JP2020166583A - 演算装置、判定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第2の態様による判定方法は、複数の電子制御装置と接続される演算装置が実行する判定方法であって、前記複数の電子制御装置は、1以上の前記電子制御装置によりそれぞれの機能を構成し、前記機能ごとに、前記機能を構成する1以上の前記電子制御装置の第1識別情報および第1検証情報を受信することと、前記複数の電子制御装置のそれぞれから、前記電子制御装置に搭載されたソフトウェアのバージョン情報および前記電子制御装置の第2識別情報を取得することと、前記機能ごとに、前記機能を構成するすべての前記電子制御装置のバージョン情報であって取得したバージョン情報および前記機能を構成するすべての前記電子制御装置の前記第2識別情報を用いて第2検証情報を作成することと、前記機能ごとに、前記第1検証情報および前記第2検証情報の整合を判定することとを含む。
以下、図1〜図13を参照して、本発明に係る演算装置であるゲートウェイの第1の実施の形態に係る機能構成情報管理システムを説明する。
図1は、第1の実施の形態にかかる機能構成情報管理システムSの構成を示す図である。機能構成情報管理システムSは車両1、およびサーバ2を備える。車両1とサーバ2は、アクセスネットワークや拠点を接続するインターネット3、および通信サービスプロバイダが提供するアクセスネットワーク4を介して接続される。
図2は、ゲートウェイ10のハードウェア構成を示すブロック図である。ゲートウェイ10は、マイコン101、FROM(FlashROM)102、CAN用の通信I/F(インタフェース)104、およびEthernet用の通信I/F105を備える。
図3は、エンジン制御ECU13のハードウェア構成例を示すブロック図である。ただし本実施の形態においてソフトウェアが更新される対象となるECUはいずれも、少なくとも図3に示すハードウェア構成を備える。エンジン制御ECU13は、マイコン131、およびCAN用の通信I/F133を備える。
本実施の形態では、車両1が有する機能はある1つのECUにより、または複数のECUが協業することにより実現される。協業とは、連携して動作することを意味するが、必ずしも各ECUが協業する他のECUを認識する必要はなく、結果的に複数のECUがその機能の実現に関与していればよい。たとえばある機能Xがエンジン制御ECU13と、自動運転ECU15との協業により実現される場合には、本実施の形態では、エンジン制御ECU13および自動運転ECU15が機能Xを「構成する」と言う。また、エンジン制御ECU13および自動運転ECU15が機能Xを「実現する」とも言う。
図5は、サーバ2の構成例を示すブロック図である。サーバ2は、CPU201、主記憶部202、補助記憶部203、通信部204、入力部205、表示部206を備える。CPU201は、補助記憶部203等に蓄積されたサーバ用プログラムを主記憶部202上で実行し機能構成管理情報の登録や配信の制御を行う。補助記憶部203は、機能構成管理情報や車両に配信するECUソフトウェア更新用のデータを記憶する。
図6は、サーバ2で生成され、診断装置5やゲートウェイ10のテーブル管理部10001が管理する機能構成情報61の一例を示す図である。図6(a)は変更前の機能構成情報61である機能構成情報61aを示し、図6(b)は変更後の機能構成情報61である機能構成情報61bを示す。
図7は、ゲートウェイ10で動作するゲートウェイプログラム100の構成を示すブロック図である。
図8は、本実施の形態におけるテーブル検証情報604の検証を示す概念図である。図8には以下の説明との対応関係を示すために便宜的にステップ番号を付与している。このステップ番号は後述するフローチャートのステップ番号とは対応しない。
図9は、HMI12に表示される表示画面の一例を示す図である。図9(a)に示す表示G1aは、機能構成情報と実際の構成の不整合が検出されたことをユーザに示す画面例である。不整合により機能を停止させている場合は、さらに本画面に機能停止している旨の情報を表示してもよい。図9(b)に示す表示G1bは、機能構成情報が不整合なため、機能の一部を停止したことをユーザに示す画面例である。
図10は、ゲートウェイ10における検証処理を示すフローチャートである。図10に示す処理は、車両1のイグニッションスイッチがオンにされると実行される。なおゲートウェイ10は、イグニッションスイッチと信号線で接続されてイグニッションスイッチからオン/オフの状態を示す信号を直接受信してもよいし、イグニッションスイッチと接続される不図示のECUから動作指令信号をうけて動作を開始してもよい。
図11は、ゲートウェイ10における復旧処理を示すフローチャートである。図11に示す処理は、図10に示す処理の完了後であって、機能構成情報61のいずれかのレコードに不整合がある場合に実行される。ただし図11に示す処理は必ずしも図10に示す処理の完了を待機してから開始しなくてもよく、たとえばS107において否定判断がされた際にS108と並列に実行を開始してもよい。
図12は、ECUのソフトウェア更新の手順を示すシーケンス図である。なお図12では処理の一例としてエンジン制御ECU13をソフトウェア更新の処理対象として説明するが、以下に説明するシーケンスは処理対象のECUによらず共通である。
図13は、サーバ2における機能構成情報61の登録画面の一例を示す図である。登録画面G2は、サーバ2の表示部206に表示される。機能構成情報61の登録画面G2は、対象機能G21、機能識別ID G22、機能実現ECU G23、不整合時動作G24、登録ボタンG25、および行追加ボタンG26から構成される。
(1)ゲートウェイ10は、複数のECUと接続される。複数のECUのそれぞれは、1以上のECUによりそれぞれの機能を構成する。ゲートウェイ10は、機能ごとに、機能を構成する1以上のECUの第1識別情報、すなわちNET ID6031および第1検証情報、すなわちテーブル検証情報604を含む機能構成情報61を受信する外部通信部、すなわち通信制御部10006と、複数のECUのそれぞれから、ECUに搭載されたソフトウェアバージョン6033およびECUの第2識別情報、すなわちECU ID6032を取得する取得部10004と、機能ごとに、機能を構成するすべてのECUのバージョン情報であって取得部が取得したソフトウェアバージョン6033および機能を構成するすべてのECUの第2識別情報、すなわちECU ID6032を用いて第2検証情報、すなわちビット列Zを算出する算出判定部10002と、機能ごとに、第1検証情報および第2検証情報の整合を判定する算出判定部10002とを備える。そのためゲートウェイ10は、ゲートウェイ10に接続されるECUが構成する全ての機能について、機能ごとの構成情報を確認することができる。
各機能の構成情報の確認は、ゲートウェイ10以外の装置が実現してもよい。たとえば車両1に接続可能な診断装置により実行してもよい。
図15は、診断装置5の構成例を示すブロック図である。診断装置5は、CPU501、主記憶部502、補助記憶部503、第1通信部504、第2通信部505、入力部506、および表示部507を備える。CPU501は、補助記憶部503等に蓄積されたプログラムを主記憶部502上で実行し機能構成管理の制御を行う。補助記憶部503は、機能構成管理情報や車両に配信するECUソフトウェア更新用のデータを記憶する。
本変形例では、オペレータが入力部506から動作指示を与えることで図10に示した検証処理が開始される。本変形例ではゲートウェイ10は、診断装置5の動作指令に基づき各ECUとの通信を仲介する。その他の動作は第1の実施の形態と同様である。
上述した第1の実施の形態では、機能構成情報61にECU ID6032およびソフトウェアバージョン6033も含まれた。しかしゲートウェイ10は検証処理も含めて特にECU ID6032およびソフトウェアバージョン6033を必要としないので、機能構成情報61にECU ID6032およびソフトウェアバージョン6033を含めなくてもよい。
上述した第1の実施の形態では、機能構成情報61にNET ID6031およびソフトウェアバージョン6033も含まれた。しかし機能構成情報61にNET ID6031およびソフトウェアバージョン6033を含めなくてもよい。
上述した第1の実施の形態では、機能構成情報61にフラグ605が含まれた。しかし機能構成情報61にフラグ605を含めなくてもよい。この場合にはゲートウェイ10は、図10のS110において一律に動作を許可する、または一律に動作を許可しない構成とする。さらにこの場合に、動作を停止させる代わりに機能を制限してもよい。機能の制限とは、処理能力を低下させることや実現する機能の種類を減少させることである。
(8)停止制御部10005は、算出判定部10002により第1検証情報と第2検証情報とが整合しないと判断されると、整合しないと判定された第2検証情報に関する機能を停止、または機能を制限させる。そのため、ソフトウェアの不整合が検出された機能を一律に停止、または機能を制限させることができる。
上述した第1の実施の形態では、公開鍵暗号方式を利用してサーバ2とゲートウェイ10の間で情報の検証を行った。しかし検証の方式は特に限定されず既知の様々な手法に置き換えることや既知の手法を組み合わせることも本発明の範囲に含まれる。たとえば同じ公開鍵暗号方式であっても、サーバ2では秘密鍵SKによる暗号化を行いゲートウェイ10では公開鍵PKによる複合化を行うことで検証を行ってもよい。また公開鍵暗号方式の代わりに対称暗号方式を利用してもよいし、メッセージ認証コードやソルトを利用してもよい。
サーバ2からのゲートウェイ10への応答に復旧可否フラグを含めてもよい。その場合はゲートウェイ10の制御部10000は、図11のステップS209において、復旧可否フラグにより復旧させてもよい旨のフラグが設定されているECUに対してのみ機能の復旧を指示する。
第1の実施の形態では特に説明しなかったが、ゲートウェイ10は機能識別検証情報602もテーブル検証情報604と同様に検証を行ってもよい。この場合はゲートウェイ10は、たとえば図10のS108の直前に機能識別検証情報602の検証を行い、検証に成功するとS112に進み、検証に失敗するとS108に進む。本変形例によれば、機能識別ID601を検証できる。
サーバ2は、テーブル検証情報604の算出に機能識別ID601およびNET ID6031の少なくとも一方をさらに利用してもよい。この場合にはゲートウェイ10も検証処理において同様の算出を行う。
上述した第1の実施の形態では、ゲートウェイ10は車両1のイグニッションスイッチがオンにされると検証処理を開始した。しかしゲートウェイ10は、外部から動作指令を受けて検証処理を開始してもよい。たとえばゲートウェイ10は、通信モジュール11を介して車両1の外部から動作指令を受けてもよいし、車両1に搭載されるECUなどから動作指令を受けて動作を開始してもよい。
上述した第1の実施の形態では、機能構成情報61はオペレータが入力した情報に基づきサーバ2により作成された。しかしあらかじめオペレータが機能構成情報61を作成し、オペレータが機能構成情報61そのものをサーバ2の補助記憶部203に格納してもよい。
図18〜図19を参照して、本発明に係る演算装置であるゲートウェイの第2の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、機能毎にECU内でソフトウェアのバージョンを管理する点で、第1の実施の形態と異なる。また本実施の形態では機能構成情報に格納される情報が第1の実施の形態と異なる。
本実施の形態では、それぞれのECUはゲートウェイ10からDID6034とともにソフトウェアのバージョン情報の問い合わせを受けると、次の動作を行う。すなわちECUは、FROM1313に格納されている機能構成情報62を参照して、受信したDID6034に対応する機能のバージョン情報を返す。
サーバ2は、ビット列Xの作成においてさらにDID6034の値を用いてもよい。この場合にはゲートウェイ10もビット列Zの作成においてDID6034の値を用いる。
図20〜図21を参照して、本発明に係る演算装置であるゲートウェイの第3の実施の形態を説明する。以下の説明では、第2の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第2の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、機能構成情報に格納される情報が第2の実施の形態と異なる。
図22〜図24を参照して、本発明に係る演算装置であるゲートウェイの第3の実施の形態を説明する。以下の説明では、第2の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第2の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、テーブル検証情報が不一致の場合の振る舞いが第1の実施の形態と異なる。
(9)停止制御部10005は、算出判定部10002により第1検証情報と第2検証情報とが整合しないと判断されると、整合しないと判定された第2検証情報に関する機能であって、フラグが不整合時に実行を許可することを示すフラグを有する機能について、機能制限情報91を参照して、バージョン情報が一致しない第2識別情報に基づき機能を制限するか否かを決定する。そのため、テーブル検証情報が不一致の場合でも有用な機能を動作させることが可能になる。
5…診断装置
6…機能構成情報
10…ゲートウェイ
61、62、63、64、65…機能構成情報
604…テーブル検証情報
605…フラグ
6031…NET ID
6032…ECU ID
10002…算出判定部
10005…停止制御部
Claims (12)
- 複数の電子制御装置と接続される演算装置であって、
前記複数の電子制御装置は、1以上の前記電子制御装置によりそれぞれの機能を構成し、
前記機能ごとに、前記機能を構成する1以上の前記電子制御装置の第1識別情報および第1検証情報を含む機能構成情報を受信する外部通信部と、
前記複数の電子制御装置のそれぞれから、前記電子制御装置に搭載されたソフトウェアのバージョン情報および前記電子制御装置の第2識別情報を取得する取得部と、
前記機能ごとに、前記機能を構成するすべての前記電子制御装置のバージョン情報であって前記取得部が取得したバージョン情報および前記機能を構成するすべての前記電子制御装置の前記第2識別情報を用いて第2検証情報を算出する算出部と、
前記機能ごとに、前記第1検証情報および前記第2検証情報の整合を判定する判定部とを備える演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記第1識別情報とは、前記電子制御装置のネットワーク上の識別子であり、
前記第2識別情報とは、前記電子制御装置の種類を示す識別子である演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記第1識別情報および前記第2識別情報は、前記電子制御装置の種類を示す識別子である演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記判定部により前記第1検証情報と前記第2検証情報とが整合しないと判断されると、整合しないと判定された前記第2検証情報に関する前記機能を停止または制限させる停止制御部をさらに備える演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記機能構成情報には、前記機能ごとに不整合時の実行を許可または拒否を示すフラグが含まれ、
前記判定部により前記第1検証情報と前記第2検証情報とが整合しないと判断されると、整合しないと判定された前記第2検証情報に関する前記機能であって、前記機能構成情報における前記フラグが不整合時に実行を拒否することを示すフラグを有する機能を停止させる停止制御部をさらに備える演算装置。 - 請求項5に記載の演算装置において、
前記停止制御部は、前記判定部により前記第1検証情報と前記第2検証情報とが整合しないと判断されると、整合しないと判定された前記第2検証情報に関する前記機能であって、前記フラグが不整合時に実行を許可することを示すフラグを有する機能について、前記バージョン情報が一致しない前記第2識別情報に基づき前記機能を制限するか否かを決定する演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記判定部により前記第1検証情報と前記第2検証情報とが整合しないと判断されると、前記外部通信部から受ける指令に基づき、前記機能構成情報および前記電子制御装置のソフトウェアの少なくとも一方を更新する更新制御部をさらに備える演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記判定部により前記第1検証情報と前記第2検証情報とが整合しないと判断されると、不整合が生じたことを記憶部に記録する制御部をさらに備える演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記判定部により前記第1検証情報と前記第2検証情報とが整合しないと判断されると、不整合が生じたことを表示部に表示させる制御部をさらに備える演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記演算装置は車両に搭載され、
前記取得部、前記算出部、および前記判定部は、前記車両のイグニッションスイッチがオンにされると動作を開始する演算装置。 - 請求項1に記載の演算装置において、
前記取得部、前記算出部、および前記判定部は、外部から動作指令を受けると動作を開始する演算装置。 - 複数の電子制御装置と接続される演算装置が実行する判定方法であって、
前記複数の電子制御装置は、1以上の前記電子制御装置によりそれぞれの機能を構成し、
前記機能ごとに、前記機能を構成する1以上の前記電子制御装置の第1識別情報および第1検証情報を受信することと、
前記複数の電子制御装置のそれぞれから、前記電子制御装置に搭載されたソフトウェアのバージョン情報および前記電子制御装置の第2識別情報を取得することと、
前記機能ごとに、前記機能を構成するすべての前記電子制御装置のバージョン情報であって取得したバージョン情報および前記機能を構成するすべての前記電子制御装置の前記第2識別情報を用いて第2検証情報を作成することと、
前記機能ごとに、前記第1検証情報および前記第2検証情報の整合を判定することとを含む判定方法。
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