JP6888437B2 - 車載通信装置、通信制御方法および通信制御プログラム - Google Patents
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Description
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。
L2スイッチ部52およびL3中継部51は、車載ネットワーク12における機能部111間のデータを中継する中継処理を行う。
再び図3を参照して、L3中継部51は、複数の機能部111のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いてレイヤ3の中継処理を行う。
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る車載通信システムにおいて伝送されるARPリクエストフレームの一例を示す図である。
たとえば、正当な機能部111に成りすました新たな機能部(以下、偽機能部とも称する。)が、車載通信装置101に接続されることがある。
車載通信システム301における各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
車載通信システム301では、IPv4プロトコルに従って通信が行われる構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム301では、IPv6プロトコルに従って通信が行われる構成であってもよい。
図10は、本発明の第1の実施の形態に係る車載通信システムの変形例において伝送されるNDフレームの一例を示す図である。
図3および図10を参照して、たとえば、加入装置は、イーサネットケーブルを介して通信ポート54Dに新たに接続された状況において、以下のNSフレームを作成し、作成したNSフレームをマルチキャストする。
偽機能部は、自動運転ECU111Aに成りすますために、たとえば、以下のNSフレームを作成し、作成したNSフレームをマルチキャストする。
図12は、本発明の第1の実施の形態に係る車載通信システムの変形例における車載通信装置が、受信したNSフレームを処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る車載通信装置と比べて、機能部の認証を行う車載通信装置に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る車載通信装置と同様である。
IPv4プロトコルに従う車載ネットワーク12では、偽機能部は、ヘッダフィールドにおける送信元MACアドレスおよびデータフィールドにおける送信元ハードウェアアドレスを同じアドレスに設定したARPリクエストフレームを作成することがある(図6参照)。
たとえば、加入装置が、イーサネットケーブルを介して通信ポート54Dに新たに接続された状況を想定する。ここでは、加入装置のIPアドレスおよびMACアドレスは、それぞれ「IP−D」および「MAC−D」である。
偽機能部は、たとえば、自動運転ECU111Aに成りすますことにより自動運転ECU111Aおよび車載通信装置102間の通信を妨害することを目的として、悪意を持ったユーザによって車載通信装置102における通信ポート54Dに接続される。ここでは、偽機能部のMACアドレスは、「MAC−X」であるとする。
図14は、本発明の第2の実施の形態に係る車載通信システムにおける車載通信装置が、受信したARPリクエストフレームを処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。
本発明の第2の実施の形態に係る車載通信システムでは、IPv4プロトコルに従って通信が行われる構成であるとしたが、これに限定するものではない。本発明の第2の実施の形態に係る車載通信システムでは、IPv6プロトコルに従って通信が行われる構成であってもよい。
IPv6プロトコルに従う車載ネットワーク12では、偽機能部は、ヘッダフィールドにおける送信元MACアドレスおよびデータフィールドにおけるL2アドレスを同じアドレスに設定したNSフレームを作成することがある(図10参照)。
たとえば、加入装置が、イーサネットケーブルを介して通信ポート54Dに新たに接続された状況を想定する。ここでは、加入装置のIPアドレスおよびMACアドレスは、それぞれ「IPv6−D」および「MAC−D」である。
偽機能部は、たとえば、自動運転ECU111Aに成りすますことにより自動運転ECU111Aおよび車載通信装置102間の通信を妨害することを目的として、悪意を持ったユーザによって車載通信装置102における通信ポート54Dに接続される。ここでは、偽機能部のMACアドレスは、「MAC−X」であるとする。
図17は、本発明の第2の実施の形態に係る車載通信システムの変形例における車載通信装置が、受信したNSフレームを処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。
車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置であって、
1または複数の前記機能部のIP(Internet Protocol)アドレスとMAC(Media Access Control)アドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部と、
前記機能部に対する認証処理を行う認証部とを備え、
前記認証部は、前記アドレス管理部によって前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスが登録された前記機能部に対して認証処理を行い、
前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功しなかった場合、前記機能部の前記対応関係を前記対応情報から削除し、
前記機能部は、自動運転ECU(Electronic Control Unit)、センサ、ナビゲーション装置、TCU(Telematics Communication Unit)、ヒューマンマシンインタフェースまたはカメラであり、
前記車載通信装置は、車載ゲートウェイ装置であり、
前記対応情報は、ARP(Address Resolution Protocol)テーブルまたはND(Neighbor Discovery)キャッシュであり、
前記通信部は、IPv4プロトコルに従って、前記ARPテーブルを用いて前記中継処理を行うか、またはIPv6プロトコルに従って、前記NDキャッシュを用いて前記中継処理を行う、車載通信装置。
車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部とを備え、
前記アドレス管理部は、前記通信部を介して前記機能部から受信したレイヤ2のフレームのデータフィールドに含まれる送信元IPアドレスと送信元MACアドレスとの対応関係を前記対応情報に登録し、
前記アドレス管理部は、前記送信元MACアドレスと前記フレームのヘッダに含まれる送信元MACアドレスとが一致しない場合、前記対応関係を前記対応情報に登録しないかまたは前記対応情報から削除し、
前記機能部は、自動運転ECU、センサ、ナビゲーション装置、TCU、ヒューマンマシンインタフェースまたはカメラであり、
前記車載通信装置は、車載ゲートウェイ装置であり、
前記対応情報は、ARPテーブルまたはNDキャッシュであり、
前記通信部は、IPv4プロトコルに従って、前記ARPテーブルを用いて前記中継処理を行うか、またはIPv6プロトコルに従って、前記NDキャッシュを用いて前記中継処理を行い、
前記アドレス管理部は、前記IPv4プロトコルに従って、前記通信部を介して前記機能部から受信したARPリクエストフレームのデータフィールドに含まれる送信元プロトコルアドレスと送信元ハードウェアアドレスとの対応関係を前記対応情報に登録するか、または前記IPv6プロトコルに従って、前記通信部を介して前記機能部から受信したNS(Neighbor Solicitation)フレームのデータフィールドに含まれる送信元IPv6アドレスとL2(レイヤ2)アドレスとの対応関係を前記対応情報に登録し、
前記アドレス管理部は、前記送信元ハードウェアアドレスまたは前記L2アドレスと前記ヘッダに含まれる送信元MACアドレスとが一致しない場合、前記対応関係を前記対応情報に登録しないかまたは前記対応情報から削除する、車載通信装置。
車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部と、
前記機能部に対する認証処理を行う認証部とを備え、
前記認証部は、前記アドレス管理部によって前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスが登録された前記機能部に対して認証処理を行い、
前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功した後、所定条件を満たすまで新たに登録した前記対応関係の書き換えを不可とし、
前記機能部は、自動運転ECU、センサ、ナビゲーション装置、TCU、ヒューマンマシンインタフェースまたはカメラであり、
前記車載通信装置は、車載ゲートウェイ装置であり、
前記対応情報は、ARPテーブルまたはNDキャッシュであり、
前記通信部は、IPv4プロトコルに従って、前記ARPテーブルを用いて前記中継処理を行うか、またはIPv6プロトコルに従って、前記NDキャッシュを用いて前記中継処理を行う、車載通信装置。
12 車載ネットワーク
51 L3中継部(通信部)
52 L2スイッチ部
53 認証部
54 通信ポート
55,65 アドレス管理部
101,102 車載通信装置
111 機能部
301 車載通信システム
Claims (12)
- 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置であって、
1または複数の前記機能部のIP(Internet Protocol)アドレスとMAC(Media Access Control)アドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部と、
前記機能部に対する認証処理を行う認証部とを備え、
前記認証部は、前記アドレス管理部によって前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスが登録された前記機能部に対して認証処理を行い、
前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功しなかった場合、前記機能部の前記対応関係を前記対応情報から削除する、車載通信装置。 - 前記アドレス管理部は、前記通信部を介して前記機能部から受信したレイヤ2のフレームのデータフィールドに含まれる送信元IPアドレスと送信元MACアドレスとの対応関係を前記対応情報に登録し、
前記アドレス管理部は、前記送信元MACアドレスと前記フレームのヘッダに含まれる送信元MACアドレスとが一致しない場合、前記対応関係を前記対応情報に登録しないかまたは前記対応情報から削除する、請求項1に記載の車載通信装置。 - 前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功した後、所定条件を満たすまで新たに登録した前記対応関係の書き換えを不可とする、請求項1または請求項2に記載の車載通信装置。
- 前記所定条件は、新たに登録された前記機能部の通信が所定時間以上途絶えたことである、請求項3に記載の車載通信装置。
- 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部とを備え、
前記アドレス管理部は、前記通信部を介して前記機能部から受信したレイヤ2のフレームのデータフィールドに含まれる送信元IPアドレスと送信元MACアドレスとの対応関係を前記対応情報に登録し、
前記アドレス管理部は、前記送信元MACアドレスと前記フレームのヘッダに含まれる送信元MACアドレスとが一致しない場合、前記対応関係を前記対応情報に登録しないかまたは前記対応情報から削除する、車載通信装置。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部と、
前記機能部に対する認証処理を行う認証部とを備え、
前記認証部は、前記アドレス管理部によって前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスが登録された前記機能部に対して認証処理を行い、
前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功した後、所定条件を満たすまで新たに登録した前記対応関係の書き換えを不可とする、車載通信装置。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置における通信制御方法であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行うステップと、
前記対応情報を作成するステップと、
前記機能部に対する認証処理を行うステップとを含み、
前記対応情報を作成するステップにおいては、前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスを登録し、
前記認証処理を行うステップにおいては、前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスを登録した前記機能部に対して認証処理を行い、
前記通信制御方法は、さらに、
新たに登録した前記機能部の前記認証処理が成功しなかった場合、前記機能部の前記対応関係を前記対応情報から削除するステップを含む、通信制御方法。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置における通信制御方法であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行うステップと、
前記対応情報を作成するステップとを含み、
前記対応情報を作成するステップにおいては、前記機能部から受信したレイヤ2のフレームのデータフィールドに含まれる送信元IPアドレスと送信元MACアドレスとの対応関係を前記対応情報に登録し、
前記通信制御方法は、さらに、
前記送信元MACアドレスと前記フレームのヘッダに含まれる送信元MACアドレスとが一致しない場合、前記対応関係を前記対応情報に登録しないかまたは前記対応情報から削除するステップを含む、通信制御方法。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置における通信制御方法であって、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行うステップと、
前記対応情報を作成するステップと、
前記機能部に対する認証処理を行うステップとを含み、
前記対応情報を作成するステップにおいては、前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスを登録し、
前記認証処理を行うステップにおいては、前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスを登録した前記機能部に対して認証処理を行い、
前記通信制御方法は、さらに、
新たに登録した前記機能部の前記認証処理が成功した後、所定条件を満たすまで新たに登録した前記対応関係の書き換えを不可とするステップを含む、通信制御方法。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータを、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部と、
前記機能部に対する認証処理を行う認証部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記認証部は、前記アドレス管理部によって前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスが登録された前記機能部に対して認証処理を行い、
前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功しなかった場合、前記機能部の前記対応関係を前記対応情報から削除する、通信制御プログラム。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータを、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記アドレス管理部は、前記通信部を介して前記機能部から受信したレイヤ2のフレームのデータフィールドに含まれる送信元IPアドレスと送信元MACアドレスとの対応関係を前記対応情報に登録し、
前記アドレス管理部は、前記送信元MACアドレスと前記フレームのヘッダに含まれる送信元MACアドレスとが一致しない場合、前記対応関係を前記対応情報に登録しないかまたは前記対応情報から削除する、通信制御プログラム。 - 車載ネットワークにおける機能部間のデータを中継する中継処理を行う車載通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータを、
1または複数の前記機能部のIPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す対応情報を用いて前記中継処理を行う通信部と、
前記対応情報を作成するアドレス管理部と、
前記機能部に対する認証処理を行う認証部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記認証部は、前記アドレス管理部によって前記対応情報に新たにIPアドレスおよびMACアドレスが登録された前記機能部に対して認証処理を行い、
前記アドレス管理部は、新たに登録された前記機能部の前記認証処理が成功した後、所定条件を満たすまで新たに登録した前記対応関係の書き換えを不可とする、通信制御プログラム。
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