JP6573236B2 - 通信装置、および受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、および受信装置に関する。

従来、複数の車両制御装置の間で通信データの送受信が行われる車両用ネットワークにあってデータ通信を管理する車両ネットワークの通信管理装置であって、前記車載制御装置に付与される識別情報が共通する通信データの同時送信が検知された場合に、共通する識別情報が付与された通信データを調停する調停処理として、前記同時送信された通信データの送信タイミングを、該通信データに割り当てられたタイミングから変更する処理を実行する通信管理装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。この装置は、送信タイミングが変更されたデータフレームが送信された後に、通信の異常が所定以上検知された場合、前記車載制御装置に付与されている識別情報を変更する処理を実行する。

国際公開第２０１３／１７１８２９号

しかしながら、上記の装置が送信するデータフレームは、受信側においては、送信側により意図的に通信要素が変更されたデータフレームであるか、故障等の異常によって通信要素が通常時と異なることとなったデータフレームであるかといった判別できない場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、意図的に通信要素が変更されたことが受信側において認識できる信号を送信することができる通信装置、および受信装置を提供することを目的の一つとする。

請求項１記載の発明は、複数の異なる通信規約に基づき信号を送信可能であり、通信に用いる通信規約を、第１の通信規約から第２の通信規約へと変更可能な通信制御部を備える通信装置であって、前記通信制御部は、前記第１の通信規約に基づく信号の次に第２の通信規約に基づく信号を送信し、前記第２の通信規約に基づく信号は、前記第１の通信規約で定められる複数の通信要素のうちの少なくとも２つの通信要素が変更された信号である通信装置である。

請求項２記載の発明は、通信ネットワークと通信する通信装置により送信された信号を受信する通信ユニットと、前記通信ユニットにより受信された信号において、予め定められた通信規約によって設定された複数の通信要素のうち１つ通信要素のみが変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定し、前記複数の通信要素のうち少なくとも２つの通信要素が変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定しない判定部とを備える受信装置である。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の通信装置であって、前記通信規約で定められる通信要素は、前記信号の送信順序、前記信号の送信タイミング、前記信号の送信周期、前記信号の識別情報、前記信号のデータ長、前記信号が暗号化される際の規定、前記信号の誤り検知符号が生成される際の規定、前記信号にアライブカウンタが付与される際の規定のうち少なくとも２つを含むものである。

請求項４記載の発明は、請求項１または３に記載の通信装置であって、ネットワークの異常を検出する検出部を備え、前記通信制御部は、前記検出部により所定の異常が検出された場合に、通信に用いる通信規約を、前記第１の通信規約から前記第２の通信規約へと変更するものである。

請求項５記載の発明は、請求項１、３、または４に記載の通信装置と通信する通信ユニットと、前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち１つの通信要素のみが変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定する判定部と、を備える受信装置である。

請求項６記載の発明は、請求項５に記載の受信装置であって、前記判定部は、前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち予め設定された２つの通信要素が変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定しないものである。

請求項７記載の発明は、請求項１、３、または４に記載の通信装置と通信する通信ユニットと、前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち１つの通信要素のみが変更されている場合は、第１のフェールセーフモードを実行し、前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち少なくとも２つの通信要素が変更されている場合は、第２のフェールセーフモードを実行する通信制御部と、を備える受信装置である。

請求項１、３、４に記載の発明によれば、意図的に通信要素が変更されたことが受信側において認識できる信号を送信することができる。

請求項２、５〜７に記載の発明によれば、受信装置の判定部が、通信ユニットにより受信された信号において、複数の通信要素のうち１つの通信要素のみが変更されている場合は、受信された信号を不正な信号であると判定するため、意図せずに通信要素が変更された信号と、意図して通信要素が変更された信号とを判別することができる。

通信システム１の構成を示す図である。 フレームｆの一例を示す図である。 ＥＣＵ１０の機能構成を示す図である。 送信側のＥＣＵ１０の処理について説明するための図である。 受信側のＥＣＵ１０の処理について説明するための図である。 送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（１）について説明するための図である。 送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（２）について説明するための図である。 送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（３）について説明するための図である。 送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（４）について説明するための図である。 送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（５）について説明するための図である。 送信側のＥＣＵ１０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の通信装置、および受信装置の実施形態について説明する。

図１は、通信システム１の構成を示す図である。通信システム１は、例えば車両に搭載され、車両内にネットワークを構成する。通信システム１は、通信路２に接続されたＥＣＵ１０−１から１０−３を備える。以下、以下、ＥＣＵ１０−１から１０−３を区別しない場合は、単にＥＣＵ１０と表記する。また、ＥＣＵ１０の数は３つに限らず、１つ、２つ、または４つ以上であってもよい。なお、ＥＣＵ１０は、「通信装置」の一例であり、「受信装置」の一例でもあってよい。

通信システム１では、例えば、通信路２を介してＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルや、ＩＥＥＥ８０２．３などの通信方式に基づく通信が行われる。

ＥＣＵ１０は、例えばエンジンを制御するエンジンＥＣＵや、シートベルトを制御するシートベルトＥＣＵ等である。ＥＣＵ１０は、通信システム１のネットワークに送信されたフレームを受信する。以下、ネットワークに送信される各フレーム（信号）のことをフレームｆという。フレームｆは、それぞれに識別子（以下、ＩＤという。）が付与されている。ＥＣＵ１０の記憶部には、自装置が処理対象とする識別子（以下、登録ＩＤという）の情報が記憶されている。ＥＣＵ１０は、フレームｆを受信する際には、受信したフレームｆに付与されたＩＤを参照して、登録ＩＤと同じＩＤが付与されたフレームｆを抽出して取得し、登録ＩＤと異なるＩＤが付与されたフレームｆは処理対象外のフレームｆとして取得しない。

ＥＣＵ１０が通信路２に送信するフレームｆの形式例について説明する。図２は、フレームｆの一例を示す図である。１回の送信において送信されるフレームｆは、例えば、フレームｆの開始を表すスタートオブフレームＤ（ＳＯＦ）、フレームｆの識別子であるＩＤ、フレームｆとリモートフレーム（フレームｆからデータフィールドを除いたフレーム）を識別するためのリモートトランスミッションリクエスト（ＲＴＲ）、フレームｆのバイト数等を表すコントロールフィールド、転送するフレームｆの実体であるデータフィールド、識別情報が付与されるアライブカウンタ、フレームｆの誤りをチェックするためのＣＲＣを付加するＣＲＣシーケンス、正しいメッセージを受信したユニット（例えばＥＣＵ１０）からの通知（ＡＣＫ通知）を受けるＡＣＫスロットおよびＡＣＫデリミタ、フレームｆの終了を表すエンドオブフレーム（ＥＯＦ）等を含む。

通信路２では、ＩＤとＲＴＲにより表される優先度に基づく通信調停が行われる。優先度は、ＩＤの値が小さいフレームｆほど高い。複数のＥＣＵ１０から同時にフレームｆが送信される場合、各ＥＣＵ１０は、自己が送信したフレームｆと通信路２の状態をモニターした結果を比較する。ここで、リセッシブとドミナントが別々のＥＣＵ１０から同時に送信された場合、ドミナントが優先され、通信路２の状態はドミナントとなる。このとき、リセッシブを送信したＥＣＵ１０は自装置が送信したものと通信路２の状態が異なることにより、通信調停に負けたと判断してフレームｆの送信を停止する。これにより、複数のＥＣＵ１０から同時にフレームｆの送信が開始され、一方のＥＣＵ１０がリセッシブ送信を行っているときに、他方のＥＣＵ１０がドミナントを送信した場合、ＩＤの値が小さいフレームｆに対応するドミナントを送信したＥＣＵが通信調停に勝つことになる。

図３は、ＥＣＵ１０の機能構成を示す図である。ＥＣＵ１０は、例えば、記憶部２０と、制御部３０と、通信ユニット４０とを備える。制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが記憶部２０に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、制御部３０は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現され、制御部３０の機能を実現するための回路構成を有してもよい。また、制御部３０は、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

記憶部２０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶装置によって実現される。記憶部２０には、制御プログラム２２や、通信制御プログラム２４等が格納されている。また、記憶部２０は、送信バッファ（不図示）と、受信バッファ（不図示）とを含む一時記憶領域２６を有する。また、記憶部２０には、自装置が送信するフレームｆの情報や、受信するフレームｆの情報、後述する通信規約に関する情報等が記憶されている。

制御プログラム２２は、ＥＣＵ１０に割り当てられた機器等を制御するためのプログラムである。通信制御プログラム２４は、ＥＣＵ１０の通信を制御するためのプログラムである。

制御部３０は、機器制御部３２と、通信制御部３４と、異常検出部３６と、判定部３８とを備える。機器制御部３２は、制御プログラム２２が実行されることにより実現され、ＥＣＵ１０に割り当てられた制御を実行する。

通信制御部３４は、通信制御プログラム２４が実行されることにより実現され、ＥＣＵ１０の通信を制御する。通信制御部３４は、処理対象のフレームｆに含まれた情報を取得し、記憶部２０の一時記憶領域２６に格納する。通信制御部３４は、ＥＣＵ１０に入力された情報や、取得したフレームｆに含まれた情報、通信制御プログラム２４等に基づいて、通信ユニット４０にフレームｆを送信させる。

また、通信制御部３４は、複数の異なる通信規約（後述）に基づきフレームｆを送信する。通信制御部３４は、通信に用いる通信規約（第１の通信規約）を、複数の通信規約のうちのいずれか（例えば第２の通信規約）に変更する。具体的には、通信制御部３４は、第２の通信規約に基づく信号を送信するまでに第３の通信規約に基づく信号を送信することなく、第２の通信規約に基づく信号を送信する。第２の通信規約とは、第１の通信規約で定められる複数の通信要素のうちの少なくとも２つの通信要素が変更される通信規約である。第３の通信規約とは、第１の通信規約でも第２の通信規約でもない通信規約であり、例えば第１の通信規約で定められる複数の通信要素のうちの１つ要素のみが変更される通信規約である。

例えば、２つの要素が変更された第２の通信規約に基づく信号は、次回のフレームｆの送信までに変更される。次回のフレームｆとは、所定の状態が生じた後に直近で送信する信号である。上記の所定の状態が生じたとは、例えば、異常検出部３６により異常が検出された場合や、所定のフレームｆを受信した場合、通信システム１の状態または通信システム１に含まれるＥＣＵ１０等の状態が予め設定された状態に変化したことである。

通信規約とは、通信システム１において予め設定された通信の規則や規定である。この通信規約は、例えば、送受信されるフレームｆごとや、ＥＣＵ１０ごとに設定されている。また、通信規約は、フレームごとに設定される複数の通信要素を含むものである。複数の通信要素には、フレームの送信順序、フレームの送信タイミング、フレームの送信周期、フレームの識別情報（ＩＤ）、フレームのデータ長、フレームの情報が暗号化される際の規定、フレームの誤り検知符号が生成される際の規定、フレームにアライブカウンタが付与される際の規定のうち少なくとも２つが含まれる。

次に、通信要素および通信要素の変更について説明する。フレームの送信順序が変更される場合とは、例えば、予め定められた通信規約によって設定されたフレーム（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の順で送信されていたフレームが、フレーム（Ｃ），（Ｂ），（Ａ）の順で送信されることである。フレームの送信タイミングが変更される場合とは、例えば、予め定められた通信規約によって設定された送信タイミングとは異なるタイミングでフレームｆが送信されることである。

フレームのデータ長とは、転送するフレームｆの実体であるデータフィールドの領域の大きさや、フレームｆに含まれる任意のフレームの領域の大きさである。フレームのデータ長が変更される場合とは、フレームフィールドの領域の大きさが２倍になるように変更されたり、データフェールドからエンドオブフレームまでのフレームの領域が２倍になるように変更されたりすることである（図２参照）。

フレームの情報が暗号化される際の規定が変更される場合とは、予め定められた通信規約により設定された暗号方式から他の暗号方式に変更されることである。これには、信号の暗号化に用いる演算式や暗号鍵が変更されることが含まれる。フレームの誤り検知符号が生成される際の規定とは、送信するフレームｆに含まれるＳＯＦ、ＩＤ、コントロールフィールド、およびデータフィールドに基づいて、ＣＲＣシーケンスが付与される際の演算手法である。フレームの誤り検知符号が生成される際の規定が変更される場合とは、上記の演算手法が変更されることである。

アライブカウンタが付与される際の規定とは、例えば、時刻ｔ、時刻ｔ＋１・・・時刻ｔ＋４、ｔ＋５において、各時刻に送信するフレームに付与されるアライブカウンタが「００」，「０１」，「０２」，「０３」，「００」，「０１」のように付与される規定や、「００」，「０１」，「０２」，「０３」，「０２」，「０１」のように付与される規定である。アライブカウンタが付与される際の規定が変更される場合とは、アライブカウンタのカウントアップが、予め設定されたアライブカウンタが付与される際の規定とされているときに、例えば、アライブカウンタを１つずつでなく２つずつ加算するようにアライブカウンタがカウントアップされるように変更されることである。なお、以上のような通信要素の変更の例示は一例であり、他の変更方法が用いられてもよい。

異常検出部３６は、通信制御プログラム２４が実行されることにより実現され、ＥＣＵ１０の通信状態の異常を検出する。異常とは、例えば、通信システム１の異常や、通信路２の異常、ＥＣＵ１０の異常、送受信されるフレームｆの異常などである。

判定部３８は、複数の通信要素のうち１つ通信要素のみが変更されている場合は、取得したフレームｆを不正なフレームｆであると判定し、複数の通信要素のうち２つ通信要素が変更されている場合は、取得したフレームｆを不正なフレームｆであると判定しない。通信ユニット４０は、通信制御部３４の制御に基づいて他の装置と通信する。

［送信側のＥＣＵ１０の処理の一例］
送信側の通信制御部３４は、例えば、第１の通信規約のフレームｆに対して、ＩＤおよび周期を変更したフレームｆを送信する。図４は、送信側のＥＣＵ１０の処理について説明するための図である。本処理では、ＥＣＵ１０が、所定のＩＤ（「ＩＤ００１」）を有するフレームｆを通信路２に送信する場合の処理について、一例として説明する。また、通信システム１において「ＩＤ００１」を有するフレームｆが、周期Ｔごとに送信されることが第１の通信規約として設定されているものとする。

送信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、時刻ｔ−２から周期Ｔごとに第１の通信規約のフレームｆを送信する。そして、通信制御部３４は、時刻ｔ＋１においてフレームｆ「ＩＤ００１」を送信した後（例えば時刻ｔ＋１から周期１／４が経過したとき）に、異常検出部３６により異常が検出されたものとする。この場合、通信制御部３４は、フレームｆの通信規約を第１の通信規約から第２の通信規約に変更してフレームｆを送信する。第２の通信規約は、第１の通信規約で定められた複数の通信要素のうち、少なくとも２つの通信要素が変更されたフレームｆである。本処理では、第２の通信規約は、例えば、第１の通信規約に対して、フレームｆを送信する周期（タイミング）およびＩＤが変更された規約である。通信制御部３４は、時刻ｔ＋１から周期２Ｔが経過した時刻ｔ＋３でフレームｆ「ＩＤ００２」を送信する。

［受信側のＥＣＵ１０の処理の一例］
受信側のＥＣＵ１０は、第１の通信規約のフレームｆに対して、ＩＤおよび周期が変更されたフレームｆを受信した場合、意図して送信されたフレームｆであると判定する。通信システム１のＥＣＵ１０の記憶部２０には、第２の通信規約（送信側のＥＣＵ１０で変更される２つの通信要素）の情報が記憶されている。このため、受信側のＥＣＵ１０の判定部３８は、第１の通信規約に対して２つの通信要素が変更されたフレームｆを受信した場合、記憶部２０に記憶された第２の通信規約と、受信したフレームｆにおいて変更された通信要素を比較して、意図して送信されたフレームであるか否かを判定する。

図５は、受信側のＥＣＵ１０の処理について説明するための図である。時刻ｔ−２から時刻ｔ＋３において、通信路２には、通常、ＥＣＵ１０−１から送信されたフレームｆのみが送信されるが、図５の例では、時刻ｔ＋２において、通信システム１に接続された他の装置や外部装置等から意図しないフレームｆ「ＩＤ００２」が送信されたものとして説明する。

受信側のＥＣＵ１０は、時刻ｔ−２から周期Ｔごとにフレームｆ「ＩＤ００１」を受信する。そして、受信側のＥＣＵ１０は、時刻ｔ＋１においてフレームｆ「ＩＤ００１」を受信した後に、時刻ｔ＋２においてフレームｆ「ＩＤ００２」を受信する。すなわち受信側のＥＣＵ１０は、時刻ｔ＋１において、周期Ｔごとに受信するフレームｆ「ＩＤ００１」とは１つの通信要素（ＩＤ）のみが変更されたフレームｆを受信する。この場合、受信側のＥＣＵ１０の判定部３８は、受信したフレームｆ「ＩＤ００２」を通信システム１において意図して通信要素が変更されたフレームｆでないと判定する。受信側のＥＣＵ１０の判定部３８は、１つの通信要素のみが変更されたフレームｆを受信した場合、受信したフレームｆを不正なフレームｆであると判定する。

受信したフレームｆを不正なフレームｆであると判定した場合、通信制御部３４は、所定のフェールセーフモードに移行してもよいし、次のフレームｆを受信するまで待機してもよい。所定のフェールセーフモード（第１のフェールセーフモード）とは、例えば、所定の速度で車両を走行させる制御を実行させるモードや、車両を安全に停止させる制御を実行させるためのモードである。

また、受信側のＥＣＵ１０は、時刻ｔ＋３において、周期Ｔごとに受信するフレームｆ「ＩＤ００１」に対して２つの通信要素（周期およびＩＤ）が変更されたフレームｆを受信する。この場合、受信側のＥＣＵ１０の判定部３８は、受信したフレームｆ「ＩＤ００２」を意図して通信要素が変更されたフレームｆであると判定する。受信側のＥＣＵ１０の判定部３８は、２つの通信要素が変更されたフレームｆを受信した場合、受信したフレームｆを不正なフレームｆでないと判定する。上記のように２つの通信要素が変更されたフレームｆを受信した場合、通信制御部３４は、送信側のＥＣＵ−１０が所定の異常を検出したことに基づき意図して通信規約を変更したものと判断して、所定のフェールセーフモードに移行してもよい。このときのフェールセーフモード（第２のフェールセーフモード）は、上述の受信したフレームｆが不正なフレームｆであると判定した場合に為されるフェールセーフモード（第１のフェールセーフモード）とは異なるフェールセーフモードであってよい。

また、２つの通信要素が変更されたフレームｆを受信した場合、通信制御部３４は、自装置が他装置に送信するフレームｆの通信規約を第１の通信規約から第２の通信規約に変更して、第２の通信規約のフレームｆを他装置に送信してもよい。この場合の第２の通信規約は、受信側のＥＣＵ１０が受信したフレームｆにおいて変更されていた２つの通信要素であってもよいし、上記の２つの通信要素とは異なる通信要素であってもよい。受信したフレームｆにおいて変更されていた２つの通信要素とは異なる２つの通信要素が変更される場合、各ＥＣＵ１０の記憶部２０には、ＥＣＵ１０ごとに変更する２つの通信要素の情報が記憶されている。これにより受信側のＥＣＵ１０は、送信側のＥＣＵ１０が変更する２つの通信要素を認識することができる。

なお、受信側のＥＣＵ１０の判定部３８は、演算したＣＲＣとフレームｆに含まれるＣＲＣの値が合致しなと判定した場合、意図して送信されたフレームｆでないと判定してもよい。これにより、より精度よく意図して送信されたフレームｆであるか否かが判定される。

上述したように、送信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、所定の通信状態が検出された場合に、第１の通信規約で定められる複数の通信要素のうち少なくとも２つの通信要素を変更して、第２の通信規約に基づく信号であるフレームｆを送信する。受信側のＥＣＵ１０は、第２の通信規約に基づく信号である２つの通信要素が変更されたフレームｆを受信した場合、意図的に通信要素が変更されたフレームであると判定することができる。

［送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（１）］
図６の例では、送信側の通信制御部３４は、例えば、第１の通信規約のフレームｆに対して、周期を長くしてフレームｆを送信するものとしたが、図６の例では、第１の通信規約のフレームｆに対して、少なくとも周期を短くして（１／２Ｔ）フレームｆを送信する。図４と同様の説明については説明を省略する。

通信制御部３４は、時刻ｔ＋１においてフレームｆ「ＩＤ００１」を送信した後（例えば時刻ｔ＋１から周期１／４が経過したとき）に、異常検出部３６により異常が検出されたものとする。この場合、通信制御部３４は、第１の通信規約に対して、フレームｆを送信する周期を周期１／２Ｔとし、且つＩＤを「ＩＤ００２」に変更したフレームｆ「ＩＤ００２」を次に送信する。

受信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、送信側のＥＣＵ１０に送信された第１の通信規約に対して、送信する周期およびＩＤが変更されたフレームｆ「ＩＤ００２」を受信した場合、意図して送信されたフレームｆであると判定する。

［送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（２）］
図７の例では、送信側の通信制御部３４は、第１の通信規約のフレームｆに対して、周期を短く（１／２Ｔ）すると共に、アライブカウンタを付与する規定を変更する。図４と同様の説明については説明を省略する。

通信制御部３４は、時刻ｔ＋１においてフレームｆ「ＩＤ００１」を送信した後（例えば時刻ｔ＋１から周期１／４が経過したとき）に、異常検出部３６により異常が検出されたものとする。この場合、通信制御部３４は、第１の通信規約に対して、フレームｆを送信する周期（タイミング）を周期１／２Ｔとし、且つアライブカウンタを付与する規定を変更したフレームｆを次に送信する。図７の例では、異常が検出される前は、通信制御部３４は、送信するフレームｆごとにアライブカウンタを「００」・・・「０３」，「００」・・・「０３」のようにカウンタアップさせることを繰り返していたが、異常が検出された後、アライブカウンタをカウントダウンさせる。図示する例では、アライブカウンタ「０３」が付与されたフレームｆが送信され後に、異常が検出された場合、アライブカウンタ「０２」が付与されたフレームｆが送信される。

受信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、送信側のＥＣＵ１０により送信された第１の通信規約に対して、送信する周期およびアライブカウンタが付与される際の規定が変更されて付与されたアライブカウンタを有するフレームｆを受信した場合、意図して送信されたフレームｆであると判定する。

［送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（３）］
送信側の通信制御部３４は、第１の通信規約のフレームｆに対して、周期を短く（１／２Ｔ）し、且つ予め定められた通信規約によって設定されたデータ長（データフィールド）よりもデータ長を長くしてもよい。図８は、予め定められた通信規約によって設定されたデータ長を有するフレームｆと、上記のデータ長よりもデータ長を長くしたフレームｆとの一例を示す図である。例えば、通信制御部３４は、データ長を、予め定められた通信規約によって設定されたデータ長の２倍のデータ長を有するフレームｆを次のフレームｆとして送信する。例えば、上述した図１の例において、ＥＣＵ１０−２が、ＥＣＵ１０−１および１０−３にフレームｆを送信しており、ＥＣＵ１０−１からフレームｆを所定の周期で受信している場合に、ＥＣＵ１０−１からフレームｆが送信されなくなったことを検出した場合、ＥＣＵ１０−１に異常が存在すると判定する。この場合、ＥＣＵ１０−２の通信制御部３４は、データ長を異常が検出される前のデータ長の２倍にして自装置が送信する情報と、ＥＣＵ１０−１がＥＣＵ１０−３に送信する情報をデータフィールドに含めてＥＣＵ１０−３に送信する。なお、ＥＣＵ１０−１がＥＣＵ１０−３に送信する情報は、ＥＣＵ１０−２の記憶部２０に予め記憶されている。これにより、ＥＣＵ１０−１に異常が発生した場合であっても、ＥＣＵ１０−１によりＥＣＵ１０−３に送信される情報は、ＥＣＵ１０−２によりＥＣＵ１０−３に送信されるため、通信システム１の状態を安定させることができる。

［送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（４）］
図９の例では、フレームｆの送信順序が変更される場合について説明する。図９の例における第１の通信規約は、フレームｆ「ＩＤ００１」が送信された直後に、フレーム「ＩＤ００２」が送信され、フレームｆ「ＩＤ００１」およびフレームｆ「ＩＤ００２」は、それぞれ周期Ｔごとに送信されるものとする。図４と同様の説明については説明を省略する。

通信制御部３４は、時刻ｔ＋１においてフレームｆ「ＩＤ００１」を送信した後（例えば時刻ｔ＋１から周期１／４が経過したとき）に、異常検出部３６により異常が検出されたものとする。この場合、通信制御部３４は、フレームｆの通信規約を第１の通信規約から第２の通信規約に変更して、フレームｆを送信する。図９の例における第２の通信規約は、時刻ｔ＋１で送信されたフレームｆの送信順序が入れ替えられると共に、それぞれのフレームｆのＩＤが変更されることである。

受信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、送信側のＥＣＵ１０に送信された第１の通信規約に対して、送信順序、およびＩＤが変更された２つのフレームｆを受信した場合、２つのフレームｆは意図して送信されたフレームｆであると判定する。

［送信側のＥＣＵ１０の処理の他の例（５）］
図１０の例では、第２の通信規約において周期を１／２Ｔに変更する際に、異常が時刻ｔ＋１から周期３／４Ｔが経過した際に検出された場合の処理について説明する。通信制御部３４は、通信規約で定められる複数の通信要素のうちの少なくとも２つの通信要素を次回のフレームｆの送信までに変更できない場合は、次回のフレームｆの次のフレームｆの送信までに通信規約で定められる複数の通信要素のうちの少なくとも２つの通信要素を変更する。

通信制御部３４は、時刻ｔ＋１から周期３／４Ｔが経過した際に異常が検出された場合、時刻ｔ＋１から周期１／２Ｔでフレームｆを送信することができない。このため、通信制御部３４は、時刻ｔ＋２において第１の通信規約のフレームｆ（次回の信号）を送信し、時刻ｔ＋２から周期１／２で第２の通信規約に変更したフレームｆ（次回の信号の次の信号）を送信する。第２の通信規約のフレームｆは、第１の通信規約のフレームｆに対して周期とＩＤとを変更したフレームｆである。

受信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、時刻ｔ＋２で送信側のＥＣＵ１０により送信されたフレームｆを、時刻ｔ＋１および時刻ｔ＋１前に送信されたフレームｆと同様に送信されたフレームｆとして扱う。また、受信側のＥＣＵ１０の通信制御部３４は、時刻ｔ＋２で第２の通信規約で送信されたフレームｆを意図して送信されたフレームｆであると判定する。

［フローチャート］
図１１は、送信側のＥＣＵ１０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。まず、ＥＣＵ１０の異常検出部３６が異常を検出するまで待機する（ステップＳ１００）。異常が検出されていない場合、通信制御部３４が、第１の通信規約に基づいてフレームｆを通信路２に送信する（ステップＳ１０２）。異常が検出された場合、通信制御部３４が、次に送信するフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更することができるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

次に送信するフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更することができる場合、通信制御部３４は、第２の通信規約に基づいてフレームｆを送信する（ステップＳ１０６）。次に送信するフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更することができない場合、通信制御部３４は、通信規約を変更せずにフレームｆを送信する（ステップＳ１０８）。

次に送信するフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更することができない場合とは、通信制御部３４が、第２の通信規約として図１０で説明したように周期を１／２Ｔに変更する場合において、異常を検出したタイミングが異常を検出する前にフレームｆを受信したときから１／２周期経過している場合である。また、次に送信するフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更することができない場合とは、予め設定された条件を満たしていない場合や、第１の通信規約でフレームｆを送信する準備が進んでいる状態であり、この状態からフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更することがＥＣＵ１０において困難である場合である。

次に、ステップＳ１０８でフレームを送信した後、次に送信するフレームｆの通信規約を第２の通信規約に変更して、第２の通信規約のフレームｆを送信する（ステップＳ１１０）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

上述した処理により、ＥＣＵ１０は、意図的に通信要素が変更されたことが受信側において認識できるフレームｆを送信することができる。

なお、上述した実施形態では、複数の通信要素のうち、２つの通信要素を次回の信号の送信までに変更する例について説明したが、２つの通信要素に代えて、３つ以上の通信要素を次回の信号の送信までに変更するものとしてもよい。また、２つの通信要素を次回の信号の送信までに変更することに代えて、Ｎ回目の信号の送信において２つの通信要素を変更するものとしてもよい（「Ｎ」は任意の自然数である）。

以上説明した実施形態によれば、複数の異なる通信規約に基づきフレームｆを送信可能であり、通信に用いる前記通信規約を、第１の通信規約から第２の通信規約へと変更可能な通信制御部３４を備えるＥＣＵ１０であって、通信制御部３４は、第２の通信規約に基づく信号を送信するまでに第３の通信規約に基づく信号を送信することなく、第１の通信規約で定められる複数の通信要素のうちの少なくとも２つの通信要素が変更された第２の通信規約に基づく信号を送信することにより、意図的に通信要素が変更されたことが受信側において認識できるフレームｆを送信することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…通信システム、２…通信路、１０、１０−１〜１０−３…ＥＣＵ、２０…記憶部、３０…制御部、３４…通信制御部、３６…異常検出部、３８…判定部、４０…通信ユニット

Claims (7)

1. 複数の異なる通信規約に基づき信号を送信可能であり、通信に用いる通信規約を、第１の通信規約から第２の通信規約へと変更可能な通信制御部を備える通信装置であって、
   前記通信制御部は、前記第１の通信規約に基づく信号の次に第２の通信規約に基づく信号を送信し、
   前記第２の通信規約に基づく信号は、前記第１の通信規約で定められる複数の通信要素のうちの少なくとも２つの通信要素が変更された信号である、
   通信装置。
2. 通信ネットワークと通信する通信装置により送信された信号を受信する通信ユニットと、
   前記通信ユニットにより受信された信号において、予め定められた通信規約によって設定された複数の通信要素のうち１つ通信要素のみが変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定し、前記複数の通信要素のうち少なくとも２つの通信要素が変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定しない判定部と、
   を備える受信装置。
3. 前記通信規約で定められる通信要素は、前記信号の送信順序、前記信号の送信タイミング、前記信号の送信周期、前記信号の識別情報、前記信号のデータ長、前記信号が暗号化される際の規定、前記信号の誤り検知符号が生成される際の規定、前記信号にアライブカウンタが付与される際の規定のうち少なくとも２つを含む、
   請求項１に記載の通信装置。
4. ネットワークの異常を検出する検出部を備え、
   前記通信制御部は、前記検出部により所定の異常が検出された場合に、通信に用いる通
   信規約を、前記第１の通信規約から前記第２の通信規約へと変更する、
   請求項１または３に記載の通信装置。
5. 請求項１、３、または４に記載の通信装置と通信する通信ユニットと、
   前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち１つの通信要素のみが変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定する判定部と、
   を備える受信装置。
6. 前記判定部は、前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち予め設定された２つの通信要素が変更されている場合は、前記受信された信号を不正な信号であると判定しない、
   請求項５に記載の受信装置。
7. 請求項１、３、または４に記載の通信装置と通信する通信ユニットと、
   前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち１つの通信要素のみが変更されている場合は、第１のフェールセーフモードを実行し、前記通信ユニットにより受信された信号において、前記複数の通信要素のうち少なくとも２つの通信要素が変更されている場合は、第２のフェールセーフモードを実行する通信制御部と、
   を備える受信装置。

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