JP5935543B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、共通の通信路に複数の機器が接続され、複数の機器の間で通信が行われる通信システムに関するものである。

特許文献１には、通信路と、その通信路に接続されたナビゲーション用コンピュータおよび２つのモニタ装置（前席用、後席用）とを備えたナビゲーションシステムが記載されている。このナビゲーションシステムにおいて、２つのモニタ装置の各々から互いに異なる自己ＩＤ１，ＩＤ２を含む要求信号が送信されると、ナビゲーション用コンピュータから、そのＩＤ１，ＩＤ２を含むアンサ情報が返送される。その返送されたアンサ情報が、モニタ装置の各々において受信され、表示される。
また、２つのモニタ装置は全く同じ構造（自己ＩＤの初期値が同じ）を成したものであり、通信により２つのモニタ装置各々の自己ＩＤ（例えば、ＩＤ１，ＩＤ２）が決まる。具体的には、イグニッションスイッチがＯＮにされると、２つのモニタ装置の各々から自己ＩＤの初期値ＩＤ１を含む信号が予め定められた周期Ｔで送信される。モニタ装置の各々は、通信路を監視し、他方のモニタ装置から信号が送信されている場合には、その信号の送信が終了した後に信号を送信する。また、モニタ装置の各々において、通信路に、自己ＩＤ１と同じＩＤ１を含む信号が送信されたかどうかが検出される。同じＩＤ１の信号が検出された場合には、２つの信号（他方が送信した信号と自機器が送信した信号）の送信間隔Ｔａが計測され、周期Ｔと比較される。間隔Ｔａが周期Ｔより短い場合には、通信路に、自己ＩＤ１と同じＩＤ１を含む信号を送信する別のモニタ装置が接続されていると認識される。そして、２つのモニタ装置の間で、予め定められた規則に従って通信が行われ、イグニッションスイッチがＯＮにされてから、先に信号を送出した方のモニタ装置の自己ＩＤがＩＤ１とされ、後に信号を送出した方のモニタ装置の自己ＩＤが変更されてＩＤ２とされる。それにより、２つのモニタ装置の各々において、互いに異なる自己ＩＤ１，ＩＤ２が設定される。
特許文献２には、同一エリア内に、第１，第２の２つのアクセスポイントが設けられ、携帯端末と第１アクセスポイントとの間の無線の通信により、携帯端末の位置がセンタにおいて取得される通信システムが記載されている。具体的には、エリア内において携帯端末が第２アクセスポイントを検出すると、第２アクセスポイントのＩＤ２をセンタに送信する。センタは、ＩＤ２に関連して記憶されている第１アクセスポイントのＩＤ１を携帯端末に送信する。携帯端末はＩＤ１を用いて第１アクセスポイントと通信を行う。また、エリア内に偽アクセスポイントが設けられた場合において、偽アクセスポイントが携帯端末によって検出されると、偽アクセスポイントのＩＤｑ（例えば、ＩＤ２と同じ）がセンタに送信され、第２アクセスポイントが検出されると、ＩＤ２がセンタに送信される。センタは、同じＩＤ２の情報が２回送信されたことから、偽アクセスポイントが存在することがわかる。そして、第１アクセスポイントと携帯端末との間に用いられるＩＤ１が変更される（例えば、ＩＤ３）。
特許文献３には、認証ＥＣＵを備えた通信装置と、エンジンＥＣＵ，ドアロックＥＣＵとの間にゲートウェイＥＣＵが設けられた車載システムが記載されている。この車載システムにおいて、携帯機と認証ＥＣＵとの間のＩＤ照合と、認証ＥＣＵとゲートウェイＥＣＵとの間のＩＤ照合との両方が成立した場合に、携帯機からの要求がエンジンＥＣＵ、ドアロックＥＣＵへ送信される。
特許文献４には、車両システムの作動に関する情報が通信装置を介して外部に無線で送信される車両診断システムが記載されている。この車両診断システムにおいては、車両システムと通信装置との間の通信により、これらの間の通信が正常であるか否かが検出される。
特許文献５には、複数の通信手段に適用可能な機能を備えた後付けの車両状態表示装置が記載されている。
特許文献６には、通信バスに複数のユニットが接続された通信システムが記載されている。この通信システムにおいて、通信バスに、メータ、シリアルデータラインを介して診断装置が接続され、その診断装置により、複数のユニットの各々が診断される。

特開２００１−３２０３８１号公報 特開２０１１−９７４３７号公報 特開２００５−３４３４３０号公報 特開２００２−２５７６９０号公報 特開２００７−９３４２５号公報 特開平１０−１３３９０５号公報

本発明の課題は、通信システムの改良であり、例えば、通信路に新たな機器が接続されたことを検出可能とすることである。

課題を解決するための手段および効果

本発明に係る通信システムは、通信路に接続された複数の機器のうちの少なくとも１つの機器が、自機器のＩＤと同じＩＤを含むフレームを受信する自己ＩＤフレーム受信部を含むものとされる。
本発明に係る通信システムがＣＡＮプロトコルによる通信が行われるシステム（以下、ＣＡＮ通信システムと略称する場合がある）に適用された場合について説明する。
通信路に接続された複数の機器は、それぞれ、互いに異なるＩＤ（送信元の機器のＩＤであるため、送信元ＩＤと称する場合がある。また、送信元ＩＤは機器の各々において固有のものであるため、自己ＩＤに対応する）を含むフレームを送信する。また、複数の機器の各々において、受信するフレームのＩＤ（以下、受信ＩＤと称する。）が予め記憶されており、その記憶された受信ＩＤと同じ送信元ＩＤを含むフレームが受信される。すなわち、複数の機器は、それぞれ、送信先の機器（フレームを受信する機器）のＩＤではなく、送信元の機器（以下、送信元の機器を中心に説明する場合に、自機器と称することがある。）のＩＤ（自己ＩＤ）を含むフレームを送信する。そして、複数の機器のうちの、そのフレームに含まれるメッセージ、データ等を必要とする１つ以上の機器において、そのフレームの送信元ＩＤが受信ＩＤとして記憶されている。そのため、通信路に送信されたフレームは、複数の機器が同時に受信することができる。
一方、従来のＣＡＮ通信システムにおいては、複数の機器の各々において、自己ＩＤと同じＩＤが受信ＩＤとして記憶されることはなかった。換言すれば、自己ＩＤと同じ送信元ＩＤを含むフレームが受信されることはなかったのである。
それに対して、本発明に係るＣＡＮ通信システムにおいては、複数の機器のうちの少なくとも１つに自己ＩＤフレーム受信部が設けられる。そして、自己ＩＤフレーム受信部において、自己ＩＤと同じＩＤが受信ＩＤとして記憶され、自己ＩＤと同じ送信元ＩＤを含むフレームが受信された場合には、通信路に新たな機器（自己ＩＤと同じＩＤで特定された機器）が接続されたと検出される。ＣＡＮ通信システムにおいては、前述のように、同じ自己ＩＤを有する機器が接続されることがなく、かつ、自機器が送信したフレームが自機器で受信されることがないため、自己ＩＤと同じ送信元ＩＤを含むフレームを受信した場合には、そのフレームは新たに接続された機器から送信されたフレームであると検出することができるのである。
新たな機器は、通信路に接続されることが予定されていたもの（正規な機器）である場合、予定されていないものである場合がある。また、新たな機器は、複数の機器の間の通信に悪影響を及ぼすもの（不正機器）である場合や及ぼさないものである場合等がある。

例えば、図１０(a)に示すように、通信路に、エンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、メータＥＣＵ、ＤＬＣ（Diagnostic link connector）が接続されたＣＡＮ通信システムにおいて、ブレーキＥＣＵにおいて車速が取得され、その車速を表すデータを含むフレームが通信路に送信され、エンジンＥＣＵにおいて受信されて、エンジンが車速に基づいて制御され、メータＥＣＵにおいて受信されて、ディスプレイが、その車速を表示するように制御される場合を想定する。ブレーキＥＣＵには、前後左右の各輪の車輪速度を検出する車輪速度センサが接続され、これら車輪速度センサの検出値に基づいて車両の走行速度である車速が取得され、その車速を表すデータおよび送信元ＩＤとして自己ＩＤｂを含むフレームが送信される。また、エンジンＥＣＵ、メータＥＣＵにおいては、それぞれ、受信ＩＤとしてブレーキＥＣＵのＩＤｂが記憶されている。ＤＬＣとは、故障診断を行う場合にサービスツール（例えば、メータ類、コンピュータ等）を接続するための接続部である。

例えば、図１０(b)、(c)に示すように、ＤＬＣに、送信元ＩＤｂを含むフレームを送信する新たな機器が接続された場合には、エンジンＥＣＵは、その新たな機器から送信されたＩＤｂを含むフレームを、ブレーキＥＣＵから送信されたフレームであるとして受信し、そのフレームに含まれるデータ（例えば、車速を表す）に基づいてエンジンを制御するおそれがある。また、メータＥＣＵも、新たな機器から送信されたフレームに含まれるデータを車速として、ディスプレイに表示させるおそれがある。新たな機器がブレーキＥＣＵになりすましているのである。
上述のように、ＤＬＣは、故障診断用のサービスツールを接続するための接続部であるが、本来の目的以外の目的でＤＬＣに接続可能な機器が市販されており、それら市販品が悪意（例えば、通信に悪影響を与えたり、車両制御に悪影響を与える目的）で接続される場合があるのであり、対策を施す必要がある。
また、新たな機器は、ＤＬＣを介して接続される場合に限らず、ＤＬＣを介さないで通信路に接続される場合もある。
それに対して、本ＣＡＮ通信システムにおいては、ブレーキＥＣＵが自己ＩＤフレーム受信部を有するため、自己ＩＤｂと同じＩＤｂを含むフレームを送信する新たな機器の通信路への接続を検出することができる。
そして、例えば、新たな機器の接続が報知され、報知を受けた機器において送信元ＩＤｂを含むフレームの受信が禁止されるようにした場合には、新たな機器から送信されたフレームに含まれるデータ等に基づいて、車両が誤って制御されたり、ディスプレイが実際とは異なる車速を表示したりすることを良好に回避することができる。

また、通信路に不正機器が接続されると、図１０(d)に示すように、ＤＯＳ攻撃（Denial of Service Attack）を受ける場合がある。不正機器から通信路に連続してフレームが送信されると、他の正規の機器からフレームを送信できなくなるおそれがある。
また、図１０(e)に示すように、例えば、ＤＬＣに市販品である外部通信装置が接続され、その外部通信装置を介して、高機能携帯電話（スマートフォン、スマホ）が接続された場合において、スマートフォンが通信路に流れるフレームを受信するだけである場合には、通信に悪影響を及ぼすことはないが、スマートフォンに、不正なアプリ｛アプリケーションソフトウェア（Application software）の略称であり、ユーザが外部から任意に入力可能なソフトウェアである。以下、同様にアプリと略称する場合がある｝が入力されることにより、不正な作動が実施され、通信に悪影響を及ぼすことがある。
それに対して、本ＣＡＮ通信システムにおいて、新たな機器の接続が検出され、そのことがユーザー等に報知された場合には、新たな機器の接続を直ちに外すように促すことができ、ＤＯＳ攻撃を受け難くする等、通信に悪影響が及び難くすることができる。

また、図１１(a)〜(c)に示すように、通信路にエンジンＥＣＵ、エアコンＥＣＵ、ボディＥＣＵ、リモスタＥＣＵが接続されたＣＡＮ通信システムを想定する。このＣＡＮ通信システムにおいて、図１１(a)に示すように、エンジン始動がスマートフォンからの指令に基づいて行われる場合（このＣＡＮ通信システムにおいては、ボディＥＣＵにスマートフォンからの指令を受信可能な外部通信装置が設けられるため、スマートフォンからの指令がボディＥＣＵを介して通信路に送出される）、図１１(b)に示すように、エンジン始動、エアコン制御（例えば、温度設定等）が、携帯機（リモートコントロールの指令を出力可能な携帯機であり、以下、リモスタ携帯機、リモートコントローラ、電子キーと略称する場合がある）からの指令に基づいて行われる場合、図１１(c)に示すように、エンジン始動がスマートフォンとリモスタ携帯機とのいずれかの指令に基づいて行われ、エアコン制御がリモスタ携帯機の指令に基づいて行われる場合がある。
なお、リモスタ携帯機は、エンジン始動指令のみを出力可能な機能（基本機能）を有する場合と、エンジン始動とエアコン制御との両方に関する指令を出力可能な機能（高機能）を有する場合とがある。図１１には、リモスタ携帯機が高機能を有するものであり、スマートフォンがエンジン始動指令のみを出力可能な機能を有するものである場合を記載した。

一方、ユーザ（例えば、車両のオーナ）によっては、リモスタ携帯機の使用を望む場合、スマートフォンの使用を望む場合、両方の選択的な使用を望む場合等があり、これらの要求に応えるために、通信システムを、スマートフォン用（スマホ用と略称する場合がある）、リモスタ携帯機用（リモスタ用と略称する場合がある）、スマートフォン・リモスタ携帯機両用（スマホ・リモスタ両用と略称する場合がある）に、区別して製造することが考えられる。
しかし、通信システムの種類を増やすと、生産性が悪くなり、望ましくない。
また、ユーザが、スマートフォンの使用からリモスタ携帯機の使用への切り換えを望んだり、リモスタ携帯機とスマートフォンとの両用への切り換えを望んだりすることがある。このようなユーザの要求を満たすためには、通信システムの構造を変更する必要がある。
さらに、ＣＡＮ通信システムにおいて、通信路に接続された複数の機器の各々は、互いに異なる送信元ＩＤを含むフレームを送信するという通信規則に従うと、リモスタ・スマホ両用の通信システムにおいて、図１１(c)に示すように、スマートフォンからの指令に基づいて作成されたフレームに含まれる送信元ＩＤとリモスタ携帯機からの指令に基づいて作成されたフレームに含まれる送信元ＩＤとを、互いに異なる値（ＩＤａ，ＩＤｂ）とする必要がある。

そこで、本ＣＡＮ通信システムにおいて、図１１(d)に示すように、リモスタＥＣＵの送信元ＩＤａをボディＥＣＵの送信元ＩＤａと同じ値とした。スマホ用の通信システムにおいて、リモスタ携帯機が利用されると、リモスタＥＣＵから送信元ＩＤａを含むフレームが送信されるため、ボディＥＣＵにおいて、新たな機器の接続が検出される。そして、ボディＥＣＵの自己ＩＤａが自己ＩＤａｂに変更され、エンジンＥＣＵにおいて、ＩＤａｂが受信ＩＤとして追加されるようにすれば、通信システムを、スマホ・リモスタ両用に切り換えることができる。
このように、通信システムを、スマホ用、リモスタ用、スマホ・リモスタ両用で区別して製造する必要がなくなり、部品流用性の向上を図り、生産性の向上を図ることが可能となる。また、ユーザの利便性を向上させることもできる。
なお、エンジンＥＣＵにおいて、受信ＩＤとしてＩＤａとＩＤａｂとの両方を予め記憶しておけば、エンジンＥＣＵの受信ＩＤ記憶部に受信ＩＤ（ＩＤａｂ）を追加する必要がなくなるという利点もある。

本発明に係る通信システムは、イーサネットプロトコルによる通信が行われるシステム（以下、イーサネット通信システムと略称する場合がある）にも適用することができる。イーサネット通信システムにおいては、自機器が送信したフレームが自機器で受信され得るため、送信元ＩＤが自己ＩＤと同じであり、かつ、その受信したフレームが自機器が送信したフレームでない場合に、新たな機器の接続と検出することができる。
例えば、自己ＩＤフレーム受信部によって受信されたフレームが、自機器が送信したフレームを自機器で受信するタイミングでない時期に受信された場合、そのフレームに含まれるメッセージが自機器が作成したものでない場合等には、そのフレームは自機器が送信したフレームではないとすることができる。

特許請求可能な発明

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明について説明する。
(１)通信路と、その通信路に接続され、互いに異なるＩＤで特定された複数の機器とを含み、それら複数の機器の間で前記通信路を介して通信が行われる通信システムであって、
前記複数の機器の各々が、(i)当該機器を特定するＩＤである自己ＩＤを含むフレームを送信する送信部と、(ii)予め定められた受信ＩＤを含むフレームを受信する受信部とを含むとともに、
前記複数の機器のうちの少なくとも１つに含まれる受信部が、それぞれ、前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを受信する自己ＩＤフレーム受信部を含み、
前記複数の機器のうちの少なくとも１つが、それぞれ、前記自己ＩＤフレーム受信部によって前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームが受信され、かつ、そのフレームが、当該機器の前記送信部から送信された前記自己ＩＤを含むフレームでない場合に、前記通信路に、当該機器とは別の、前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを送信する新たな機器が接続されたと検出する新機器接続検出部を含むことを特徴とする通信システム。
接続とは、直接接続されることに限らない。例えば、通信路に接続されたコネクタ（例えば、ＤＬＣ）に外部通信装置が接続され、その外部通信装置と無線で通信可能な携帯機が存在する場合において、その携帯機は、通信路に間接的に（無線で）接続されたと考えることができる。
自己ＩＤフレーム受信部、新機器接続検出部は、通信路に接続された複数の機器のすべてに設けてもよいが、すべてに設ける必要は必ずしもない。例えば、重要なデータやメッセージを送信する機器に設ければよく、他の機器に設ける必要性は低い。以下同様に、通信路に接続された複数の機器の各々は、互いに同じ構造を成したものとする必要は必ずしもなく、装置、制御部、記憶部等を適宜設ければよい。
フレームとは、複数ビットの長さを有する一連の信号であり、予め定められた通信規則に従って作成されたものである。フレームには、例えば、フレームの最初を表すＳＯＦ，フレームの最終を表すＥＯＦが含まれ、フレームの最初と最後とが規定される。フレームには、少なくとも送信元の機器のＩＤを表す情報が含まれる。また、送信元において作成されたメッセージ、データ等を表す情報も含まれるのが普通である。
本項に記載の通信システムにおいて、通信路上のフレーム全体（例えば、ＳＯＦとＥＯＦとで規定される）が受信されて、そのフレームに含まれる送信元ＩＤが抽出され、自己ＩＤと同じであるかどうかが検出される。そして、フレームに含まれる送信元ＩＤと自己ＩＤとが同じである場合に新たな機器が接続されたと検出される。
それに対して、通信調停においては、自機器がフレームの送信を開始した場合、換言すれば、フレームに含まれるＩＤ（アービットレーション領域）を送信している途中に、通信路の状態（例えば、通信路が２本の通信線から構成された場合の、その電圧差）がモニタされて、自機器が送信したＩＤが変更されていないかどうか（調停に勝ったかどうか）が検出される。
本項に記載の「新たな機器の検出」と「通信調停」とを比較すると、「新たな機器の検出」においては、フレーム全体がソフトウエアの実行により受信されるのに対して、「通信調停」においては、フレーム全体が受信されることがない。
また、「新たな機器の検出」においては、自機器が受信モードにある場合において、すなわち、自機器のフレームの送信を開始した時点とは異なる時期において、通信路上に存在するフレームに含まれるＩＤが自己ＩＤと一致するかどうかが検出されるのに対して、「通信調停」においては、自機器が送信を開始した時点、すなわち、受信モードではない時点において、自機器が送信途中にあるフレームに含まれるＩＤが自機器のＩＤと一致しているかどうかが検出される点が異なる。
(２)前記複数の機器の各々が、予め定められた１つ以上の前記受信ＩＤを記憶する受信ＩＤ記憶部を含み、その受信ＩＤ記憶部に、当該機器を特定する自己ＩＤが前記受信ＩＤとして記憶された(1)項に記載の通信システム。
自己ＩＤが受信ＩＤとして記憶されているため、自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームが受信部によって受信される。
(３)前記少なくとも１つの機器のうちの１つ以上が、それぞれ、前記新機器接続検出部によって新たな機器の接続が検出された場合に、そのことを表す情報を含むフレームを送信する新機器接続情報送信部を含む(1)項または(2)項に記載の通信システム。
自機器において新たな機器の接続が検出された場合に、自己ＩＤ（例えば、ＩＤｂ）と、新たな機器の接続を表す情報とを含むフレームが作成されて送信されれば、その自己ＩＤｂが受信ＩＤとして記憶された機器において、そのフレームが受信され、受信ＩＤであるＩＤｂを含むフレームを送信する新たな機器が接続されたことがわかる。
(４)前記複数の機器のうち外部報知装置を含む機器が、前記新たな機器の接続を表す情報を含むフレームを受信した場合に、前記外部報知装置に、前記新たな機器の接続を報知させる外部報知制御部を含む(3)項に記載の通信システム。
新たな機器が通信に悪影響を及ぼす場合において、新たな機器の接続が悪意で行われた場合には、そのことを外部に報知する必要性は低い。しかし、前述のように、悪意がなくても、ＤＬＣを介して接続されたスマートフォンへの不正アプリの入力に起因して、通信に悪影響が及ぼされることがある。その場合に、新たな機器の接続が外部（例えば、ユーザ等）に報知されるようにすれば、スマートフォンの接続を外す等の処置を促すことができる。
外部報知装置としては、例えば、ディスプレイ、インジケータ（例えば、点灯部、点滅部、音出力部等が該当する）が該当し、外部報知装置を備えた機器としてメータＥＣＵが該当する。なお、インジケータは、ディプレイの一部で構成される場合もある。
(５)前記少なくとも１つの機器のうち外部報知装置を含む機器が、前記新機器接続検出部によって前記新たな機器の接続が検出された場合に、(a)前記新たな機器の接続を表す情報を含むフレームを送信する新機器接続情報送信部と、(b)前記外部報知装置に、前記新たな機器の接続を報知させる外部報知制御部との少なくとも一方を含む(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の通信システム。
外部報知装置を備えた機器が、新たな機器の接続を検出した場合には、外部報知装置に、新たな機器の接続を報知させたり、新たな機器の接続を表す情報を含むフレームを送信したりすることができる。
(６)前記新機器接続検出部が、(a)不正な機器の接続を検出する不正機器接続検出部と、(b)正規な新たな機器の接続を検出する新正規機器接続検出部との少なくとも一方を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の通信システム。

(７)当該通信システムが、前記複数の機器のうちの少なくとも１つにおいて、前記新機器接続検出部によって新たな機器の接続が検出された場合に、当該通信システムにおいて、その新たな機器が送信するフレームに含まれるＩＤと同じＩＤの使用を禁止する使用禁止部を含む(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の通信システム。
ＩＤの使用の禁止には、そのＩＤを含むフレームの送信の禁止と、そのＩＤを含むフレームの受信の禁止との少なくとも一方が含まれる。そのＩＤが使用されなくなるのであり、そのＩＤが無効にされる。
(８)前記複数の機器のうちの１つ以上が、それぞれ、前記新たな機器の接続の報知を受けた場合に、前記新たな機器が送信するフレームに含まれるＩＤと同じＩＤのフレームの受信を禁止する受信禁止部を含む(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の通信システム。
例えば、複数の機器のうちの１つ以上の各々において、受信ＩＤを記憶する受信ＩＤテーブルから、新たな機器が使用するＩＤと同じ受信ＩＤが消去されるようにすることができる。
(９)前記少なくとも１つの機器のうちの１つ以上が、それぞれ、前記新機器接続検出部によって前記新たな機器の接続が検出された場合に、その同じ自己ＩＤを含むフレームの送信を禁止する送信禁止部を含む(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の通信システム。
例えば、同じ自己ＩＤが無効にされ、新たな自己ＩＤに変更することができる。
(１０)前記複数の機器のうちの１つ以上が、前記受信ＩＤと、前記複数の機器をそれぞれ特定する自己ＩＤのすべてと異なる１つ以上の追加ＩＤとを記憶する追加ＩＤ記憶部を含む(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の通信システム。
(１１)前記少なくとも１つの機器のうちの１つ以上が、それぞれ、(a)前記受信ＩＤと１つ以上の追加ＩＤとを、互いに対応づけて記憶する追加ＩＤ記憶部と、(b)前記新機器接続検出部によって前記新たな機器の接続が検出された場合に、その新たな機器のＩＤと同じ自己ＩＤを、その自己ＩＤである受信ＩＤに対応付けて前記追加ＩＤ記憶部に記憶された１つ以上の追加ＩＤのうちの１つに変更する自己ＩＤ変更部とを含み、
前記１つ以上の機器に含まれる前記送信部が、それぞれ、前記自己ＩＤ変更部によって変更された変更ＩＤを含むフレームを送信する変更ＩＤ送信部を含む(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の通信システム。
追加ＩＤは、通信路に接続された複数の機器をそれぞれ特定する自己ＩＤのすべてと異なるＩＤである。
例えば、自己ＩＤｂを有する既存の機器において、受信ＩＤとして自己ＩＤｂが記憶されるとともに、その受信ＩＤｂに対して追加ＩＤとしてＩＤｂｓが記憶されている場合において、既存の機器において、自己ＩＤｂと同じＩＤｂを含むフレームを送信する新たな機器の接続が検出された場合に、自己ＩＤbが追加ＩＤｂｓに変更され、その後、追加ＩＤｂｓを含むフレームが送信される。
また、追加ＩＤ記憶部は、当該機器のみならず、その自己ＩＤｂが受信ＩＤに含まれる機器にも設けられる。そのため、自己ＩＤｂを受信ＩＤとするすべての機器において、変更ＩＤｂｓを含むフレーム（当該既存の機器から送信されたフレーム）のみならず、ＩＤｂを含むフレーム（新たに接続された機器から送信されたフレーム）も受信される。
なお、当該機器（自己ＩＤｂで特定された既存の機器）において、旧自己ＩＤｂを受信ＩＤ記憶部から消去しておくことができる。新たな機器から送信されたフレーム（ＩＤｂ）を受信する必要性が低いと考えられるからである。

(１２)前記送信部が、前記自己ＩＤを含み、送信先の機器のＩＤを含まないフレームを送信するものである(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の通信システム。
複数の機器の各々から送信されるフレームには、互いに異なる自己ＩＤ（送信元の機器のＩＤ）が含まれる。そのため、通信路に、互いに同じＩＤを含むフレームを送信する機器は接続されていないはずである。
一方、特許文献１に記載の通信システムにおいては、モニタ装置から自己ＩＤを含むフレームが送信され、ナビゲーション用コンピュータから、そのモニタ装置のＩＤ（送信先のＩＤ）を含むフレームが送信される。このように、特許文献１に記載の通信システムにおいて、通信路には、同じＩＤを含むフレームを送信する機器が２つ接続されているのであり、本項に記載の通信システムとは異なる。
(１３)当該通信システムが、ＣＡＮプロトコルによる通信が行われるシステムである(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の通信システム。
(１４)当該通信システムが、イーサネット（登録商標）プロトコルによる通信が行われるシステムである(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の通信システム。
イーサネットプロトコルによる通信（以下、イーサネット通信と略称する場合がある）は、オフィス等で一般的に使用されているネットワーク通信のことである。
イーサネット通信において、複数の機器の各々から、送信先の機器のＩＤと送信元の機器のＩＤ（自己ＩＤ）との両方を含むフレームが送信され、送信先の機器においては、自己ＩＤとフレームに含まれる送信先の機器のＩＤとが一致するフレームが受信される。
このイーサネット通信が行われる本項に記載の通信システムにおいて、通信路に接続された複数の機器のうちの少なくとも１つに、自己ＩＤフレーム受信部、新機器接続検出部が設けられる。そして、少なくとも１つの機器の各々において、フレームに含まれる送信元のＩＤと自己ＩＤとが一致するフレームが受信され、そのフレームが、自機器が送信したフレームでない場合に、新たな機器が接続されたと判定される。
(１５)前記通信路に接続された前記複数の機器が、車両に搭載された装置を制御するＥＣＵと、車両の状態を検出する検出装置との少なくとも一方を含む(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の通信システム。
本項に記載の通信システムは、車両に搭載された車載通信システムに適用される。また、複数の機器として、例えば、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、ステアリングＥＣＵ、サスペンションＥＣＵ、エアコンＥＣＵ、ボディＥＣＵ、メータＥＣＵ等、車輪速度センサ、ヨーレイトセンサ、操舵角センサ等が該当する。

(１６)通信路と、その通信路に接続され、互いに異なるＩＤで特定された複数の機器とを含み、それら複数の機器の間で前記通信路を介して通信が行われる通信システムであって、
前記複数の機器の各々が、(i)当該機器を特定する自己ＩＤを含むフレームを送信する送信部と、(ii)予め定められた受信ＩＤを含むフレームを受信する受信部とを含むとともに、
前記複数の機器のうちの少なくとも１つが、前記受信部によって受信されたフレームが、当該機器の前記送信部から送信されたフレームではなく、かつ、そのフレームに含まれるＩＤが前記自己ＩＤと同じである場合に、前記通信路に、当該機器とは別の前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを送信する新たな機器が接続されたと検出する新機器接続検出部を含むことを特徴とする通信システム。
本項に記載の通信システムには、(1)項ないし(15)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(１７)通信路と、その通信路に接続された複数の機器とを含み、それら複数の機器の間で前記通信路を介して通信が行われる通信システムであって、
前記複数の機器の各々が、(i)当該機器を特定するＩＤである自己ＩＤを含むフレームを送信する送信部と、(ii)予め定められた受信ＩＤを含むフレームを受信する受信部とを含むとともに、
前記複数の機器のうちの少なくとも１つに含まれる受信部が、それぞれ、前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを受信する自己ＩＤフレーム受信部を含み、
前記複数の機器のうちの少なくとも１つが、それぞれ、前記自己ＩＤフレーム受信部によって前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームが受信され、かつ、そのフレームが、当該機器の前記送信部から送信された前記自己ＩＤを含むフレームでない場合に、前記通信路に、当該機器とは別の、前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを送信する新たな機器が接続されたと検出する新機器接続検出部を含むことを特徴とする通信システム。
複数の機器の間の通信に支障がない範囲において、同じ自己ＩＤの機器が接続される場合があり得る。
本項に記載の通信システムには、(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。

(a)実施例１に係る通信システムとしての車載通信システムの一部を概念的に示す図である。(b)上記車載通信システムの通信路に接続されたブレーキＥＣＵの記憶部に記憶されたレジスタを概念的に表すマップである。 上記車載通信システムの通信路に接続されたブレーキＥＣＵの記憶部に記憶された(a)メッセージヘッダテーブルを表すマップである。(b)受信ＩＤテーブルを表すマップである。 上記車載通信システムの通信路に接続された機器から送信されるフレームを概念的に示す図である。 上記ブレーキＥＣＵの記憶部に記憶されたなりすまし検出処理プログラムを表すフローチャートである。 (a)上記車載通信システムの通信路に接続されたＥＣＵ１２〜１６の記憶部に記憶された受信ＩＤ削除処理プログラムを表すフローチャートである。(b)上記車載通信システムの通信路に接続されたメータＥＣＵの記憶部に記憶されたなりすまし通知処理プログラムを表すフローチャートである。 (a)実施例２に係る通信システムとしての車載通信システムの一部を概念的に示す図である。(b)上記車載通信システムにおいて、スマートフォンとリモスタ携帯機との両方が用いられた場合に、図８のフローチャートで表されるフレームＩＤ変更処理プログラムが実行された状態を示す図である。 上記車載通信システムのボディＥＣＵの記憶部に記憶された(a)メッセージヘッダテーブルを表すマップである。(b)受信ＩＤテーブルを表すマップである。(c)上記車載通信システムのエンジンＥＣＵの記憶部に記憶された受信ＩＤテーブルを表すマップである。 上記ボディＥＣＵの記憶部に記憶されたフレームＩＤ変更処理プログラムを表すフローチャートである。 実施例３に係る通信システムの通信路に接続された機器の記憶部に記憶されたなりすまし検出処理プログラムを表すフローチャートである。 (a)従来の車載通信システムの一部を概念的に示す図である。(b)ＤＬＣに新たな機器が接続された状態を示す図である。(c)(b)の場合の通信の一状態を示す図であり、新たな機器の接続に起因して生じる問題を説明するための図である。(d)(b)の場合の通信の別の状態を示す図であり、新たな機器の接続に起因して生じる別の問題を説明するための図である。(e)共通の通信路に、ＤＬＣを介してスマートフォンが接続された状態を示す図である。 車載通信システムにおいて、(a)エンジンＥＣＵがボディＥＣＵを介して接続されたスマートフォンからの指令を含むフレームを受信する状態を示す図である。(b)エンジンＥＣＵがリモスタＥＣＵを介して接続されたリモスタ携帯機からの指令を含むフレームを受信する状態を示す図である。(c)エンジンＥＣＵがボディＥＣＵを介して接続されたスマートフォンからの指令を含むフレームとリモスタＥＣＵを介して接続されたリモスタ携帯機からの指令を含むフレームとの両方を受信する状態を示す図である。(d)本発明を適用した車載通信システムの通信状態を示す図である。

発明の実施の形態

以下、本発明の一実施形態である通信システムについて図面に基づいて詳細に説明する。本通信システムにおいては、共通の通信路に、機器としてのノードが複数接続され、これら複数のノードの間で、共通の通信規則に従って通信が行われる。本実施形態に係る通信システムは、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルよる通信が行われる場合や、イーサネットプロトコルによる通信が行われる場合等がある。

図１に、ＣＡＮプロトコルによる通信、すなわち、時分割多重双方向通信が行われるシステム（以下、ＣＡＮ通信システムと略称する）の一例を示す。ＣＡＮ通信システムは、車両に搭載されたものであり、通信路１０，通信路１０に接続された複数の機器としてのノード１２〜１６等を含む。
ＣＡＮ通信システムにおいて、複数のノード１２〜１６の各々は、フレームを通信路１０に送り出す場合に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式、すなわち、衝突検出付き搬送波感知多重アクセス方式に従う。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式において、複数のノード１２〜１６の各々は、通信路１０に自ノード（以下、フレームを送信するノードを中心に考えた場合に、フレームを送信するノードを自ノードと称する場合がある）が作成したフレームではないフレームが流れているか否かを感知し、流れていない場合に、自ノードが作成したフレームを送り出すのであるが、２つ以上のノードから同時にフレームが送り出された場合には、通信調停が行われ、優先順位が高い方のフレームの送信が許可される。

通信路１０は、２本の通信路（ＣＡＮ−Ｈバス，ＣＡＮ−Ｌバス）が一対となって構成されるものであり、これらの間に、電圧差（差動電圧）がある状態と電圧差がない状態とで、ドミナント（デジタル値が０）とレセッシブ（デジタル値が１）とが実現される。
ノード１２〜１６は、本実施例においては、コンピュータを主体とするＥＣＵであるが、通信機能を有するセンサとすることもできる。図１には、通信路１０にノードとしてエンジンＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１４、メータＥＣＵ１６が接続された状態を記載した。
通信路１０にはＤＬＣ（Diagnostic link connector）１８も接続される。ＤＬＣ１８は、車両点検の際に診断のためのサービスツール（例えば、テスタ等のメータ類、パソコン等が該当する）を接続するために設けられたコネクタであり、図示しない車両のインストルメントパネルに設けられる。ＤＬＣ１８単体においては、複数のノード１２〜１６との間で通信が行われることはないが、ＤＬＣ１８に通信機能を有するパソコン等が接続されると、これらとの間での通信が可能となる。
ＤＬＣ１８は、(a)通信路１０に接続されたものであるという意味から、広義には、ノード（本願の特許請求の範囲に記載の機器）であると考えることができるが、(b)パソコン等が接続されることによってノードになる（パソコンとＤＬＣ１８とによってノードが構成される）と考えることもできる。また、ＤＬＣ１８に、市販品である外部通信装置２０が接続され、その外部通信装置２０を介してスマートフォン２１が接続される場合には、(c)ＤＬＣ１８，外部通信装置２０，スマートフォン２１等によりノードが構成されると考えたり、(d)スマートフォン２１がノードであると考えたりすることができる。(d)の場合には、スマートフォン２１が、通信路１０に無線で（間接的に）接続されたと考えることができる。

また、例えば、ブレーキＥＣＵ１４には、アクチュエータとしてスリップ制御用バルブのソレノイド２２ａ等が接続されるとともに、センサとして車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ２２ｓ等が接続される。メータＥＣＵ１６には、例えば、ディスプレイ２２ｄ（アクチュエータの一例であると考えることができる）が接続される。実施例１において、ディスプレイ２２ｄは、新たなノードの接続を指標するインジケータとしての機能を備えたものであるが、インジケータをディスプレイと別個に設けることもできる。

ノード１２〜１６（図１には、ブレーキＥＣＵ１４とメータＥＣＵ１６とについて記載した）は、それぞれ、ＣＡＮトランシーバ２４、ＣＡＮコントローラ２６、ＣＰＵ２８を含む。
ＣＡＮトランシーバ２４は、２本の通信路の間の電圧差を検出したり、電圧差を生じさせたりするものであり、レシーバ３０とドライバ３２とを含む。レシーバ３０は、通信路１０の電圧差（２本のＣＡＮバスの間の電圧差）を検出し、それに応じたデジタル値をＣＡＮコントローラ２６に供給する。ドライバ３２は、ＣＡＮコントローラ２６において作成されたフレームを通信路１０に送出するものであり、フレーム（フレームを構成するデジタル値）に応じて通信路１０に電圧差を生じさせる。

ＣＡＮコントローラ２６は、送信制御部４０，受信制御部４２，通信調停部４４，レジスタ４６等を含む。
送信制御部４０は、通信規則（通信プロトコル）に従って、図３に示す、予め決められたパターンのフレーム５０を作成し、作成したフレーム５０をＣＡＮトランシーバ２４に出力するものである。
フレーム５０は、ＳＯＦ（Start of Frame），ＩＤ（Identifier），ＲＴＲ等を含むアービットレーション領域５２、ＩＤＥ，ｒｏ，ＤＬＣ（データの長さを表す情報），ＤＡＴＡ（メッセージ、データ等を表す）等を含むデータ領域５４、ＣＲＣ，ＡＣＫ，ＥＯＦ（End of Frame ）等を含むチェック領域５６から構成される。なお、フレーム５０に、上述のすべての要素が含まれるとは限らないが、フレーム５０は、ＳＯＦとＥＯＦとで規定される一連のデータである。
アービットレーション領域５２に含まれるＩＤは、フレーム５０の送信元、データ領域５４に含まれるメッセージ、データの重要度等を表すものであり、フレームＩＤと称する。フレームＩＤは、ノード１２〜１６の各々について互いに異なる値、すなわち、ノード１２〜１６の各々について固有の値であるため、特許請求の範囲に記載の自己ＩＤに対応する。また、各ノード１２〜１６の各々においてフレームＩＤが複数ずつ設けられ、送信するフレーム５０のデータ領域５４に含まれるメッセージ、データの重要度等に応じて、複数のうちの１つが選択される。これら複数のフレームＩＤとメッセージ、データの種類（重要度等によって決まる）とは、図２(a)のメッセージヘッダテーブルに示すように、互いに１対１に対応付けられて記憶されている。
なお、図１には、ノード１２〜１６の各々について決められた複数のフレームＩＤのうちの代表的な値（ＩＤｅ，ＩＤｂ，ＩＤｍ）を記載した。

受信制御部４２は、ＣＡＮトランシーバ２４から供給されたフレーム５０の受信処理を行うものである。フレーム５０からフレームＩＤ、メッセージを抽出して、レジスタ（受信用レジスタ）４６に書き込む。レジスタ４６には、図１(b)に示すように、抽出されたフレームＩＤと、メッセージとが対応付けて記憶される。
なお、本実施例においては、送信制御部４０によってフレーム５０が送信される間、受信制御部４２によってフレーム５０が受信されないようにされている。そのため、自ノードが送信したフレーム５０が自ノードで受信されて、レジスタ４６に書き込まれることはない。

調停制御部４６は、通信路上でフレーム５０が衝突した場合において、バス権を取得した場合（調停に勝った場合）に、フレーム５０の送信の継続を指示し、バス権を取得できなかった場合（調停に負けた場合）に、フレーム５０の送信の停止を指示するものである。
通信調停（ビット単位非破壊アービットレーション）においては、ＩＤの値がより小さいフレーム５０を送信したノードがバス権を取得するのであり、調停に勝ったとされる。通信路１０の電圧差は、複数のフレーム５０の衝突により、ドミナントがレセッシブに優先する。例えば、一方がドミナント（電圧差がある）で、他方がレセッシブである（電圧差がない）場合には、通信路１０の電圧差はドミナントとなる。
フレーム５０の送信を開始した、すなわち、フレーム５０のアービットレーション領域５２の送信途中のノード１２〜１６において、レシーバ３０によって通信路１０の電圧差（ドミナント、レセッシブ）が検出され、送信途中のフレーム５０のフレームＩＤが変更されていないか否か、すなわち、調停に勝ったかどうかが判定される。

ＣＰＵ２８は、コンピュータを主体とするもの（マイコン）であり、記憶部６０，処理部６２等を含む。
記憶部６０には、図２(a)に示すメッセージヘッダテーブル７０および図２(b)に示す受信ＩＤテーブル７２、複数のプログラム等が記憶される。
メッセージヘッダテーブル７０には、前述のように、メッセージ、データの種類と、フレームＩＤとが互いに対応づけられている。メッセージ、データ等の重要度が高い場合は低い場合よりフレームＩＤが小さい値とされる。前述のように通信調停に勝つためである。
受信ＩＤテーブル７２には、受信するフレーム５０中に含まれるフレームＩＤ（以下、受信ＩＤと称する）が列挙されている。ＣＡＮ通信システムにおいては、送信元のフレームＩＤを含むフレーム５０が通信において用いられるため、各ノード１２〜１６の各々において、受信するフレーム５０（例えば、メッセージ、データ等がそのノードにおいて必要である場合）に含まれるフレームＩＤが予め記憶されており、受信制御部４２において受信されたフレーム５０のうち、そのフレーム５０に含まれるフレームＩＤが受信ＩＤテーブル７２に含まれるものと一致する場合に、そのフレーム５０に含まれるメッセージが取り込まれるのである。
本実施例において、ノード１２〜１６の各々において記憶された受信ＩＤには、自ノードが使用するフレームＩＤ、換言すれば、メッセージヘッダテーブル７０に含まれるフレームＩＤ（以下、自ノードフレームＩＤ、あるいは、送信元フレームＩＤと称したり、送信元ＩＤと略称したりする）のすべてが含まれる。例えば、ブレーキＥＣＵ１４は、自ノードフレームＩＤ（ＩＤｂ，２００，２１０，２２０・・・）のうちの１つを含むフレーム５０を送信し、受信ＩＤ（ＩＤｂ，２００，２１０，２２０，３００，３１０，４００・・・）のうちの１つを含むフレーム５０を受信するのであり、これらを比較すると、自ノードフレームＩＤ（ＩＤｂ，２００，２１０，２２０・・・）が重複する。

処理部６２は、記憶部６０に記憶されたプログラムを実行することにより、例えば、ＣＡＮコントローラ２６を制御したり、アクチュエータ２２を制御したりする。
処理部６２は、ＩＤ判定部７４を備え、受信制御部４２によってレジスタ４６に書き込まれたフレームＩＤ（送信元ＩＤ）が、受信ＩＤテーブル７２に含まれたものであるか否かが判定される。送信元ＩＤが受信ＩＤテーブル７２に含まれるものである場合には、メッセージの内容に応じた処理を行ったり、後述するなりすまし検出処理を行ったりする。本実施例においては、レジスタ４６に送信元ＩＤ，メッセージが書き込まれ、ＣＰＵ２８によって読み込まれたことを、「フレームがソフトウエアの実行により受信された」、「フレーム全体が受信された」と称する。
また、送信制御部４０に、フレーム５０の作成を指示するとともに、そのフレーム５０に使用する送信元ＩＤ，メッセージ等を指定する。

以上のように構成されたＣＡＮプロトコルを用いた通信システムにおいて、各ノード１２〜１６の間で通信が行われる。
例えば、ノード１２〜１６のうちの１つから、通信路１０に送信元ＩＤを含むフレーム５０が送信されると、その送信元ＩＤが受信ＩＤとして受信ＩＤテーブル７２に含まれる（記憶部６０に記憶された）ノードにおいて、そのフレーム５０が受信され、フレーム５０中のメッセージ、データ等が抽出される。
このように、実施例１に記載の通信システムにおいては、送信元のフレームＩＤを含むフレーム５０が送信され、そのフレーム５０が必要なノードにおいて受信される。送信先のＩＤを含むフレーム５０が送信されるのではないのであり、通信路１０には、互いに同じ送信元ＩＤを含むフレーム５０を送信するノードは接続されていないはずである。

一方、ＤＬＣ１８に、外部通信装置２０を介してスマートフォン２１が接続された場合において、スマートフォン２１が通信路１０を流れるフレーム５０を取得する作動のみを行う場合には、スマートフォン２１によってノード１２〜１６間の通信に悪影響が及ぶことはない。
しかし、スマートフォン２１に入力された不正アプリ等によって、ノード１２〜１６のうちの１つの自ノードフレームＩＤ（例えば、ブレーキＥＣＵ１４のＩＤｂ）と同じＩＤｂを含むフレーム５０が通信路１０に送出されることがある。その場合には、ＩＤｂが受信ＩＤとして受信ＩＤテーブル７２に含まれるノードにおいて、スマートフォン２１の指令に基づき送信されたフレーム５０が、ブレーキＥＣＵ１４から送信されたフレーム５０であるとされて受信されることがある。スマートフォン２１（あるいは、ＤＬＣ１８，外部通信装置２０およびスマートフォン２１）が、通信路１０に新たに接続されたのであり、ブレーキＥＣＵ１４になりすましていると考えることができる。この意味において、本実施例において、「新たなノードの接続の検出」は、「なりすましの検出」あるいは、「なりすましの存在の検出」であるといえる。
なお、ＤＬＣ１８を介して通信路１０に送信されたフレーム５０のチェック領域５６の情報に基づき、エラーが検出され、受信されない場合もあるが、エラーが検出されない場合もあるのである。

そこで、実施例１においては、ノード１２〜１６の各々において、受信ＩＤテーブル７２に、自ノードフレームＩＤを含ませ、通信路１０に、自ノードフレームＩＤと同じＩＤを含むフレーム５０が存在するか否かが検出される。例えば、ブレーキＥＣＵ１４において、通信路１０に、送信元ＩＤｂを含むフレーム５０を送信する新たなノードが接続されたか否か（なりすましが存在するか否か）が検出されることになる。

図４のフローチャートで表されるなりすまし検出処理プログラムが、ノード１２〜１６の各々のＣＰＵ２８において受信割り込みにより実行される。本実施例においては、ＣＡＮトランシーバ２４のレシーバ３０によって通信路１０の電位差が検出されてデジタルデータに変換されて、ＣＡＮコントローラ２６の受信制御部４２に供給される。受信制御部４２によってフレームＩＤ、メッセージが抽出されて、レジスタ４６に書き込まれるのであるが、レジスタ４６に、これら送信元ＩＤ，メッセージが書き込まれたことがトリガとなってＣＰＵ２８においてなりすまし検出処理プログラムの実行が開始されるのである。
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、レジスタ４６に書き込まれた送信元ＩＤ，メッセージが読み込まれ、Ｓ２において、その送信元ＩＤが、受信ＩＤテーブル７２に含まれる受信ＩＤのうちの１つと同じであるかどうかが判定され、同じである場合には、Ｓ３において、さらに、自ノードフレームＩＤのうちの１つと同じであるかどうかが判定される。

Ｓ３の判定がＹＥＳであり、受信したフレーム５０に含まれる送信元ＩＤが、自ノードフレームＩＤのうちの１つと同じである場合には、自ノードフレームＩＤと同じフレームＩＤを使用する新たなノードが共通の通信路１０に接続された、すなわち、なりすましの存在（なりすまし）が検出される。
前述のように、ＣＡＮ通信システムにおいては、自ノードが送信したフレーム５０を自ノードが受信することがないため、受信したフレーム５０に含まれる送信元ＩＤが自ノードフレームＩＤと同じである場合には、なりすましが存在すると検出することができるのである。
そして、Ｓ４において、なりすましの存在を表すメッセージと、そのフレームＩＤ（新たなノードが送信したフレーム５０に含まれる送信元フレームＩＤであり、新たなノードの接続を検出したノードの自ノードフレームＩＤのうちの１つである）とを含むフレーム５０を作成して、送信する指示が送信制御部４０に出力される。それに応じて、送信制御部４０において、なりすましの存在を報知するメッセージを含むフレーム５０が作成されて、ドライバ３２を介して送信される。
なお、受信したフレーム中に含まれる送信元フレームＩＤが自ノードフレームＩＤと異なる場合には、通常の処理（例えば、メッセージに応じた処理）が行われる。

なりすまし検出処理プログラムがブレーキＥＣＵ１４において実行され、送信元フレームＩＤｂを含むフレーム５０が受信された場合において、送信元フレームＩＤｂはブレーキＥＣＵ１４の自ノードフレームＩＤｂと同じであるため、Ｓ３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４において、なりすましの存在を表すメッセージと、送信元フレームＩＤｂとを含むフレーム５０が作成されて、送信される。その結果、通信路１０に接続されたノード１２，１６のうち、送信元ＩＤｂを受信ＩＤとして、受信ＩＤテーブル７０に含むノードにおいて、そのフレームが受信され、なりすましの存在がわかる。
そして、そのなりすましの存在のメッセージを含むフレーム５０を受信したノードにおいて、例えば、その送信元ＩＤｂを含むフレーム５０の受信が禁止されるようにすることができる。
その場合には、図５(a)のフローチャートで表される受信ＩＤ削除プログラムが、ノード１２〜１６の各々において受信割り込みにより実行されるようにすることができる。
Ｓ１１において、レジスタ４６に書き込まれた送信元フレームＩＤ，メッセージが読み込まれ、Ｓ１２において、送信元フレームＩＤが受信ＩＤテーブル７２に含まれる受信ＩＤのうちの１つと同じであるかどうかが判定される。受信ＩＤテーブル７２に含まれる受信ＩＤのうちの１つと同じである場合には、Ｓ１３において、メッセージが「なりすましの存在」を表すメッセージであるかどうかが判定される。「なりすましの存在」を表すメッセージである場合には、Ｓ１４において、受信ＩＤテーブル７２からその受信ＩＤ（例えば、ＩＤｂ）が削除される。
このように、受信ＩＤテーブル７２から、なりすましによって用いられる送信元ＩＤｂと同じＩＤｂが削除されれば、なりすましから送信されるデータ、メッセージ等がノードにおいて受信されないようにすることができる。

また、なりすましの存在を表すメッセージが含まれるフレーム５０がメータＥＣＵ１６において受信された場合には、図５(b)のフローチャートで表されるなりすまし通知処理プログラムが実行される。Ｓ１３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５において、なりすましの存在を表す情報がディスプレイ２２ｄに表示される（インジケータが作動させられる）。
このように、なりすましの存在が、外部（詳細には、ＣＡＮ通信システムの外部の意味である）に報知（例えば、ディスプレイ２２ｄに表示）されれば、ユーザに、スマートフォン２１を外す（ＤＬＣ１８から外部通信装置２０を外す）等の処置を促すことができる。

本実施例においては、ドライバ３２，送信制御部４０、ＣＰＵ２８等により送信部が構成され、レシーバ３０，受信制御部４２，ＣＰＵ２８等により受信部が構成される。
受信部のうち、ＣＰＵ２８の受信ＩＤテーブル７０を記憶する部分、なりすまし検出処理プログラムのＳ１〜３を記憶する部分、実行する部分等により自己ＩＤフレーム受信部が構成され、Ｓ１〜４を記憶する部分、実行する部分等により新機器接続検出部が構成される。
さらに、送信部のうちドライバ３２，送信制御部４０，ＣＰＵ２８のＳ４を記憶する部分、実行する部分等により新機器接続情報送信部が構成される。
また、メータＥＣＵ１６のＣＰＵ２８のなりすまし通知処理プログラムを記憶する部分、実行する部分等により外部報知制御部が構成される。
さらに、ＣＰＵ２８の受信ＩＤ削除プログラムを記憶する部分、実行する部分等により受信禁止部が構成される。

なお、なりすましの存在の通知を受けた場合に、受信禁止と外部報知との両方が行われるようにすることは不可欠ではなく、いずれか一方が行われるだけでもよい。
また、メータＥＣＵ１６において、新たな機器の接続が検出された場合には、メッセージを作成して、送信する代わりに、そのことが、ディスプレイ２２ｄに表示されるようにすることもできる。この場合には、なりすまし検出処理プログラムのＳ４の代わりに、図５(b)のフローチャートで表されるなりすまし報知処理プログラムのＳ１５が実行されるようにすることができる。
さらに、実施例１においては、ＣＰＵ２８に受信ＩＤテーブル７０が記憶され、ＩＤ判定部７４が設けられていたが、ＣＡＮコントローラ２６に、受信ＩＤテーブル７０が記憶され、ＩＤ判定部７４が設けられるようにすることもできる。

図６(a)、(b)に示すＣＡＮ通信システムにおいて、通信路１００に、エンジンＥＣＵ１０２，ボディＥＣＵ１０４，エアコンＥＣＵ１０６，リモスタＥＣＵ１０８等が接続される。これらノード１０２〜１０８のうちのボディＥＣＵ１０４の記憶部６０には、図７(a)に示すメッセージヘッダテーブル１２０、図７(b)に示す受信ＩＤテーブル１２２等が記憶され、エンジンＥＣＵ１０２の記憶部６０には、図示しないメッセージヘッダテーブル、図７(c)に示す受信ＩＤテーブル１２４等が記憶されている。受信ＩＤテーブル１２２、１２４には、受信ＩＤの各々に対応して追加ＩＤが１つ以上ずつ対応づけられている。追加ＩＤは、その時点において、ノード１０２〜１０８の各々において使用されるすべてのフレームＩＤと異なるものである。
また、ボディＥＣＵ１０４には、外部通信装置としてのスマホ通信装置１１０が設けられ、スマートフォン１１２との間の無線の通信が可能とされている。また、リモスタＥＣＵ１０８には、外部通信装置としてのリモスタ通信装置１１４が設けられ、リモスタ携帯機（リモートコントローラと称したり、電子キーと称したりすることができる）１１６との間の無線の通信が可能とされている。
リモスタＥＣＵ１０８は、リモスタ携帯機１１６から供給された信号に基づいて通信を行うものであり、その意味において、リモスタＥＣＵ１０８とリモスタ携帯機１１６とにより、あるいは、リモスタ携帯機１１６によってノードが構成されると考えることができる。
なお、リモスタ携帯機１１６からはエンジン始動指令のみが送信される場合（リモスタ携帯機１１６が基本機能より高度の機能を有していない場合）と、エンジン始動指令とエアコン制御指令との両方が送信される場合（リモスタ携帯機１１６が高機能を有する場合）とがあるが、本実施例においては、リモスタ携帯機１１６を高機能を有するものとする。
また、スマートフォン１１２は、エンジン始動指令のみを送信するものであるが、エンジンＥＣＵ１０２においても、エアコンＥＣＵ１０６においても、受信ＩＤテーブル７０に、受信ＩＤとしてボディＥＣＵ１０４の自ノードフレームＩＤが含まれるため、エアコンＥＣＵ１０６にスマートフォン１１２から送信されるフレーム５０が受信される。しかし、フレーム５０には、エアコンＥＣＵ１０６に対する制御指令を表すメッセージは含まれないため、実質的に、エアコンＥＣＵ１０６にスマートフォン１１２からの指令は供給されないと考えることもできる。

このように、本通信システムを、エンジン始動がスマートフォン１１２からの指令に基づいて行われるシステム（以下、スマホ用システムと略称する場合がある。）としたり、リモスタ携帯機１１６からの指令に基づいて行われるシステム（以下、リモスタ用システムと略称する場合がある。）としたり、スマートフォン１１２とリモスタ携帯機１１６とのいずれか一方の指令に基づいて行われるシステム（以下、スマホ・リモスタ両用システムと略称する場合がある）としたりすることが考えられる。
この場合には、通信システムを、スマホ用、リモスタ用、スマホ・リモスタ両用に区別して、それぞれ製造することが考えられるが、製造する通信システムの種類が増えると、生産性が低下し、コストアップとなり、望ましくない。
また、スマートフォン１１２を利用していたユーザが、リモスタ携帯機１１６の利用に切り換えたいと考えたり、スマートフォン１１２，リモスタ携帯機１１６を選択的に利用したいと考えたりすることもある。

そこで、本実施例においては、新たなノードの接続が検出された場合に、自ノードフレームＩＤが、受信ＩＤテーブルにおいて自ノードフレームIDに対応付けられた追加ＩＤに変更されるようにした。
ノード１０２〜１０８の各々において、図８のフローチャートで表されるフレームＩＤ変更処理プログラムが、受信割り込みにより実行される。
また、実施例２においては、新たに接続されたノードは正規なものであるとしているため、新たなノードの接続を報知する必要性が低い。そのため、フレームＩＤ変更処理プログラムには、図４のフローチャートで表されるなりすまし検出処理プログラムのＳ４に対応するステップが設けられていない。
実施例１のなりすまし検出処理プログラムのＳ１〜３と同様の実行により、新たなノードの接続が検出された場合には、Ｓ２１において、受信ＩＤテーブルから受信ＩＤである自ノードフレームＩＤに対応する追加ＩＤが読み込まれ、Ｓ２２において、メッセージヘッダにおいてその自ノードフレームＩＤが追加ＩＤに変更される。

具体的に、図６(a)に示す通信システムにおいて、ボディＥＣＵ１０４の自ノードフレームＩＤがＩＤｓとされ、エンジンＥＣＵ１０２は、スマートフォン１１２の使用により、ボディＥＣＵ１０４から送信された送信元ＩＤｓを含むフレーム５０を受信する。そして、スマートフォン１１２からの指令に基づいてエンジンが始動させられる。
この通信システム（スマホ用システム）において、リモスタ携帯機１１６が使用されると、図６(b)に示すように、リモスタＥＣＵ１０８から送信元ＩＤｓ（ボディＥＣＵの送信元ＩＤｓと同じ）を含むフレーム５０が送信される。
その結果、ボディＥＣＵ１０４において、新たなノードが接続されたと検出され（Ｓ３の判定がＹＥＳ）、自ノードフレームＩＤｓがＩＤｓｒに変更される（Ｓ２１，２２）。図７(b)に示す受信ＩＤテーブル１２２から受信ＩＤｓ（フレームＩＤｓ）に対応する追加ＩＤｓｒが読み込まれ、図７(a)に示すように、メッセージヘッダテーブル１２０においてメッセージＡに対応付けられたフレームＩＤｓがフレームＩＤｓｒに変更されるのである。
その後、ボディＥＣＵ１０４は、送信元ＩＤｓを含むフレーム５０を作成することなく、送信元ＩＤｓｒを含むフレーム５０を作成して送信する。ボディＥＣＵ１０４において自ノードフレームＩＤｓは無効にされるのである。リモスタＥＣＵ１０８は、送信元ＩＤｓが変更されることなく、そのまま、使用される。
一方、エンジンＥＣＵ１０２の記憶部６０においては、図７(c)の受信テーブル１２４に示すように、受信ＩＤとしてＩＤｓ、ＩＤｓｒの両方が記憶されているため、送信元ＩＤｓを含むフレーム５０も、送信元ＩＤｓｒを含むフレームも受信される。すなわち、スマートフォン１１２を用いても（ＩＤｓｒ）、リモスタ携帯機１１６（ＩＤｓ）を用いても、エンジンＥＣＵ１０２に、指令を出力することが可能となる。
また、図７(c)に示すように、エンジンＥＣＵ１０２の記憶部６０に記憶された受信ＩＤテーブル１２４には、予め、ＩＤｓもＩＤｓｒも含まれるため、受信ＩＤテーブルを変更する（受信ＩＤを追加する）必要がないという利点もある。
さらに、通信システムを、スマートフォン用、リモスタ携帯機用、スマートフォン・リモスタ携帯機両用で区別して製造する必要がなく、しかも、ユーザは、スマートフォン１１２と、リモスタ携帯機１１６とのいずれか一方を自由に選択して使用することができる。その結果、部品流用性を向上させ、通信システムの生産性を向上させることができる。

本実施例においては、ＣＰＵ２８の送信元ＩＤ変更処理プログラムのＳ２２を記憶する部分、実行する部分等により自己ＩＤ変更部が構成される。自己ＩＤ変更部は送信禁止部でもある。また、送信部のうち、ＩＤが変更された後、その変更されたＩＤを含むフレーム５０の送信処理を行う部分により変更自己ＩＤ送信部が構成される。さらに、記憶部６０の受信ＩＤテーブル１２２を記憶する部分等により追加ＩＤ記憶部が構成される。

なお、実施例２において、ボディＥＣＵ１０４において、受信ＩＤテーブル１２２から受信ＩＤｓを削除することもできる。受信ＩＤｓは、自ノードフレームＩＤではなくなり、また、リモスタＥＣＵ１０８から送信されたフレーム５０を受信する必要性が低いと考えられるからである。
また、エアコンＥＣＵ１０６においても、ＩＤｓ，ＩＤｓｒを含む受信ＩＤテーブルが記憶されるようにすることができる。その場合には、スマートフォン１１２からエアコンを制御する指令が出力される場合であっても、適用することができる。
さらに、実施例２においては、ボディＥＣＵ１０４において、新たなノードの接続が検出されても、そのことが報知されないようにされていたが、新たなノードの接続が報知されるようにすることもできる。その場合には、Ｓ４と、Ｓ２１，２２との両方が実行されるようにする。
また、ボディＥＣＵ１０４がスマホ通信装置１１０を備え、リモスタＥＣＵ１０８がリモスタ通信装置１１４を備えることは不可欠ではなく、ボディＥＣＵ１０４がリモスタ通信装置１１４を備えたものとすることもできる。
さらに、実施例２においては、１つのノードが新たに接続された場合について説明したが、２つ以上のノードが新たに接続された場合であっても、同様に適用することができる。

本実施例においては、イーサネットプロトコルによる通信（以下、イーサネット通信と略称する）が行われる通信システムにおいてなりすましの検出が行われる場合について簡単に説明する。
イーサネット通信においては、通信路に接続された複数のノードの各々から、送信元のＩＤと送信先のＩＤとの両方を含むフレームが送信される。従来のイーサネット通信においては、送信先のＩＤが自己ＩＤと同じフレームが受信されるようにされていたが、本実施例においては、送信元のＩＤが自己ＩＤと同じフレームも受信される。
また、イーサネット通信においては、各ノードが、自ノードが送信したフレームを自ノードが受信することがある。しかし、自ノードが送信したフレームを自ノードで受信した場合には、新たな機器の接続ではない。そこで、本実施例においては、送信元のＩＤが自己ＩＤと同じである場合には、さらに、自ノードが送信したフレームであるかどうかが判定されるようにした。例えば、自ノードがフレームを送信し、それを受信するタイミングである場合、受信したフレームから抽出されたメッセージ等が自ノードが作成したものと同じである場合には、自ノードが送信したフレームであると判定される。いずれでもない場合には、自ノードが送信したフレームではないと判定される。すなわち、新たなノードが接続された、すなわち、なりすましであると判定されるのである。

図９のなりすまし検出処理プログラムは、受信割り込みにより実行される。
Ｓ３１において、送信元ＩＤ，メッセージが読み込まれ、Ｓ３２において、送信元ＩＤが自己ＩＤと同じであるかどうかが判定される。Ｓ３２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３３において、自ノードが送信したフレームであるかどうかが判定される。そして、自ノードが送信したフレームではない場合には、なりすましの存在であると判定される。例えば、Ｓ３４において、なりすましの存在が、ネットワークの管理システム等に報知されるようにすることができる。
このように、なりすましの検出は、イーサネット通信システムにおいても行われるようにすることができる。

その他、本発明は、前記に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

１０：通信路 １２〜１６、１０２〜１０８：ＥＣＵ １８：ＤＬＣ ２４：ＣＡＮトランシーバ ２６：ＣＡＮコントローラ ２８：ＣＰＵ ４０：送信制御部 ４２：受信制御部 ４４：通信調停部 ６０：記憶部 ６２：処理部 ７０，１２０：メッセージヘッダテーブル ７２，１２２，１２４：受信ＩＤテーブル

Claims (3)

1. 通信路と、その通信路に接続され、互いに異なるＩＤで特定された複数の機器とを含み、それら複数の機器の間で前記通信路を介して通信が行われる通信システムであって、
   前記複数の機器の各々が、(i)当該機器を特定する前記ＩＤである自己ＩＤを含むフレームを送信する送信部と、(ii)予め定められた前記ＩＤである受信ＩＤを含むフレームを受信する受信部とを含むとともに、
   前記複数の機器のうちの少なくとも１つに含まれる受信部が、それぞれ、前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを受信する自己ＩＤフレーム受信部を含み、
   前記複数の機器のうちの少なくとも１つが、それぞれ、前記自己ＩＤフレーム受信部によって前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームが受信され、かつ、そのフレームが、当該機器の前記送信部から送信された前記自己ＩＤを含むフレームでない場合に、前記通信路に、当該機器とは別の、前記自己ＩＤと同じＩＤを含むフレームを送信する新たな機器が接続されたと検出する新機器接続検出部を含み、
   前記少なくとも１つの機器のうちの１つ以上が、それぞれ、(a)前記受信ＩＤと１つ以上の追加ＩＤとを、互いに対応づけて記憶する追加ＩＤ記憶部と、(b)前記新機器接続検出部によって前記新たな機器の接続が検出された場合に、その新たな機器のＩＤと同じ自己ＩＤを、その自己ＩＤである受信ＩＤに対応付けて前記追加ＩＤ記憶部に記憶された１つ以上の追加ＩＤのうちの１つに変更する自己ＩＤ変更部とを含み、
   前記１つ以上の機器に含まれる前記送信部が、それぞれ、前記自己ＩＤ変更部によって変更されたＩＤを含むフレームを送信する変更ＩＤ送信部を含むことを特徴とする通信システム。
2. 前記少なくとも１つの機器のうちの１つ以上が、それぞれ、前記新機器接続検出部によって前記新たな機器の接続が検出された場合に、その同じ自己ＩＤを含むフレームの送信を禁止する送信禁止部を含む請求項１に記載の通信システム。
3. 前記複数の機器の各々に含まれる前記送信部が、前記自己ＩＤを含み、送信先の機器のＩＤを含まないフレームを送信するものである請求項１または２に記載の通信システム。

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