WO2018043264A1 - 通信システム、通信装置、中継装置、通信IC(Integrated Circuit)、制御IC及び通信方法 - Google Patents

通信システム、通信装置、中継装置、通信IC(Integrated Circuit)、制御IC及び通信方法 Download PDF

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WO2018043264A1
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line
potential
communication
bus
message
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PCT/JP2017/030226
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Inventor
井上 雅之
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/40Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a communication apparatus, a relay apparatus, a communication IC (Integrated Circuit), a control IC, and a communication method that perform communication by a differential communication system via a two-wire bus.
  • a communication system a communication apparatus, a relay apparatus, a communication IC (Integrated Circuit), a control IC, and a communication method that perform communication by a differential communication system via a two-wire bus.
  • a vehicle is equipped with a plurality of communication devices such as an ECU (Electronic Control Unit), and these ECUs are connected via an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network).
  • the plurality of ECUs exchange messages with each other via the in-vehicle network, whereby the plurality of ECUs operate in a coordinated manner to realize various functions such as vehicle running control.
  • an unauthorized device may be connected to such an in-vehicle network to transmit an unauthorized message.
  • each ECU counts the number of message transmissions for each CAN-ID, and the ECU that transmits the message obtains a message authentication code (MAC) from the message data field, CAN-ID, and count value.
  • the validity of the message is generated by comparing the MAC generated from the data field, CAN-ID, and count value of the received message by the ECU that receives the message and the MAC included in the MAC message.
  • a communication system for determining is described.
  • Patent Document 2 the communication state of the communication bus is monitored, and it is determined that an abnormality has occurred in the communication state of the message to be monitored when the reception interval of the monitored message is shorter than the appropriate reception interval.
  • a network monitoring device is described that determines that there is an abnormality in the communication state of messages other than the message to be monitored when the reception interval is longer.
  • Patent Documents 1 and 2 are intended to detect an abnormal message transmission.
  • the inventions described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that even if abnormal message transmission can be detected, abnormal message transmission cannot be prevented.
  • the inventions described in Patent Documents 1 and 2 cannot prevent an attack that obstructs regular message transmission, that is, a so-called DOS (Denial of Service) attack by transmitting a large number of abnormal messages.
  • DOS Delivery of Service
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to prevent transmission of an abnormal message to a network and to transmit / receive a normal message without being obstructed.
  • a system, a communication device, a relay device, a communication IC, a control IC, and a communication method are provided.
  • a plurality of communication devices are connected via a two-wire bus, and a first state in which the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and a second state in which the potential difference is small.
  • the first line and the second line are respectively connected via a first resistor.
  • Each communication device is connected to a common potential and each communication device generates a message to be transmitted, sequentially outputs binary information constituting the generated message, and a binary output by the communication processor Connection / disconnection is switched according to information, and the first line is connected to a first potential that is higher than the common potential, and the second line is connected to a second potential that is lower than the common potential.
  • Said At least one communication device having an abnormality detection unit for detecting an abnormality of a message transmitted on the bus, and including at least one communication device. The communication device switches the first switch so that the first line is connected to the first potential and the second line is connected to the second potential when the abnormality detecting unit detects an abnormality.
  • the switching control unit for setting the first state to the first state, and when the abnormality detection unit detects an abnormality, the connection / disconnection is switched according to the binary information output by the communication processing unit, via the second resistor And a second switch for connecting the first line and the second line to bring the bus into the second state.
  • the first switch when the value of binary information output from the communication processing unit is a first value, the first switch connects the first line to a first potential that is higher than the common potential. And the second line is connected to a second potential smaller than the common potential, and the value of binary information output by the communication processing unit is a second value, the first line is connected to the second potential. The second line is cut off from the first electric potential and the second electric line is cut off from the second electric potential, and the second switch cuts off the first line and the second line when the abnormality detecting unit does not detect an abnormality.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality and the value of the message to be transmitted is the first value
  • the first line and the second line are connected via the second resistor
  • the abnormality detection unit Detects an abnormality and the value of the message to be transmitted is the second value.
  • the two or more communication devices use the output destination of the binary information of the communication processing unit as the first switch when the abnormality detection unit does not detect abnormality,
  • the abnormality detection unit includes an output destination switching unit serving as the second switch.
  • the communication system includes a comparator in which each communication device compares the potentials of the first line and the second line and outputs a value corresponding to a potential difference.
  • the message is received by acquiring the output value of the comparator, and the two or more communication devices have an inverter that inverts the logic of the output value of the comparator, and the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • the communication processing unit receives a message by acquiring an output value of the inverter.
  • the communication system includes the abnormality notification unit that notifies the other communication device of an abnormality when the at least one communication device having the abnormality detection unit detects an abnormality. It is characterized by.
  • the communication system according to the present invention is characterized in that the two or more communication devices include a communication IC (Integrated Circuit) including the first switch, the second switch, and the switching control unit.
  • a communication IC Integrated Circuit
  • the communication system according to the present invention is characterized in that the two or more communication devices include a control IC including the communication processing unit, the second switch, and the switching control unit.
  • the communication system according to the present invention is characterized in that the at least one communication device includes a relay device to which a plurality of buses are connected and relays messages between the buses.
  • a plurality of communication devices are connected via a two-wire bus, and the first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and the potential difference is small.
  • each of the first line and the second line includes a first resistor.
  • Each communication device generates a message to be transmitted, and sequentially outputs binary information constituting the generated message, and the communication processing unit outputs the communication information.
  • Connection / cutoff is switched according to binary information, and the first line is connected to a first potential that is higher than the common potential, and the second line is connected to a second potential that is lower than the common potential.
  • One or more communication devices switch the first switch so that the first line is connected to the first potential and the second line is connected to the second potential when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • the switching control unit for setting the bus to the first state and the connection / disconnection are switched according to binary information output by the communication processing unit when the abnormality detection unit detects an abnormality, and the first line And a second switch for setting the bus to the second state by connecting the second line to the first potential.
  • the communication system according to the present invention is characterized in that the two or more communication devices include a first communication IC including the first switch and a second communication IC including the second switch.
  • the communication system includes a comparator in which each communication device compares the potentials of the first line and the second line and outputs a value corresponding to a potential difference.
  • a message is received by obtaining an output value of a comparator, wherein the first communication IC and the second communication IC each include the comparator, and the two or more communication devices include the second communication IC.
  • An inverter that inverts the logic of the output value of the comparator, and the communication processing unit acquires the output value of the comparator of the first communication IC when the abnormality detection unit does not detect abnormality.
  • the communication processing unit receives the message by acquiring the output value of the inverter.
  • a plurality of communication devices are connected via a two-wire bus, and the first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and the potential difference is small.
  • each of the first line and the second line includes a first resistor.
  • Each communication device generates a message to be transmitted, and sequentially outputs binary information constituting the generated message, and the communication processing unit outputs the communication information.
  • Connection / cutoff is switched according to binary information, and the first line is connected to a first potential that is higher than the common potential, and the second line is connected to a second potential that is lower than the common potential.
  • One or more communication devices switch the first switch so that the first line is connected to the first potential and the second line is connected to the second potential when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • Switching control unit for setting the bus to the first state, and connection / cutoff is switched according to binary information output by the communication processing unit when the abnormality detection unit detects an abnormality, And a second switch to be in the second state.
  • the communication device is configured such that a two-wire bus is connected, and a message includes a first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and a second state where the potential difference is small.
  • a communication device that allocates binary information and transmits / receives a message using a differential communication method
  • the first line and the second line are each connected to a common potential via a first resistor, and are transmitted.
  • the communication processing unit that sequentially outputs the binary information constituting the generated message, and the connection / disconnection is switched according to the binary information output by the communication processing unit.
  • a first switch for connecting the first line to the first state by connecting the second line to a second potential that is lower than the common potential and connecting the second line to a first potential that is higher than the common potential, and transmitting on the bus Message
  • An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the first and the first line so as to connect the first line to the first potential and the second line to the second potential when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • a switching control unit that switches the switch to bring the bus into the first state; and when the abnormality detection unit detects an abnormality, connection / disconnection is switched according to binary information output by the communication processing unit; And a second switch that connects the first line and the second line via a two resistor to place the bus in the second state.
  • the communication device is configured such that a two-wire bus is connected, and a message includes a first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and a second state where the potential difference is small.
  • a communication device that allocates binary information and transmits / receives a message using a differential communication method
  • the first line and the second line are each connected to a common potential via a first resistor, and are transmitted.
  • the communication processing unit that sequentially outputs the binary information constituting the generated message, and the connection / disconnection is switched according to the binary information output by the communication processing unit.
  • a first switch for connecting the first line to the first state by connecting the second line to a second potential that is lower than the common potential and connecting the second line to a first potential that is higher than the common potential, and transmitting on the bus Message
  • An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the first and the first line so as to connect the first line to the first potential and the second line to the second potential when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • a switching control unit that switches the switch to bring the bus into the first state; and when the abnormality detection unit detects an abnormality, connection / disconnection is switched according to binary information output by the communication processing unit, And a second switch that connects the first line to the second potential and connects the second line to the first potential to place the bus in the second state.
  • the communication device is configured such that a two-wire bus is connected, and a message includes a first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and a second state where the potential difference is small.
  • a communication device that allocates binary information and transmits / receives a message using a differential communication method
  • the first line and the second line are each connected to a common potential via a first resistor, and are transmitted.
  • the communication processing unit that sequentially outputs the binary information constituting the generated message, and the connection / disconnection is switched according to the binary information output by the communication processing unit.
  • a first switch for connecting the first line to the first state by connecting the second line to a second potential that is lower than the common potential and connecting the second line to a first potential that is higher than the common potential, and transmitting on the bus Message
  • An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the first and the first line so as to connect the first line to the first potential and the second line to the second potential when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • a switching control unit that switches the switch to bring the bus into the first state; and when the abnormality detection unit detects an abnormality, connection / disconnection is switched according to binary information output by the communication processing unit, And a second switch for setting the bus in the second state.
  • the relay device has a message in which a plurality of two-wire buses are connected, and the first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and the second state where the potential difference is small.
  • the first line and the second line are respectively connected to a common potential via a first resistor.
  • a communication processing unit that generates a message to be transmitted and sequentially outputs binary information constituting the generated message, and connection / blocking according to the binary information output by the communication processing unit
  • the first line is connected to a first potential that is greater than the common potential
  • the second line is connected to a second potential that is less than the common potential, thereby bringing the bus into the first state.
  • An abnormality detection unit for detecting an abnormality of a message transmitted on the bus, and when the abnormality detection unit detects an abnormality, the first line is connected to the first potential and the second line is connected to the second
  • a switching control unit that switches the first switch to connect to a potential to place the bus in the first state, and binary information output by the communication processing unit when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • a second switch that is switched between connection and disconnection and connects the first line and the second line via a second resistor to place the bus in the second state.
  • the relay device has a message in which a plurality of two-wire buses are connected, and the first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and the second state where the potential difference is small.
  • the first line and the second line are respectively connected to a common potential via a first resistor.
  • a communication processing unit that generates a message to be transmitted and sequentially outputs binary information constituting the generated message, and connection / blocking according to the binary information output by the communication processing unit
  • the first line is connected to a first potential that is greater than the common potential
  • the second line is connected to a second potential that is less than the common potential, thereby bringing the bus into the first state.
  • An abnormality detection unit for detecting an abnormality of a message transmitted on the bus, and when the abnormality detection unit detects an abnormality, the first line is connected to the first potential and the second line is connected to the second
  • a switching control unit that switches the first switch to connect to a potential to place the bus in the first state, and binary information output by the communication processing unit when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • a second switch that is switched between connection and disconnection, connects the first line to the second potential, and connects the second line to the first potential to place the bus in the second state. It is characterized by that.
  • the relay device has a message in which a plurality of two-wire buses are connected, and the first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and the second state where the potential difference is small.
  • the first line and the second line are respectively connected to a common potential via a first resistor.
  • a communication processing unit that generates a message to be transmitted and sequentially outputs binary information constituting the generated message, and connection / blocking according to the binary information output by the communication processing unit
  • the first line is connected to a first potential that is greater than the common potential
  • the second line is connected to a second potential that is less than the common potential, thereby bringing the bus into the first state.
  • An abnormality detection unit for detecting an abnormality of a message transmitted on the bus, and when the abnormality detection unit detects an abnormality, the first line is connected to the first potential and the second line is connected to the second
  • a switching control unit that switches the first switch to connect to a potential to place the bus in the first state, and binary information output by the communication processing unit when the abnormality detection unit detects an abnormality.
  • a second switch that is switched between connection and disconnection and sets the bus in the second state.
  • the communication IC according to the present invention is configured such that a two-wire bus is connected, and a first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and a second state where the potential difference is small constitute a message.
  • the first line and the second line are connected to a common potential via a first resistor, respectively.
  • a first switch that connects the line to a first potential that is greater than the common potential and connects the second line to a second potential that is less than the common potential to place the bus in the first state; and a second resistor A second switch for connecting the first line and the second line via a device to place the bus in the second state, and when an abnormality of a message transmitted on the bus is detected, Connect the first line to the first potential
  • a switching control unit that switches the first switch to connect the second line to the second potential and sets the bus to the first state, and binary information that constitutes a transmission message are sequentially input
  • an output destination switching unit configured to set the output destination of the input binary information as the first switch when the abnormality is not detected and as the second switch when the abnormality is detected.
  • control IC is configured such that the first line of the two-wire bus in which the first line and the second line are connected to the common potential via the first resistor is greater than the first common potential.
  • a signal for controlling connection / cutoff of the first switch is output to a communication IC having a first switch that connects to the potential and connects the second line to a second potential smaller than the common potential.
  • a communication processing unit that generates a message to be transmitted and sequentially outputs binary information constituting the generated message; and the first line and the second through a second resistor
  • the first line is connected to the first potential and the second line is set to the second potential.
  • the output destination of the binary information of the switching control unit that switches the switch and the communication processing unit is the first switch when the abnormality is not detected, and the second switch when the abnormality is detected And a switching unit.
  • the first state where the potential difference between the first line and the second line of the two-wire bus is large and the second state where the potential difference is small are assigned to the binary information constituting the message.
  • the first line and the second line are connected to a common potential via a first resistor, respectively.
  • a first switch that connects the first line to a first potential that is greater than the common potential and connects the second line to a second potential that is less than the common potential to place the bus in the first state.
  • the message is transmitted by switching connection / blocking according to binary information constituting the message to be transmitted, and at least one communication device detects an abnormality of the message transmitted on the bus, and Two or more communication devices including a single communication device connect the first line to the first potential and connect the second line to the second potential when the abnormality is detected.
  • the message transmission is performed by switching according to the binary information to be configured.
  • the first state where the potential difference between the first line and the second line of the two-wire bus is large and the second state where the potential difference is small are assigned to the binary information constituting the message.
  • the first line and the second line are connected to a common potential via a first resistor, respectively.
  • a first switch that connects the first line to a first potential that is greater than the common potential and connects the second line to a second potential that is less than the common potential to place the bus in the first state.
  • the message is transmitted by switching connection / blocking according to binary information constituting the message to be transmitted, and at least one communication device detects an abnormality of the message transmitted on the bus, and Two or more communication devices including a single communication device connect the first line to the first potential and connect the second line to the second potential when the abnormality is detected. Switching the first switch, connecting the first line to the second potential, and connecting the second line to the first potential to place the bus in the second state.
  • the message transmission is performed by switching the blocking according to binary information constituting the message to be transmitted.
  • the first state where the potential difference between the first line and the second line of the two-wire bus is large and the second state where the potential difference is small are assigned to the binary information constituting the message.
  • the first line and the second line are connected to a common potential via a first resistor, respectively.
  • a first switch that connects the first line to a first potential that is greater than the common potential and connects the second line to a second potential that is less than the common potential to place the bus in the first state.
  • the message is transmitted by switching connection / blocking according to binary information constituting the message to be transmitted, and at least one communication device detects an abnormality of the message transmitted on the bus, and Two or more communication devices including a single communication device connect the first line to the first potential and connect the second line to the second potential when the abnormality is detected.
  • the message transmission is performed by switching the first switch and switching the connection / disconnection of the second switch which sets the bus in the second state according to binary information constituting a message to be transmitted.
  • a plurality of communication devices are connected via a two-wire bus, and a first state where the potential difference between the first line and the second line of the bus is large and a second state where the potential difference is small.
  • a plurality of communication devices transmit and receive messages using the differential communication method by assigning them to the first value and the second value of the binary information constituting the message. For example, in the CAN communication system, “0” of digital information constituting a message is assigned to the first state of the bus, and “1” is assigned to the second state of the bus, and messages are transmitted and received.
  • the first line and the second line of the bus are connected to a common potential via the first resistor, thereby realizing a second state in which the potential difference is small.
  • This second state corresponds to the “recessive value” of the CAN communication system, and is assigned to “1” of the message.
  • the first switch of the bus is set to the first potential (> common potential) by controlling connection / cutoff of the first switch.
  • the bus is brought into a first state with a large potential difference.
  • This first state corresponds to the “dominance value (dominant)” of the CAN communication system, and is assigned to “0” of the message. In this configuration, when all communication devices connected to the bus output a message “1”, the bus is in the second state.
  • the communication system includes an abnormality detection unit that detects an abnormality of a message transmitted to the bus.
  • the abnormality detection unit may be configured to be included in all communication devices connected to the bus, for example, or may be included in at least one communication device of a plurality of communication devices connected to the bus and detect the abnormality May be configured to notify other communication devices that do not have an abnormality detection function. Any method for detecting an abnormality by the abnormality detection unit may be employed. For example, it is good also as a structure which determines the presence or absence of abnormality of a message by attaching
  • the communication device when the abnormality detection unit detects a message abnormality, the first line of the bus is connected to the first potential and the second line is connected to the second potential. As a result, the bus is fixed to the first state where the potential difference is large, so that the communication device connected to the bus cannot transmit the message information corresponding to the second state of the bus, and continues to transmit the abnormal message. Can not be done.
  • the communication device since the bus is fixed in the first state, there is a possibility that even a legitimate message transmission by a legitimate communication device may be hindered. Therefore, the communication device according to the present invention has a function for enabling message transmission even when the bus is fixed in the first state due to abnormality detection.
  • the communication device controls a second switch that connects / disconnects the first line and the second line of the bus via the second resistor, and connects the second switch to connect the bus with a small potential difference.
  • the bus fixed to the first state is changed to the second state, and the message information corresponding to the second state is transmitted.
  • the communication system can transmit a message to the bus fixed in the first state by controlling the second switch even after the abnormality is detected.
  • connection / cutoff of the first switch in a state where no abnormality is detected, connection / cutoff of the first switch is controlled, and when the value of the transmission message is the first value (for example, “0”), the bus is in the first state.
  • the second value eg, “1”
  • the bus is set in the second state.
  • the second switch is turned off.
  • connection / cutoff of the second switch is controlled, and when the value of the transmission message is the first value (for example, “0”), the bus is set to the second state, If it is binary (eg, “1”), the bus is set to the first state.
  • the first switch is connected.
  • the communication device can transmit the message with the first value of the transmission message corresponding to the dominant state of the bus and the second value corresponding to the recessive state.
  • the communication processing unit of the communication device sequentially outputs binary information constituting the transmission message, and the output destination of the binary information is set to the first switch or the second according to the presence or absence of abnormality detection. Control to switch to. Thereby, the control of the bus state according to the binary information constituting the transmission message can be easily and reliably switched according to the presence or absence of abnormality detection.
  • the dominant / inferiority relationship between the first state and the second state of the bus is reversed according to the presence or absence of abnormality detection, and the first value and second value of the binary information constituting the transmission message and the bus
  • the correspondence relationship between the first state and the second state is also reversed. For this reason, when receiving a message by comparing the potential of the bus with a comparator, the logic of the output value of the comparator is inverted by an inverter according to the presence or absence of abnormality detection. Regardless, the message can be received.
  • the communication device having the abnormality detection unit notifies the other communication devices that do not have the abnormality detection unit of the detection of the abnormality.
  • Any notification method may be used.
  • an appropriate message may be transmitted by controlling connection / disconnection of the second switch.
  • the first switch is connected and the bus is connected to the first switch. It is good also as notification that it fixes to 1 state. This eliminates the need for all communication devices included in the communication system to perform abnormality detection.
  • a communication IC including the first switch and the second switch described above and a switching control unit that connects the first switch and fixes the bus to the first state when an abnormality is detected is used.
  • Configure a communication device since the CAN controller IC that performs communication according to the CAN communication system includes the first switch, it can be realized by adding a second switch and a switching control unit to the communication IC.
  • the microcomputer (microcomputer) of the communication device has an abnormality detection function, the communication system according to the present invention can be easily realized by replacing the communication IC with the above one.
  • the communication device is configured using a control IC including the above-described second switch and switching control unit and a communication processing unit that generates a transmission message.
  • a control IC including the above-described second switch and switching control unit and a communication processing unit that generates a transmission message.
  • a communication system according to the present invention can be easily realized by exchanging a microcomputer that performs communication using a CAN controller with the control IC.
  • the relay device is included in two or more communication devices that perform message transmission using the abnormality detection function and the second switch when abnormality is detected.
  • the relay device is a device that performs processing for relaying messages between buses by connecting a plurality of buses.
  • the relay device may perform abnormality detection and message transmission using the second switch for each bus.
  • the relay device may detect the presence / absence of an abnormality individually for a plurality of connected buses, and perform message transmission using the second switch only for the bus where the abnormality is detected.
  • the first line of the bus is connected to the second potential in place of the above-described second switch for connecting / disconnecting the first line and the second line of the bus via the second resistor.
  • a second switch is used to connect the two lines to the first potential.
  • the first switch connects the first line to the second potential and the second line is connected to the first potential and the second line is connected to the second potential by the first switch.
  • both the first line and the second line of the bus are approximately in the middle of the first potential and the second potential. That is, the bus fixed in the first state with a large potential difference by the first switch can be changed to the second state with a small potential difference by the second switch.
  • the communication system according to the present invention can transmit a message to the bus fixed in the first state by controlling the second switch even after the abnormality is detected.
  • the two or more communication devices that perform message transmission using the second switch when an abnormality is detected include a first communication IC including the first switch and a second communication IC including the second switch.
  • the first communication IC and the second communication IC have substantially the same configuration, and two communication ICs that are substantially the same can be mounted on the communication device, and one can be used as the first communication IC and the other can be used as the second communication IC.
  • An existing CAN controller IC or the like can be used as the two communication ICs, and message transmission using the second switch when an abnormality is detected can be realized using the existing communication ICs.
  • the first communication IC and the second communication IC both have a comparator for message reception. If no abnormality is detected, the message can be received by the comparator of the first communication IC.
  • the dominant / inferiority relationship between the first state and the second state of the bus is reversed depending on whether or not abnormality is detected, and the first value and the second value of the binary information constituting the transmission message and the bus The correspondence between the first state and the second state is reversed. Therefore, the logic of the output value of the comparator of the second communication IC is inverted by an inverter, and when an abnormality is detected, a message is received at the output of the inverter, regardless of whether or not an abnormality is detected. A message can be received.
  • the message is transmitted using the second switch for switching the first state / second state of the bus.
  • the second switch a second switch for connecting / disconnecting the first line and the second line of the bus via the second resistor, or connecting the first line of the bus to the second potential and the second line
  • the second switch is not limited thereto.
  • the second switch for transmitting a message after detecting an abnormality can switch the bus to the second state / first state by switching between energization / cut-off when the bus is fixed to the first state by the first switch. Any configuration is possible as long as it is configured.
  • the first switch when a message transmission abnormality on the bus is detected, the first switch is connected to fix the first state in which the potential difference of the bus is large, and the first line and the second line of the bus are connected.
  • the message transmission is performed by controlling connection / cutoff of the second switch to be changed to the second state.
  • the bus when an abnormality is detected, the bus is fixed to the first state by the first switch, the first line of the bus is connected to the second potential, and the second line is connected to the first potential.
  • message transmission is performed by controlling connection / disconnection of two switches.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the switching state of the switch at the time of abnormality detection.
  • 6 is a flowchart showing a procedure of processing performed by an ECU having an abnormality detection unit in the second embodiment.
  • 6 is a flowchart illustrating a procedure of processing performed by an ECU that does not have an abnormality detection unit in the second embodiment.
  • 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a communication system according to Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to a sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a communication system according to the first embodiment.
  • the communication system according to the first embodiment is a system in which, for example, a plurality of ECUs 1 mounted on a vehicle (not shown) perform message transmission / reception by a CAN communication method and perform control related to traveling of the vehicle through cooperative operation.
  • the plurality of ECUs 1 are respectively connected to a communication cable for performing wired communication by the CAN communication method, that is, a so-called CAN bus 10.
  • the CAN bus 10 is a two-wire bus using a twisted pair cable, and includes a first line 10a and a second line 10b.
  • the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 are connected to both ends via termination resistors R11 and R12.
  • the resistance values of the termination resistors R11 and R12 can be set to 120 ⁇ , for example.
  • the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 are connected to a common potential (for example, 2.5 V) via resistors R21 and R22, respectively. Thereby, in a state where the connected ECU 1 is not outputting a signal to the CAN bus 10, the potentials of the first line 10a and the second line 10b are both common.
  • Each ECU 1 connected to the CAN bus 10 includes a control IC 2, a communication IC 3, a transmission switching circuit 4, a switching circuit 5, a reception switching circuit 6, and the like.
  • FIG. 1 only common functional blocks related to communication of the ECU 1 are illustrated, and functional blocks that perform individual control processing and the like for each ECU 1 are omitted.
  • the plurality of ECUs 1 connected to the CAN bus 10 have the same configuration with respect to the communication function. Therefore, FIG. 1 shows the configuration of one ECU 1 and the configuration of the other ECUs 1 is illustrated. Is omitted.
  • the control IC 2 of the ECU 1 is an IC such as a so-called microcomputer or CPU (Central Processing Unit).
  • the control IC 2 reads out and executes a program stored in a ROM (Read Only Memory) or the like (not shown), thereby performing arithmetic processing for realizing control necessary for traveling of the vehicle, for example.
  • the control IC 2 of the ECU 1 includes a communication processing unit 21, an abnormality detection unit 22, and the like as functional blocks that perform processing related to communication.
  • the communication processing unit 21 and the abnormality detection unit 22 may be software function blocks realized by the control IC 2 executing a program, or may be hardware function blocks configured as circuits. Good.
  • the communication processing unit 21 of the control IC 2 generates and outputs a message to be transmitted to the other ECU 1 and performs processing for acquiring a message received from the other ECU 1.
  • the communication processing unit 21 generates a transmission message including information to be transmitted to another ECU 1, for example, to transmit a result detected by a sensor included in the own device to the other ECU 1.
  • the message transmitted / received by the ECU 1 is composed of a sequence of a plurality of bits (binary information), and the transmission message generated by the communication processing unit 21 is output, for example, sequentially from the output terminal of the control IC 2 as the output signal TXD.
  • the Messages transmitted by other ECUs 1 are received by the communication IC 3, and bit strings constituting the received messages are sequentially input to the control IC 2 as the input signal RXD.
  • the communication processing unit 21 of the control IC 2 acquires the received message by repeatedly sampling and acquiring the input signal RXD.
  • the abnormality detection unit 22 of the control IC 2 determines whether there is an abnormality in a received message from another ECU 1 acquired by the communication processing unit 21.
  • the abnormality detection method performed by the abnormality detection unit 22 of the control IC 2 may be any method.
  • the communication processing unit 21 is configured to transmit with the MAC of the message
  • the abnormality detection unit 22 can be configured to detect an abnormality based on whether the MAC included in the received message is correct or not.
  • the abnormality detection unit 22 stores a transmission cycle for each CAN-ID included in the message, and the received message satisfies the condition of this transmission cycle.
  • the control IC 2 outputs the detection result of the abnormality detection unit 22 as an abnormality detection signal, and this abnormality output signal is input to the transmission switching circuit 4 and the reception switching circuit 6.
  • the communication IC 3 is connected to the first line 10 a and the second line 10 b that constitute the CAN bus 10.
  • the communication IC 3 connects the first line 10a of the CAN bus 10 to a first potential (for example, 3.5V) higher than the reference potential (2.5V) via the resistor R31, and also connects the second line via the resistor R32.
  • the switch SW1 for connecting the line 10b to a second potential (for example, 1.5 V) lower than the reference potential is provided, and the switch SW1 is connected / disconnected in accordance with the input transmission message data “0” or “1”.
  • the communication IC 3 includes a comparator 31 that compares the potentials of the first line 10a and the second line 10b to determine whether or not the potential difference exceeds a threshold value and outputs a determination result.
  • the communication IC 3 sets the switch SW1 to the connected state, sets the first line 10a of the CAN bus 10 to 3.5V, for example, and sets the second line 10b to 1.5V, for example.
  • the potential difference between the first line 10a and the second line 10b is 2.0V.
  • the threshold value for determination by the comparator 31 of each ECU 1 is 1.0 V, for example, the potential difference 2.0 V is determined to be greater than the threshold value 1.0 V, and an output signal indicating that the potential difference exceeds the threshold value, that is, data “0 A signal having a potential corresponding to “is output.
  • the communication IC 3 shuts off the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 from the potentials of 3.5V and 1.5V by turning off the switch SW1. To do.
  • the potentials of the first line 10a and the second line 10b are connected to the common potential (2.5 V) via the resistors R21 and R22 unless the other ECU 1 transmits a message of data “0”. Therefore, both are 2.5V and the potential difference is 0V.
  • the comparator 31 of the ECU 1 determines that the potential difference 0V is smaller than the threshold value 1.0V, and outputs an output signal indicating that the potential difference does not exceed the threshold value, that is, a signal having a potential corresponding to the data “1”.
  • the output signal TXD of the control IC 2 is directly input to the communication IC 3 to switch connection / cutoff of the switch SW1, and the output signal of the communication IC 3 is directly input to the control IC 2 as the input signal RXD. It was input and acquired as a received message.
  • the transmission switching circuit 4 and the reception switching circuit 6 are interposed between the control IC 2 and the communication IC 3. That is, the output signal TXD of the control IC 2 is input to the communication IC 3 via the transmission switching circuit 4, and the output signal of the communication IC 3 is input to the control IC 2 as the input signal RXD via the reception switching circuit 6.
  • the transmission switching circuit 4 is a circuit that switches an input signal to the communication IC 3 in accordance with an abnormality detection signal output from the control IC 2.
  • the transmission switching circuit 4 inputs the output signal TXD of the control IC 2 to the communication IC 3 to give a transmission message to the communication IC 3 and to transmit a message to another ECU 1.
  • the transmission switching circuit 4 inputs a ground potential (that is, a potential corresponding to data “0” of the transmission message) to the communication IC 3.
  • the switch SW1 of the communication IC 3 is maintained in the connected state, and the CAN bus 10 is in a state where the potential difference between the first line 10a and the second line 10b is 2.0V. Maintained.
  • the transmission switching circuit 4 inputs the output signal TXD from the control IC 2 to the switch circuit 5 when an abnormality is detected and the input to the communication IC 3 is fixed to the ground potential.
  • the switch circuit 5 includes a resistor R41 and a switch SW2 connected in series between the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10.
  • the switch circuit 5 switches the switch SW ⁇ b> 2 to the connected state and the first line of the CAN bus 10 through the resistor R ⁇ b> 41. 10a and the second line 10b are connected.
  • the resistance value of the resistor R41 is sufficiently smaller than the resistance values of the resistors R31 and R32.
  • the switch SW2 when the switch SW2 is switched to the connected state, the first line 10a and the second line 10b are short-circuited, and the potential difference becomes about 0V. Further, when the potential corresponding to the data “1” is input from the transmission switching circuit 4 as the input signal, the switch circuit 5 switches the switch SW2 to the cutoff state. Thereby, the 1st line 10a and the 2nd line 10b are not connected via resistor R41, and will be in the interception state. If no abnormality is detected, the transmission switching circuit 4 inputs, for example, a power supply potential (that is, a potential corresponding to the data “1” of the transmission message) to the switch circuit 5, thereby switching the switch circuit 5. SW2 is maintained in a cut-off state.
  • a power supply potential that is, a potential corresponding to the data “1” of the transmission message
  • the reception switching circuit 6 includes an inverter 61 and a switch SW3.
  • the reception switching circuit 6 receives an output signal of the comparator 31 from the communication IC 3, that is, a signal corresponding to the message received by the communication IC 3.
  • the inverter 61 of the reception switching circuit 6 inverts and outputs the logic of the input signal, and inverts and outputs the signal from the communication IC 3.
  • the switch SW3 selects and outputs either an input signal from the communication IC3 or a signal obtained by inverting the signal by the inverter 61 in accordance with the abnormality detection signal output from the control IC2.
  • the reception switching circuit 6 inputs a signal from the communication IC 3 to the control IC 2 as the input signal RXD.
  • the reception switching circuit 6 inputs a signal obtained by logically inverting the signal from the communication IC 3 by the inverter 61 to the control IC 2 as the input signal RXD.
  • the switch of the transmission switching circuit 4 when the abnormality detection unit 22 has not detected an abnormality in the message on the CAN bus 10, the switch of the transmission switching circuit 4, the switch SW2 of the switch circuit 5, and the switch SW3 of the reception switching circuit 6 Is in the state shown in FIG. In this state, connection / cutoff of the switch SW1 of the communication IC 3 is controlled according to the output signal TXD of the control IC 2, and message transmission to the CAN bus 10 is performed. That is, the switch SW1 is switched to the connected state with respect to the transmission message data “0” and the potential difference of the CAN bus 10 becomes large, and the switch SW1 is switched to the cutoff state with respect to the transmission message data “1”. The potential difference of the CAN bus 10 becomes small.
  • the output of the comparator 31 that compares the potentials of the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 is directly input to the control IC 2 as the input signal RXD, and the received message is acquired by the control IC 2. Is done.
  • the operation of the ECU 1 in this state is the same as that of a conventional ECU that transmits and receives messages in the CAN communication method.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the switching state of the switch when an abnormality is detected.
  • the ECU 1 When the abnormality detection unit 22 detects a message abnormality, the ECU 1 according to the present embodiment switches the switch of the transmission switching circuit 4, the switch SW1 of the communication IC 3, and the switch SW3 of the reception switching circuit 6 to the state shown in FIG. .
  • the first line 10a of the CAN bus 10 is connected to the potential of 3.5V through the resistor R31, and the second line 10b is connected to the potential of 1.5V through the resistor R32.
  • the CAN bus 10 is fixed with a large potential difference.
  • a device that performs only communication using a normal CAN communication method such as a device that is illegally connected to the CAN bus 10, performs a recessive transmission because the CAN bus 10 is fixed in a so-called dominant state. Will not be able to send messages.
  • connection / disconnection of the switch SW2 of the switch circuit 5 is controlled according to the output signal TXD of the control IC 2, and the message transmission to the CAN bus 10 is performed. That is, the switch SW2 is switched to the connected state for the transmission message data “0”, and the potential difference of the CAN bus 10 becomes small, and the switch SW2 is switched to the cutoff state for the transmission message data “1”. The potential difference of the CAN bus 10 is large.
  • All of the authorized ECUs 1 connected to the CAN bus 10 perform switching of the message transmission / reception method according to such abnormality detection, thereby preventing unauthorized message transmission by a device illegally connected to the CAN bus 10.
  • the normal ECU 1 can continue to transmit and receive messages even after the abnormality is detected.
  • a plurality of ECUs 1 are connected via the two-wire CAN bus 10, and the first potential difference between the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 is large.
  • the state is assigned to the first value of the message (data “0”), the second state having a small potential difference is assigned to the second value of the message (data “1”), and a plurality of ECUs 1 send messages in the differential communication method. Send and receive.
  • the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 are connected to a common potential (2.5V) via resistors R21 and R22, thereby realizing a second state in which the potential difference is small.
  • This second state corresponds to the “recessive value” of the CAN communication system, and is assigned to “1” of the message.
  • the ECU 1 connected to the CAN bus 10 transmits a message “0”
  • the ECU 1 connects the switch SW1 of the communication IC 3 and connects the first line 10a of the CAN bus 10 to a first potential (3.5V) higher than the common potential.
  • the second line 10b is connected to a second potential (1.5 V) that is smaller than the common potential, thereby bringing the CAN bus 10 into a first state with a large potential difference.
  • This first state corresponds to the “dominance value (dominant)” of the CAN communication system, and is assigned to “0” of the message.
  • the ECU 1 has an abnormality detection unit 22 that detects an abnormality of a message transmitted to the CAN bus 10.
  • the abnormality detection unit 22 is provided in all the ECUs 1 connected to the CAN bus 10. Note that any method may be used for detecting an abnormality by the abnormality detection unit 22.
  • An abnormality detection signal indicating the presence or absence of abnormality detection by the abnormality detection unit 22 is given from the control IC 2 to the transmission switching circuit 4 and the reception switching circuit 6.
  • the ECU 1 controls the switch SW2 that connects / disconnects the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 via the resistor R41, and connects the switch SW2 to connect the CAN bus 10 to the second low potential difference.
  • the CAN bus 10 fixed to the first state is changed to the second state, and message data “0” corresponding to the second state is transmitted.
  • the first state in which the potential difference of the CAN bus 10 is large becomes inferior, and the second state in which the potential difference is small becomes dominant.
  • the communication system according to the present embodiment can transmit a message to the CAN bus 10 fixed in the first state by controlling the switch SW2 even after the abnormality is detected. Become.
  • the ECU 1 controls connection / disconnection of the switch SW1 in a state where no abnormality is detected by the abnormality detection unit 22, and when the data of the transmission message is “0”, the CAN bus 10 is in a first state with a large potential difference, and when the data is “1”, the CAN bus 10 is in a second state with a small potential difference.
  • the switch SW2 is turned off.
  • the ECU 1 controls connection / disconnection of the switch SW2, and when the data of the transmission message is “0”, the potential difference of the CAN bus 10 is increased.
  • the small second state is set, and when the data is “1”, the CAN bus 10 is set to the first state having a large potential difference.
  • the switch SW1 is fixed to the connected state.
  • the ECU 1 can transmit the message by making the data “0” of the transmission message correspond to the dominant state of the CAN bus 10 and the data “1” correspond to the inferior state.
  • the ECU 1 sequentially outputs the data constituting the transmission message by the communication processing unit 21 of the control IC 2 as the output signal TXD, and this output signal according to the presence / absence of the abnormality detection of the abnormality detection unit 22.
  • the transmission switching circuit 4 switches the TXD output destination to either the switch SW1 or the switch SW2.
  • the dominance / inferiority relationship between the first state and the second state of the CAN bus 10 is inverted depending on whether or not an abnormality is detected by the abnormality detection unit 22, and the data constituting the transmission message
  • the correspondence relationship between “0” / “1” of the first state and the second state of the CAN bus 10 is also reversed. Therefore, when the ECU 1 compares the potential of the CAN bus 10 with the comparator 31 and receives a message, the ECU 1 inverts the logic of the output value of the comparator 31 with the inverter 61 according to the presence or absence of abnormality detection. Thereby, control IC2 of ECU1 can acquire a received message with the same logic irrespective of the presence or absence of abnormality detection.
  • the communication device connected to the CAN bus 10 is the ECU 1, but the present invention is not limited to this.
  • the communication device that is connected to the CAN bus 10 and transmits and receives messages may be any device other than the ECU 1.
  • the numerical values such as the voltage value and the resistance value given in the present embodiment are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
  • the circuit configurations shown in FIGS. 1 and 2 are schematic, and the circuit configuration of the ECU 1 is not limited to the illustrated one. Any circuit configuration may be adopted as long as the same function is realized, and the same function may be realized in terms of software.
  • the control IC 2 and the communication IC 3 are not necessarily provided as ICs, and a circuit having the same function may be constructed on a circuit board.
  • the present invention is not limited to this. Of the plurality of ECUs 1 connected to the CAN bus 10, it is sufficient that at least two ECUs 1 have the above-described functions.
  • any timing or condition for the ECU 1 to return to the original state may be adopted.
  • the vehicle may be configured to return to the original state when the IG (ignition) switch is switched from the on state to the off state, or may be configured to return to the original state when a predetermined time elapses, for example.
  • the ECU 1 may be configured to return to the original state only when it is confirmed that a special measure has been performed by a vehicle dealer or the like without returning to the original state. In the case of this configuration, it is preferable to store the fact that the abnormality detection unit 22 has detected an abnormality in a nonvolatile memory or the like.
  • Embodiment 2 In the above-described embodiment, all the ECUs 1 connected to the CAN bus 10 perform the abnormality detection. However, the present invention is not limited to this. In the communication system according to the second embodiment, only one of the ECUs 1 has the abnormality detection unit 22 to perform abnormality detection, and when an abnormality is detected, a process of notifying the other ECU 1 is performed. Any method may be adopted as a method of notifying abnormality.
  • the ECU 1 having the abnormality detection unit 22 switches between the transmission switching circuit 4 and the reception switching circuit 6 when an abnormality is detected, whereby the CAN bus 10 is fixed to the first state where the potential difference is large. In this state, the other ECUs 1 cannot transmit a message, and maintaining this state for a predetermined time may be an abnormality notification to the other ECUs 1. Further, for example, the ECU 1 having the abnormality detection unit 22 fixes the CAN bus 10 to the first state where the potential difference is large in accordance with the abnormality detection, and then controls the switch SW2 to transmit a predetermined message, thereby causing the other ECU 1 An abnormality may be notified.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the ECU 1 having the abnormality detection unit 22 in the second embodiment.
  • the communication processing unit 21 of the control IC 2 of the ECU 1 having the abnormality detection unit 22 determines whether or not a message has been received based on the input signal RXD from the communication IC 3 (step S1). When the message is not received (S1: NO), the communication processing unit 21 of the control IC 2 stands by until the message is received. When the message is received (S1: YES), the abnormality detection unit 22 of the control IC 2 determines whether or not the received message has an abnormality (step S2). If there is no abnormality (S2: NO), the control IC 2 returns the process to step S1.
  • control IC 2 If there is an abnormality in the received message (S2: YES), the control IC 2 performs switching control of the transmission switching circuit 4 and the reception switching circuit 6 based on the abnormality detection signal (step S3). Next, the control IC 2 notifies other ECUs 1 that do not have the abnormality detection unit 22 that an abnormality has been detected (step S4).
  • the other ECU 1 performs switching control and transmits a notification that switching has been completed.
  • the control IC 2 determines whether or not the switching completion notification has been received from all the other ECUs 1 that should receive the switching completion notification (step S5).
  • the control IC 2 stands by until it receives the switch completion notification from all other ECUs 1.
  • the communication processing unit 21 of the control IC 2 starts message transmission / reception with the other ECUs 1 (step S6) and ends the process.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the ECU 1 that does not have the abnormality detection unit 22 in the second embodiment.
  • the control IC 2 of the ECU 1 that does not have the abnormality detection unit 22 determines whether or not an abnormality notification is received from the ECU 1 that has the abnormality detection unit 22 (step S11). When the abnormality notification is not received (S11: NO), the control IC 2 waits until the abnormality notification is received. When the abnormality notification is received (S11: YES), the control IC 2 performs switching control of the transmission switching circuit 4 and the reception switching circuit 6 based on the abnormality detection signal (step S12). After the completion of the switching control, the control IC 2 transmits a notification that the switching control has been completed to the other ECUs 1 (step S13).
  • the control IC 2 determines whether or not a switching completion notification transmitted by another ECU 1 that does not have the abnormality detection unit 22 has been received from all the ECUs 1 that should receive this notification (step S14).
  • the switch completion notification is not received from at least one other ECU 1 (S14: NO)
  • the control IC 2 stands by until the switch completion notification is received from all the other ECUs 1.
  • the communication processing unit 21 of the control IC 2 starts message transmission / reception with the other ECUs 1 (step S15) and ends the process.
  • the communication system according to the second embodiment having the above configuration is configured such that the ECU 1 having the abnormality detection unit 22 notifies the other ECUs 1 that do not have the abnormality detection unit 22 of the detection of the abnormality.
  • the ECU 1 notified of the abnormality is configured to transmit the switching completion notification.
  • the present invention is not limited to this, and the switching completion notification is not transmitted, and the message transmission / reception is performed from the ECU 1 that has completed the switching. It is good also as a structure which starts.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to the third embodiment.
  • the ECU 301 of the communication system according to the third embodiment includes a communication IC 303 in which the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6 are integrated into one IC in addition to the resistors R31 and R32, the switch SW1, and the comparator 31.
  • An output signal TXD and an abnormality detection signal output from the control IC 2 are input to the communication IC 303, and a signal output from the communication IC 303 is input to the control IC 2 as the input signal RXD.
  • the operation of each circuit in communication IC 303 is the same as that described in the first embodiment.
  • the communication system 303 includes means for detecting a message abnormality by providing the communication IC 303 including the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6, the communication according to the present embodiment. It is possible to easily realize the functions that the ECU 301 of the system should have.
  • the communication IC 303 includes the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6.
  • the communication IC 303 does not include all these circuits but includes any one of the circuits. May be.
  • the communication system may have a configuration in which the ECU 1 according to the first embodiment and the ECU 301 according to the third embodiment are mixed.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a communication system according to the fourth embodiment.
  • the ECU 401 of the communication system according to the fourth embodiment includes a control circuit 420 having a function corresponding to the control IC 2 of the ECU 1 according to the first embodiment, the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6. It has a control IC 402 which is an IC. A signal for controlling connection / cutoff of the switch SW1 is input from the control IC 402 to the communication IC 3, and an output signal of the comparator 31 is input from the communication IC 3 to the control IC 402.
  • the control IC 402 is also connected to the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10, and the switch circuit 5 connects / disconnects the first line 10a and the second line 10b.
  • the control IC 402 including the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6, the communication IC 3 such as a CAN controller that performs communication by the CAN communication method and the control IC 402 are combined to implement this embodiment.
  • the ECU 401 of the communication system according to the embodiment can be easily realized.
  • the control IC 402 includes the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6.
  • the control IC 402 does not include all these circuits but includes any one of the circuits. May be.
  • the communication system may have a configuration in which the ECU 1 according to the first embodiment and the ECU 401 according to the fourth embodiment are mixed.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system according to the fifth embodiment.
  • the communication system according to the fifth embodiment includes a gateway 510 to which three CAN buses 10 are connected and relays message transmission / reception between the CAN buses 10.
  • the gateway 510 includes one control IC 502 and three communication ICs 303.
  • the communication IC 303 included in the gateway 510 according to the fifth embodiment is the communication IC 303 included in the ECU 1 according to the above-described third embodiment, and includes the transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6. This is to simplify the description of FIG. 7, and the gateway 510 may be configured using the communication IC 3 according to the first embodiment.
  • the three communication ICs 303 of the gateway 510 are each connected to the CAN bus 10 and perform message transmission / reception with the ECU 1 via the connected CAN bus 10.
  • the communication IC 303 receives the output signal TXD and the abnormality detection signal from the control IC 502 and supplies the control IC 502 with an input signal RXD corresponding to the received message.
  • the exchange of these three signals between the communication IC 303 and the control IC 502 is performed individually.
  • the control IC 502 includes a relay processing unit 521 and an abnormality detection unit 22.
  • the relay processing unit 521 performs processing for relaying a message between the CAN buses 10 by transmitting a message received by one of the communication ICs 303 from another communication IC 303.
  • the relay processing unit 521 performs a process of generating a transmission message and providing the output signal TXD to the communication IC 303, and a process of acquiring the input signal RXD from the communication IC 303 and receiving the message.
  • control IC 502 is provided with an abnormality detection unit 22 for each communication IC 303, and determines whether there is a message abnormality for each CAN bus 10.
  • the abnormality detection unit 22 detects a message abnormality
  • the abnormality detection unit 22 notifies the corresponding communication IC 303 of the abnormality by an abnormality detection signal.
  • the communication IC 303 performs switching control of the internal transmission switching circuit 4, the switch circuit 5, and the reception switching circuit 6 in accordance with the abnormality detection signal from the control IC 502.
  • the gateway 510 uses the abnormality detection signal input to the three communication ICs 303 as a common signal, and when abnormality is detected in any one of the CAN buses 10, all the CAN buses 10 are subjected to the normal CAN communication method. It is good also as a structure which inhibits communication.
  • the gateway 510 detects the abnormality as in the ECU 1 according to the second embodiment. It is necessary to notify that it has been done.
  • the abnormality detection function is provided in the gateway 510 but not in the ECU 1, and the gateway 510 notifies the ECU 1 of the abnormality detection.
  • a configuration similar to that of Form 2 is suitable.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing the configuration of the communication system according to the sixth embodiment.
  • FIG. 8 shows the switch switching state when no abnormality is detected
  • FIG. 9 shows the switch switching state when an abnormality is detected.
  • the other ECUs and the resistors R11, R12, R21, and R22 connected to the CAN bus 10 shown in FIGS. 1 and 2 are not shown.
  • the communication system according to the sixth embodiment is different from the first to fifth embodiments in the configuration related to message transmission after abnormality detection.
  • the ECU 601 of the communication system according to Embodiment 6 has two communication ICs 3 and 603.
  • the first communication IC 3 is the same as the communication IC 3 of the ECU 1 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, etc., and transmits and receives messages via the CAN bus 10 when no abnormality is detected. Do.
  • the second communication IC 603 is for transmitting and receiving messages via the CAN bus 10 after an abnormality is detected.
  • the first communication IC 3 and the second communication IC 603 may be the same IC. That is, the second communication IC 603 may be the same as the resistors R31 and R32 and the switch SW4 (same as the switch SW1 of the communication IC3, as in the case of the first communication IC3. And a comparator 31.
  • the first communication IC 3 and the second communication IC 603 are connected to the first line 10a and the second line 10b constituting the CAN bus 10, respectively, but their connection modes are reversed. That is, when the switch SW1 is switched to the energized state, the first communication IC 3 connects the first line 10a of the CAN bus 10 via the resistor R31 to the first potential (3 that is higher than the reference potential (2.5V). .5V) and the second line 10b is connected to the second potential (1.5V) lower than the reference potential via the resistor R32. In contrast, when the switch SW4 is switched to the energized state, the second communication IC 603 causes the second potential 10b of the CAN bus 10 to be higher than the reference potential (2.5V) via the resistor R31. In addition to being connected to (3.5V), the first line 10a is connected to the second potential (1.5V) lower than the reference potential via the resistor R32.
  • the switch SW1 of the first communication IC 3 and the switch SW4 of the second communication IC 603 are switched between connected / blocked states according to the value of the input data.
  • the switches SW1 and SW4 are connected when data “0” is input, and are disconnected when data “1” is input.
  • the comparator 31 included in each of the first communication IC 3 and the second communication IC 603 compares the potentials of the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10, and determines whether or not the potential difference exceeds a threshold value. , Output the judgment result.
  • the comparator 31 outputs data “0” when the potential difference of the CAN bus 10 is large, and outputs data “1” when the potential difference is small.
  • the ECU 601 includes a transmission switching circuit 604 and a reception switching circuit 606.
  • the transmission switching circuit 604 is a circuit that switches input signals to the first communication IC 3 and the second communication IC 603 according to the abnormality detection signal output from the control IC 2.
  • the transmission switching circuit 604 gives a transmission message to the first communication IC 3 by inputting the output signal TXD of the control IC 2 to the first communication IC 3.
  • the message is sent to the ECU.
  • the transmission switching circuit 604 inputs a potential corresponding to the data “1” to the second communication IC 603 to turn off the switch SW4 included in the second communication IC 603.
  • the transmission switching circuit 604 inputs the potential corresponding to the data “0” to the first communication IC 3, whereby the first communication IC 3.
  • the switch SW1 included in is connected.
  • the first line 10a of the CAN bus 10 has a potential of 3.5V
  • the second line 10b has a potential of 1.5V. Therefore, the CAN bus 10 is maintained in a state where the potential difference between the first line 10a and the second line 10b is 2.0 V, that is, in a first state where the potential difference is large.
  • the transmission switching circuit 604 gives a transmission message to the second communication IC 603 by inputting the output signal TXD of the control IC 2 to the second communication IC 603, and transmits a message to another ECU. To do.
  • the value of the transmission message is data “1”
  • the switch SW4 of the second communication IC 603 is cut off, and the CAN bus 10 is maintained in the first state where the potential difference is large by the first communication IC 3 as described above. .
  • the switch SW4 of the second communication IC 603 is energized.
  • the first line 10a of the CAN bus 10 is connected to the potential of 3.5V via the resistor R31 by the first communication IC3, and 1.5V via the resistor R32 by the second communication IC603. Is connected to the potential.
  • the potential of the first line 10a of the CAN bus 10 is about 2.5V.
  • the second line 10b of the CAN bus 10 is connected to a potential of 1.5 V via the resistor R32 by the first communication IC3, and is connected to the second line 10b via the resistor R31 from the second communication IC603. Since it is connected to a potential of 5V, the potential is about 2.5V. Therefore, the potentials of the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 are both about 2.5 V, and the CAN bus 10 is in the second state where the potential difference is small.
  • the reception switching circuit 606 includes an inverter 61 and a switch SW3.
  • the reception switching circuit 606 includes an output signal of the comparator 31 of the first communication IC 3, that is, a signal corresponding to the message received by the first communication IC 3, and an output signal of the comparator 31 of the second communication IC 603, A signal corresponding to the message received by the second communication IC 603 is input.
  • the switch SW3 of the reception switching circuit 606 is either an input signal from the first communication IC 3 or a signal obtained by inverting the input signal from the second communication IC 603 by the inverter 61 in accordance with the abnormality detection signal output from the control IC 2. Select or output.
  • the reception switching circuit 606 inputs the signal from the first communication IC 3 to the control IC 2 as the input signal RXD as shown in FIG.
  • the reception switching circuit 606 inputs a signal obtained by logically inverting the signal from the second communication IC 603 by the inverter 61 to the control IC 2 as the input signal RXD.
  • the ECU 601 sets the switch of the transmission switching circuit 604 and the switch SW3 of the reception switching circuit 606 to the state shown in FIG. 8 when the abnormality detection unit 22 has not detected an abnormality in the message on the CAN bus 10. It is said. In this state, connection / disconnection of the switch SW1 of the first communication IC 3 is controlled according to the output signal TXD of the control IC 2, and message transmission to the CAN bus 10 is performed. That is, the switch SW1 is switched to the connected state with respect to the transmission message data “0” and the potential difference of the CAN bus 10 becomes large, and the switch SW1 is switched to the cutoff state with respect to the transmission message data “1”. The potential difference of the CAN bus 10 becomes small.
  • the output of the comparator 31 of the first communication IC 3 that compares the potentials of the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 is input to the control IC 2 as the input signal RXD and received by the control IC 2.
  • a message is retrieved.
  • the operation of the ECU 601 in this state is the same as that of a conventional ECU that transmits and receives messages in the CAN communication method.
  • the ECU 601 switches the switch of the transmission switching circuit 604 and the switch SW3 of the reception switching circuit 606 to the state shown in FIG.
  • the first line 10a of the CAN bus 10 is connected to a potential of 3.5 V via the resistor R31 of the first communication IC 3, and the second line 10b is connected via the resistor R32 of the first communication IC 3. Therefore, the CAN bus 10 is fixed with a large potential difference.
  • a device that performs only communication using a normal CAN communication method such as a device that is illegally connected to the CAN bus 10, performs a recessive transmission because the CAN bus 10 is fixed in a so-called dominant state. Will not be able to send messages.
  • the connection / cutoff of the switch SW4 of the second communication IC 603 is controlled according to the output signal TXD of the control IC 2, and the message transmission to the CAN bus 10 is performed. That is, the switch SW4 is switched to the connected state for the transmission message data “0”, and the potential difference of the CAN bus 10 becomes small, and the switch SW4 is switched to the cutoff state for the transmission message data “1”. The potential difference of the CAN bus 10 is large.
  • All of the authorized ECUs 601 connected to the CAN bus 10 perform switching of the message transmission / reception method according to such abnormality detection, thereby preventing unauthorized message transmission by a device illegally connected to the CAN bus 10.
  • the normal ECU 601 can continue to send and receive messages even after detecting an abnormality.
  • the first line 10a of the CAN bus 10 is connected to the switch 1 through the resistor R32 in place of the switch SW2 of the switch circuit 5 of the communication system according to the first embodiment.
  • the switch SW4 of the second communication IC 603 that connects to the potential of 5V and connects the second line 10b of the CAN bus 10 to the potential of 3.5V through the resistor R31 is used.
  • the abnormality detection unit 22 detects an abnormality
  • the first line 10a of the CAN bus 10 is connected to the potential of 3.5V via the resistor R31 by the switch SW1 of the first communication IC 3, and the second line 10b is set to 1.
  • the first line 10a of the CAN bus 10 is connected to the potential of 1.5V via the resistor R32 by the switch SW4 of the second communication IC 603 while being connected to the potential of 5V, and the second line 10b is connected to the resistor.
  • the first line 10a and the second line 10b of the CAN bus 10 both have a potential approximately 2.5V between 3.5V and 1.5V. That is, the CAN bus 10 fixed in the first state with the large potential difference by the switch SW1 of the first communication IC 3 can be set to the second state with the small potential difference by the switch SW4 of the second communication IC 603.
  • the communication system according to the sixth embodiment transmits a message to the CAN bus 10 fixed in the first state by controlling the switch SW4 of the second communication IC 603 even after the abnormality is detected. Can be performed.
  • the ECU 601 includes two communication ICs, a first communication IC 3 having a switch SW1 and a second communication IC 603 having a switch SW4.
  • the first communication IC 3 and the second communication IC 603 have substantially the same configuration, and two substantially identical communication ICs are mounted on the ECU 601 so that one is the first communication IC 3 and the other is the second communication IC 603. it can.
  • An existing CAN controller IC or the like can be used as the two communication ICs, and message transmission using the switch SW4 when an abnormality is detected can be realized using the existing communication ICs.
  • the first communication IC 3 and the second communication IC 603 both have a comparator 31 for message reception. If no abnormality is detected, the comparator 31 of the first communication IC 3 can receive the message.
  • the dominance / inferiority relationship of the first state and the second state of the CAN bus 10 is inverted depending on whether or not an abnormality is detected by the abnormality detection unit 22, and the data constituting the transmission message The correspondence relationship between “0” / “1” of the first state and the second state of the CAN bus 10 is also reversed.
  • the ECU 601 inverts the logic of the output value of the comparator 31 of the second communication IC 603 by the inverter 61, and when an abnormality is detected, receives the message by the output signal of the inverter 61. A message can be received regardless of whether or not an abnormality has been detected.
  • the switch of the second communication IC 603 is used.
  • the message is transmitted using SW4.
  • the CAN bus is connected via the resistor R41.
  • the message is transmitted using the switch SW2 that connects the ten first lines 10a and the second line 10b.
  • the method of transmitting a message after the CAN bus 10 is fixed to the first state due to abnormality detection is not limited to these.
  • the switch for transmitting the message after the abnormality is detected switches the CAN bus 10 to the second state / second state by switching on / off. Any configuration may be used as long as it can be switched to one state.
  • the communication system according to the sixth embodiment may further adopt a configuration for notifying abnormality detection as in the communication system according to the second embodiment. Further, the communication system according to the sixth embodiment may adopt a configuration for relaying messages between a plurality of CAN buses 10 as in the gateway 510 according to the fifth embodiment.
  • ECU communication device
  • Control IC Abnormality notification unit
  • Communication IC Transmission switching circuit (switching control unit, output destination switching unit)
  • Switch circuit 6 Reception switching circuit 10 CAN bus (bus) 10a 1st line 10b 2nd line 21 Communication processing part 22 Abnormality detection part 31 Comparator 61 Inverter 301 ECU (communication device) 303 Communication IC 401 ECU (communication device) 402 Control IC 420 Control circuit 502 Control IC 510 Gateway (communication device, relay device) 521 Relay processing unit 601 ECU 603 Communication IC 604 Transmission switching circuit 606 Reception switching circuit R11, R12 Terminating resistor R21, R22 Resistor (first resistor) R31, R32 Resistor R41 Resistor SW1 Switch (first switch) SW2 switch (second switch) SW3 switch SW4 switch (second switch)

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Abstract

ネットワークに対する異常なメッセージの送信を阻止し、正規のメッセージを阻害されることなく送受信することができる通信システム、通信装置、中継装置、通信IC、制御IC及び通信方法を提供する。 通信装置は、送信メッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、バスの第1線を第1電位に接続すると共に、第2線を第2電位に接続する第1スイッチと、バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、異常を検出した場合に第1線を第1電位に接続すると共に第2線を第2電位に接続するよう第1スイッチを切り替える切替制御部と、第2抵抗器を介して第1線及び第2線を接続する第2スイッチとを備え、異常を検出しない場合には第1スイッチの接続/遮断を切り替えることによりメッセージ送信を行い、異常を検出した場合には第2スイッチの接続/遮断を切り替えることによりメッセージ送信を行う。

Description

通信システム、通信装置、中継装置、通信IC(Integrated Circuit)、制御IC及び通信方法
 本発明は、2線式のバスを介して差動通信方式による通信を行う通信システム、通信装置、中継装置、通信IC(Integrated Circuit)、制御IC及び通信方法に関する。
 従来、車両にはECU(Electronic Control Unit)など複数の通信装置が搭載されており、これらのECUがCAN(Controller Area Network)などの車内ネットワークを介して接続されている。複数のECUは車内ネットワークを介して相互にメッセージの送受信を行っており、これにより複数のECUが協調動作し、車両の走行制御など種々の機能が実現されている。このような車内ネットワークに対しては、例えば不正な装置が接続されることにより、不正なメッセージ送信がなされるなどの虞がある。
 特許文献1においては、各ECUがCAN-ID毎にメッセージ送信回数をカウントし、メッセージを送信するECUがメッセージのデータフィールド、CAN-ID及びカウント値からメッセージ認証コード(MAC:Message Authentication Code)を生成してMACメッセージとして送信し、メッセージを受信したECUが受信メッセージに係るデータフィールド、CAN-ID及びカウント値から生成したMACとMACメッセージに含まれるMACとを比較することにより、メッセージの正当性を判定する通信システムが記載されている。
 特許文献2においては、通信用バスの通信状態を監視して、監視するメッセージの受信間隔が適正な受信間隔よりも短いときに監視するメッセージの通信状態に異常が生じていると判断し、適正な受信間隔よりも長いときに監視するメッセージ以外の他のメッセージの通信状態に異常が生じていると判断するネットワーク監視装置が記載されている。
特開2013-098719号公報 特開2014-187445号公報
 特許文献1,2に記載の発明は、異常なメッセージ送信がなされていることを検出することを目的としたものである。しかしながら、特許文献1,2に記載の発明は、異常なメッセージ送信を検出することができたとしても、異常なメッセージ送信を阻止することはできないという問題がある。例えば特許文献1,2に記載の発明は、異常なメッセージを大量に送信することで、正規のメッセージ送信を妨害する攻撃、いわゆるDOS(Denial of Service)攻撃を阻止することはできない。
 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、ネットワークに対する異常なメッセージの送信を阻止し、正規のメッセージを阻害されることなく送受信することができる通信システム、通信装置、中継装置、通信IC、制御IC及び通信方法を提供することにある。
 本発明に係る通信システムは、2線式のバスを介して複数の通信装置が接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、前記複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信システムにおいて、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、各通信装置は、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチとを有し、少なくとも1つの通信装置は、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有し、前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記第1スイッチが、前記通信処理部が出力する2値情報の値が第1値である場合に、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続し、前記通信処理部が出力する2値情報の値が第2値である場合に、前記第1線を前記第1電位から遮断すると共に前記第2線を前記第2電位から遮断し、前記第2スイッチは、前記異常検出部が異常を検出しない場合、前記第1線及び前記第2線を遮断し、前記異常検出部が異常を検出し、且つ、送信するメッセージの値が前記第1値である場合、前記第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続し、前記異常検出部が異常を検出し、且つ、送信するメッセージの値が前記第2値である場合、前記第1線及び前記第2線を遮断することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記2つ以上の通信装置が、前記通信処理部の2値情報の出力先を、前記異常検出部が異常を検出しない場合に前記第1スイッチとし、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第2スイッチとする出力先切替部を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、各通信装置が、前記第1線及び前記第2線の電位を比較して電位差に応じた値を出力する比較器を有し、前記通信処理部が前記比較器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行い、前記2つ以上の通信装置は、前記比較器の出力値の論理を反転する反転器を有し、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が前記反転器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行うことを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記異常検出部を有する前記少なくとも1つの通信装置が、前記異常検出部が異常を検出した場合に他の通信装置へ異常を通知する異常通知部を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記2つ以上の通信装置が、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記切替制御部を含む通信IC(Integrated Circuit)を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記2つ以上の通信装置が、前記通信処理部、前記第2スイッチ及び前記切替制御部を含む制御ICを有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記少なくとも1つの通信装置には、複数のバスが接続されて、バス間のメッセージを中継する中継装置を含むことを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、2線式のバスを介して複数の通信装置が接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、前記複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信システムにおいて、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、各通信装置は、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチとを有し、少なくとも1つの通信装置は、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有し、前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、前記2つ以上の通信装置が、前記第1スイッチを含む第1通信ICと、前記第2スイッチを含む第2通信ICとを有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、各通信装置が、前記第1線及び前記第2線の電位を比較して電位差に応じた値を出力する比較器を有し、前記通信処理部が前記比較器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行い、前記第1通信IC及び前記第2通信ICは、前記比較器をそれぞれ有し、前記2つ以上の通信装置は、前記第2通信ICの比較器の出力値の論理を反転する反転器を有し、前記異常検出部が異常を検出しない場合に前記通信処理部が前記第1通信ICの比較器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行い、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が前記反転器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行うことを特徴とする。
 また、本発明に係る通信システムは、2線式のバスを介して複数の通信装置が接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、前記複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信システムにおいて、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、各通信装置は、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチとを有し、少なくとも1つの通信装置は、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有し、前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを有することを特徴とする。
 また、本発明に係る通信装置は、2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信装置において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る通信装置は、2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信装置において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る通信装置は、2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信装置において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る中継装置は、2線式のバスが複数接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信し、バス間のメッセージを中継する中継装置において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る中継装置は、2線式のバスが複数接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信し、バス間のメッセージを中継する中継装置において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る中継装置は、2線式のバスが複数接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信し、バス間のメッセージを中継する中継装置において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る通信ICは、2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信ICにおいて、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、送信メッセージを構成する2値情報が逐次的に入力され、入力された2値情報の出力先を、前記異常が検出されない場合に前記第1スイッチとし、前記異常が検出された場合に前記第2スイッチとする出力先切替部とを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る制御ICは、第1線及び第2線がそれぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続された2線式のバスの前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続する第1スイッチを有する通信ICに対して、前記第1スイッチの接続/遮断を制御する信号を出力することでメッセージを送信する制御ICにおいて、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続する第2スイッチと、前記バス上に送信されたメッセージの異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替える切替制御部と、前記通信処理部の2値情報の出力先を、前記異常が検出されない場合に前記第1スイッチとし、前記異常が検出された場合に前記第2スイッチとする出力先切替部とを備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る通信方法は、2線式のバスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信方法において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、各通信装置が、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行い、少なくとも1つの通信装置が、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出し、前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置が、前記異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替え、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行うことを特徴とする。
 また、本発明に係る通信方法は、2線式のバスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信方法において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、各通信装置が、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行い、少なくとも1つの通信装置が、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出し、前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置が、前記異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替え、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行うことを特徴とする。
 また、本発明に係る通信方法は、2線式のバスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信方法において、前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、各通信装置が、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行い、少なくとも1つの通信装置が、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出し、前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置が、前記異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替え、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行うことを特徴とする。
 本発明に係る通信システムおいては、2線式のバスを介して複数の通信装置を接続し、バスの第1線及び第2線の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態を、メッセージを構成する2値情報の第1値及び第2値にそれぞれ割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する。例えばCAN通信方式では、メッセージを構成するデジタル情報の”0”をバスの第1状態に割り当て、”1”をバスの第2状態に割り当てて、メッセージの送受信が行われる。
 バスの第1線及び第2線は、第1抵抗器を介して共通電位に接続され、これにより電位差が小さい第2状態が実現される。この第2状態が、CAN通信方式の”劣性値(レセシブ)”に相当し、メッセージの”1”に割り当てられている。バスに接続された通信装置は、メッセージの”0”をバスに対して送信する場合、第1スイッチの接続/遮断を制御して、バスの第1線を第1電位(>共通電位)に接続すると共に第2線を第2電位(<共通電位)に接続することで、バスを電位差が大きい第1状態とする。この第1状態が、CAN通信方式の”優性値(ドミナント)”に相当し、メッセージの”0”に割り当てられる。
 この構成の場合、バスに接続された全ての通信装置がメッセージの”1”を出力している場合にバスは第2状態となり、少なくとも1つの通信装置がメッセージの”0”を出力するとバスは第1状態となる。これが、メッセージの”0”及びバスの第1状態が”優性値”とされる所以であり、CAN通信方式のアービトレーション処理などはこの”優性値”及び”劣性値”の特性を利用して行われている。
 本発明に係る通信システムは、バスに送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有する。異常検出部は、例えばバスに接続された全ての通信装置が備えている構成としてもよく、また例えばバスに接続された複数の通信装置の少なくとも1つの通信装置が備え、異常を検出した通信装置が異常検出機能を有していない他の通信装置へ通知を行う構成としてもよい。
 なお、異常検出部による異常の検出方法はどのようなものを採用してもよい。例えばメッセージにMACを付して送受信し、異常検出部がこのMACの正否を判定することでメッセージの異常の有無を判定する構成としてもよい。また例えばメッセージの送信周期が正当な周期であるか否かを判定することで異常検出部がメッセージの異常の有無を判定する構成としてもよい。
 本発明に係る通信システムは、異常検出部がメッセージの異常を検出した場合、バスの第1線を第1電位に接続すると共に第2線を第2電位に接続する。これによりバスは電位差が大きい第1状態に固定されるため、バスに接続された通信装置はバスの第2状態に対応するメッセージの情報を送信することができなくなり、異常なメッセージの送信を継続して行うことができなくなる。
 ただし、バスが第1状態に固定されることによって、正当な通信装置による正当なメッセージ送信までもが阻害される虞がある。そこで本発明に係る通信装置は、異常検出によりバスが第1状態に固定された場合であっても、メッセージ送信を可能とするための機能を有する。なおこの機能は、通信システムの全ての通信装置が備えている必要はなく、異常発生時であっても通信を行う必要がある少なくとも2つ以上の通信装置が備えていればよい。
 本発明に係る通信装置は、第2抵抗器を介してバスの第1線及び第2線を接続/遮断する第2スイッチを制御し、この第2スイッチを接続してバスを電位差が小さい第2状態とすることによって、第1状態に固定されたバスを第2状態に変化させ、第2状態に対応するメッセージの情報を送信する。なおこのときには、CAN通信方式とは反対に、バスの電位差が大きい第1状態が劣性となり、電位差が小さい第2状態が優性となる。
 これにより本発明に係る通信システムは、異常検出後であっても、第2スイッチを制御することによって、第1状態に固定されたバスに対してメッセージの送信を行うことが可能となる。
 また本発明においては、異常が検出されていない状態では、第1スイッチの接続/遮断を制御して、送信メッセージの値が第1値(例えば”0”)である場合にバスを第1状態とし、第2値(例えば”1”)である場合にバスを第2状態とする。第2スイッチは遮断状態とする。
 これに対して異常が検出された状態では、第2スイッチの接続/遮断を制御して、送信メッセージの値が第1値(例えば”0”)である場合にバスを第2状態とし、第2値(例えば”1”)である場合にバスを第1状態とする。第1スイッチは接続状態とする。
 これらにより、送信メッセージの第1値をバスの優性な状態に対応させ、第2値を劣性な状態に対応させて、通信装置がメッセージを送信することができる。
 また本発明においては、通信装置の通信処理部が送信メッセージを構成する2値情報を逐次的に出力し、異常検出の有無に応じてこの2値情報の出力先を、第1スイッチ又は第2スイッチに切り替える制御を行う。これにより、送信メッセージを構成する2値情報に応じたバスの状態の制御を、異常検出の有無に応じて容易且つ確実に切り替えることができる。
 また本発明においては、異常検出の有無に応じてバスの第1状態及び第2状態の優性/劣性の関係が反転し、送信メッセージを構成する2値情報の第1値及び第2値とバスの第1状態及び第2状態との対応関係も反転する。このため、バスの電位を比較器にて比較してメッセージを受信する場合に、異常検出の有無に応じて、比較器の出力値の論理を反転器で反転することによって、異常検出の有無に関わらずメッセージを受信することが可能となる。
 また本発明においては、異常検出部を有する通信装置が、異常検出部を有していない他の通信装置へ、異常の検出を通知する。通知の方法はどのような方法であってもよいが、例えば第2スイッチの接続/遮断を制御して適宜のメッセージを送信する構成としてもよく、また例えば第1スイッチを接続状態としてバスを第1状態に固定することを通知としてもよい。これにより通信システムに含まれる全ての通信装置が異常検出を行う必要がなくなる。
 また本発明においては、上述の第1スイッチ及び第2スイッチと、異常が検出された場合に第1スイッチを接続してバスを第1状態に固定する切替制御部とを含む通信ICを用いて通信装置を構成する。例えばCAN通信方式に従って通信を行うCANコントローラICは第1スイッチを含んでいるため、この通信ICに第2スイッチ及び切替制御部を追加することで実現することができる。これにより通信装置のマイコン(マイクロコンピュータ)などが異常検出機能を備えたものであれば、通信ICを上記のものに交換することで、容易に本発明に係る通信システムを実現できる。
 また本発明においては、上述の第2スイッチ及び切替制御部と、送信メッセージを生成する通信処理部とを含む制御ICを用いて通信装置を構成する。例えばCAN通信方式に対応した通信装置において、CANコントローラを用いて通信を行うマイコンなどをこの制御ICに交換することで、容易に本発明に係る通信システムを実現できる。
 また本発明においては、異常検出機能及び異常検出時の第2スイッチを用いたメッセージ送信を行う2つ以上の通信装置に、中継装置を含む。中継装置は、複数のバスが接続されて、バス間のメッセージを中継する処理を行う装置である。この構成において中継装置は、バス毎に異常の検出及び第2スイッチを用いたメッセージ送信を行えばよい。即ち中継装置は、接続された複数のバスについて個別に異常の有無を検出し、異常が検出されたバスのみ第2スイッチを用いたメッセージ送信を行えばよい。
 また本発明においては、第2抵抗器を介してバスの第1線及び第2線を接続/遮断する上述の第2スイッチに代えて、バスの第1線を第2電位に接続すると共に第2線を第1電位に接続する第2スイッチを用いる。異常検出により第1スイッチによりバスの第1線が第1電位に接続され且つ第2線が第2電位に接続された状態で、第2スイッチが第1線を第2電位に接続し且つ第2線を第1電位に接続した場合、バスの第1線及び第2線は共に第1電位及び第2電位の略中間の電位となる。即ち、第1スイッチにより電位差が大きい第1状態に固定されたバスを、第2スイッチにより電位差が小さい第2状態とすることができる。
 これにより本発明に係る通信システムは、異常検出後であっても、第2スイッチを制御することによって、第1状態に固定されたバスに対してメッセージの送信を行うことが可能となる。
 また本発明においては、異常検出時の第2スイッチを用いたメッセージ送信を行う2つ以上の通信装置に、第1スイッチを含む第1通信ICと、第2スイッチを含む第2通信ICとを設ける。第1通信IC及び第2通信ICは、略同じ構成であり、通信装置に略同じ通信ICを2つ搭載して一方を第1通信ICとし、他方を第2通信ICとすることができる。2つの通信ICには既存のCANコントローラICなどを用いることができ、異常検出時の第2スイッチを用いたメッセージ送信を既存の通信ICを用いて実現できる。
 また本発明においては、第1通信IC及び第2通信ICがメッセージ受信のための比較器を共に有する。異常が検出されていない場合には、第1通信ICの比較器にてメッセージの受信を行うことができる。本発明においては、異常検出の有無に応じてバスの第1状態及び第2状態の優性/劣性の関係が反転し、送信メッセージを構成する2値情報の第1値及び第2値とバスの第1状態及び第2状態との対応関係が反転する。そこで第2通信ICの比較器の出力値の論理を反転器で反転させ、異常が検出された場合には、反転器の出力にてメッセージの受信を行うことによって、異常検出の有無に関わらずメッセージを受信することが可能となる。
 また本発明においては、異常が検出されて第1スイッチによりバスが第1状態に固定された後、バスの第1状態/第2状態を切り替える第2スイッチを用いてメッセージの送信が行われる。この第2スイッチとして、第2抵抗器を介してバスの第1線及び第2線を接続/遮断する第2スイッチ、又は、バスの第1線を第2電位に接続すると共に第2線を第1電位に接続する第2スイッチを用いるものとしたが、第2スイッチはこれらに限らない。異常検出後にメッセージ送信を行うための第2スイッチは、第1スイッチによりバスが第1状態に固定された場合に、通電/遮断の切り替えによってバスを第2状態/第1状態に切り替えることができる構成であれば、どのような構成であってもよい。
 本発明は、バス上のメッセージ送信の異常を検出した場合に、第1スイッチを接続してバスの電位差が大きい第1状態に固定すると共に、バスの第1線及び第2線を接続して第2状態へ変化させる第2スイッチの接続/遮断を制御してメッセージ送信を行う構成である。また本発明は、異常を検出した場合に第1スイッチにてバスを第1状態に固定すると共に、バスの第1線を第2電位に接続し且つ第2線を第1電位に接続する第2スイッチの接続/遮断を制御してメッセージ送信を行う構成である。これらの構成とすることにより、バスに対する異常なメッセージの送信を阻止することができると共に、正規のメッセージを阻害されることなく送受信することが可能となる。
実施の形態1に係る通信システムの構成を示す模式図である。 異常検出時のスイッチの切替状態を説明するための模式図である。 実施の形態2において異常検出部を有するECUが行う処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態2において異常検出部を有していないECUが行う処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態3に係る通信システムの構成を示す模式図である。 実施の形態4に係る通信システムの構成を示す模式図である。 実施の形態5に係る通信システムの構成を示す模式図である。 実施の形態6に係る通信システムの構成を示す模式図である。 実施の形態6に係る通信システムの構成を示す模式図である。
(実施の形態1)
 図1は、実施の形態1に係る通信システムの構成を示す模式図である。実施の形態1に係る通信システムは、例えば図示しない車両に搭載された複数のECU1がCAN通信方式によるメッセージの送受信を行い、協調動作して車両の走行に係る制御などを行うシステムである。複数のECU1は、CAN通信方式による有線の通信を行うための通信ケーブル、いわゆるCANバス10にそれぞれ接続されている。CANバス10は、ツイストペアケーブルを用いた二線式のバスであり、第1線10a及び第2線10bを含んで構成されている。
 CANバス10の第1線10a及び第2線10bは、その両端において終端抵抗器R11及びR12を介して接続されている。終端抵抗器R11及びR12の抵抗値は、例えば120Ωとすることができる。またCANバス10の第1線10a及び第2線10bは、それぞれ抵抗器R21及びR22を介して共通電位(例えば2.5V)に接続されている。これにより、接続されたECU1がCANバス10に対する信号出力を行っていない状態において、第1線10a及び第2線10bの電位は共に共通電位となる。
 CANバス10に接続される各ECU1は、制御IC2、通信IC3、送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6等を備えて構成されている。なお図1においては、ECU1の通信に係る共通の機能ブロックのみを図示し、各ECU1に個別の制御処理などを行う機能ブロックについては図示を省略している。また本実施の形態においては、CANバス10に接続される複数のECU1は通信機能に関して同様の構成であるため、図1においては1つのECU1についての構成を示し、他のECU1の構成については図示を省略している。
 ECU1の制御IC2は、いわゆるマイコン又はCPU(Central Processing Unit)等のICである。制御IC2は、図示しないROM(Read Only Memory)などに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、例えば車両の走行に必要な制御を実現するための演算処理を行う。また本実施の形態に係るECU1の制御IC2は、通信に関する処理を行う機能ブロックとして、通信処理部21及び異常検出部22等を備えている。通信処理部21及び異常検出部22等は、制御IC2がプログラムを実行することで実現されるソフトウェア的な機能ブロックであってもよく、回路として構成されるハードウェア的な機能ブロックであってもよい。
 制御IC2の通信処理部21は、他のECU1へ送信するメッセージを生成して出力すると共に、他のECU1から受信したメッセージを取得する処理を行う。通信処理部21は、例えば自装置が備えるセンサが検知した結果を他のECU1に送信するなどに、他のECU1へ送信すべき情報を含む送信メッセージを生成する。ECU1が送受信するメッセージは複数のビット(2値情報)の列で構成されており、通信処理部21が生成した送信メッセージは例えば先頭から逐次的に制御IC2の出力端子から出力信号TXDとして出力される。また他のECU1が送信したメッセージは通信IC3にて受信され、受信メッセージを構成するビット列が順に入力信号RXDとして制御IC2へ入力される。制御IC2の通信処理部21は、入力信号RXDをサンプリングして取得することを繰り返すことによって、受信メッセージを取得する。
 制御IC2の異常検出部22は、通信処理部21が取得した他のECU1からの受信メッセージについて異常の有無を判定する。本実施の形態において、制御IC2の異常検出部22が行う異常検出の方法は、どのような方法であってもよい。例えば通信処理部21がメッセージのMACを付して送信する構成である場合、異常検出部22は、受信メッセージに含まれるMACの正否に基づいて異常を検出する構成とすることができる。また例えば各ECU1がメッセージ送信を周期的に行う構成である場合、異常検出部22は、メッセージに含まれるCAN-ID毎に送信周期を記憶して置き、受信メッセージがこの送信周期の条件を満たすものであるか否かに基づいて異常を検出する構成とすることができる。制御IC2は、異常検出部22の検出結果を異常検出信号として出力しており、この異常出力信号は送信切替回路4及び受信切替回路6へ入力されている。
 通信IC3は、CANバス10を構成する第1線10a及び第2線10bに接続される。通信IC3は、抵抗器R31を介してCANバス10の第1線10aを基準電位(2.5V)より高い第1電位(例えば3.5V)に接続すると共に、抵抗器R32を介して第2線10bを基準電位より低い第2電位(例えば1.5V)に接続するスイッチSW1を有しており、入力された送信メッセージのデータ”0”又は”1”に応じてスイッチSW1の接続/遮断を切り替えることによってメッセージ送信を行う。また通信IC3は、第1線10a及び第2線10bの電位を比較して、電位差が閾値を超えるか否かを判定し、判定結果を出力する比較器31を有している。
 通信IC3は、入力データが”0”である場合にスイッチSW1を接続状態として、CANバス10の第1線10aを例えば3.5Vとし、第2線10bを例えば1.5Vとすることで、第1線10a及び第2線10bの電位差を2.0Vとする。例えば各ECU1の比較器31による判定の閾値が例えば1.0Vであれば、電位差2.0Vは閾値1.0Vより大きいと判定し、電位差が閾値を超える旨を示す出力信号、即ちデータ”0”に対応する電位の信号を出力する。これに対して入力データが”1”である場合、通信IC3は、スイッチSW1を遮断状態として、CANバス10の第1線10a及び第2線10bを3.5V及び1.5Vの電位から遮断する。これにより第1線10a及び第2線10bの電位は、他のECU1がデータ”0”のメッセージ送信を行っていなければ、抵抗器R21及びR22を介して共通電位(2.5V)に接続されているため、共に2.5Vとなり、電位差は0Vとなる。ECU1の比較器31は、電位差0Vは閾値1.0Vより小さいと判定し、電位差が閾値を超えない旨を示す出力信号、即ちデータ”1”に対応する電位の信号を出力する。
 従来のECUの場合、制御IC2の出力信号TXDは通信IC3へ直接的に入力されてスイッチSW1の接続/遮断の切り替えが行われ、通信IC3の出力信号は入力信号RXDとして直接的に制御IC2へ入力されて受信メッセージとして取得されていた。これに対して本実施の形態に係るECU1では、制御IC2及び通信IC3の間に送信切替回路4及び受信切替回路6が介在している。即ち、制御IC2の出力信号TXDは送信切替回路4を介して通信IC3へ入力されると共に、通信IC3の出力信号は受信切替回路6を介して入力信号RXDとして制御IC2へ入力されている。
 送信切替回路4は、制御IC2が出力する異常検出信号に応じて、通信IC3への入力信号の切り替えを行う回路である。送信切替回路4は、異常が検出されていない場合、制御IC2の出力信号TXDを通信IC3へ入力することによって、通信IC3へ送信メッセージを与え、他のECU1へのメッセージ送信を行わせる。これに対して異常が検出された場合、送信切替回路4は、接地電位(即ち、送信メッセージのデータ”0”に対応する電位)を通信IC3へ入力する。送信切替回路4により入力信号が接地電位に固定された場合、通信IC3のスイッチSW1は接続状態で維持され、CANバス10は第1線10a及び第2線10bの電位差が2.0Vの状態で維持される。
 また送信切替回路4は、異常が検出されて通信IC3への入力を接地電位に固定した場合、制御IC2からの出力信号TXDをスイッチ回路5へ入力する。スイッチ回路5は、CANバス10の第1線10a及び第2線10bの間に直列接続されて抵抗器R41及びスイッチSW2を有して構成されている。スイッチ回路5は、送信切替回路4からの入力信号としてデータ”0”に対応する電位が入力された場合、スイッチSW2を接続状態に切り替えて、抵抗器R41を介してCANバス10の第1線10a及び第2線10bを接続する。なお抵抗器R41の抵抗値は、抵抗器R31及びR32の抵抗値より十分に小さいものとする。これによりスイッチSW2が接続状態に切り替えられた場合、第1線10a及び第2線10bは短絡状態となって電位差が約0Vとなる。またスイッチ回路5は、送信切替回路4から入力信号としてデータ”1”に対応する電位が入力された場合、スイッチSW2を遮断状態に切り替える。これにより第1線10a及び第2線10bは、抵抗器R41を介して接続されず、遮断状態となる。なお送信切替回路4は、異常が検出されていない場合、例えば電源電位(即ち、送信メッセージのデータ”1”に対応する電位)をスイッチ回路5に対して入力し、これによりスイッチ回路5のスイッチSW2は遮断状態で維持される。
 受信切替回路6は、反転器61及びスイッチSW3を備えて構成されている。受信切替回路6は、通信IC3からの比較器31の出力信号、即ち通信IC3が受信したメッセージに応じた信号が入力されている。受信切替回路6の反転器61は、入力信号の論理を反転して出力するものであり、通信IC3からの信号を反転して出力する。スイッチSW3は、制御IC2が出力する異常検出信号に応じて、通信IC3からの入力信号又はこれを反転器61が反転した信号のいずれかを選択して出力する。異常が検出されていない場合、受信切替回路6は、通信IC3からの信号を入力信号RXDとして制御IC2へ入力する。異常が検出された場合、受信切替回路6は、通信IC3からの信号を反転器61にて論理反転した信号を、入力信号RXDとして制御IC2へ入力する。
 本実施の形態に係るECU1は、異常検出部22がCANバス10上のメッセージに異常を検出していない場合、送信切替回路4のスイッチ、スイッチ回路5のスイッチSW2及び受信切替回路6のスイッチSW3を図1に示す状態にとしている。この状態では、制御IC2の出力信号TXDに応じて通信IC3のスイッチSW1の接続/遮断が制御されてCANバス10へのメッセージ送信が行われる。即ち、送信メッセージのデータ”0”に対してスイッチSW1が接続状態に切り替えられてCANバス10の電位差が大きい状態となり、送信メッセージのデータ”1”に対してスイッチSW1が遮断状態に切り替えられてCANバス10の電位差が小さい状態となる。又この状態では、CANバス10の第1線10a及び第2線10bの電位を比較する比較器31の出力が直接的に入力信号RXDとして制御IC2へ入力され、制御IC2にて受信メッセージが取得される。この状態のECU1の動作は、CAN通信方式のメッセージ送受信を行う従来のECUと同様である。
 図2は、異常検出時のスイッチの切替状態を説明するための模式図である。本実施の形態に係るECU1は、異常検出部22がメッセージの異常を検出した場合、送信切替回路4のスイッチ、通信IC3のスイッチSW1及び受信切替回路6のスイッチSW3を図2に示す状態に切り替える。この状態では、CANバス10の第1線10aが抵抗器R31を介して3.5Vの電位に接続され、第2線10bが抵抗器R32を介して1.5Vの電位に接続されることによって、CANバス10は電位差が大きい状態で固定される。このとき、CANバス10に対して不正に接続された装置など、通常のCAN通信方式による通信のみを行う装置は、CANバス10がいわゆるドミナント状態で固定されてしまうため、レセシブの送信を行うことができず、メッセージ送信を行うことができなくなる。
 またメッセージの異常が検出された状態では、制御IC2の出力信号TXDに応じてスイッチ回路5のスイッチSW2の接続/遮断が制御されてCANバス10へのメッセージ送信が行われる。即ち、送信メッセージのデータ”0”に対してスイッチSW2が接続状態に切り替えられてCANバス10の電位差が小さい状態となり、送信メッセージのデータ”1”に対してスイッチSW2が遮断状態に切り替えられてCANバス10の電位差が大きい状態となる。
 ただし、メッセージの異常が検出された状態におけるメッセージのデータの”0”/”1”及びCANバス10の電位差の大小の関係が、メッセージの異常が検出されていない状態におけるものと反転することとなる。そこでメッセージの異常が検出された状態では、比較器31の出力を受信切替回路6の反転器61にて反転した信号が力信号RXDとして制御IC2へ入力され、制御IC2にて受信メッセージが取得される。
 このような異常検出に応じたメッセージ送受信方法の切り替えをCANバス10に接続された正規のECU1の全てが行うことによって、CANバス10に不正に接続された装置による不正なメッセージ送信を阻止することができると共に、異常検出後も正規のECU1のメッセージ送受信を継続して行うことが可能となる。
 以上の構成の実施の形態1に係る通信システムは、2線式のCANバス10を介して複数のECU1を接続し、CANバス10の第1線10a及び第2線10bの電位差が大きい第1状態をメッセージの第1値(データ”0”)に割り当て、電位差が小さい第2状態をメッセージの第2値(データ”1”)に割り当てて、複数のECU1が差動通信方式にてメッセージを送受信する。
 CANバス10の第1線10a及び第2線10bは、抵抗器R21及びR22を介して共通電位(2.5V)に接続され、これにより電位差が小さい第2状態が実現される。この第2状態が、CAN通信方式の”劣性値(レセシブ)”に相当し、メッセージの”1”に割り当てられている。CANバス10に接続されたECU1は、メッセージの”0”を送信する場合、通信IC3のスイッチSW1を接続して、CANバス10の第1線10aを共通電位より大きい第1電位(3.5V)に接続すると共に、第2線10bを共通電位より小さい第2電位(1.5V)に接続することで、CANバス10を電位差が大きい第1状態とする。この第1状態が、CAN通信方式の”優性値(ドミナント)”に相当し、メッセージの”0”に割り当てられている。
 本実施の形態に係る通信システムにおいてECU1は、CANバス10に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部22を有している。実施の形態1において異常検出部22は、CANバス10に接続された全てのECU1に備えられている。なお、異常検出部22による異常の検出方法はどのような方法であってもよい。異常検出部22による異常検出の有無を示す異常検出信号が制御IC2から送信切替回路4及び受信切替回路6へ与えられている。
 またECU1は、抵抗器R41を介してCANバス10の第1線10a及び第2線10bを接続/遮断するスイッチSW2を制御し、このスイッチSW2を接続してCANバス10を電位差が小さい第2状態とすることによって、第1状態に固定されたCANバス10を第2状態に変化させ、第2状態に対応するメッセージのデータ”0”を送信する。なおこのときには、CAN通信方式とは反対に、CANバス10の電位差が大きい第1状態が劣性となり、電位差が小さい第2状態が優性となる。これにより本実施の形態に係る通信システムは、異常検出後であっても、スイッチSW2を制御することによって、第1状態に固定されたCANバス10に対してメッセージの送信を行うことが可能となる。
 また本実施の形態に係るECU1は、異常検出部22にて異常が検出されていない状態では、スイッチSW1の接続/遮断を制御して、送信メッセージのデータが”0”である場合にCANバス10を電位差が大きい第1状態とし、データが”1”である場合にCANバス10を電位差が小さい第2状態とする。スイッチSW2は遮断状態とする。これに対して異常検出部22にて異常が検出された状態では、ECU1は、スイッチSW2の接続/遮断を制御して、送信メッセージのデータが”0”である場合にCANバス10を電位差が小さい第2状態とし、データが”1”である場合にCANバス10を電位差が大きい第1状態とする。スイッチSW1は接続状態に固定する。これらにより送信メッセージのデータ”0”をCANバス10の優性な状態に対応させ、データ”1”を劣性な状態に対応させて、ECU1がメッセージを送信することができる。
 また本実施の形態に係るECU1は、制御IC2の通信処理部21が送信メッセージを構成するデータを出力信号TXDとして逐次的に出力し、異常検出部22の異常検出の有無に応じてこの出力信号TXDの出力先を、送信切替回路4がスイッチSW1又はスイッチSW2のいずれかに切り替える。これにより、送信メッセージを構成するデータの値に応じたCANバス10の状態の制御を、異常検出部22による異常検出の有無に応じて容易且つ確実に切り替えることができる。
 また本実施の形態に係る通信システムでは、異常検出部22による異常検出の有無に応じてCANバス10の第1状態及び第2状態の優性/劣性の関係が反転し、送信メッセージを構成するデータの”0”/”1”とCANバス10の第1状態及び第2状態との対応関係も反転する。このためECU1は、CANバス10の電位を比較器31にて比較してメッセージを受信する場合に、異常検出の有無に応じて比較器31の出力値の論理を反転器61にて反転する。これによりECU1の制御IC2は、異常検出の有無に関わらず同じ論理で受信メッセージを取得することができる。
 なお本実施の形態においては、CANバス10に接続される通信装置をECU1としたが、これに限るものではない。CANバス10に接続されてメッセージを送受信する通信装置は、ECU1以外のどのような装置であってもよい。また本実施の形態において挙げた電圧値及び抵抗値等の数値は、一例であって、これに限るものではない。また図1及び図2に示した回路構成は模式的なものであって、ECU1の回路構成は図示のものに限らない。同様の機能を実現するものであれば、どのような回路構成を採用してもよく、更にはソフトウェア的に同様の機能を実現してもよい。また制御IC2及び通信IC3は、必ずしもICとして提供されるものでなくてよく、回路基板上に同様の機能を有する回路を構築してもよい。またCANバス10に接続された全ての正当なECU1が異常検出及び切替制御の機能を有する構成としたが、これに限るものではない。CANバス10に接続された複数のECU1のうち、少なくとも2つのECU1が上述の機能を有する構成であればよい。
 また異常検出部22が異常を検出して送信切替回路4及び受信切替回路6の切り替えを行った後、ECU1が元の状態へ復帰するタイミング又は条件等は、どのようなものを採用してもよい。例えば車両のIG(イグニッション)スイッチがオン状態からオフ状態に切り替えられた場合に元の状態へ復帰する構成としてもよく、また例えば所定時間が経過した場合に元の状態へ復帰する構成としてもよい。また例えば、ECU1が元の状態へ復帰せず、車両のディーラなどにて特別な処置が施されたことが確認された場合にのみ元の状態へ復帰する構成としてもよい。この構成の場合には、異常検出部22が異常を検出した旨を、不揮発性のメモリなどに記憶しておくことが好ましい。
(実施の形態2)
 上述の実施の形態においては、CANバス10に接続された全てのECU1が異常検出を行う構成であるが、これに限るものではない。
 実施の形態2に係る通信システムは、いずれか1つのECU1のみが異常検出部22を有して異常検出を行い、異常を検出した場合には他のECU1へその旨を通知する処理を行う。異常の通知方法は、どのような方法を採用してもよい。
 例えば、異常検出部22を有するECU1は、異常が検出された場合に送信切替回路4及び受信切替回路6の切り替えを行い、これによりCANバス10は電位差が大きい第1状態に固定される。この状態では他のECU1はメッセージを送信することができなくなるため、この状態を所定時間に亘って維持することを他のECU1に対する異常通知としてもよい。また例えば、異常検出部22を有するECU1は、異常検出に応じてCANバス10を電位差が大きい第1状態に固定した後、スイッチSW2を制御して所定のメッセージ送信を行うことによって、他のECU1へ異常を通知してもよい。
 図3は、実施の形態2において異常検出部22を有するECU1が行う処理の手順を示すフローチャートである。異常検出部22を有するECU1の制御IC2の通信処理部21は、通信IC3からの入力信号RXDに基づいて、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)、制御IC2の通信処理部21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)、制御IC2の異常検出部22は、受信したメッセージに異常があるか否かを判定する(ステップS2)。異常がない場合(S2:NO)、制御IC2は、ステップS1へ処理を戻す。受信メッセージに異常がある場合(S2:YES)、制御IC2は、異常検出信号により送信切替回路4及び受信切替回路6の切替制御を行う(ステップS3)。次いで制御IC2は、異常検出部22を有していない他のECU1に対して、異常を検出した旨の通知を行う(ステップS4)。
 この異常通知に応じて他のECU1は切替制御を行い、切り替えを完了した旨の通知を送信する。制御IC2は、切替完了通知を受信すべき全ての他のECU1から切替完了通知を受信したか否かを判定する(ステップS5)。少なくとも1つの他のECU1から切替完了通知を受信していない場合(S5:NO)、制御IC2は、全ての他のECU1から切替完了通知を受信するまで待機する。全ての他のECU1から切替完了通知を受信した場合(S5:YES)、制御IC2の通信処理部21は、他のECU1とのメッセージ送受信を開始し(ステップS6)、処理を終了する。
 図4は、実施の形態2において異常検出部22を有していないECU1が行う処理の手順を示すフローチャートである。異常検出部22を有していないECU1の制御IC2は、異常検出部22を有するECU1からの異常通知を受信したか否かを判定する(ステップS11)。異常通知を受信していない場合(S11:NO)、制御IC2は、異常通知を受信するまで待機する。異常通知を受信した場合(S11:YES)、制御IC2は、異常検出信号により送信切替回路4及び受信切替回路6の切替制御を行う(ステップS12)。切替制御の完了後、制御IC2は、他のECU1に対して切替制御を完了した旨の通知を送信する(ステップS13)。
 次いで制御IC2は、異常検出部22を有していない他のECU1が送信する切替完了通知を、この通知を受信すべき全てのECU1から受信したか否かを判定する(ステップS14)。少なくとも1つの他のECU1から切替完了通知を受信していない場合(S14:NO)、制御IC2は、全ての他のECU1から切替完了通知を受信するまで待機する。全ての他のECU1から切替完了通知を受信した場合(S14:YES)、制御IC2の通信処理部21は、他のECU1とのメッセージ送受信を開始し(ステップS15)、処理を終了する。
 以上の構成の実施の形態2に係る通信システムは、異常検出部22を有するECU1が、異常検出部22を有していない他のECU1へ、異常の検出を通知する構成である。これにより、CANバス10に接続された全てのECU1にて異常検出を行う必要がなくなるため、異常検出部22を有していないECU1を低コスト化でき、通信システム全体として低コスト化することができる。なお本実施の形態においては、異常を通知されたECU1が切替完了通知を送信する構成としたが、これに限るものではなく、切替完了通知の送信を行わず、切り替えを完了したECU1からメッセージ送受信を開始する構成としてもよい。
 また、実施の形態2に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態1に係る通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
(実施の形態3)
 図5は、実施の形態3に係る通信システムの構成を示す模式図である。実施の形態3に係る通信システムのECU301は、抵抗器R31,R32、スイッチSW1及び比較器31の他に、送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6を1つのICとした通信IC303を有している。制御IC2から出力される出力信号TXD及び異常検出信号が通信IC303へ入力され、通信IC303が出力する信号が入力信号RXDとして制御IC2へ入力される。通信IC303内における各回路の動作は、実施の形態1にて説明したものと同じである。
 このように、送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6を備える通信IC303を提供することによって、メッセージの異常を検出する手段を備えた通信システムであれば、本実施の形態に係る通信システムのECU301が備えるべき機能を容易に実現することが可能となる。なお実施の形態3においては、通信IC303が送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6を備える構成としたが、これら全ての回路を備えるのではなく、いずれかの回路を備える構成であってもよい。また通信システムは、実施の形態1に係るECU1と、実施の形態3に係るECU301とが混在した構成であってもよい。
 また、実施の形態3に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態1に係る通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
(実施の形態4)
 図6は、実施の形態4に係る通信システムの構成を示す模式図である。実施の形態4に係る通信システムのECU401は、実施の形態1に係るECU1の制御IC2に相当する機能を有する制御回路420と、送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6とを1つのICとした制御IC402を有している。制御IC402からはスイッチSW1の接続/遮断を制御するための信号が通信IC3へ入力され、通信IC3からは比較器31の出力信号が制御IC402へ入力されている。また制御IC402は、CANバス10の第1線10a及び第2線10bにも接続されており、スイッチ回路5による第1線10a及び第2線10bの接続/遮断がなされる。
 このように、送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6を備える制御IC402を提供することによって、CAN通信方式による通信を行うCANコントローラなどの通信IC3と制御IC402とを組み合わせて、本実施の形態に係る通信システムのECU401を容易に実現することが可能となる。なお実施の形態4においては、制御IC402が送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6を備える構成としたが、これら全ての回路を備えるのではなく、いずれかの回路を備える構成であってもよい。また通信システムは、実施の形態1に係るECU1と、実施の形態4に係るECU401とが混在した構成であってもよい。
 また、実施の形態4に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態1に係る通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
(実施の形態5)
 図7は、実施の形態5に係る通信システムの構成を示す模式図である。実施の形態5に係る通信システムは、3つのCANバス10が接続されて、CANバス10間のメッセージ送受信を中継するゲートウェイ510を備えている。ゲートウェイ510は、1つの制御IC502と、3つの通信IC303とを備えて構成されている。なお実施の形態5に係るゲートウェイ510が備える通信IC303は、上述の実施の形態3に係るECU1が備える通信IC303であり、送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6を有するものである。これは図7の記載を簡略化するためであり、ゲートウェイ510は、実施の形態1に係る通信IC3を用いて構成されてもよい。
 ゲートウェイ510の3つの通信IC303は、それぞれCANバス10が接続されており、接続されたCANバス10を介してECU1とのメッセージ送受信を行う。通信IC303は、制御IC502からの出力信号TXD及び異常検出信号が入力されると共に、受信メッセージに相当する入力信号RXDを制御IC502へ与える。通信IC303と制御IC502との間のこれら3つの信号の授受は、それぞれ個別に行われる。
 制御IC502は、中継処理部521と異常検出部22とを有している。中継処理部521は、いずれかの通信IC303にて受信したメッセージを、他の通信IC303から送信することによって、CANバス10間のメッセージを中継する処理を行う。中継処理部521は、送信メッセージを生成して通信IC303へ出力信号TXDを与える処理と、通信IC303からの入力信号RXDを取得してメッセージを受信する処理とを行う。
 また制御IC502には、通信IC303毎に異常検出部22が設けられ、CANバス10毎にメッセージの異常の有無を判定する。異常検出部22は、メッセージの異常を検出した場合、対応する通信IC303に対して異常検出信号により異常を通知する。通信IC303は、制御IC502からの異常検出信号に応じて、内部の送信切替回路4、スイッチ回路5及び受信切替回路6の切替制御を行う。
 実施の形態5に係る通信システムにおいては、いずれか1つのCANバス10にて異常が検出された場合、このCANバス10についてのみ通常のCAN通信方式による通信が阻害され、異常が検出されていないCANバス10については通常のCAN通信方式による通信が継続して行われる。ただしゲートウェイ510は、3つの通信IC303へ入力される異常検出信号を共通の信号とし、いずれか1つのCANバス10にて異常が検出された場合、全てのCANバス10について通常のCAN通信方式による通信を阻害する構成としてもよい。ただしこの場合、異常が検出されたCANバス10以外のCANバス10に接続されたECU1は異常を検出することができないため、ゲートウェイ510は、実施の形態2に係るECU1のように、異常が検出された旨を通知する必要がある。いずれの場合であっても、実施の形態5に係る通信システムにおいては、異常検出の機能をゲートウェイ510に設けてECU1には設けず、異常検出をゲートウェイ510がECU1へ通知する構成、即ち実施の形態2と同様の構成が好適である。
 なお、実施の形態5に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態3に係る通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
(実施の形態6)
 図8及び図9は、実施の形態6に係る通信システムの構成を示す模式図である。なお、図8には異常を検出していない場合のスイッチの切替状態を示し、図9には異常を検出した場合のスイッチの切替状態を示してある。また図8及び図9においては、図1及び図2等に示した他のECU及びCANバス10に接続される抵抗器R11,R12,R21,R22等については図示を省略してある。
 実施の形態6に係る通信システムは、異常検出後のメッセージ送信に関する構成が実施の形態1~5とは異なっている。実施の形態6に係る通信システムのECU601は、2つの通信IC3及び603を有している。第1の通信IC3は、図1及び図2等に示した実施の形態1に係るECU1の通信IC3と同じものであり、異常が検知されていない場合にCANバス10を介したメッセージの送受信を行う。
 これに対して第2の通信IC603は、異常が検知された後にCANバス10を介したメッセージの送受信を行うためのものである。ただし第1の通信IC3と第2の通信IC603とは、同じICであってよい。即ち第2の通信IC603は、第1の通信IC3と同様に、抵抗器R31,R32と、スイッチSW4(通信IC3のスイッチSW1と同じものであってよいが、便宜上SW4の符号を付して区別する)と、比較器31とを備えて構成されている。
 第1の通信IC3及び第2の通信IC603は、CANバス10を構成する第1線10a及び第2線10bにそれぞれ接続されが、その接続態様が逆である。即ち、第1の通信IC3は、スイッチSW1が通電状態に切り替えられた場合に、抵抗器R31を介してCANバス10の第1線10aを基準電位(2.5V)より高い第1電位(3.5V)に接続すると共に、抵抗器R32を介して第2線10bを基準電位より低い第2電位(1.5V)に接続する。これに対して第2の通信IC603は、スイッチSW4が通電状態に切り替えられた場合に、抵抗器R31を介してCANバス10の第2線10bを基準電位(2.5V)より高い第1電位(3.5V)に接続すると共に、抵抗器R32を介して第1線10aを基準電位より低い第2電位(1.5V)に接続する。
 第1の通信IC3のスイッチSW1及び第2の通信IC603のスイッチSW4は、入力されたデータの値に応じて接続/遮断の状態が切り替わる。本実施の形態においてスイッチSW1及びSW4は、データ“0”が入力された場合に接続状態となり、データ“1”が入力された場合に遮断状態となる。
 第1の通信IC3及び第2の通信IC603がそれぞれ有する比較器31は、CANバス10の第1線10a及び第2線10bの電位を比較して、電位差が閾値を超えるか否かを判定し、判定結果を出力する。本実施の形態において比較器31は、CANバス10の電位差が大きい場合にデータ“0”を出力し、電位差が小さい場合にデータ“1”を出力する。
 また実施の形態6に係るECU601は、送信切替回路604及び受信切替回路606を有している。送信切替回路604は、制御IC2が出力する異常検出信号に応じて、第1の通信IC3及び第2の通信IC603への入力信号の切り替えを行う回路である。図8に示すように異常が検出されていない場合、送信切替回路604は、制御IC2の出力信号TXDを第1の通信IC3へ入力することによって、第1の通信IC3へ送信メッセージを与え、他のECUへのメッセージ送信を行わせる。またこの場合に送信切替回路604は、第2の通信IC603に対してデータ“1”に対応する電位を入力し、第2の通信IC603が有するスイッチSW4を遮断状態とする。
 これに対して図9に示すように異常が検出された場合、送信切替回路604は、第1の通信IC3に対してデータ“0”に対応する電位を入力することによって、第1の通信IC3が有するスイッチSW1を接続状態とする。スイッチSW1が接続状態で維持されることにより、CANバス10の第1線10aは3.5Vの電位となり、第2線10bは1.5Vの電位となる。よってCANバス10は、第1線10a及び第2線10bの電位差が2.0Vの状態、即ち電位差が大きい第1状態で維持されることとなる。
 また異常が検出された場合に送信切替回路604は、制御IC2の出力信号TXDを第2の通信IC603へ入力することによって、第2の通信IC603へ送信メッセージを与え、他のECUへのメッセージ送信を行わせる。送信メッセージの値がデータ“1”である場合、第2の通信IC603のスイッチSW4は遮断状態となり、CANバス10は第1の通信IC3によって上記のように電位差が大きい第1状態で維持される。
 送信メッセージの値がデータ“0”である場合、第2の通信IC603のスイッチSW4は通電状態となる。これによりCANバス10の第1線10aは、第1の通信IC3により抵抗器R31を介して3.5Vの電位に接続されると共に、第2の通信IC603により抵抗器R32を介して1.5Vの電位に接続される。ここで抵抗器R31の抵抗値と抵抗器R32の抵抗値とが略同じであるとすれば、CANバス10の第1線10aの電位は約2.5Vとなる。同様にしてCANバス10の第2線10bは、第1の通信IC3により抵抗器R32を介して1.5Vの電位に接続されると共に、第2の通信IC603より抵抗器R31を介して3.5Vの電位に接続されるため、その電位は約2.5Vとなる。よってCANバス10の第1線10a及び第2線10bの電位は共に約2.5Vとなり、CANバス10は電位差が小さい第2状態となる。
 受信切替回路606は、反転器61及びスイッチSW3を備えて構成されている。受信切替回路606には、第1の通信IC3の比較器31の出力信号、即ち第1の通信IC3が受信したメッセージに応じた信号と、第2の通信IC603の比較器31の出力信号、即ち第2の通信IC603が受信したメッセージに応じた信号とが入力されている。
 受信切替回路606のスイッチSW3は、制御IC2が出力する異常検出信号に応じて、第1の通信IC3からの入力信号又は第2の通信IC603からの入力信号を反転器61が反転した信号のいずれかを選択して出力する。異常が検出されていない場合、図8に示すように受信切替回路606は、第1の通信IC3からの信号を入力信号RXDとして制御IC2へ入力する。異常が検出された場合、図9に示すように受信切替回路606は、第2の通信IC603からの信号を反転器61にて論理反転した信号を、入力信号RXDとして制御IC2へ入力する。
 実施の形態6に係るECU601は、異常検出部22がCANバス10上のメッセージに異常を検出していない場合、送信切替回路604のスイッチ及び受信切替回路606のスイッチSW3を図8に示す状態にとしている。この状態では、制御IC2の出力信号TXDに応じて第1の通信IC3のスイッチSW1の接続/遮断が制御されてCANバス10へのメッセージ送信が行われる。即ち、送信メッセージのデータ”0”に対してスイッチSW1が接続状態に切り替えられてCANバス10の電位差が大きい状態となり、送信メッセージのデータ”1”に対してスイッチSW1が遮断状態に切り替えられてCANバス10の電位差が小さい状態となる。又この状態では、CANバス10の第1線10a及び第2線10bの電位を比較する第1の通信IC3の比較器31の出力が入力信号RXDとして制御IC2へ入力され、制御IC2にて受信メッセージが取得される。この状態のECU601の動作は、CAN通信方式のメッセージ送受信を行う従来のECUと同様である。
 これに対して異常検出部22がメッセージの異常を検出した場合、ECU601は送信切替回路604のスイッチ及び受信切替回路606のスイッチSW3を図9に示す状態に切り替える。この状態では、CANバス10の第1線10aが第1の通信IC3の抵抗器R31を介して3.5Vの電位に接続され、第2線10bが第1の通信IC3の抵抗器R32を介して1.5Vの電位に接続されることによって、CANバス10は電位差が大きい状態で固定される。このとき、CANバス10に対して不正に接続された装置など、通常のCAN通信方式による通信のみを行う装置は、CANバス10がいわゆるドミナント状態で固定されてしまうため、レセシブの送信を行うことができず、メッセージ送信を行うことができなくなる。
 またメッセージの異常が検出された状態では、制御IC2の出力信号TXDに応じて第2の通信IC603のスイッチSW4の接続/遮断が制御されてCANバス10へのメッセージ送信が行われる。即ち、送信メッセージのデータ”0”に対してスイッチSW4が接続状態に切り替えられてCANバス10の電位差が小さい状態となり、送信メッセージのデータ”1”に対してスイッチSW4が遮断状態に切り替えられてCANバス10の電位差が大きい状態となる。
 ただし、メッセージの異常が検出された状態におけるメッセージのデータの”0”/”1”及びCANバス10の電位差の大小の関係が、メッセージの異常が検出されていない状態におけるものと反転することとなる。そこでメッセージの異常が検出された状態では、第2の通信IC603の比較器31の出力を受信切替回路6の反転器61にて反転した信号が入力信号RXDとして制御IC2へ入力され、制御IC2にて受信メッセージが取得される。
 このような異常検出に応じたメッセージ送受信方法の切り替えをCANバス10に接続された正規のECU601の全てが行うことによって、CANバス10に不正に接続された装置による不正なメッセージ送信を阻止することができると共に、異常検出後も正規のECU601のメッセージ送受信を継続して行うことが可能となる。
 以上の構成の実施の形態6に係る通信システムは、実施の形態1に係る通信システムのスイッチ回路5のスイッチSW2に代えて、抵抗器R32を介してCANバス10の第1線10aを1.5Vの電位に接続すると共に抵抗器R31を介してCANバス10の第2線10bを3.5Vの電位に接続する第2の通信IC603のスイッチSW4を用いる。異常検出部22が異常を検出して第1の通信IC3のスイッチSW1によりCANバス10の第1線10aが抵抗器R31を介して3.5Vの電位に接続され且つ第2線10bが1.5Vの電位に接続された状態で、第2の通信IC603のスイッチSW4によりCANバス10の第1線10aが抵抗器R32を介して1.5Vの電位に接続され且つ第2線10bが抵抗器R31を介して3.5Vの電位に接続された場合、CANバス10の第1線10a及び第2線10bは共に3.5V及び1.5Vの略中間の電位である2.5Vとなる。即ち、第1の通信IC3のスイッチSW1により電位差が大きい第1状態に固定されたCANバス10を、第2の通信IC603のスイッチSW4により電位差が小さい第2状態とすることができる。
 これにより実施の形態6に係る通信システムは、異常検出後であっても、第2の通信IC603のスイッチSW4を制御することによって、第1状態に固定されたCANバス10に対してメッセージの送信を行うことが可能となる。
 また実施の形態6に係るECU601は、スイッチSW1を有する第1の通信IC3と、スイッチSW4を有する第2の通信IC603との2つの通信ICを備える。第1の通信IC3及び第2の通信IC603は略同じ構成であり、ECU601に略同じ通信ICを2つ搭載して一方を第1の通信IC3とし、他方を第2の通信IC603とすることができる。2つの通信ICには既存のCANコントローラICなどを用いることができ、異常検出時のスイッチSW4を用いたメッセージ送信を既存の通信ICを用いて実現できる。
 またECU601においては、第1の通信IC3及び第2の通信IC603がメッセージ受信のための比較器31を共に有する。異常が検出されていない場合には、第1の通信IC3の比較器31にてメッセージの受信を行うことができる。実施の形態6に係る通信システムにおいては、異常検出部22による異常検出の有無に応じてCANバス10の第1状態及び第2状態の優性/劣性の関係が反転し、送信メッセージを構成するデータの”0”/”1”とCANバス10の第1状態及び第2状態との対応関係も反転する。そこでECU601は、第2の通信IC603の比較器31の出力値の論理を反転器61にて反転させ、異常が検出された場合には反転器61の出力信号にてメッセージの受信を行うことによって、異常検出の有無に関わらずメッセージを受信することが可能となる。
 なお実施の形態6においては、異常検出部22により異常が検出されて第1の通信IC3のスイッチSW1によりCANバス10が電位差の大きい第1状態に固定された後、第2の通信IC603のスイッチSW4を用いてメッセージの送信を行う構成とした。また実施の形態1~5においては、異常検出部22により異常が検出されて通信IC3のスイッチSW1によりCANバス10が電位差の大きい第1状態に固定された後、抵抗器R41を介してCANバス10の第1線10a及び第2線10bを接続するスイッチSW2を用いてメッセージの送信を行う構成とした。しかしながら、異常検出によりCANバス10が第1状態に固定された後にメッセージ送信を行う方法はこれらに限らない。異常検出後にメッセージ送信を行うためのスイッチは、第1の通信IC3のスイッチSW1によりCANバス10が第1状態に固定された場合に、通電/遮断の切り替えによってCANバス10を第2状態/第1状態に切り替えることができる構成であれば、どのような構成であってもよい。
 また実施の形態6に係る通信システムは、実施の形態2に係る通信システムと同様に異常検出を通知する構成を更に採用してもよい。また実施の形態6に係る通信システムは、実施の形態5に係るゲートウェイ510と同様に、複数のCANバス10間のメッセージを中継する構成を採用してもよい。
 また、実施の形態6に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態1に係る通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
 1 ECU(通信装置)
 2 制御IC(異常通知部)
 3 通信IC
 4 送信切替回路(切替制御部、出力先切替部)
 5 スイッチ回路
 6 受信切替回路
 10 CANバス(バス)
 10a 第1線
 10b 第2線
 21 通信処理部
 22 異常検出部
 31 比較器
 61 反転器
 301 ECU(通信装置)
 303 通信IC
 401 ECU(通信装置)
 402 制御IC
 420 制御回路
 502 制御IC
 510 ゲートウェイ(通信装置、中継装置)
 521 中継処理部
 601 ECU
 603 通信IC
 604 送信切替回路
 606 受信切替回路
 R11,R12 終端抵抗器
 R21,R22 抵抗器(第1抵抗器)
 R31,R32 抵抗器
 R41 抵抗器
 SW1 スイッチ(第1スイッチ)
 SW2 スイッチ(第2スイッチ)
 SW3 スイッチ
 SW4 スイッチ(第2スイッチ)
 

Claims (23)

  1.  2線式のバスを介して複数の通信装置が接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、前記複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信システムにおいて、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     各通信装置は、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチとを有し、
     少なくとも1つの通信装置は、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有し、
     前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを有すること
     を特徴とする通信システム。
  2.  前記第1スイッチは、
     前記通信処理部が出力する2値情報の値が第1値である場合に、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続し、
     前記通信処理部が出力する2値情報の値が第2値である場合に、前記第1線を前記第1電位から遮断すると共に前記第2線を前記第2電位から遮断し、
     前記第2スイッチは、
     前記異常検出部が異常を検出しない場合、前記第1線及び前記第2線を遮断し、
     前記異常検出部が異常を検出し、且つ、送信するメッセージの値が前記第1値である場合、前記第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続し、
     前記異常検出部が異常を検出し、且つ、送信するメッセージの値が前記第2値である場合、前記第1線及び前記第2線を遮断すること
     を特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3.  前記2つ以上の通信装置は、前記通信処理部の2値情報の出力先を、前記異常検出部が異常を検出しない場合に前記第1スイッチとし、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第2スイッチとする出力先切替部を有すること
     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。
  4.  各通信装置は、前記第1線及び前記第2線の電位を比較して電位差に応じた値を出力する比較器を有し、前記通信処理部が前記比較器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行い、
     前記2つ以上の通信装置は、前記比較器の出力値の論理を反転する反転器を有し、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が前記反転器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行うこと
     を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の通信システム。
  5.  前記異常検出部を有する前記少なくとも1つの通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に他の通信装置へ異常を通知する異常通知部を有すること
     を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の通信システム。
  6.  前記2つ以上の通信装置は、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記切替制御部を含む通信IC(Integrated Circuit)を有すること
     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。
  7.  前記2つ以上の通信装置は、前記通信処理部、前記第2スイッチ及び前記切替制御部を含む制御ICを有すること
     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。
  8.  前記少なくとも1つの通信装置には、複数のバスが接続されて、バス間のメッセージを中継する中継装置を含むこと
     を特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の通信システム。
  9.  2線式のバスを介して複数の通信装置が接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、前記複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信システムにおいて、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     各通信装置は、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチとを有し、
     少なくとも1つの通信装置は、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有し、
     前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを有すること
     を特徴とする通信システム。
  10.  前記2つ以上の通信装置は、前記第1スイッチを含む第1通信ICと、前記第2スイッチを含む第2通信ICとを有すること
     を特徴とする請求項9に記載の通信システム。
  11.  各通信装置は、前記第1線及び前記第2線の電位を比較して電位差に応じた値を出力する比較器を有し、前記通信処理部が前記比較器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行い、
     前記第1通信IC及び前記第2通信ICは、前記比較器をそれぞれ有し、
     前記2つ以上の通信装置は、
     前記第2通信ICの比較器の出力値の論理を反転する反転器を有し、
     前記異常検出部が異常を検出しない場合に前記通信処理部が前記第1通信ICの比較器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行い、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が前記反転器の出力値を取得することによりメッセージ受信を行うこと
     を特徴とする請求項10に記載の通信システム。
  12.  2線式のバスを介して複数の通信装置が接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、前記複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信システムにおいて、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     各通信装置は、送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチとを有し、
     少なくとも1つの通信装置は、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部を有し、
     前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置は、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチとを有すること
     を特徴とする通信システム。
  13.  2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信装置において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと
     を備えることを特徴とする通信装置。
  14.  2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信装置において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと
     を備えることを特徴とする通信装置。
  15.  2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信装置において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと
     を備えることを特徴とする通信装置。
  16.  2線式のバスが複数接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信し、バス間のメッセージを中継する中継装置において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと
     を備えることを特徴とする中継装置。
  17.  2線式のバスが複数接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信し、バス間のメッセージを中継する中継装置において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと
     を備えることを特徴とする中継装置。
  18.  2線式のバスが複数接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信し、バス間のメッセージを中継する中継装置において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     該通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断が切り替えられ、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出する異常検出部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     前記異常検出部が異常を検出した場合に前記通信処理部が出力する2値情報に応じて接続/遮断を切り替えられ、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと
     を備えることを特徴とする中継装置。
  19.  2線式のバスが接続され、前記バスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、差動通信方式にてメッセージを送受信する通信ICにおいて、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチと、
     第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替えて前記バスを前記第1状態とする切替制御部と、
     送信メッセージを構成する2値情報が逐次的に入力され、入力された2値情報の出力先を、前記異常が検出されない場合に前記第1スイッチとし、前記異常が検出された場合に前記第2スイッチとする出力先切替部と
     を備えることを特徴とする通信IC。
  20.  第1線及び第2線がそれぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続された2線式のバスの前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続する第1スイッチを有する通信ICに対して、前記第1スイッチの接続/遮断を制御する信号を出力することでメッセージを送信する制御ICにおいて、
     送信するメッセージを生成して、生成したメッセージを構成する2値情報を逐次的に出力する通信処理部と、
     第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続する第2スイッチと、
     前記バス上に送信されたメッセージの異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替える切替制御部と、
     前記通信処理部の2値情報の出力先を、前記異常が検出されない場合に前記第1スイッチとし、前記異常が検出された場合に前記第2スイッチとする出力先切替部と
     を備えることを特徴とする制御IC。
  21.  2線式のバスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信方法において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     各通信装置が、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行い、
     少なくとも1つの通信装置が、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出し、
     前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置が、前記異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替え、第2抵抗器を介して前記第1線及び前記第2線を接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行うこと
     を特徴とする通信方法。
  22.  2線式のバスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信方法において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     各通信装置が、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行い、
     少なくとも1つの通信装置が、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出し、
     前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置が、前記異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替え、前記第1線を前記第2電位に接続すると共に、前記第2線を前記第1電位に接続することで前記バスを前記第2状態とする第2スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行うこと
     を特徴とする通信方法。
  23.  2線式のバスの第1線及び第2線の間の電位差が大きい第1状態及び電位差が小さい第2状態をメッセージを構成する2値情報に割り当てて、複数の通信装置が差動通信方式にてメッセージを送受信する通信方法において、
     前記第1線及び第2線は、それぞれ第1抵抗器を介して共通電位に接続されており、
     各通信装置が、前記第1線を前記共通電位より大きい第1電位に接続すると共に、前記第2線を前記共通電位より小さい第2電位に接続することで前記バスを前記第1状態とする第1スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行い、
     少なくとも1つの通信装置が、前記バス上に送信されたメッセージの異常を検出し、
     前記少なくとも1つの通信装置を含む2つ以上の通信装置が、前記異常が検出された場合に、前記第1線を前記第1電位に接続すると共に前記第2線を前記第2電位に接続するよう前記第1スイッチを切り替え、前記バスを前記第2状態とする第2スイッチの接続/遮断を、送信するメッセージを構成する2値情報に応じて切り替えることによりメッセージ送信を行うこと
     を特徴とする通信方法。
     
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020012927A1 (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028865A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Denso Corp ノード

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028865A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Denso Corp ノード

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HATA: "How to Stop Unauthorized Transmission in Controller Area Network", CSS2011 COMPUTER SECURITY SYMPOSIUM 2011 ROBUNSHU HEISAI ANTI MALWARE ENGINEERING WORKSHOP 2011 IPSJ SYMPOSIUM SERIES, vol. 2011, no. 3, 19 October 2011 (2011-10-19), pages 624 - 629, XP008171193 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020012927A1 (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
JPWO2020012927A1 (ja) * 2018-07-12 2021-04-08 日立Astemo株式会社 電子制御装置
JP7050154B2 (ja) 2018-07-12 2022-04-07 日立Astemo株式会社 電子制御装置

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