DE112012006371T5 - Kommunikationsvorrichtung, kommunikationssystem und kommunikationsverfahren - Google Patents

Kommunikationsvorrichtung, kommunikationssystem und kommunikationsverfahren Download PDF

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Abstract

Es wird ein Kommunikationssystem geschaffen, das nicht autorisierte Kommunikationen verhindert, d. h. die Zuverlässigkeit von kommunizierten Nachrichten verbessert. Das Kommunikationssystem weist mehrere ECUs auf, die mit einer Kommunikationsleitung derart verbunden sind, dass die ECUs Kommunikationsnachrichten kommunizieren können. Jede der ECUs weist einen einzigartigen ID auf und weist außerdem mehrere Dummy-IDs auf, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen ID definiert sind. Die ECU weist außerdem ein definiertes Muster auf, gemäß dem bewirkt wird, dass einer der Dummy-IDs als ein Dummy-ID ausgewählt wird, der ein Ersetzungsobjekt ist, das in den einzigartigen ID umzuwandeln ist. Unter den ECUs werden die Auswahlbedingungen der Ersetzungsobjekte auf der Grundlage des Musters synchronisiert, und der einzigartige ID, der zu einer Kommunikationsnachricht hinzugefügt wurde, wird auf der Grundlage des Musters in ein Dummy-ID umgewandelt. Außerdem wird unter den ECUs die Kommunikationsnachricht, zu der der Dummy-ID nach der Umwandlung hinzugefügt wurde, übertragen, und der Dummy-ID, der aus der empfangenen Kommunikationsnachricht erlangt wird, wird in den einzigartigen ID auf der Grundlage des Musters zurückgewandelt. Schließlich wird unter den ECUs die empfangene Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des einzigartigen ID nach der Zurückwandlung identifiziert.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung, die in einem Fahrzeug oder Ähnlichem mit (in) einem Netzwerk verbunden ist, ein Kommunikationssystem, in dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen mit (in) einem Netzwerk verbunden sind, und ein Kommunikationsverfahren.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist bekannt, dass mehrere elektronische Steuereinheiten (ECUs), die in einem Fahrzeug montiert sind, häufig ein Kommunikationssystem bilden, in dem die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten in einem Netzwerk miteinander verbunden sind, so dass Informationen (Fahrzeuginformationen) der elektronischen Steuereinheiten zwischen den elektronischen Steuereinheiten kommuniziert werden können. Mit anderen Worten, ein derartiges Kommunikationssystem ist als ein Fahrzeugnetzwerksystem ausgebildet, wobei die ECUs als Kommunikationsvorrichtungen dienen. Ein derartiges Fahrzeugnetzwerksystem ist ein Steuernetzwerk (CAN).
  • Das CAN ermöglicht es jeder ECU, die einen Bus oder eine Kommunikationsleitung teilt, zu bestimmen, eine Nachricht über einen Bus zu senden, und somit wird eine Nachricht auf einfache Weise von jeder ECU an den Bus übertragen. Somit kann beispielsweise eine nicht autorisierte ECU mit dem Bus des CAN verbunden werden, und es kann eine nicht autorisierte Nachricht an den Bus übertragen werden. Wenn eine derartige nicht autorisierte Nachricht übertragen wird, kann die ECU, die die Nachricht empfängt, die nicht autorisierte Nachricht ähnlich wie eine normale Nachricht verarbeiten.
  • Dementsprechend werden im Stand der Technik, beispielsweise in dem Patentdokument 1, Techniken zum Verhindern einer Kommunikation von nicht autorisierten Nachrichten vorgeschlagen.
  • Das Kommunikationssystem, das in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, enthält mehrere Kommunikationsterminals, die mit einem Netzwerk verbunden sind, und jedes Kommunikationsterminal enthält eine Sende-/Empfangseinheit zum Übertragen (Senden) und Empfangen von Daten zu und von einem anderen Kommunikationsterminal. Die Sende-/Empfangseinheit enthält eine Einzigartigkeitsinformationsliste, die Einzigartigkeitsinformationen speichert, die jeweils ein Wert sind, der für das Kommunikationsterminal einzigartig ist, eine Netzwerkeinzigartigkeitswertaufzeichnungseinrichtung, die einen Netzwerkeinzigartigkeitswert speichert, der ein Wert ist, der von sämtlichen Kommunikationsterminals geteilt wird, eine Einzigartigkeitsinformationsumwandlungseinrichtung, die die Einzigartigkeitsinformationen des Kommunikationsterminals mit dem Netzwerkeinzigartigkeitswert in einen umgewandelten einzigartigen Wert umwandelt, und eine Umwandlungseinzigartigkeitsinformationsliste, die den umgewandelten einzigartigen Wert speichert. Die Sende-/Empfangseinheit enthält einen Sendeabschnitt zum Senden von Sendedaten, zu denen der umgewandelte einzigartige Wert von einem Rahmenerzeugungsabschnitt hinzugefügt wird, als eine Nachricht, einen Übereinstimmungsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen, ob der umgewandelte einzigartige Wert, der der empfangenen Nachricht hinzugefügt wurde, mit dem umgewandelten einzigartigen Wert übereinstimmt, der in der Umwandlungseinzigartigkeitsinformationsliste gehalten wird, und einen Empfangsabschnitt zum Empfangen der Kommunikationsdaten, die von dem Übereinstimmungsbestimmungsabschnitt als „übereinstimmend” bestimmt wurden. Das heißt, in dem Kommunikationsterminal werden die Empfangsdaten nicht beachtet, wenn der umgewandelte einzigartige Wert, der den Empfangsdaten hinzugefügt wurde, nicht mit dem umgewandelten einzigartigen Wert übereinstimmt, der in der Umwandlungseinzigartigkeitsinformationsliste gehalten wird. Außerdem werden die umgewandelten Einzigartigkeitsinformationen erneuert, wenn der Netzwerkeinzigartigkeitswert in dem Kommunikationssystem erneuert wird, aber die umgewandelten Einzigartigkeitsinformationen werden in einem Kommunikationsterminal, das sich auf nicht autorisierte Weise geändert hat, nicht richtig erneuert. Somit wird verhindert, dass sich das Kommunikationsterminal auf nicht autorisierte Weise ändert, und es kann die Netzwerksicherheit verbessert werden.
  • DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1: JP 2006-319606 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In dem Kommunikationssystem, das in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, kann ein nicht autorisiertes und geändertes Kommunikationsterminal keine Kommunikation durchführen, nachdem der Netzwerkeinzigartigkeitswert erneuert wurde, da das Kommunikationsterminal die umgewandelten Einzigartigkeitsinformationen nicht aufweist, die auf der Grundlage des erneuerten Netzwerkeinzigartigkeitswerts erneuert wurden. Das nicht autorisierte und geänderte Kommunikationsterminal kann jedoch die umgewandelten Einzigartigkeitsinformationen, die von der Nachricht erlangt werden, die über das Netzwerk übertragen wird, verwenden, bis der Netzwerkeinzigartigkeitswert erneuert wird. Somit kann das Kommunikationssystem nicht in der Lage sein, eine nicht autorisierte Kommunikation mit dem nicht autorisierten und geänderten Kommunikationsterminal zu verhindern, wenn die umgewandelten Einzigartigkeitsinformationen, die von der Nachricht erlangt werden, die durch das Netzwerk fließt, verwendet werden.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationssystem und ein Kommunikationsverfahren, die eine nicht autorisierte Kommunikation verhindern können, das heißt, die die Zuverlässigkeit der kommunizierten Nachricht verbessern können, sowie eine Kommunikationsvorrichtung, die in dem Kommunikationssystem verwendet wird, zu schaffen.
  • Die Mittel zum Lösen des obigen Problems und deren Wirkungen werden im Folgenden beschrieben.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Kommunikationssystem, das mehrere Kommunikationsvorrichtungen enthält, die mit einer Kommunikationsleitung verbunden sind. Die Kommunikationsvorrichtungen sind in der Lage, eine Kommunikationsnachricht zu kommunizieren. Ein einzigartiger Identifizierer wird der Kommunikationsnachricht hinzugefügt, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren. Der einzigartige Identifizierer, mehrere simulierte Identifizierer, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen Identifizierers dienen, und ein Muster zum Auswählen eines der simulierten Identifizierer als Ersetzungsobjekt, das den einzigartigen Identifizierer ersetzt, werden für die Kommunikationsvorrichtung eingestellt bzw. festgelegt. Eine Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts auf der Grundlage des Musters wird unter den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert. Eine Kommunikationsvorrichtung, die die Kommunikationsnachricht überträgt, ersetzt den einzigartigen Identifizierer, der der Kommunikationsnachricht hinzugefügt wurde, durch den simulierten Identifizierer auf der Grundlage des Musters und überträgt die Kommunikationsnachricht, zu der der simulierte Identifizierer hinzugefügt wurde, nach der Ersetzung. Eine Kommunikationsvorrichtung, die die Kommunikationsnachricht empfängt, ersetzt einen simulierten Identifizierer, der aus der empfangenen Kommunikationsnachricht erlangt wird, erneut durch den einzigartigen Identifizierer auf der Grundlage des Musters und identifiziert die empfangene Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des wieder ersetzten einzigartigen Identifizierers.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Kommunikationsverfahren, bei dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen eine Nachricht über eine Kommunikationsleitung kommunizieren. Das Kommunikationsverfahren enthält: Hinzufügen eines einzigartigen Identifizierers zu der Kommunikationsnachricht, die übertragen wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren, Ersetzen des einzigartigen Identifizierers durch einen simulierten Identifizierer, der aus mehreren simulierten Identifizierern ausgewählt wird, die den einzigartigen Identifizierer ersetzen können, auf der Grundlage eines Musters, Synchronisieren einer Auswahlbedingung unter den Kommunikationsvorrichtungen auf der Grundlage des Musters und Übertragen der Kommunikationsnachricht nach einem Ersetzen des einzigartigen Identifizierers durch den simulierten Identifizierer.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Kommunikationsverfahren, bei dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen eine Nachricht über eine Kommunikationsleitung kommunizieren. Das Kommunikationsverfahren enthält die Schritte: Erlangen eines simulierten Identifizierers aus einer empfangenen Kommunikationsnachricht, Ersetzen des erlangten simulierten Identifizierers durch einen einzigartigen Identifizierer, der verwendet wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren, auf der Grundlage eines Musters, Synchronisieren des Ersetzens unter den Kommunikationsvorrichtungen auf der Grundlage des Musters und Identifizieren der Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des einzigartigen Identifizierers, nachdem der simulierte Identifizierer ersetzt wurde.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einer Kommunikationsleitung verbunden ist und eine Kommunikationsnachricht mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung kommuniziert, die mit der Kommunikationsleitung verbunden ist. Ein einzigartiger Identifizierer wird zu der Kommunikationsnachricht hinzugefügt, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren. Der einzigartige Identifizierer, mehrere simulierte Identifizierer, die als Ersatzkandidaten des einzigartigen Identifizierers dienen, und ein Muster zum Auswählen eines der simulierten Identifizierer als Ersetzungsobjekt, das den einzigartigen Identifizierer ersetzt, werden für die Kommunikationsvorrichtung festgelegt bzw. eingestellt. Eine Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts wird auf der Grundlage des Musters unter den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert. Der einzigartige Identifizierer, der zu einer Kommunikationsnachricht hinzugefügt wurde, die übertragen wird, wird auf der Grundlage des Musters durch den simulierten Identifizierer ersetzt. Die Kommunikationsnachricht, zu der der simulierte Identifizierer hinzugefügt wurde, wird nach der Ersetzung übertragen.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einer Kommunikationsleitung verbunden ist und eine Kommunikationsnachricht mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung kommuniziert, die mit der Kommunikationsleitung verbunden ist. Ein einzigartiger Identifizierer wird der Kommunikationsnachricht hinzugefügt, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren. Der einzigartige Identifizierer, mehrere simulierte Identifizierer, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen Identifizierers dienen, und ein Muster zum Auswählen eines der simulierten Identifizierer als Ersetzungsobjekt, das den einzigartigen Identifizierer ersetzt, werden für die Kommunikationsvorrichtung festgelegt bzw. eingestellt. Eine Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts wird auf der Grundlage des Musters unter den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert. Der simulierte Identifizierer, der einer empfangenen Kommunikationsnachricht hinzugefügt wurde, wird auf der Grundlage des Musters durch den einzigartigen Identifizierer wieder ersetzt. Die empfangene Kommunikationsnachricht, zu der der einzigartige Identifizierer hinzugefügt wurde, wird nach der Wiederersetzung identifiziert.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration oder einem derartigen Verfahren wird der einzigartige Identifizierer, der zur Identifikation der Kommunikationsnachricht verwendet wird, bei der Kommunikation mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung durch den simulierten Identifizierer ersetzt, und die Kommunikationsnachricht wird nach der Ersetzung mit dem simulierten Identifizierer übertragen oder empfangen.
  • Wenn die Kommunikation der Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des simulierten Identifizierers durchgeführt wird, kann somit sogar dann, wenn der einzigartige Identifizierer auf nicht autorisierte oder nicht erwünschte Weise erlangt wird, die Kommunikation der nicht autorisierten Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des einzigartigen Identifizierers verhindert werden. Mit anderen Worten, es kann die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht, die von dem Kommunikationssystem kommuniziert wird, verbessert werden.
  • Der simulierte Identifizierer, der den einzigartigen Identifizierer ersetzt, wird auf der Grundlage des Musters ausgewählt. Somit kann der simulierte Identifizierer, der für die Kommunikation verwendet wird, auf der Grundlage des Musters geändert werden. Daher kann sogar dann, wenn der einzigartige Identifizierer oder simulierte Identifizierer auf nicht autorisierte oder nicht gewünschte Weise erlangt wird, die Kommunikation der nicht autorisierten Kommunikationsnachricht durch Wechseln des simulierten Identifizierers, der bei der Kommunikation verwendet wird, verhindert werden. Da das Muster zum Auswählen des simulierten Identifizierers sogar dann schwierig zu erkennen ist, wenn die Kommunikationsnachricht überwacht wird, wird außerdem eine Vermutung bzw. Annahme des Musters zum Auswählen des simulierten Identifizierers, der zur Kommunikation geeignet ist, sogar dann schwierig, wenn der simulierte Identifizierer erlangt wird. Dieses verhindert eine Kommunikation einer nicht autorisierten Kommunikationsnachricht.
  • Vorzugsweise ist die Anzahl der simulierten Identifizierer, die als Ersetzungskandidat für den einzigartigen Identifizierer der Kommunikationsnachricht festgelegt werden, in einer Kommunikationsnachricht größer, die eine höhere Priorität aufweist, als in einer Kommunikationsnachricht, die eine niedrigere Priorität aufweist.
  • Gemäß einer derartigen Kommunikation wird die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht, die eine höhere Priorität aufweist, erhöht. Somit kann eine geeignete Zuverlässigkeit entsprechend dem Prioritätsniveau für die Kommunikationsnachricht festgelegt werden.
  • Vorzugsweise ist die Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts auf der Grundlage des synchronisierten Musters eine Bedingung, dass eine Kommunikationsnachricht, zu der der simulierte Identifizierer hinzugefügt wurde, nach der Ersetzung an die Kommunikationsleitung gesendet wird.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration wird ein geeigneter simulierter Identifizierer ausgewählt, das heißt, für jede Kommunikation, die den simulierten Identifizierer verwendet, erneuert. Somit wird es schwierig, eine nicht autorisierte Kommunikationsnachricht unter Verwendung eines geeigneten simulierten Identifizierers zu kommunizieren, und die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht bleibt hoch.
  • Vorzugsweise ist das Muster ein Zufallsmuster einer Pseudozufallszahl, die auf der Grundlage der Häufigkeit (Anzahl), mit der die Kommunikationsnachricht an die Kommunikationsleitung gesendet wird, erzeugt wird.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration wird das Ersetzungsobjekt mittels des Zufallsmusters ausgewählt, und somit ist es schwierig, einen geeigneten simulierten Identifizierer für die Auswahl zu vermuten, und zwar sogar dann, wenn die Kommunikationsnachricht überwacht wird. Somit wird eine nicht autorisierte Kommunikation unter Verwendung des simulierten Identifizierers schwierig und die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht bleibt hoch.
  • Vorzugsweise enthalten die Kommunikationsvorrichtungen einen Zähler, der die Häufigkeit (Anzahl), mit der die Kommunikationsnachricht an die Kommunikationsleitung gesendet wird, zählt, und die Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts auf der Grundlage des Musters wird auf der Grundlage eines gemessenen Zählwerts des Zählers synchronisiert.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Auswahl des simulierten Identifizierers des Ersetzungsobjekts unter den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert werden. Somit wird das Auswählen des Objekts auf einfache und zuverlässige Weise bei jeder Kommunikation durchgeführt, und die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht bleibt hoch.
  • Vorzugsweise ist die Kommunikationsnachricht eine Nachricht gemäß einem CAN-Protokoll und der einzigartige Identifizierer ist ein Nachrichten-ID, der in dem CAN-Protokoll festgelegt ist.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des CAN-Protokolls hoch gehalten werden. Die Kommunikationsvorrichtung, die die Kommunikationsnachricht mittels des CAN-Protokolls empfängt, verarbeitet die Nachricht gewöhnlich, wenn der Nachrichten-ID, der für die Kommunikationsnachricht vergeben ist, richtig ist. Gemäß der Konfiguration wird der Nachrichten-ID jedoch als der simulierte Identifizierer festgelegt, so dass die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht verbessert werden kann.
  • Vorzugsweise wird der simulierte Identifizierer aus einzigartigen Identifizierern ausgewählt, die der Kommunikationsnachricht nicht hinzugefügt werden.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration können unter den Identifizierern, die als einzigartiger Identifizierer definiert werden können, beispielsweise ein nicht zugewiesener (freier) Identifizierer und ein ID, für den die Nutzungsbedingung eingeschränkt ist, d. h. beispielsweise zum Testen dient, verwendet werden. Somit kann das Kommunikationssystem, das die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht verbessert, auf einfache Weise für ein vorhandenes System verwendet werden.
  • Vorzugsweise werden mehrere Identifizierer, die kontinuierlich zu dem einzigartigen Identifizierer sind, als simulierte Identifizierer festgelegt.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration sind der einzigartige Identifizierer und der simulierte Identifizierer kontinuierlich. Dieses erleichtert die Auslegung des Kommunikationssystems. In dem CAN-Protokoll wird beispielsweise dem Nachrichten-ID eine hohe Priorität zugewiesen, der einen kleinen Wert aufweist. Der simulierte Identifizierer ist kontinuierlich zu dem einzigartigen Identifizierer, so dass die Priorität des ausgewählten simulierten Identifizierers dieselbe wie diejenige des einzigartigen Identifizierers bleibt. Dieses ermöglicht eine Anwendung bei Aufrechterhaltung der Priorität mittels des CAN-Protokolls.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das ein Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Kommunikationssystems der 1.
  • 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Sendeprozessors der 2.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Empfangsprozessors der 2 zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm einer Konfigurationsobjektnachrichten-ID-Liste, die in den 3 und 4 gezeigt ist.
  • 6 ist ein Diagramm einer Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste, die in den 3 und 4 gezeigt ist.
  • 7 ist ein Diagramm einer Umwandlungszählwertliste, die in den 3 und 4 gezeigt ist.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren zum Initialisieren der Umwandlungszählwertliste in dem Kommunikationssystem der 1 zeigt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren zum Verarbeiten der Kommunikationsnachricht zeigt, die von dem Sendeprozessor der 2 gesendet bzw. übertragen wird.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren zum Verarbeiten einer Kommunikationsnachricht zeigt, die von dem Empfangsprozessor der 2 empfangen wird.
  • 11 ist ein Diagramm einer Einstellkandidatennachrichten-ID-Liste eines Nachrichten-ID, der als ein Umwandlungsziel in dem Kommunikationssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugewiesen werden kann.
  • 12 ist ein Diagramm einer Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste basierend auf dem Nachrichten-ID, der in der Kandidatennachrichten-ID-Liste registriert ist, die in 11 gezeigt ist.
  • 13 ist ein schematisches Blockdiagramm einer ECU, die in dem Kommunikationssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 14 ist ein schematisches Blockdiagramm einer ECU, die in dem Kommunikationssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird ein Kommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 10 beschrieben.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, enthält ein Fahrzeug 10 ein fahrzeugeigenes Netzwerksystem, das als ein Kommunikationssystem dient. Das fahrzeugeigene Netzwerksystem enthält erste bis vierte elektronische Steuereinheiten (ECUs) 11 bis 14, die als Kommunikationsvorrichtungen dienen, und einen Kommunikationsbus 15, mit dem die ersten bis vierten ECUs 11 bis 14 verbunden sind. Die ersten bis vierten ECUs 11 bis 14 sind somit in der Lage, verschiedene Arten von Informationen, die zur Steuerung oder Ähnlichem verwendet werden, über den Kommunikationsbus 15 untereinander auszutauschen (zu senden bzw. übertragen und zu empfangen). Das fahrzeugeigene Netzwerksystem ist als ein CAN-Netzwerk ausgebildet, für das das CAN-Protokoll (Steuernetzwerk-Protokoll) als Kommunikationsprotokoll verwendet wird. Der Kommunikationsbus 15 ist beispielsweise ein zweiadriges Kabel. Eine weitere ECU kann somit auf einfache Weise zu dem Kommunikationsbus 15 hinzugefügt werden, so dass die hinzugefügte ECU auf einfache Weise die Kommunikationsnachricht übertragen und empfangen kann.
  • Außerdem ist ein Datenverbindungsverbinder bzw. -stecker (DLC) 16, der ein Verbindungsanschluss für die Verbindung mit einer externen Vorrichtung ist, an dem Kommunikationsbus 15 angeordnet. Der DLC 16 verbindet eine Diagnosevorrichtung oder Ähnliches, die als normale Kommunikationsvorrichtung dient, die von Herstellern, Fahrzeughändlern und Ähnlichem bereitgestellt wird, kommunizierbar mit dem Kommunikationsbus 15. Außerdem kann der DLC 16 auch ein Nutzerwerkzeug (Nutzer-Tool) 17, das keine normale Kommunikationsvorrichtung ist, die einzigartig von dem Nutzer bereitgestellt wird, verbinden.
  • Wenn eine andere ECU, das Nutzerwerkzeug 17 oder Ähnliches, deren bzw. dessen Betriebsverifizierung bei einer Verbindung mit dem Netzwerk unzureichend ist, mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden wird, kann somit die Kommunikationsnachricht, die von derartigen Vorrichtungen übertragen wird, die Kommunikation in dem Kommunikationsbus 15 nachteilig beeinflussen. Insbesondere wenn eine ungeeignete Software, ein Virus und Ähnliches ausgeführt werden, kann das Nutzerwerkzeug 17 wie beispielsweise ein nicht normales Testgerät, ein Smartphone und Ähnliches einen Sendebetrieb und Ähnliches der Kommunikationsnachricht verursachen, der eine Kommunikation in dem Kommunikationsbus 15 nachteilig beeinflusst. Außerdem kann eine nicht autorisierte ECU mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden werden, die die Kommunikation stört. Somit muss das Kommunikationssystem eine Kommunikation einer Kommunikationsnachricht verhindern, die eine Kommunikation in dem Kommunikationsbus 15 nachteilig beeinflussen kann.
  • Jede der ersten bis vierten ECUs 11 bis 14 ist eine Steuereinheit, die für verschiedene Arten von Steuerungen des Fahrzeugs 10 verwendet wird, und ist eine ECU, deren Steuerobjekt beispielsweise ein Antriebssystem, ein Fahrsystem, ein Fahrzeugkarosseriesystem, ein Informationsvorrichtungssystem oder Ähnliches ist. Eine ECU, deren Steuerobjekt das Antriebssystem ist, kann beispielsweise eine Verbrennungsmotor-ECU sein, eine ECU, deren Steuerobjekt das Fahrsystem ist, kann eine Lenk-ECU und/oder eine Brems-ECU sein, eine ECU, deren Steuerobjekt das Fahrzeugkarosseriesystem ist, kann eine Licht-ECU und/oder eine Fenster-ECU sein, und eine ECU, deren Steuerobjekt das Informationsvorrichtungssystem ist, kann eine Fahrzeugnavigations-ECU sein. Die Anzahl von ECUs, die mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden sind, ist nicht auf vier beschränkt und kann drei oder weniger oder fünf oder mehr betragen. Die ersten bis vierten ECUs 11 bis 14 weisen ähnliche Aufbauten auf, und somit wird im Folgenden nur der Aufbau der ersten ECU 11 beschrieben, und die zweiten bis vierten ECUs 11 bis 14 werden nicht beschrieben.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, enthält die erste ECU 11 einen Informationsprozessor 20, der Verarbeitungen durchführt, die für die verschiedenen Arten von Steuerungen notwendig sind, die verschiedene Arten von Informationen verwenden, und eine CAN-Steuerung 21, die eine Kommunikation einer Kommunikationsnachricht basierend auf dem CAN-Protokoll mit einer anderen ECU über den Kommunikationsbus 15 durchführt und Daten, die der Kommunikationsnachricht zugeordnet sind, mit dem Informationsprozessor 20 austauscht.
  • Die CAN-Steuerung 21 analysiert die Kommunikationsnachricht, die von dem Kommunikationsbus 15 empfangen wird, erlangt einen Nachrichten-ID, Kommunikationsdaten, die ein Datenhauptkörper, der zu übertragen ist, sind, und Ähnliches, die in der Kommunikationsnachricht enthalten sind, und stellt den erlangten Nachrichten-ID, die Kommunikationsdaten und Ähnliches für den Informationsprozessor 20 bereit. Die CAN-Steuerung 21 erzeugt außerdem eine Kommunikationsnachricht, die einen Nachrichten-ID, Kommunikationsdaten und Ähnliches enthält, auf der Grundlage des Nachrichten-ID, der Kommunikationsdaten und Ähnlichem, die von dem Informationsprozessor 20 eingegeben werden, und überträgt die erzeugte Kommunikationsnachricht an den Kommunikationsbus 15.
  • Daher wird in der ersten ECU 11 die Kommunikationsnachricht, die über den Kommunikationsbus 15 übertragen (gesendet) wird, von der CAN-Steuerung 21 empfangen, und die zugeordneten Daten wie beispielsweise die Kommunikationsdaten, die in der empfangenen Kommunikationsnachricht enthalten sind, werden von der CAN-Steuerung 21 für den Informationsprozessor 20 erlangt. Außerdem werden in der ersten ECU 11 die Kommunikationsdaten und Ähnliches, die zu übertragen sind, von dem Informationsprozessor 20 für die CAN-Steuerung bereitgestellt, und die Kommunikationsnachricht, die die bereitgestellten Kommunikationsdaten und Ähnliches enthält, wird von der CAN-Steuerung 21 an den Kommunikationsbus 15 übertragen (gesendet).
  • Der Informationsprozessor 20 der ersten ECU 11 kann somit verschiedene Arten von Daten, die für die Steuerfunktion benötigt werden und von den zweiten bis vierten ECUs 12 bis 14 übertragen werden, aus der Kommunikationsnachricht, die durch den Kommunikationsbus 15 fließt, erlangen. Die verschiedenen Arten von Daten, die an die zweiten bis vierten ECUs 12 bis 14 zu übertragen sind, können in der Kommunikationsnachricht enthalten sein und an den Kommunikationsbus 15 übertragen werden.
  • Der Informationsprozessor 20, der einen Mikrocomputer enthält, enthält eine Rechenvorrichtung, die verschiedene Arten von Verarbeitungen durchführt, und eine Speichervorrichtung, die das Rechenergebnis, ein Programm, das verschiedene Arten von Steuerfunktionen bereitstellt, und Ähnliches hält bzw. speichert. In dem Informationsprozessor 20 wird, wenn das Programm, das eine vorbestimmte Steuerfunktion bereitstellt, in der Rechenvorrichtung verarbeitet wird, die vorbestimmte Steuerfunktion bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält der Informationsprozessor 20 einen Sendeprozessor 22, der einen Umwandlungsprozess (Ersetzungsprozess) des Nachrichten-ID durchführt, der in der Kommunikationsnachricht enthalten ist, die zu übertragen ist, und einen Empfangsprozessor 23, der einen Zurückwandlungsprozess (Wiederersetzungsprozess) des Nachrichten-ID durchführt, der in der empfangenen Kommunikationsnachricht enthalten ist. Der Sendeprozessor 22 und der Empfangsprozessor 23 führen die Funktionen aus, wenn ein entsprechendes Programm, das in der Speichervorrichtung gespeichert ist, von der Rechenvorrichtung ausgeführt wird.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, enthält der Sendeprozessor 22 einen Sendeinstrukteur 30, in den der Nachrichten-ID und die Kommunikationsdaten als Nachrichtendaten von dem Informationsprozessor 20 eingegeben werden, und einen Nachrichten-ID-Wandler 31, der einen Umwandlungsprozess der Nachrichtendaten durchführt, die in den Sendeinstrukteur 30 eingegeben werden. Der Sendeprozessor 22 enthält außerdem einen Nachrichtenübertrager 32, der die Nachrichtendaten, deren Umwandlungsprozess mittels des Nachrichten-ID-Wandlers 31 durchgeführt wurde, an die CAN-Steuerung 21 ausgibt, und eine Speicher 33, der verschiedene Arten von Daten speichert, die in dem Umwandlungsprozess der Nachrichtendaten verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Speichervorrichtung des Informationsprozessors 20 als Speicher 33 verwendet, aber die Speichervorrichtung, die für den Speicher 33 verwendet wird, kann eine andere Speichervorrichtung sein. Der Speicher 33 enthält eine Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34, eine Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 und eine Umwandlungszählwertliste 36.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, sind mehrere Nachrichten-IDs in der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 festgelegt. Der Nachrichten-ID ist ein ID, der auf der Grundlage einer Spezifikation des CAN-Protokolls definiert wird, und ein ID ist für jeden Inhalt der Kommunikationsdaten, die in der Kommunikationsnachricht enthalten sind, definiert. Das heißt, es wird nur ein Nachrichten-ID in Entsprechung zu dem Inhalt der Kommunikationsdaten in der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 festgelegt, so dass der Inhalt der Kommunikationsdaten anhand des Nachrichten-ID identifiziert werden kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Nachrichten-ID als der „einzigartige ID” (einzigartiger Identifizierer) aus Vereinfachungsgründen bezeichnet, wobei nur einer in Entsprechung zu dem Inhalt der Kommunikationsdaten festgelegt ist. Mit anderen Worten, bei einer Kommunikation gemäß dem CAN-Protokoll wird die Kommunikationsnachricht gewöhnlich übertragen und empfangen, und der Inhalt der Kommunikationsdaten, die in der Kommunikationsnachricht enthalten sind, wird auf der Grundlage des einzigartigen ID (Nachrichten-ID), der der Kommunikationsnachricht gegeben ist, identifiziert. In der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 sind beispielsweise „001”, „007”, „00D”, „013”, ..., „300”, „305”, „30A”, „30F”, ..., „500”, „504”, „508”, „50C” als einzigartige IDs für die Kommunikationsobjektnachrichten-ID festgelegt. Außerdem sind in der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 „700”, „703”, „706”, „709”, ..., „800”, „801”, „802”, 803”, ... etc. als einzigartige IDs für den Kommunikationsobjektnachrichten-ID festgelegt. Der einzigartige ID und der Inhalt der Kommunikationsdaten entsprechen einander beispielsweise derart, dass der Inhalt der Kommunikationsdaten, der den einzigartigen ID „001” aufweist, einer Bremsbetriebsgröße zugeordnet ist, der Inhalt der Kommunikationsdaten, der den einzigartigen ID „007” aufweist, einer Gaspedalbetriebsgröße zugeordnet ist, der Inhalt der Kommunikationsdaten, der den einzigartigen ID „00D” aufweist, einer Geschwindigkeit zugeordnet ist und der Inhalt der Kommunikationsdaten, der den einzigartigen ID „013” aufweist, einer Beschleunigung zugeordnet ist, etc.
  • Wie es in 6 gezeigt ist, ist in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 ein einzigartiger ID, der als Ersetzungsobjekt (Ersetzungsquelle) der einzigartigen IDs angenommen wird, die in der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 festgelegt sind, festgelegt, und eine oder mehrere simulierte IDs (simulierte Identifizierer), die jeweils ein Ersetzungskandidat (Ersetzungsziel) sind, der den einzigartigen ID ersetzen (umwandeln) kann, sind festgelegt. Mit anderen Worten, der simulierte ID ist ein ID, der ein ähnliches Format wie der Nachrichten-ID aufweist, und ist ein ID, der den einzigartigen ID ersetzen kann. Der simulierte ID ist dem einzigartigen ID zugeordnet, aber es besteht keine Notwendigkeit, nur einen simulierten ID für den Inhalt der Kommunikationsdaten festzulegen. In der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 sind beispielsweise „001”, „007”, „00D”, „013”, ..., „300”, „305”, „30A”, „30F” als einzigartige IDs festgelegt, die für die Umwandlung der Umwandlungsobjektnachrichten-ID (Ersetzungsquelle) vorgesehen sind. Außerdem sind in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 „500”, „504”, „508”, „50C”, ..., „700”, „703”, „706”, „709”, ... und Ähnliches als einzigartige IDs festgelegt, die umzuwandeln sind.
  • In der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 sind fünf simulierte IDs, die Kandidatennummern 1 bis 5 aufweisen, die ein Ersetzungskandidat (Ersetzungsziel) der einzigartigen ID „001” werden, als die IDs festgelegt, die an den einzigartigen ID anschließen. In diesem Fall ist der simulierte ID, der die Kandidatennummer 1 aufweist, gleich „002”, der simulierte ID, der die Kandidatennummer 2 aufweist, ist gleich „003”, der simulierte ID, der die Kandidatennummer 3 aufweist, ist gleich „004”, der simulierte ID, der die Kandidatennummer 4 aufweist, ist gleich „005” und der simulierte ID, der die Kandidatennummer 5 aufweist, ist gleich „006”. Wenn beispielsweise die Bremsbetriebsgröße der einzigartige ID „001” zugewiesen ist, wird die Bremsbetriebsgröße gewöhnlich nur durch die Kommunikationsnachricht kommuniziert, die den einzigartigen ID „001” aufweist, aber gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann irgendeiner der simulierten IDs „002” bis „006” für die Kommunikationsnachricht der Bremsbetriebsgröße vergeben werden. Auf ähnliche Weise sind vier simulierte IDs, die die Kandidatennummern 1 bis 4 aufweisen, d. h. „301”, „302”, „303” und „304”, die ein jeweiliger Ersetzungskandidat werden, für den einzigartigen ID „300” festgelegt. Drei simulierte IDs, die die Kandidatennummern 1 bis 3 aufweisen, d. h. „501”, „502” und „503”, die ein jeweiliger Ersetzungskandidat werden, sind für den einzigartigen ID „500” festgelegt, und zwei simulierte IDs, d. h. „701” und „702”, die die Kandidatennummern 1 und 2 aufweisen, die ein jeweiliger Ersetzungskandidat werden, sind für den einzigartigen ID „700” festgelegt. Aus Verkürzungsgründen wird der simulierte ID, der ein Ersetzungskandidat (Ersetzungsziel) wird, der für die anderen einzigartigen IDs (Ersetzungsquelle) in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 der 6 festgelegt ist, nicht beschrieben.
  • Wie es in 7 gezeigt ist, wird in der Umwandlungszählwertliste 36 die Anzahl der Übertragungen/Empfänge der Kommunikationsnachricht für jeden einzigartigen ID als ein Zählwert aufgezeichnet. In der Umwandlungszählwertliste 36 wird, wenn die Kommunikationsnachricht übertragen wird, eins zu einem Zählwert des einzigartigen ID addiert, der der Kommunikationsnachricht entspricht, und es wird eins zu einem Zählwert des einzigartigen ID addiert, der der empfangenen Kommunikationsnachricht entspricht. Wenn die Kommunikationsnachricht übertragen wird, erneuert der Informationsprozessor 20 den Zählwert entsprechend der Übertragung, und wenn er die Kommunikationsnachricht, die er überträgt, empfängt, wird der Zählwert, der den Empfang betrifft, nicht erneuert.
  • In dem CAN-Protokoll können sämtliche ECUs, die mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden sind, die Kommunikationsnachricht empfangen, die durch den Kommunikationsbus 15 fließt. Wenn der Informationsprozessor 20 den Zählwert entsprechend dem einzigartigen ID auf der Grundlage der Kommunikationsnachricht erneuert, die übertragen oder empfangen wird, werden die Zählwerte des einzigartigen ID, der in der Umwandlungszählwertliste 36 der jeweiligen ECU festgelegt ist, in den ECUs, die mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden sind, synchronisiert (in Konformität gebracht).
  • Wie es in 3 gezeigt ist, führt der Nachrichten-ID-Wandler 31 den Umwandlungsprozess (Ersetzungsprozess) hinsichtlich des einzigartigen ID, der in den Nachrichtendaten MS1 enthalten ist, die von dem Sendeinstrukteur 30 eingegeben werden, durch. Wenn beispielsweise der einzigartige ID, der in den Nachrichtendaten MS1 enthalten ist, nicht in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 festgelegt ist, wandelt der Nachrichten-ID-Wandler 31 den einzigartigen ID nicht um (ersetzt diesen nicht). Wenn der einzigartige ID, der in den Nachrichtendaten MS1 enthalten ist, in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 festgelegt ist, wandelt (ersetzt) der Nachrichten-ID-Wandler 31 den einzigartigen ID in einen simulierten ID um, der aus den simulierten IDs ausgewählt wird, die jeweilige Ersetzungskandidaten des einzigartigen ID sind. Der simulierte ID wird durch Verwenden des Rechenergebnisses von einem Musterrechner 311 des Nachrichten-ID-Wandlers 31 für die Kandidatennummer der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 ausgewählt. Nachrichtendaten MS2, die durch den Umwandlungsprozess erhalten werden, werden an den Nachrichtenübertrager 32 ausgegeben.
  • Der Musterrechner 311 erzeugt ein Muster (Zufallsmuster) durch eine Pseudozufallsrauschzahl, deren Schätzung von außerhalb nicht einfach ist, entsprechend einem Eingabeparameter und gibt dieses aus. Das heißt, der Musterrechner 311 weist ein Muster (Reihenfolge) derart auf, dass unterschiedliche Werte für jeden Parameter erzeugt werden, und das Muster (Reihenfolge) schreitet mit einer Änderung des Parameters fort. Somit wird in dem Musterrechner 311 der Ausgang basierend auf dem Zufallsmuster durch die Bedingung der Änderung der eingegebenen Parameter erneuert. Wenn ein Ausgabebereich festgelegt ist, gibt der Musterrechner 311 den Wert des eingestellten Ausgabebereichs als Rechenergebnis aus. Wenn beispielsweise ein ganzzahliger Ausgabebereich festgelegt ist, berechnet der Musterrechner 311 die Pseudozufallsrauschzahl, die eine ganze Zahl ist, und erhält den Rest, wenn die berechnete ganze Zahl durch den Wert des Ausgabebereichs geteilt wird. Der Musterrechner 311 berechnet dadurch einen Wert eines Typs (ganze Zahl), der gleich dem Wert des „Ausgabebereichs” von „0” bis „Ausgabebereich – 1” ist. Solange das benötigte Ausgabeergebnis von dem Musterrechner 311 erhalten werden kann, ist der Rechenprozess in dem Musterrechner 311 nicht auf das obige Verfahren beschränkt, und es können andere bekannte Verfahren verwendet werden.
  • Wie es in 4 gezeigt ist, enthält der Empfangsprozessor 23 einen Empfangsinstrukteur 40, der die Nachrichtendaten von der CAN-Steuerung 21 erlangt, und einen Nachrichten-ID-Zurückwandler 41, der einen Umwandlungsprozess der Nachrichtendaten, die von dem Empfangsinstrukteur 40 eingegeben werden, durchführt. Der Empfangsprozessor 23 enthält außerdem einen Nachrichtenübertrager 42, der die Nachrichtendaten, die dem Umwandlungsprozess durch den Nachrichten-ID-Zurückwandler 41 unterzogen wurden, an den Informationsprozessor 20 ausgibt, und einen Speicher 43, der verschiedene Arten von Daten speichert, die in dem Umwandlungsprozess der Nachrichtendaten verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Speichervorrichtung des Informationsprozessors 20 als Speicher 43 verwendet, aber die Speichervorrichtung, die als Speicher 43 verwendet wird, kann eine andere Speichervorrichtung sein.
  • Der Speicher 43 enthält eine Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 44, eine Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45 und eine Umwandlungszählwertliste 46. Die Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 44 ist dieselbe wie die Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 der 5, und die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45 ist dieselbe wie die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 der 6, und somit werden diese nicht beschrieben. Die Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34 kann für die Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 44 verwendet werden, und die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 kann für die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45 verwendet werden. Die Umwandlungszählwertliste 46 verwendet gemeinsam die Umwandlungszählwertliste 36, die in 7 gezeigt ist, oder ist mit ihr synchronisiert (in Übereinstimmung zu bringen) und wird somit nicht beschrieben.
  • Der Nachrichten-ID-Zurückwandler 41 führt den Umwandlungsprozess (Wiederersetzungsprozess) des Nachrichten-ID (einzigartiger ID oder simulierter ID) durch, der in den Nachrichtendaten MR1 enthalten ist, die von der CAN-Steuerung 21 eingegeben werden. Wenn beispielsweise der Nachrichten-ID in der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 44 festgelegt ist, wandelt der Nachrichten-ID-Zurückwandler 41 den Nachrichten-ID um (ersetzt diesen), da der Nachrichten-ID ein einzigartiger ID ist. Wenn der Nachrichten-ID in der Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 44 nicht festgelegt ist, aber in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45 festgelegt ist, wandelt der Nachrichten-ID-Zurückwandler 41 den simulierten ID in den einzigartigen ID vor der Umwandlung (vor der Ersetzung) zurück (ersetzt diesen wieder), da der Nachrichten-ID der simulierte ID ist. Die Wiederersetzung in den einzigartigen ID vor der Ersetzung wird durch Verwenden des Rechenergebnisses von einem Musterrechner 411 für die Kandidatennummer in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45 durchgeführt. Die Nachrichtendaten MR2, die durch den Umwandlungsprozess erhalten werden, werden an den Nachrichtenübertrager 42 ausgegeben.
  • Der Musterrechner 411 weist dieselbe Konfiguration wie der Musterrechner 311 des Sendeinstrukteurs 30 auf und wird somit nicht beschrieben. Der Musterrechner 311 kann für den Mustercomputer 411 verwendet werden.
  • Im Folgenden wird der Betrieb des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die 8 bis 10 beschrieben.
  • Zunächst wird die Initialisierung des Kommunikationssystems beschrieben. Die Initialisierung des Kommunikationssystems wird ausgeführt, wenn eine Initialisierungsbedingung des Kommunikationssystems erfüllt ist, beispielsweise wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs 10 eingeschaltet wird, etc. Die Initialisierungsbedingung des Kommunikationssystems beinhaltet eine Aktivierung des Kommunikationssystems, eine Anweisung von der ECU, die das Kommunikationssystem überwacht, einen Betrieb durch einen Fahrer etc.
  • Wie es in 8 gezeigt ist, wird, wenn die Initialisierung des Kommunikationssystems gestartet wird, der Zählwert der Umwandlungszählwertliste 36 in jeder ECU initialisiert, d. h. beispielsweise in sämtlichen ECUs, beispielsweise den ersten bis vierten ECUs 11 bis 14, die mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden sind, auf „0” eingestellt (Schritt S10 der 8). Eine derartige Initialisierung wird zu einem ähnlichen Zeitpunkt in sämtlichen ECUs durchgeführt, aber der Zeitpunkt kann von jeder ECU separat gemessen oder durch eine Kommunikationsnachricht, die eine Initialisierung anweist und von einer ECU übertragen wird, angegeben werden.
  • Im Folgenden wird ein Fall mit Bezug auf 9 beschrieben, bei dem die Kommunikationsnachricht übertragen wird.
  • Wann immer die Kommunikationsdaten, die übertragen werden, vorbereitet bzw. erstellt werden, erstellt der Informationsprozessor 20 die Nachrichtendaten, die die Kommunikationsdaten und den einzigartigen ID, der den Kommunikationsdaten entspricht bzw. zu diesen gehört, enthalten, und startet den Übertragungsprozess der Nachrichtendaten.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, erlangt der Sendeprozessor 22, wenn der Übertragungsprozess gestartet wird, die Nachrichtendaten, die von dem Informationsprozessor 20 erstellt werden (Schritt S20 der 9), und erlangt den einzigartigen ID, der in den Nachrichtendaten enthalten ist (Schritt S21 der 9). Der Sendeprozessor 22 nimmt außerdem Bezug auf die Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 34, um zu bestimmen, ob der erlangte einzigartige ID der Nachrichten-ID ist, der zu kommunizieren ist (Schritt S22 der 9). Wenn bestimmt wird, dass der erlangte einzigartige ID nicht der Kommunikationsobjektnachrichten-ID ist (NEIN in Schritt S22 der 9), löscht bzw. beendet der Sendeprozessor 22 den Sendeprozess der Kommunikationsnachricht basierend auf den erlangten Messdaten und überträgt die Kommunikationsnachricht, die der einzigartigen ID entspricht, nicht.
  • Wenn bestimmt wird, dass der erlangte einzigartige ID der Kommunikationsobjektnachrichten-ID ist (JA in Schritt S22 der 9), nimmt der Sendeprozessor 22 Bezug auf die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35, um zu bestimmen, ob der einzigartige ID der Umwandlungsobjektnachrichten-ID ist (Schritt S23 der 9). Wenn bestimmt wird, dass der einzigartige ID der Umwandlungsobjektnachrichten-ID ist (JA in Schritt S23 der 9), nimmt der Sendeprozessor 22 Bezug auf die Umwandlungszählwertliste 36, um zu bestimmen, ob der Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, ein Anfangswert ist (Schritt S24 der 9). Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, nicht der Anfangswert ist (NEIN in Schritt S24 der 9), führt der Sendeprozessor 22 einen Nachrichten-ID-Umwandlungsprozess zum Ersetzen des einzigartigen ID durch den simulierten ID durch (Schritt S25 der 9).
  • Wenn bestimmt wird, dass der einzigartige ID nicht der Umwandlungsobjektnachrichten-ID ist (NEIN in Schritt S23 der 9), und wenn bestimmt wird, dass der Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, der Anfangswert ist (JA in Schritt S24 der 9), führt der Sendeprozessor 22 den Nachrichten-ID-Umwandlungsprozess des Schritts S25 nicht aus und führt einen Nachrichtenübertragungsprozess durch (JA in Schritt S26 der 9).
  • In dem Nachrichten-ID-Umwandlungsprozess gibt der Sendeprozessor 22 die Anzahl der simulierten IDs, die als Ersetzungskandidaten für den einzigartigen ID angenommen werden, in den Musterrechner 311 als Ausgabebereich ein und gibt den Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, in den Musterrechner 311 als einen Parameter ein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, der Auswahlbedingung zum Auswählen des simulierten ID, und die Pseudozufallszahl, die von dem Musterrechner 311 berechnet wird, entspricht dem Muster. Die ganze Zahl, die dem Ausgabebereich entspricht, wird somit von dem Musterrechner 311 erhalten, wobei der Sendeprozessor 22 eine Zahl, bei der „1” zu der erhaltenen ganzen Zahl addiert ist, als eine Kandidatenzahl zum Auswählen eines simulierten ID aus den simulierten IDs verwendet, die als Ersetzungskandidaten für den einzigartigen ID angenommen werden.
  • Wie es beispielsweise in 6 gezeigt ist, gibt es, wenn der einzigartige ID gleich „001” ist, fünf simulierte IDs, die Ersetzungskandidaten werden, d. h. „002”, „003”, „004”, „005” und „006”. In diesem Fall wird der Zählwert, der aus der variablen Zählwertliste erhalten wird, als Parameter eingegeben, und die Zahl „5” der simulierten IDs wird als Ausgabebereich in den Musterrechner 311 eingegeben, wodurch eine beliebige ganze Zahl von „0” bis „4” in einem Zufallsmuster als ein Rechenergebnis von dem Musterrechner 311 erhalten wird. Der Sendeprozessor 22 nimmt einen Wert, der durch Addieren von „1” zu dem Rechenergebnis des Musterrechners 311 erhalten wird, als eine Kandidatennummer an. Das heißt, in dem Sendeprozessor 22 wird der simulierte ID „002” der Kandidatennummer „1” auf der Grundlage des Rechenergebnisses „0” ausgewählt, der simulierte ID „003” der Kandidatennummer „2” wird auf der Grundlage des Rechenergebnisses „1” ausgewählt, und der simulierte ID „004” der Kandidatennummer „3” wird auf der Grundlage des Rechenergebnisses „2” ausgewählt. Außerdem wird der simulierte ID „005” der Kandidatennummer „4” auf der Grundlage des Rechenergebnisses „3” ausgewählt, und der simulierte ID „006” der Kandidatennummer „5” wird auf der Grundlage des Rechenergebnisses „4” ausgewählt.
  • Somit werden in jeder ECU, die den Musterrechner 311 enthält, wenn für einen simulierten ID, der als der Ersetzungskandidat des einzigartigen ID auszuwählen ist, sämtliche Bedingungen, d. h. die Anzahl der simulierten IDs, die Ersetzungskandidaten werden, der Wert jedes simulierten ID, das Muster, das von dem Musterrechner 311 verwendet wird, und der Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, übereinstimmen, derselbe ID geeignet ausgewählt. Mit anderen Worten, wenn irgendeine der obigen Bedingungen nicht erfüllt ist, kann ein simulierter ID, der der Umwandlungskandidat des einzigartigen ID wird, nicht geeignet ausgewählt werden, und somit wird ein simulierter ID, der sich von demjenigen einer anderen ECU unterscheidet, in der ECU ausgewählt.
  • Der Sendeprozessor 22 der ersten ECU 11 ersetzt den einzigartigen ID durch den simulierten ID, der auf der Grundlage des Rechenergebnisses des Musterrechners 311 ausgewählt und wie oben beschrieben erhalten wird.
  • Nachdem der einzigartige ID der Nachrichtendaten in den simulierten ID umgewandelt wurde, führt der Sendeprozessor 22 eine Nachrichtenübertragung durch (Schritt S26 der 9), wenn in Schritt S23 das Ergebnis NEIN lautet oder wenn das Ergebnis in Schritt S24 JA lautet. Bei der Nachrichtenübertragung gibt der Sendeprozessor 22 den Nachrichten-ID (einzigartiger ID oder simulierter ID) und die Kommunikationsdaten, die in den Nachrichtendaten enthalten sind, an die CAN-Steuerung 21 aus, und die CAN-Steuerung 21 erzeugt eine Kommunikationsnachricht auf der Grundlage der Nachrichtendaten, die von dem Sendeprozessor 22 empfangen werden, und überträgt dieselben an den Kommunikationsbus 15. Wenn der Nachrichten-ID der simulierte ID ist, wird der simulierte ID somit als der Nachrichten-ID der Kommunikationsnachricht verwendet, und somit wird die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht verbessert. Wenn der Nachrichten-ID der einzigartige ID bleibt, wird der einzigartige ID als der Nachrichten-ID der Kommunikationsnachricht verwendet, und es kann eine gewöhnliche Kommunikation gemäß dem CAN-Protokoll durchgeführt werden.
  • Nach der Nachrichtenübertragung überwacht der Sendeprozessor 22 die CAN-Steuerung 21 und überprüft, ob ein Übertragungsfehler in dem Übertragungsprozess der Kommunikationsnachricht aufgetreten ist (Schritt S28 der 9). Wenn bestimmt wird, dass ein Übertragungsfehler in dem Übertragungsprozess der Kommunikationsnachricht aufgetreten ist (NEIN in Schritt S28 der 9), erstellt der Sendeprozessor 22 dieselben Nachrichtendaten wie bei der vorherigen Nachrichtenübertragung (Schritt S27 der 9) und kehrt zum Schritt S26 zurück, um eine Nachrichtenübertragung und die anschließenden Prozesse erneut durchzuführen.
  • Wenn bestimmt wird, dass kein Übertragungsfehler in dem Übertragungsprozess der Kommunikationsnachricht aufgetreten ist (JA in Schritt S28 der 9), addiert der Sendeprozessor 22 „1” zu dem Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht, hinzu, um den Zählwert zu erneuern (Schritt S29 der 9). Der Übertragungsprozess der Kommunikationsnachricht wird dann beendet. Durch ein derartiges Erneuern des Zählwerts kann der simulierte ID geändert werden, das heißt, eine Kommunikationsnachricht, in der sich der Nachrichten-ID in Echtzeit ändert, kann jedes Mal, wenn der Nachrichten-ID-Umwandlungsprozess ausgeführt wird, übertragen werden.
  • Im Folgenden wird ein Fall mit Bezug auf 10 beschrieben, bei dem die Kommunikationsnachricht empfangen wird.
  • In dem Informationsprozessor 20 analysiert die CAN-Steuerung 21 die Kommunikationsnachricht von dem Kommunikationsbus 15 und gibt die Nachrichtendaten aus, um den Empfangsprozess zu starten.
  • Wie es in 10 gezeigt ist, erlangt der Empfangsprozessor 23, wenn der Empfangsprozess gestartet wird, die Nachrichtendaten, die von der CAN-Steuerung 21 ausgegeben werden (Schritt S30 der 10), und erlangt den Nachrichten-ID (einzigartiger ID oder simulierter ID), der in den Nachrichtendaten enthalten ist (Schritt S31 der 10). Nach dem Erlangen des Nachrichten-ID nimmt der Empfangsprozessor 23 Bezug auf die Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste 44, um zu bestimmen, ob der erlangte Nachrichten-ID der einzigartige ID ist (Schritt S32 der 10). Wenn der Nachrichten-ID der einzigartige ID ist (JA in Schritt S32 der 10), nimmt der Empfangsprozessor 23 Bezug auf die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45, um zu bestimmen, ob der einzigartige ID der Umwandlungsobjektnachrichten-ID (Ersetzungsquelle) ist (Schritt S34 der 10).
  • Wenn der einzigartige ID kein Umwandlungsobjektnachrichten-ID (Ersetzungsquelle) ist (NEIN in Schritt S34 der 10), überträgt der Empfangsprozessor 23 die Nachrichtendaten an den Informationsprozessor 20 wie sie sind (Schritt S38 der 10). Das heißt, es ist offensichtlich, dass die Kommunikationsnachricht die Nachricht ist, die mittels des einzigartigen ID kommuniziert wird, und dass der simulierte ID, der ein Ersetzungskandidat wird, für den einzigartigen ID nicht festgelegt ist.
  • Wenn der einzigartige ID der Umwandlungsobjektnachrichten-ID (Ersetzungsquelle) ist (JA in Schritt S34 der 10), erneuert der Empfangsprozessor 23 den Umwandlungszählwert, der dem einzigartigen ID entspricht (Schritt S37 der 10), und überträgt die Nachrichtendaten an den Informationsprozessor 20 wie sie sind (Schritt S38 der 10). Das heißt, es ist offensichtlich, dass die Kommunikationsnachricht die Nachricht ist, die mittels des einzigartigen ID kommuniziert wird, und dass der simulierte ID, der der Ersetzungskandidat wird, für den einzigartigen ID festgelegt ist. Somit wird sogar für den einzigartigen ID, für den der simulierten ID festgelegt ist, der der Ersetzungskandidat wird, der einzigartige ID nicht in den simulierten ID umgewandelt, wenn der entsprechende Zählwert ein Anfangswert ist, wie es in Schritt S24 der 9 gezeigt ist, und somit wird die Kommunikationsnachricht, die den Nachrichten-ID als einzigartigen ID aufweist, übertragen.
  • Wenn der Nachrichten-ID nicht der Kommunikationsobjektnachrichten-ID (einzigartiger ID) ist (NEIN in Schritt S32 der 10), besteht die Möglichkeit, dass der Nachrichten-ID der simulierte ID ist. Der Empfangsprozessor 23 bestimmt dann, ob der Nachrichten-ID in den simulierten IDs enthalten ist, die als Umwandlungskandidat der einzigartigen ID angenommen werden (Schritt S33 der 10). Wenn bestimmt wird, dass der Nachrichten-ID nicht in den simulierten IDs enthalten ist, die als Umwandlungskandidat angenommen werden (NEIN in Schritt S33 der 10), bestimmt der Empfangsprozessor 23, dass der Nachrichten-ID nicht der einzigartige ID oder der simulierte ID ist, und beendet den Empfangsprozess der Kommunikationsnachricht. Das heißt, der Nachrichten-ID wird als ein ID bestimmt, die in dem Kommunikationssystem nicht verwendet wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Nachrichten-ID in den simulierten IDs enthalten ist, die als Umwandlungskandidat des einzigartigen ID angenommen werden (JA in Schritt S33 der 10), bestimmt der Empfangsprozessor 23, dass der Nachrichten-ID ein simulierter ID ist. Der Empfangsprozessor 23 erlangt den einzigartigen ID, der dem Nachrichten-ID (simulierter ID) entspricht, und erlangt die Anzahl der simulierten IDs, die als Umwandlungskandidat des einzigartigen ID angenommen werden, und den Zählwert, der dem einzigartigen ID entspricht (Schritt S35 der 10). Wenn der Zählwert als ein Parameter eingegeben wird und die Anzahl der simulierten IDs, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen ID angenommen werden, als ein Ausgabebereich in den Musterrechner 411 eingegeben wird, wird irgendeine ganze Zahl von „0” bis „Anzahl der simulierten IDs – 1” aus einem Zufallsmuster als Rechenergebnis von dem Musterrechner 411 erhalten. Ein Wert, der durch Addieren von „1” zu dem Rechenergebnis erhalten wird, das auf die obige Weise erhalten wird, wird für die Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 45 als Kandidatennummer verwendet (angewendet), wodurch ein simulierter ID, der aus den simulierten IDs ausgewählt wird, die als Ersetzungskandidat des einzigartigen ID angenommen werden, erlangt wird. Wenn der eine simulierte ID, der auf die obige Weise erlangt wird, und der simulierte ID, der von der Kommunikationsnachricht erlangt wird, übereinstimmen, wird der simulierte ID als ein geeigneter ID bestimmt, der dem einzigartigen ID entspricht, und somit wird der simulierte ID wieder durch den einzigartigen ID ersetzt. Mit anderen Worten, der Nachrichten-ID der Nachrichtendaten wird zu dem einzigartigen ID, der den simulierten ID wieder ersetzt (Schritt S36 der 10).
  • Nachdem der simulierte ID der Nachrichtendaten wieder durch den einzigartigen ID ersetzt wurde, erneuert der Empfangsprozessor 23 den Umwandlungszählwert, der dem einzigartigen ID entspricht (Schritt S37 der 10), und überträgt die Nachrichtendaten an den Informationsprozessor 20 (Schritt S38 der 10). Der Empfangsprozess in Bezug auf die Nachrichtendaten wird dann beendet.
  • Der Informationsprozessor 20 identifiziert den Inhalt der Kommunikationsdaten, die in den Nachrichtendaten enthalten sind, auf der Grundlage des einzigartigen ID, der in den Nachrichtendaten enthalten ist, nachdem der Empfangsprozess durchgeführt wurde, und führt einen geeigneten Prozess hinsichtlich der Kommunikationsdaten durch. Das heißt, sogar wenn die Kommunikationsnachricht, in der sich der Nachrichten-ID in Echtzeit ändert, empfangen wird, kann der Empfangsprozessor 20 einen geeigneten einzigartigen ID in Entsprechung zu dem Nachrichten-ID (simulierter ID), der sich in Echtzeit ändert, durch Erneuern des Zählwerts erhalten und kann die Kommunikationsnachricht empfangen, bei der sich der Nachrichten-ID in Echtzeit ändert.
  • Somit erhöht sich in dem Kommunikationssystem der Schwierigkeitsgrad des Lesens des Inhalts der Kommunikationsdaten in der Kommunikationsnachricht. Somit wird eine Kommunikation einer nicht autorisierten Kommunikationsnachricht, die von einer nicht autorisierten Kommunikationsvorrichtung, die mit dem Kommunikationsbus 15 verbunden ist, verursacht wird, verhindert, und es wird die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht verbessert.
  • Wie es oben beschrieben wurde, weist das Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.
    • (1) Der einzigartige ID, der für die Identifikation der Kommunikationsnachricht verwendet wird, wird für die Kommunikation mit einer anderen ECU durch den simulierten ID ersetzt, und die Kommunikationsnachricht wird mittels des simulierten ID nach der Ersetzung übertragen und empfangen.
  • Wenn die Kommunikation der Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des simulierten ID durchgeführt wird, wird somit sogar dann, wenn der einzigartige ID auf nicht autorisierte oder nachteilige Weise erlangt wird, eine Kommunikation der nicht autorisierten Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des einzigartigen ID verhindert. Mit anderen Worten, es wird die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht, die von dem Kommunikationssystem kommuniziert wird, verbessert.
  • Der simulierte ID, der den einzigartige ID ersetzt, wird auf der Grundlage eines Zufallsmusters ausgewählt. Der simulierte ID, der für die Kommunikation verwendet wird, wird somit auf der Grundlage des Zufallsmusters geändert. Sogar wenn der einzigartige ID oder der simulierte ID auf nicht autorisierte oder nachteilige Weise erlangt wird, wird somit eine Kommunikation einer nicht autorisierten Kommunikationsnachricht durch Wechseln des simulierten ID, der für die Kommunikation verwendet wird, verhindert. Außerdem ist die Änderung der Auswahl des Ersetzungsobjekts durch das Zufallsmuster sogar dann schwierig zu erkennen, wenn die Kommunikationsnachricht überwacht wird. Sogar wenn der simulierte ID erlangt wird, wird somit eine Kommunikation einer nicht autorisierten Vorrichtung verhindert, da eine Annahme bzw. Vermutung des Musters (Reihenfolge) zum Auswählen des simulierten ID, der für die Kommunikation geeignet ist, schwierig ist.
    • (2) Die Anzahl der simulierten IDs, die Ersetzungskandidaten werden, erhöht sich, wenn der einzigartige ID einen kleineren Wert aufweist. Dieses erhöht die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht mit einem kleineren Nachrichten-ID, der eine höhere Priorität in dem CAN-Protokoll aufweist. Somit wird eine geeignete Zuverlässigkeit, die dem Prioritätsniveau entspricht, für die Kommunikationsnachricht festgelegt.
    • (3) Es wird ein geeigneter simulierter ID ausgewählt, das heißt, für jede Kommunikation unter Verwendung des simulierten ID erneuert. Somit wird es schwierig, eine nicht autorisierte Kommunikationsnachricht unter Verwendung eines geeigneten simulierten ID zu kommunizieren, und die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht bleibt hoch.
    • (4) Das Ersetzungsobjekt wird anhand des Zufallsmusters ausgewählt, und somit ist es schwierig, einen simulierten ID, der auszuwählen ist, geeignet anzunehmen bzw. zu vermuten, und zwar sogar dann, wenn die Kommunikationsnachricht überwacht wird. Somit wird eine nicht autorisierte Kommunikation unter Verwendung des simulierten ID schwierig, und es bleibt die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht hoch.
    • (5) Die Auswahl des simulierten ID des Ersetzungsobjekts wird unter den ECUs synchronisiert. Somit wird das Auswahlobjekt auf einfache und zuverlässige Weise bei jeder Kommunikation ausgewählt, und es bleibt die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht hoch.
    • (6) Der simulierte ID wird in Echtzeit geändert, so dass die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht, die auf dem CAN-Protokoll basiert, hoch bleibt. Die ECU, die die Kommunikationsnachricht gemäß dem CAN-Protokoll empfängt, verarbeitet die Nachricht gewöhnlich, wenn der Nachrichten-ID der Kommunikationsnachricht richtig ist. Diese Konfiguration legt jedoch den Nachrichten-ID als den simulierten ID fest und erhöht die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht.
    • (7) Unter den IDs, die als einzigartiger ID definiert werden, werden beispielsweise nicht zugewiesene (leere) IDs oder IDs, deren Verwendungsbedingung auf beispielsweise Tests oder Ähnlichem begrenzt ist, verwendet. Somit kann das Kommunikationssystem, das die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht verbessert, auf einfache Weise für ein vorhandenes System verwendet werden.
    • (8) Die IDs, die zu den einzigartigen IDs kontinuierlich (fortlaufend) sind, werden als die simulierten IDs festgelegt. Da der einzigartige ID und der simulierte ID kontinuierlich bzw. fortlaufend sind, wird der Entwurf des Kommunikationssystems erleichtert. Gemäß dem CAN-Protokoll wird beispielsweise dem Nachrichten-ID, der einen kleinen Wert aufweist, eine hohe Priorität zugewiesen. Der simulierte ID ist zu dem einzigartigen ID kontinuierlich bzw. fortlaufend, so dass die Priorität es ausgewählten simulierten ID aufrechterhalten wird. Dieses ermöglicht dessen Verwendung, während die Priorität gemäß dem CAN-Protokoll aufrechterhalten wird.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die obige Ausführungsform kann wie im Folgenden beschrieben modifiziert werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform enthält der Informationsprozessor 20 den Sendeprozessor 22 und den Empfangsprozessor 23. Der Ort des Sendeprozessors und des Empfangsprozessors ist jedoch nicht begrenzt, solange Daten mit dem Informationsprozessor und der CAN-Steuerung ausgetauscht werden können.
  • Wie es beispielsweise in 13 gezeigt ist, können in einer ECU 11A, die einen Informationsprozessor 20A und eine CAN-Steuerung 21A enthält, ein Sendeprozessor 22A und ein Empfangsprozessor 23A in der CAN-Steuerung 21A angeordnet sein.
  • Wie es beispielsweise in 14 gezeigt ist, können außerdem in einer ECU 11B, die einen Informationsprozessor 20B und eine CAN-Steuerung 21B enthält, ein Sendeprozessor 22B und ein Empfangsprozessor 23B zwischen der CAN-Steuerung 21B und dem Informationsprozessor 20B angeordnet sein.
  • Dieses erhöht den Freiheitsgrad für den Entwurf des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein ID, der kontinuierlich zu einem einzigartigen ID ist, als ein simulierter ID verwendet, der ein Ersetzungskandidat des einzigartigen ID wird. Der simulierte ID, der der Ersetzungskandidat des einzigartigen ID wird, muss jedoch nicht kontinuierlich zu dem einzigartigen ID sein. Simulierte IDs müssen nicht kontinuierliche IDs sein. Dieses erhöht den Freiheitsgrad für den Entwurf des Kommunikationssystems und erhöht die Verwendbarkeit für ein vorhandenes System.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der simulierte ID aus den IDs ausgewählt, der nicht zu dem Inhalt der Kommunikationsdaten gehört. Der simulierte ID kann jedoch ein ID sein, der zu dem Inhalt der Kommunikationsdaten gehört, oder ein ID, der nicht verwendet wird, wenn das Fahrzeug fährt, beispielsweise ein Test-ID. Dieses erhöht den Freiheitsgrad für den Entwurf des Kommunikationssystems und erhöht die Verwendbarkeit für ein vorhandenes System.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein simulierter ID, der der Ersetzungskandidat des einzigartigen ID wird, im Voraus in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 35 festgelegt. Der simulierte ID, der der Ersetzungskandidat des einzigartigen ID wird, kann jedoch entsprechend einer Zuweisungssituation des einzigartigen ID in dem Kommunikationssystem festgelegt werden.
  • Es kann beispielsweise ein anderer ID als der einzigartige ID, der bei der Fahrt verwendet wird, in einer Nutzungs-ID-Liste 50 als ein Nachrichten-ID festgelegt werden, der als der simulierte ID verwendet werden kann, wie es in 11 gezeigt ist, und der simulierte ID, der in der Nutzungs-ID-Liste 50 festgelegt ist, kann als simulierter ID zugewiesen werden, der ein Ersetzungskandidat in der Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste 51 wird, wie es in 12 gezeigt ist. Somit kann der simulierte ID, der der Ersetzungskandidat wird, dem einzigartigen ID in einem Bereich zugeordnet werden, in dem der Nachrichten-ID derart festgelegt werden kann, dass die Anordnung des einzigartigen ID und die Anordnung des simulierten ID nicht beeinflusst werden. Dieses erhöht den Freiheitsgrad des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der simulierte ID, der der Ersetzungskandidat des einzigartigen ID wird, in der Liste festgelegt. Dieses ist jedoch nicht der einzige Fall, und der simulierte ID, der der Ersetzungskandidat wird, kann mittels beispielsweise Rechenprozessen erhalten werden. Der simulierte ID des einzigartigen ID „001”, der in 6 gezeigt ist, kann beispielsweise auch anhand der Gleichung „einzigartiger ID + Rechenergebnis des Musterrechners + 1” berechnet werden. Dieses erhöht den Freiheitsgrad des Entwurfs des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein System, das auf dem CAN-Protokoll basiert. Das Kommunikationssystem kann jedoch sogar für ein Kommunikationsprotokoll verwendet werden, bei dem die Kommunikationsvorrichtungen eine Kommunikation zu einem beliebigen Zeitpunkt starten können. Ein derartiges Kommunikationsprotokoll enthält beispielsweise ein serielles Bussystem, das eine Nachrichtenadressierung und Ähnliches durchführt. Dieses erhöht die Verwendbarkeit des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Zählwert jedes Mal erneuert, wenn die Kommunikation der Kommunikationsnachricht, die dem einzigartigen ID entspricht, durchgeführt wird, das heißt, wenn der Zählwert, der die Auswahlbedingung angibt, in sämtlichen ECUs, die die Kommunikationsnachricht empfangen, synchronisiert ist (übereinstimmt). Solange die Synchronisation des Zählwerts, der die Auswahlbedingung angibt, in mehreren ECUs synchronisiert werden kann, kann jedoch die Synchronisierung mittels eines beliebigen Prozesses durchgeführt werden. Die Synchronisation des Zählwerts kann beispielsweise jedes Mal durchgeführt werden, wenn die Kommunikation der Kommunikationsnachricht, die dem einzigartigen ID entspricht, eine vorbestimmte Anzahl von Malen durchgeführt wurde, oder kann auf der Grundlage einer separat erstellten Kommunikationsnachricht durchgeführt werden, die eine Synchronisation anweist bzw. befiehlt. Dieses erhöht den Freiheitsgrad für den Entwurf des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Muster (Reihenfolge) zum Auswählen der Kandidatennummer ein Zufallsmuster (Pseudo-Zufallszahl bzw. -nummer). Das Muster (Reihenfolge) zum Auswählen der Kandidatennummer kann jedoch ein anderes Muster (Reihenfolge) als das Zufallsmuster sein, beispielsweise eine numerische Reihenfolge der Kandidatennummer und Ähnliches. Sogar wenn die Auswahlreihenfolge des simulierten ID bestimmt ist, wird die Zuverlässigkeit der Kommunikationsnachricht erhöht, wenn der Nachrichten-ID in Echtzeit geändert wird.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform legt die Anzahl der simulierten IDs, die Ersetzungskandidat werden, in dem Ausgabebereich fest. Der Wert, der in dem Ausgabebereich festgelegt wird, kann jedoch kleiner als die Anzahl der simulierten IDs sein, die Ersetzungskandidat werden. Außerdem gestaltet sich die Analyse des Musters (der Reihenfolge) durch Variieren des Werts für die Festlegung in dem Ausgabebereich schwierig. Dieses verbessert den Freiheitsgrad für den Entwurf des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform führen der Sendeprozessor 22 und der Empfangsprozessor 23 Prozesse wie beispielsweise eine Umwandlung (Ersetzung) und eine Wiederumwandlung (Zurückwandlung) (Wiederersetzung) des Nachrichten-ID durch, der in den Nachrichtendaten enthalten ist. Der Sendeprozessor und der Empfangsprozessor können jedoch eine Kommunikationsnachricht basierend auf dem CAN-Protokoll empfangen, um die Eingangskommunikationsnachricht zu analysieren und Prozesse wie beispielsweise eine Umwandlung (Ersetzung) und Zurückwandlung (Wiederersetzung) des erlangten Nachrichten-ID durchzuführen.
  • Der Sendeprozessor und der Empfangsprozessor können den Nachrichten-ID, der in der Kommunikationsnachricht enthalten ist, durch den Nachrichten-ID ersetzen, der durch Umwandlung (Ersetzung) und Zurückwandlung (Wiederersetzung) erhalten wird. Alternativ können die Kommunikationsdaten durch Analysieren der Kommunikationsnachricht erlangt werden, und es können die Nachrichtendaten, die den Nachrichten-ID und die Kommunikationsdaten, die durch den obigen Prozess erhalten werden, enthalten, erzeugt werden.
  • Dieses verbessert den Freiheitsgrad der Konfiguration des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der einzigartige ID nicht unter den Ersetzungskandidaten. Der einzigartige ID kann jedoch unter den Ersetzungskandidaten sein. Die Anzahl der IDs, die Ersetzungskandidat des einzigartigen ID werden, kann somit erhöht werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform weist die externe Vorrichtung eine drahtgebundene Verbindung mit dem DLC 16 auf. Die externe Vorrichtung kann jedoch mit dem DLC drahtlose kommunizieren. Ein drahtloses Kommunikationsterminal kann beispielsweise mit dem DLC verbunden sein, und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung kann in der externen Vorrichtung angeordnet sein, so dass eine drahtlose Kommunikation zwischen dem DLC und der externen Vorrichtung durchgeführt wird. Somit kann eine nicht autorisierte Kommunikation unabhängig von der Verbindungsart der externen Vorrichtung mit dem DLC verhindert werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Kommunikationssystem in dem Fahrzeug 10 montiert. Ein Teil oder sämtliche Teile des Kommunikationssystems können jedoch außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein. Somit kann die Bestimmung dahingehend, ob eine Nachricht autorisiert ist, für ein Kommunikationssystem durchgeführt werden, das mittels CAN ausgebildet wird, das außerhalb des Fahrzeugs verwendet wird. Dieses verbessert die Verwendbarkeit des Kommunikationssystems.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Kommunikationssystem in dem Fahrzeug 10 montiert. Das Kommunikationssystem kann jedoch an einem anderen bewegten Körper als an dem Fahrzeug, beispielsweise an einem Schiff, einem Schienenfahrzeug, gewerblichen Maschinen, Robotern und Ähnlichem angeordnet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Fahrzeug
    11 bis 14
    erste bis vierte ECUs (elektronische Steuereinheiten)
    11A, 11B
    ECU
    15
    Kommunikationsbus
    16
    Datenverbindungsstecker (DLC)
    17
    Nutzer-Tool
    20, 20A, 20B
    Informationsprozessor
    21, 21A, 21B
    CAN-Steuerung
    22, 22A, 22B
    Sendeprozessor
    23, 23A, 23B
    Empfangsprozessor
    30
    Sendeinstrukteur
    31
    Nachrichten-ID-Wandler
    311, 411
    Musterrechner
    32, 42
    Nachrichtenübertrager
    33, 43
    Speicher
    34, 44
    Kommunikationsobjektnachrichten-ID-Liste
    35, 45, 51
    Umwandlungsobjektnachrichten-ID-Liste
    36, 46
    Umwandlungszählwertliste
    40
    Empfangsinstrukteur
    41
    Nachrichten-ID-Zurückwandler
    50
    Nutzungs-ID-Liste

Claims (12)

  1. Kommunikationssystem, das mehrere Kommunikationsvorrichtungen enthält, die mit einer Kommunikationsleitung verbunden sind, wobei die Kommunikationsvorrichtungen in der Lage sind, eine Kommunikationsnachricht zu kommunizieren, wobei das Kommunikationssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass ein einzigartiger Identifizierer zu der Kommunikationsnachricht hinzugefügt wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren; der einzigartige Identifizierer, mehrere simulierte Identifizierer, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen Identifizierers dienen, und ein Muster zum Auswählen eines der simulierten Identifizierer als Ersetzungsobjekt, das den einzigartigen Identifizierer ersetzt, für die Kommunikationsvorrichtung festgelegt werden; eine Auswahlbedingung des Ersetzungssubjekts basierend auf dem Muster in den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert wird; eine Kommunikationsvorrichtung, die die Kommunikationsnachricht überträgt, den einzigartigen Identifizierer, der zu der Kommunikationsnachricht hinzugefügt wurde, durch den simulierten Identifizierer basierend auf dem Muster ersetzt und die Kommunikationsnachricht, zu der der simulierte Identifizierer hinzugefügt wurde, nach der Ersetzung überträgt; und eine Kommunikationsvorrichtung, die die Kommunikationsnachricht empfängt, einen simulierten Identifizierer, der aus der empfangenen Kommunikationsnachricht erlangt wird, wieder durch den einzigartigen Identifizierer basierend auf dem Muster ersetzt und die empfangene Kommunikationsnachricht basierend auf dem wieder ersetzten einzigartigen Identifizierer identifiziert.
  2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der simulierten Identifizierer, die als Ersetzungskandidat des einzigartigen Identifizierers der Kommunikationsnachricht festgelegt werden, in einer Kommunikationsnachricht, die eine höhere Priorität aufweist, größer als in einer Kommunikationsnachricht ist, die eine niedrigere Priorität aufweist.
  3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts basierend auf dem synchronisierten Muster eine Bedingung ist, bei der eine Kommunikationsnachricht, zu der der simulierte Identifizierer hinzugefügt wird, nach der Ersetzung an die Kommunikationsleitung gesendet wird.
  4. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster ein Zufallsmuster einer Pseudozufallsrauschzahl ist, die auf der Grundlage der Häufigkeit, mit der die Kommunikationsnachricht an die Kommunikationsleitung gesendet wird, erzeugt wird.
  5. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtungen einen Zähler enthalten, der die Häufigkeit, mit der die Kommunikationsnachricht an die Kommunikationsleitung gesendet wird, zählt, und die Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts basierend auf dem Muster auf der Grundlage eines gemessenen Zählwerts des Zählers synchronisiert wird.
  6. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsnachricht eine Nachricht gemäß einem CAN-Protokoll ist; und der einzigartige Identifizierer ein Nachrichten-ID ist, der gemäß dem CAN-Protokoll festgelegt wird.
  7. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der simulierte Identifizierer aus einzigartigen Identifizierern ausgewählt wird, die nicht zu der Kommunikationsnachricht hinzugefügt werden.
  8. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Identifizierer, die kontinuierlich zu dem einzigartigen Identifizierer sind, als simulierte Identifizierer festgelegt werden.
  9. Kommunikationsverfahren, bei dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen eine Nachricht über eine Kommunikationsleitung kommunizieren, wobei das Kommunikationsverfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Hinzufügen eines einzigartigen Identifizierers zu der Kommunikationsnachricht, die übertragen wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren; Ersetzen des einzigartigen Identifizierers durch einen simulierten Identifizierer, der aus mehreren simulierten Identifizierern ausgewählt wird, die basierend auf einem Muster den einzigartigen Identifizierer ersetzen können; Synchronisieren einer Auswahlbedingung unter den Kommunikationsvorrichtungen basierend auf dem Muster; und Übertragen der Kommunikationsnachricht nach dem Ersetzen des einzigartigen Identifizierers durch den simulierten Identifizierer.
  10. Kommunikationsverfahren, bei dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen eine Nachricht über eine Kommunikationsleitung kommunizieren, wobei das Kommunikationsverfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Erlangen eines simulierten Identifizierers aus einer empfangenen Kommunikationsnachricht; Ersetzen des erlangten simulierten Identifizierers durch einen einzigartigen Identifizierer, der verwendet wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren, basierend auf einem Muster; Synchronisieren des Ersetzens unter den Kommunikationsvorrichtungen basierend auf dem Muster; und Identifizieren der Kommunikationsnachricht auf der Grundlage des einzigartigen Identifizierers, nachdem der simulierte Identifizierer ersetzt wurde.
  11. Kommunikationsvorrichtung, die mit einer Kommunikationsleitung verbunden ist und eine Kommunikationsnachricht mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die mit der Kommunikationsleitung verbunden ist, kommuniziert, wobei die Kommunikationsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein einzigartiger Identifizierer zu der Kommunikationsnachricht hinzugefügt wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren; der einzigartige Identifizierer, mehrere simulierte Identifizierer, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen Identifizierer dienen, und ein Muster zum Auswählen eines der simulierten Identifizierer als ein Ersetzungsobjekt, das den einzigartigen Identifizierer ersetzt, für die Kommunikationsvorrichtung festgelegt werden; und eine Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts basierend auf dem Muster in den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert wird, wobei der einzigartige Identifizierer, der zu einer Kommunikationsnachricht hinzugefügt ist, die übertragen wird, durch den simulierten Identifizierer basierend auf dem Muster ersetzt wird und die Kommunikationsnachricht, zu der der simulierte Identifizierer hinzugefügt wurde, nach der Ersetzung übertragen wird.
  12. Kommunikationsvorrichtung, die mit einer Kommunikationsleitung verbunden ist und eine Kommunikationsnachricht mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die mit der Kommunikationsleitung verbunden ist, kommuniziert, wobei die Kommunikationsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein einzigartiger Identifizierer zu der Kommunikationsnachricht hinzugefügt wird, um die Kommunikationsnachricht zu identifizieren; der einzigartige Identifizierer, mehrere simulierte Identifizierer, die als Ersetzungskandidaten des einzigartigen Identifizierer dienen, und ein Muster zum Auswählen eines der simulierten Identifizierer als ein Ersetzungsobjekt, das den einzigartige Identifizierer ersetzt, für die Kommunikationsvorrichtung festgelegt werden, und eine Auswahlbedingung des Ersetzungsobjekts basierend auf dem Muster unter den Kommunikationsvorrichtungen synchronisiert wird, wobei der simulierte Identifizierer, der zu einer empfangenen Kommunikationsnachricht hinzugefügt wurde, durch den einzigartigen Identifizierer basierend auf dem Muster wieder ersetzt wird und die empfangene Kommunikationsnachricht, zu der der einzigartige Identifizierer hinzugefügt wurde, nach der Wiederersetzung identifiziert wird.
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