通信系统的制作方法

本发明涉及一种收发对控制数据块分配帧id(identification)而构成1个帧结构的通信帧的通信系统。

背景技术：

近年来，存在被搭载于车辆的ecu(electroniccontrolunit)的数量增加的趋势，为了在多个ecu之间共有控制数据，而推进车载通信的网络化(例如，参照专利文献1)。在这样的通信系统中，当从特定的ecu向网络上发送所需要的通信帧时，该通信帧在构筑该网络的多个ecu之间共有。各ecu解析通信帧，在判断为是与ecu自身相关联的通信帧时，根据该通信帧执行处理。

是否为与ecu自身相关联的通信帧的判断通过对通信帧内的帧id进行校验而进行。通信帧通过帧id分配给控制数据块而构成1个帧结构。在通过帧id的校验而判断为是与ecu自身相关联的通信帧时，根据与该帧id一起构成帧结构的控制数据块的内容执行处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-42310号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

如图5所示，在can(controllerareanetwork)等车载通信中，通常，相对于控制数据块以1:1的关系分配帧id。例如，对控制数据块a分配帧id1，对控制数据块b分配帧id2，对控制数据块c分配帧id3。

当将帧id固定化时，利用通信显示器等进行的通信解析变得容易，其结果，可能有容易受到冒充、破解等这样的第三者的攻击的危险。作为对策，虽然有加密化，但是这会有硬件成本变高这样的短处。

本发明的目的在于提供一种不必增加成本，也能提高信息安全的通信系统。

用于解决课题的手段

根据一个方式，一种通信系统，包括分别作为发送侧以及接收侧发挥作用的多个控制单元，并且在所述发送侧和所述接收侧之间收发对控制数据块分配帧id而构成1个帧结构的通信帧，所述通信系统的特征在于，对每个所述控制数据块分配多个帧id，所述发送侧基于在所述发送侧和所述接收侧之间共有的规则，一边从所述多个帧id中一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，一边发送控制数据块。

根据此结构，在发送控制数据块时，用可变的帧id进行通信，从而降低容易被第三者通信解析的危险。接收侧在接收到没有基于切换规则的帧id时，判断为异常(冒充)并放弃数据，由此降低信息安全的危险。另外，不需要进行加密，从而不增加成本也能实现。因此，不必增加成本，也能提高信息安全。

根据其他方式，一种通信系统，包括分别作为发送侧以及接收侧发挥作用的多个控制单元，并且在所述发送侧和所述接收侧之间收发对控制数据块分配帧id而构成1个帧结构的通信帧，所述通信系统的特征在于，分别对多个控制数据块分配在这些多个控制数据块之间至少部分共同的多个帧id，所述发送侧在针对每个所述控制数据块设定了通过与所述帧id组合而能在所述接收侧毫无疑义地确定该控制数据块的识别码信息的基础上，一边从所述多个帧id中一个一个地选择帧id而动态地切换帧id，一边发送控制数据块。

根据此结构，在被限定的帧id中，发送1个控制数据块时，用可变的帧id进行通信，从而降低容易被第三者通信解析的危险。另外，不增加帧id的分配数量，也能实现上述危险的降低。另外，不需要进行加密，不增加成本也能实现。因此，不必增加成本，也能提高信息安全。

发明效果

根据本发明，不必增加成本，也能提高信息安全。

附图说明

图1是示出在第1实施方式中对1个控制数据块分配有3种帧id的图。

图2是示出在第1实施方式中发送侧和接收侧之间的通信方式的图。

图3是示出在第2实施方式中分别对3种控制数据块分配共同的3种帧id的图。

图4是示出在第2实施方式中在控制数据块中设定有识别码信息的图。

图5是示出在现有技术中，对控制数据块以1:1的关系分配帧id的图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，对通信系统的第1实施方式进行说明。通信系统包括作为发送侧以及接收侧发挥作用，通过网络收发通信帧的多个电子控制单元(ecu)。例如，多个ecu中的一个ecu作为发送侧发挥作用时，与发送侧一起构筑网络的1个或者多个其他ecu分别作为接收侧发挥功能。各通信帧包括被赋予了帧id的控制数据块。

如图1所示，在本例的通信系统中，对ecu所发送的控制数据块a分配3种帧id1-3。对控制数据块a分配帧id1而构成1个帧结构的为第1通信帧。一方面，对控制数据块a分配帧id2而构成1个帧结构的为第2通信帧。另一方面，对控制数据块a分配帧id3而1个帧结构的为第3通信帧。

ecu按照与接收侧之间共有的规则，一边以帧id1→帧id3→帧id2→帧id1→…的顺序一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，一边发送控制数据块a。也就是说，ecu在发送控制数据块a时，以第1通信帧→第3通信帧→第2通信帧→第1通信帧→…的顺序发送通信帧。

另外，虽未图示，但是对其他控制数据块b分配3种帧id4-6，此外对其他控制数据块c分配3种帧id7-9。ecu基于与接收侧之间共有的规则，一边以帧id4→帧id6→帧id5→帧id4→…的顺序一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，一边发送控制数据块b。另外，ecu基于与接收侧之间共有的规则，一边以帧id7→帧id9→帧id8→帧id7→…的顺序一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，一边发送控制数据块c。

接着，对通信系统的作用进行说明。

如图2所示，在发送侧和接收侧之间共有的帧id1-3的切换规则为“帧id1→帧id3→帧id2”的情况下，发送侧ecu首先发送对控制数据块a分配帧id1的第1通信帧。接收侧ecu基于切换规则，在首次接收到帧id1时，判断为正常(也就是说，接收到的通信帧为适当)，并根据控制数据块a的内容执行处理。

接着，发送侧ecu基于切换规则，发送对控制数据块a分配帧id3的第3通信帧。接收侧ecu基于切换规则，接着帧id1接收到帧id3时，判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

接着，发送侧ecu基于切换规则，发送对控制数据块a分配帧id2的第2通信帧。接收侧ecu基于切换规则，接着帧id3接收到帧id2时，判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

然后，例如，在接收侧ecu接收到帧id2时，由于与切换规则不同地，连续2次接收到帧id2，所以判断为异常(冒充)，并放弃数据。

然后，在发送侧ecu基于切换规则发送对控制数据块a分配了帧id1的第1通信帧时，由于接收侧ecu基于切换规则，接着前面的正常帧id2接收到帧id1，所以判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

然后，在发送侧ecu基于切换规则发送对控制数据块a分配了帧id3的第3通信帧时，由于接收侧ecu基于切换规则，接着帧id1接收到帧id3，所以判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

此外，然后在发送侧ecu基于切换规则发送对控制数据块a分配了帧id2的第2通信帧时，由于接收侧ecu基于切换规则，接着帧id3接收到帧id2，所以判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

如此，接收侧ecu在接收到基于切换规则的帧id时，判断为正常并根据控制数据块a的内容执行处理，并且在接收到没有基于切换规则的帧id时，判断为异常(冒充)并放弃数据。另外，虽未图示，控制数据块b或者控制数据块c也是同样的。

如上所述，根据本实施方式，能得到以下效果。

(1)在发送控制数据块时，通过用可变的帧id进行通信，从而能降低容易被第三者进行通信解析的危险。

(2)接收侧在接收到没有基于切换规则的帧id时，判断为异常(冒充)并放弃数据，从而能降低信息安全的危险。

(3)通过以帧id可变的方式进行通信，从而提高安全的级别，并且通过规定帧id的顺序，从而进一步提高级别。因此，能提高信息安全。

(4)在提高信息安全时，不需要加密，不增加成本也能实现。因此，不必增加成本，也能提高信息安全。

(第2实施方式)

接着，对通信系统的第2实施方式进行说明。

如图3所示，在本例的通信系统中，分别对3种控制数据块a-c分配在这些控制数据块a-c之间共用的3种帧id1-3。对控制数据块a分配帧id1而构成1个帧结构的为第1通信帧。一方面，对控制数据块a分配帧id2而构成1个帧结构的为第2通信帧。另一方面，对控制数据块a分配帧id3而构成1个帧结构的为第3通信帧。

同样地，对控制数据块b分配帧id1而构成1个帧结构的为第4通信帧。一方面，对控制数据块b分配帧id2而构成1个帧结构的为第5通信帧。另一方面，对控制数据块b分配帧id3而构成的1个帧结构的为第6通信帧。

同样地，对分配控制数据块c分配帧id1而构成1个帧结构的为第7通信帧。一方面，对控制数据块c分配帧id2而构成1个帧结构的为第8通信帧。另一方面，对控制数据块c分配帧id3而构成1个帧结构的为第9通信帧。

ecu针对每个控制数据块，从帧id1-3中一个一个地选择帧id，动态地切换帧id并发送控制数据块。或者，也可以与上述第1实施方式组合，针对每个控制数据块，基于在发送侧和接收侧之间共有的规则，从帧id1-3中一个一个地选择帧id，动态且规则地切换帧id并发送控制数据块。例如，ecu也可以以帧id1→帧id3→帧id2→帧id1→…的顺序一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，并发送控制数据块a。

如图4所示，ecu针对每个控制数据块设定识别码信息，识别码信息通过与帧id组合而能在接收侧毫无疑义地确定该控制数据块。在此基础上，如上所述，ecu从帧id1-3中一个一个地选择帧id，动态地切换帧id并发送控制数据块。

将“帧id+识别码信息”称为控制数据特定id，在接收侧确认该控制数据特定id，从而特定控制数据块。例如，在控制数据块a的情况下，在发送侧和接收侧之间共有“控制数据特定id＝100”。发送侧在对控制数据块a分配的帧id1为“帧id1＝90”的情况下，设定“识别码信息＝10”。另外，在对控制数据块a分配的帧id2为“帧id2＝80”的情况下，设定“识别码信息＝20”。另外，在对控制数据块a分配的帧id3为“帧id3＝70”的情况下，设定“识别码信息＝30”。接收侧在接收到通信帧时，确认“帧id”和“识别码信息”，在“控制数据特定id＝100”时，能特定控制数据块a。也就是说，“帧id”和“识别码信息”的组合适合于在接收侧和发送侧之间共有的“控制数据特定id”的情况下，接收侧能特定接收到的控制数据块。

同样地，在控制数据块b的情况下，例如在发送侧和接收侧之间共有“控制数据特定id＝110”。发送侧在对控制数据块b分配的帧id1为“帧id1＝90”的情况下，设定“识别码信息＝20”。另外，在对控制数据块b分配的帧id2为“帧id2＝80”的情况下，设定“识别码信息＝30”。另外，在对控制数据块b分配的帧id3为“帧id3＝70”的情况下，设定“识别码信息＝40”。接收侧在接收到通信帧时，确认“帧id”和“识别码信息”，在“控制数据特定id＝110”时，特定控制数据块b。

同样地，在控制数据块c的情况下，例如在发送侧和接收侧之间共有“控制数据特定id＝120”。发送侧在对控制数据块c分配的帧id1为“帧id1＝90”的情况下，设定“识别码信息＝30”。另外，在对控制数据块c分配的帧id2为“帧id2＝80”的情况下，设定“识别码信息＝40”。另外，在对控制数据块c分配的帧id3为“帧id3＝70」”的情况下，设定“识别码信息＝50”。接收侧在接收到通信帧时，确认“帧id”和“识别码信息”，在“控制数据特定id＝120”时，特定控制数据块c。

接着，对通信系统的作用进行说明。在此，不仅对动态地切换帧id，此外还对规则地切换帧id并将控制数据块a发送的情况进行说明。

在发送侧和接收侧之间共有的帧id的切换规则为“帧id1→帧id3→帧id2”的情况下，发送侧ecu最初发送对控制数据块a分配了帧id1的第1通信帧。此时，在“帧id1＝90”的情况下，发送侧ecu在设定了“识别码信息＝10”的基础上，发送第1通信帧。接收侧ecu确认“帧id”和“识别码信息”，在“控制数据特定id＝100”时，确定控制数据块a，在“帧id1＝90”时，随着基于切换规则最初接收到帧id1而判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

接着，发送侧ecu基于切换规则而发送对控制数据块a分配了帧id3的第3通信帧。此时，在“帧id3＝70”的情况下，发送侧ecu在设定了“识别码信息＝30”的基础上，发送第3通信帧。接收侧ecu确认“帧id”和“识别码信息”，在“控制数据特定id＝100”时，特定控制数据块a，在“帧id3＝70”时，随着基于切换规则而接着帧id1接收到帧id3，判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

接着，发送侧ecu基于切换规则而发送对控制数据块a分配了帧id2的第2通信帧。此时，在“帧id2＝80”的情况下，发送侧ecu在设定了“识别码信息＝20”的基础上，发送第2通信帧。接收侧ecu确认“帧id”和“识别码信息”，在“控制数据特定id＝100”时，确定控制数据块a，在“帧id2＝80”时，基于切换规则接着帧id3接收到帧id2时判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

然后，例如在接收侧ecu再次接收到对控制数据块a分配了帧id2的第2通信帧时，由于与切换规则不同，连续2次接收到帧id2，所以判断为异常(冒充)，并放弃数据。

然后，发送侧ecu基于切换规则而发送对控制数据块a分配了帧id1的第1通信帧时，由于接收侧ecu基于切换规则接着上述正常的帧id2接收到帧id1，所以判断为正常，并根据控制数据块a的内容执行处理。

如此，接收侧ecu接收到基于切换规则的帧id时，判断为正常并根据控制数据块a的内容执行处理，在接收到没有基于切换规则的帧id接收时，判断为异常(冒充)并放弃数据。另外，控制数据块b或者控制数据块c也是同样的。

如上所述，根据本实施方式，能得到以下效果。

(5)在限定的帧id(在本例中为3种帧id1-3)中，通过在发送1个控制数据块时，用可变的帧id进行通信，从而能降低容易被第三者通信解析的危险。

(6)用3种帧id1-3而对应第1-第9通信帧，从而不必增加帧id的分配数量，也能实现降低上述危险。

另外，上述各实施方式也可以以如下方式进行变更并具体化。

·在上述第1实施方式中，对控制数据块a分配的3种帧id1-3的切换规则不限定为“帧id1→帧id3→帧id2”。例如，像“帧id1→帧id3→帧id1→帧id2”那样，也可以在各程序中将相同的帧id使用2次以上。对控制数据块b或者控制数据块c也是同样的。

·在上述第1实施方式中，只要是对控制数据块a分配多个帧id，也可以对控制数据块a分配2种或者4种以上的帧id。对控制数据块b或者控制数据块c也是同样的。另外，也可以针对每个控制数据块分别设定切换规则。例如，在分配2种帧id1-2的情况下，并不限定为在各控制数据块适用“帧id1→帧id2”的切换规则。例如，也可以在控制数据块a适用“帧id1→帧id2”的切换规则的同时，在控制数据块b适用“帧id2→帧id1→帧id1”的切换规则。

·在上述第1实施方式中，也可以针对每个控制数据块分配个别数量的多个帧id。例如，也可以对控制数据块a分配2种帧id，对控制数据块b分配3种帧id，对控制数据块c分配4种帧id。

·在上述第1实施方式中，与上述第2实施方式同样地，也可以针对每个控制数据块设定“识别码信息”。也就是说，在发送侧和接收侧之间共有“控制数据特定id”，在发送侧与“帧id”组合的“识别码信息”而针对每个控制数据块设定的结构不限定为适用于分别对多个控制数据块分配共同的多个帧id的实施方式。

·在上述第2实施方式中，只要是分别对控制数据块a-c分配了共同的多个帧id，也可以分配2种或者4种以上的帧id。也就是说，分别对多个控制数据块分配的共同的多个帧id的数量(种类)也可以与该多个控制数据块的数量(种类)不同。

·在上述第2实施方式中，也可以分别对控制数据块a-c分配个别数量的多个帧id。例如，对控制数据块a分配2种帧id，对控制数据块b分配3种帧id，对控制数据块c分配4种帧id。

·在上述第2实施方式中，并不限定为分别对多个控制数据块分配完全共同的多个帧id的构成。分别对多个控制数据块分配的多个帧id中至少1个为与对其他控制数据块分配的多个帧id中的任意一个共同的帧id的构成。也就是说，只要在多个控制数据块之间至少部分地共同的多个帧id分别分配给这些多个控制数据块即可。在这种情况下，发送侧ecu针对每个控制数据块设定通过与帧id组合而能在接收侧毫无疑义地特定该控制数据块的识别码信息。在这基础上，发送侧ecu针对每个控制数据块，一边从多个帧id中一个一个地选择帧id而动态地切换帧id，一边发送控制数据块。或者，与上述第1实施方式组合，针对每个控制数据块根据在发送侧和接收侧之间共有的规则，从多个帧id中一个一个地选择帧id，动态且规则地切换帧id并发送控制数据块。

·也可以将本发明适用于除了can以外的车载通信。也可以将本发明适用于除了车载通信以外的通信系统。

接着，记载能够从上述各实施方式以及其他例子掌握的的技术思想。

(附记1)一种通信系统，包括分别作为发送侧以及接收侧发挥作用的多个控制单元，并且在所述发送侧和所述接收侧之间收发对控制数据块分配帧id而构成1个帧结构的通信帧，所述通信系统的特征在于，分别对多个控制数据块分配在这些多个控制数据块之间至少部分共同的多个帧id，所述发送侧在针对每个所述控制数据块设定了通过与所述帧id组合而能在所述接收侧毫无疑义地确定该控制数据块的识别码信息的基础上，一边从所述多个帧id中一个一个地选择帧id而动态地切换帧id，一边发送控制数据块，分别对所述多个控制数据块分配的所述多个帧id的数量比该多个控制数据块的数量少。

(附记2)一种通信系统，包括分别作为发送侧以及接收侧发挥作用的多个控制单元，并且在所述发送侧和所述接收侧之间收发对控制数据块分配帧id而构成1个帧结构的通信帧，所述通信系统的特征在于，分别对多个控制数据块分配在这些多个控制数据块之间至少部分共同的多个帧id，所述发送侧在针对每个所述控制数据块设定了通过与所述帧id组合而能在所述接收侧毫无疑义地确定该控制数据块的识别码信息的基础上，一边从所述多个帧id中一个一个地选择帧id而动态地切换帧id，一边发送控制数据块，分别对所述多个控制数据块分配的所述多个帧id的数量为该多个控制数据块的数量以上。

(附记3)一种通信系统，包括分别作为发送侧以及接收侧发挥作用的多个控制单元，并且在所述发送侧和所述接收侧之间收发对控制数据块分配帧id而构成1个帧结构的通信帧，所述通信系统的特征在于，分别对多个控制数据块分配多个帧id，所述发送侧基于在所述发送侧和所述接收侧之间共有的规则，一边从所述多个帧id中一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，一边发送控制数据块，分别对所述多个控制数据块分配的所述多个帧id的数量为该多个控制数据块的数量以上。

(附记4)一种通信系统，包括分别作为发送侧以及接收侧发挥作用的多个控制单元，并且在所述发送侧和所述接收侧之间收发对控制数据块分配帧id而构成1个帧结构的通信帧，所述通信系统的特征在于，分别对多个控制数据块分配个数不同的多个帧id，所述发送侧基于在所述发送侧和所述接收侧之间共有的规则，一边从所述多个帧id中一个一个地选择帧id而动态且规则地切换帧id，一边发送控制数据块。