JP2015005829A - 接続検出装置及び車載中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輌のネットワークに対して不正な装置が接続されたことを検出する接続検出装置及び車載中継装置を提供する。【解決手段】通信線４ａ〜４ｃが接続されたゲートウェイ２が、通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を検出する。ゲートウェイ２は、通信線４ａ〜４ｃから複数回に亘って信号波形のサンプリングを行い、複数の波形を重ねたアイパターンを生成する。またゲートウェイ２は、正常時のアイパターンに基づいて生成されたマスクを記憶している。ゲートウェイ２は、生成したアイパターンと記憶したマスクとを比較し、アイパターン及びマスクが重なり合う箇所が存在する場合に異常波形と認識し、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたことを検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、車輌に搭載された複数の車載通信装置が通信線を介して通信を行うシステムにおいて、通信線に対する不正な装置の接続を検出する接続検出装置及び車載中継装置に関する。

特許文献１には、検出用アンテナから送信する電波の進行電力及び受信した反射波の反射電力を基に、電波のリターンロス値を算出し、予め記憶したリターンロス値の波形と新たに測定して算出したリターンロス値の波形とを比較することによって、車載器の不正の有無を検出する方法が記載されている。

また特許文献２には、通信バスの通信状態を監視すると共に、通信バスの通信状態に異常が発生したときの過去の通信状態に関する異常状態情報を予め記憶しておき、通信バスの監視結果と記憶した異常状態情報とを比較することによって、車載のネットワークにおけるバス負荷増加の原因を特定及び解析する監視装置が提案されている。

特開２０１１−２５５７３１号公報 特開２００７−９６７９９号公報

しかしながら特許文献１に記載の不正検出方法では、車載器の盗難など、車載器自身に対する不正は検出することができるが、車輌のネットワークに不正な機器が接続されたことを検出することはできない。また特許文献２に記載の監視装置では、異常が発生した場合であっても、予め記憶した過去の異常状態情報に合致しなければ異常を検出することができないという問題がある。

近年の車輌に搭載される電子機器は高機能化され、車輌に搭載される電子機器の数も増大している。これにより車輌のネットワークにて送受信される情報も高度化され、例えばユーザの個人情報など秘匿性の高い情報が含まれる。これらの情報の不正な取得を目的として車輌のネットワークに不正な装置が接続された場合、個人情報の漏洩などが発生する。特許文献１及び２に記載の技術では、このような不正な装置がネットワークに接続された場合に対応することはできない。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車輌のネットワークに対して不正な装置が接続されたことを検出する接続検出装置及び車載中継装置を提供することにある。

本発明に係る接続検出装置は、複数の車載通信装置が通信を行う一又は複数の通信線に接続され、該通信線にて送受信される信号の波形情報を取得する波形情報取得部と、所定の信号に係る波形情報を記憶する波形情報記憶部と、前記波形情報取得部が取得した波形情報、及び、前記波形情報記憶部が記憶した所定の信号に係る波形情報を比較し、比較結果に応じて前記通信線に対する装置の接続を検出する接続検出部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る接続検出装置は、前記波形情報取得部が複数回に亘って取得した波形情報に基づいて、複数の波形を重ね合わせたアイパターンを生成するアイパターン生成部を備え、前記波形情報記憶部は、前記所定の信号に基づいて生成されたアイパターンに対するマスクを記憶し、前記接続検出部は、前記アイパターン生成部が生成したアイパターン、及び、前記波形情報記憶部が記憶したマスクを比較するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る接続検出装置は、前記波形情報取得部が、前記通信線に生じたリンギング波形に係る波形情報を取得し、前記波形情報記憶部は、所定のリンギング波形に係る波形情報を記憶し、前記接続検出部は、前記波形情報取得部が取得したリンギング波形に係る波形情報、及び、前記波形情報記憶部が記憶した所定のリンギング波形に係る波形情報の比較結果に応じて、前記通信線に対する装置の接続を検出するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る接続検出装置は、前記波形情報が、リンギング波形の振幅又は収束時間であることを特徴とする。

また、本発明に係る接続検出装置は、前記通信線に接続された車載通信装置へ信号の送信を要求する信号送信要求部を備え、前記波形情報取得部は、前記信号送信要求部による要求に応じて複数の車載通信装置から送信される複数の信号が重畳された信号の波形情報を取得するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る接続検出装置は、複数の通信線に接続され、複数の通信線間の通信を中継する通信中継部を備え、前記接続検出部は、通信線毎に装置の接続を検出するようにしてあり、前記通信中継部は、前記接続検出部が装置の接続を検出した通信線に関する通信の中継を行わないようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る接続検出装置は、前記接続検出部が装置の接続を検出した場合に、通知を行う通知部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車載中継装置は、複数の車載通信装置がそれぞれ通信を行う複数の通信線に接続され、複数の通信線間の通信を中継する通信中継部と、各通信線にて送受信される信号の波形情報をそれぞれ取得する波形情報取得部と、所定の信号に係る波形情報を通信線毎に記憶する波形情報記憶部と、前記波形情報取得部が取得した波形情報、及び、前記波形情報記憶部が記憶した所定の信号に係る波形情報を比較し、比較結果に応じて各通信線に対する装置の接続を検出する接続検出部とを備えることを特徴とする。

本発明においては、車輌のネットワークを構成する通信線に接続された接続検出装置が、不正な装置の接続を検出する。なお接続検出装置は、車載機器のいずれかにその機能を付与したものであってよい。例えば複数の通信線が接続され、通信線間の通信を中継するゲートウェイなどの車載中継装置に接続検出装置の機能を付与することができる。
接続検出装置は、複数の車載通信装置によって送受信される信号の波形情報を通信線から取得する。また接続検出装置は、所定の信号（例えば不正な装置が接続されていない状態などで送受信される信号）に係る波形情報を予め記憶している。接続検出装置は、通信線から取得した波形情報と、記憶した波形情報とを比較し、この比較結果に応じて不正な装置の接続を検出する。
ネットワークの通信線に新たな装置を接続した場合、通信路のインピーダンスなどの電気的特性が変化し、通信線を送受信される信号の波形に歪みなどの変化が生じる。そこで接続検出装置は、通信線上の信号波形を定期的に監視し、正常時の信号波形と比較することによって、不正な装置を検出することができる。

また、本発明においては、接続検出装置が例えば周期的に、複数回に亘って波形情報を取得し、複数の波形を重ね合わせたアイパターンを生成する。また接続検出装置は、所定の信号に基づいて生成されたマスクを記憶している。マスクは、例えば正常時の信号波形及び許容される波形変化等を規定する閾値の集合などとすることができる。接続検出装置は、生成したアイパターンとマスクとを比較し、比較結果に基づきアイパターンが正常波形から逸脱していると判断できる場合に異常波形と認識し、通信線に装置が接続されたことを検出する。これにより接続検出装置は、不正な装置の接続を精度よく検出することができる。

また、本発明においては、通信に係る信号と共に通信線に生じたリンギング波形に係る波形情報を接続検出装置が取得する。また接続検出装置は、所定のリンギング波形に係る波形情報記憶している。リンギング波形に係る波形情報は、例えばリンギング波形の最大の振幅又はリンギングが収束するまでの時間等の情報とすることができる。接続検出装置は、取得したリンギング波形に係る波形情報と、記憶したリンギング波形に係る波形情報とを比較し、比較結果に応じて不正な装置の接続を検出する。これにより接続検出装置は、容易な方法で不正な装置の接続を検出することができる。

また、本発明においては、通信線に接続された車載通信装置へ接続検出装置が信号の送信を要求し、この要求に応じて各車載通信装置が通信線へ信号を送信する。接続検出装置は、複数の車載通信装置から送信された複数の信号が通信線にて重畳された信号の波形情報を取得し、取得した重畳信号の波形情報に基づいて不正な装置の接続を検出する。

また、本発明においては、接続検出装置を、複数の通信線間の通信を中継する装置とする。接続検出装置は、通信線毎に不正な装置の接続検出を行う。接続検出装置は、不正な装置の接続が検知された通信線に関して、通信の中継を行わない。これにより接続検出装置は、不正な装置が接続された通信線以外の通信線について、不正な装置の接続による悪影響が波及することを防止できる。

また、本発明においては、不正な装置の接続を検出した場合、接続検出装置は通知を行う。通知は、例えばアラーム又はホーン等による警告音出力、車内のディスプレイなどへのメッセージ出力、又は、ユーザの携帯電話器などへのメッセージ送信等の種々の方法で行うことができる。これによりユーザは、車輌に生じた異常を認識することができる。

本発明による場合は、通信線から取得した波形情報と予め記憶した所定の波形情報とを比較して、通信線に対する装置の接続を検出することにより、装置の接続による通信路の電気的特性の変化に基づく精度のよい検出を行うことができ、車輌のネットワークに対して不正な装置が接続されたことを精度よく検出することができる。

本実施の形態に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るゲートウェイの構成を示すブロック図である。 ゲートウェイによる不正な通信装置の接続検出処理の手順を示すフローチャートである。 アイパターンの一例を示す模式図である。 変形例に係るゲートウェイが行う接続検出処理を説明するための模式図である。 リンギング波形の一例を示す模式図である。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。図において１は車輌であり、車輌１にはＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの複数の車載通信装置５が搭載されている。複数の車載通信装置５は車輌１内に敷設された通信線４ａ〜４ｃのいずれかにそれぞれ接続されている。図示の例では、各通信線４ａ〜４ｃにそれぞれ３つの車載通信装置５が接続されている。また通信線４ａ〜４ｃは、ゲートウェイ２に接続されている。

ゲートウェイ２は、接続された複数の通信線４ａ〜４ｃ間の通信を中継する処理を行う装置である。これにより各車載通信装置５は、自らが接続された通信線４ａ〜４ｃに接続された他の車載通信装置５のみでなく、自らが接続された通信線４ａ〜４ｃ以外の通信線４ａ〜４ｃに接続された他の車載通信装置５ともゲートウェイ２を介して通信を行うことができる。これら車載通信装置５、ゲートウェイ２及び通信線４ａ〜４ｃ等により、車輌１内のネットワークが構成されている。

また本実施の形態に係るゲートウェイ２は、通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を検出する機能を有している。ゲートウェイ２は、不正な通信装置９９の接続を検出した場合、アラーム３を駆動して車輌１のユーザなどへの通知を行う。

図２は、本実施の形態に係るゲートウェイ２の構成を示すブロック図である。ゲートウェイ２は、処理部２０、記憶部２１、アラーム駆動部２２及び複数の通信部２３を備えて構成されている。処理部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成され、記憶部２１などに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより種々の演算処理を行う。処理部２０は、一の通信線４ａ〜４ｃを経て受信した情報を、他の通信線４ａ〜４ｃに対して送信する中継処理を行う。また本実施の形態において処理部２０は、各通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を検出する処理を行う。

記憶部２１は、フラッシュメモリなどの不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部２１は、処理部２０が実行するプログラム及びプログラムの実行により行われる処理に必要なデータ等が記憶されている。また本実施の形態において記憶部２１は、正常波形情報２１ａを記憶している。正常波形情報２１ａは、詳細は後述するが、通信線４ａ〜４ｃを介して送受信される信号の波形について、正常時の波形に関する情報であり、処理部２０による不正な通信装置９９の接続検出処理に用いられる。

アラーム駆動部２２は、車輌１の適所に設置されたアラーム３と信号線などを介して接続されている。アラーム駆動部２２は、処理部２０からの指示に応じて、アラーム３へ駆動信号を出力する。アラーム３は、アラーム駆動部２２からの駆動信号に応じて駆動され、警告音などの出力を行う。

本実施の形態においてゲートウェイ２は３つの通信部２３を備えている。各通信部２３は、通信線４ａ〜４ｃのいずれか１つがそれぞれ接続されている。通信部２３は、接続された通信線４ａ〜４ｃを介して、車輌１に搭載された車載通信装置５との通信を行う。通信部２３は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信プロトコルに基づいて、車載通信装置５との通信を行う。

通信部２３は、通信線４ａ〜４ｃの電位をサンプリングすることによって、通信線４ａ〜４ｃ上の信号電位を２値信号として取得し、２値信号をデジタルの情報に変換することで、車載通信装置５から送信された情報を受信する。通信部２３は、受信した情報を処理部２０へ与える。また通信部２３は、処理部２０から与えられた送信用の情報を２値信号に変換し、通信線４ａ〜４ｃへ出力することにより、車載通信装置５への情報送信を行う。

また本実施の形態において通信部２３は、波形情報取得部２４をそれぞれ有している。波形情報取得部２４は、通信線４ａ〜４ｃに対して車載通信装置５が出力した信号の波形に関する情報を取得する。本実施の形態において波形情報取得部２４は、通信線４ａ〜４ｃ上の信号を複数回に亘ってサンプリングし、複数の信号波形を重ね合わせたアイパターン（又はアイ・ダイアグラム）を波形情報として生成する。波形情報取得部２４は、生成したアイパターンを処理部２０へ与える。処理部２０は、波形情報取得部２４から与えられたアイパターンと、記憶部２１に記憶した正常波形情報２１ａとに基づいて、不正な通信装置９９の接続検出処理を行う。

処理部２０は、例えば車輌１のイグニッションスイッチのオン操作がなされる都度、又は、１時間毎若しくは１日毎等の所定期間毎のように、予め定められたタイミングで通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を検出する処理を行う。図３は、ゲートウェイ２による不正な通信装置９９の接続検出処理の手順を示すフローチャートである。なおゲートウェイ２は、通信線４ａ〜４ｃ毎に接続検出処理をそれぞれ行う。ゲートウェイ２の処理部２０は、上記のような検出を行うタイミングに至ったか否かを判定し（ステップＳ１）、検出を行うタイミングに至っていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、検出を行うタイミングに至るまで待機する。

検出を行うタイミングに至った場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、処理部２０は、通信部２３にて通信線４ａ〜４ｃに接続された車載通信装置５へ、所定の検出用信号の送信要求を与える（ステップＳ２）。この送信要求を与えられた各車載通信装置５は、予め定められたパターンの検出用信号を信号線４ａ〜４ｃに対して出力する。検出用信号のパターンは、例えば２進数で”０００００１０１００１１１００１０１１１０１１１…”などのパターンとすることができ、アイパターンの生成し易い信号パターンであることが好ましい。同一の通信線４ａ〜４ｃに接続された複数の車載通信装置５は、タイミングを同期させて検出用信号を出力する。

ゲートウェイ２の処理部２０は、通信部２３の波形情報取得部２４にて通信線の信号をサンプリングする（ステップＳ３）。波形情報取得部２４は、サンプリングにより得られた複数の信号波形を重ね合わせることによってアイパターンを生成する（ステップＳ４）。図４は、アイパターンの一例を示す模式図である。なお図４には、理想的な形状のアイパターンを図示してあるが、実際には図示のものより歪んだ形状となる。図示のアイパターンは、”０００”、”００１”、”０１０”、”０１１”、”１００”、”１０１”、”１１０”、”１１１”の３ビット毎の信号波形を重ね合わせたものである。また同図においてハッチングを付した領域が、記憶部２１に正常波形情報２１ａとして記憶されるマスクである。

波形情報取得部２４からアイパターンを与えられた処理部２０は、記憶部２１から正常波形情報２１ａとして記憶したマスクの情報を読み出す（ステップＳ５）。処理部２０は、ステップＳ４にて生成したアイパターンと、ステップＳ５にて読み出したマスクとを比較する（ステップＳ６）。記憶部２１に記憶されるマスクは、不正な通信装置９９が接続されていない正常な状態、即ち通信システムの初期状態において取得したアイパターンに対して、アイパターンと重ならない領域が設定される。またマスクは、温度変化又は経年変化等によるアイパターンの変化を考慮し、ある程度のマージンを持たせて設定される。よって検出処理時に取得したアイパターンと記憶したマスクとが重なり合う箇所がなければ、アイパターンは正常であり、通信線４ａ〜４ｃ上の信号波形は正常であると判断できる。

これに対して、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続された場合、通信路のインピーダンスなどの電気的特性が変化し、信号波形に歪みなどの変化が生じる。信号波形が変化した場合、波形情報取得部２４によるアイパターンの形状が変化する。その結果、アイパターンとマスクとに重なり合う箇所が生じ、アイパターンは異常であり、通信線４ａ〜４ｃ上の信号波形は異常であると判断できる。即ち、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたと判断できる。

ゲートウェイ２の処理部２０は、ステップＳ６での比較結果に基づいて、信号線４ａ〜４ｃ上の信号波形が正常波形であるか否かを判定する（ステップＳ７）。信号波形が正常波形でない場合（Ｓ７：ＮＯ）、処理部２０は、アラーム駆動部２２に指示を与えることによって、アラーム駆動部２２からアラーム３へ駆動信号を出力し、アラーム３を駆動して（ステップＳ８）、警告音などを出力し、ユーザへの通知を行う。また処理部２０は、異常を検知した通信線４ａ〜４ｃに関して、この通信線４ａ〜４ｃと他の通信線４ａ〜４ｃとの間の通信の中継を禁止する設定を行い（ステップＳ９）、処理を終了する。信号線４ａ〜４ｃ上の信号波形が正常波形である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、処理部２０は、通知及び中継禁止等を行うことなく、処理を終了する。

以上の構成の本実施の形態に係る車載通信システムは、複数の通信線４ａ〜４ｃが接続されたゲートウェイ２が、これら通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を検出する。ゲートウェイ２の波形情報取得部２４は、通信線４ａ〜４ｃから複数回に亘って信号波形のサンプリングを行い、複数の波形を重ねたアイパターンを生成する。またゲートウェイ２は、正常時のアイパターンに基づいて生成されたマスクを正常波形情報２１ａとして記憶部２１に記憶している。ゲートウェイ２の処理部２０は、生成したアイパターンと記憶したマスクとを比較し、アイパターン及びマスクが重なり合う箇所が存在する場合に異常波形と認識し、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたことを検出する。これによりゲートウェイ２は、通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を精度よく検出することができる。

またゲートウェイ２は、通信線４ａ〜４ｃに接続された車載通信装置５へ検出用信号の送信を要求し、この要求に応じて各車載通信装置５が通信線４ａ〜４ｃへ検出用信号を送信する。ゲートウェイ２の波形情報取得部２４は、通信線４ａ〜４ｃに接続された複数の車載通信装置５が送信した複数の検出用信号が重畳された信号をサンプリングしてアイパターンを生成する。これにより通信線４ａ〜４ｃに接続された複数の車載通信装置５について、出力する信号波形に関する判定処理を一括して行うことができる。

またゲートウェイ２は、不正な通信装置９９の接続を検出した通信線４ａ〜４ｃについて、中継処理を禁止する。これにより不正な通信装置９９が接続された通信線４ａ〜４ｃ以外の通信線４ａ〜４ｃについて、不正な通信装置９９の接続による悪影響が波及することを防止できる。またゲートウェイ２は、不正な通信装置９９の接続を検出した場合、アラーム３を駆動してユーザへの通知を行う。これによりユーザは、車輌１に生じた異常を認識することができる。

なお本実施の形態においては、車載通信システムのゲートウェイ２が不正な通信装置９９の接続検出処理を行う構成としたが、これに限るものではない。例えば車載通信装置５のいずれかが接続検出処理を行う構成としてもよく、この場合には通信線４ａ〜４ｃ毎に１つの車載通信装置５が接続検出処理を行う構成とすることができる。また車載通信システム中の複数の装置が接続検出処理を行う構成としてもよい。例えばゲートウェイ２と、通信線４ａ〜４ｃ毎に１つの車載通信装置５がそれぞれ接続検出処理を行う構成とすることができる。また例えばゲートウェイ２及び全ての車載通信装置５が接続検出処理を行う構成としてもよい。

またゲートウェイ２は、不正な通信装置９９の接続を検出した場合に、アラーム３を駆動して通知を行う構成としたが、通知の方法はこれに限らない。例えば車輌１内に設けられたディスプレイなどへのメッセージ出力、又は、ユーザの携帯電話器などへのメッセージ送信等の種々の方法で通知を行う構成としてよい。またゲートウェイ２は、不正な通信装置９９の接続を検出した通信線４ａ〜４ｃについて通信の中継を禁止し、それ以外の通信線４ａ〜４ｃについて通信の中継を行う構成としたが、これに限るものではない。例えばゲートウェイ２は、いずれかの通信線４ａ〜４ｃにて不正な通信装置９９の接続を検出した場合、動作を停止し、全ての中継処理を行わない構成としてもよい。

また図４に示したアイパターン及びマスクの形状などは一例であって、これに限るものではない。またゲートウェイ２の要求に応じて複数の車載通信装置５が同期して検出用信号を送信し、複数の信号が重畳された波形をゲートウェイ２にて取得する構成としたが、これに限るものではない。例えば複数の車載通信装置５が、予め定められた順序で又はランダムな順序で検出用信号を送信し、ゲートウェイ２が車載通信装置５毎の信号波形を取得して接続検出処理を行う構成としてもよい。この場合、ゲートウェイ２の記憶部２１には、車載通信装置５毎の正常波形情報２１ａが記憶される。また本実施の形態にて示した技術は、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたことを検出するのみでなく、その他の通信に係る異常検出に用いることが可能である。

（変形例）
上述の実施の形態においては、ゲートウェイ２が複数回に亘って信号波形のサンプリングを行ってアイパターンを生成し、アイパターンとマスクとの比較により検出を行う構成としたが、これに限るものではない。変形例に係るゲートウェイ２は、アイパターンを生成せず、通信線４ａ〜４ｃから取得した信号波形とマスクとの比較により検出を行う。図５は、変形例に係るゲートウェイ２が行う接続検出処理を説明するための模式図であり、通信線４ａ〜４ｃから取得した信号波形とマスクとの一例を示してある。

例えばゲートウェイ２からの要求に応じて車載通信装置５は”０１０”のパターンの検出用信号を通信線４ａ〜４ｃへ送信する。ゲートウェイ２の波形情報取得部２４は、通信線４ａ〜４ｃの電位をサンプリングして”０１０”のパターンの検出用信号の波形を取得する。図５には、波形情報取得部２４が取得した波形の一例が実線で示してある。またゲートウェイ２の記憶部２１は、不正な通信装置９９が接続されていない正常状態での”０１０”のパターンに対するマスクを正常波形情報２１ａとして記憶している。図５には、ハッチングを付した領域としてマスクの一例を示してある。

ゲートウェイ２の処理部２０は、波形情報取得部２４が取得した波形情報と、記憶部２１に正常波形情報２１ａとして記憶されたマスクとを比較し、波形及びマスクが重なりあう箇所がなければ、通信線４ａ〜４ｃ上の信号波形は正常であると判定する。これに対して、波形及びマスクに重なり合う箇所が生じた場合、処理部２０は、信号波形は異常であり、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたと判定する。

このように変形例に係るゲートウェイ２は、アイパターン及びマスクの比較を行うのではなく、信号波形及びマスクの比較を行う構成であるが、上述の実施の形態と同様に、通信線４ａ〜４ｃに対する不正な通信装置９９の接続を精度よく検出することができる。なお図５に示した信号波形及びマスクは一例であって、これに限るものではない。

（実施の形態２）
実施の形態２に係るゲートウェイ２は、車載通信装置５の通信によって通信線４ａ〜４ｃ上に生じるリンギングの波形に基づいて、不正な通信装置９９の接続を検出する。図６は、リンギング波形の一例を示す模式図である。リンギングは、信号の反射などの要因によって波形に振動が生じるものであり、信号変化時に発生して徐々に減衰する。図示の例は、信号が”１”から”０”へ変化した場合に生じたリンギングの波形である。

接続検出処理を行う場合、ゲートウェイ２は、通信線４ａ〜４ｃに接続された車載通信装置５へ、検出用信号の送信要求を与える。この要求に応じて各車載通信装置５は、予め定められた検出用信号を通信線４ａ〜４ｃへ送信する。このとき複数の車載通信装置５は、タイミングを同期させて検出用信号を送信する。検出用信号は、例えば”０１０１０１０１…”のようなパターンとすることができる。

ゲートウェイ２の波形情報取得部２４は、通信線４ａ〜４ｃ上の信号が”１”から”０”へ変化した場合のリンギング波形について、その最大振幅及び収束時間を波形情報として取得して処理部２０へ与える。例えば波形情報取得部２４は、信号が”１”から”０”へ変化したタイミングから通信線４ａ〜４ｃ上の信号のサンプリングをリンギングの周期より短い周期で繰り返し行い、サンプリングにより得られた複数の電位の最大値を最大電位とすることができる。また波形情報取得部２４は、サンプリングにより得られた複数の電位について、所定期間における電位の変化が閾値以下となった場合にリンギングが収束したと判断し、信号が”０”へ変化したタイミングからリンギングが収束したタイミングまでの時間を収束時間とすることができる。

ゲートウェイ２の記憶部２１には、不正な通信装置９９が接続されていない正常状態において、通信線４ａ〜４ｃ上に発生するリンギングに関する情報が正常波形情報２１ａとして記憶されている。正常波形情報２１ａは、リンギング波形の最大振幅及び収束時間が満たすべき条件、例えば最大振幅の範囲を規定する閾値（上限値及び下限値）など、とすることができる。

処理部２０は、波形情報取得部２４が取得したリンギング波形の最大振幅及び収束時間と、記憶部２１に正常波形情報２１ａとして記憶した条件とを比較し、取得した最大振幅及び収束時間が条件を満たしているか否かを判定する。最大振幅及び収束時間が共に条件を満たしている場合、処理部２０は、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されていないと判定する。最大振幅又は収束時間の少なくとも一方が条件を満たしていない場合、処理部２０は、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたと判定し、アラーム３の駆動及び中継の禁止等の処理を行う。

以上の構成の実施の形態２に係る車載通信システムは、車載通信装置５の信号送信に伴って通信線４ａ〜４ｃに生じたリンギング波形に係る波形情報を、ゲートウェイ２の波形情報取得部２４が取得する。ゲートウェイ２の記憶部２１は、不正な通信装置９９が接続されていない正常状態でのリンギング波形に係る正常波形情報２１ａを記憶している。ゲートウェイ２の処理部２０は、取得したリンギング波形の波形情報と、記憶した正常波形情報２１ａとを比較し、比較結果に応じて不正な通信装置９９の接続を検出する。リンギング波形の波形情報は、例えば最大振幅及び収束時間等とすることができる。これによりゲートウェイ２は、不正な通信装置９９の接続を容易な方法で検出することができる。

なお本実施の形態においては、波形情報取得部２４がリンギング波形の最大振幅及び収束時間を波形情報として取得する構成としたが、これに限るものではない。例えば波形情報取得部２４が最大振幅又は収束時間のいずれか一方のみを取得する構成であっても良く、これら以外のリンギング波形の特性を波形情報として取得してもよい。また図６に示したリンギング波形は、一例であって、これに限るものではない。

またゲートウェイ２は、実施の形態１にて説明したアイパターン及びマスクを用いた検出と、実施の形態２にて説明したリンギング波形に基づく検出との両方を行う構成としてよい。この場合、ゲートウェイ２は、少なくともいずれか一方の方法にて異常が検出された場合、通信線４ａ〜４ｃに不正な通信装置９９が接続されたと判断することができる。

また実施の形態２に係る車載通信システム及びゲートウェイ２のその他の構成は、実施の形態１に係る車載通信システム及びゲートウェイ２の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

１ 車輌
２ ゲートウェイ
３ アラーム
４ａ〜４ｃ 通信線
５ 車載通信装置
２０ 処理部（接続検出部、信号送信要求部、通信中継部、通知部）
２１ 記憶部（波形情報記憶部）
２１ａ 正常波形情報（アイパターン生成部）
２２ アラーム駆動部
２３ 通信部
２４ 波形情報取得部
９９ 不正な通信装置

Claims (8)

1. 複数の車載通信装置が通信を行う一又は複数の通信線に接続され、該通信線にて送受信される信号の波形情報を取得する波形情報取得部と、
   所定の信号に係る波形情報を記憶する波形情報記憶部と、
   前記波形情報取得部が取得した波形情報、及び、前記波形情報記憶部が記憶した所定の信号に係る波形情報を比較し、比較結果に応じて前記通信線に対する装置の接続を検出する接続検出部と
   を備えることを特徴とする接続検出装置。
2. 前記波形情報取得部が複数回に亘って取得した波形情報に基づいて、複数の波形を重ね合わせたアイパターンを生成するアイパターン生成部を備え、
   前記波形情報記憶部は、前記所定の信号に基づいて生成されたアイパターンに対するマスクを記憶し、
   前記接続検出部は、前記アイパターン生成部が生成したアイパターン、及び、前記波形情報記憶部が記憶したマスクを比較するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の接続検出装置。
3. 前記波形情報取得部は、前記通信線に生じたリンギング波形に係る波形情報を取得し、
   前記波形情報記憶部は、所定のリンギング波形に係る波形情報を記憶し、
   前記接続検出部は、前記波形情報取得部が取得したリンギング波形に係る波形情報、及び、前記波形情報記憶部が記憶した所定のリンギング波形に係る波形情報の比較結果に応じて、前記通信線に対する装置の接続を検出するようにしてあること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の接続検出装置。
4. 前記波形情報は、リンギング波形の振幅又は収束時間であることを特徴とする請求項３に記載の接続検出装置。
5. 前記通信線に接続された車載通信装置へ信号の送信を要求する信号送信要求部を備え、
   前記波形情報取得部は、前記信号送信要求部による要求に応じて複数の車載通信装置から送信される複数の信号が重畳された信号の波形情報を取得するようにしてあること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の接続検出装置。
6. 複数の通信線に接続され、
   複数の通信線間の通信を中継する通信中継部を備え、
   前記接続検出部は、通信線毎に装置の接続を検出するようにしてあり、
   前記通信中継部は、前記接続検出部が装置の接続を検出した通信線に関する通信の中継を行わないようにしてあること
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の接続検出装置。
7. 前記接続検出部が装置の接続を検出した場合に、通知を行う通知部を備えること
   を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の接続検出装置。
8. 複数の車載通信装置がそれぞれ通信を行う複数の通信線に接続され、複数の通信線間の通信を中継する通信中継部と、
   各通信線にて送受信される信号の波形情報をそれぞれ取得する波形情報取得部と、
   所定の信号に係る波形情報を通信線毎に記憶する波形情報記憶部と、
   前記波形情報取得部が取得した波形情報、及び、前記波形情報記憶部が記憶した所定の信号に係る波形情報を比較し、比較結果に応じて各通信線に対する装置の接続を検出する接続検出部と
   を備えることを特徴とする車載中継装置。

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