JP2008193572A - 車載ゲートウェイ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の情報系ネットワークと制御系ネットワークに接続される車載ゲートウェイ装置において、情報系ネットワークへの情報系アクセス部と、制御系ネットワークへの制御系アクセス部と、情報系アクセス部と制御系アクセス部の間のデータフローを制御するアクセス制御部と、アクセス制御部がアクセス制御するためのポリシを管理するポリシ管理部と、情報系アクセス部を介して情報系の状態を監視する情報系監視部と、情報系監視部によって取得された情報を管理する情報系構成管理部と、制御系アクセス部を介して制御系の状態を監視する制御系監視部と、制御系監視部によって取得された情報を管理する制御系構成管理部と、ポリシ管理部で管理されるポリシを更新すべきか判断してポリシを更新するポリシ更新部と、を有する。
【選択図】図1
Description
この点に関して、従来、特許文献1(特開2000−349780号公報)には、優先度が指定されている複数のゲートを用意し、外部状況や認証機構からの情報に基づいてどの優先度のゲートを通過させるか判断し、アクセス制御を行う装置が開示されている。また、特許文献2(特開2000−057484号公報)には、走行系と非走行系のバスラインを分けて、ITS情報をゲートウェイで選択して出力する仕組みについて開示されている。
また、好ましくは、前記情報系監視部は、前記情報系ネットワークに接続されたカーナビゲーション端末が自己診断の結果として保持している故障コードを取得する手段、もしくは、カーナビゲーション端末が発するメッセージの異常を把握する手段を有する。
また、好ましくは、前記制御系監視部は、前記制御系ネットワークに流れるメッセージからバッテリ電圧を取得する手段を有する。
また、好ましくは、前記ポリシ管理部は、アクセス変換ルールとして、元のメッセージを識別する情報と、アクセス時に変換を行うか否かを判定するチェックリストと、メッセージを変換するためのルールを保持して管理し、チェックリストに前記情報系構成管理部または前記制御系構成管理部の内容を含ませる。
また、好ましくは、前記アクセス制御部は、前記情報系ネットワークからのメッセージを前記情報系アクセス部から取得し、前記アクセス制御部が前記ポリシ管理部からポリシを取得し、ポリシに基づき前記情報系構成管理部の情報をチェックし、ポリシに基づき前記制御系構成管理部の情報をチェックし、アクセス可否を判断し、アクセスが許可されればメッセージの変換要否を判断し、変換要であれば送信メッセージを前記アクセス変換ルールに従って変換し、前記制御系アクセス部が前記制御系ネットワークにメッセージを送信し、前記アクセス可否判断にてアクセスが不可の場合には前記アクセス制御ルールにて指定されたアクセス不可時の対応を実行する手段を有する。
また、好ましくは、前記ポリシ更新部は、前記情報系構成管理部及び前記制御系構成管理部を確認して前記部品識別子に変化がないか確認し、いずれかに変化があれば変化のあった構成部品の部品識別子をセンタサーバに問合せ、部品識別子をキーとして取得した前記ポリシを取得し、取得した新規ポリシで前記ポリシ管理部の内容を更新する手段を有する。
また、好ましくは、前記ポリシ更新部は、前記センタサーバから推奨対応システムの情報を取得し、推奨対応システムの情報と前記情報系構成管理部または前期制御系構成管理部の少なくともいずれかと比較し、差分があれば必要なシステム更新を促す通知を行う手段を有する。
情報系監視部は、情報系ネットワークに接続された機器の状態の変化を監視して、取得した情報を情報系構成管理部に反映し、情制御監視部は、制御系ネットワークに接続された機器の状態の変化を監視して、取得した情報を制御系構成管理部に反映し、ポリシ更新部は、情報系構成管理部又は制御系構成管理部における変化を検知して、ポリシ管理部のポリシを更新することを特徴とする車両として構成される。
ゲートウェイ装置101は、情報系LAN112と制御系LAN116の間に接続される装置であり、情報系LAN112に接続された機器113,114と、制御系LAN116に接続された機器117の連携を仲介する。情報系LAN112に接続される車載情報系端末の代表例としては、カーナビゲーション端末113や、車載カメラ115の映像を処理・制御するカメラ制御端末114がある。情報系LAN112としては、マルチメディアCAN(Controller Area Network)やIEEE1394、USBなどが利用される。
一方、制御系LAN116に接続される車載制御系端末としては、電子制御装置(Electronic Control Unit)117がある。制御系LAN116としてはCANやFlexRayが利用される。
ゲートウェイ装置101は、所定のプログラムを実行するCPU1201と、外付けのフラッシュROM1202、RAM1203、情報系LAN112としてのCANに接続するためのCANコントローラ1204a、制御系LAN116に接続するためのCANコントローラ1204b、外部と無線通信を行うための通信デバイス1205、イグニッションON/OFFによる電源供給及び停止を制御する電源管理回路1206を有して構成される。
ここで、上記の機能を実現するプログラムは、CPU1201内蔵のROM、又は外付けのフラッシュROM1202に格納されており、ゲートウェイ装置の起動時にこのROMから読み出されてCPU1201で実行される。
ゲートウェイ装置101は公衆通信網202を介してセンタサーバ203に接続される。センタサーバ203は、情報系及び制御系のアクセスを規定したポリシを格納する格納部205及びゲートウェイ装置101に対するポリシを更新するポリシ更新応答部204を有する。
車両201に搭載されたゲートウェイ装置101から外部通信部111及び公衆通信網202を介してセンタサーバ203に対してポリシ更新の問合せを行うと、センタサーバ203では、ポリシ更新応答部204がそのアクセスを受け付け、ポリシ格納部205に格納さえているポリシから適切なものを選択して、ゲートウェイ装置101に応答する。
情報系構成管理部106は、情報系LAN112及び情報系LAN112に接続されている構成部品に関する情報をリストとして管理する。テーブルは、部品名301、ハード識別子302、ソフト識別子303、状態304、タイムスタンプ305の各構成要素を記憶して管理する。ハード識別子302は部品のハードウェアをユニークに識別するためのIDであり、ソフト識別子303はハード内に組み込まれているソフトウェアのバージョンを表す識別子である。状態304は部品に発生している障害内容を表し、故障が発生している場合には故障コード(Diagnostic Trouble Code)を格納する。タイムスタンプ305は状態304の情報を更新した際の最新のタイムスタンプを保持する。
制御系構成管理部108も情報系構成管理部106と同様の構成をしており、管理の対象が制御系LAN116及び制御系LAN116に接続されたECU117となる。制御系構成管理部108のテーブルは、情報系構成管理部106のテーブルと同様に、部品名401、ハード識別子402、ソフト識別子403、状態404、及びタイムスタンプ405を保持して管理する。
この更新処理は、実質的に上記した情報系構成管理部106の更新処理と同様である。
まず、制御系監視部107が制御系アクセス部104に制御系へのアクセスを要求し(ステップ601)、制御系アクセス部104より指定の部品に対してDiagOnCAN等の診断通信を実施する(ステップ602)。診断通信による応答メッセージを制御系監視部107に返信し(ステップ603)、応答メッセージに基づき制御系構成管理部108内の管理情報を更新する(ステップ604)。例えば、制御系監視部107はECUへの問合せの応答メッセージ、または、ECUから定期的に送信されるメッセージにバッテリ電圧に関する情報が含まれている場合には、メッセージから該当情報を抽出し、図4の部品名401「バッテリ」に関するレコードの状態404に「電圧10V」のように値を入力して更新する。
ポリシ管理部109は、アクセス制御部103においてアクセス制御を実施する際にベースとするアクセス制御ポリシを管理するものであり、(a)アクセス制御ルール、(b)アクセス許可条件、(c)アクセス変換ルールの3つのテーブルによって構成される。
本実施の形態では、情報系LAN112からのメッセージを、宛先のECU117のハード/ソフト識別子に応じてCAN IDを変換して送信する例を図7(c)に示している。図7では、情報系LAN112からのメッセージのCAN IDが「10D」の場合に、部品名「ECU1」のハード識別子が「9876」、ソフト識別子が「005」の場合には、CAN IDを「21A」に変換する旨をルールとして規定している。変換するか否かを判定する条件となる「部品名」「ハード識別子」「ソフト識別子」を「チェックリスト」として規定する。本実施の形態では、CAN IDの変換のみを示しているが、メッセージ中のデータのビット位置を移動するルールとして規定しても良い。例えば、「15ビット目から16ビット目までの2ビットを31ビット目から32ビット目の位置に移動」することをルールとして規定しても良い。
最初に、情報系LAN112からのメッセージを情報系アクセス部102で受け付ける(ステップ801)。その後、アクセス制御部103がポリシ管理部109からポリシを取得する(ステップ802)。そして、図5(a)アクセス制御ルールに規定の「アクセス許可条件」に該当する図5(b)アクセス許可条件に基づき、情報系構成管理部106の情報が図5(b)アクセス許可条件に規定の「部品」「ハード識別子」「ソフト識別子」「状態」の値に該当するか否かをチェックする(ステップ803)。同様にして、図5(b)アクセス許可条件に基づいて制御系構成管理部108の情報が、図5(b)アクセス許可条件に規定の「部品」「ハード識別子」「ソフト識別子」「状態」の値に該当するか否かをチェックする(ステップ804)。
一方、上記ステップ806における判断の結果、変換不要と判断されると、ステップ808に移って、制御系LAN116にメッセージが送信される。またステップ805における判断の結果、アクセス不可と判断された場合には、図7(a)アクセス制御ルールの「アクセス不可時対応」に従い、ルールに規定の内容を実施する(ステップ809)。
まず、ポリシ更新部110が情報系構成管理部106を確認し、ハード識別子/ソフト識別子の内容が今回と前回に変化がないか確認する(ステップ901)。そして変化があるか否か判定して(ステップ902)、変化がある場合には変化のあった構成部品のハード識別子/ソフト識別子をセンタサーバ203のポリシ更新応答部204に問合せる(ステップ905)。
一方、変化がなかった場合には、制御系構成管理部108を確認し、ハード識別子/ソフト識別子の内容が今回と前回で変化がないか確認する(ステップ903)。そして、変化があるか否かを判定し(ステップ904)、変化があればステップ905に移る。変化がなければポリシ更新不要と判断し終了する。
ステップ905でセンタサーバ203に問合せると、送信したハード識別子/ソフト識別子を検索キーとしてポリシ格納部205から該当するポリシを取得し、ポリシ更新部110がこれを受信する(ステップ906)。
1103:道路シンボル 1104:車両現在位置シンボル 1105:案内表示部
Claims (13)
- 車両の情報系ネットワークと制御系ネットワークに接続される車載ゲートウェイ装置であって、
該情報系ネットワークへのメッセージ送受信を司る情報系アクセス部と、該制御系ネットワークへのメッセージ送受信を司る制御系アクセス部と、該情報系アクセス部と該制御系アクセス部の間のデータフローを制御するアクセス制御部と、該アクセス制御部がアクセス制御するためのポリシを管理するポリシ管理部と、該情報系アクセス部を介して情報系の状態を監視する情報系監視部と、該情報系監視部によって取得された情報を管理する情報系構成管理部と、該制御系アクセス部を介して制御系の状態を監視する制御系監視部と、該制御系監視部によって取得された情報を管理する制御系構成管理部と、該ポリシ管理部で管理される該ポリシを更新すべきか判断して該ポリシを更新するポリシ更新部と、を有することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。 - 前記情報系構成管理部及び前記制御系構成管理部は、情報系の部品名と部品識別子と部品状態とを格納する第1記憶部と、該部品識別子の現状の値と一つ前の過去の値とを格納する第2記憶部と、該部品状態を更新した時刻をタイムスタンプとして格納する第3記憶部を含む記憶部を有することを特徴とする請求項1の車載ゲートウェイ装置。
- 前記情報系監視部は、前記情報系ネットワークに接続されたカーナビゲーション端末が自己診断の結果として保持している故障コードを取得する手段、もしくは、該カーナビゲーション端末が発するメッセージの異常を把握する手段を有することを特徴とする請求項1又は2の車載ゲートウェイ装置。
- 前記制御系監視部は、前記制御系ネットワークに流れるメッセージからバッテリ電圧を取得する手段を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの車載ゲートウェイ装置。
- 前記ポリシ管理部は、アクセス制御ルールとして、メッセージの宛先と内容を表す情報と、該メッセージのアクセスを許可するための条件を指定する情報と、該アクセスが許可されなかった場合の対応策を指定する情報とを保持して管理することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの車載ゲートウェイ装置。
- 前記ポリシ管理部は、アクセス変換ルールとして、元のメッセージを識別する情報と、アクセス時に変換を行うか否かを判定するチェックリストと、メッセージを変換するためのルールを保持して管理し、該チェックリストに前記情報系構成管理部または前記制御系構成管理部の内容を含ませることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかの車載ゲートウェイ装置。
- 前記アクセス制御部は、前記情報系ネットワークからのメッセージを前記情報系アクセス部から取得し、前記アクセス制御部が前記ポリシ管理部からポリシを取得し、該ポリシに基づき前記情報系構成管理部の情報をチェックし、該ポリシに基づき前記制御系構成管理部の情報をチェックし、アクセス可否を判断し、アクセスが許可されれば該メッセージの変換要否を判断し、変換要であれば送信メッセージを前記アクセス変換ルールに従って変換し、前記制御系アクセス部が前記制御系ネットワークにメッセージを送信し、前記アクセス可否判断にてアクセスが不可の場合には前記アクセス制御ルールにて指定されたアクセス不可時の対応を実行する手段を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかの車載ゲートウェイ装置。
- 前記ポリシ更新部は、前記情報系構成管理部及び前記制御系構成管理部を確認して前記部品識別子に変化がないか確認し、いずれかに変化があれば変化のあった構成部品の部品識別子をセンタサーバに問合せ、該部品識別子をキーとして取得した前記ポリシを取得し、取得した新規ポリシで前記ポリシ管理部の内容を更新する手段を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかの車載ゲートウェイ装置。
- 前記ポリシ更新部は、前記センタサーバから推奨対応システムの情報を取得し、該推奨対応システムの情報と前記情報系構成管理部または前期制御系構成管理部の少なくともいずれかと比較し、差分があれば必要なシステム更新を促す通知を行う手段を有することを特徴とする請求項8の車載ゲートウェイ装置。
- 車両の情報系ネットワークと制御系ネットワークに接続される車載ゲートウェイ装置に搭載されたコンピュータで実行されるプログラムであって、
情報系ネットワークへのメッセージ送受信を司る情報系アクセス機能と、制御系ネットワークへのメッセージ送受信を司る制御系アクセス機能と、該情報系アクセス機能と該制御系アクセス機能の間のデータフローを制御するアクセス制御機能と、該アクセス制御機能がアクセス制御するためのポリシを管理するポリシ管理機能と、該情報系アクセス機能を介して情報系の状態を監視する情報系監視機能と、該情報系監視機能によって取得された情報を管理する情報系構成管理機能と、該制御系アクセス機能を介して制御系の状態を監視する制御系監視機能と、該制御系監視機能によって取得された情報を管理する制御系構成管理機能と、該ポリシ管理機能で管理される該ポリシを更新すべきか判断して該ポリシを更新するポリシ更新機能とを有することを特徴とするプログラム。 - 車両の情報系ネットワークと制御系ネットワークに接続される車載ゲートウェイ装置における制御方法であって、
該情報系ネットワークへのメッセージ送受信を司る情報系アクセス部を介して情報系の状態を監視する情報系監視ステップと、該情報系監視によって取得された情報を管理する情報系管理ステップと、
該制御系ネットワークへのメッセージ送受信を司る制御系アクセス部を介して制御系の状態を監視する制御系監視ステップと、該制御系監視によって取得された情報を管理する制御系管理ステップと、
該情報系アクセス部と該制御系アクセス部の間のデータフローを制御するアクセス制御部がアクセス制御するためのポリシを管理するポリシ管理ステップと、該ポリシ管理で管理される該ポリシを更新すべきか判断して該ポリシを更新するポリシ更新ステップと、を有することを特徴とする車載ゲートウェイ装置の制御方法。 - 情報系監視において、情報系ネットワークに接続された機器の障害有無と、ハードウェア、ソフトウェアのバージョンを定期的に監視し、取得した情報を用いて情報系管理に反映し、
制御系監視において、制御系ネットワークに接続された機器の障害有無と、ハードウェア、ソフトのウェアのバージョンを定期的に監視し、取得した情報を制御系管理に反映し、
情報系または制御系の構成機器に変化があった場合、情報系管理又は制御系管理において該変化を検知し、外部のサーバからポリシの更新内容を取得してポリシを更新することを特徴とする請求項11の制御方法。 - 車載ゲートウェイ装置と、情報系ネットワークを介して該車載ゲートウェイ装置に接続された情報系機器と、制御系ネットワークを介して該車載ゲートウェイ装置に接続された制御系機器と、を有する車両であって、
該車載ゲートウェイ装置は、該情報系ネットワークへのメッセージ送受信を司る情報系アクセス部と、該制御系ネットワークへのメッセージ送受信を司る制御系アクセス部と、該情報系アクセス部と該制御系アクセス部の間のデータフローを制御するアクセス制御部と、該アクセス制御部がアクセス制御するためのポリシを管理するポリシ管理部と、該情報系アクセス部を介して情報系の状態を監視する情報系監視部と、該情報系監視部によって取得された情報を管理する情報系構成管理部と、該制御系アクセス部を介して制御系の状態を監視する制御系監視部と、該制御系監視部によって取得された情報を管理する制御系構成管理部と、該ポリシ管理部で管理される該ポリシを更新すべきか判断して該ポリシを更新するポリシ更新部と、を有し、
該情報系監視部は、該情報系ネットワークに接続された該機器の状態の変化を監視して、取得した情報を該情報系構成管理部に反映し、
該情制御監視部は、該制御系ネットワークに接続された該機器の状態の変化を監視して、取得した情報を該制御系構成管理部に反映し、
該ポリシ更新部は、該情報系構成管理部又は該制御系構成管理部における該変化を検知して、該ポリシ管理部の該ポリシを更新することを特徴とする車両。
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