不正装置検知システムおよび不正装置の検知方法
【課題】通信システム内に不正な通信装置Ｚが侵入しようとしていても、その不正な通信装置Ｚの存在を検知することができる不正装置検知システムを提供する
【解決手段】不正装置検知システムは、正規の路側機１が複数含まれる通信システムに設けられている。正規の第一路側機１Ｅから正規の第二路側機１Ａへの情報通信の異常を、第一検知部１５ａによって検知する。第一検知部１５ａによって異常が検知された場合に、第二検知部１５ｂは、第一路側機１Ｅと、別の路側機１Ｇ，１Ｈとの情報通信の状況に関する状況情報を取得する。この状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断すると、不正通信装置が存在していると推定する。
【解決手段】不正装置検知システムは、正規の路側機１が複数含まれる通信システムに設けられている。正規の第一路側機１Ｅから正規の第二路側機１Ａへの情報通信の異常を、第一検知部１５ａによって検知する。第一検知部１５ａによって異常が検知された場合に、第二検知部１５ｂは、第一路側機１Ｅと、別の路側機１Ｇ，１Ｈとの情報通信の状況に関する状況情報を取得する。この状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断すると、不正通信装置が存在していると推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム内に不正に侵入しようとする不正通信装置の存在を検知する不正装置検知システムおよびその検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、この情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
この交通システムは、主に、インフラ側の通信装置としての複数の路側通信装置と、各車両に搭載される通信装置である車載通信装置（移動端末）とによって実現される。通信の組み合わせとしては、路側通信装置同士での路路間通信と、路側通信装置と車載通信装置とによる路車（または車路）間通信と、車載通信装置同士での車車間通信とがある。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
路側通信装置は、例えば道路の各交差点に設置されていて、ある交差点に設置された路側通信装置から送信された情報を、近隣または同一の交差点に設置された他の路側通信装置が受信することができる。このような路路間通信が行われるとともに、路側通信装置と、その周囲を走行している車両の車載通信装置との間で路車間通信が行われることにより、車載通信装置に、例えば交差点の死角になっている部分の情報を予め通知することが可能となり、交差点における交通事故を未然に防止することができる。
しかし、このようなシステム内に、不正な通信装置が侵入してしまうと、交通管制に関する情報が傍受される他に、不正な通信装置が周囲の車載通信装置へ偽った情報を送信してしまい、システムの機能を低下させるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、通信システム内に不正な通信装置が侵入しようとしても、その不正な通信装置の存在を検知することができる不正装置検知システムおよびその検知方法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】
【０００６】
（１）本発明は、正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置検知システムであって、正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知する第一検知部と、前記第一検知部によって異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況に関する状況情報を取得し、当該状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定する第二検知部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信に異常がある場合として、第一路側通信装置と第二路側通信装置との間に不正通信装置が存在していて、例えば、当該不正通信装置から送信されている信号と、第一路側通信装置から送信されている信号とが干渉している場合の他に、第一路側通信装置が故障している場合がある。
不正通信装置が存在しているのではなく、第一路側通信装置が故障している場合は、第一路側通信装置と第二路側通信装置との情報通信に異常が発生する他に、第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信についても異常が発生すると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明によれば、第一検知部が、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信の異常を検知した場合に、第二検知部が、第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況に関する状況情報を取得し、当該状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断することで、第一路側通信装置が故障しているのではなくて、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信と干渉する不正通信装置が存在していると推定することができる。
これにより、通信システム内に不正通信装置が侵入しようとしていても、この不正通信装置を検知することができる。
【０００９】
（２）また、前記第一検知部は、前記第一路側通信装置が信号を送信するタイミングに関する情報を取得可能であると共に、前記情報に基づいて、前記第一路側通信装置からの信号が正規のタイミングで前記第二路側通信装置が受信できなかったと判定した場合に、前記情報通信の異常を検知するように構成できる。
【００１０】
（３）また、第二路側通信装置が受信した信号の強さが所定値以上であっても、不正通信装置から送信されている信号と、第一路側通信装置から送信されている信号とが干渉する場合、第二路側通信装置は情報を受信できず、情報通信に異常が生じる。
そこで、前記第一検知部は、前記第二路側通信装置が受信した信号の強さが所定値以上であっても当該信号に含まれている情報を取得できない場合に、前記異常を検知するように構成するのが好ましく、この構成により、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信の異常を検知することができる。
【００１１】
（４）また、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信に異常がある場合、当該第二路側通信装置に設けられた第二検知部は、第一路側通信装置から前記状況情報を通信によって取得することができない。
そこで、前記通信システムは、前記正規の路側通信装置を統括する中央制御装置を有し、前記第二検知部は、前記第二路側通信装置に設けられていると共に、前記状況情報を、前記中央制御装置を介して通信によって取得するように構成すれば、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信に異常があっても、第二検知部は、中央制御装置を介して通信によって前記状況情報を取得することができる。
【００１２】
（５）また、本発明は、正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置の検知方法であって、正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知し、異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況を確認し、正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信の異常を検知した場合に、第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況を確認し、正常であると判断すると、第一路側通信装置が故障しているのではなくて、不正通信装置が存在していることにより当該不正通信装置から送信されている信号によって前記異常が生じていると考えられるので、不正通信装置が存在していると推定することができる。
これにより、通信システム内に不正通信装置が侵入しようとしていても、この不正通信装置を検知することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、通信システム内に不正通信装置が侵入しようとしていても、この不正通信装置を検知し、これ以上の侵入を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、通信システムが設けられている道路の模式図であり、図２は図１の一部（二点鎖線で囲まれた部分）を拡大して説明している説明図である。
通信システムは、複数の路側通信装置（以下、「路側機」という）１を有している。図１では路側機１として、路側機１Ａ〜１Ｉ、１Ｑが示されている。また、通信システムは、複数の正規の路側機１を統括する交通管制センターの中央制御装置４を有している。これら路側機１は、交通管制センターの中央制御装置４と接続されていて、中央制御装置４と各路側機１との間は有線または無線で通信可能である。
なお、複数の正規の路側機１の統括は、前記交通管制センターの中央制御装置４ではなく、交通管制センターとは別として（図示しないが）例えば路側に設置された集中監視装置（通信制御装置）が行ってもよい。
【００１６】
路側機１は、交差点（交差点の近傍を含む）Ｊに設置されていて、車両５（図２参照）に搭載された車載通信装置（以下、「車載機」という）２との間で通信が可能である。この路側機１と車載器２との間の通信を「路車間通信」というものとする。
また、路側機１（例えば路側機１Ａ）は、他の路側機（路側機１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）との間の通信も可能であり、路側機１同士で情報を交換することが可能である。この路側機１同士の通信を「路路間通信」というものとする。
なお、通信システムが使用する周波数は、例えば７２０ＭＨｚ帯である。
【００１７】
本実施形態では、道路構造の例として、南北方向の複数の道路と、東西方向の複数の道路が交差した碁盤目構造を想定する。したがって、一つの交差点Ｊには、東西南北の４方位から４本の道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳが流入するように接続されている。
図２において、各交差点Ｊには、４本の各道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳ用に４つ（複数）の交通信号灯器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設置されている。
また、各交差点の角には、ビル等の障害物がある。なお、道路構造は、上記に限定されるものではない。
【００１８】
図３のブロック図に示しているように、各路側機１は、通信装置本体１０と、この通信装置本体１０に接続されたアンテナ部１１とを有している。通信装置本体１０が、通信システムを統括している前記交通管制センターの中央制御装置４と通信可能となっている。通信装置本体１０は、無線部（送受信部）１２と、通信に関する制御を行う制御部１３とを有している。制御部１３は、ＣＰＵを有するマイコンなどからなり、記憶しているプログラムによって各種処理を実行することができる。
【００１９】
また、路側機１は、時分割多重方式によって通信を行うことができ、このために、制御部１３は時分割スロットの管理を行う。なお、このスロットの管理は、無線部１２が行っても良い。
路側機１は、車載機２に対して同報通信（１対多通信）が可能であり、交通情報などを、周囲に存在している車載機２に対して一斉に送信することができる。
【００２０】
本実施形態のアンテナ部１１は、図２に示しているように、交差点Ｊに接続された道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳの数に対応した複数（４本）の指向性アンテナ１１ａを有している。指向性アンテナ１１ａは、交差点Ｊに設置された４個の交通信号灯器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにそれぞれ設けられている。
【００２１】
アンテナ部１１は、路車間通信だけでなく、路路間通信にも用いられる。路路間通信では、通信相手となる路側機１が特定されて通信（個別通信または固定通信という）が行われるため、アンテナ部１１に指向性を持たせている。本実施形態では、路車間通信を前記指向性アンテナ１１ａで行い、しかも、指向性アンテナ１１ａが指向する方向が、他の路側機１が設置されている位置の方向となっている。
【００２２】
アンテナ部１１の指向性について具体的に説明する。例えば、路側機１Ａのアンテナ部１１は、路側機１Ｂの方向、路側機１Ｃの方向、路側機１Ｄの方向および路側機１Ｅの方向の指向性を有している。さらに、この指向性は、交通信号灯器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが信号の指示対象とする道路の方向（灯器の投光方向）と一致している。これにより、指向性アンテナ１１ａ，１１ａ，１１ａ，１１ａを有するアンテナ部１１は、交差点Ｊに接続され車両５が走行している複数の道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳの道路方向に沿った指向性を持つ。
【００２３】
図３において、車載機２は、通信装置本体２０と、通信装置本体２０に接続された無指向性アンテナ２１とを有している。通信装置本体２０は、路側機１の通信装置本体１０と同様に、無線部２２と制御部２３とを有している。車載機２は、路側機１との通信の他、車載機同士の通信（車車間通信）が可能である。車載機２のアンテナ２１は、無指向性であるため、路側機１や他の車載機２がいずれの方向にあっても電波を受信することができる。
【００２４】
以上のように構成された通信システムの通信方式は、ＭＡＣレイヤにおいて、ＴＤＭＡ方式とＣＳＭＡ／ＣＡ方式とが組み合わされている。すなわち、図４（ａ）に示しているように、路側機１が信号を送信するための時間帯（第一時間帯）が確保されていて、さらに、この第一時間帯における複数の路側機１のスロットの割り当てに、ＴＤＭＡ方式が採用されている。
そして、前記第一時間帯以外の残りの第二時間帯が、車載機２が信号を送信することのできる時間であり、この第二時間帯で例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式による車車間通信が行われる。
【００２５】
これにより、第一時間帯では、路側機１同士の路路間通信、路側機１から車載機２へ信号が送られる路車間通信が行われる。そして、第二時間帯では、車載機２から路側機１へ信号が送られる路車間通信、車載機２同士の車車間通信が行われる。なお、第一時間帯では、車載機２は信号の送信が禁止されている。
このように、路側機１が信号を送信する時間（第一時間帯）が優先的に与えられていることで、路側機１から送信される信号の品質を確保している。
【００２６】
また、すべての路側機１は、信号を送信するタイミングを制御するために、時刻を同期させる機能を有している。そして、前記交通管制センターの中央制御装置４から、通信によって各路側機１は、前記第一時間帯（および第二時間帯）の時間の割り当てに関する情報（割り当て情報）を得ることができる。
そして、各路側機１は、時刻を同期させ、通信エリア内に（通信エリア内の車載機２に対して）前記割り当て情報を送信する。なお、前記割り当て情報には、後述のスロット情報が含まれている。
【００２７】
したがって、割り当て情報を共有している各路側機１は、第一時間帯の内の指定されたスロットで、路路間通信と路車間通信との内の一方または双方を行うことができる。
一方、割り当て情報を受信して取得した車載機２は、路側機１が信号を送信する時間帯（第一時間帯）と、当該車載機２が信号を送信することが可能となる通信可能時間帯（第二時間帯）とを知ることができる。これにより、車載機２は、第二時間帯で、車路間通信と車車間通信との内の一方または双方を行うことができる。
【００２８】
前記スロット情報について図４（ａ）によりさらに説明する。
スロット情報は、各路側機１に割り当てられたタイムスロット（以下、スロットともいう）のタイミングに関する情報であり、例えば路側機１Ａが信号を発信するスロットのタイミング（例えば順番と時間）に関する情報が含まれている。図４（ａ）の実施形態では、第一時間帯の最初に、路側機１Ａが信号を時間ｔ１の間送信し、その後順番に、路側機１Ｂ、路側機１Ｃ、路側機１Ｄ、路側機１Ｅが信号を送信するようにスロットが規定されている。このスロット情報によって、どのタイミングで、どの路側機１が信号を送信するのか判別することができる。
【００２９】
前記のとおり、路側機１Ａのアンテナ指向方向に、他の路側機１Ｂ〜路側機１Ｅが存在していても、前記スロット情報のように時間分割がされているため、近く（通信エリア内）に設置されている路側機の間で、干渉の発生を防止することができる。なお、第一時間帯には、どの路側機１にも割り当てられていない空白部分（空白スロット）があったり、近隣一群の路側機１Ａ〜１Ｉ以外の他の路側機１Ｑ（図１参照）のための割り当てスロットがあったりする。
【００３０】
そして、例えば路路間通信では前記個別通信を適切に実行させるために、通信システムに不正装置検知システムが設けられている。不正装置検知システムは、この通信システム内に不正に侵入しようとする不正な路側通信装置（以下、不正通信装置という）の存在を検知する機能を備えている。
【００３１】
このために、不正装置検知システムは、図３に示しているように、前記記憶部１４と検知部１５とを備えている。検知部１５は、第一検知部１５ａと第二検知部１５ｂとからなる。
記憶部１４は、各種情報やコンピュータプログラムを記憶するＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる。検知部１５は、ＣＰＵを有するマイコンなどからなり、前記コンピュータプログラムによって各種処理を実行する機能部である。本実施形態では、各路側機１の通信装置本体１０に、記憶部１４および検知部１５が設けられている。また、前記検知部１５の機能を、通信装置本体１０の制御部１３が有していてもよい。
【００３２】
また、検知部１５は、信号の受信を、アンテナ部１１の複数の指向性アンテナ１１ａのうちいずれの指向性アンテナ１１ａで行ったのかを知ることによって、受信した信号の発信源の方向を判定する方路判定部としての機能も有している。
【００３３】
また、本発明では、正規の各路側機１に、予め識別情報がそれぞれ割り当てられていて、各路側機１における記憶部１４は、自己の識別情報（ＩＤ情報）を記憶していると共に、他の正規な路側機１の識別情報も記憶している。なお、各路側機１における記憶部１４は、自己の通信エリア内に存在している他の正規の路側機１の識別情報を少なくとも記憶していればよい。つまり、個別通信を行う相手となる路側機１の識別情報を記憶していればよい。具体的には、路側機１Ａにおける記憶部１４には、四方向に延びる道路の先に設置されている路側機１Ｂ〜１Ｅの識別情報を記憶していればよく、通信相手となる可能性のない路側機１Ｆ〜１Ｉ，１Ｑの識別情報を記憶していなくてもよい。
そして、各路側機１は、アンテナ部１１からの送信信号に自己の識別情報を含ませて、信号を送信することができる。
【００３４】
前記不正装置検知システムによって実行される、不正通信装置の存在を検知する機能を説明する。
図１において、路側機１Ａ〜１Ｉ，１Ｑが、システム運用者が運用している（本実施形態では、システム運用者が交通管制センターを介して管理している）正規の路側機であり、通信装置Ｚが通信システムに不正に侵入しようとしている不正通信装置Ｚである。
【００３５】
不正通信装置Ｚは、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間に存在していて、これら路側機１Ａ，１Ｅおよび周囲の車載機２に対して信号を送受信できるものとする。
この不正装置検知システムは、一つの路側機１（路側機１Ａ）と通信対象となっている周囲の他の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）が信号を送信するタイミングと重なって、不正通信装置Ｚが信号を送信している場合に、当該不正通信装置Ｚの検知が可能となる。
【００３６】
つまり、不正通信装置Ｚが、周囲の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）になりすましている場合に、当該不正通信装置Ｚの検知が可能となる。
そこで、路側機１Ｅが信号を送信するタイミングで不正通信装置Ｚが信号を送信している場合に、路側機１Ａの検知部１５が、この不正通信装置Ｚの存在を検知する例を説明する。
【００３７】
路側機１Ａにおける検知部１５の第一検知部１５ａは、路側機１Ａと通信相手となっている正規の路側機１Ｂ〜１Ｅそれぞれから当該路側機１Ａへの情報通信の異常を検知する機能を有している。
異常を検知する場合としては、第一検知部１５ａは、正規の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）が信号を送信するタイミングに関する前記スロット情報を取得可能であることから、第一検知部１５ａが、このスロット情報に基づいて、正規の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）からの信号が正規のタイミングで路側機１Ａが受信できなかったと判定した場合がある。
さらに、第一検知部１５ａは、路側機１Ａが受信した信号の強さが路路間通信を行うために必要な所定値（例えば−７０ｄＢｍ）以上であっても、当該信号に含まれている情報を取得できない場合に、異常を検知することができる。
なお、信号に含まれている情報を取得できない場合としては、信号を受信できているが当該信号に含まれている情報にエラーがある場合や、信号の受信そのものが失敗している場合がある。
【００３８】
路側機１Ａにおける第一検知部１５ａの機能を図１の場合で説明する。
路側機１Ａにおける記憶部１４には、前記スロット情報が記憶されていることから、路側機１Ａが信号を送信するタイムスロットのタイミングの他に、路側機１Ａの通信相手となっている路側機１Ｂ〜１Ｅが信号を送信するタイムスロットのタイミングも記憶している。
したがって、前記スロット情報によれば、路側機１Ｂ〜１Ｅからの信号を路側機１Ａが受信するタイミングが判るので、路側機１Ａにおける第一検知部１５Ａは、前記スロット情報に基づいて、路側機１Ａと、路側機１Ｂ〜１Ｅそれぞれとの間の受信状況を検知することができる。なお、図４（ｂ）は、路側機１Ａが路側機１Ｂ〜１Ｅから受信するはずである信号Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを示している。
【００３９】
路側機１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの各タイムスロットで、路側機１Ａにおいて受信した信号の強さが路路間通信を行うために必要な所定値以上であり（受信レベルが十分に大きく）、かつ、当該信号に含まれている情報を取得できている場合（信号の受信エラーが無い場合）、路側機１Ａと路側機１Ｂ、１Ｃ、１Ｄそれぞれとの路路間通信は適切に行われているので、その旨の情報を制御部１３から取得することができ、この情報により、第一検知部１５Ａは、路側機１Ａと路側機１Ｂ、１Ｃ、１Ｄそれぞれとの間の情報通信が正常であると検知することができる。
【００４０】
これに対して、路側機１Ｅは路側機１Ａへ適切なタイミングで信号を送信しているが、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間には不正通信装置Ｚが存在していて、この不正通信装置Ｚが路側機１Ａの方向へ信号を発信していることから、図４（ｃ）に示しているように、路側機１Ｅから送信された信号Ｅと、不正通信装置Ｚから送信された信号Ｚとが干渉し、路側機１Ａは、路側機１Ｅからの信号を正しく受信することができない。
【００４１】
すなわち、不正通信装置Ｚおよび路側機１Ｅが路側機１Ａの方向へ信号を送信していることから、路側機１Ａにおける受信信号の強さ（信号レベル）は、情報通信を行うために必要なレベルに達しているが、路側機１Ａは干渉した信号を受信するため、当該信号に含まれている情報を取得できない（受信エラーが発生する）。
【００４２】
この場合、第一検知部１５Ａは、路側機１Ｅのタイムスロットで路側機１Ａにおいて受信信号に含まれている情報を取得できない旨の情報を、制御部１３から取得することで、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間の情報通信に異常があると検知することができる。つまり、第一検知部１５ａは、路路間通信が可能な程度に受信レベルは大きくても、路側機１Ａが、正確に所定の情報を取得することができなければ、その状態を検知することができ、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間の情報通信に異常があると判断することができる。
【００４３】
または、路側機１Ａは、不正通信装置Ｚから送信された信号を干渉がなく受信してしまう場合がある。この場合、路側機１Ａは、路側機１Ｅから送信された信号を受信することができず、例えば路側機１Ｅの識別番号を確認（認証）できないことにより、第一検知部１５Ａは、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間の情報通信に、異常があることを検知する。
【００４４】
なお、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常が生じる原因として、前記のように路側機１Ａと路側機１Ｅとの間に不正通信装置Ｚが存在している場合の他に、路側機１Ｅが故障している場合（路側機１Ｅからの送信信号が異常の場合）がある。
これらを見分けるために、第二検知部１５ｂを機能させる。
図５は、第二検知部１５ｂの機能を説明するフロー図である。
【００４５】
第一検知部１５ａによって、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常が検知された場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと別の正規の通信装置との間の情報通信の状況に関する状況情報を取得する。図１の場合では、路側機１Ｅと、正規の路側機１Ｇおよび正規の路側機１Ｈのそれぞれとは、路路間通信の通信相手となっていることから、第一検知部１５ａは、路側機１Ｅから路側機１Ｇおよび路側機１Ｈへの情報通信の状況に関する状況情報を取得する（ステップＳ１２）。
【００４６】
路側機１Ｅ，１Ｇ間に関する状況情報は、路側機１Ｅと路側機１Ｇとが路路間通信を行うことで生成される信号であり、また、路側機１Ｅと路側機１Ｈとが路路間通信を行うことで、路側機１Ｅ，１Ｈ間に関する状況情報も生成される。この路側機同士の情報通信が、正常に実現できている場合、成功である旨の情報を含む状況情報が生成され、路側機同士の情報通信が失敗している場合に、失敗である旨の情報を含む状況情報が生成される。この状況情報は、路側機１Ｇの検知部１５および路側機１Ｈの検知部１５によって生成される（ステップＳ２１）。
【００４７】
また、路側機１Ｇおよび路側機１Ｈは、交通管制センターの中央制御装置４と通信可能であることから、生成した状況情報を中央制御装置４へ送信する。そして、中央制御装置４は、前記状況情報を路側機１Ａへ送信し（ステップＳ２２）、路側機１Ａは、状況情報を取得することができる（ステップＳ１２）。
【００４８】
そして、路側機１Ａの第二検知部１５ｂは、取得した前記状況情報に基づいて、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの情報通信の状況、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの情報通信の状況を判定する（ステップＳ１３）。すなわち、所得した状況情報のすべてに、成功した旨の情報が含まれている場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、第二検知部１５ｂは、双方の情報通信の状況は正常であると判断する（ステップＳ１６）。一方、所得した状況情報に、失敗した旨の情報が含まれている場合（ステップＳ１３でＮｏ）、第二検知部１５ｂは、情報通信の状況は異常であると判断する（ステップＳ１４）。
【００４９】
ここで、路側機１Ｅが故障をしているために、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの間の情報通信が異常となり、さらに、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの間の情報通信が異常となる場合、路側機１Ａにおける第二検知部１５ｂが取得する状況情報には、すべて失敗である旨の情報が含まれているはずである。
したがって、第二検知部１５ｂが所得した状況情報のすべてが、失敗である旨の情報を含んでいる場合、この状況情報を取得した第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの情報通信の状況、および、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの情報通信の状況が、異常であると判断し（ステップＳ１４）、不正通信装置Ｚが存在しているために路側機１Ｅと路側機１Ａとの間の情報通信に異常が生じているのではなく、路側機１Ｅが故障をしている場合であると、第二検知部１５ｂは推定することができる（ステップＳ１５）。
【００５０】
これに対して、第二検知部１５ｂが取得した状況情報のすべてに、成功である旨の情報が含まれている場合、この状況情報を取得した第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの情報通信の状況、および、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの情報通信の状況が、正常であると判断し（ステップＳ１６）、路側機１Ｅが故障をしているのではなくて、不正通信装置Ｚが存在していると推定する（ステップＳ１７）。
【００５１】
すなわち、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信が異常であっても、路側機１Ｅとの通信相手である路側機１Ｇ、および、路側機１Ｅとの通信相手である路側機１Ｈにおいては、路側機１Ｅからの信号を正常に受信できている場合は、路側機１Ｅが故障ではないことを判断することができ、第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信と干渉する不正通信装置Ｚが存在していると推定することができる。
このようにして、路側機１Ａにおける検知部１５によって、不正通信装置Ｚが検知される。
【００５２】
さらに、路側機１Ａでは、検知部１５が有している機能（受信した信号の発信源の方向を判定する機能）により、路側機１Ｅの方向に不正通信装置Ｚが存在していることを判定することができる。
【００５３】
前記のように構成された不正装置検知システムによれば、第一検知部１５ａによって、正規の路側機１Ｅから正規の路側機１Ａへの情報通信についての異常を検知し、異常が検知された場合に、第二検知部１５ｂによって、前記路側機１Ｅと別の正規の路側機１Ｇ，１Ｈとの情報通信についての状況を確認し、正常であると判断すると不正通信装置Ｚが存在していると推定する不正装置の検知方法が実行される。
これにより、不正装置検知システムによって、不正通信装置Ｚが検知され、その情報が、交通管制センターの中央制御部４へ送信される。
【００５４】
このため、通信システム内に不正通信装置Ｚが侵入しようとしていても、交通管制センターは、この不正通信装置Ｚの存在を知ることができ、各路側機１に対して警告信号を送信し、当該各路側機１によってこれ以上の侵入を防ぐ処理を開始させることが可能となる。これにより、通信システムのセキュリティを向上させることができる。前記侵入を防ぐ処理としては、検知した不正通信装置Ｚの識別情報を含む信号（情報）は、その後においてすべて無視する処理等がある。
【００５５】
また、前記実施形態によれば、不正通信装置Ｚの存在によって、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常があるため、路側機１Ａに設けられた第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと別の路側機１Ｇ，１Ｈとの情報通信の状況に関する状況情報を、路側機１Ｅから通信によって直接取得することができない。
しかし、第二検知部１５ｂは、前記状況情報を、中央制御装置４を介した通信によって取得するように構成されているため、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常があっても、第二検知部１５ｂは状況情報を取得することができる。
【００５６】
また、本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、前記実施形態では、不正装置検知システム（検知部１５）を、各路側機１に設けた場合を説明したが、これ以外として、不正装置検知システムを交通管制センター（又は路側に設置された前記集中監視装置（通信制御装置））に設けてもよい。この場合、交通管制センターは、各路側機１から情報通信に関する情報などを受信し、この信号に基づいて不正通信装置の検知を行う。
【００５７】
また、前記実施形態では、路側機１Ｇ，１Ｈの検知部１５が生成した状況情報に、成功または失敗である旨の情報が既に含まれている場合を説明したが、交通管制センターの中央制御装置４が路路間通信の状況を監視し、その監視して得られた情報を路側機１Ａが取得して、当該情報に基づいて路側機１Ａの検知部１５が、路路間通信の情報通信が正常であるか異常であるかについて判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】通信システムが設けられている道路の模式図である。
【図２】図１の一部を拡大して説明している説明図である。
【図３】交通管制センター、路側機および車載機のブロック図である。
【図４】スロット情報の説明図である。
【図５】不正装置検知方法の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 路側機（路側通信装置）
１Ａ 路側機（第二路側通信装置）
１Ｅ 路側機（第一路側通信装置）
１Ｇ，１Ｈ 路側機（他の通信装置）
１５ 検知部
１５ａ 第一検知部
１５ｂ 第二検知部
Ｚ 不正通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム内に不正に侵入しようとする不正通信装置の存在を検知する不正装置検知システムおよびその検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、この情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
この交通システムは、主に、インフラ側の通信装置としての複数の路側通信装置と、各車両に搭載される通信装置である車載通信装置（移動端末）とによって実現される。通信の組み合わせとしては、路側通信装置同士での路路間通信と、路側通信装置と車載通信装置とによる路車（または車路）間通信と、車載通信装置同士での車車間通信とがある。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
路側通信装置は、例えば道路の各交差点に設置されていて、ある交差点に設置された路側通信装置から送信された情報を、近隣または同一の交差点に設置された他の路側通信装置が受信することができる。このような路路間通信が行われるとともに、路側通信装置と、その周囲を走行している車両の車載通信装置との間で路車間通信が行われることにより、車載通信装置に、例えば交差点の死角になっている部分の情報を予め通知することが可能となり、交差点における交通事故を未然に防止することができる。
しかし、このようなシステム内に、不正な通信装置が侵入してしまうと、交通管制に関する情報が傍受される他に、不正な通信装置が周囲の車載通信装置へ偽った情報を送信してしまい、システムの機能を低下させるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、通信システム内に不正な通信装置が侵入しようとしても、その不正な通信装置の存在を検知することができる不正装置検知システムおよびその検知方法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】
【０００６】
（１）本発明は、正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置検知システムであって、正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知する第一検知部と、前記第一検知部によって異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況に関する状況情報を取得し、当該状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定する第二検知部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信に異常がある場合として、第一路側通信装置と第二路側通信装置との間に不正通信装置が存在していて、例えば、当該不正通信装置から送信されている信号と、第一路側通信装置から送信されている信号とが干渉している場合の他に、第一路側通信装置が故障している場合がある。
不正通信装置が存在しているのではなく、第一路側通信装置が故障している場合は、第一路側通信装置と第二路側通信装置との情報通信に異常が発生する他に、第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信についても異常が発生すると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明によれば、第一検知部が、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信の異常を検知した場合に、第二検知部が、第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況に関する状況情報を取得し、当該状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断することで、第一路側通信装置が故障しているのではなくて、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信と干渉する不正通信装置が存在していると推定することができる。
これにより、通信システム内に不正通信装置が侵入しようとしていても、この不正通信装置を検知することができる。
【０００９】
（２）また、前記第一検知部は、前記第一路側通信装置が信号を送信するタイミングに関する情報を取得可能であると共に、前記情報に基づいて、前記第一路側通信装置からの信号が正規のタイミングで前記第二路側通信装置が受信できなかったと判定した場合に、前記情報通信の異常を検知するように構成できる。
【００１０】
（３）また、第二路側通信装置が受信した信号の強さが所定値以上であっても、不正通信装置から送信されている信号と、第一路側通信装置から送信されている信号とが干渉する場合、第二路側通信装置は情報を受信できず、情報通信に異常が生じる。
そこで、前記第一検知部は、前記第二路側通信装置が受信した信号の強さが所定値以上であっても当該信号に含まれている情報を取得できない場合に、前記異常を検知するように構成するのが好ましく、この構成により、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信の異常を検知することができる。
【００１１】
（４）また、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信に異常がある場合、当該第二路側通信装置に設けられた第二検知部は、第一路側通信装置から前記状況情報を通信によって取得することができない。
そこで、前記通信システムは、前記正規の路側通信装置を統括する中央制御装置を有し、前記第二検知部は、前記第二路側通信装置に設けられていると共に、前記状況情報を、前記中央制御装置を介して通信によって取得するように構成すれば、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信に異常があっても、第二検知部は、中央制御装置を介して通信によって前記状況情報を取得することができる。
【００１２】
（５）また、本発明は、正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置の検知方法であって、正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知し、異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況を確認し、正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、第一路側通信装置から第二路側通信装置への情報通信の異常を検知した場合に、第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況を確認し、正常であると判断すると、第一路側通信装置が故障しているのではなくて、不正通信装置が存在していることにより当該不正通信装置から送信されている信号によって前記異常が生じていると考えられるので、不正通信装置が存在していると推定することができる。
これにより、通信システム内に不正通信装置が侵入しようとしていても、この不正通信装置を検知することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、通信システム内に不正通信装置が侵入しようとしていても、この不正通信装置を検知し、これ以上の侵入を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、通信システムが設けられている道路の模式図であり、図２は図１の一部（二点鎖線で囲まれた部分）を拡大して説明している説明図である。
通信システムは、複数の路側通信装置（以下、「路側機」という）１を有している。図１では路側機１として、路側機１Ａ〜１Ｉ、１Ｑが示されている。また、通信システムは、複数の正規の路側機１を統括する交通管制センターの中央制御装置４を有している。これら路側機１は、交通管制センターの中央制御装置４と接続されていて、中央制御装置４と各路側機１との間は有線または無線で通信可能である。
なお、複数の正規の路側機１の統括は、前記交通管制センターの中央制御装置４ではなく、交通管制センターとは別として（図示しないが）例えば路側に設置された集中監視装置（通信制御装置）が行ってもよい。
【００１６】
路側機１は、交差点（交差点の近傍を含む）Ｊに設置されていて、車両５（図２参照）に搭載された車載通信装置（以下、「車載機」という）２との間で通信が可能である。この路側機１と車載器２との間の通信を「路車間通信」というものとする。
また、路側機１（例えば路側機１Ａ）は、他の路側機（路側機１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）との間の通信も可能であり、路側機１同士で情報を交換することが可能である。この路側機１同士の通信を「路路間通信」というものとする。
なお、通信システムが使用する周波数は、例えば７２０ＭＨｚ帯である。
【００１７】
本実施形態では、道路構造の例として、南北方向の複数の道路と、東西方向の複数の道路が交差した碁盤目構造を想定する。したがって、一つの交差点Ｊには、東西南北の４方位から４本の道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳが流入するように接続されている。
図２において、各交差点Ｊには、４本の各道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳ用に４つ（複数）の交通信号灯器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設置されている。
また、各交差点の角には、ビル等の障害物がある。なお、道路構造は、上記に限定されるものではない。
【００１８】
図３のブロック図に示しているように、各路側機１は、通信装置本体１０と、この通信装置本体１０に接続されたアンテナ部１１とを有している。通信装置本体１０が、通信システムを統括している前記交通管制センターの中央制御装置４と通信可能となっている。通信装置本体１０は、無線部（送受信部）１２と、通信に関する制御を行う制御部１３とを有している。制御部１３は、ＣＰＵを有するマイコンなどからなり、記憶しているプログラムによって各種処理を実行することができる。
【００１９】
また、路側機１は、時分割多重方式によって通信を行うことができ、このために、制御部１３は時分割スロットの管理を行う。なお、このスロットの管理は、無線部１２が行っても良い。
路側機１は、車載機２に対して同報通信（１対多通信）が可能であり、交通情報などを、周囲に存在している車載機２に対して一斉に送信することができる。
【００２０】
本実施形態のアンテナ部１１は、図２に示しているように、交差点Ｊに接続された道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳの数に対応した複数（４本）の指向性アンテナ１１ａを有している。指向性アンテナ１１ａは、交差点Ｊに設置された４個の交通信号灯器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにそれぞれ設けられている。
【００２１】
アンテナ部１１は、路車間通信だけでなく、路路間通信にも用いられる。路路間通信では、通信相手となる路側機１が特定されて通信（個別通信または固定通信という）が行われるため、アンテナ部１１に指向性を持たせている。本実施形態では、路車間通信を前記指向性アンテナ１１ａで行い、しかも、指向性アンテナ１１ａが指向する方向が、他の路側機１が設置されている位置の方向となっている。
【００２２】
アンテナ部１１の指向性について具体的に説明する。例えば、路側機１Ａのアンテナ部１１は、路側機１Ｂの方向、路側機１Ｃの方向、路側機１Ｄの方向および路側機１Ｅの方向の指向性を有している。さらに、この指向性は、交通信号灯器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが信号の指示対象とする道路の方向（灯器の投光方向）と一致している。これにより、指向性アンテナ１１ａ，１１ａ，１１ａ，１１ａを有するアンテナ部１１は、交差点Ｊに接続され車両５が走行している複数の道路ＲＥ，ＲＷ，ＲＮ，ＲＳの道路方向に沿った指向性を持つ。
【００２３】
図３において、車載機２は、通信装置本体２０と、通信装置本体２０に接続された無指向性アンテナ２１とを有している。通信装置本体２０は、路側機１の通信装置本体１０と同様に、無線部２２と制御部２３とを有している。車載機２は、路側機１との通信の他、車載機同士の通信（車車間通信）が可能である。車載機２のアンテナ２１は、無指向性であるため、路側機１や他の車載機２がいずれの方向にあっても電波を受信することができる。
【００２４】
以上のように構成された通信システムの通信方式は、ＭＡＣレイヤにおいて、ＴＤＭＡ方式とＣＳＭＡ／ＣＡ方式とが組み合わされている。すなわち、図４（ａ）に示しているように、路側機１が信号を送信するための時間帯（第一時間帯）が確保されていて、さらに、この第一時間帯における複数の路側機１のスロットの割り当てに、ＴＤＭＡ方式が採用されている。
そして、前記第一時間帯以外の残りの第二時間帯が、車載機２が信号を送信することのできる時間であり、この第二時間帯で例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式による車車間通信が行われる。
【００２５】
これにより、第一時間帯では、路側機１同士の路路間通信、路側機１から車載機２へ信号が送られる路車間通信が行われる。そして、第二時間帯では、車載機２から路側機１へ信号が送られる路車間通信、車載機２同士の車車間通信が行われる。なお、第一時間帯では、車載機２は信号の送信が禁止されている。
このように、路側機１が信号を送信する時間（第一時間帯）が優先的に与えられていることで、路側機１から送信される信号の品質を確保している。
【００２６】
また、すべての路側機１は、信号を送信するタイミングを制御するために、時刻を同期させる機能を有している。そして、前記交通管制センターの中央制御装置４から、通信によって各路側機１は、前記第一時間帯（および第二時間帯）の時間の割り当てに関する情報（割り当て情報）を得ることができる。
そして、各路側機１は、時刻を同期させ、通信エリア内に（通信エリア内の車載機２に対して）前記割り当て情報を送信する。なお、前記割り当て情報には、後述のスロット情報が含まれている。
【００２７】
したがって、割り当て情報を共有している各路側機１は、第一時間帯の内の指定されたスロットで、路路間通信と路車間通信との内の一方または双方を行うことができる。
一方、割り当て情報を受信して取得した車載機２は、路側機１が信号を送信する時間帯（第一時間帯）と、当該車載機２が信号を送信することが可能となる通信可能時間帯（第二時間帯）とを知ることができる。これにより、車載機２は、第二時間帯で、車路間通信と車車間通信との内の一方または双方を行うことができる。
【００２８】
前記スロット情報について図４（ａ）によりさらに説明する。
スロット情報は、各路側機１に割り当てられたタイムスロット（以下、スロットともいう）のタイミングに関する情報であり、例えば路側機１Ａが信号を発信するスロットのタイミング（例えば順番と時間）に関する情報が含まれている。図４（ａ）の実施形態では、第一時間帯の最初に、路側機１Ａが信号を時間ｔ１の間送信し、その後順番に、路側機１Ｂ、路側機１Ｃ、路側機１Ｄ、路側機１Ｅが信号を送信するようにスロットが規定されている。このスロット情報によって、どのタイミングで、どの路側機１が信号を送信するのか判別することができる。
【００２９】
前記のとおり、路側機１Ａのアンテナ指向方向に、他の路側機１Ｂ〜路側機１Ｅが存在していても、前記スロット情報のように時間分割がされているため、近く（通信エリア内）に設置されている路側機の間で、干渉の発生を防止することができる。なお、第一時間帯には、どの路側機１にも割り当てられていない空白部分（空白スロット）があったり、近隣一群の路側機１Ａ〜１Ｉ以外の他の路側機１Ｑ（図１参照）のための割り当てスロットがあったりする。
【００３０】
そして、例えば路路間通信では前記個別通信を適切に実行させるために、通信システムに不正装置検知システムが設けられている。不正装置検知システムは、この通信システム内に不正に侵入しようとする不正な路側通信装置（以下、不正通信装置という）の存在を検知する機能を備えている。
【００３１】
このために、不正装置検知システムは、図３に示しているように、前記記憶部１４と検知部１５とを備えている。検知部１５は、第一検知部１５ａと第二検知部１５ｂとからなる。
記憶部１４は、各種情報やコンピュータプログラムを記憶するＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる。検知部１５は、ＣＰＵを有するマイコンなどからなり、前記コンピュータプログラムによって各種処理を実行する機能部である。本実施形態では、各路側機１の通信装置本体１０に、記憶部１４および検知部１５が設けられている。また、前記検知部１５の機能を、通信装置本体１０の制御部１３が有していてもよい。
【００３２】
また、検知部１５は、信号の受信を、アンテナ部１１の複数の指向性アンテナ１１ａのうちいずれの指向性アンテナ１１ａで行ったのかを知ることによって、受信した信号の発信源の方向を判定する方路判定部としての機能も有している。
【００３３】
また、本発明では、正規の各路側機１に、予め識別情報がそれぞれ割り当てられていて、各路側機１における記憶部１４は、自己の識別情報（ＩＤ情報）を記憶していると共に、他の正規な路側機１の識別情報も記憶している。なお、各路側機１における記憶部１４は、自己の通信エリア内に存在している他の正規の路側機１の識別情報を少なくとも記憶していればよい。つまり、個別通信を行う相手となる路側機１の識別情報を記憶していればよい。具体的には、路側機１Ａにおける記憶部１４には、四方向に延びる道路の先に設置されている路側機１Ｂ〜１Ｅの識別情報を記憶していればよく、通信相手となる可能性のない路側機１Ｆ〜１Ｉ，１Ｑの識別情報を記憶していなくてもよい。
そして、各路側機１は、アンテナ部１１からの送信信号に自己の識別情報を含ませて、信号を送信することができる。
【００３４】
前記不正装置検知システムによって実行される、不正通信装置の存在を検知する機能を説明する。
図１において、路側機１Ａ〜１Ｉ，１Ｑが、システム運用者が運用している（本実施形態では、システム運用者が交通管制センターを介して管理している）正規の路側機であり、通信装置Ｚが通信システムに不正に侵入しようとしている不正通信装置Ｚである。
【００３５】
不正通信装置Ｚは、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間に存在していて、これら路側機１Ａ，１Ｅおよび周囲の車載機２に対して信号を送受信できるものとする。
この不正装置検知システムは、一つの路側機１（路側機１Ａ）と通信対象となっている周囲の他の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）が信号を送信するタイミングと重なって、不正通信装置Ｚが信号を送信している場合に、当該不正通信装置Ｚの検知が可能となる。
【００３６】
つまり、不正通信装置Ｚが、周囲の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）になりすましている場合に、当該不正通信装置Ｚの検知が可能となる。
そこで、路側機１Ｅが信号を送信するタイミングで不正通信装置Ｚが信号を送信している場合に、路側機１Ａの検知部１５が、この不正通信装置Ｚの存在を検知する例を説明する。
【００３７】
路側機１Ａにおける検知部１５の第一検知部１５ａは、路側機１Ａと通信相手となっている正規の路側機１Ｂ〜１Ｅそれぞれから当該路側機１Ａへの情報通信の異常を検知する機能を有している。
異常を検知する場合としては、第一検知部１５ａは、正規の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）が信号を送信するタイミングに関する前記スロット情報を取得可能であることから、第一検知部１５ａが、このスロット情報に基づいて、正規の路側機１（路側機１Ｂ〜１Ｅ）からの信号が正規のタイミングで路側機１Ａが受信できなかったと判定した場合がある。
さらに、第一検知部１５ａは、路側機１Ａが受信した信号の強さが路路間通信を行うために必要な所定値（例えば−７０ｄＢｍ）以上であっても、当該信号に含まれている情報を取得できない場合に、異常を検知することができる。
なお、信号に含まれている情報を取得できない場合としては、信号を受信できているが当該信号に含まれている情報にエラーがある場合や、信号の受信そのものが失敗している場合がある。
【００３８】
路側機１Ａにおける第一検知部１５ａの機能を図１の場合で説明する。
路側機１Ａにおける記憶部１４には、前記スロット情報が記憶されていることから、路側機１Ａが信号を送信するタイムスロットのタイミングの他に、路側機１Ａの通信相手となっている路側機１Ｂ〜１Ｅが信号を送信するタイムスロットのタイミングも記憶している。
したがって、前記スロット情報によれば、路側機１Ｂ〜１Ｅからの信号を路側機１Ａが受信するタイミングが判るので、路側機１Ａにおける第一検知部１５Ａは、前記スロット情報に基づいて、路側機１Ａと、路側機１Ｂ〜１Ｅそれぞれとの間の受信状況を検知することができる。なお、図４（ｂ）は、路側機１Ａが路側機１Ｂ〜１Ｅから受信するはずである信号Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを示している。
【００３９】
路側機１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの各タイムスロットで、路側機１Ａにおいて受信した信号の強さが路路間通信を行うために必要な所定値以上であり（受信レベルが十分に大きく）、かつ、当該信号に含まれている情報を取得できている場合（信号の受信エラーが無い場合）、路側機１Ａと路側機１Ｂ、１Ｃ、１Ｄそれぞれとの路路間通信は適切に行われているので、その旨の情報を制御部１３から取得することができ、この情報により、第一検知部１５Ａは、路側機１Ａと路側機１Ｂ、１Ｃ、１Ｄそれぞれとの間の情報通信が正常であると検知することができる。
【００４０】
これに対して、路側機１Ｅは路側機１Ａへ適切なタイミングで信号を送信しているが、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間には不正通信装置Ｚが存在していて、この不正通信装置Ｚが路側機１Ａの方向へ信号を発信していることから、図４（ｃ）に示しているように、路側機１Ｅから送信された信号Ｅと、不正通信装置Ｚから送信された信号Ｚとが干渉し、路側機１Ａは、路側機１Ｅからの信号を正しく受信することができない。
【００４１】
すなわち、不正通信装置Ｚおよび路側機１Ｅが路側機１Ａの方向へ信号を送信していることから、路側機１Ａにおける受信信号の強さ（信号レベル）は、情報通信を行うために必要なレベルに達しているが、路側機１Ａは干渉した信号を受信するため、当該信号に含まれている情報を取得できない（受信エラーが発生する）。
【００４２】
この場合、第一検知部１５Ａは、路側機１Ｅのタイムスロットで路側機１Ａにおいて受信信号に含まれている情報を取得できない旨の情報を、制御部１３から取得することで、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間の情報通信に異常があると検知することができる。つまり、第一検知部１５ａは、路路間通信が可能な程度に受信レベルは大きくても、路側機１Ａが、正確に所定の情報を取得することができなければ、その状態を検知することができ、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間の情報通信に異常があると判断することができる。
【００４３】
または、路側機１Ａは、不正通信装置Ｚから送信された信号を干渉がなく受信してしまう場合がある。この場合、路側機１Ａは、路側機１Ｅから送信された信号を受信することができず、例えば路側機１Ｅの識別番号を確認（認証）できないことにより、第一検知部１５Ａは、路側機１Ａと路側機１Ｅとの間の情報通信に、異常があることを検知する。
【００４４】
なお、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常が生じる原因として、前記のように路側機１Ａと路側機１Ｅとの間に不正通信装置Ｚが存在している場合の他に、路側機１Ｅが故障している場合（路側機１Ｅからの送信信号が異常の場合）がある。
これらを見分けるために、第二検知部１５ｂを機能させる。
図５は、第二検知部１５ｂの機能を説明するフロー図である。
【００４５】
第一検知部１５ａによって、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常が検知された場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと別の正規の通信装置との間の情報通信の状況に関する状況情報を取得する。図１の場合では、路側機１Ｅと、正規の路側機１Ｇおよび正規の路側機１Ｈのそれぞれとは、路路間通信の通信相手となっていることから、第一検知部１５ａは、路側機１Ｅから路側機１Ｇおよび路側機１Ｈへの情報通信の状況に関する状況情報を取得する（ステップＳ１２）。
【００４６】
路側機１Ｅ，１Ｇ間に関する状況情報は、路側機１Ｅと路側機１Ｇとが路路間通信を行うことで生成される信号であり、また、路側機１Ｅと路側機１Ｈとが路路間通信を行うことで、路側機１Ｅ，１Ｈ間に関する状況情報も生成される。この路側機同士の情報通信が、正常に実現できている場合、成功である旨の情報を含む状況情報が生成され、路側機同士の情報通信が失敗している場合に、失敗である旨の情報を含む状況情報が生成される。この状況情報は、路側機１Ｇの検知部１５および路側機１Ｈの検知部１５によって生成される（ステップＳ２１）。
【００４７】
また、路側機１Ｇおよび路側機１Ｈは、交通管制センターの中央制御装置４と通信可能であることから、生成した状況情報を中央制御装置４へ送信する。そして、中央制御装置４は、前記状況情報を路側機１Ａへ送信し（ステップＳ２２）、路側機１Ａは、状況情報を取得することができる（ステップＳ１２）。
【００４８】
そして、路側機１Ａの第二検知部１５ｂは、取得した前記状況情報に基づいて、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの情報通信の状況、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの情報通信の状況を判定する（ステップＳ１３）。すなわち、所得した状況情報のすべてに、成功した旨の情報が含まれている場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、第二検知部１５ｂは、双方の情報通信の状況は正常であると判断する（ステップＳ１６）。一方、所得した状況情報に、失敗した旨の情報が含まれている場合（ステップＳ１３でＮｏ）、第二検知部１５ｂは、情報通信の状況は異常であると判断する（ステップＳ１４）。
【００４９】
ここで、路側機１Ｅが故障をしているために、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの間の情報通信が異常となり、さらに、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの間の情報通信が異常となる場合、路側機１Ａにおける第二検知部１５ｂが取得する状況情報には、すべて失敗である旨の情報が含まれているはずである。
したがって、第二検知部１５ｂが所得した状況情報のすべてが、失敗である旨の情報を含んでいる場合、この状況情報を取得した第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの情報通信の状況、および、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの情報通信の状況が、異常であると判断し（ステップＳ１４）、不正通信装置Ｚが存在しているために路側機１Ｅと路側機１Ａとの間の情報通信に異常が生じているのではなく、路側機１Ｅが故障をしている場合であると、第二検知部１５ｂは推定することができる（ステップＳ１５）。
【００５０】
これに対して、第二検知部１５ｂが取得した状況情報のすべてに、成功である旨の情報が含まれている場合、この状況情報を取得した第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと路側機１Ｇとの情報通信の状況、および、路側機１Ｅと路側機１Ｈとの情報通信の状況が、正常であると判断し（ステップＳ１６）、路側機１Ｅが故障をしているのではなくて、不正通信装置Ｚが存在していると推定する（ステップＳ１７）。
【００５１】
すなわち、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信が異常であっても、路側機１Ｅとの通信相手である路側機１Ｇ、および、路側機１Ｅとの通信相手である路側機１Ｈにおいては、路側機１Ｅからの信号を正常に受信できている場合は、路側機１Ｅが故障ではないことを判断することができ、第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信と干渉する不正通信装置Ｚが存在していると推定することができる。
このようにして、路側機１Ａにおける検知部１５によって、不正通信装置Ｚが検知される。
【００５２】
さらに、路側機１Ａでは、検知部１５が有している機能（受信した信号の発信源の方向を判定する機能）により、路側機１Ｅの方向に不正通信装置Ｚが存在していることを判定することができる。
【００５３】
前記のように構成された不正装置検知システムによれば、第一検知部１５ａによって、正規の路側機１Ｅから正規の路側機１Ａへの情報通信についての異常を検知し、異常が検知された場合に、第二検知部１５ｂによって、前記路側機１Ｅと別の正規の路側機１Ｇ，１Ｈとの情報通信についての状況を確認し、正常であると判断すると不正通信装置Ｚが存在していると推定する不正装置の検知方法が実行される。
これにより、不正装置検知システムによって、不正通信装置Ｚが検知され、その情報が、交通管制センターの中央制御部４へ送信される。
【００５４】
このため、通信システム内に不正通信装置Ｚが侵入しようとしていても、交通管制センターは、この不正通信装置Ｚの存在を知ることができ、各路側機１に対して警告信号を送信し、当該各路側機１によってこれ以上の侵入を防ぐ処理を開始させることが可能となる。これにより、通信システムのセキュリティを向上させることができる。前記侵入を防ぐ処理としては、検知した不正通信装置Ｚの識別情報を含む信号（情報）は、その後においてすべて無視する処理等がある。
【００５５】
また、前記実施形態によれば、不正通信装置Ｚの存在によって、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常があるため、路側機１Ａに設けられた第二検知部１５ｂは、路側機１Ｅと別の路側機１Ｇ，１Ｈとの情報通信の状況に関する状況情報を、路側機１Ｅから通信によって直接取得することができない。
しかし、第二検知部１５ｂは、前記状況情報を、中央制御装置４を介した通信によって取得するように構成されているため、路側機１Ｅから路側機１Ａへの情報通信に異常があっても、第二検知部１５ｂは状況情報を取得することができる。
【００５６】
また、本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、前記実施形態では、不正装置検知システム（検知部１５）を、各路側機１に設けた場合を説明したが、これ以外として、不正装置検知システムを交通管制センター（又は路側に設置された前記集中監視装置（通信制御装置））に設けてもよい。この場合、交通管制センターは、各路側機１から情報通信に関する情報などを受信し、この信号に基づいて不正通信装置の検知を行う。
【００５７】
また、前記実施形態では、路側機１Ｇ，１Ｈの検知部１５が生成した状況情報に、成功または失敗である旨の情報が既に含まれている場合を説明したが、交通管制センターの中央制御装置４が路路間通信の状況を監視し、その監視して得られた情報を路側機１Ａが取得して、当該情報に基づいて路側機１Ａの検知部１５が、路路間通信の情報通信が正常であるか異常であるかについて判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】通信システムが設けられている道路の模式図である。
【図２】図１の一部を拡大して説明している説明図である。
【図３】交通管制センター、路側機および車載機のブロック図である。
【図４】スロット情報の説明図である。
【図５】不正装置検知方法の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 路側機（路側通信装置）
１Ａ 路側機（第二路側通信装置）
１Ｅ 路側機（第一路側通信装置）
１Ｇ，１Ｈ 路側機（他の通信装置）
１５ 検知部
１５ａ 第一検知部
１５ｂ 第二検知部
Ｚ 不正通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置検知システムであって、
正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知する第一検知部と、
前記第一検知部によって異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況に関する状況情報を取得し、当該状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定する第二検知部と、を備えていることを特徴とする不正装置検知システム。
【請求項２】
前記第一検知部は、前記第一路側通信装置が信号を送信するタイミングに関する情報を取得可能であると共に、前記情報に基づいて、前記第一路側通信装置からの信号が正規のタイミングで前記第二路側通信装置が受信できなかったと判定した場合に、前記情報通信の異常を検知する請求項１に記載の不正装置検知システム。
【請求項３】
前記第一検知部は、前記第二路側通信装置が受信した信号の強さが所定値以上であっても当該信号に含まれている情報を取得できない場合に、前記異常を検知する請求項１または２に記載の不正装置検知システム。
【請求項４】
前記通信システムは、前記正規の路側通信装置を統括する中央制御装置を有し、
前記第二検知部は、前記第二路側通信装置に設けられていると共に、前記状況情報を、前記中央制御装置を介して通信によって取得する請求項１〜３のいずれか一項に記載の不正装置検知システム。
【請求項５】
正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置の検知方法であって、
正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知し、
異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況を確認し、正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定することを特徴とする不正装置の検知方法。
【請求項１】
正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置検知システムであって、
正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知する第一検知部と、
前記第一検知部によって異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況に関する状況情報を取得し、当該状況情報に基づいて前記状況が正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定する第二検知部と、を備えていることを特徴とする不正装置検知システム。
【請求項２】
前記第一検知部は、前記第一路側通信装置が信号を送信するタイミングに関する情報を取得可能であると共に、前記情報に基づいて、前記第一路側通信装置からの信号が正規のタイミングで前記第二路側通信装置が受信できなかったと判定した場合に、前記情報通信の異常を検知する請求項１に記載の不正装置検知システム。
【請求項３】
前記第一検知部は、前記第二路側通信装置が受信した信号の強さが所定値以上であっても当該信号に含まれている情報を取得できない場合に、前記異常を検知する請求項１または２に記載の不正装置検知システム。
【請求項４】
前記通信システムは、前記正規の路側通信装置を統括する中央制御装置を有し、
前記第二検知部は、前記第二路側通信装置に設けられていると共に、前記状況情報を、前記中央制御装置を介して通信によって取得する請求項１〜３のいずれか一項に記載の不正装置検知システム。
【請求項５】
正規の路側通信装置が複数含まれる通信システムにおける不正な路側通信装置の存在を検知する不正装置の検知方法であって、
正規の第一路側通信装置から正規の第二路側通信装置への情報通信の異常を検知し、
異常が検知された場合に、前記第一路側通信装置と別の通信装置との情報通信の状況を確認し、正常であると判断すると不正通信装置が存在していると推定することを特徴とする不正装置の検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４１４０５（Ｐ２０１０−１４１４０５Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３２８８（Ｐ２００８−３１３２８８）
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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