK分隔符、表示帧F的结束的帧结尾(EOF)等。ECU10向帧F的数据字段内的规定的位置分配用户数据而进行通信。
图4是示出本实施方式的ECU10-M的结构例的图。ECU10-M的一部分与上述的ECU10的结构不同。对该点进行说明。代替控制部30，ECU10-M具备控制部30M。控制部30M具备中央控制部32、通信控制部34M以及监视控制部35M。
通信控制部34M在进行通信控制部34的处理的基础上，还进行接下来的处理。在通信控制部34M参照的ID表中登记有识别监视对象的ECU10的ID，并接收去往监视对象的ECU10的帧。
监视控制部35M在进行监视控制部35的处理的基础上，还进行接下来的处理。监视控制部35M以所接收的帧F的种类为基准，按照帧F的种类对所接收的帧数进行计数，并将计数结果作为接收计数器的值而进行管理。监视控制部35M中，帧F的种类的识别以预先登记于ID表的ID为基准。
监视控制部35M在每次接收帧F时执行定期监视网络NW中的通信状态、以及ECU10中的通信状态的通信障碍检测处理，并管理网络NW中的通信障碍的产生状况。关于由监视控制部35M进行的通信障碍检测处理的详情后述。
(通信异常检测处理的概要)
返回图1，对车辆用通信系统1中的通信异常检测处理进行说明。
ECU10-1按照控制的项目发送包含性质不同的控制信息的通信消息。例如，ECU10-1中，帧A、帧B、帧C的各帧与包含性质不同的控制信息的通信消息对应。帧A与帧B和帧C相比，发送周期短，与需要以短周期指示控制状态的控制项目对应。与此相对地，帧C与帧A和帧B相比，发送周期长，与即便以长周期指示控制状态也能够满足控制的目的的控制项目对应。
ECU10-M执行将包含性质不同的信息的帧F作为监视的对象的通信异常检测处理。例如，ECU10-M基于到来的帧F的个数而检测车辆用通信系统1中的通信的异常。
图5是示出由ECU10-M进行的通信异常检测处理的步骤的流程图。
ECU10-M的通信控制部34M从总线2接收帧(S10)，并按照帧的种类进行分类。监视控制部35M按照除帧C以外接收到的帧的种类而将接收计数器的值进行加法运算(S15)。
接下来，监视控制部35M判断所接收的帧是否包含设为监视的基准的帧C(S20)。在所接收的帧不含有帧C的情况下，为了接下来检测帧，因此结束该图所示的处理而进行待机。
另一方面，在所接收的帧含有帧C的情况下，监视控制部35M按照帧的种类而进行以下的处理。监视控制部35M将在S15中计算出的结果的接收计数器的值与按照帧的种类而确定的第二阈值对比(S30)，并判断每个上述的种类的接收计数器的值是否超过第二阈值(第二规定次数)(S40)。
接下来，在接收计数器的值为第二阈值以下的情况下，监视控制部35M检测拥挤状态的产生(S45)，并实施S60的处理。
另一方面，在接收计数器的值超出第二阈值的情况下，监视控制部35M判断接收计数器的值是否超出第一阈值(S50)。在接收计数器的值超出第一阈值的情况下，监视控制部35M判断为存在冒充成该帧的发送源而发送冒称发送源的帧(冒称帧)的装置(S55)。
接下来，在结束S45或者S55的处理之后，监视控制部35M将通知异常状态的产生的帧向总线2送出，并且使异常状态的产生显示于显示部(S60)。
接下来，在S50或者S60的处理结束之后，监视控制部35M将接收计数器的值初始化(S70)，并结束该判断周期的判断处理。
参照图6，对基于ECU10-1与ECU10-M的通信的异常检测处理的动作进行说明。图6是示出基于ECU10-M的异常检测处理的动作的说明图。图6以时序图的方式示出基于ECU10-M的异常检测处理的动作的一例。在该时序图中，对实施将从时刻t2到时刻t21为止作为判断周期(A-Cn)的第n次异常检测处理、将从时刻t21到时刻t32为止作为判断周期(A-C(n+1))的第(n+1)次异常检测处理的情况进行说明。
判断周期的次数、周期的长度并不局限于图示的次数、长度。
从图6的上段侧依次示出ECU10-M的绝对时间、ECU10-1的发送请求定时、总线2的状态以及ECU10-M的状态。
ECU10-M的绝对时间表示以单位时间TM为基准而生成的ECU10-M中的时间。在ECU10-M中，在该绝对时间内实施各处理。
ECU10-1的发送请求定时示出实施帧C、帧B、帧A各帧的发送的基准的定时，并将该时刻设为发送请求定时。例如，在○记号的定时，请求发送帧C，并将该周期设为TC。在口记号的定时，请求发送帧B，并将该周期设为TB。在六边形记号的定时，请求发送帧A，并将该周期设为TA。在该发送请求定时，虽然以进行各帧的发送为基准，但因ECU10-1中的控制部的处理状况处于过负荷状态、或者总线2处于被其他的ECU10等利用的通信状态等重要因素，实际上总线2发送帧的定时有时延迟。关于其详情，举出具体的例子而后述。
作为ECU10-M的状态，示出判断周期、表示对所接收的帧A进行了计数的结果的接收计数器的值、以及基于该接收计数器所示的值的异常感测的结果。
然而，ECU10和ECU10-M中，设为基准的时钟非同步。各ECU10和ECU10-M根据自身具备的时钟而基于绝对时间来执行各种处理。在上述那样的车辆用通信系统1中，因各ECU10的时钟的频率存在差而导致各ECU10的绝对时间产生误差。
例如，ECU10-M的绝对时间的基准的单位时间TM与ECU10-1的帧A的发送周期TA之间的关系设为1∶2的关系。但是，ECU10-M的绝对时间和ECU10-1的绝对时间非同步，因此单位时间TM与发送周期TA之间的关系没有成为上述的比那样。在图6所示的例子中，处于(单位时间TMx2＜发送周期TA)的关系，且响应于时间的经过，实际上发送的时刻相对延迟。例如，在比较从时刻t1经过了单位时间TM的2倍的时间的时刻与时刻t3时，产生误差时间Δt。即，在每发送一次帧A时，在ECU10-1的绝对时间与ECU10-M的绝对时间之间累计误差时间Δt。
例如，该图所示的ECU10-1中的帧A、帧B以及帧C各自的发送周期TA∶TB∶TC被规定为1∶4∶6的比。帧A、帧B以及帧C是帧F的一例。在该情况下，ECU10-1在帧C的发送周期TC的1周期的期间，发送6次帧A。需要说明的是，在比较从时刻t1经过了单位时间TM的8倍的时间的时刻与时刻t8时，产生误差时间(Δtx4)。即，在每发送一次帧B时，在ECU10-1的绝对时间与ECU10-M的绝对时间之间累计误差时间(Δtx4)。另外，在比较从时刻t1经过了单位时间TM的12倍的时间的时刻与时刻t12时，产生误差时间(Δtx6)。即，在每发送一次帧C时，在ECU10-1的绝对时间与ECU10-M的绝对时间之间累计误差时间(Δtx6)。这样，虽然在ECU10-1的绝对时间与ECU10-M的绝对时间之间积累误差时间，但ECU10-M接收的帧的接收间隔并不受到上述的积累的误差时间所带来的影响。ECU10-M执行以接收上述的各帧中的周期最长的帧C的定时为基准的异常检测处理。
以下，根据时间的经过，对异常检测处理的一例进行说明。
在图6所示的时刻t1中，ECU10-1发送帧A、帧B以及帧C这三个帧。帧A、帧B以及帧C这三个帧根据预先确定的优先级而决定发送的顺序。例如，ECU10-1根据优先级的顺序，按照帧A、帧B以及帧C的顺序进行发送。根据该优先级的控制，帧C的发送结束的定时延迟到时刻t2。
在此，ECU10-M接收帧A、帧B以及帧C，在实施了针对帧A和帧B的判断处理之后，将帧A和帧B的接收计数器分别初始化而设为0。判断处理的详情后述。
在从时刻t1经过发送周期TA而成为时刻t3时，ECU10-1发送下一个帧A。ECU10-M接收帧A而对接收计数器进行加法运算而使其成为1。
在成为从时刻t3经过了发送周期TA的时刻t5之前的时刻t4，向总线2发送伪装帧A，ECU10-M接收伪装帧A而对帧A的接收计数器进行加法运算。在该阶段中，ECU10-M无法识别伪装帧A和正统的帧A，虽然存在将伪装帧A误检测为正统的帧A的情况，但如上所述，对帧A的接收计数器进行加法运算。其结果是，帧A的接收计数器的值成为2。
在时刻t5和时刻t6中，ECU10-1分别发送帧A。
ECU10-M分别接收帧A而依次对帧A的接收计数器进行加法运算。
在成为从时刻t6经过了发送周期TA的时刻t8之前的时刻t7，再次向总线2发送伪装帧A，ECU10-M接收伪装帧A而对帧A的接收计数器进行加法运算。在该定时，帧A的接收计数器的值成为5。需要说明的是，根据上述的加法运算，帧A的接收计数器的值超过帧A的第二阈值。
时刻t8是ECU10-1发送帧A和帧B的定时(发送请求定时)。但是，在时刻t8的定时，产生总线2被其他的通信占用的状态，无法按照发送请求定时进行发送。时刻t8之后所记载的●记号表示优先于帧A、帧B而发送的帧。ECU10-1在解除总线2的占用(时刻t9)之后按照优先级的顺序进行帧A和帧B的发送。ECU10-M分别接收帧A和帧B而分别对各自的接收计数器进行加法运算。
在从时刻t8经过了发送周期TA的时刻t10，ECU10-1发送帧A。ECU10-M接收帧A而对帧A的接收计数器进行加法运算。需要说明的是，根据上述的加法运算，帧A的接收计数器的值超过帧A的第一阈值。
在成为从时刻t10经过了发送周期TA的时刻t12之前的时刻t11，再次向总线2发送伪装帧A，ECU10-M接收伪装帧A而对帧A的接收计数器进行加法运算。
时刻t12是发送帧A和帧C的定时(发送请求定时)。ECU10-1依次发送帧A和帧C。ECU10-M接收帧A而对帧A的接收计数器进行加法运算。此外，在时刻t21，ECU10-M通过检测帧C来实施按照每个帧的种类的判断处理。图6所示的帧A的接收计数器的值为9。
由于帧A的接收计数器的值为超过第一阈值的9，因此ECU10-M根据基于帧A的接收计数器的值的判断的结果，检测到冒充的存在。
针对帧B，ECU10-M同样基于接收计数器的值而进行判断。关于帧B，由于没有接收伪装帧B，因此帧B的接收计数器的值成为帧B的第一阈值与第二阈值之间的值。例如，关于帧B的第一阈值和第二阈值，分别预先设定为0和2。
在该图所例示的结果的情况下，由于帧B的接收计数器的值为1，因此ECU10-M的帧B的接收计数器的值为帧B的第一阈值与第二阈值之间的值，从而判断为帧B的接收没有异常。
ECU10-M在时刻t21之后也相同地，重复下一判断周期的处理。在下一判断周期中，不产生伪装帧A，ECU10-M依次进行帧A的检测。
在时刻t31，ECU10-1与时刻t1相同地，发送帧A、帧B以及帧C这三个帧。ECU10-M接收帧A、帧B以及帧C，实施帧A和帧B的接收计数的加法以及各自的判断处理。
在该判断周期中，ECU10-M由于没有接收伪装帧A和伪装帧B，因此，帧A和帧B各自的接收计数器的值成为各自的帧的第一阈值与第二阈值之间的值。ECU10-M判断为帧A和帧B的接收没有异常。
需要说明的是，示出了该判断周期的时刻t23的发送请求定时下的帧A和帧B的发送延迟至时刻t24的状况。在该时刻t23的情况下，与之前说明的时刻t8的情况不同，总线2未被占用。在时刻t23，产生ECU10-1内部的处理的负荷变高的重要因素，ECU10-1使该处理优先，其结果是，使帧A和帧B的发送延迟。
如上所述，因总线2的状况、发送侧的ECU10-1内的处理的负荷状况等，在向总线2发送的帧的发送定时产生抖动。ECU10-M即便如上述那样产生抖动的情况下，也能够准确地判断帧的发送状况。
根据以上所示的实施方式，在网络NW中，将以第一频率发送的第一种信息和以比第一频率高的第二频率发送的第二种信息分别作为不同的帧F而被发送。ECU10-M在从接收第一种信息之后到接收下一个第一种信息为止的期间，基于接收到被分类为帧A的第二种信息的接收次数，来检测网络NW中的异常状态的产生。由此，车辆用通信系统1能够更准确地检测通信状态的异常。
需要说明的是，在上述的车辆用通信系统1中，ECU10在网络NW中存在有多个。第一种信息和第二种信息分别由不同的ECU10发送。多个ECU10包含发送第一种信息的ECU10和发送第二种信息的ECU10，由此车辆用通信系统1能够基于第一种信息和第二种信息而检测通信状态的异常。
需要说明的是，在上述的车辆用通信系统1中，第一频率是相对于在网络中以由帧F发送的信息中的最低频率发送的信息的频率。在上述的情况下，第一频率是通过帧C而发送信息的频率。由此，车辆用通信系统1中，将接收到以最低频率发送的信息的定时作为基准，通过对所接收到的帧F进行计数这样简单的处理，能够检测通信状态的异常。另外，在上述的实施方式中，将相对于以最低频率发送的信息的频率捕获为第一频率，说明了在网络NW中产生的本实施方式所涉及的异常的检测。在本实施方式中，并非必须将第一频率设为最低频率，代替于此，也可以将以比被分配至对接收个数进行计数的帧的频率(第二频率)低的频率发送的帧的频率捕获为第一频率。即便如上述那样构成，也能够进行与前述的实施方式相同的异常的检测。即，将帧B的频率作为第一频率，对于以比该第一频率高的频率即第二频率发送的帧A，通过对到帧B的下一次接收为止的期间的接收次数进行计数，也能够实现同样的异常检测。
另外，在上述的车辆用通信系统1中，通过使帧F带有表示帧F的发送源的ID，ECU10-M能够根据所接收的帧F的接收ID来判别帧F的发送源，在信息的种类的基础上，将发送源加入到条件中而对所接收到的帧F进行分类。由此，在存在发送相同的种类的帧F的多个ECU10的情况下，能够对这些帧进行分类，从而能够更准确地检测通信状态的异常。
另外，在上述的车辆用通信系统1中，ECU10-M在接收次数超过由第一阈值确定的规定次数的情况下，对冒充成ECU10的非法装置向网络NW发送帧这样的异常状态的产生进行检测。即，ECU10-M在接收次数比由基于所希望的值而确定的第一阈值决定的规定次数多的情况下，能够检测应检测的帧F以外的帧向网络NW发送这样的状况，从而能够将那样的状况检测为冒充的存在。
另外，在上述的车辆用通信系统1中，ECU10-M在接收次数比由第二阈值确定的规定次数少的情况下，针对网络NW检测产生了拥挤这样的异常状态的发生。即，ECU10-M在仅接收到比由基于所希望的值而确定的第二阈值决定的规定次数少的次数的情况下，能够检测产生了无法将应检测的帧F向网络NW发送的状况，并且能够根据那样的检测的结果来检测网络NW的拥挤。
(实施方式的第一变形例)
以下，对实施方式的第一变形例进行说明。如图1所示，ECU10-1、ECU10-2以及ECU10-M搭载于车辆，且在车辆上设有网络NW。在上述的实施方式中，虽然例示出ECU10-M实施异常检测处理的情况，但并不局限于此。例如，ECU10-2具备控制部30，该控制部30基于从网络NW接收到的帧(通信消息)所包含的信息，实施车辆的行驶、停止、转弯、通报、能量管理中的一个或者多个项目的控制，控制部30也可以进一步实施异常检测处理。
根据上述那样的第一变形例的车辆用通信系统1，通过如上述那样构成ECU10-2，能够不单独地设置ECU10-M而使各ECU10分别实施异常检测处理。
(实施方式的第二变形例)
以下，对实施方式的第二变形例进行说明。在以上的实施方式中，虽然说明了ECU10-1发送帧A、B、C的全部的例子，在第二变形例中，代替于此，例示出根据预先设定的频率而发送信息的多个ECU10存在于网络NW的情况。例如，如图7所示，ECU10-1发送帧A和帧C、ECU10-3发送帧B、ECU10-M、ECU10-2接收帧的情况，相当于根据预先设定的频率而发送信息的发送装置在网络中存在多个的情况。
根据上述那样的第二变形例的车辆用通信系统1，除了能够起到与实施方式的车辆用通信系统1相同的效果以外，即便在上述那样的情况下，也能够在ECU10-M、ECU10-2中进行与上述相同的异常检测处理。
(实施方式的第三变形例)
以下，对实施方式的第三变形例进行说明。变形例的车辆用通信系统1中，检测异常状态的产生的条件与上述的车辆用通信系统1不同。以下，针对该点进行说明。
ECU10-M从网络NW接收至少在种类上包含帧A和帧C的帧F。例如，ECU10-M在从接收包含第一种信息的帧C之后到接收下一个包含第一种信息的帧C为止的期间，基于接收到包含第二种信息的帧A的接收次数而检测网络NW中的异常状态的产生。
根据上述那样的第三变形例的车辆用通信系统1，除了能够起到与实施方式的车辆用通信系统1相同的效果以外，还能够起到以下的效果。例如，ECU10-M也可以基于被赋予至所接收的帧F的识别符而对接收次数进行计数。
由此，ECU10-M能够将被赋予至所接收的帧F的识别符作为关键字而对帧F进行分类，从而能够不分析信息的详情而对接收次数进行计数。
从以上的观点出发，本实施方式以及其变形例的车辆用通信系统1能够更准确地检测通信状态的异常。
以上，虽然使用实施方式对实施本发明的方式进行了说明，但本发明并不局限于这样的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种变形以及置换。
例如，关于以上的实施例，虽然举出基于CAN方式的通信系统为例进行了说明，但代替于此，在基于其他的通信方式的通信系统中也能够进行本发明所涉及的异常检测。
另外，能够判断从接收第一种信息之后到接收下一个第一种信息为止的期间(第一种信息的接收间隔)是否为规定的时间间隔。是否为规定的时间间隔的判断能够以基于来自卫星的信号进行了定时器修正的时刻信息为基础而进行。由此，能够在准确的时刻信息下实现可靠性更高的通信状态的异常的检测。
附图标记说明：
1…车辆用通信系统(通信系统)；2…总线；10…ECU；10-1…ECU(发送装置)；10-2…ECU(接收装置)；10-3…ECU；10-M…ECU(接收装置)；20…存储部；30、30M…控制部；36…CAN控制器；38…CAN无线电收发机；50…节点；NW…网络。

Claims (10)

1.一种通信系统，具备：将信息作为通信消息而以与所述信息的种类对应的规定的频率向网络进行发送的发送装置；以及接收发送来的所述通信消息的接收装置，
将以第一频率发送的第一种信息和以比所述第一频率高的第二频率发送的第二种信息分别作为不同的通信消息而向所述网络进行发送，
所述接收装置在从接收所述第一种信息起到下一次接收所述第一种信息为止的期间，基于接收到所述第二种信息的接收次数而检测所述网络中的异常状态的产生。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，
所述发送装置在所述网络中存在多个，
所述第一种信息和所述第二种信息分别由不同的发送装置发送。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，
所述第一频率是针对在向所述网络发送的信息中的以最低频率发送的信息的频率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的通信系统，其中，
所述通信消息带有表示所述信息的种类的识别符。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其中，
所述识别符表示所述通信消息的发送源。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，
所述发送装置和所述接收装置被搭载于车辆，
所述网络设于所述车辆，
所述通信系统还具备控制部，该控制部基于从所述网络接收到的通信消息所包含的信息，实施所述车辆的行驶、停止、转弯、通报、能量管理中的一个或者多个项目的控制。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通信系统，其中，
所述接收装置在所述接收次数超过第一规定次数的情况下，检测冒充成所述发送装置的非法装置向所述网络发送通信消息这样的所述异常状态的产生。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的通信系统，其中，
所述接收装置在所述接收次数比第二规定次数少的情况下，检测所述网络产生拥挤这样的所述异常状态的产生。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的通信系统，其中，
所述通信系统判断所述第一种信息的接收间隔是否为规定的时间间隔。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其中，
根据基于来自卫星的信号的时刻信息来进行是否为所述规定的时间间隔的判断。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021022793A (ja) * 2019-07-25 2021-02-18 株式会社アドヴィックス 車両用制御装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201718859D0 (en) 2017-11-15 2017-12-27 Smith & Nephew Sensor positioning for sensor enabled wound therapy dressings and systems
JP7003544B2 (ja) * 2017-09-29 2022-01-20 株式会社デンソー 異常検知装置、異常検知方法、プログラム及び通信システム
JP6527647B1 (ja) * 2018-03-29 2019-06-05 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 不正検知方法、不正検知装置及びプログラム
EP4250648A3 (en) * 2018-03-29 2023-12-06 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Illicit act detection method, illicit act detection device, and program
JP7018827B2 (ja) * 2018-06-13 2022-02-14 本田技研工業株式会社 通信システム及び車両
US11516042B2 (en) * 2018-07-19 2022-11-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. In-vehicle detection system and control method thereof
KR102646674B1 (ko) * 2018-09-04 2024-03-13 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
JP7466809B1 (ja) 2023-06-21 2024-04-12 三菱電機株式会社 ストリーム監視方式、中継装置、ネットワークシステム、ストリーム監視プログラム、および監視端末

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014146222A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用マイクロコンピュータ装置
CN104272663A (zh) * 2012-05-14 2015-01-07 丰田自动车株式会社 车辆用网络的通信管理装置及通信管理方法
CN104956626A (zh) * 2013-01-28 2015-09-30 日立汽车系统株式会社 网络装置以及数据收发系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH047341A (ja) 1990-04-25 1992-01-10 Dainippon Ink & Chem Inc 発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法
US7224643B2 (en) * 2004-06-30 2007-05-29 General Motors Corporation Self adjusting vehicle clock
US20100218224A1 (en) * 2005-02-07 2010-08-26 Raysat, Inc. System and Method for Low Cost Mobile TV
US7720036B2 (en) * 2005-10-26 2010-05-18 Intel Corporation Communication within a wireless network using multiple frequency bands
KR20100021576A (ko) * 2007-06-19 2010-02-25 가부시키가이샤 엔티티 도코모 기지국장치 및 통신제어방법
US8351454B2 (en) * 2009-05-20 2013-01-08 Robert Bosch Gmbh Security system and method for wireless communication within a vehicle
JP5954228B2 (ja) 2013-03-22 2016-07-20 トヨタ自動車株式会社 ネットワーク監視装置及びネットワーク監視方法
JP6126891B2 (ja) * 2013-03-29 2017-05-10 富士通株式会社 検出方法、検出プログラム、および検出装置
US9753796B2 (en) * 2013-12-06 2017-09-05 Lookout, Inc. Distributed monitoring, evaluation, and response for multiple devices
US9762338B2 (en) * 2014-02-24 2017-09-12 Echostar Technologies L.L.C. Emergency responder systems
US20160036837A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-04 Microsoft Corporation Detecting attacks on data centers
US9531750B2 (en) * 2015-05-19 2016-12-27 Ford Global Technologies, Llc Spoofing detection
JP6667275B2 (ja) 2015-12-02 2020-03-18 株式会社大一商会 遊技機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104272663A (zh) * 2012-05-14 2015-01-07 丰田自动车株式会社 车辆用网络的通信管理装置及通信管理方法
CN104956626A (zh) * 2013-01-28 2015-09-30 日立汽车系统株式会社 网络装置以及数据收发系统
JP2014146222A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用マイクロコンピュータ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021022793A (ja) * 2019-07-25 2021-02-18 株式会社アドヴィックス 車両用制御装置
JP7310405B2 (ja) 2019-07-25 2023-07-19 株式会社アドヴィックス 車両用制御装置

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US20190052677A1 (en) 2019-02-14
WO2017154828A1 (ja) 2017-09-14
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