JP2018160851A - 車載通信装置、コンピュータプログラム及びメッセージ判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車内のネットワークにおいて非周期的に送信されるメッセージの正否を判定する車載通信装置、コンピュータプログラム及びメッセージ判定方法を提供する。【解決手段】車載通信装置は、周期メッセージを受信した場合に、受信周期に基づいて周期メッセージの正否を判定する。車載通信装置は、非周期メッセージを受信した場合には、正当であると判定された周期メッセージの内容に基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。車載通信装置は、非周期メッセージの正否判定に用いる周期メッセージの対応を、記憶部に記憶している。車載通信装置は、記憶した対応に基づいて、受信した非周期メッセージに対応する周期メッセージのうち、この非周期メッセージの直前に受信し、且つ、正当であると判定された周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されて、車内ネットワークを介してメッセージの送受信を行う車載通信装置、コンピュータプログラム及びメッセージ判定方法に関する。

車両には多数の装置が搭載されている。複数の車載装置は通信線を介して接続され、相互に情報の送受信を行うことによって協調動作している。従来の車載通信システムにおいては、例えば通信線に悪意のある装置が接続される可能性があり、また例えばコンピュータウイルスなどにより正規の車載装置が誤動作する可能性がある。このような装置は、例えば通信線に対して不正なメッセージ送信を行うことによって、通信線に接続された正規の車載装置を誤動作させる虞がある。このため、不正な装置が送信する不正なメッセージによる正規の車載装置の誤動作等を防止するための技術が研究されている。

特許文献１においては、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに従ってバスを介して通信する複数の電子制御ユニットを備える車載ネットワークシステムにおいて、バス上で送信されたデータフレームを受信し、送信周期に係る所定ルールに適合しないデータフレームが受信された場合に、当該データフレーム中の特定識別子を検証することによって不正を検知する方法が提案されている。

国際公開第２０１５／１７０４５１号

しかしながら特許文献１に記載の不正検知方法は、非周期的に送信されるデータフレームに特定識別子を付すという方式であり、この特定識別子を不正な装置が不正に取得する可能性がある。特定識別子を不正取得した不正な装置は、自身のデータフレームに不正取得した特定識別子を付して送信することによって、特許文献１に記載の不正検知方法を回避することができる。

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、車内のネットワークにおいて非周期的に送信されるメッセージの正否を判定する車載通信装置、コンピュータプログラム及びメッセージ判定方法を提供することにある。

本発明に係る車載通信装置は、車両に搭載された他の装置との間でメッセージを送受信する車載通信装置において、周期的に送信されるメッセージを受信して、該メッセージの正否を判定する周期メッセージ判定部と、非周期的に送信されるメッセージを受信して、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容に基づき、受信した非周期メッセージの正否を判定する非周期メッセージ判定部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置は、前記非周期メッセージ判定部が、非周期メッセージを受信した場合に、該非周期メッセージの直前に受信し、且つ、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した前記非周期メッセージの正否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置は、非周期メッセージに対して正否判定に用いる周期メッセージの対応を記憶した対応記憶部を備え、前記非周期メッセージ判定部は、前記対応記憶部に記憶された対応に基づいて、受信した非周期メッセージに対応する周期メッセージのうち、該非周期メッセージの直前に受信し、且つ、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かを判定することを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置は、前記周期メッセージ判定部が、周期メッセージを受信した場合に、前回に周期メッセージを受信してから今回に周期メッセージを受信するまでの期間に基づいて、今回に受信した周期メッセージの正否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置は、前記非周期メッセージ判定部が、前記車両の運転者の有無を通知する周期メッセージに基づいて、前記車両の加速操作を通知する非周期メッセージの正否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置は、前記非周期メッセージ判定部が、前記車両の前方に障害物が存在するか否かの検知結果を通知する周期メッセージに基づいて、前記車両の加速操作を通知する非周期メッセージの正否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係る車載通信装置は、前記非周期メッセージ判定部が、前記車両の車速を通知する周期メッセージに基づいて、前記車両のドアの開操作を通知する非周期メッセージの正否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係るコンピュータプログラムは、車両に搭載された他の装置との間でメッセージを送受信するコンピュータを、周期的に送信されるメッセージを受信して、該メッセージの正否を判定する周期メッセージ判定部と、非周期的に送信されるメッセージを受信して、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容に基づき、受信した非周期メッセージの正否を判定する非周期メッセージ判定部として動作させることを特徴とする。

また、本発明に係るメッセージ判定方法は、車両に搭載された他の装置との間でメッセージを送受信し、周期的に送信されるメッセージを受信して、該メッセージの正否を判定し、非周期的に送信されるメッセージを受信して、正当と判定した周期メッセージの内容に基づき、受信した非周期メッセージの正否を判定することを特徴とする。

本発明において車載通信装置は、例えば車両内に配された通信線を介して他の装置との間でメッセージの送受信を行う。車両の他の装置が送信するメッセージには、所定の周期で繰り返し送信される周期メッセージと、車内における何らかのイベントの発生に応じて送信される非周期メッセージとが含まれる。車載通信装置は、周期メッセージを受信した場合に、例えば受信周期などに基づいて周期メッセージの正否を判定する。また車載通信装置は、非周期メッセージを受信した場合には、正当であると判定された周期メッセージの内容に基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。
例えば車載通信装置は、非周期メッセージを受信した場合に、この非周期メッセージの直前に受信し、且つ、正当であると判定された周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。
非周期メッセージの正否判定を、受信した非周期メッセージのみではなく、関連する正当な周期メッセージの内容に基づいて行うことによって、非周期メッセージの正否を容易且つ精度よく判定することができる。

また本発明において車載通信装置は、非周期メッセージの正否判定に用いる周期メッセージの対応を記憶している。車載通信装置は、記憶した対応に基づいて、受信した非周期メッセージに対応する周期メッセージのうち、この非周期メッセージの直前に受信し、且つ、正当であると判定された周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。これにより、車載通信装置が多種の周期メッセージを受信する場合であっても、非周期メッセージに関連する周期メッセージに基づく判定を行うことができる。

また本発明において車載通信装置は、周期メッセージの正否判定を、前回の周期メッセージの受信から、今回の周期メッセージの受信までの期間に基づいて行う。これにより車載通信装置は、周期メッセージが正しい周期で送信されたものであるか否かに基づく正否判定を行うことができる。

例えば車載通信装置は、車両の運転者の有無を通知する周期メッセージに基づいて、車両の加速操作を通知する非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置は、車両の加速操作を通知する非周期メッセージを受信した場合に、車両の運転者が存在すれば非周期メッセージを正当と判定し、運転者が存在しなければ非周期メッセージを不正と判定することができる。

例えば車載通信装置は、車両前方の障害物の有無の検知結果を通知する周期メッセージに基づいて、車両の加速操作を通知する非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置は、車両の加速操作を通知する非周期メッセージを受信した場合に、車両の前方に障害物が存在しなければ非周期メッセージを正当と判定し、障害物が存在すれば非周期メッセージを不正と判定することができる。

例えば車載通信装置は、車両の車速を通知する周期メッセージに基づいて、車両のドアの開操作を通知する非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置は、車両のドアの開操作を通知する非周期メッセージを受信した場合に、車両の車速が所定速度以下であれば非周期メッセージを正当と判定し、車速が所定速度以上であれば非周期メッセージを不正と判定することができる。

本発明による場合は、非周期メッセージの正否判定を、受信した非周期メッセージのみではなく、関連する正当な周期メッセージの内容に基づいて行う構成とすることによって、車内のネットワークにおいて非周期的に送信されるメッセージの正否を容易且つ精度よく判定することができる。

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。 判定条件テーブルの一例を示す模式図である。 非周期メッセージ判定部による非周期メッセージの正否判定の一例を示す模式図である。 非周期メッセージ判定部による非周期メッセージの正否判定の一例を示す模式図である。 車載通信装置が行うメッセージの正否判定処理の手順を示すフローチャートである。 車載通信装置が行うメッセージの正否判定処理の手順を示すフローチャートである。

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。本実施の形態に係る車載通信システムは、車両１に搭載された複数の車載通信装置１０が共通の通信線２を介して接続された構成である。車載通信装置１０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）又はカーナビゲーション装置等の装置であり、通信線２を介したメッセージの送受信を行うことにより、他の車載通信装置１０との情報交換を行って各自の処理を行う。なお本実施の形態においては、車載通信装置１０はＣＡＮ規格に従った通信を行うものとする。

車載通信装置１０は、処理部（プロセッサ）１１、記憶部１２及び通信部１３等を備えて構成されている。なお、図１においては１つの車載通信装置１０のみについて詳細な構成を図示してあるが、他の車載通信装置１０についても同様の構成である。車載通信装置１０の処理部１１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１２などに記憶されたプログラムを実行することにより種々の処理を行う。例えば本実施の形態において処理部１１は、記憶部１２に記憶されたメッセージ判定プログラム１２ｃを実行することにより、通信線２を介して他の車載通信装置１０から受信したメッセージの正否判定処理を行う。

記憶部１２は、例えばフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等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１２は、処理部１１が実行するプログラム及び処理に必要なデータ等を記憶している。本実施の形態において記憶部１２は、受信したメッセージの正否判定処理に用いられる情報を記憶した周期テーブル１２ａ及び判定条件テーブル１２ｂと、処理部１１が実行するメッセージ判定プログラム１２ｃとを記憶している。

通信部１３は、通信線２に接続され、通信線２を介して他の車載通信装置１０との間でメッセージの送受信を行う。本実施の形態において通信部１３は、ＣＡＮ規格に従った通信を行う。通信部１３は、例えばＣＡＮコントローラ又はＣＡＮトランシーバ等と呼ばれ得るＩＣ（Integrated Circuit）であってよい。通信部１３は、処理部１１から２値情報として与えられる送信用のメッセージを、２値の電気信号に変換して通信線２へ出力することにより、メッセージの送信を行う。通信部１３は、通信線２の電位をサンプリングすることによってメッセージを受信し、受信したメッセージを処理部１１へ与える。

また本実施の形態に係る車載通信装置１０の処理部１１は、記憶部１２に記憶されたメッセージ判定プログラム１２ｃを実行することにより、周期メッセージ判定部２１、非周期メッセージ判定部２２及びメッセージ破棄処理部２３等がソフトウェア的な機能ブロックとして実現される。なおメッセージ判定プログラム１２ｃは、例えば光ディスク又はメモリカード等の記録媒体に記録されたものを車載通信装置１０が読み取ることで記憶部１２にインストールされてもよく、また例えば携帯電話通信網及びインターネット等のネットワークを介して車載通信装置１０がサーバ装置などからダウンロードして記憶部１２にインストールされてもよく、またこれら以外の方法で記憶部１２にインストールされてもよい。

本実施の形態に係る車載通信システムにおいては、各車載通信装置１０が周期メッセージ及び／又は非周期メッセージを送信することができる。周期メッセージは、予め定められた周期で繰り返して送信されるメッセージである。本実施の形態に係る車載通信システムには、車両１の車速を検知し、検知した車速の情報を周期メッセージとして送信する車載通信装置１０が含まれる。また本実施形態に係る車載通信システムには、車両１の運転席に運転者が存在するか否かを判定し、判定結果として運転者の有無に関する情報を周期メッセージとして送信する車載通信装置１０が含まれる。また本実施の形態に係る車載通信システムには、車両１の前方に存在する障害物を検知し、検知結果として障害物の有無に関する情報を周期メッセージとして送信する車載通信装置１０が含まれる。なおこれらの周期メッセージは一例であり、車両１内にて送受信される周期メッセージは本例のものに限らず、どのような情報を周期メッセージとして送信してもよい。

処理部１１の周期メッセージ判定部２１は、通信部１３にてメッセージを受信した場合に、まず、受信したメッセージが周期メッセージであるか又は非周期メッセージであるか否かを判定する。本実施の形態に係る車載通信システムではＣＡＮ規格に従った通信を行い、メッセージが周期メッセージ又は非周期メッセージのいずれであるかは、メッセージに含まれるＣＡＮのＩＤに基づいて判定することができる。記憶部１２の周期テーブル１２ａには、車載通信システムにて送受信され得る周期メッセージのＩＤと、周期メッセージの送信周期とが対応付けて記憶されている。周期メッセージ判定部２１は、受信したメッセージからＩＤを取得し、取得したＩＤが周期テーブル１２ａに登録されたＩＤであるか否かを判定することにより、受信メッセージが周期メッセージ又は非周期メッセージのいずれであるかを判定することができる。

次いで周期メッセージ判定部２１は、受信した周期メッセージの正否を判定する。周期メッセージ判定部２１は、例えば前回に周期メッセージを受信した際にタイマによる計時を開始し、今回の周期メッセージを受信するまでの期間（時間）を計測する。なおこの期間計測は、メッセージのＩＤ毎に行われる。周期メッセージ判定部２１は、前回受信から今回受信までの期間の計測結果と、周期テーブル１２ａに記憶された送信周期とを比較し、計測した期間が周期テーブル１２ａの送信周期と一致する（又は送信周期に対して所定の誤差範囲内である）場合に、受信した周期メッセージが正当なものであると判定する。計測した期間が周期テーブル１２ａの送信周期と一致しない（又は送信周期の誤差範囲を超えている）場合、周期メッセージ判定部２１は、受信した周期メッセージが不正なものであると判定する。

処理部１１は、周期メッセージ判定部２１が正当であると判定した周期メッセージについて、この周期メッセージに含まれる情報（内容）を記憶しておく。このときに処理部１１は、周期メッセージ毎に少なくとも最新の情報を記憶おき、最新でない情報又は受信から一定の期間が経過した情報等については破棄してよい。また処理部１１は、周期メッセージ判定部２１が不正であると判定した周期メッセージについては、この周期メッセージに含まれる情報を記憶しない。

本実施の形態に係る車載通信システムにおいて非周期メッセージは、例えば車両１のユーザの操作に起因するイベントが発生した場合に、このイベントの発生を検知した車載通信装置１０が送信するメッセージであり、イベントメッセージなどと呼ばれ得る。本実施の形態に係る車載通信システムには、車両１のアクセルに対する操作（加速操作）を検知し、加速操作が行われたことを通知する非周期メッセージを送信する車載通信装置１０が含まれる。また本実施の形態に係る車載通信システムには、車両１のドアの開操作を検知し、開操作が行われたことを通知する非周期メッセージを送信する車載通信装置１０が含まれる。なおこれらの非周期メッセージは一例であり、車両１内にて送受信される非周期メッセージは本例のものに限らず、どのような情報を非周期メッセージとして送信してもよい。

処理部１１の非周期メッセージ判定部２２は、通信部１３にて受信した非周期メッセージの正否を判定する。なお本実施の形態においては、記憶部１２の周期テーブル１２ａにＩＤが登録されていないメッセージが非周期メッセージとなる。非周期メッセージ判定部２２による正否判定を行うための各非周期メッセージの判定条件は、記憶部１２の判定条件テーブル１２ｂに記憶されている。

図２は、判定条件テーブル１２ｂの一例を示す模式図である。本実施の形態に係る車載通信装置１０の記憶部１２に記憶される判定条件テーブル１２ｂは、各非周期メッセージについて、判定に用いられる周期メッセージと、この周期メッセージの条件とが対応付けて記憶されている。図示の判定条件テーブル１２ｂには、非周期メッセージのＩＤと、周期メッセージのＩＤと、周期メッセージの条件とが対応付けて記憶されている。なお図示の判定条件テーブル１２ｂには、非周期メッセージの内容及び周期メッセージの内容の項目が含まれているが、これは説明を分かり易くするためのものであり、実際に記憶部１２に記憶される判定条件テーブル１２ｂにはこの項目は含まれていなくてよい。

図示の判定条件テーブル１２ｂにおいては、ＩＤが２０の加速操作を通知する非周期メッセージに、運転者の有無を通知するＩＤが３０の周期メッセージが関連付けられており、判定の条件として「運転者有り」が設定されている。更に、ＩＤが２０の加速操作を通知する非周期メッセージには、障害物の有無を通知するＩＤが４０の周期メッセージが関連付けられており、判定の条件として「障害物無し」が設定されている。このように、１つの非周期メッセージに対して、判定条件として複数の周期メッセージが関連付けられていてもよい。また、ＩＤが５０のドア開操作を通知する非周期メッセージには、車両１の車速を通知するＩＤが１０の周期メッセージが関連付けられており、判定の条件として「車速＜５ｋｍ／ｈ」が設定されている。なおこれらの判定条件は一例であり、これ以外の様々な判定条件を採用して非周期メッセージの正否判定を行ってよい。

非周期メッセージ判定部２２は、通信部１３にて非周期メッセージを受信した場合、記憶部１２の判定条件テーブル１２ｂを参照して受信した非周期メッセージに関連付けられた周期メッセージを調べる。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージに関連付けられた周期メッセージについて、最新に受信した周期メッセージの情報を読み出して、読み出した情報が判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たすか否かを判定する。周期メッセージの情報が判定条件テーブル１２ｂの条件を満たす場合、非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージを正当であると判定する。周期メッセージの情報が判定条件テーブル１２ｂの条件を満たさない場合、非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージを不正であると判定する。

なお、判定条件テーブル１２ｂにて１つの非周期メッセージに対して複数の周期メッセージが関連付けられている場合、非周期メッセージ判定部２２は、関連する全ての周期メッセージの情報が判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たす場合に、受信した非同期メッセージを正当であると判断する。これに対して、関連する周期メッセージのうちの少なくとも１つに条件を満たさないものが存在する場合、非周期メッセージ判定部２２は、受信した非同期メッセージを不正であると判定する。

処理部１１のメッセージ破棄処理部２３は、周期メッセージ判定部２１が不正であると判定した周期メッセージ、及び、非周期メッセージ判定部２２が不正であると判定した非周期メッセージを破棄する処理を行う。メッセージの破棄は、例えば不正なメッセージに含まれる情報を車載通信装置１０の記憶部１２又は他のメモリ等から消去する処理を行ってもよいが、少なくとも不正と判定されたメッセージに含まれる情報が車載通信装置１０内の以降の処理で用いられることがないようにすればよい。また周期メッセージ判定部２１が正当であると判定した周期メッセージ、及び、非周期メッセージ判定部２２が正当であると判定した非周期メッセージに含まれる情報は、車載通信装置１０毎の個別処理に用いられる。

なお非周期メッセージ判定部２２は、周期メッセージ判定部２１が正当であると判定した周期メッセージに基づいて非周期メッセージの判定を行う。非周期メッセージに関連付けられた周期メッセージが周期メッセージ判定部２１により不正であると判定された場合、非周期メッセージ判定部２２は非周期メッセージの正否判定を行わない（行うことができない）。このような場合、通信部１３にて受信した非周期メッセージは、非周期メッセージ判定部２３の判定なしで正当なものとして扱ってもよく、又は、判定なしで不正なものとして扱ってもよい。

また本実施の形態においては、不正であると判定されたメッセージを車載通信装置１０が破棄する構成とするが、これに限るものではなく、破棄以外の処理を行う構成としてもよい。例えば車載通信装置１０は、不正なメッセージを受信した旨を、車両１内の他の車載通信装置１０、車外のサーバ装置又は車両１の運転者等に通知する処理を行ってもよい。また例えば車載通信装置１０は、不正なメッセージを送信した車載通信装置１０に対して処理を強制的に停止させる又は電力供給を絶つ等の処理を行ってもよい。また車載通信装置１０は、受信したメッセージが不正であるとの１回の判定で上記の処理を行うのではなく、不正の判定回数が所定回数を超えた場合に上記の処理を行う構成としてもよい。

図３及び図４は、非周期メッセージ判定部２２による非周期メッセージの正否判定の一例を示す模式図である。図３及び図４には、横軸を時間ｔとして、ある車載通信装置１０が受信した周期メッセージ及び非周期メッセージの受信タイミングを示すと共に、周期メッセージについては含まれる情報の内容を示し、非周期メッセージについては正否判定の結果を示してある。なお本例では、周期メッセージは全て正当であると判定されたものとする。

図３には、運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１〜Ａ３の受信タイミングと、障害物の有無を通知する周期メッセージＢ１〜Ｂ５の受信タイミングと、加速操作を通知する非周期メッセージＣ１〜Ｃ４の受信タイミングとが上から順に示されている。運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１〜Ａ３は所定の周期で送信され、本例では３つの周期メッセージＡ１〜Ａ３を車載通信装置１０が受信している。本例において運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１〜Ａ３に含まれる情報の内容は、受信タイミングが早いものから順に、周期メッセージＡ１が運転者無しであり、周期メッセージＡ２が運転者有りであり、周期メッセージＡ３が運転者有りである。

障害物の有無を通知する周期メッセージＢ１〜Ｂ５は、運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１〜Ａ３より短い周期で送信され、本例では５つの周期メッセージＢ１〜Ｂ５を車載通信装置１０が受信している。周期メッセージＢ１及びＢ２は、周期メッセージＡ１の受信から周期メッセージＡ２の受信までの期間に受信されている。周期メッセージＢ３及びＢ４は、周期メッセージＡ２の受信から周期メッセージＡ３の受信までの期間に受信されている。周期メッセージＢ５は、周期メッセージＡ３の受信後に受信されている。本例において障害物の有無を通知する周期メッセージＢ１〜Ｂ５に含まれる情報の内容は、受信タイミングが速いものから順に、周期メッセージＢ１が障害物無しであり、周期メッセージＢ２が障害物有りであり、周期メッセージＢ３が障害物有りであり、周期メッセージＢ４が障害物無しであり、周期メッセージＢ５が障害物無しである。

加速操作を通知する非周期メッセージＣ１〜Ｃ４は、非周期的に送信され、本例では４つの非周期メッセージＣ１〜Ｃ４を車載通信装置１０が受信している。また図２に示したように、加速操作を通知する非周期メッセージには判定条件として運転者の有無を通知する周期メッセージと障害物の有無を通知する周期メッセージとが関連付けられている。加速操作を通知する非周期メッセージＣ１〜Ｃ４を受信した車載通信装置１０の非周期メッセージ判定部２２は、直近に受信した運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１〜Ａ３及び障害物の有無を通知する周期メッセージの内容に基づいて、非周期メッセージＣ１〜Ｃ４の正否を判定する。非周期メッセージ判定部２２が加速操作を通知する非周期メッセージＣ１〜Ｃ４を正当であると判定する条件は、運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１〜Ａ３の内容が運転者有りであること、及び、障害物の有無を通知する周期メッセージＢ１〜Ｂ５の内容が障害物無しであることである。

本例において、加速操作を通知する非周期メッセージＣ１は、運転者の有無を通知する周期メッセージＡ１及び障害物の有無を通知する周期メッセージＢ１に続いて車載通信装置１０により受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＣ１に関連付けられ且つ直近に受信した周期メッセージＡ１及びＢ１の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＢ１の内容は障害物無しであるため判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たすが、非周期メッセージＡ１の内容は運転者無しであり条件を満たさないため、受信した非周期メッセージＣ１を不正であると判定する。

加速操作を通知する非周期メッセージＣ２は、障害物の有無を通知する周期メッセージＢ２の受信後に受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＣ２の直近に受信した周期メッセージＡ１及びＢ２の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＡ１の内容は運転者無しであり条件を満たさず、且つ、非周期メッセージＢ２の内容は障害物有りで条件を満たさないため、受信した非周期メッセージＣ２を不正であると判定する。

加速操作を通知する非周期メッセージＣ３は、運転者の有無を通知する周期メッセージＡ２及び障害物の有無を通知する周期メッセージＢ３に続いて受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＣ３の直近に受信した周期メッセージＡ２及びＢ３の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＡ２の内容は運転者有りであるため条件を満たすが、非周期メッセージＢ３の内容は障害物有りで条件を満たさないため、受信した非周期メッセージＣ３を不正であると判定する。

加速操作を通知する非周期メッセージＣ４は、障害物の有無を通知する周期メッセージＢ４及び運転者の有無を通知する周期メッセージＡ３に続いて受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＣ４の直近に受信した周期メッセージＢ４及びＡ３の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＢ４の内容は障害物無しで条件を満たし、且つ、非周期メッセージＡ３の内容は運転者有りで条件を満たすため、受信した非周期メッセージＣ４を正当であると判定する。

図４には、車両１の車速を通知する周期メッセージＤ１〜Ｄ５の受信タイミングと、ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ１〜Ｅ４の受信タイミングとが上から順に示されている。車速を通知する周期メッセージＤ１〜Ｄ５は所定の周期で送信され、本例では５つの周期メッセージＤ１〜Ｄ５を車載通信装置１０が受信している。本例において車速を通知する周期メッセージＤ１〜Ｄ５に含まれる情報の内容は、受信タイミングが早いものから順に、周期メッセージＤ１が８０ｋｍ／ｈであり、周期メッセージＤ２が６０ｋｍ／ｈであり、周期メッセージＤ３が０ｋｍ／ｈであり、周期メッセージＤ４が０ｋｍ／ｈであり、周期メッセージＤ５が０ｋｍ／ｈである。

ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ１〜Ｅ４は、非周期的に送信され、本例では４つの非周期メッセージＥ１〜Ｅ４を車載通信装置１０が受信している。また図２に示したように、ドア開操作を通知する非周期メッセージには判定条件として車速を通知する周期メッセージが関連付けられている。ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ１〜Ｅ４を受信した車載通信装置１０の非周期メッセージ判定部２２は、直近に受信した車速を通知する周期メッセージＤ１〜Ｄ５の内容に基づいて、非周期メッセージＥ１〜Ｅ４の正否を判定する。非周期メッセージ判定部２２がドア開操作を通知する非周期メッセージＥ１〜Ｅ４を正当であると判定する条件は、車速を通知する周期メッセージＤ１〜Ｄ５に含まれる車速が５ｋｍ／ｈより低速であることである。

本例において、ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ１は、車速を通知する周期メッセージＤ１に続いて車載通信装置１０により受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＥ１に関連付けられ且つ直近に受信した周期メッセージＤ１の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＤ１の内容が８０ｋｍ／ｈであり判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たさないため、受信した非周期メッセージＥ１を不正であると判定する。

ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ２は、車速を通知する周期メッセージＤ２に続いて車載通信装置１０により受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＥ２の直近に受信した周期メッセージＤ２の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＤ２の内容が６０ｋｍ／ｈであり判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たさないため、受信した非周期メッセージＥ２を不正であると判定する。

ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ３は、車速を通知する周期メッセージＤ３に続いて車載通信装置１０により受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＥ３の直近に受信した周期メッセージＤ３の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＤ３の内容が０ｋｍ／ｈであり判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たすため、受信した非周期メッセージＥ３を正当であると判定する。

ドア開操作を通知する非周期メッセージＥ４は、車速を通知する周期メッセージＤ４に続いて車載通信装置１０により受信されている。非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージＥ４の直近に受信した周期メッセージＤ４の内容を取得する。非周期メッセージ判定部２２は、非周期メッセージＤ４の内容が０ｋｍ／ｈであり判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たすため、受信した非周期メッセージＥ４を正当であると判定する。

図５及び図６は、車載通信装置１０が行うメッセージの正否判定処理の手順を示すフローチャートである。車載通信装置１０の処理部１１は、通信部１３にて他の車載通信装置１０からのメッセージを受信したか否かを判定する（ステップＳ１）。メッセージを受信していない場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理部１１は、メッセージを受信するまで待機する。メッセージを受信した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、処理部１１の周期メッセージ判定部２１は、記憶部１２に記憶された周期テーブル１２ａを参照する（ステップＳ２）。周期メッセージ判定部２１は、受信したメッセージのＩＤが周期テーブル１２ａに登録されているか否かを判定することによって、受信したメッセージが周期メッセージであるか否かを判定する（ステップＳ３）。

受信したメッセージが周期メッセージである場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、周期メッセージ判定部２１は、受信した周期メッセージと同じＩＤのメッセージについて、前回に周期メッセージを受信してから今回の周期メッセージを受信するまでの時間、即ちこの周期メッセージの受信の周期を取得する（ステップＳ４）。処理部１１はメッセージのＩＤ毎にタイマ機能などを用いて周期の計測を行っており、周期メッセージ判定部２１はこの計測結果を取得することで、受信した周期メッセージの周期を取得することができる。周期を取得した後、周期メッセージ判定部２１は、次の周期の計測を開始する（ステップＳ５）。

受信した周期メッセージの周期を取得した周期メッセージ判定部２１は、取得した周期と周期テーブル１２ａに登録された周期とを比較することによって、取得した周期が正しい周期であるか否かを判定する（ステップＳ６）。取得した周期が正しい周期である場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、周期メッセージ判定部２１は、受信した周期メッセージを正当な周期メッセージであると判定する（ステップＳ７）。周期メッセージ判定部２１は、正当と判定した周期メッセージに含まれる情報を記憶部１２などに記憶し（ステップＳ８）、処理を終了する。

取得した周期が正しい周期ではない場合（Ｓ６：ＮＯ）、周期メッセージ判定部２１は、受信した周期メッセージを不正な周期メッセージであると判定する（ステップＳ９）。処理部１１のメッセージ破棄処理部２３は、周期メッセージ判定部２１が不正であると判定した周期メッセージを破棄する処理を行い（ステップＳ１０）、処理を終了する。

受信したメッセージが周期メッセージでない場合（Ｓ３：ＮＯ）、即ち受信したメッセージが非周期メッセージである場合、処理部１１の非周期メッセージ判定部２２は、記憶部１２に記憶された判定条件テーブル１２ｂを参照し（ステップＳ１１）、受信した非周期メッセージに関連付けられた周期メッセージのＩＤ及び判定条件等を取得する。次いで非周期メッセージ判定部２２は、ステップＳ８にて記憶される周期メッセージに関する情報のうち、受信した非周期メッセージに関連する周期メッセージの情報を取得する（ステップＳ１２）。非周期メッセージ判定部２２は、取得した情報が判定条件テーブル１２ｂに設定された条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１３）。

取得した情報が判定条件を満たす場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージを正当な非周期メッセージであると判定し（ステップＳ１４）、処理を終了する。取得した情報が判定条件を満たさない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、非周期メッセージ判定部２２は、受信した非周期メッセージを不正な非周期メッセージであると判定する（ステップＳ１５）。処理部１１のメッセージ破棄処理部２３は、非周期メッセージ判定部２２が不正であると判定した非周期メッセージを破棄する処理を行い（ステップＳ１６）、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装置１０は、車両１内に配された通信線２を介して他の車載通信装置１０との間でメッセージの送受信を行う。車載通信装置１０が送受信するメッセージには、所定の周期で繰り返し送信される周期メッセージと、車内における何らかのイベントの発生に応じて送信される非周期メッセージとが含まれる。車載通信装置１０は、周期メッセージを受信した場合に、受信周期に基づいて周期メッセージの正否を判定する。また車載通信装置１０は、非周期メッセージを受信した場合には、正当であると判定された周期メッセージの内容に基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置１０は、非周期メッセージを受信した場合に、この非周期メッセージの直前に受信し、且つ、正当であると判定された周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。非周期メッセージの正否判定を、受信した非周期メッセージのみではなく、関連する正当な周期メッセージの内容に基づいて行うことによって、車載通信装置１０は、非周期メッセージの正否を容易且つ精度よく判定することができる。

また車載通信装置１０は、非周期メッセージの正否判定に用いる周期メッセージの対応を、記憶部１２に判定条件テーブル１２ｂとして記憶している。車載通信装置１０は、判定条件テーブル１２ｂに記憶した対応に基づいて、受信した非周期メッセージに対応する周期メッセージのうち、この非周期メッセージの直前に受信し、且つ、正当であると判定された周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した非周期メッセージの正否を判定する。これにより、車載通信装置１０が多種の周期メッセージを受信する場合であっても、非周期メッセージに関連する周期メッセージに基づく判定を行うことができる。

また車載通信装置１０は、周期メッセージの正否判定を、前回の周期メッセージの受信から、今回の周期メッセージの受信までの期間に基づいて行う。これにより車載通信装置１０は、周期メッセージが正しい周期で送信されたものであるか否かに基づく正否判定を行うことができる。

また車載通信装置１０は、車両１の運転者の有無を通知する周期メッセージに基づいて、車両１の加速操作を通知する非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置１０は、車両１の加速操作を通知する非周期メッセージを受信した場合に、車両１の運転者が存在すれば非周期メッセージを正当と判定し、運転者が存在しなければ非周期メッセージを不正と判定する。

また車載通信装置１０は、車両１の前方の障害物有無の検知結果を通知する周期メッセージに基づいて、車両１の加速操作を通知する非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置１０は、車両１の加速操作を通知する非周期メッセージを受信した場合に、車両１の前方に障害物が存在しなければ非周期メッセージを正当と判定し、障害物が存在すれば非周期メッセージを不正と判定する。

また車載通信装置１０は、車両１の車速を通知する周期メッセージに基づいて、車両１のドアの開操作を通知する非周期メッセージの正否を判定する。即ち車載通信装置１０は、車両１のドアの開操作を通知する非周期メッセージを受信した場合に、車両１の車速が所定速度以下であれば非周期メッセージを正当と判定し、車速が所定速度以上であれば非周期メッセージを不正と判定する。

なお本実施の形態においては、車載通信装置１０による周期メッセージの判定方法として、前回の周期メッセージの受信から今回の周期メッセージの受信までの期間、即ち周期メッセージの受信周期に基づいて周期メッセージの正否を判定する方法を示したが、周期メッセージの正否の判定方法はこれに限るものではない。例えば、暗号処理により生成したメッセージ認証子を周期メッセージに付して送信し、これを受信した車載通信装置１０が周期メッセージに付されたメッセージ認証子の正否を判定することで周期メッセージの正否を判定する構成としてもよい。

また車載通信装置１０は、複数の通信線が接続されて、通信線間のメッセージを中継するゲートウェイ装置などであってもよい。この場合にゲートウェイ装置は、各通信線について周期メッセージの正否判定及び非周期メッセージの正否判定を行い、不正と判定したメッセージを中継しない構成とすることができる。

また本実施の形態に係る車載通信システムでは、車両１に搭載された各車載通信装置１０が周期メッセージ及び非周期メッセージの正否判定を行う構成であるが、これに限るものではない。例えば車載通信システムに含まれる１つの車載通信装置１０がメッセージの正否判定を行って、メッセージが不正であると判定した場合に、他の装置へその旨を通知する構成としてもよい。このような構成の場合、メッセージの正否判定を代表して行う装置としてはゲートウェイ装置などが好適である。

また車載通信装置１０は、周期メッセージの正否判定、非周期メッセージの正否判定及び不正メッセージの破棄処理等を処理部１１が行う構成としたが、これに限るものではない。例えば、周期メッセージの正否判定、非周期メッセージの正否判定及び不正メッセージの破棄処理の一部又は全部を、通信部１３が行う構成としてもよい。

１ 車両
２ 通信線
１０ 車載通信装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１２ａ 周期テーブル
１２ｂ 判定条件テーブル
１２ｃ メッセージ判定プログラム
１３ 通信部
２１ 周期メッセージ判定部
２２ 非周期メッセージ判定部
２３ メッセージ破棄処理部

Claims (9)

1. 車両に搭載された他の装置との間でメッセージを送受信する車載通信装置において、
   周期的に送信されるメッセージを受信して、該メッセージの正否を判定する周期メッセージ判定部と、
   非周期的に送信されるメッセージを受信して、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容に基づき、受信した非周期メッセージの正否を判定する非周期メッセージ判定部と
   を備えることを特徴とする車載通信装置。
2. 前記非周期メッセージ判定部は、非周期メッセージを受信した場合に、該非周期メッセージの直前に受信し、且つ、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かに基づいて、受信した前記非周期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に記載の車載通信装置。
3. 非周期メッセージに対して正否判定に用いる周期メッセージの対応を記憶した対応記憶部を備え、
   前記非周期メッセージ判定部は、前記対応記憶部に記憶された対応に基づいて、受信した非周期メッセージに対応する周期メッセージのうち、該非周期メッセージの直前に受信し、且つ、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容が所定条件を満たすか否かを判定すること
   を特徴とする請求項２に記載の車載通信装置。
4. 前記周期メッセージ判定部は、周期メッセージを受信した場合に、前回に周期メッセージを受信してから今回に周期メッセージを受信するまでの期間に基づいて、今回に受信した周期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３のいずれか１つに記載の車載通信装置。
5. 前記非周期メッセージ判定部は、前記車両の運転者の有無を通知する周期メッセージに基づいて、前記車両の加速操作を通知する非周期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４のいずれか１つに記載の車載通信装置。
6. 前記非周期メッセージ判定部は、前記車両の前方に障害物が存在するか否かの検知結果を通知する周期メッセージに基づいて、前記車両の加速操作を通知する非周期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つに記載の車載通信装置。
7. 前記非周期メッセージ判定部は、前記車両の車速を通知する周期メッセージに基づいて、前記車両のドアの開操作を通知する非周期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６のいずれか１つに記載の車載通信装置。
8. 車両に搭載された他の装置との間でメッセージを送受信するコンピュータを、
   周期的に送信されるメッセージを受信して、該メッセージの正否を判定する周期メッセージ判定部と、
   非周期的に送信されるメッセージを受信して、前記周期メッセージ判定部が正当と判定した周期メッセージの内容に基づき、受信した非周期メッセージの正否を判定する非周期メッセージ判定部
   として動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。
9. 車両に搭載された他の装置との間でメッセージを送受信し、
   周期的に送信されるメッセージを受信して、該メッセージの正否を判定し、
   非周期的に送信されるメッセージを受信して、正当と判定した周期メッセージの内容に基づき、受信した非周期メッセージの正否を判定すること
   を特徴とするメッセージ判定方法。

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