JP2012010022A - 車載通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】車外電力線を利用した車両通信におけるセキュリティ性を向上させる車載通信システムを提供することを課題とする。
【解決手段】車外電力線通信ライン１０と車内ネットワーク（車両制御系ネットワーク７、情報系ネットワーク８）との間のデータ通信を行う車載通信システム１であって、車外電力線通信ライン１０と車内ネットワーク７，８との間のデータ通信可否判断を行うセキュリティ手段を有し、車内ネットワークに接続に接続される電子制御装置４を備え、セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、電子制御装置４を介して車外電力線通信ライン１０と車内ネットワーク７，８との間のデータ通信を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行う車載通信システムに関する。

プラグインハイブリッド車両や電気自動車等のモータを駆動源に持つ車両は、二次電池（バッテリ）を備えており、外部からの充電が可能である。このような車両へ充電を行う際に、その充電に用いる電力線をデータの通信回線として利用するＰＬＣ[Power Line Communications]（電力線通信）が検討されている。特許文献１に記載のシステムでは、宅内に張り巡らされた電灯線ネットワークと電気自動車内部の充電部とが接続し、充電部の入力が分岐して電灯線通信部と接続し、電灯線ネットワークを利用してインタネットや他媒体ネットワークを介したデータ通信を行う。

特開２００３−２３３７８号公報 特開２００６−１４０５８０号公報

ＰＬＣでは、インタネット等のグローバルなネットワークにも接続することが可能である。インタネット等に接続すると、ウィルスあるいは不正なプログラムやデータが車両内部に侵入する虞がある。

そこで、本発明は、車外電力線を利用した車両通信におけるセキュリティ性を向上させる車載通信システムを提供することを課題とする。

本発明に係る車載通信システムは、車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行う車載通信システムであって、車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信可否判断を行うセキュリティ手段を有し、車内ネットワークに接続に接続される電子制御装置を備え、セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、電子制御装置を介して車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行うことを特徴とする。

この車載通信システムでは、車外電力線通信ラインが接続されると、車外電力線通信を行う。車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行う場合、車載通信システムでは、電子制御装置のセキュリティ手段によって、車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信の可否を判断する。セキュリティ手段でデータ通信が許可された場合、車載通信システムでは、電子制御装置を介して車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行う。このように、車載通信システムでは、車外電力線通信ラインとのデータ通信の可否を判断することにより、車外電力線通信ラインを介した外部からの不正なデータ（ウィルス、プログラム等も含む）の車内ネットワークへの侵入を防止でき、車外電力線通信に対する車内ネットワークのセキュリティ性を高めることができる。その結果、車内ネットワークを利用してデータ通信を行う車両の各種装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の上記車載通信システムでは、車内ネットワークは、車両制御系ネットワークとしてもよい。この車載通信システムでは、車内ネットワークが車両制御系ネットワークであるので、車外電力線通信ラインを介した外部からの不正なデータの車両制御系ネットワークへの侵入を防止でき、車両制御系ネットワークを利用する各種装置（例えば、駆動系、制動系、操舵系、運転支援系、安全安心系の制御装置）の信頼性を向上させることができる。

本発明の上記車載通信システムでは、車両制御系ネットワークが接続される電力線通信装置を備え、セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、電力線通信装置を介して車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を可能とする構成としてもよい。

この車載通信システムでは、車両制御系ネットワークが接続される電力線通信装置を備えている。電力線通信装置に車外電力線通信ラインが接続されると、電力線通信装置で車外電力線通信ラインとの間のデータを送受信する。そして、車載通信システムでは、セキュリティ手段でデータ通信が許可された場合、電子線通信装置を介した車外電力線通信ラインと車両制御系ネットワークとの間のデータ通信も可能とする。

本発明の上記車載通信システムでは、車内ネットワークは、情報系ネットワークとしてもよい。この車載通信システムでは、車内ネットワークが情報系ネットワークであるので、車外電力線通信ラインを介した外部からの不正なデータの情報系ネットワークへの侵入を防止でき、情報系ネットワークを利用する各種装置（例えば、ナビゲーション装置、ＶＩＣＳ装置、インタネット等の情報を扱う装置）の信頼性を向上させることができる。

本発明の上記車載通信システムでは、セキュリティ手段は、データ通信を許可した場合、受信したデータを車両制御系ネットワークへのデータ、情報系ネットワークへのデータ又は廃棄するデータに弁別すると好適である。この車載通信システムでは、受信データを車両制御系ネットワークへのデータ、情報系ネットワークへのデータ又は廃棄するデータに弁別することにより、車内ネットワークのセキュリティ性をより高めることができる。

本発明の上記車載通信システムでは、車外無線通信と車内ネットワークとの間のデータ通信を行い、セキュリティ手段は、車外無線通信と車内ネットワークとの間のデータ通信可否判断し、セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、電子制御装置を介して車外無線通信と車内ネットワークとの間のデータ通信を行う構成としてもよい。特に、本発明の上記車載通信システムでは、電子制御装置は、車外無線通信を行う無線通信ユニット又は無線通信ユニットに車内ネットワークを経由して接続される装置である。

この車載通信システムでは、無線通信による車外通信も可能であり、車外無線通信を行う。車外無線通信と車内ネットワークとの間のデータ通信を行う場合、車載通信システムでは、電子制御装置のセキュリティ手段によって、車外無線通信と車内ネットワークとの間のデータ通信の可否を判断する。セキュリティ手段でデータ通信が許可された場合、車載通信システムでは、電子制御装置を介して車外無線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行う。このように、車載通信システムでは、車外無線通信とのデータ通信の可否を判断することにより、車外無線通信を介した外部からの不正なデータの車内ネットワークへの侵入を防止でき、車外無線通信に対する車内ネットワークのセキュリティ性を高めることができる。さらに、車載通信システムでは、車外電力線通信と車外無線通信に対するセキュリティ手段を共有しているので、認証機能やファリタリング機能等を共通化することができ、システム構成を簡素化でき、コストも低減できる。

本発明の上記車載通信システムでは、セキュリティ手段は、ファイアウォール手段を有すると好適である。また、本発明の上記車載通信システムでは、セキュリティ手段は、接続認証手段を有すると好適である。

本発明は、車外電力線通信ラインとのデータ通信の可否を判断することにより、車外電力線通信ラインを介した外部からの不正なデータの車内ネットワークへの侵入を防止でき、車外電力線通信に対する車内ネットワークのセキュリティ性を高めることができる。

本実施の形態に係るネットワークシステムの構成図である。 図１のディスプレイＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。 他の形態のネットワークシステムの構成図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車載通信システムの実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施の形態では、本発明に係る車載通信システムを、車両に搭載されるネットワークシステムに適用する。本実施の形態に係るネットワークシステムは、ＰＬＣ（電力線通信）及び無線通信による車外通信が可能であり、ＣＡＮ[Controller Area Network]通信ラインを利用したネットワークとマルチメディア用通信ラインを利用したネットワークによる車内通信が可能である。さらに、本実施の形態に係るネットワークシステムは、車外通信に対する認証機能やフィルタリング機能（ファイアウォール機能）を有しており、車外通信と車内通信との間の通信も可能である。

図１を参照して、ネットワークシステム１について説明する。図１は、本実施の形態に係るネットワークシステムの構成図である。

ネットワークシステム１は、ＰＬＣによる車外通信を行うためのＰＬＣ装置２、無線による車外通信を行うための通信ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３及び車外通信に対する認証機能とフィルタリング機能を有するディスプレイＥＣＵ４を備えている。ネットワークシステム１では、硬側の車両制御の各種ＥＣＵ５とディスプレイＥＣＵ４との車内通信がＣＡＮ通信ライン７を用いて行われ、柔側のマルチメディアのＥＣＵ（ナビゲーションＥＣＵ６等）とディスプレイＥＣＵ４との車内通信がマルチメディア用通信ライン８を用いて行われる。また、ネットワークシステム１では、ＰＬＣ装置２と通信ＥＣＵ３との間の通信がデータ通信ライン９を用いて行われ、通信ＥＣＵ３とディスプレイＥＣＵ４との間の通信がマルチメディア用通信ライン８を用いて行われる。なお、ＣＡＮ通信ライン７には車両で使用される様々なデータ（制限なし）が流れ、マルチメディア用通信ライン８には処理速度の観点からＣＡＮ通信ライン７で流れるデータのうちの一部のデータ（制限あり）しか流れない。

なお、本実施の形態では、ＰＬＣ装置２が特許請求の範囲に記載する電力線通信装置に相当し、通信ＥＣＵ３が特許請求の範囲に記載する無線通信ユニットに相当し、ディスプレイＥＣＵ４が特許請求の範囲に記載する電子制御装置に相当し、ＣＡＮ通信ライン７によるネットワークが特許請求の範囲に記載する車両制御系ネットワーク（車内ネットワーク）に相当し、マルチメディア用通信ライン８によるネットワークが特許請求の範囲に記載する情報系ネットワーク（車内ネットワーク）に相当する。

硬側と柔側について説明しておく。ネットワークシステム１では、車両搭載のＥＣＵ（装置）等を硬と柔に分けて通信を行っている。硬側ではＣＡＮ通信ライン７とマルチメディア用通信ライン８を用いた通信が可能であるが、柔側ではマルチメディア用通信ライン８を用いた通信だけが可能である。硬と柔とは、車両の開発サイクル及び信頼性の少なくとも一方の観点で分離される。ネットワークシステム１では、硬側に車外通信に対する認証機能やフィルタリング機能（ファイアウォール機能）が設けられ、硬側で車外通信のデータが認証及びフィルタリングされ、認証及びフィルタリング後にデータが硬側から柔側に流される。

硬側は、車両の開発サイクルに合わせて開発される機能や車両としての高い信頼性が必要とされる機能（例えば、駆動、制動、操舵等の制御又は管理を行う機能、車両の安心や安全を制御又は管理する機能）である。車両の開発サイクルに合わせて開発される機能としては、例えば、エンジン制御、ブレーキ制御、操舵制御、ＡＢＳ[Antilock Brake System]、ＶＳＣ[Vehicle StabilityControl]、車両ダイアグ管理機能、車両の故障検知や管理機能、車両毎に異なるディスプレイ描画機能がある。駆動、制動、操舵等の制御又は管理を行う機能としては、例えば、エンジン制御、ブレーキ制御、操舵制御、ＡＢＳ、ＶＳＣがある。車両の安心や安全を制御又は管理する機能としては、例えば、リモートセキュリティ機能、車両の故障検知や管理機能、車両のアラーム通報判断機能、緊急通報機能がある。通信ＥＣＵ３は、外部の無線通信機から車両を動かなくするイモビライザを動かすリモートセキュリティ機能や緊急通報機能等を有しているので、硬側である。ディスプレイＥＣＵ４は、リモートダイアグ機能や車両毎に異なる表示をする機能（例えば、車両のシンボルマークをオープニングで出す機能）を有しており、硬側である。車両ＥＣＵ５は、硬側である。また、通信ＥＣＵ３、ディスプレイＥＣＵ４、車両ＥＣＵ５は、車両の開発サイクルに沿って開発される。

柔側は、車両の開発サイクルに合わせない（車両よりも短いサイクル）で開発される機能や家電やコンピュータ等のレベルで車両ほどは信頼性が必要とされていない機能である。柔側としては、例えば、ナビゲーション（現在位置表示、経路探索、経路案内等）、オーディオ、ブラウザがある。ナビゲーションＥＣＵ６は、これらのナビゲーション機能、オーディオ機能、ブラウザ機能等の機能を有しているので（車両制御や安心安全に関わらない機能しか有していないので）、柔側である。また、ナビゲーションＥＣＵ６は、車両の開発サイクルよりも短いサイクルで開発される。柔側のものは、車両の開発サイクルにとらわれず、車両として高い信頼性基準も必要とされないので、コスト面や開発スピードの面では有利である。

ＰＬＣ装置２は、電力線１０を利用したＰＬＣを行うための装置である。ＰＬＣ装置２には、分配器２ａ、ＣＡＮ２ｂ、サービスアプリ２ｃを備えている。分配器２ａは、充電用のコネクタ（図示せず）に繋がっており、電力線１０からの電力とデータを分配する。コネクタを介して電力線１０が接続されると、分配器２ａでは、電力線１０に流れる電力をバッテリＢに出力するとともに、電力線１０に流れるデータをデータ通信ライン９を用いて通信ＥＣＵ３（通信Ｉ／Ｆ[InterFace]３ｃ）に出力する。また、車両側からデータを送信する場合、分配器２ａでは、通信ＥＣＵ３又はＣＡＮ２ｂから入力されたデータを電力線１０に出力する。ＣＡＮ２ｂは、ＣＡＮ通信ライン７が接続されており、ＣＡＮ通信ライン７とのデータ通信（特に、ＣＡＮ通信ライン７からの受信）を行う。サービスアプリ２ｃは、ＰＬＣ装置２で行う各種サービスのアプリケーション（プログラム）である。このアプリケーションとしては、例えば、充電量や充電時間等の充電に関する情報の管理、コネクタに電力線１０が接続されたか否かの判定がある。なお、本実施の形態では、電力線１０が特許請求の範囲に記載する車外電力線通信ラインに相当する。

なお、電力線１０は、充電装置からホーム（各車両のユーザの自宅等）、充電ステーションや自動車会社等の各センサ等に接続されている。電力線１０には、車両に供給する電力を流すとともに、ホームやセンタ等と車両とのの間で送受信するデータを流すことができる。このデータとしては、例えば、充電に関するデータ（いつ、どれくらい、どのパワーで電力を供給するか、コネクタ接続情報）、マルチメディアに関する各種情報、車両に対する各種命令（充電中止、イモビライザへの命令等）、アプリケーションの書き換え用プログラムがある。この電力線１０を利用したＰＬＣでは、ホームやセンタ等を介してインタネットにも接続可能である。

通信ＥＣＵ３は、車外との無線通信を行うための装置である。無線通信としては、例えば、ＷｉＭＡＸ（ワイマックス）、ＬＴＥ[Long Term Evolution]、無線ＬＡＮ[Local Area Network]がある。通信ＥＣＵ３は、アンテナ３ａ、通信機３ｂ、通信Ｉ／Ｆ３ｃ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｉ／Ｆ３ｄ、ＰＰＰ[Point to Point Protocol]３ｅ、ＩＰ[Internet Protocol]（Ｌｏｃａｌ）３ｆ、ＴＣＰ[Transmission Control Protocol]３ｇ、Ｓｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ３ｈ、ＰＰＰ３ｉ、ＩＰ（Ｇｌｏｂａｌ）３ｊ、ＴＣＰ３ｋ、ＮＡＰＴ[Network Address Port Translation]３ｌ、サービスアプリ３ｍを備えている。なお、図中では、「Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ」を「Ｅｔｈｅｒ」と省略して記載し、「Ｓｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ」を「Ｓｅｒｉａｌ」と記載している。

通信機３ｂでは、アンテナ３ａで信号を受信すると、その信号を復調してデータを取り出す。また、通信機３ｂでは、データが入力されると、そのデータを変調してアンテナ３ａから送信する。通信Ｉ／Ｆ３ｃは、電力線１０が接続されるとデータ通信ライン９を介してＰＬＣ装置２に接続され、ＰＬＣ装置２との間でデータを入出力するためのインタフェースとして機能する。ＰＬＣに対する接続認証がされなかった場合、この通信Ｉ／Ｆ３ｃの接続は解除される。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ３ｄ、ＰＰＰ３ｅ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）３ｆ、ＴＣＰ３ｇは、マルチメディア用通信ライン８を用いてディスプレイＥＣＵ４と通信を行うためのものである。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ３ｄは、マルチメディア用通信ライン８が接続されており、車内のイーサネット（登録商標）による通信を行うための物理層である。ＰＰＰ３ｅは、データリンク層である。ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）３ｆは、ローカルなＩＰを提供するネットワーク層である。ＴＣＰ３ｇは、ＴＣＰを提供するトランスポート層である。

Ｓｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ３ｈ、ＰＰＰ３ｉ、ＩＰ（Ｇｌｏｂａｌ）３ｊ、ＴＣＰ３ｋは、車外との無線通信やＰＬＣによる通信を行うためのものである。Ｓｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ３ｈは、通信機３ｂや通信Ｉ／Ｆ３ｃが接続されており、シリアル通信を行うための物理層である。ＰＰＰ３ｉは、データリンク層である。ＩＰ（Ｇｌｏｂａｌ）３ｊは、グローバルなＩＰを提供するネットワーク層である。ＴＣＰ３ｋは、ＴＣＰを提供するトランスポート層である。

ＮＡＰＴ３ｌは、車外通信（特に、受信したデータ）に対するフィルタリング機能（ファイアウォール機能）を有する。サービスアプリ３ｍは、通信ＥＣＵ３で行う各種サービスのアプリケーションである。このアプリケーションの中には、車外通信（受信したデータ）に対する接続認証を行うアプリケーションを含む場合がある。

ディスプレイＥＣＵ４は、ディスプレイでの各種アプリケーションを行うための制御装置であり、無線通信及びＰＬＣによる車外通信に対する接続認証及びフィルタリング（ファイアウォール）を行うための装置である。ディスプレイＥＣＵ４は、通信に必要な構成としてＥｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ａ、ＬＬＣ[Logical Link Control]／ＭＡＣ[Media Access Control]４ｂ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｃ、ＴＣＰ４ｄ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ｅ、ＰＰＰ４ｆ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｇ、ＴＣＰ４ｈ、ＮＡＰＴ４ｉ、Ｇ／Ｗ[GateWay]４ｊ、ＡＰＩ[Application Program Interface]４ｋ、サービスアプリ４ｌ、ＣＡＮ４ｍを備えている。なお、車外通信に対する接続認証及びフィルタリングについては、通信ＥＣＵ３で行ってもよい。

なお、本実施の形態では、ディスプレイＥＣＵ４における接続認証機能が特許請求の範囲に記載する接続認証手段（セキュリティ手段）に相当し、フィルタリング機能が特許請求の範囲に記載するファイアウォール手段（セキュリティ手段）に相当する。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ａ、ＬＬＣ／ＭＡＣ４ｂ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｃ、ＴＣＰ４ｄは、マルチメディア用通信ライン８を用いて柔側（ナビゲーションＥＣＵ６等）と通信を行うためのものである。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ａは、マルチメディア用通信ライン８が接続されており、車内のイーサネット（登録商標）による通信を行うための物理層である。ＬＬＣ／ＭＡＣ４ｂは、データリンク層である。ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｃは、ローカルなＩＰを提供するネットワーク層である。ＴＣＰ４ｄは、ＴＣＰを提供するトランスポート層である。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ｅ、ＰＰＰ４ｆ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｇ、ＴＣＰ４ｈは、マルチメディア用通信ライン８を用いて通信ＥＣＵ３と通信を行うためのものである。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ｅは、マルチメディア用通信ライン８が接続されており、車内のイーサネット（登録商標）による通信を行うための物理層である。ＰＰＰ４ｆは、データリンク層である。ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｇは、ローカルなＩＰを提供するネットワーク層である。ＴＣＰ４ｈは、ＴＣＰを提供するトランスポート層である。

ＮＡＰＴ４ｉは、車外通信に対するフィルタリング機能を有する。ＮＡＰＴ４ｉは、ネットワーク層のＩＰ及びトランスポート層のＴＣＰを制御して、車外から受信したデータに付加されているアドレスに基づいてＣＡＮ通信ライン７に流す制御系のデータ（硬側に流すデータ）か、マルチメディア用通信ライン８に流す情報系のデータ（柔側に流すデータ）かあるいはアドレスが不適当な廃棄するデータかを弁別する。このフィルタリングは、車外通信で受信されるデータ毎に行われる。

Ｇ／Ｗ４ｊは、車内通信及び車外通信上での媒体やプロトコルが異なるデータを相互変換して通信可能する。Ｇ／Ｗ４ｊでは、全階層を認識し、通信媒体や伝送方法の違いを吸収して車内通信及び車外通信間の接続を可能とする。ＡＰＩ４ｋは、サービスアプリ４ｌのプログラムのインタフェース層である。サービスアプリ４ｌは、ディスプレイで行う各種サービスのアプリケーションである。このアプリケーションの中には、車外通信に対する接続認証を行うアプリケーションを含む。この認証は、どのような認証方法でもよいが、例えば、ＩＤとパスワードを用いて行ったり、暗号用の鍵をやりとりで行う。認証は、通信開始時に一度だけ行ってもよいし、通信中に定期的（暗号鍵等を用いて）に行ってもよい。また、このアプリケーションの中には、ＮＡＰＴ４ｉより高度なフィルタリングを行う場合にはより高度なフィルタリングを行うアプリケーションを含む。ＣＡＮ４ｍは、ＣＡＮ通信ライン７に接続されており、ＣＡＮ通信ライン７を用いたデータの送受信を行う。

車両ＥＣＵ５は、車両での各種制御を行うためのＥＣＵである。車両ＥＣＵ５は、通信に必要な構成としてＣＡＮ５ａ、サービスアプリ５ｂを備えている。ＣＡＮ５ａは、ＣＡＮ通信ライン７が接続されており、ＣＡＮ通信ライン７を用いたデータの送受信を行う。サービスアプリ５ｂは、車両ＥＣＵ５で行う各種サービスのアプリケーションである。

ナビゲーションＥＣＵ６は、ナビゲーションでの各種アプリケーションを行うための制御装置である。ナビゲーションＥＣＵ６は、通信に必要な構成としてＥｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ６ａ、ＬＬＣ／ＭＡＣ６ｂ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）６ｃ、ＴＣＰ６ｄ、サービスアプリ６ｅを備えている。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ６ａ、ＬＬＣ／ＭＡＣ６ｂ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）６ｃ、ＴＣＰ６ｄは、マルチメディア用通信ライン８を用いて硬側（ディスプレイＥＣＵ４）と通信を行うためのものである。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ６ａは、マルチメディア用通信ライン８が接続されており、車内のイーサネット（登録商標）による通信を行うための物理層である。ＬＬＣ／ＭＡＣ６ｂは、データリンク層である。ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）６ｃは、ローカルなＩＰを提供するネットワーク層である。ＴＣＰ６ｄは、ＴＣＰを提供するトランスポート層である。サービスアプリ６ｅは、ナビゲーションＥＣＵ６で行う各種サービスのアプリケーションである。

無線通信又はＰＬＣによって車外からデータを受信した場合、通信ＥＣＵ４では、通信機３ｂ又は通信Ｉ／Ｆ３ｃからＳｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ３ｈにデータが入力され、Ｓｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ３ｈ、ＰＰＰ３ｉ、ＩＰ（Ｇｌｏｂａｌ）３ｊ、ＴＣＰ３ｋ、ＴＣＰ３ｇ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）３ｆ、ＰＰＰ３ｅ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ３ｄの順でデータが流れ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ３ｄからマルチメディア用通信ライン８を介してディスプレイＥＣＵ４に出力される。ディスプレイＥＣＵ４では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ｅ、ＰＰＰ４ｆ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｇ、ＴＣＰ４ｈ、Ｇ／Ｗ４ｊ、ＡＰＩ４ｋ、サービスアプリ４ｌの順でデータが流れ、サービスアプリ４ｌにおける接続認証機能のアプリケーションによって接続認証を行い、認証ＯＫの場合には受信データ毎にＮＡＰＴ４ｉでフィルタリングが行う。受信データがマルチメディア系のデータ（柔側のデータ）の場合、ＴＣＰ４ｄ、ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）４ｃ、ＬＬＣ／ＭＡＣ４ｂ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ａの順でデータが流れ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ａからマルチメディア用通信ライン８を介してナビゲーションＥＣＵ６に出力される。受信データが制御系のデータ（硬側のデータ）の場合、ＣＡＮ４ｍからＣＡＮ通信ライン７を介して車両ＥＣＵ５に出力される。なお、認証ＮＧの場合、その車外通信の接続が解除される。また、フィルタリングで不正アドレスのデータと弁別された場合、その受信データは廃棄される。

柔側のナビゲーションＥＣＵ６から車外にデータを送信する場合又は硬側の車両ＥＣＵ５から車外にデータを送信する場合、上記の逆の経路を通ってデータが流れ、無線通信又はＰＬＣによって車外にデータが送信される。なお、データを送信する場合、上記のような接続認証やフィルタリングは行われない。

図１を参照して、ネットワークシステム１における動作について説明する。ここでは、ＰＬＣによる車外通信でデータを受信するときの動作について、図２のフローチャートに沿って説明する。

ＰＬＣ装置２では、一定時間毎に、充電用のコネクタを介して電力線１０が接続されたか否かを判定する（Ｓ１）。Ｓ１にて電力線１０が接続されていないと判定した場合、ＰＬＣ装置２では、一定時間後に、再度判定する（Ｓ１）。

Ｓ１にて電力線１０が接続されたと判定した場合、ＰＬＣ装置２の分配器２ａでは、電力線１０を流れる電力をバッテリＢに出力するとともに、電力線１０に流れるデータをデータ通信ライン３を介して通信ＥＣＵ３に出力する。通信ＥＣＵ３では、通信Ｉ／Ｆ３ｃでの接続を開始し、ＰＬＣ装置２からのデータを入力する（Ｓ２）。そして、通信ＥＣＵ３では、その入力したデータをマルチメディア用通信ライン８を介してディスプレイＥＣＵ４に出力する。

ディスプレイＥＣＵ４では、通信開始時に、サービスアプリ４ｌによる接続認証機能によってＰＬＣによる車外通信に対する接続認証を行う（Ｓ３）。Ｓ３にて認証ＮＧと判定した場合、通信Ｉ／Ｆ３ｃでの接続を解除し、ＰＬＣによる車外通信を中止する（Ｓ４）。なお、認証は、通信開始後でも、暗号鍵のやりとり等によって通信中に定期的に行ってもよい。

Ｓ３にて認証ＯＫと判定した場合、ディスプレイＥＣＵ４では、受信したデータ毎に、ＮＡＰＴ４ｉによってアドレスに基づいてそのデータをフィルタリングする（Ｓ５）。Ｓ５にて情報系(マルチメディア系)のデータと弁別した場合、柔側にデータを流すために、ディスプレイＥＣＵ４では、そのデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ４ａからマルチメディア用通信ライン８へ転送する（Ｓ６）。その転送されたデータは、ナビゲーションＥＣＵ６に入力される。Ｓ５にて制御系のデータと弁別した場合、硬側にデータを流すために、ディスプレイＥＣＵ４では、そのデータをＣＡＮ４ｍからＣＡＮ通信ライン７へ転送する（Ｓ７）。その転送されたデータは、アドレスが該当する車両ＥＣＵ５に入力される。Ｓ５にて不正データと弁別した場合、ディスプレイＥＣＵ４では、そのデータを破棄する（Ｓ８）。

このネットワークシステム１によれば、ＰＬＣによる車外通信に対して接続認証及びフィルタリングを行うことにより、ＰＬＣによる車外通信によって外部からの不正なデータ（ウィルスや不正なデータやプログラム等）の車内ネットワーク（ＣＡＮ通信ライン７によるネットワーク、マルチメディア用通信ライン８によるネットワーク）への侵入を防止でき、ＰＬＣに対する車内ネットワークのセキュリティ性を高めることができる。その結果、車内ネットワークを介してデータ通信を行う車両の各種装置の信頼性を向上させることができる。特に、ＣＡＮ通信ライン７によるネットワークを利用してデータ送信を行う硬側の車両ＥＣＵ５（例えば、車両の駆動、制動、操舵の基本となる機能や安心安全に関わる機能）における信頼性を向上させることができ、車両としての安全性を向上させることができる。また、電力線１０を介してインタネット等が接続された場合でも、インタネット経由のウィルスや不確かなデータ等の車内ネットワークへの侵入を防止できる。なお、このネットワークシステム１によれば、無線通信による車外通信に対しても、上記と同様の効果がある。

このネットワークシステム１によれば、ＰＬＣによる車外通信と無線通信による車外通信に対する接続認証機能（暗号化機能）及びフィルタリング機能を共通化しているので（硬側でセキュリティ機能を一元化）、システムとしての信頼性を高めるとともに、システム構成を簡素化でき、コストも低減できる。ＰＬＣに対して、別途に接続認証機能やフィルタリング機能を設ける必要がない。これによって、ＰＬＣと無線通信で暗号鍵等も共通化することも可能となる。

また、このネットワークシステム１によれば、ＰＬＣのコネクタ機能を使ってシステムを破壊（情報的に）したりすることも防止できる。また、このネットワークシステム１によれば、通常ＣＡＮによるネットワークでは暗号化が行われていないが、上記の接続認証機能（暗号化機能）やフィルタリング機能を利用することができる。

なお、このネットワークシステム１では、開発サイクルや信頼性による分離の観点で上位の硬側にセキュリティ性を高めるための接続認証機能やファリタリング機能を設けることにより、硬側でセキュリティ性を担保することができ、柔側では柔軟かつ個別にセキュリティを設定することができる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態ではディスプレイＥＣＵ（又は通信ＥＣＵ）で車外通信に対する接続認証及びフィルタリングを行う構成としたが、他のＥＣＵで行ってもよい。また、本実施の形態では通信の構成（認証機能、フィルタリング機能を含む）の一例を示したが、この構成に限定するものではない。例えば、フィルタリング機能としてＮＡＴ[Network Address Translation]を用いてもよい。

また、本実施の形態では車内のネットワークとしてＣＡＮ通信ラインを利用した車両制御系ネットワークとマルチメディア用通信ラインを利用した情報系ネットワークで構成するとともに、硬側と柔側に分け、ＣＡＮ通信ラインを利用した車両制御系ネットワークについて硬側でのみ利用可能な構成としたが、他のネットワーク構成としてもよい。

また、本実施の形態ではディスプレイＥＣＵと通信ＥＣＵを硬側とし、ディスプレイＥＣＵに柔側と通信する機能を持たせ、ディスプレイＥＣＵに認証機能とフィルタリング機能を有する構成としたが、図３に示すネットワークシステム１’のように、これらの全ての機能を通信ＥＣＵ３’に集約し、ディスプレイＥＣＵ（この例では、ナビゲーションＥＣＵ６’と統合）を柔側としてもよいし、この例の場合、通信ＥＣＵ３’のサービスアプリ３ｍによる接続認証機能とＮＡＰＴ３ｌのフィルタリング機能を利用し、通信ＥＣＵ３’がＣＡＮ３ｎを備え、ＣＡＮ３ｎでＣＡＮ通信ライン７と接続し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ３ｄでマルチメディア用通信ライン８と接続する。また、この構成の場合、通信ＥＣＵ３’にはＧ／Ｗ３ｏが必要となる。あるいは、全ての機能を硬側のディスプレイＥＣＵに集約し、通信ＥＣＵに機能を持たせないようにしてもよい。

また、ＰＬＣによる車外通信に対してディスプレイＥＣＵでの接続認証がＯＫになった場合、ＰＬＣ装置でのＣＡＮ通信ラインとの直接通信（特に、ＣＡＮ通信ラインからのデータ受信）を行うことを可能としてもよい。

１…ネットワークシステム、２…ＰＬＣ装置、２ａ…分配器、２ｂ…ＣＡＮ、２ｃ…サービスアプリ、３…通信ＥＣＵ、３ａ…アンテナ、３ｂ…通信機、３ｃ…通信Ｉ／Ｆ、３ｄ…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ、３ｅ，３ｉ…ＰＰＰ、３ｆ…ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）、３ｇ，３ｋ…ＴＣＰ、３ｈ…Ｓｅｒｉａｌ Ｉ／Ｆ、３ｊ…ＩＰ（Ｇｌｏｂａｌ）、３ｌ…ＮＡＰＴ、３ｍ…サービスアプリ、４…ディスプレイＥＣＵ、４ａ，４ｅ…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ、４ｂ…ＬＬＣ／ＭＡＣ、４ｃ，４ｇ…ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）、４ｄ，４ｈ…ＴＣＰ、４ｆ…ＰＰＰ、４ｉ…ＮＡＰＴ、４ｊ…Ｇ／Ｗ、４ｋ…ＡＰＩ、４ｌ…サービスアプリ、４ｍ…ＣＡＮ、５…車両ＥＣＵ、５ａ…ＣＡＮ、５ｂ…サービスアプリ、６…ナビゲーションＥＣＵ、６ａ…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉ／Ｆ、６ｂ…ＬＬＣ／ＭＡＣ、６ｃ…ＩＰ（Ｌｏｃａｌ）、６ｄ…ＴＣＰ、６ｅ…サービスアプリ、７…ＣＡＮ通信ライン、８…マルチメディア用通信ライン、９…データ通信ライン、１０…電力線。

Claims (9)

1. 車外電力線通信ラインと車内ネットワークとの間のデータ通信を行う車載通信システムであって、
   前記車外電力線通信ラインと前記車内ネットワークとの間のデータ通信可否判断を行うセキュリティ手段を有し、前記車内ネットワークに接続に接続される電子制御装置を備え、
   前記セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、前記電子制御装置を介して前記車外電力線通信ラインと前記車内ネットワークとの間のデータ通信を行うことを特徴とする車載通信システム。
2. 前記車内ネットワークは、車両制御系ネットワークであることを特徴とする請求項１に記載する車載通信システム。
3. 前記車両制御系ネットワークが接続される電力線通信装置を備え、
   前記セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、前記電力線通信装置を介して前記車外電力線通信ラインと前記車内ネットワークとの間のデータ通信を可能とすることを特徴とする請求項２に記載する車載通信システム。
4. 前記車内ネットワークは、情報系ネットワークであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載する車載通信システム。
5. 前記セキュリティ手段は、データ通信を許可した場合、受信したデータを前記車両制御系ネットワークへのデータ、前記情報系ネットワークへのデータ又は廃棄するデータに弁別することを特徴とする請求項４に記載する車載通信システム。
6. 前記車載通信システムは、車外無線通信と前記車内ネットワークとの間のデータ通信を行い、
   前記セキュリティ手段は、前記車外無線通信と前記車内ネットワークとの間のデータ通信可否判断し、
   前記セキュリティ手段がデータ通信を許可した場合、前記電子制御装置を介して前記車外無線通信と前記車内ネットワークとの間のデータ通信を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載する車載通信システム。
7. 前記電子制御装置は、前記車外無線通信を行う無線通信ユニット又は無線通信ユニットに車内ネットワークを経由して接続される装置であることを特徴とする請求項６に記載する車載通信システム。
8. 前記セキュリティ手段は、ファイアウォール手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載する車載通信システム。
9. 前記セキュリティ手段は、接続認証手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載する車載通信システム。

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