(57)【要約】【課題】監視しているＥＣＵが送信元のＩＤを詐称して不正データを送信したとしても、この不正データを送信した不正なＥＣＵを特定することが可能な監視装置を提供する。【解決手段】複数の車載制御装置がデータ通信可能にバスで接続される車載ネットワークシステムにおいて、バスに流れるデータを監視する監視装置は、バスと異なる個別の専用通信線を介して少なくとも１つの車載制御装置と接続され、当該専用通信線を介して車載制御装置からバスに送信されるデータと同じデータを受信する受信部と、バスを流れるデータの中から、所定の正規データとは異なる不正データを検出する検出部と、検出部が不正データを検出し、かつ、受信部が不正データと同じデータを専用通信線を介して受信した場合、不正データと同じデータを専用通信線を介して送信した車載制御装置を、不正データの送信元であると特定する特定部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車載制御装置がデータ通信可能にバスで接続される車載ネットワークシステムにおいて、前記バスに流れるデータを監視する監視装置であって、
前記バスと異なる個別の専用通信線を介して少なくとも１つの車載制御装置と接続され、当該専用通信線を介して前記車載制御装置から前記バスに送信されるデータと同じデータを受信する受信部と、
前記バスを流れるデータの中から、所定の正規データとは異なる不正データを検出する検出部と、
前記検出部が前記不正データを検出し、かつ、前記受信部が前記不正データと同じデータを前記専用通信線を介して受信した場合、前記不正データと同じデータを前記専用通信線を介して送信した前記車載制御装置を、前記不正データの送信元であると特定する特定部と、を備える、監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスに接続された複数の車載制御装置間で送受信されるデータを監視する監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のＥＣＵ(Electronic Control Unit)と、これらのＥＣＵが接続された２本のＣＡＮ（Controller Area Network）バスと、２本のＣＡＮバスを接続するゲートウェイとを備える車載ネットワークシステムが開示されている。ゲートウェイは、複数のＥＣＵがＣＡＮバスを介して送信するデータを監視する監視装置としての機能を有する。正常に動作するＥＣＵは所定時間おきにデータを繰り返し送信するが、不正なＥＣＵはこの所定時間より短い間隔で不正データを繰り返し送信する。ゲートウェイは、ＥＣＵが送信したデータの時間間隔が所定時間未満である場合、この不正データに付与された送信元のＩＤを取得することで、不正データの送信元ＥＣＵを特定する。
【０００３】
また、特許文献２には、複数のＥＣＵと監視装置とが共通のＣＡＮバスに接続された車載ネットワークシステムが開示されている。各ＥＣＵは、他のＥＣＵへ送信するデータに認証情報を付した送信フレームをＣＡＮバスへ出力する。監視装置は、ＣＡＮバスにおいてフレームの送信を監視しており、フレームの送信が行われた場合にはこれを取得する。監視装置は、取得した送信フレームに含まれるＩＤに基づいて送信元のＥＣＵを判別し、対応する鍵情報を鍵情報テーブルから読み出して所定の処理を行い、送信フレームに含まれる認証情報の正否を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−６００５７号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたネットワークシステムでは、監視装置は、不正データに付与されている送信元ＥＣＵのＩＤに基づいて不正データを送信した送信元ＥＣＵを特定している。そのため、不正なＥＣＵが、送信元のＩＤを詐称して正規のＥＣＵのＩＤを付与して不正データを送信した場合、監視装置は、この不正データに付与されている正規のＥＣＵのＩＤに基づいて、この正規のＥＣＵを不正データを送信した送信元ＥＣＵであると誤って特定する。すなわち、監視装置は、不正データを送信した不正なＥＣＵを正しく特定することができない。また、特許文献２に開示されたネットワークシステムにおいても、監視装置は、取得した送信フレームに含まれるＩＤに基づいて送信元のＥＣＵを判別する。そのため、不正なＥＣＵが送信元のＩＤを詐称して不正データを送信した場合、監視装置はこの不正なＥＣＵを特定することができない。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車載ネットワークシステムにおいて、監視しているＥＣＵが送信元のＩＤを詐称して不正データを送信したとしても、この不正データを送信した不正なＥＣＵを特定することが可能な監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の車載制御装置がデータ通信可能にバスで接続される車載ネットワークシステムにおいて、バスに流れるデータを監視する監視装置であって、バスと異なる個別の専用通信線を介して少なくとも１つの車載制御装置と接続され、当該専用通信線を介して車載制御装置からバスに送信されるデータと同じデータを受信する受信部と、バスを流れるデータの中から、所定の正規データとは異なる不正データを検出する検出部と、検出部が不正データを検出し、かつ、受信部が不正データと同じデータを専用通信線を介して受信した場合、不正データと同じデータを専用通信線を介して送信した車載制御装置を、不正データの送信元であると特定する特定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、監視装置が専用通信線を介してＥＣＵがバスに送信するデータを監視する。これにより、車載ネットワークシステムにおいて、監視しているＥＣＵが送信元のＩＤを詐称して不正データを送信したとしても、この不正データを送信した不正なＥＣＵを特定することが可能な監視装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る監視装置を含むネットワークシステムの構成を示す図
【図２】実施形態に係るＥＣＵと専用通信線との接続例を示す模式図
【図３】実施形態に係る監視装置の機能ブロック図
【図４】実施形態に係る不正なＥＣＵの特定処理の制御の一例を示すフローチャート
【図５】変形例１に係る監視装置を含むネットワークシステムの構成を示す図
【図６】変形例１に係るＥＣＵと専用通信線との接続例を示す模式図
【図７】変形例２に係る監視装置を含むネットワークシステムの構成を示す図
【図８】変形例２に係るＥＣＵと専用通信線との接続例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る監視装置は、バスに接続された複数の車載制御装置間で送受信されるデータを監視する。監視装置は、バスを流れるデータの中から不正データを検出し、かつ、検出した不正データと同じデータを、ＥＣＵ（車載制御装置）とバスを介さずに接続された専用通信線を介してＥＣＵから受信した場合、不正データと同じデータを専用通信線を介して送信したＥＣＵを、不正データの送信元であると特定する。これにより、不正なＥＣＵが送信元のＩＤを詐称して不正データを送信した場合に、この不正なＥＣＵを特定することができる。尚、不正データについては、後述する。
【００１１】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
＜構成＞
図１は、実施形態に係る監視装置１０を含むネットワークシステム１００の構成を示す図である。ネットワークシステム１００は、一例として車両に搭載される。図１に示すように、ネットワークシステム１００は、監視装置１０と、複数のＥＣＵ２０と、監視装置１０及び複数のＥＣＵ２０を接続するＣＡＮバス３０と、監視装置１０と複数のＥＣＵ２０のそれぞれとをＣＡＮバス３０を介さずに接続する複数の専用通信線４０とを備える。
【００１３】
ＥＣＵ２０は、ネットワークシステム１００に複数設けられ、車両に搭載された図示しない車載機器を制御する。各ＥＣＵ２０は、生成したデータをＣＡＮバス３０を介して他のＥＣＵ２０に送信し、他のＥＣＵ２０が生成したデータをＣＡＮバス３０を介して受信することで、車両の様々な制御処理を実現する。各ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ接続コネクタ５０を介してＣＡＮバス３０に接続されている。実施形態においてＥＣＵ２０の数は２つであるが、ＥＣＵ２０の数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００１４】
ＥＣＵ２０は、専用通信線４０を介して監視装置１０と接続されている。図２は、ＥＣＵ２０と専用通信線４０との接続例を示す模式図である。図２に示すように、ＥＣＵ２０は、その内部に、制御マイコン２１と、ＣＡＮトランシーバ２２と、制御マイコン２１とＣＡＮトランシーバ２２との間を接続する送信線２３ａ（Ｔｘ）及び受信線２３ｂ（Ｒｘ）からなる通信線２３とを有する。専用通信線４０は、送信線２３ａと監視装置１０とを接続している。ＥＣＵ２０が送信したデータは、ＣＡＮバス３０を介して他のＥＣＵ２０に受信されるとともに、専用通信線４０を介してＣＡＮバス３０を介さずに監視装置１０に受信される。尚、実施形態において、監視装置１０と専用通信線を介して接続されていない本発明の適用外であるＥＣＵがＣＡＮバス３０に接続されていてもよい。
【００１５】
図３は、監視装置１０の機能ブロック図である。監視装置１０は、受信部１１と、検出部１２と、特定部１３とを備える。
【００１６】
受信部１１は、複数のＥＣＵ２０の送信線２３ａと、ＣＡＮバス３０と異なる個別の専用通信線４０を介して接続されている。受信部１１は、専用通信線４０を介して接続されたＥＣＵ２０が他のＥＣＵ２０にＣＡＮバス３０を介して送信するデータと同じデータを、データ送信するＥＣＵ２０から専用通信線４０を介してＣＡＮバス３０を介さずに受信する。
【００１７】
検出部１２は、ＥＣＵ２０から送信されたＣＡＮバス３０を流れるデータの中から不正データを検出する。不正データの検出方法は、後述する。
【００１８】
特定部１３は、ＣＡＮバス３０を流れる不正データの送信元である不正なＥＣＵ２０を特定する。不正なＥＣＵ２０の特定方法は、後述する。
【００１９】
＜監視装置による不正なＥＣＵ特定処理の制御＞
以下に、実施形態に係る監視装置１０による不正なＥＣＵ２０の特定処理の制御を説明する。図４に実施形態に係る不正なＥＣＵ２０の特定処理の制御の一例を示すフローチャートを示す。この制御は、ＥＣＵ２０間で通信が行われる間、実行される。
【００２０】
制御開始後のステップＳ１において、検出部１２は、ＣＡＮバス３０においてＥＣＵ２０から送信されたデータのうち不正データを検出する。不正データとは、予め規定された正規データとは異なるデータのことを言う。検出部１２は、例えば、予め規定された正規データの内容と異なる内容でＥＣＵ２０から送信されたデータや、予め規定された正規データの所定時間周期とは異なる周期でＥＣＵ２０から送信されたデータを、不正なデータとして検出する。具体的には、検出部１２は、例えば、上述した特許文献１及び２に記載された不正データの検出方法で、ＥＣＵ２０から送信されたデータのうち不正データを検出することができる。検出部１２が不正データを検出した場合（ステップＳ１でＹｅｓ）は、処理はステップＳ２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１でＮｏ）は、処理はステップＳ１に進む。尚、不正データの検出方法は上述した方法に限定されず、公知の手法を用いることができる。
【００２１】
ステップＳ２において、特定部１３は、検出部１２が検出した不正データと同じ不正データを専用通信線４０のいずれかを介して受信部１１が受信しているか否かを判定する。特定部１３が、不正データと同じデータを専用通信線４０のいずれかを介して受信部１１が受信していると判定した場合（ステップＳ２でＹｅｓ）は、処理はステップＳ３に進み、それ以外の場合（ステップＳ２でＮｏ）は、処理はステップＳ１に進む。尚、上記「それ以外の場合」とは、監視装置１０と専用通信線を介して接続されていない本発明の適用外であるＥＣＵがＣＡＮバス３０に不正データを送信したため、受信部１１が不正データと同じデータを専用通信線４０を介して受信できない場合を含む。
【００２２】
ステップＳ３において、特定部１３は、不正データと同じデータを専用通信線４０を介して送信したＥＣＵ２０を不正データの送信元であると特定する。ＥＣＵ２０が専用通信線４０を介して受信部１１に送信するデータは、ＥＣＵ２０がＣＡＮバス３０を介して他のＥＣＵ２０に送信するデータと一致する。そのため、専用通信線４０に不正データと同じデータを送信しているＥＣＵ２０が、現在ＣＡＮバス３０に不正データを送信しているＥＣＵ２０であると特定できる。その後、処理はステップＳ１に進む。
【００２３】
＜効果等＞
本発明の実施形態に係る監視装置１０によれば、検出部１２がＣＡＮバス３０を流れる不正データを検出し、かつ、受信部１１がＥＣＵ２０から専用通信線４０を介して不正データと同じデータを受信した場合、特定部１３は、不正データと同じデータを専用通信線４０を介して送信したＥＣＵ２０を、不正データの送信元ＥＣＵであると特定する。
【００２４】
これにより、不正なＥＣＵ２０が、データに付与する送信元のＩＤを詐称し正規のＥＣＵ２０のＩＤを付与して不正データをＣＡＮバス３０を介して送信したとしても、受信部１１がこの不正なＥＣＵ２０と専用通信線４０を介して接続されているため、特定部１３は、不正データを送信した不正なＥＣＵ２０を特定することができる。そのため、本発明の実施形態に係る監視装置１０によれば、不正なＥＣＵ２０を特定することができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態に係る監視装置１０は、ネットワークシステム１００が有するＣＡＮバス３０に接続されていればよく、複数のＣＡＮバスを接続するゲートウェイに設けられていなくてよい。そのため、監視装置１０がゲートウェイによる中継のない単一バスのネットワークシステム１００に接続されている構成であっても、不正データの送信元ＥＣＵを特定することができる。
【００２６】
＜変形例１＞
上記の実施形態では、ＥＣＵ２０は、その内部に、制御マイコン２１と、ＣＡＮトランシーバ２２と、制御マイコン２１とＣＡＮトランシーバ２２との間を接続する送信線２３ａ及び受信線２３ｂからなる通信線２３とを有し、専用通信線４０が送信線２３ａに接続されている構成である。しかしながら、図５及び図６に示すように、ＣＡＮトランシーバ２２をＥＣＵ接続コネクタ５１の内部に設け、専用通信線４０がＥＣＵ接続コネクタ５１内部の送信線２３ａに接続されている構成としてもよい。
【００２７】
変形例１に係る構成によれば、不正なＥＣＵ２０の内部の送信線２３ａに専用通信線４０が接続されていない場合でも、専用通信線４０がＥＣＵ接続コネクタ５１内部のＥＣＵ２０とＣＡＮトランシーバ２２とを接続する送信線２３ａに接続されているため、受信部１１が不正なＥＣＵ２０から専用通信線４０を介して不正データと同じデータを受信することができる。これにより、内部に専用通信線４０が接続されていない不正なＥＣＵ２０が、データに付与する送信元のＩＤを詐称し正規のＥＣＵ２０のＩＤを付与して不正データをＣＡＮバス３０を介して送信したとしても、受信部１１がこの不正なＥＣＵ２０に接続された送信線２３ａとＥＣＵ接続コネクタ５１内部で専用通信線４０を介して接続され、検出部１２が検出した不正データと同じデータを専用通信線４０を介して受信部１１が受信した場合には、監視装置１０はこの不正なＥＣＵ２０を特定することができる。
【００２８】
＜変形例２＞
図７及び図８に示すように、上記変形例１におけるＥＣＵ接続コネクタ５１の内部に設けられた送信線２３ａ及び受信線２３ｂを導通及び遮断するスイッチ７０と、監視装置１０に設けられたスイッチ７０を制御する図示しないスイッチ制御部と、スイッチ７０とスイッチ制御部とを接続する制御線６０とを更に備えた構成としてもよい。スイッチ７０は、監視装置１０のスイッチ制御部から制御線６０を介して与えられる信号に基づき、導通することでＥＣＵ２０とＣＡＮバス３０とを接続することができ、遮断することでＥＣＵ２０とＣＡＮバス３０とを切り離すことができる。
【００２９】
ＣＡＮバス３０がスリープモード（低消費電力モード）のときなどにはスイッチ７０は遮断され、ＥＣＵ２０とＣＡＮバス３０とは切り離されている。各ＥＣＵ２０は、ＣＡＮバス３０がスリープモードからウェイクアップモード（通常動作モード）へ移行した場合などＣＡＮバス通信が必要となった場合に、専用通信線４０を介して監視装置１０にＣＡＮバス３０との接続許可を要求する。監視装置１０は、図示しない記憶部が保持するＥＣＵ接続コネクタ５１とＥＣＵ接続コネクタ５１に接続されたＥＣＵ２０とを紐付けた情報を参照して、ＥＣＵ接続コネクタ５１と紐付けられたＥＣＵ２０から接続要求があった場合に、制御線６０を介してスイッチ７０を導通させてＥＣＵ２０とＣＡＮバス３０とを接続させる。
【００３０】
監視装置１０は、上記の実施形態と同様に、検出部１２がＣＡＮバス３０を流れる不正データを検出し、かつ、受信部１１がＥＣＵ２０から専用通信線４０を介して不正データと同じデータを受信した場合、特定部１３は、不正データと同じデータを専用通信線４０を介して送信したＥＣＵ２０を、不正データの送信元ＥＣＵであると特定する。特定部１３が不正データの送信元ＥＣＵを特定した場合、スイッチ制御部は、制御線６０を介してスイッチ７０を遮断させてこの不正なＥＣＵ２０とＣＡＮバス３０とを切り離す。これにより、不正データを送信する不正なＥＣＵ２０が正規のＥＣＵ２０及び車両に及ぼす悪影響を抑制することができる。
【００３１】
尚、変形例２において、検出部１２がデータの送信間隔が所定時間周期とは異なるデータを検出し、受信部１１がＥＣＵ２０から専用通信線４０を介してこのデータを受信した場合に、特定部１３は、このＥＣＵ２０が他のＥＣＵ２０の通信を妨害する不正なＥＣＵ２０であると特定してもよい。また、検出部１２が特定のＥＣＵ２０から送信されるデータを所定期間検出せず、受信部１１がこのＥＣＵ２０から専用通信線４０を介してデータを所定期間受信しない場合に、特定部１３は、このデータ送信を行わないＥＣＵ２０が他のＥＣＵ２０のデータを盗聴する不正なＥＣＵ２０であると特定してもよい。特定部１３が他のＥＣＵ２０の通信を妨害する不正なＥＣＵ２０または他のＥＣＵ２０のデータを盗聴するＥＣＵ２０を特定した場合、スイッチ制御部は、制御線６０を介してスイッチ７０を遮断させてこのＥＣＵ２０とＣＡＮバス３０とを切り離す。これにより、不正なＥＣＵ２０による他のＥＣＵ２０の通信の妨害及び他のＥＣＵ２０のデータの盗聴を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、車両等に搭載されるネットワークシステムに有用である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  監視装置
１１  受信部
１２  検出部
１３  特定部
２０  ＥＣＵ
２１  制御マイコン
２２  ＣＡＮトランシーバ
２３  通信線
２３ａ  送信線
２３ｂ  受信線
３０  ＣＡＮバス
４０  専用通信線
５０、５１  ＥＣＵ接続コネクタ
６０  制御線
７０  スイッチ
１００  ネットワークシステム
【図１】
2020167570.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020167570.tif 000005
【図４】
2020167570.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020167570.tif 000008
【図７】
2020167570.tif 000009
【図８】
2020167570.tif 000010