具体实施方式

在实施方式及附图中，针对相同要素或对应的要素标注了相同的标号。适当省略或简化标注了与已说明的要素相同的标号的要素的说明。图中的箭头主要表示数据流或处理的流程。

实施方式1.

基于图1至图6来说明用于检测与通信网络连接的非法节点的方式。

＊＊＊结构的说明＊＊＊

基于图1来说明网络检查系统100的结构。

网络检查系统100具有1个以上的通信网络。

具体而言，网络检查系统100具有第1网络101和第2网络102。

但是，网络检查系统100也可以具有1个通信网络，还可以具有3个以上的通信网络。

例如，通信网络是车载网络。具体的车载网络是Controller Area Network(CAN：控域网)。

在各个通信网络连接有1个以上的节点。例如，节点是车载设备。

“通常节点”是与第1网络101连接的节点，与第1网络101合法连接。

“非法节点”是与第1网络101新连接的节点，与第1网络101非法连接。

网络检查系统100具备用于检测非法节点的网络检查装置200。

基于图2对网络检查装置200的结构进行说明。

网络检查装置200是具备处理器201、存储器202、辅助存储装置203、输入输出接口204、通信接口205及各种电路这样的硬件的计算机。这些硬件经由信号线而相互连接。

具体而言，在网络检查装置200中设置有脉冲信号电路281、第1选择器282、第2选择器283及AD转换电路284这样的电路。

处理器201是进行运算处理的IC，对其他硬件进行控制。例如，处理器201是CPU或DSP。

IC是Integrated Circuit(集成电路)的简称。

CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的简称。

DSP是Digital Signal Processor(数字信号处理器)的简称。

存储器202是易失性的存储装置。存储器202也被称为主存储装置或主存储器。例如，存储器202是RAM。根据需要将存储器202所存储的数据保存于辅助存储装置203。

RAM是Random Access Memory(随机存取存储器)的简称。

辅助存储装置203是非易失性的存储装置。例如，辅助存储装置203是ROM、HDD或闪存。根据需要将辅助存储装置203所存储的数据加载到存储器202。

ROM是Read Only Memory(只读存储器)的简称。

HDD是Hard Disk Drive(硬盘驱动器)的简称。

输入输出接口204是供输入装置及输出装置连接的端口。例如，输入输出接口204是USB端子，输入装置是键盘及鼠标，输出装置是显示器。

USB是Universal Serial Bus(通用串行总线)的简称。

通信接口205是通信用的接口。例如，通信接口205是通信端口。使用通信接口205来实现网络检查装置200与各通信网络之间的信号的输入输出。

脉冲信号电路281是产生脉冲信号的电路。

第1选择器282与第2选择器283分别是切换成为连接目的地的通信网络的电路。

AD转换电路284是将模拟信号转换成数字数据的电路。AD转换电路也称为AD转换器。

网络检查装置200具备检查控制部210和检查部220这样的要素。这些要素由软件实现。

检查控制部210具备通信状况确认部211、基础信号输出部212以及切换部213。

检查部220具备节点判定部221和结果输出部222。

在辅助存储装置203中存储有用于使计算机作为检查控制部210和检查部220发挥功能的网络检查程序。网络检查程序被加载到存储器202中，由处理器201执行。

在辅助存储装置203中还存储有OS。OS的至少一部分被加载到存储器202中，由处理器201执行。

处理器201一边执行OS，一边执行网络检查程序。

OS是Operating System(操作系统)的简称。

网络检查程序的输入输出数据被存储在存储部290中。

存储器202作为存储部290发挥功能。但是，辅助存储装置203、处理器201内的寄存器及处理器201内的高速缓冲存储器等存储装置也可以代替存储器202或者与存储器202一起作为存储部290发挥功能。

网络检查装置200也可以具备代替处理器201的多个处理器。多个处理器分担处理器201的作用。

网络检查程序能够以计算机可读取的方式记录(存储)在光盘或闪存等非易失性的记录介质中。

＊＊＊动作的说明＊＊＊

网络检查装置200的动作相当于网络检查方法。此外，网络检查方法的步骤相当于网络检查程序的步骤。

基于图3对网络检查方法进行说明。

在步骤S101中，通信状况确认部211选择1个未选择的通信网络。

将在步骤S101中选择出的通信网络称为“选择网络”。

在步骤S102中，切换部213将成为基础信号的输出目的地的通信网络切换为选择网络。后面叙述基础信号。

具体而言，切换部213将指定了选择网络的第1选择器信号向第1选择器282输入。第1选择器信号是用于控制第1选择器282的信号。

然后，第1选择器282按照第1选择器信号将连接目的地切换为选择网络。

此外，切换部213将成为检查信号的输入源的通信网络切换为选择网络。后面叙述检查信号。

具体而言，切换部213将指定了选择网络的第2选择器信号向第2选择器283输入。第2选择器信号是用于控制第2选择器283的信号。

然后，第2选择器283按照第2选择器信号将连接目的地切换为选择网络。

在步骤S111中，通信状况确认部211确认选择网络的通信状况。

在步骤S112中，通信状况确认部211基于选择网络的通信状况，判定能否检查选择网络。

在判定为能够检查选择网络的情况下，处理进入步骤S121。

在判定为不能检查选择网络的情况下，处理进入步骤S111。

后面叙述通信状况的确认。

在步骤S121中，基础信号输出部212向选择网络输出基础信号。

基础信号是用于检查选择网络的脉冲信号，具有预先决定的时间间隔。具体而言，基础信号是阶梯波。

具体而言，基础信号输出部212将信号输出指令向脉冲信号电路281输入。信号输出指令是用于指示作为基础信号的脉冲信号的输出的信号。

然后，脉冲信号电路281输出具有预先决定的时间间隔的脉冲信号。从脉冲信号电路281输出的脉冲信号是基础信号。

从脉冲信号电路281输出的基础信号通过第1选择器282被输入到选择网络。

在步骤S131中，节点判定部221受理在选择网络中流动的检查信号。

检查信号是通过在选择网络中流动而改变了波形的基础信号。

节点判定部221如以下那样受理检查信号。

在选择网络中流动的检查信号通过第2选择器283被输入到AD转换电路284。

AD转换电路284将输入的检查信号从模拟信号转换成数字数据，输出检查信号的数字数据。检查信号的数字数据从AD转换电路284被输入到节点判定部221。

节点判定部221受理所输入的检查信号的数字数据。

在步骤S132中，节点判定部221基于检查信号的波形，判定有无与选择网络连接的新的节点。

节点判定部221如以下那样进行判定。

检查控制部210向检查部220通知选择网络。例如，切换部213在步骤S102中向节点判定部221通知选择网络。

节点判定部221将数字数据所表示的检查信号的波形与选择网络用的参照信号的波形进行比较，基于比较结果进行判定。

基于图4来说明基础信号111、检查信号112以及参照信号113的关系。

基础信号111是具有预先决定的时间间隔的脉冲信号。

检查信号112是通过在选择网络中流动而改变了波形的基础信号。在检查信号112的波形中，包含与选择网络连接的节点组(包含非法节点)所产生的反射。在图4中，检查信号112的波形包含4个节点所产生的4个反射。

参照信号113是与仅连接有通常节点组的选择网络对应的检查信号。在参照信号113的波形中，包含与选择网络连接的通常节点组所产生的反射。在图4中，参照信号113的波形包含3个正常节点所产生的3个反射。

节点判定部221对检查信号112与参照信号113各自的波形的阻抗进行分析。而且，节点判定部221对检查信号112的波形所包含的反射的数量与参照信号113的波形所包含的反射的数量进行比较。

在检查信号112的波形所包含的反射的数量比参照信号113的波形所包含的反射的数量多的情况下，节点判定部221判定为存在与选择网络连接的新的节点(非法节点)。

在检查信号112的波形所包含的反射的数量比参照信号113的波形所包含的反射的数量相同的情况下，节点判定部221判定为不存在与选择网络连接的新的节点(非法节点)。

在检查信号112的波形所包含的反射的数量比参照信号113的波形所包含的反射的数量少的情况下，节点判定部221判定为与选择网络连接的通常节点组存在变化。

在图4中，在检查信号112的波形中包含4个节点所产生的4个反射。另一方面，在参照信号113的波形中包含3个正常节点所产生的3个反射。

因此，节点判定部221判定为存在与选择网络连接的新的节点(非法节点)。

返回图3，从步骤S133开始继续说明。

在步骤S133中，结果输出部222输出选择网络的检查结果。即，结果输出部222输出表示有无与选择网络连接的新的节点的检查结果。

例如，结果输出部222将选择网络的检查结果显示于显示器。

在步骤S141中，通信状况确认部211判定是否存在未选择的通信网络。

在存在未选择的通信网络的情况下，处理进入步骤S101。

在不存在未选择的通信网络的情况下，处理结束。

基于图5及图6对通信状况的确认(S111及步骤S112)进行说明。

通信状况确认部211在确认时间的期间确认选择网络的通信状况。确认时间是预先决定的时长。

具体而言，通信状况确认部211确认通信的有无、通信的时间间隔或通信的电压图案等作为通信状况。

在图5的(1)中，通信状况确认部211在确认时间的期间确认选择网络中有无通信。

在确认时间的期间在选择网络中未发生通信的情况下，通信状况确认部211判定为能够检查选择网络。

在图5的(2)中，通信状况确认部211在确认时间的期间确认选择网络中的通信的时间间隔(通信间隔)。

在确认时间中的通信间隔比规定间隔长的情况下，通信状况确认部211判定为能够检查选择网络。

规定间隔是对于网络检查来说充分的时间，被预先决定。

在图5的(3)中，通信状况确认部211在确认时间的期间确认选择网络中的通信的时间间隔(通信间隔)。

在确认时间中的通信间隔比规定间隔短的情况下，通信状况确认部211判定为不能检查选择网络。

在图6的(4)中，在产生了预先决定的电压图案(规定图案)的通信的情况下，在直至下一次通信为止的期间，确保规定间隔以上的通信间隔。该规定在各节点中被预先设定。

通信状况确认部211在确认时间的期间确认选择网络中的通信的电压图案。

在确认时间的期间发生了规定图案的通信的情况下，通信状况确认部211在检测到规定图案的通信的时间点判定为能够检查选择网络。

在图6的(5)中，在发生了通信的情况下，在直至下一次通信为止的期间，确保规定间隔以上的通信间隔。该规定在各节点中被预先设定。

通信状况确认部211在确认时间的期间确认选择网络中的通信的电压图案。

在确认时间的期间发生了通信信号的下降的情况下，通信状况确认部211在检测到通信信号的结束的时间点判定为能够检查选择网络。

＊＊＊实施方式1的效果＊＊＊

网络检查装置200观察通信网络的通信状况，检测能够实施TDR的状态。由此，能够检测非法节点而不对通信造成影响。

检查控制部210通过控制第1选择器282和第2选择器283来切换连接目的地的通信网络。由此，即便不准备多个脉冲信号电路281、AD转换电路284及检查部220，也能够检查多个通信网络。

即，针对多个通信网络，能够以较少的部件数实施TDR。因此，实现了网络检查装置200的低成本化及省空间化。而且，能够通过嵌入式设备来实现网络检查装置200。例如，作为ECU的一个功能，能够实现网络检查装置200。ECU是Electronic Control Unit(电控单元)的简称。

实施方式2.

关于使用低精度的AD转换器的方式，基于图7至图11来主要说明与实施方式1的不同点。

＊＊＊结构的说明＊＊＊

基于图7对网络检查系统100的结构进行说明。

网络检查系统100的结构除了网络检查装置200的一部分之外与实施方式1中的结构相同(参照图1)。

基于图8对网络检查装置200的结构进行说明。

网络检查装置200具备AD转换电路285而代替AD转换电路284。

AD转换电路284是高精度的AD转换器，采样间隔短。

AD转换电路285是低精度的AD转换器，采样间隔长。

例如，AD转换电路284的采样间隔是1纳秒，AD转换电路285的采样间隔是10纳秒。

网络检查装置200还具备移相电路286。

移相电路286是使从脉冲信号电路281输出的基础信号的相位偏移的电路。

其他结构与实施方式1中的结构相同(参照图2)。

＊＊＊动作的说明＊＊＊

基于图9及图10对网络检查方法进行说明。

在步骤S201中，基础信号输出部212向移相电路286输入移相指令。移相指令是用于使基础信号的相位偏移规定量的指令。

移相电路286在接受移相指令后，进行移相用的电路设定(相位设定)。在相位设定后，直至移相电路286的动作稳定为止会耗费某种程度的时间。

在步骤S211中，通信状况确认部211选择1个未选择的通信网络。切换部213将连接目的地切换为选择网络。

步骤S211与实施方式1中的处理(步骤S101及步骤S102)相同。

在步骤S221中，通信状况确认部211判定是否能够检查选择网络。

步骤S221与实施方式1中的处理(步骤S111及步骤S112)相同。

在能够检查通信网络的情况下，处理进入步骤S222。

在不能检查通信网络的情况下，处理进入步骤S221。

在步骤S222中，基础信号输出部212判定移相是否稳定。

具体而言，基础信号输出部212将步骤S201之后的经过时间与规定时间进行比较。

步骤S201之后的经过时间是从向移相电路286输入移相指令开始所经过的时间。

规定时间是在相位设定后直至移相电路286的动作稳定为止所需的时间，被预先决定。

在步骤S201之后的经过时间超过规定时间的情况下，基础信号输出部212判定为移相已经稳定。

在判定为移相已经稳定的情况下，处理进入步骤S231。

在判定为移相未稳定的情况下，处理进入步骤S221。

在步骤S231中，基础信号输出部212向选择网络输出基础信号。

步骤S231与实施方式1中的步骤S121相同。但是，向选择网络输出的基础信号的相位通过移相电路286而偏移。

即，基础信号输出部212向选择网络输出移相后的基础信号。

在步骤S232中，节点判定部221受理在选择网络中流动的检查信号的数字数据。

步骤S232是在实施方式1的步骤S131中将AD转换电路284置换成AD转换电路285得到的处理。

检查信号的数字数据表示检查信号的1个以上的采样值。

在步骤S241中，通信状况确认部211判定是否存在未选择的通信网络。

在存在未选择的通信网络的情况下，处理进入步骤S211。

在不存在未选择的通信网络的情况下，处理进入步骤S251。

在步骤S251中，基础信号输出部212判定规定数的移相是否完成。规定数是2以上的数，被预先决定为进行移相的次数。

在规定数的移相完成的情况下，处理进入步骤S261。

在规定数的移相未完成的情况下，处理进入步骤S201。

在步骤S201至步骤S251的处理的重复中，基础信号输出部212一边使相位偏移一边将多个基础信号向各个通信网络输出。

在步骤S261中，节点判定部221按照每个通信网络，使用规定数的数字数据来恢复检查信号的波形。

具体而言，节点判定部221通过使各个数字数据所示的1个以上的采样值按照相位顺序排列，来恢复检查信号的波形。

在步骤S262中，节点判定部221按照每个通信网络，基于检查信号的波形来判定有无新的节点。

判定有无新的节点的方法与实施方式1的步骤S132中的方法相同。

在步骤S263中，结果输出部222按照每个通信网络输出检查结果。即，结果输出部222按照每个通信网络，输出表示有无新的节点的检查结果。

基于图11对检查信号112的恢复进行说明。

高精度数字数据是由AD转换电路284得到的数字数据。AD转换电路284的采样间隔为1纳秒。因此，高精度数字数据以1纳秒间隔示出采样值。

第n数字数据是在第n次移相后由AD转换电路285得到的数字数据。AD转换电路284的采样间隔为10纳秒。因此，第n数字数据以10纳秒间隔示出采样值。

在该情况下，进行10次1纳秒的移相，将第1数字数据至第10数字数据各自的采样值按照相位顺序排列，由此，得到与高精度数字数据同等的检查信号112。

＊＊＊实施方式2的效果＊＊＊

通过实施方式2，能够使用低精度的AD转换器(AD转换电路285)来检测非法节点。

在基础信号的移相稳定之前耗费时间。对此，基础信号输出部212在开始通信网络的通信状况的确认之前向移相电路286指示移相。然后，通信状况确认部211利用直至移相稳定为止的时间来确认通信网络的通信状况。由此，能够防止直至得到检查结果为止的时间增大。

实施方式3.

关于应对在通信状况的影响下无法进行网络检查的情况的方式，基于图12至图14来主要说明与实施方式1的不同点。

＊＊＊结构的说明＊＊＊

基于图12对网络检查系统100的结构进行说明。

网络检查系统100的结构除了网络检查装置200的一部分之外，与实施方式1中的结构相同(参照图1)。

基于图13对网络检查装置200的结构进行说明。

网络检查装置200还具备通信管理部231。通信管理部231由软件实现。

网络检查程序还使计算机作为通信管理部231发挥功能。

其他结构与实施方式1中的结构相同(参照图2)。

＊＊＊动作的说明＊＊＊

基于图14对网络检查方法进行说明。

在步骤S301中，通信状况确认部211选择1个未选择的通信网络。切换部213将连接目的地切换为选择网络。

步骤S301与实施方式1中的处理(步骤S101及步骤S102)相同。

在步骤S311中，通信状况确认部211确认选择网络的通信状况。

步骤S311与实施方式1中的步骤S111相同。

在步骤S312中，通信状况确认部211基于选择网络的通信状况，判定能否检查选择网络。

步骤S312与实施方式1中的步骤S112相同。

在判定为能够检查选择网络的情况下，处理进入步骤S322。

在判定为不能检查选择网络的情况下，处理进入步骤S321。

在步骤S321中，通信状况确认部211将附加检查选择网络这样的判定结果通知给通信管理部231。

通信管理部231向选择网络的各节点发送通信停止指示。通信停止指示是用于指示通信的停止的信号。例如，通信管理部231通过广播将通信停止指示向选择网络发送。

然后，通信管理部231将通信停止指示的完成通知给基础信号输出部212。

在步骤S322中，基础信号输出部212向选择网络输出基础信号。

步骤S322与实施方式1中的步骤S121相同。

步骤S331至步骤S341与实施方式1中的处理(步骤S131至步骤S141)相同。

＊＊＊实施方式3的效果＊＊＊

在通信状况的影响下无法进行网络检查的情况下，通信管理部231向通信网络的各节点指示通信的停止。由此，能够实施网络检查。

＊＊＊实施方式3的实施例＊＊＊

也可以组合实施方式3与实施方式2而进行实施。

在该情况下，实施方式3中的网络检查装置200具备使基础信号的相位偏移的移相电路286。而且，节点判定部221使用多个检查信号各自的1个以上的采样值来恢复检查信号的波形，基于恢复后的波形进行判定。

实施方式4.

关于应对发生了通信信号与检查信号的竞争的情况的方式，基于图15至图19来主要说明与实施方式1的不同点。

＊＊＊结构的说明＊＊＊

基于图15对网络检查系统100的结构进行说明。

网络检查系统100的结构除了网络检查装置200的一部分之外，与实施方式1中的结构相同(参照图1)。

基于图16对网络检查装置200的结构进行说明。

网络检查装置200还具备通信管理部232。通信管理部232由软件实现。

网络检查程序还使计算机作为通信管理部232发挥功能。

其他结构与实施方式1中的结构相同(参照图2)。

＊＊＊动作的说明＊＊＊

基于图17及图18对网络检查方法进行说明。

在步骤S401中，通信状况确认部211选择1个未选择的通信网络。切换部213将连接目的地切换为选择网络。

步骤S401与实施方式1中的处理(步骤S101及步骤S102)相同。

在步骤S411中，通信状况确认部211基于选择网络的通信状况，判定能否检查选择网络。

步骤S411与实施方式1中的处理(步骤S111及步骤S112)相同。

在判定为能够检查选择网络的情况下，处理进入步骤S421。

在判定为不能检查选择网络的情况下，处理进入步骤S411。

在步骤S421中，基础信号输出部212向选择网络输出基础信号。

步骤S421与实施方式1中的步骤S121相同。

在步骤S431中，节点判定部221受理在选择网络中流动的检查信号。

步骤S431与实施方式1中的步骤S131相同。

在从步骤S421的开始到步骤S431的结束为止的期间，通信状况确认部211持续确认选择网络的通信状况。

在步骤S441中，通信状况确认部211判定在观测时间的期间是否在选择网络中是否发生了通信。

观测时间是从步骤S421的开始到步骤S431的结束为止的时间。即，观测时间是从向选择网络输出基础信号起到受理检查信号为止的时间。

在判定为在选择网络中发生了通信的情况下，处理进入步骤S442。

在判定为在选择网络中未发生通信的情况下，处理进入步骤S451。

在步骤S442中，通信状况确认部211将通信的发生通知给节点判定部221。

然后，节点判定部221废弃受理到的检查信号。

在步骤S443中，通信状况确认部211将通信的发生通知给通信管理部232。

通信管理部232向选择网络的各节点发送重发指示。重发指示是用于指示在一定时间内发送的通信信号的重发的信号。例如，通信管理部232通过广播向选择网络发送重发指示。

然后，通信管理部232将重发指示的完成通知给通信状况确认部211。

在步骤S443之后，处理进入步骤S411。

步骤S451至步骤S461与实施方式1中的处理(步骤S132至步骤S141)相同。

基于图19对通信管理部232的重发指示进行说明。

假定为在从开始从网络检查装置200向选择网络输出基础信号到完成从选择网络向网络检查装置200输入检查信号为止的期间内，通信信号流动于选择网络。

在该情况下，通信信号与检查信号相互竞争。其结果是，网络检查装置200得不到正确的检查信号，各节点得不到正确的通信信号。

因此，节点判定部221废弃所得到的检查信号。此外，通信管理部232向各节点发送重发指示。然后，各节点进行通信信号的重发。

＊＊＊实施方式4的效果＊＊＊

在发生了通信信号与检查信号的竞争的情况下，通信管理部232向通信网络的各节点指示重发。由此，能够维持通信网络中的正常的通信。

之后，在判定为能够进行网络检查的情况下，基础信号输出部212向通信网络新输出基础信号。由此，能够正确地检查通信网络。

＊＊＊实施方式4的实施例＊＊＊

也可以组合实施方式4与实施方式2而进行实施。

在该情况下，实施方式4中的网络检查装置200具备使基础信号的相位偏移的移相电路286。而且，节点判定部221使用多个检查信号各自的1个以上的采样值来恢复检查信号的波形，基于恢复后的波形进行判定。

＊＊＊实施方式的补充＊＊＊

基于图20来说明网络检查装置200的硬件结构。

电路组208是脉冲信号电路281、第1选择器282、第2选择器283及AD转换电路(284、285)的组。

网络检查装置200具备处理电路209。

处理电路209是实现检查控制部210、检查部220及通信管理部(231、232)的硬件。

处理电路209可以是专用的硬件，也可以是执行存储器202所存储的程序的处理器201。

在处理电路209是专用的硬件的情况下，处理电路209例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA或者它们的组合。

ASIC是Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路)的简称。

FPGA是Field Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)的简称。

网络检查装置200也可以具备代替处理电路209的多个处理电路。多个处理电路分担处理电路209的作用。

在网络检查装置200中，也可以由专用的硬件实现一部分功能，由软件或固件实现剩余的功能。

这样，处理电路209能够通过硬件、软件、固件或者它们的组合来实现。

实施方式是优选方式的例示，并非意在限制本发明的技术范围。实施方式可以部分地实施，也可以与其他方式组合来实施。使用流程图等说明的步骤也可以适当变更。

脉冲信号电路281、第1选择器282、第2选择器283以及AD转换电路(284、285)这样的电路也可以设置于网络检查装置200的外部。

网络检查装置200也可以由多个装置实现。例如，网络检查装置200也可以由实现检查控制部210的装置、实现检查部220的装置、实现通信管理部(231、232)的装置实现。

作为网络检查装置200的要素的“部”也可以改写为“处理”或“工序”。

标号说明

100网络检查系统，101第1网络，102第2网络，111基础信号，112检查信号，113参照信号，200网络检查装置，201处理器，202存储器，203辅助存储装置，204输入输出接口，205通信接口，208电路组，209处理电路，210检查控制部，211通信状况确认部，212基础信号输出部，213切换部，220检查部，221节点判定部，222结果输出部，231通信管理部，232通信管理部，281脉冲信号电路，282第1选择器，283第2选择器，284AD转换电路，285AD转换电路，286移相电路，290存储部。