JP2018050183A - 通信システム、中継装置、通信装置及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
通信システムに含まれる通信装置及び中継装置は、共有情報を記憶しており、他の装置へのメッセージの生成及び送信と、他の装置から受信したメッセージの正否判定とを、記憶した共有情報を用いて行う。通信装置及び中継装置が記憶する共有情報は可変であり、通信システムに含まれる通信装置及び中継装置のうちの少なくとも1つの装置が送信する更新命令によって更新される。即ち、1つの装置が送信した更新命令がネットワークを伝わって通信装置及び中継装置にて受信され、更新命令を受信した通信装置及び中継装置が自身の記憶する共有情報を更新する。なお共有情報の更新は、例えば1秒、1分、1時間、1日又は1週間等の所定周期で行ってもよく、また例えば通信システムが車両に搭載されるものであれば車両のイグニッション信号がオン状態へ変化する毎など、何らかのイベント発生毎に行ってもよい。
図1は、実施の形態1に係る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通信システムは、車両1に搭載された複数のECU(Electronic Control Unit)2が、車両1内に配された通信線1a,1b及びゲートウェイ4を介して相互に通信を行うシステムである。本実施の形態に係る通信システムは、ゲートウェイ4が中継装置に相当し、ECU2が通信装置に相当する。また図示の例では、車内の通信線1aに2つのECU2が接続され、通信線1bに3つのECU2が接続され、2本の通信線1a,1bがゲートウェイ4に接続されたシステム構成であり、ゲートウェイ4が通信線1a,1b間の通信を中継することによって、全てのECU2が他のECU2との間でデータの送受信を行うことができる。
また、共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、ゲートウェイ4が、更新前の古い共有情報を用いたメッセージと、更新後の新たな共有情報を用いたメッセージとを有効なものとして扱う構成としたが、これに限るものではない。
変形例に係る通信システムでは、各ECU2が、共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の古い共有情報を用いたメッセージと、更新後の新たな共有情報を用いたメッセージとを有効なものとして受信する。この場合にゲートウェイ4は、受信したメッセージの正否判定を行わずにこのメッセージを中継する構成としてもよく、又は、共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の古い共有情報を用いたメッセージと、更新後の新たな共有情報を用いたメッセージとを有効なものとして受信し、メッセージの修正は行わずに中継する構成としてもよい。
実施の形態2に係る通信システムは、複数の通信プロトコルが混在し、且つ、複数の中継装置が階層的に接続された構成である。図14は、実施の形態2に係る通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態2に係る通信システムは、中継装置として複数のDCU(Domain Control Unit)200〜204と、通信装置として複数のECU203a〜203lとを備えて構成されている。実施の形態2に係る通信システムは、イーサネット(登録商標)の通信プロトコルにより1Gbpsの通信速度で通信を行うネットワークと、イーサネットの通信プロトコルにより100Mbpsの通信速度で通信を行うネットワークと、CAN−FDの通信プロトコルにより2Mbpsの通信速度で通信を行うネットワークとが混在している。
1a,1b 通信線
2、2a,2b ECU(通信装置)
4 ゲートウェイ(中継装置)
21 処理部
21a メッセージ生成部
21b メッセージ判定部(判定部)
21c 更新処理部(更新部)
22 記憶部
22a 暗号鍵
22b 共有情報
23 通信部(メッセージ送信部、メッセージ受信部)
41 処理部
41a メッセージ生成部
41b メッセージ判定部(判定部)
41c 更新処理部(更新部)
41d 更新命令送信部
41e メッセージ修正部
42 記憶部
42a 暗号鍵
42b 共有情報
42c 共有情報
43 通信部(メッセージ送信部、メッセージ受信部)
200〜204 DCU(中継装置)
203a〜203l ECU(通信装置)
Claims (9)
- 一又は複数の通信装置が通信線に接続され、複数の前記通信線の間の通信を中継装置が中継する通信システムにおいて、
前記通信装置及び前記中継装置は、
共有情報を記憶する記憶部と、
前記共有情報を用いたメッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記メッセージ生成部が生成したメッセージを他の装置へ送信するメッセージ送信部と、
他の装置からのメッセージを受信するメッセージ受信部と、
前記共有情報に基づいて前記メッセージ受信部が受信したメッセージの正否を判定する判定部と
をそれぞれ有し、
前記通信装置及び前記中継装置のうちの少なくとも1つの装置は、前記共有情報を更新させる更新命令を他の装置へ送信する更新命令送信部を有し、
前記通信装置及び前記中継装置は、前記更新命令を受信した場合に、前記記憶部に記憶された共有情報を更新する更新部を更に有し、
前記通信装置又は前記中継装置は、前記共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の共有情報を用いて生成されたメッセージを受信した場合に、該メッセージを前記判定部が正当なメッセージと判定すること
を特徴とする通信システム。 - 前記中継装置は、前記共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の共有情報を用いて生成されたメッセージを受信した場合に、該メッセージを更新後の共有情報を用いたメッセージに修正するメッセージ修正部を有し、前記メッセージ修正部が修正したメッセージを中継すること
を特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記メッセージ生成部が生成するメッセージには、前記共有情報の更新状態を示す更新状態情報を含み、
前記判定部は、前記共有情報及び受信したメッセージに含まれる更新状態情報に基づいてメッセージの正否を判定すること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。 - 前記更新状態情報は、前記更新命令に応じて値が所定の規則で変化する情報であること
を特徴とする請求項3に記載の通信システム。 - 前記更新状態情報は、前記更新命令に応じて値が反転するトグルビットであること
を特徴とする請求項4に記載の通信システム。 - 前記メッセージ生成部が生成するメッセージには、前記共有情報と前記メッセージに含まれる情報とに基づいて生成されたメッセージ認証子を含み、
前記判定部は、受信したメッセージに含まれる情報及びメッセージ認証子と、記憶部に記憶された前記共有情報とに基づいて前記メッセージの正否を判定すること
を特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の通信システム。 - それぞれに一又は複数の通信装置が接続された複数の通信線間の通信を中継する中継装置において、
前記通信装置との間で共有する共有情報を記憶する記憶部と、
前記共有情報を用いて生成されたメッセージを前記通信装置から受信するメッセージ受信部と、
前記共有情報に基づいて前記メッセージ受信部が受信したメッセージの正否を判定する判定部と、
前記記憶部に記憶された共有情報を更新する更新部と、
前記共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の共有情報を用いて生成されたメッセージを受信した場合に、該メッセージを更新後の共有情報を用いたメッセージに修正するメッセージ修正部と
を備えることを特徴とする中継装置。 - 少なくとも中継装置が接続された通信線に接続され、前記通信線及び前記中継装置を介して通信を行う通信装置において、
前記中継装置との間で共有する共有情報を記憶する記憶部と、
前記共有情報を用いたメッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記メッセージ生成部が生成したメッセージを他の装置へ送信するメッセージ送信部と、
他の装置からのメッセージを受信するメッセージ受信部と、
前記共有情報に基づいて前記メッセージ受信部が受信したメッセージの正否を判定する判定部と、
他の装置から送信される前記共有情報の更新命令を受信した場合に、前記記憶部に記憶された共有情報を更新する更新部と
を有し、
前記共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の共有情報を用いて生成されたメッセージを受信した場合に、該メッセージを前記判定部が正当なメッセージと判定すること
を特徴とする通信装置。 - 通信線に一又は複数の通信装置が接続され、複数の前記通信線が接続された中継装置が前記通信線間の通信を中継する通信方法において、
前記通信装置及び前記中継装置が、共有情報を記憶し、前記共有情報を用いたメッセージを生成して他の装置へ送信し、他の装置から受信したメッセージの正否を前記共有情報に基づいて判定し、
前記通信装置及び前記中継装置のうちの少なくとも1つの装置が、前記共有情報を更新させる更新命令を他の装置へ送信し、
前記通信装置及び前記中継装置が、前記更新命令を受信した場合に前記共有情報を更新し、
前記通信装置又は前記中継装置が、前記共有情報の更新から所定期間が経過するまでの間、更新前の共有情報を用いて生成されたメッセージを受信した場合に、該メッセージを正当なメッセージと判定すること
を特徴とする通信方法。
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