(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、
前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する、
接続装置。
【請求項２】
前記第１接続対象と前記第２接続対象との間で伝送される信号の方向を１ビットごとに検出する信号方向検出部と、
前記第１接続対象から前記第２接続対象に送信される前記フレーム信号の区切りを検出するフレーム区切り検出部と、
前記信号方向検出部による検出結果および前記フレーム区切り検出部による検出結果に基づいて、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第１接続対象と前記第２接続対象との接続状態を、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する状態へ切り替える接続切替部と、
を備える、
請求項１に記載の接続装置。
【請求項３】
前記信号方向検出部による検出結果および前記フレーム区切り検出部による検出結果に基づいて、前記１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から出力される１ビット目の前記第１値を前記第１接続対象に出力する前記接続切替部の状態とし、前記１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から２ビット目の前記第１値が出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する前記接続切替部の状態とするように制御を行う接続切替制御部を備える、
請求項２に記載の接続装置。
【請求項４】
前記信号方向検出部は、前記第１接続対象と前記第２接続対象との間で伝送される信号の電圧に基づいて、前記信号の方向を検出する、
請求項２または請求項３に記載の接続装置。
【請求項５】
前記フレーム区切り検出部は、前記第１接続対象と前記第２接続対象との間で伝送される前記フレーム信号の終了部分に対応する所定パターンの信号を検出した場合に、前記フレーム信号の前記終了部分を前記フレーム信号の前記区切りとして検出する、
請求項２または請求項３に記載の接続装置。
【請求項６】
前記第１値はドミナントに対応し、前記第２値はレセシブに対応し、
前記フレーム信号の前記終了部分は、前記フレーム信号のＥＯＦを構成する７ビットのレセシブおよびそれに続く３ビットのレセシブを含む１０ビットのレセシブである、
請求項５に記載の接続装置。
【請求項７】
前記第１接続対象は、車両に搭載され、前記フレーム信号を発信する複数のＥＣＵを含み、
前記第２接続対象は、前記第１接続対象に対して付加的に接続される装置である、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の接続装置。
【請求項８】
第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続される接続装置が、
前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する、
接続方法。
【請求項９】
第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続される接続装置の一部または全部を構成するコンピュータに、
前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する機能を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続装置、接続方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両では、当該車両の各部にＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が取り付けられる。ＥＣＵには、オン・ボード・ダイアグノーシス（ＯＢＤ：Ｏｎ−ｂｏａｒｄ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）の機能がプログラミングされている。ＯＢＤの機能は、自己診断を行う機能である。
また、ＯＢＤがバージョンアップされたＯＢＤ−ＩＩも用いられている。
【０００３】
例えば、日本国では、２００６年から販売される新車に対してＯＢＤ−ＩＩのポートの装備が義務付けられた（非特許文献１参照。）。また、アメリカ合衆国においても、ＯＢＤ−ＩＩの義務付けが為されている。
ＯＢＤ−ＩＩのポートを通じて、車両の故障の状況の診断、および、当該故障の修正を行うことができる。
また、ＯＢＤ−ＩＩのポートを通じて、ＥＣＵのファームウェアを書き換えること、および、車両の状況をリアルタイムに検出することができる。車両の状況としては、例えば、当該車両の速度などがある。
【０００４】
また、ＯＢＤ−ＩＩのポートに関し、アフターマーケットの商品として、車両の機能を拡張する様々なパーツが販売されている（非特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“オン・ボード・ダイアグノーシス”、［online］、［令和１年８月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://ja.wikipedia.org/wiki/オン・ボード・ダイアグノーシス＞
【非特許文献２】“amazon.co.jpのＯＢＤに関するページ”、［online］、［令和１年８月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.amazon.co.jp/s?k=OBD＞
【非特許文献３】“ＨＡＣＫＥＲＳ  ＣＵＴ  Ａ  ＣＯＲＶＥＴＴＥ’Ｓ  ＢＲＡＫＥＳ  ＶＩＡ  Ａ  ＣＯＭＭＯＮ  ＣＡＲ  ＧＡＤＧＥＴ”、［online］、［令和１年８月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.wired.com/2015/08/hackers-cut-corvettes-brakes-via-common-car-gadget/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＯＢＤ−ＩＩのポートは、車載ネットワークであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と直接接続されている場合がある。
ＣＡＮでは、車両を制御する情報がそのまま流れており、パワートレイン系のＥＣＵの通信にも干渉することができる場合がある。
例えば、ＯＢＤ−ＩＩのポートに、脆弱性のある装置、または、不正な装置が取り付けられた場合、車両の操舵に重大な影響を及ぼす場合が考えられる（非特許文献３参照。）。
【０００７】
本発明の実施形態は、このような事情に鑑み、ＣＡＮの制御システムに対してＯＢＤ−ＩＩのようなポートを介して付加装置が取り付けられる場合に、付加装置から制御システムへの不正な通信を抑制することができる接続装置、接続方法およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する、接続装置である。
【０００９】
本発明の一態様に係る接続装置において、前記第１接続対象と前記第２接続対象との間で伝送される信号の方向を１ビットごとに検出する信号方向検出部と、前記第１接続対象から前記第２接続対象に送信される前記フレーム信号の区切りを検出するフレーム区切り検出部と、前記信号方向検出部による検出結果および前記フレーム区切り検出部による検出結果に基づいて、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第１接続対象と前記第２接続対象との接続状態を、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する状態へ切り替える接続切替部と、を備える。
【００１０】
本発明の一態様に係る接続装置において、前記信号方向検出部による検出結果および前記フレーム区切り検出部による検出結果に基づいて、前記１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から出力される１ビット目の前記第１値を前記第１接続対象に出力する前記接続切替部の状態とし、前記１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から２ビット目の前記第１値が出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する前記接続切替部の状態とするように制御を行う接続切替制御部を備える。
【００１１】
本発明の一態様に係る接続装置において、前記信号方向検出部は、前記第１接続対象と前記第２接続対象との間で伝送される信号の電圧に基づいて、前記信号の方向を検出する。
【００１２】
本発明の一態様に係る接続装置において、前記フレーム区切り検出部は、前記第１接続対象と前記第２接続対象との間で伝送される前記フレーム信号の終了部分に対応する所定パターンの信号を検出した場合に、前記フレーム信号の前記終了部分を前記フレーム信号の前記区切りとして検出する。
【００１３】
本発明の一態様に係る接続装置において、前記第１値はドミナントに対応し、前記第２値はレセシブに対応し、前記フレーム信号の前記終了部分は、前記フレーム信号のＥＯＦを構成する７ビットのレセシブおよびそれに続く３ビットのレセシブを含む１０ビットのレセシブである。
【００１４】
本発明の一態様に係る接続装置において、前記第１接続対象は、車両に搭載され、前記フレーム信号を発信する複数のＥＣＵを含み、前記第２接続対象は、前記第１接続対象に対して付加的に接続される装置である。
【００１５】
本発明の一態様は、第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続される接続装置が、前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する、接続方法である。
【００１６】
本発明の一態様は、第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続される接続装置の一部または全部を構成するコンピュータに、前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する機能を実現させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
上記した接続装置、接続方法およびプログラムによれば、ＣＡＮの制御システムに対してＯＢＤ−ＩＩのようなポートを介して付加装置が取り付けられる場合に、付加装置から制御システムへの不正な通信を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの概略的な構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＣＡＮのデータフレームの構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る通信システムにおける接続装置の回路の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＡＣＫフィルタの状態遷移の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る接続装置において行われる処理の手順の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る情報処理部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
［通信システム］
図１は、本発明の実施形態に係る通信システム１の概略的な構成例を示す図である。
本実施形態では、通信システム１は、ＣＡＮを用いたシステムである。
通信システム１は、制御システム１１と、付加装置１２と、接続装置１３と、通信路２１〜２２を備える。なお、通信路は、例えば、伝送路などと呼ばれてもよい。
制御システム１１と接続装置１３とは、通信路２１を介して接続されている。
付加装置１２と接続装置１３とは、通信路２２を介して接続されている。
【００２１】
それぞれの通信路２１、２２は、ＣＡＮの通信路である。
ここで、それぞれの通信路２１、２２は、２線式の通信路である。つまり、それぞれの通信路２１、２２は、２本の通信線のそれぞれにかかる電圧の差分によって信号を伝送する。本実施形態では、説明を簡易化するために、２線式の通信路を用いた信号の通信を説明する場合に、２本の通信線のそれぞれにかかる電圧の差分を、単に、通信路の電圧（または、それに類似した表現）と呼んで説明する。
なお、本実施形態では、通信路２１および通信路２２に流れる信号に対して接続装置１３が影響を与えない場合には、通信路２１に流れる信号と通信路２２に流れる信号とは同じ信号である。例えば、通信路２１と通信路２２とは同一の通信路であってもよく、また、通信路２１と通信路２２との間に抵抗などの所定の回路が接続されていてもよい。
【００２２】
制御システム１１は、ＣＡＮを用いた制御システムである。本実施形態では、制御システム１１は、１台の自動車に搭載されている車載システムであり、複数のＥＣＵを含んでいる。これら複数のＥＣＵがＣＡＮによって通信可能に接続されている。
なお、本実施形態において制御システム１１のようにシステムと呼んで説明している部分は、例えば、装置などと呼ばれてもよい。逆に、本実施形態において装置と呼んで説明している部分は、例えば、システムなどと呼ばれてもよい。
また、本実施形態では、自動車に搭載されている車載システムの全体（本実施形態では、制御システム１１）が接続装置１３と接続される対象であるとして説明するが、例えば、当該車載システムのうちで接続装置１３と接続される部分を含む任意の範囲のシステム（あるいは、装置など）が、接続装置１３と接続される対象であると捉えられてもよい。
【００２３】
付加装置１２は、制御システム１１に対して付加的に接続され得る装置である。付加装置１２は、例えば、ＯＢＤ−ＩＩなどの装置である。本実施形態では、付加装置１２は、ＣＡＮによる通信を行う機能を有する装置である。
本実施形態では、制御システム１１に備えられたＯＢＤ−ＩＩのポートと通信路２１の一端とが接続されている。そして、付加装置１２は、当該ポートに直接接続されることも可能である。本実施形態では、制御システム１１と付加装置１２との間に接続装置１３が備えられることで、接続装置１３によってセキュリティの向上が図られている。
【００２４】
本実施形態では、制御システム１１は、自動車に、当該自動車の出荷時に搭載されているシステムである。また、本実施形態では、付加装置１２は、自動車の購入後などに、ユーザーなどによって当該自動車に後付けされる装置である。
また、本実施形態では、制御システム１１と付加装置１２との間に接続装置１３が配置され、これらのすべて（つまり、図１に示される通信システム１）が同じ自動車に搭載される。
なお、付加装置１２としては、任意の装置が用いられてもよく、例えば、カーナビゲーションの装置、あるいは、自動車保険などに関して情報の履歴を記録する装置などが用いられてもよい。
【００２５】
制御システム１１では、制御システム１１に含まれる複数のＥＣＵの間でＣＡＮのフレーム信号が通信される。
例えば、制御システム１１では、制御システム１１に含まれる複数のＥＣＵのうち、任意のＥＣＵがフレーム信号をＣＡＮに発信すると、当該フレーム信号が他のＥＣＵに伝送される。そして、本実施形態では、当該フレーム信号が、制御システム１１に備えられたＯＢＤ−ＩＩのポートからも出力される。
また、本実施形態では、制御システム１１に備えられたＯＢＤ−ＩＩのポートに接続された通信路２１に信号が発生すると、当該信号が当該ポートを介して制御システム１１の内部のＣＡＮを伝送する。
【００２６】
このため、例えば、制御システム１１と付加装置１２とが直接接続されている場合には、制御システム１１に含まれるＥＣＵから発信されたフレーム信号が付加装置１２に伝送していき、また、付加装置１２から発信されたフレーム信号が制御システム１１に含まれるＥＣＵに伝送されていく。
【００２７】
本実施形態では、制御システム１１に含まれるＥＣＵから発信されるフレーム信号がブロードキャストにより伝送される場合を示して説明する。この場合、当該フレーム信号は、付加装置１２に接続された通信路２２を伝送するときには、付加装置１２によって受信される。
ＣＡＮにおいて、あるＥＣＵからブロードキャストのフレーム信号が伝送される場合、他のすべてのＥＣＵが当該フレーム信号を受信してＡＣＫ信号を返信する。本実施形態では、付加装置１２は、当該フレーム信号を受信した場合に、ＡＣＫ信号を返信する。この場合、制御システム１１に含まれるＥＣＵにとって、フレーム信号の通信が行われるときに、付加装置１２も制御システム１１に含まれるＥＣＵと同様なＥＣＵであるように見える。
【００２８】
制御システム１１に含まれるそれぞれのＥＣＵは、例えば、他のＥＣＵに対して送信したフレーム信号について、当該他のＥＣＵのうちの１つからＡＣＫ信号を受信した場合に、次のフレーム信号の送信へ移行する。なお、当該ＥＣＵにおいて、次のフレーム信号の送信へ移行するタイミングとして、他のタイミングが用いられてもよいが、本実施形態では、説明を簡易化するために、当該ＥＣＵは、前回に送信したフレーム信号に対するＡＣＫ信号を受信した後に次のフレーム信号を送信する場合を示して説明する。
【００２９】
本実施形態では、付加装置１２は、制御システム１１から接続装置１３を介して伝送されてくるフレーム信号を受信した場合に、受信されたフレーム信号についてＡＣＫ信号を返信する。
ここで、付加装置１２では、制御システム１１に含まれる複数のＥＣＵのうち、任意のＥＣＵから発信されたフレーム信号が受信され得る。
なお、本実施形態では、例えば、制御システム１１に含まれるＥＣＵが付加装置１２以外の個別の他のＥＣＵを指定してフレーム信号を発信した場合のように、付加装置１２によって当該フレーム信号が受信されない場合については説明を省略するが、このようなフレーム信号が伝送される場合があってもよい。この場合、付加装置１２では、当該フレーム信号を受信しないため、ＡＣＫ信号を返信しない。
【００３０】
本実施形態では、付加装置１２は、制御システム１１に対して直接接続されずに、制御システム１１に対して接続装置１３を介して接続される。具体的には、制御システム１１が有するポートのうち付加装置１２と接続され得るポートと接続装置１３とが通信路２１を介して接続され、また、接続装置１３と付加装置１２とが通信路２２を介して接続される。
ここで、本実施形態では、制御システム１１と接続装置１３とが通信路２１を介して接続される構成としたが、必ずしも通信路２１は備えられなくてもよく、例えば、制御システム１１と接続装置１３とが直接接続される構成が用いられてもよい。
同様に、本実施形態では、接続装置１３と付加装置１２とが通信路２２を介して接続される構成としたが、必ずしも通信路２２は備えられなくてもよく、例えば、接続装置１３と付加装置１２とが直接接続される構成が用いられてもよい。
【００３１】
本実施形態に係る接続装置１３では、ＣＡＮの通信に関して、付加装置１２がＡＣＫ信号だけを送信する場合に当該付加装置１２は適正な装置であると想定し、付加装置１２がＡＣＫ信号以外の信号を送信する場合には当該付加装置１２は不正な装置であると想定する。そして、接続装置１３では、このような想定に基づく判定を行い、当該判定の結果に基づいて所定の処理を行う。
【００３２】
ここで、本実施形態では、制御システム１１は、通常は複数のＥＣＵを含むシステムであるが、例えば、制御システム１１が１つのＥＣＵを含むシステムであっても、当該ＥＣＵが発信するフレーム信号が付加装置１２によって受信される場合には、接続装置１３は有効である。
【００３３】
［ＣＡＮのフレーム］
ＣＡＮの通信に使用されるフレームとして、データフレーム、リモートフレーム、オーバーロードフレーム、エラーフレームが知られている。
本実施形態では、このようなフレームの形式を用いて通信される信号をフレーム信号と呼んでいる。また、本実施形態では、単に信号と呼ぶ場合も、フレーム信号を含む。
【００３４】
データフレームは、あるノードから他のノードへデータを送信するためのフレームである。本実施形態では、１つのノードは、１つのＥＣＵに相当する。また、本実施形態では、１つの付加装置１２も、１つのノードに相当する。
リモートフレームは、あるデータを必要とするノードから他のノードへ送信するためのフレームである。当該データを有する他のノードは、当該データを含むデータフレームの信号を返信する。
オーバーロードフレームは、データフレームまたはリモートフレームにオーバーロードを付すフレームである。当該オーバーロードによって、次回のデータフレームの信号の送信の開始タイミングを遅らせることが可能であり、これにより、例えば、受信側のノードの処理能力が不十分であってデータフレームの信号の処理が間に合わない場合などに、タイミング調整することができる。
エラーフレームは、ＣＡＮにおいて異常を知らせるためのフレームである。すべてまたは一部のノードは、例えば、各種の通信エラーが発生したときにエラーフレームの信号を他のノードへ送信する。
【００３５】
ここで、ＣＡＮでは、シリアル通信プロトコルが使用されており、０値と１値で構成されるデジタルのデータの通信が行われる。例えば、０値はドミナントと呼ばれて優性な値とされ、１値はレセシブと呼ばれて劣性な値とされる。なお、０値と１値とは、逆であってもよい。
ＣＡＮでは、通信路２１、２２の電圧状態として、ドミナントとレセシブといった２個の電圧状態が切り替えられて、通信が行われる。また、ＣＡＮでは、あるノードによって発信されたドミナントと他のノードによって同時に発信されたレセシブとが衝突した場合には、ドミナントの方が優先されて通信される。
【００３６】
＜データフレーム＞
図２は、本発明の実施形態に係るＣＡＮのデータフレーム２１１の構成例を示す図である。図２には、標準フォーマットの例を示してある。
なお、図２は、データフレーム２１１を構成する各要素の並びを説明するための図であり、各要素の長さは、必ずしも、ビット数に対応した長さではない。
データフレーム２１１は、複数の要素として、ＳＯＦ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｆｒａｍｅ）、ＩＤ、ＲＴＲ（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）シーケンス、ＣＲＣデリミタ、ＡＣＫスロット、ＡＣＫデリミタ、ＥＯＦ（Ｅｎｄ  Ｏｆ  Ｆｒａｍｅ）といった要素を含む。
また、図２には、データフレーム２１１の後に、ＩＴＭ（Ｉｎｔｅｒｍｉｓｓｉｏｎ）を示してある。なお、ＩＴＭは、データフレーム２１１には含まれない。
【００３７】
ＳＯＦは、データフレーム２１１の開始位置を表す。ＳＯＦは、ノード間での同期にも用いられ得る。
ＩＤは、送信ノードの識別などに用いられる。ＩＤは、通信調停の優先順位を決定するためにも用いられる。
ＲＴＲは、データフレームとリモートフレームとを識別するために用いられる。ＲＴＲは、通信調停の優先順位を決定するためにも用いられ得る。データフレーム２１１の説明においては、ＲＴＲがドミナントであってデータフレームを表すとする。
コントロールフィールドは、識別子拡張ビット（ＩＤＥ：Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）と、予約ビットと、データ長コード（ＤＬＣ：Ｄａｔａ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｃｏｄｅ）を含む。
データフィールドは、送信対象のデータを格納する。データフィールドに格納されるデータは、可変長であり、データ長コード（ＤＬＣ）によって当該データの量が示される。
【００３８】
ＣＲＣシーケンスは、ＣＲＣの演算が行われる値である。例えば、ＣＲＣシーケンスを用いる処理では、受信側において、ＳＯＦ、ＩＤ、コントロールフィールド、データフィールドの値を用いた演算結果が送信側の演算結果と一致するか否かが判定され、この判定の結果に基づいて受信側においてフレーム信号が正常に受信されたか否かが判定される。
ＣＲＣデリミタは、ＣＲＣシーケンスの終了を表す。なお、ＣＲＣシーケンスとＣＲＣデリミタとを合わせた領域は、ＣＲＣフィールドと呼ばれる。
ＡＣＫスロットは、データフレーム２１１のＣＲＣフィールドまでのデータが受信側によって正常に受信されたか否かを受信側から送信側に通知するためのスロットである。受信側において当該データが正常に受信された場合、受信側から送信側へＡＣＫスロットを用いてＡＣＫ信号が送信される。
ＡＣＫデリミタは、ＡＣＫスロットの終了を表す。なお、ＡＣＫスロットとＡＣＫデリミタとを合わせた領域は、ＡＣＫフィールドと呼ばれる。
【００３９】
ＥＯＦは、データフレーム２１１の終了を表す。
ＥＯＦの後にＩＴＭが発生し、ＩＴＭの後にバスアイドルとなる。
ここで、データフレーム２１１では、ＥＯＦは７ビットのレセシブであり、ＩＴＭは３ビットのレセシブである。
あるデータフレーム２１１におけるＥＯＦに相当する７ビットのレセシブと、その後におけるＩＴＭに相当する３ビットのレセシブによって、次のフレーム信号の頭出しが行われる。
【００４０】
本実施形態では、フレーム信号において、ＡＣＫスロットの後に、ＥＯＦにおける７ビットのレセシブとＩＴＭにおける３ビットのレセシブとが合わせられた合計１０ビットの連続したレセシブが存在した場合に、当該フレーム信号が終了したとみなす。つまり、この場合に、当該フレーム信号の区切りが存在したとみなす。
なお、本実施形態では、１０ビットの連続したレセシブが存在した場合に、これらがＥＯＦおよびＩＴＭに相当するか否かについては、必ずしも、判定されなくてもよい。
【００４１】
＜リモートフレーム＞
リモートフレームでは、データフレーム２１１と同様な構成において、ＲＴＲがレセシブであってリモートフレームを表す。また、リモートフレームでは、データフィールドが設けられない構成、または、データフィールドが設けられるが当該データフィールドに含まれるデータが実質的に０バイトである構成となる。
【００４２】
＜オーバーロードフレーム＞
オーバーロードフレームは、データフレームあるいはリモートフレームにおいて、ＥＯＦの後のＩＴＭの開始位置に設けられる。オーバーロードフレームは、オーバーロードフラグと、オーバーロードデリミタを含む。
ここで、オーバーロードフレームでは、オーバーロードフラグはドミナントで構成され、オーバーロードデリミタはレセシブで構成される。オーバーロードフレームでは、オーバーロードデリミタに相当する８ビットのレセシブと、その後におけるＩＴＭに相当する３ビットのレセシブによって、次のフレーム信号の頭出しが行われる。これらは１１ビットの連続したレセシブとなり、１０ビットの連続したレセシブを含む。
【００４３】
＜エラーフレーム＞
エラーフレームは、データフレームあるいはリモートフレームにおいて、ＥＯＦの後のＩＴＭの開始位置に設けられる。エラーフレームは、エラーフラグ（プライマリ）、他のノードからのエラーフラグ（セカンダリ）、エラーデリミタを含む。
ここで、エラーフレームでは、エラーフラグ（プライマリ）および他のノードからのエラーフラグ（セカンダリ）はドミナントで構成され、エラーデリミタはレセシブで構成される。エラーフレームでは、エラーデリミタに相当する８ビットのレセシブと、その後におけるＩＴＭに相当する３ビットのレセシブによって、次のフレーム信号の頭出しが行われる。これらは１１ビットの連続したレセシブとなり、１０ビットの連続したレセシブを含む。
【００４４】
ここで、本実施形態に係る接続装置によって行われる処理では、ＡＣＫ信号が含まれ得るフレームの信号の末尾付近に存在する１０ビットの連続するレセシブを使用する。このため、本実施形態では、当該処理が、データフレーム、リモートフレーム、オーバーロードフレーム、エラーフレームのうちの１以上に適用される。
本実施形態では、当該処理がデータフレーム２１１に適用される場合を例として説明する。
【００４５】
［接続装置］
図１に示される接続装置１３について説明する。
接続装置１３は、信号方向検出部１１１と、フレーム区切り検出部１１２と、接続切替部１１３と、接続切替制御部１１４を備える。
図１の例では、接続装置１３は、通信路２１を介して制御システム１１と接続されており、また、通信路２２を介して付加装置１２と接続されている。図１の例では、信号方向検出部１１１と、フレーム区切り検出部１１２と、接続切替部１１３と、接続切替制御部１１４を備える接続装置１３のより詳細な構成については、限定しておらず、任意の構成が用いられてもよい。
【００４６】
信号方向検出部１１１は、制御システム１１と付加装置１２との間の通信路２１、２２を流れる信号の方向を検出する。
信号方向検出部１１１は、例えば、制御システム１１と付加装置１２との間の通信路２１、２２の電圧状態を監視し、１ビットごとに、電圧の方向を検出する。本実施形態では、電圧の方向としては、制御システム１１の側から付加装置１２の側へ向かって電圧が低くなる方向と、付加装置１２の側から制御システム１１の側へ向かって電圧が低くなる方向がある。
本実施形態では、制御システム１１の側から付加装置１２の側へ向かって電圧が低くなる場合、制御システム１１から付加装置１２へ信号が流れている信号方向であるとみなされる。一方、付加装置１２の側から制御システム１１の側へ向かって電圧が低くなる場合、付加装置１２から制御システム１１へ信号が流れている信号方向であるとみなされる。
【００４７】
フレーム区切り検出部１１２は、制御システム１１と付加装置１２との間の通信路２１、２２の電圧状態を監視し、ＣＡＮのフレーム信号の区切りを検出する。
フレーム区切り検出部１１２は、例えば、ある１つのフレーム信号と次の１つのフレーム信号との区切りを検出する。フレーム区切り検出部１１２は、例えば、フレーム信号の終了を検出することで、フレーム信号の区切りを検出してもよく、あるいは、フレーム信号の開始を検出することで、フレーム信号の区切りを検出してもよい。
ここで、本実施形態では、フレーム信号の区切りとしては、必ずしも当該フレーム信号の終了位置または開始位置が厳密に検出されなくてもよく、例えば、１つのフレーム信号の内側であるのか、あるいは、外側であるのかが区別される区切りであればよい。例えば、フレーム信号の区切りとして、当該フレーム信号におけるＥＯＦとそれに続くＩＴＭとを合わせた部分が検出されてもよい。
【００４８】
接続切替部１１３は、制御システム１１と付加装置１２との接続の状態を切り替える。
本実施形態では、制御システム１１と付加装置１２との接続の状態としては、互いに通信可能に接続されている状態（説明の便宜上、接続維持状態ともいう。）と、互いに通信不可に通信が遮断されている状態（説明の便宜上、遮断状態ともいう。）がある。
【００４９】
接続切替制御部１１４は、信号方向検出部１１１による検出結果と、フレーム区切り検出部１１２による検出結果に基づいて、制御システム１１と付加装置１２との接続の状態を、接続維持状態と遮断状態とで、切り替える制御を行う。
本実施形態では、接続切替制御部１１４は、１つのフレーム信号において付加装置１２から制御システム１１へ１ビットのドミナント（本実施形態では、ＡＣＫ信号とみなされる。）が送信される場合には、制御システム１１と付加装置１２とを接続維持状態に維持するように、接続切替部１１３を制御する。一方、接続切替制御部１１４は、１つのフレーム信号において付加装置１２から制御システム１１へ２ビット目のドミナント（本実施形態では、不正な信号とみなされる。）が送信された場合には、制御システム１１と付加装置１２との接続状態を遮断状態に切り替えるように、接続切替部１１３を制御する。
【００５０】
なお、本実施形態では、接続切替制御部１１４は、１つのフレーム信号において付加装置１２から制御システム１１へドミナントが送信されない場合には、制御システム１１と付加装置１２とを接続維持状態に維持するように、接続切替部１１３を制御する。
ここで、接続切替制御部１１４によって接続切替部１１３を制御する態様には、既に目的となる接続状態が実現されている場合には、そのままの接続状態とする態様が含まれてもよい。つまり、接続切替制御部１１４は、例えば、接続状態の切り替えが必要なときに、接続切替部１１３を制御すればよい。
【００５１】
［接続装置の回路の構成例］
図３は、本発明の実施形態に係る通信システム１ａにおける接続装置３１１の回路の構成例を示す図である。
図３には、通信システム１ａの構成例を示してある。通信システム１ａは、制御システム１１と、付加装置１２と、接続装置３１１と、通信路２１〜２２を備える。
ここで、制御システム１１、付加装置１２、通信路２１〜２２は、図１に示されるものと同様であり、説明の便宜上、同じ符号を付して説明する。
接続装置３１１は、図１に示される接続装置１３の一構成例である。
【００５２】
図３に示される接続装置３１１について説明する。
接続装置３１１は、センス抵抗３３１と、比較器３３２と、遮断器３３３と、ＡＣＫフィルタ３３４と、異常警告灯３３５と、通信路３５１〜３５３を備える。
通信路２１の一端は、制御システム１１と接続されている。
通信路３５１の一端と通信路２１の他端とが接続されている。
通信路３５１の他端とセンス抵抗３３１の一端とが接続されている。
センス抵抗３３１の他端と通信路３５２の一端とが接続されている。
通信路３５２の他端と遮断器３３３の一端とが接続されている。
遮断器３３３の他端と通信路３５３の一端とが接続されている。
通信路３５３の他端と通信路２２の一端とが接続されている。通信路２２の他端は付加装置１２と接続されている。
【００５３】
センス抵抗３３１は、所定の抵抗値を有する抵抗である。当該抵抗値は、任意の値であってもよい。
比較器３３２は、２個の入力端子４１１〜４１２と、１個の出力端子４１３を備える。
比較器３３２が有するマイナス（−）側の入力端子４１１は、センス抵抗３３１の一端の通信路３５１と接続されている。比較器３３２が有するプラス（＋）側の入力端子４１２は、センス抵抗３３１の他端の通信路３５２と接続されている。
比較器３３２が有する出力端子４１３は、ＡＣＫフィルタ３３４に接続されている。
【００５４】
比較器３３２は、１ビットごとに、２個の入力端子４１１〜４１２に入力される電圧に基づいて、センス抵抗３３１に印加される電圧の方向を表す信号（説明の便宜上、方向信号ともいう。）を出力端子４１３から出力する。当該方向信号は、ＡＣＫフィルタ３３４に入力される。
ここで、比較器３３２では、センス抵抗３３１に印加される電圧の方向が検出されており、この検出の結果が方向信号となっている。また、この方向は、制御システム１１と付加装置１２との間を伝送する信号の方向に対応する。
【００５５】
ここで、本実施形態では、比較器３３２は、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される場合と、他の場合とを、区別して検出する。付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される場合には、センス抵抗３３１の両端のうち、制御システム１１の側の一端の電位の方が、付加装置１２の側の他端の電位と比べて、低くなる。
比較器３３２は、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される場合と、他の場合とを、区別する方向信号をＡＣＫフィルタ３３４に出力する。本実施形態では、方向信号は、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される場合と、他の場合とで、一方がプラス（＋）の電圧の信号であり、他方がマイナス（−）の電圧の信号である。
【００５６】
なお、比較器３３２は、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される場合以外の場合について、さらに詳細に区別して検出してもよいが、本実施形態では、このような詳細な区別は為されなくてもよい。つまり、本実施形態では、少なくとも、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信されることが検出されればよい。
本実施形態では、付加装置１２からドミナントの発信があると、センス抵抗３３１に所定の電圧降下が発生して、その発生が比較器３３２によって識別される構成となっている。
【００５７】
遮断器３３３は、通信路３５２と通信路３５３とが通信可能に接続されている接続維持状態と、通信路３５２と通信路３５３とが通信不可に遮断されている遮断状態とを切り替えることが可能な構成となっている。接続維持状態では、制御システム１１と付加装置１２との間で両方向の通信が可能である。遮断状態では、制御システム１１と付加装置１２との間で両方向の通信ができない（いずれの方向の通信もできない）状態となる。
遮断器３３３は、例えば、開閉式のスイッチであり、閉状態では遮断器３３３の両端を導通させて接続維持状態を実現し、開状態では遮断器３３３の両端を開放して遮断状態を実現する。
本実施形態では、遮断器３３３は、ＡＣＫフィルタ３３４によって制御されて、閉状態と開状態とを切り替える。
【００５８】
ＡＣＫフィルタ３３４は、比較器３３２の出力端子４１３から出力される方向信号を入力する。ＡＣＫフィルタ３３４は、入力される方向信号に基づいて、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信されるビットを検出する。
【００５９】
また、ＡＣＫフィルタ３３４は、１ビットごとに、センス抵抗３３１と遮断器３３３との間の通信路３５２の電圧を入力する。
本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４は、当該電圧に基づいて、制御システム１１から付加装置１２へ伝送されるフレーム信号に含まれるＥＯＦおよびＩＴＭに相当するとみなされる１０ビットの連続したレセシブを検出する。ここで、ＥＯＦは７ビットのレセシブであり、ＩＴＭは３ビットのレセシブであり、総じて１０ビットのレセシブである。ＡＣＫフィルタ３３４は、ＥＯＦおよびＩＴＭに相当するとみなされる１０ビットのレセシブを検出した場合に、１つのフレーム信号が終了したことを検出する。そして、ＡＣＫフィルタ３３４は、１つのフレーム信号が終了したことを検出した場合に、フレーム信号の区切りがあったことを検出する。
【００６０】
なお、本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４は、センス抵抗３３１と遮断器３３３との間の通信路３５２の電圧に基づいてレセシブを検出するが、他の例として、ＡＣＫフィルタ３３４は、センス抵抗３３１よりも制御システム１１の側の通信路３５１の電圧に基づいてレセシブを検出してもよい。
【００６１】
本実施形態に係る接続装置３１１では、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される１個目のビットについては、付加装置１２から制御システム１１へのＡＣＫ信号のビットであると判定する。そして、接続装置３１１では、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目以降のビットについては、付加装置１２から制御システム１１への不正な通信のビットであると判定する。
【００６２】
本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４は、初期的には、遮断器３３３が接続維持状態を維持するように制御する。
また、ＡＣＫフィルタ３３４は、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される１個目のビットが検出されても、遮断器３３３が接続維持状態のままとなるようにする。
また、ＡＣＫフィルタ３３４は、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出された場合に、遮断器３３３が遮断状態に切り替えられるように制御する。
【００６３】
異常警告灯３３５は、光を発する装置である。
異常警告灯３３５は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いて構成されている。
異常警告灯３３５は、例えば、制御システム１１が搭載される自動車の内部に備えられており、一例として、当該自動車の運転席の前方などのように、当該自動車の運転者などによって認識することが可能な位置に備えられている。
【００６４】
ＡＣＫフィルタ３３４は、所定の異常を判定した場合に、異常警告灯３３５を制御して、異常警告灯３３５によって光を発光させる。この光の発光は、例えば、持続的な点灯であってもよく、あるいは、所定の周期の点滅などであってもよい。
ここで、本実施形態では、当該所定の異常には、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出されたという異常が含まれる。なお、他の例として、ＡＣＫフィルタ３３４は、遮断器３３３が遮断状態に切り替えられたことを異常とみなしてもよい。
【００６５】
図３の例では、センス抵抗３３１および比較器３３２の機能によって、図１に示される信号方向検出部１１１の機能が実現されている。なお、信号方向検出部１１１として、任意の回路が用いられてもよい。具体例として、特許第６４０８６７１号、特許第６４０８６７２号、特許第６３９１８６６号の文献には、ＣＡＮの信号の方向を判定するための技術が開示されている。例えば、信号方向検出部１１１は、これらの文献のうちの１以上に開示された技術を用いて構成されてもよい。
図３の例では、ＡＣＫフィルタ３３４の機能によって、図１に示されるフレーム区切り検出部１１２の機能および接続切替制御部１１４の機能が実現されている。
図３の例では、遮断器３３３の機能によって、図１に示される接続切替部１１３の機能が実現されている。
【００６６】
なお、図１に示される信号方向検出部１１１、フレーム区切り検出部１１２、接続切替部１１３、接続切替制御部１１４のうちの一部または全部の機能は、プロセッサおよび記憶部などを備えたコンピュータが、当該記憶部に記憶された所定のプログラムを実行することで、実現されてもよい。
また、図３に示されるＡＣＫフィルタ３３４の機能は、例えば、プロセッサおよび記憶部などを備えたコンピュータが、当該記憶部に記憶された所定のプログラムを実行することで、実現されてもよい。
【００６７】
［ＡＣＫフィルタの状態遷移］
図４は、本発明の実施形態に係るＡＣＫフィルタ３３４の状態遷移の一例を示す図である。
本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４は、ＡＣＫフィルタ３３４の状態として、オープン状態（Ｏｐｅｎ状態）Ｊ１と、クローズ状態（Ｃｌｏｓｅ状態）Ｊ２と、エラー状態（Ｅｒｒｏｒ状態）Ｊ３を有する。
【００６８】
オープン状態Ｊ１は、初期的な状態であり、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される１個目のビットが検出されるまでの状態である。
クローズ状態Ｊ２は、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される１個目のビットが検出されてから、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出されるまでの状態である。
エラー状態Ｊ３は、制御システム１１から付加装置１２に出力される１つのフレーム信号について、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出された後の状態である。
【００６９】
まず、ＡＣＫフィルタ３３４は、初期的な状態遷移Ｔ０によって、オープン状態Ｊ１へ遷移する。ここで、ＡＣＫフィルタ３３４は、例えば、接続装置３１１の電源が投入された場合あるいは接続装置３１１のリセットが行われた場合などに、初期的な状態遷移Ｔ０を行う。
ＡＣＫフィルタ３３４は、オープン状態Ｊ１において、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される１個目のビットが検出されるか否かを判定する。そして、ＡＣＫフィルタ３３４は、オープン状態Ｊ１において、このようなビットが検出されたことを判定した場合に、状態遷移Ｔ１によって、クローズ状態Ｊ２へ遷移する。
【００７０】
ＡＣＫフィルタ３３４は、クローズ状態Ｊ２において、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出されずに、当該フレーム信号の終了が検出されるか否かを判定する。そして、ＡＣＫフィルタ３３４は、クローズ状態Ｊ２において、このような当該フレーム信号の終了が検出されたことを判定した場合に、状態遷移Ｔ２によってオープン状態Ｊ１へ遷移する。
【００７１】
一方、ＡＣＫフィルタ３３４は、クローズ状態Ｊ２において、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出されたことを判定した場合に、状態遷移Ｔ３によってエラー状態Ｊ３へ遷移する。つまり、この場合には、ＡＣＫフィルタ３３４は、当該フレーム信号の終了が検出される前に、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出されたことを判定している。
【００７２】
このように、本実施形態では、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出されていない間は、ＡＣＫフィルタ３３４は、遮断器３３３が接続維持状態を維持するように制御する。この場合、ＡＣＫフィルタ３３４は、フレーム信号ごとに、オープン状態Ｊ１からクローズ状態Ｊ２へ遷移した後に再びオープン状態Ｊ１へ遷移することを繰り返して行う。
【００７３】
一方、本実施形態では、制御システム１１から付加装置１２に出力されるフレーム信号のうちの１つにおいて、付加装置１２から制御システム１１にドミナントが送信される２個目のビットが検出された場合には、ＡＣＫフィルタ３３４は、遮断器３３３を遮断状態に切り替えるように制御する。この場合、ＡＣＫフィルタ３３４は、エラー状態Ｊ３へ遷移し、エラー状態Ｊ３のままとなる。
本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４がエラー状態Ｊ３となった場合には、接続装置３１１は、例えば、ユーザーによって所定の操作が行われること、あるいは、外部の装置のよって所定の信号が入力されることによって、初期状態に戻って、オープン状態Ｊ１となる。
【００７４】
ここで、本実施形態では、エラー状態Ｊ３においては、制御システム１１と付加装置１２との接続状態が遮断状態となって、当該遮断状態が維持される。これにより、本実施形態では、例えば、付加装置１２が不正な装置であったとしても、付加装置１２から制御システム１１に不正な信号が流れていくことが抑制される。
なお、本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４がオープン状態Ｊ１とクローズ状態Ｊ２とエラー状態Ｊ３になり得る構成を説明するが、必ずしも、このような構成が用いられなくてもよい。
【００７５】
［接続装置において行われる処理］
図５は、本発明の実施形態に係る接続装置３１１において行われる処理の手順の一例を示す図である。
【００７６】
（ステップＳ１）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、比較器３３２から入力される方向信号に基づいて、フレーム信号ごと、１ビットごとに、信号方向の検出結果を取得する。そして、ステップＳ２の処理へ移行する。
【００７７】
（ステップＳ２）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビット（１つのフレーム信号における１ビット目）を検出したか否かを判定する。
ステップＳ２の判定の結果、接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビットを検出したと判定した場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３の処理へ移行する。
一方、ステップＳ２の判定の結果、接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビットを検出していないと判定した場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１の処理へ移行する。
【００７８】
（ステップＳ３）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、比較器３３２から入力される方向信号に基づいて、フレーム信号ごと、１ビットごとに、信号方向の検出結果を取得する。そして、ステップＳ４の処理へ移行する。
【００７９】
（ステップＳ４）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビット（１つのフレーム信号における２ビット目）を検出したか否かを判定する。
ステップＳ４の判定の結果、接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビットを検出したと判定した場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５の処理へ移行する。
一方、ステップＳ４の判定の結果、接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビットを検出していないと判定した場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ７の処理へ移行する。
【００８０】
（ステップＳ５）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、同一のフレーム信号（１つのフレーム信号）において、付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビットとして２ビット目を検出したことに基づいて、エラーを判定する。そして、ステップＳ６の処理へ移行する。
【００８１】
（ステップＳ６）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、遮断器３３３を制御して、遮断器３３３によって制御システム１１と付加装置１２との接続状態を遮断状態へ切り替える。そして、本フローの処理を終了する。
ここで、本実施形態では、遮断状態に切り替えられた以降、制御システム１１と付加装置１２との通信については、付加装置１２によるすべての通信が遮断される。
なお、本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４は、エラーを判定した場合に、異常警告灯３３５によって光を発光させる。
【００８２】
（ステップＳ７）
接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、レセシブの検出結果に基づいて、フレーム信号の区切りを検出したか否かを判定する。
ステップＳ７の判定の結果、ＡＣＫフィルタ３３４は、レセシブの検出結果に基づいて、フレーム信号の区切りを検出したと判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、本フローの処理を終了する。この場合、例えば、制御システム１１から付加装置１２へ次のフレーム信号が伝送されてくる状況では、接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、当該次のフレーム信号について、再び、図５に示される処理を実行する。
一方、ステップＳ７の判定の結果、ＡＣＫフィルタ３３４は、レセシブの検出結果に基づいて、フレーム信号の区切りを検出していないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理へ移行する。この場合、本実施形態では、同一のフレーム信号（１つのフレーム信号）が継続しているとみなされる。
【００８３】
ここで、図５に示されるフローの処理では、ＡＣＫフィルタ３３４は、本フローの開始時点ではオープン状態Ｊ１にあり、ステップＳ２の処理において付加装置１２から制御システム１１に伝送されるドミナントのビット（１つのフレーム信号における１ビット目）を検出した場合にクローズ状態Ｊ２へ遷移する。また、ＡＣＫフィルタ３３４は、クローズ状態Ｊ２において、ステップＳ５の処理においてエラーを判定してステップＳ６の処理において遮断状態に切り替える場合にエラー状態Ｊ３へ遷移する。また、ＡＣＫフィルタ３３４は、クローズ状態Ｊ２において、ステップＳ７の処理においてフレーム信号の区切りを検出して本フローの処理を終了する場合にオープン状態Ｊ１へ遷移する。
【００８４】
すなわち、接続装置３１１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、接続装置３１１の起動時には、オープン状態Ｊ１として動作を開始する。
オープン状態Ｊ１において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から１ビットのドミナントが送信されたことを検出すると、当該ドミナントをＡＣＫ信号であるとみなして、当該ドミナントの通信を通過させて、クローズ状態Ｊ２へ遷移する。本実施形態では、クローズ状態Ｊ２は、接続維持状態から遮断状態への切り替えの可能性があるために、当該切り替えを待機する状態である。
本実施形態では、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２からＡＣＫ信号が送信される可能性がある期間（オープン状態Ｊ１でのスタートからＡＣＫ信号が送られるまでの期間）、遮断器３３３によって制御システム１１と付加装置１２との間の通信が遮断されないように維持する。
【００８５】
クローズ状態Ｊ２において、ＡＣＫフィルタ３３４は、１つのフレーム信号におけるＥＯＦとそれに続くＩＴＭを合わせた１０ビット分のレセシブを検出した場合に、１つのフレーム信号が終了したとみなして、オープン状態Ｊ１へ遷移する。
【００８６】
クローズ状態Ｊ２において、ＡＣＫフィルタ３３４は、付加装置１２から１ビットのドミナント（または、２ビット以上のドミナントでもよい。）を受け取った場合、付加装置１２から制御システム１１の側（自動車の側）へＡＣＫ信号以外の信号の注入が試みられたとみなして、エラー状態Ｊ３へ遷移する。
【００８７】
［任意の情報処理部のハードウェア構成］
図６は、本発明の実施形態に係る情報処理部２００１のハードウェア構成の一例を示す図である。
本実施形態では、制御システム１１における任意の部分、付加装置１２における任意の部分、接続装置１３（接続装置３１１）における任意の部分などに、情報処理部２００１の構成あるいは情報処理部２００１の一部の構成が用いられてもよい。
【００８８】
図６の例では、情報処理部２００１は、プロセッサ２０１１と、操作部２０１２と、表示部２０１３と、記憶装置２０１４と、メモリ２０１５と、入出力インターフェイス２０１６と、ネットワークインターフェイス２０１７と、これらを接続するバス２０２１を備える。
なお、情報処理部２００１が任意の装置に適用される場合に、必ずしも図６に示されるすべての処理部が備えられなくてもよく、また、図６に示されていない任意の処理部が追加されてもよい。
【００８９】
プロセッサ２０１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などから構成されており、プログラムを実行することで、当該プログラムに規定された処理を実行する。
操作部２０１２は、キーボード、マウスなどのうちの１以上の入力装置を備え、ユーザ（人）により行われる操作を受け付ける。
表示部２０１３は、画面を有しており、情報を当該画面に表示出力する。
【００９０】
記憶装置２０１４は、不揮発性の記憶部であり、例えば、ハードディスクなどから構成されており、情報を記憶する。
メモリ２０１５は、揮発性の記憶部であり、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成されており、情報を一時的に記憶する。ＲＡＭとしては、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられてもよい。
記憶装置２０１４あるいはメモリ２０１５は、例えば、プロセッサ２０１１により実行されるプログラムの情報を記憶してもよい。
【００９１】
入出力インターフェイス２０１６は、外部の記録媒体などと接続するインターフェイスである。
ネットワークインターフェイス２０１７は、外部のネットワークと接続するインターフェイスである。
【００９２】
ここで、情報処理部２００１は、プロセッサ２０１１として、１個のプロセッサを備えてもよく、または、２個以上のプロセッサを備えてもよい。一例として、情報処理部２００１は、複数個のＣＰＵを備えて、それぞれのＣＰＵによりそれぞれの処理を実行するとともに、これら複数個のＣＰＵにより連携して全体の処理を実現してもよい。
【００９３】
［以上の実施形態について］
以上のように、本実施形態に係る通信システム１（通信システム１ａ）における接続装置１３（接続装置３１１）は、制御システム１１と付加装置１２との間に介在して、制御システム１１から付加装置１２へ通信される信号についてはすべて通過させ、付加装置１２から制御システム１１へ通信される信号についてはＡＣＫ信号のみを通過させるように制御する。
【００９４】
このように、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）は、付加装置１２がＡＣＫ信号を発信することを許可する一方、付加装置１２がＡＣＫ信号以外の信号のビットを出力した場合には付加装置１２からの出力を遮断する。
本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）は、フレーム信号ごとに、付加装置１２から制御システム１１へのドミナントの送信を１ビットだけ許可する一方、付加装置１２から制御システム１１へ２ビット目のドミナントの出力があった場合には、制御システム１１と付加装置１２との通信を遮断する。
【００９５】
したがって、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）では、制御システム１１に対してＯＢＤ−ＩＩのようなポートを介して付加装置１２が取り付けられる場合に、制御システム１１と付加装置１２との間に介在して、付加装置１２から制御システム１１への不正な通信を抑制することができる。
【００９６】
例えば、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）では、付加装置１２から車載ネットワーク（制御システム１１）へＡＣＫ信号以外の信号が流れないようにすることができる。この結果、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）では、例えば、付加装置１２に脆弱性がある場合、あるいは、付加装置１２が不正な状態にある場合などにおいても、制御システム１１が搭載された自動車への問題ある影響を抑制することができる。
また、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）では、例えば、付加装置１２から車載ネットワーク（制御システム１１）へＡＣＫ信号以外の信号が出力された場合に、異常警告灯３３５によって光を発することにより、このような付加装置１２に関する不正などの可能性を、制御システム１１が搭載された自動車の運転手などに通知することができる。
【００９７】
なお、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）では、付加装置１２が不正な装置である可能性がある場合を判定しているが、例えば、付加装置１２が不正な装置ではない場合が含まれる可能性はある。しかしながら、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）では、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）が使用されない場合と比べて、セキュリティを高めることができる。
【００９８】
ここで、本実施形態に係る接続装置１３（接続装置３１１）は、例えば、制御システム１１が搭載された自動車の走行時のモニタリングを行うためのアクセサリには影響がないように、構成され得る。
また、例えば、自動車のディーラーでのメンテナンスのために、接続装置１３（接続装置３１１）が接続される制御システム１１のポート（例えば、ＯＢＤ−ＩＩなどのポート）に他の任意の装置が付けられる場合においても、接続装置１３（接続装置３１１）が物理的または電気的に当該ポートから外され得る構成とすることで、対応することが可能である。例えば、制御システム１１におけるファームウェアの書き換えが行われる場合には、付加装置１２の側から制御システム１１の側へデータが伝送される。
【００９９】
また、例えば、接続装置１３（接続装置３１１）が接続される制御システム１１のポート（例えば、ＯＢＤ−ＩＩなどのポート）に付けられる装置（本実施形態における付加装置１２に類似する装置）のなかには、ＣＡＮのフレーム信号を受信したときにＡＣＫ信号を返信しない装置もあり得るが、このような装置は、本実施形態では、付加装置１２の対象とはしていない。
【０１００】
＜構成例＞
一構成例として、接続装置（図１の例では接続装置１３、図３の例では接続装置３１１）は、第１値（例えば、ドミナントに対応する０値）と第２値（例えば、レセシブに対応する１値）を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む当該フレーム信号を出力する第１接続対象（例えば、制御システム１１）と、当該フレーム信号が伝送可能に、接続される。また、接続装置は、当該フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象（例えば、付加装置１２）と、当該フレーム信号が伝送可能に、接続される。
接続装置は、第１接続対象から出力される当該フレーム信号を第２接続対象に出力する場合に、１つの当該フレーム信号（例えば、１つの当該フレーム信号の期間）において第２接続対象から第１値が２ビット以上（当該２ビット以上は連続していなくてもよい。）出力されたことを判定した場合に、第２接続対象から第１接続対象への信号の送信を遮断する。
【０１０１】
一構成例として、接続装置は、第１接続対象と第２接続対象との間で伝送される信号の方向を１ビットごとに検出する信号方向検出部（図１の例では、信号方向検出部１１１）と、第１接続対象から第２接続対象に送信されるフレーム信号の区切りを検出するフレーム区切り検出部（図１の例では、フレーム区切り検出部１１２）と、信号方向検出部による検出結果およびフレーム区切り検出部による検出結果に基づいて、１つの当該フレーム信号において第２接続対象から第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、第１接続対象と第２接続対象との接続状態を、第２接続対象から第１接続対象への信号の送信を遮断する状態（実施形態では、両方向の通信を遮断する遮断状態）へ切り替える接続切替部（図１の例では、接続切替部１１３）と、を備える。
【０１０２】
一構成例として、接続装置は、信号方向検出部による検出結果およびフレーム区切り検出部による検出結果に基づいて、１つのフレーム信号において第２接続対象から出力される１ビット目の第１値を（ＡＣＫ信号とみなして）第１接続対象に出力する接続切替部の状態（実施形態では、接続維持状態）とし、１つのフレーム信号において第２接続対象から２ビット目の第１値が出力されたことを判定した場合に（当該第１値を不正な信号とみなして）、第２接続対象から第１接続対象への信号の送信を遮断する接続切替部の状態とするように制御を行う接続切替制御部（図１の例では、接続切替制御部１１４）を備える。
【０１０３】
一構成例として、接続装置において、信号方向検出部は、第１接続対象と第２接続対象との間で伝送される信号の電圧（図３の例では、センス抵抗３３１の両端の電圧）に基づいて、信号の方向を検出する。
一構成例として、接続装置において、フレーム区切り検出部は、第１接続対象と第２接続対象との間で伝送されるフレーム信号の終了部分に対応する所定パターンの信号を検出した場合に、当該フレーム信号の当該終了部分を、当該フレーム信号の区切りとして、検出する。
一構成例として、第１値はドミナントに対応し、第２値はレセシブに対応する。フレーム信号の終了部分は、当該フレーム信号のＥＯＦを構成する７ビットのレセシブおよびそれに続く３ビットのレセシブ（図２の例では、ＩＴＭを構成する３ビットのレセシブ）を含む１０ビットのレセシブである。
一構成例として、第１接続対象は、車両に搭載され、フレーム信号を発信する複数のＥＣＵを含む。第２接続対象は、第１接続対象に対して付加的に接続され得る装置である。
【０１０４】
一構成例として、接続方法（図１の例では接続装置１３において行われる処理の方法、図３の例では接続装置３１１において行われる処理の方法）では、接続装置が、次のような処理を行う。
ここで、接続装置は、第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む当該フレーム信号を出力する第１接続対象と当該フレーム信号が伝送可能に接続され、当該フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と当該フレーム信号が伝送可能に接続される。
接続装置は、第１接続対象から出力される当該フレーム信号を第２接続対象に出力する場合に、１つの当該フレーム信号において第２接続対象から第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、第２接続対象から第１接続対象への信号の送信を遮断する。
【０１０５】
一構成例として、プログラムでは、接続装置の一部または全部を構成するコンピュータに、次のような機能を実現させる。
ここで、接続装置は、第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む当該フレーム信号を出力する第１接続対象と当該フレーム信号が伝送可能に接続され、当該フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と当該フレーム信号が伝送可能に接続される。
当該プログラムは、第１接続対象から出力される当該フレーム信号を第２接続対象に出力する場合に、１つの当該フレーム信号において第２接続対象から第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、第２接続対象から第１接続対象への信号の送信を遮断する機能を実現させるためのプログラムである。
【０１０６】
なお、任意の装置における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティングシステム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体であってもよい。
【０１０７】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイルであってもよい。差分ファイルは、差分プログラムと呼ばれてもよい。
【０１０８】
また、任意の装置における任意の構成部の機能は、プロセッサにより実現されてもよい。例えば、本実施形態における各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサと、プログラム等の情報を記憶するコンピュータ読み取り可能な記録媒体により実現されてもよい。ここで、プロセッサは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよく、あるいは、各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサはハードウェアを含み、当該ハードウェアは、デジタル信号を処理する回路およびアナログ信号を処理する回路のうちの少なくとも一方を含んでもよい。例えば、プロセッサは、回路基板に実装された１または複数の回路装置、あるいは、１または複数の回路素子のうちの一方または両方を用いて、構成されてもよい。回路装置としてはＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが用いられてもよく、回路素子としては抵抗あるいはキャパシターなどが用いられてもよい。
【０１０９】
ここで、プロセッサは、例えば、ＣＰＵであってもよい。ただし、プロセッサは、ＣＰＵに限定されるものではなく、例えば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のような、各種のプロセッサが用いられてもよい。また、プロセッサは、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）によるハードウェア回路であってもよい。また、プロセッサは、例えば、複数のＣＰＵにより構成されていてもよく、あるいは、複数のＡＳＩＣによるハードウェア回路により構成されていてもよい。また、プロセッサは、例えば、複数のＣＰＵと、複数のＡＳＩＣによるハードウェア回路と、の組み合わせにより構成されていてもよい。また、プロセッサは、例えば、アナログ信号を処理するアンプ回路あるいはフィルタ回路等のうちの１以上を含んでもよい。
【０１１０】
なお、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態には限定されない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々に変更したり代替態様を採用したりすることが可能なことは、当業者に明らかである。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１ａ…通信システム、１１…制御システム、１２…付加装置、１３、３１１…接続装置、２１〜２２、３５１〜３５３…通信路、１１１…信号方向検出部、１１２…フレーム区切り検出部、１１３…接続切替部、１１４…接続切替制御部、２１１…データフレーム、３３１…センス抵抗、３３２…比較器、３３３…遮断器、３３４…ＡＣＫフィルタ、３３５…異常警告灯、２００１…情報処理部、２０１１…プロセッサ、２０１２…操作部、２０１３…表示部、２０１４…記憶装置、２０１５…メモリ、２０１６…入出力インターフェイス、２０１７…ネットワークインターフェイス、２０２１…バス、Ｊ１…オープン状態、Ｊ２…クローズ状態、Ｊ３…エラー状態、Ｔ０〜Ｔ３…状態遷移
【要約】
【課題】ＣＡＮの制御システムに対してＯＢＤ−ＩＩのようなポートを介して付加装置が取り付けられる場合に、付加装置から制御システムへの不正な通信を抑制する接続装置などを提供する。
【解決手段】第１値と第２値を用いて通信されるＣＡＮのフレーム信号であってＡＣＫスロットを含む前記フレーム信号を出力する第１接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記フレーム信号に対してＡＣＫ信号を返信する第２接続対象と前記フレーム信号が伝送可能に接続され、前記第１接続対象から出力される前記フレーム信号を前記第２接続対象に出力する場合に、１つの前記フレーム信号において前記第２接続対象から前記第１値が２ビット以上出力されたことを判定した場合に、前記第２接続対象から前記第１接続対象への信号の送信を遮断する、接続装置。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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