列車制御用通信システム
【課題】地上装置と車上装置との間を暗号化して無線でデータを伝送する列車制御用通信システムにおいて、従来よりも更に高いセキュリティを確保すると共に、システムの構築費用を抑制すること。
【解決手段】列車制御用通信システムを、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置１０Ａ，１０Ｂ、各列車に搭載された車上装置２０、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子２７、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｃ１，１７Ｃ２で構成し、暗号文は無線伝送路通信２Ａ，２Ｂによって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介し前記車上装置の認証情報と同時に伝送するようにした。前記鍵は、通信する対象である列車および拠点（地上装置）の組み合わせが切り替わる際に設定・変更できるようにした。
【解決手段】列車制御用通信システムを、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置１０Ａ，１０Ｂ、各列車に搭載された車上装置２０、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子２７、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｃ１，１７Ｃ２で構成し、暗号文は無線伝送路通信２Ａ，２Ｂによって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介し前記車上装置の認証情報と同時に伝送するようにした。前記鍵は、通信する対象である列車および拠点（地上装置）の組み合わせが切り替わる際に設定・変更できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線を利用した列車制御システムに関し、特に地上装置と列車に搭載された車上装置との間で無線を利用して暗号化データを伝送する列車制御用通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から広く実施されている列車制御システムは、列車を運行する線路に連続して重ならないような区間を設定し、各区間には列車の車軸が左右のレールを短絡することで列車を検知する軌道回路を設け、軌道回路を利用して列車位置を検知し、これにより各区間では列車が一本ずつしか運行できないように管理するシステムである。この従来の列車制御システムに採用されている列車制御用通信システムの一つとして、特開２０００−２３３７５０号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この従来の列車制御用通信システムは、地上装置と車上装置との間で無線を利用して暗号化データを伝送する列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は軌道回路を利用した伝送路を介して伝送するようにし、これによって高いセキュリティの確保を図ったものである。
【０００３】
近年、無線を利用した列車制御システムが規格化されつつある。このようなシステムのうち、特開２００７−０１５５１７号公報（特許文献２）に記載されているＡＴＡＣＳ（Advanced Train Administration and Communication System）とも呼ばれるものは、線路に沿って所定間隔で設置されているトランスポンダ地上子、前記トランスポンダ地上子が接続された地上装置、列車に搭載された車上装置、及び前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子を含んで構成されたシステムであって、列車位置の検知は前記車上装置が自ら行うことを特徴とする。即ち、このシステムにおいて、トランスポンダ地上子の番号と設置位置のデータが車上装置の記憶装置に記憶されている。そして、トランスポンダ車上子とトランスポンダ地上子との間に通信が成立すると、車上装置はその記憶装置を検索し当該トランスポンダ地上子の設置位置を認識する。続いて、車上装置は前記認識した設置位置からの列車の移動距離を列車の速度を積算して算出し、これを前記認識した設置位置に加算して列車の現在位置を特定する。このようにして、車上装置は列車の現在位置を検知するのである。なお、地上装置は拠点装置とも表示されることもある。
【０００４】
このような無線を利用した列車制御システムにおいては、車上装置は自ら特定した列車の位置情報を無線通信により地上装置に送信する。地上装置は車上装置から送られてきた各列車の位置情報やその他の線路情報に基いて、それぞれの列車の先行列車の位置情報と進路に関する停止限度を示す情報を生成し、これをそれぞれの列車の車上装置に無線により送信する。各列車の車上装置は受信した情報に基いて、列車が停止限界に近づくとブレーキパターンを作成してブレーキ制御を行い、列車衝突を回避する。このような列車制御システムを用いることにより、従来の軌道回路を用いて列車位置検知を行う列車制御システムに比較して、コストダウンと安全性の向上を図ることができるのである。
【０００５】
上述の無線を利用した列車制御システムにおいては、列車制御ないし運行に関する重要な情報が単一の無線伝送路で地上装置と車上装置との間を行き来することになる。しかし、無線通信は電波を利用しているため、秘密裏に情報の盗聴が行え、改竄、なりすましといったセキュリティ上の脆弱性が指摘されている。このため、このような場合におけるセキュリティを確保するために、暗号化技術が用いられている。例えば図５の如く、地上装置１０、車上装置２０、無線伝送路１とからなる列車制御用通信システムが用いられている。地上装置１０は地上制御装置１１、暗号化／復号化部１２、入出力部１４とから構成されている。また、車上装置２０は車上制御装置２１、暗号化／復号化部２２、入出力部２４とから構成されている。そして、地上装置１０と車上装置２０との間の情報伝送が無線で行われる。
【０００６】
このようなケースに適用可能な既存の暗号化技術のうち、公開鍵暗号方式は一般に安全性が高いことは保障されているが、セキュリティの程度を高めようとすると処理演算量が非常に大きくなるため、それらに制約のある列車制御情報のような通信には不向きである。一方、秘密鍵暗号方式は、演算処理は比較的簡単であるが、鍵配送の管理が必要となり、鍵を盗まれる危険性があるため，鍵の管理については，高いセキュリティをもつ通信路により鍵を配信するなどの盗聴防止策を実行し、セキュリティ確保に努めなければならない。
【０００７】
また、暗号の解読については計算機の高速化、暗号解読アルゴリズムの発達もあり、将来にわたって確実に防止し得る保証はない。従って、情報伝送の対象ごとに別の鍵を適用し、また、鍵の変更を頻繁に行うといった対策を実施することは暗号文の不正な解読を防止するのに極めて有効となる。しかし、鍵の配布を頻繁に行おうとすると、配布に伴う暗号情報流出の危険性の増加、配布のための設備費の増加、配布作業に伴う処理負荷の増加などの要因となる。そのため、適切な時点で適切な対象に対してこれを行うような仕組みを設定する必要がある。
【０００８】
しかしながら、これまでに提案されてきた列車制御用通信システムにおける鍵の配布は、システム全体に対して無線通信によって適当な時点で行うというものであって、鍵の管理に関するセキュリティ対策が十分に実施されているとは言い難い。そこで、本発明者は特許文献１に示されている暗号化データ伝送方式の技術を採用し、車上装置と地上装置の間で暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子と地上装置に接続されているトランスポンダを含むトランスポンダ伝送路を介して伝送する列車制御用通信システムが無線を利用した列車制御システムに適したものか否かを検討した。その結果、この列車制御用通信システムは無線を利用した列車制御システムの特長、即ち従来の軌道回路を用いて列車位置検知を行う列車制御システムに比較して、コストダウンと安全性の向上を図ることができるという特長に見合ったセキュリティを確保するには未だ不十分であるとの結論に達した。
【特許文献１】特開２０００−２３３７５０号公報
【特許文献２】特開２００７−０１５５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、地上装置と車上装置との間を暗号化して無線でデータを伝送する列車制御用通信システムにおいて、従来よりも更に高いセキュリティを確保すると共に、システムの構築費用を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する第１の列車制御用通信システムは、地上に設置された地上装置、列車に搭載された車上装置、前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子、及び前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記課題を解決する第２の列車制御用通信システムは、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る列車制御用通信システムにおいては、比較的に情報量が少ない鍵の伝送に鉄道専用であり他からのアクセスが困難なトランスポンダ伝送路を用いたものであるから、鍵の配布の安全性が確保された。また、通信対象となる列車・地上装置の組み合わせ毎に鍵を設定・変更することが可能になったため、鍵を用いたセキュリティ対策の有効性が更に向上し、暗号文の不正解読の危険性を大幅に低下することができた。しかも、車上装置の認証情報、トランスポンダ地上子の認証情報及び地上装置の認証情報の伝送と同時に鍵を送信するようにしたので、鍵の配布の安全性が更に高まった。
【００１３】
また、車上装置・地上装置間で列車制御情報を暗号化して無線でデータ伝送し、トランスポンダ伝送路で受信してメモリに記憶している鍵情報を用い、その正当性をチェックすることによって高いセキュリティが保証されている。そして、無線を利用した列車制御システムにおいて、無線システムが利用不可となった場合に備えて地上装置側で列車検知を行うシステムなどが既に設備されている場合は、前記トランスポンダ伝送路はそれらの既存の伝送路と部分的に共用可能であるから、少ない設備投資で高いセキュリティを確保した列車制御用通信システムが実現可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
無線を利用した列車制御システムに適した列車制御用通信システムを、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成し、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送するようにした。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の一実施例、即ち、地上に設置され拠点装置とも呼ばれる地上装置１０、レールＲを走行する列車Ｔに搭載されている車上装置２０、無線伝送路２及びトランスポンダ伝送路３とからなる列車制御用通信システムの構成図である。地上装置１０は地上制御装置１１、暗号化／復号化部１２、暗号文入出力部１４、鍵入力部１５及びアンテナ１６とから構成されている。また、車上装置２０は車上制御装置２１、暗号化／復号化部２２、鍵生成部２３、暗号文入出力部２４、鍵出力部２５およびアンテナ２６とから構成されている。そして、トランスポンダ伝送路３は、地上装置１０の鍵入力部１５に有線ケーブル４で接続されたトランスポンダ地上子１７と、車上装置２０の鍵出力部２５に接続されたトランスポンダ車上子２７を含む。
【００１６】
車上装置２０においては、鍵生成部２３からの鍵が車上装置２０の認証情報と共に鍵出力部２５から車上子トランスポンダ２７を経てトランスポンダ伝送路３に送出される。地上装置１０においては、前記鍵と認証情報はトランスポンダ伝送路３を介してトランスポンダ地上子１７で受信され、鍵入力部１５から地上制御装置１１に入力される。地上制御装置１１はそのメモリに記憶されている車上装置の認証情報と受信した認証情報から、その車上装置が認証できるか否かを判定し、認証できたときには、受信した鍵をそのメモリに記憶する。
【００１７】
車上装置２０から地上装置１０への情報伝送としては、各列車の位置情報、速度情報、列車識別番号等の各種情報が伝送される。位置情報は、軌道の所定位置に設置された地上子を利用する絶対位置検知と車輪の回転数検知を組み合わせた移動距離算出方法で得られるが、これと加速度計やドップラー速度計を併用する方法や、ＧＰＳシステムを利用する方法によっても得られる。このようにして得られた位置情報や速度情報等は、車上制御装置２１で生成される。この情報は、暗号化／復号化部２２において、車上制御装置２１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて暗号文に変換され、暗号文入出力部２４からアンテナ２６に送出され、そして無線伝送路２を経て地上装置１０に向けて送信される。
【００１８】
地上装置１０においては、無線伝送路２により伝送されてきた暗号文の位置情報等をアンテナ１６を介して暗号文入出力部１４で受信する。そして、暗号化／復号化部１２は地上制御装置１１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて前記受信した暗号文を平文の位置情報等に変換し、これをメモリに記憶する。
【００１９】
地上装置１０から車上装置２０への情報伝送としては、列車制御情報が伝送される。地上制御装置１１が列車制御情報を生成し、暗号化／復号化部１２は鍵入力部２３から受信し地上制御装置１１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて、列車制御情報を暗号文に変換する。この暗号文の列車制御情報は暗号文入出力部１４からアンテナ１６に送出され、無線伝送路２を経て車上装置２０に向けて送信される。
【００２０】
車上装置２０においては、無線伝送路２により伝送されてきた暗号文の列車制御情報をアンテナ２６を介して暗号文入出力部２４で受信する。そして、暗号化／復号化部２２は車上制御装置２１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて前記受信した暗号文を平文の列車制御情報に変換し、これをメモリに記憶すると共に、前記平文の列車制御情報に基づいて所定の制御動作を行う。以上のように、暗号文は無線で、鍵はトランスポンダ装置を経て夫々送信・受信される。
【００２１】
なお、本発明の一実施例の地上装置１０において、暗号化／復号化部１２、及び鍵入力部１４は地上制御装置１１とは別の装置として示してあるが、地上制御装置１１の一部として夫々構成されてもよい。同様に、車上装置２０において、暗号化／復号化部２２、鍵生成部２３、及び鍵出力部２５は車上制御装置２１とは別の装置として示してあるが、車上制御装置２１の一部として夫々構成されてもよい。また、鍵生成部と鍵出力部は車上装置２０にあり且つ鍵入力部は地上装置１０にあるものとしているが、鍵生成部と鍵出力部が地上装置１０にあり且つ鍵入力部が車上装置２０にあってもよい。また、鍵生成部と鍵出力部が地上装置と車上装置の両方にあるものとして構成されていてもよい。また、地上装置が車上装置の認証情報を基に車上装置の認証を行うとしているが、トランスポンダ地上子の認証情報及び地上装置の認証情報を車上装置へ同時に伝送し、車上装置がトランスポンダ地上子及び地上装置の認証も同時に行うようにしてもよい。
【実施例２】
【００２２】
本発明の実施例２は、通信対象となる列車・地上装置の組み合わせ毎に鍵の設定・変更を可能とするシステムであって、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介し前記車上装置の認証情報と同時に伝送すると共に、前記鍵は区間毎に変更されるものである。
【００２３】
即ち、図２は、通信対象となる列車・地上装置の組み合わせ毎に鍵を設定・変更することを特徴とする本発明の実施例であって、線路の所定ごとに設けられた区間内に在線する列車を各区間を担当する地上装置がそれぞれ管理する方式の列車制御システムに適用した場合の構成図である。図２において、線路上には所定区間毎に制御エリアとしての拠点ＡとＢが設定され、拠点Ａには拠点装置としての地上装置１０Ａが設置され、また拠点Ｂには拠点装置としての地上装置１０Ｂが設置されている。拠点Ｂには、レールＲ２を走行する列車Ｔ２が在線している。レールＲ１を走行する列車Ｔ１はシステム外から拠点Ａに進入しようとしている。各列車に付した矢印は進行方向を示す。
【００２４】
拠点Ａと隣接する表示なしのシステム外との境界付近の地上には、レールＲ１の近傍にトランスポンダ地上子１７Ａ１が、レールＲ２の近傍にトランスポンダ地上子１７Ａ２がそれぞれ設置されている。拠点Ａと拠点Ｂとの境界付近の地上には、レールＲ１の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｂ１が、レールＲ２の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｂ２がそれぞれ設置されている。更に、拠点Ｂと隣接する表示なしの拠点の境界付近の地上には、レールＲ１の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｃ１が、レールＲ２の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｃ２がそれぞれ設置されている。これらのトランスポンダ地上子は、ＪＲＴＣＳ列車制御システムにおいて列車認識用に設置されているものと兼用できるものである。
【００２５】
トランスポンダ地上子１７Ａ１とトランスポンダ地上子１７Ａ２は地上ケーブル４Ａを介して拠点Ａの地上装置１０Ａに接続されている。トランスポンダ地上子１７Ｂ１とトランスポンダ地上子１７Ｂ２は地上ケーブル４Ｂを介して拠点Ｂの地上装置１０Ｂと拠点Ａの地上装置１０Ａに夫々接続されている。更に、トランスポンダ地上子１７Ｃ１とトランスポンダ地上子１７Ｃ２は地上ケーブル４Ｃを介して拠点Ｂと隣接する表示なしの地上装置と地上装置１０Ｂと拠点Ｂの地上装置１０Ｂに夫々接続されている。
【００２６】
以下、図３と図４のフローチャートを参照しながら、鍵配布時の車上装置２０と地上装置１０の夫々の処理の流れを説明する。車上制御装置２１は鍵生成部２３による新しい鍵の生成を行い（１０１）、列車Ｔ１がシステム外から拠点Ａの境界地点に達し、その車上装置２０の車上制御装置２１がトランスポンダ地上子１７Ａ１との通信路が形成されたことを検知すると（１０２）、新しい鍵を車上装置２０の認証情報と一緒に鍵出力部２５からトランスポンダ車上子２７に送出し、トランスポンダ車上子２７はトランスポンダ伝送路を介してトランスポンダ地上子１７Ａ１に向けて送信する（１０３）。車上制御装置２１は検出したトランスポンダ地上子が境界に設置されているトランスポンダ地上子か否かをそのメモリに記憶されたデータを検索して判定する（１０４）。ステップ１０４の判定結果がｙｅｓならば、車上制御装置２１は変更した新しい鍵をそのメモリに記憶し（１０５）、処理の流れを最初のステップに戻す。なお、ステップ１０４の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００２７】
地上装置２０Ａにおいては、図４の流れで処理が行われる。即ち、地上装置２０Ａの地上制御装置１１はトランスポンダ地上子１７Ａ１を介して鍵と認証情報を受信する（２０１）と、受信した認証情報によってその車上装置が認証できるか否かを判定する（２０２）。ステップ２０２の判定結果がｙｅｓならば、地上制御装置１１は受信した新しい鍵をそのメモリに記憶し（２０３）、処理の流れを最初のステップに戻す。ステップ２０２の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００２８】
次に、列車Ｔ２の車上装置２０と地上装置１０Ａとの間の鍵の配布の際の処理の流れであるが、これは列車Ｔ１の車上装置２０と地上装置１０Ａとの間の鍵の配布の際の図３の処理の流れと同様に行われる。即ち、車上制御装置２１は鍵生成部２３による新しい鍵の生成を行い（１０１）、列車Ｔ２が拠点Ａの境界地点に達し、その車上装置２０の車上制御装置２１がトランスポンダ地上子１７Ｂ２との通信路が形成されたことを検知すると（１０２）、新しい鍵を車上装置２０の認証情報と一緒に鍵出力部２５からトランスポンダ車上子２７に送出し、トランスポンダ車上子２７はトランスポンダ伝送路を介してトランスポンダ地上子１７Ｂ２に向けて送信する（１０３）。車上制御装置２１は検出したトランスポンダ地上子が境界に設置されているトランスポンダ地上子か否かをそのメモリに記憶されたデータを検索して判定する（１０４）。ステップ１０４の判定結果がｙｅｓならば、車上制御装置２１は変更した新しい鍵をそのメモリに記憶し（１０５）、処理の流れを最初のステップに戻す。なお、ステップ１０４の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００２９】
地上装置１０Ａにおいては、図４の流れで処理が行われる。即ち、地上装置１０Ａの地上制御装置１１はトランスポンダ地上子１７Ｂ２を介して鍵と認証情報を受信する（２０１）と、受信した認証情報によってその車上装置が認証できるか否かを判定する（２０２）。ステップ２０２の判定結果がｙｅｓならば、地上制御装置１１は受信した新しい鍵をそのメモリに記憶し（２０３）、処理の流れを最初のステップに戻す。ステップ２０２の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００３０】
実施例２において、車上装置で位置情報等をメモリに記憶された鍵を用いて暗号文に変換し、変換した暗号文を無線伝送路を介して車上装置から地上装置へ伝送すること、及び、地上装置で受信した暗号文を記憶された鍵を用いたて平文の位置情報等に変換することなどの処理は、上述の実施例１と同じである。また、実施例２において、地上装置で列車制御情報をメモリに記憶された鍵を用いて暗号文に変換し、変換した暗号文を無線伝送路を介して伝送すること、及び、車上装置で受信した暗号文を記憶された鍵を用いたて平文の列車制御情報に変換することなどの処理は、上述の実施例１と同じである。また、車上装置の認証だけでなく、トランスポンダ地上子及び地上装置の認証も同時に行うようにしてもよいことは、上述の実施例１と同じである。
【００３１】
ところで、一般に拠点内においては列車を本線から退避させて停泊させるレールが設けられている。このような停泊区間に停泊している列車との通信もセキュリティが必要である。そこで、この停泊区間の出入り口にトランスポンダ地上子１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｃ１，１７Ｃ２と同様のトランスポンダ地上子を設ければ、鍵の変更を行うことができる。また、鍵の変更は、鍵の初期値だけを変更することでもよい。これは長い鍵を用いる場合に有利である。また、列車の運行によっては適当な時期に鍵の変更が行われないケースが考えられるが、その場合は適当な地点に前記トランスポンダ地上子と同様のトランスポンダ地上子を設けることで鍵の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１の列車制御用通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例２の列車制御用通信システムの構成図である。
【図３】車上装置の処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図４】地上装置の処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図５】従来の列車制御用通信システムの構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，２ 無線伝送路
３ トランスポンダ伝送路
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 地上ケーブル
１０ 地上装置
１１ 地上制御装置
１２ 暗号化／復号化部
１４ 暗号文入出力部
１５ 鍵入力部
１６ アンテナ
１７，１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｃ１，１７Ｃ２ 地上子
２０，２０Ａ，２０Ｂ 車上装置
２１ 車上制御装置
２２ 暗号化／復号化部
２３ 鍵生成部
２４ 暗号文入出力部
２５ 鍵出力部
２６ アンテナ
２７ 車上子
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２ 列車
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２ 線路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線を利用した列車制御システムに関し、特に地上装置と列車に搭載された車上装置との間で無線を利用して暗号化データを伝送する列車制御用通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から広く実施されている列車制御システムは、列車を運行する線路に連続して重ならないような区間を設定し、各区間には列車の車軸が左右のレールを短絡することで列車を検知する軌道回路を設け、軌道回路を利用して列車位置を検知し、これにより各区間では列車が一本ずつしか運行できないように管理するシステムである。この従来の列車制御システムに採用されている列車制御用通信システムの一つとして、特開２０００−２３３７５０号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この従来の列車制御用通信システムは、地上装置と車上装置との間で無線を利用して暗号化データを伝送する列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は軌道回路を利用した伝送路を介して伝送するようにし、これによって高いセキュリティの確保を図ったものである。
【０００３】
近年、無線を利用した列車制御システムが規格化されつつある。このようなシステムのうち、特開２００７−０１５５１７号公報（特許文献２）に記載されているＡＴＡＣＳ（Advanced Train Administration and Communication System）とも呼ばれるものは、線路に沿って所定間隔で設置されているトランスポンダ地上子、前記トランスポンダ地上子が接続された地上装置、列車に搭載された車上装置、及び前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子を含んで構成されたシステムであって、列車位置の検知は前記車上装置が自ら行うことを特徴とする。即ち、このシステムにおいて、トランスポンダ地上子の番号と設置位置のデータが車上装置の記憶装置に記憶されている。そして、トランスポンダ車上子とトランスポンダ地上子との間に通信が成立すると、車上装置はその記憶装置を検索し当該トランスポンダ地上子の設置位置を認識する。続いて、車上装置は前記認識した設置位置からの列車の移動距離を列車の速度を積算して算出し、これを前記認識した設置位置に加算して列車の現在位置を特定する。このようにして、車上装置は列車の現在位置を検知するのである。なお、地上装置は拠点装置とも表示されることもある。
【０００４】
このような無線を利用した列車制御システムにおいては、車上装置は自ら特定した列車の位置情報を無線通信により地上装置に送信する。地上装置は車上装置から送られてきた各列車の位置情報やその他の線路情報に基いて、それぞれの列車の先行列車の位置情報と進路に関する停止限度を示す情報を生成し、これをそれぞれの列車の車上装置に無線により送信する。各列車の車上装置は受信した情報に基いて、列車が停止限界に近づくとブレーキパターンを作成してブレーキ制御を行い、列車衝突を回避する。このような列車制御システムを用いることにより、従来の軌道回路を用いて列車位置検知を行う列車制御システムに比較して、コストダウンと安全性の向上を図ることができるのである。
【０００５】
上述の無線を利用した列車制御システムにおいては、列車制御ないし運行に関する重要な情報が単一の無線伝送路で地上装置と車上装置との間を行き来することになる。しかし、無線通信は電波を利用しているため、秘密裏に情報の盗聴が行え、改竄、なりすましといったセキュリティ上の脆弱性が指摘されている。このため、このような場合におけるセキュリティを確保するために、暗号化技術が用いられている。例えば図５の如く、地上装置１０、車上装置２０、無線伝送路１とからなる列車制御用通信システムが用いられている。地上装置１０は地上制御装置１１、暗号化／復号化部１２、入出力部１４とから構成されている。また、車上装置２０は車上制御装置２１、暗号化／復号化部２２、入出力部２４とから構成されている。そして、地上装置１０と車上装置２０との間の情報伝送が無線で行われる。
【０００６】
このようなケースに適用可能な既存の暗号化技術のうち、公開鍵暗号方式は一般に安全性が高いことは保障されているが、セキュリティの程度を高めようとすると処理演算量が非常に大きくなるため、それらに制約のある列車制御情報のような通信には不向きである。一方、秘密鍵暗号方式は、演算処理は比較的簡単であるが、鍵配送の管理が必要となり、鍵を盗まれる危険性があるため，鍵の管理については，高いセキュリティをもつ通信路により鍵を配信するなどの盗聴防止策を実行し、セキュリティ確保に努めなければならない。
【０００７】
また、暗号の解読については計算機の高速化、暗号解読アルゴリズムの発達もあり、将来にわたって確実に防止し得る保証はない。従って、情報伝送の対象ごとに別の鍵を適用し、また、鍵の変更を頻繁に行うといった対策を実施することは暗号文の不正な解読を防止するのに極めて有効となる。しかし、鍵の配布を頻繁に行おうとすると、配布に伴う暗号情報流出の危険性の増加、配布のための設備費の増加、配布作業に伴う処理負荷の増加などの要因となる。そのため、適切な時点で適切な対象に対してこれを行うような仕組みを設定する必要がある。
【０００８】
しかしながら、これまでに提案されてきた列車制御用通信システムにおける鍵の配布は、システム全体に対して無線通信によって適当な時点で行うというものであって、鍵の管理に関するセキュリティ対策が十分に実施されているとは言い難い。そこで、本発明者は特許文献１に示されている暗号化データ伝送方式の技術を採用し、車上装置と地上装置の間で暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子と地上装置に接続されているトランスポンダを含むトランスポンダ伝送路を介して伝送する列車制御用通信システムが無線を利用した列車制御システムに適したものか否かを検討した。その結果、この列車制御用通信システムは無線を利用した列車制御システムの特長、即ち従来の軌道回路を用いて列車位置検知を行う列車制御システムに比較して、コストダウンと安全性の向上を図ることができるという特長に見合ったセキュリティを確保するには未だ不十分であるとの結論に達した。
【特許文献１】特開２０００−２３３７５０号公報
【特許文献２】特開２００７−０１５５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、地上装置と車上装置との間を暗号化して無線でデータを伝送する列車制御用通信システムにおいて、従来よりも更に高いセキュリティを確保すると共に、システムの構築費用を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する第１の列車制御用通信システムは、地上に設置された地上装置、列車に搭載された車上装置、前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子、及び前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記課題を解決する第２の列車制御用通信システムは、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る列車制御用通信システムにおいては、比較的に情報量が少ない鍵の伝送に鉄道専用であり他からのアクセスが困難なトランスポンダ伝送路を用いたものであるから、鍵の配布の安全性が確保された。また、通信対象となる列車・地上装置の組み合わせ毎に鍵を設定・変更することが可能になったため、鍵を用いたセキュリティ対策の有効性が更に向上し、暗号文の不正解読の危険性を大幅に低下することができた。しかも、車上装置の認証情報、トランスポンダ地上子の認証情報及び地上装置の認証情報の伝送と同時に鍵を送信するようにしたので、鍵の配布の安全性が更に高まった。
【００１３】
また、車上装置・地上装置間で列車制御情報を暗号化して無線でデータ伝送し、トランスポンダ伝送路で受信してメモリに記憶している鍵情報を用い、その正当性をチェックすることによって高いセキュリティが保証されている。そして、無線を利用した列車制御システムにおいて、無線システムが利用不可となった場合に備えて地上装置側で列車検知を行うシステムなどが既に設備されている場合は、前記トランスポンダ伝送路はそれらの既存の伝送路と部分的に共用可能であるから、少ない設備投資で高いセキュリティを確保した列車制御用通信システムが実現可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
無線を利用した列車制御システムに適した列車制御用通信システムを、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成し、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送するようにした。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の一実施例、即ち、地上に設置され拠点装置とも呼ばれる地上装置１０、レールＲを走行する列車Ｔに搭載されている車上装置２０、無線伝送路２及びトランスポンダ伝送路３とからなる列車制御用通信システムの構成図である。地上装置１０は地上制御装置１１、暗号化／復号化部１２、暗号文入出力部１４、鍵入力部１５及びアンテナ１６とから構成されている。また、車上装置２０は車上制御装置２１、暗号化／復号化部２２、鍵生成部２３、暗号文入出力部２４、鍵出力部２５およびアンテナ２６とから構成されている。そして、トランスポンダ伝送路３は、地上装置１０の鍵入力部１５に有線ケーブル４で接続されたトランスポンダ地上子１７と、車上装置２０の鍵出力部２５に接続されたトランスポンダ車上子２７を含む。
【００１６】
車上装置２０においては、鍵生成部２３からの鍵が車上装置２０の認証情報と共に鍵出力部２５から車上子トランスポンダ２７を経てトランスポンダ伝送路３に送出される。地上装置１０においては、前記鍵と認証情報はトランスポンダ伝送路３を介してトランスポンダ地上子１７で受信され、鍵入力部１５から地上制御装置１１に入力される。地上制御装置１１はそのメモリに記憶されている車上装置の認証情報と受信した認証情報から、その車上装置が認証できるか否かを判定し、認証できたときには、受信した鍵をそのメモリに記憶する。
【００１７】
車上装置２０から地上装置１０への情報伝送としては、各列車の位置情報、速度情報、列車識別番号等の各種情報が伝送される。位置情報は、軌道の所定位置に設置された地上子を利用する絶対位置検知と車輪の回転数検知を組み合わせた移動距離算出方法で得られるが、これと加速度計やドップラー速度計を併用する方法や、ＧＰＳシステムを利用する方法によっても得られる。このようにして得られた位置情報や速度情報等は、車上制御装置２１で生成される。この情報は、暗号化／復号化部２２において、車上制御装置２１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて暗号文に変換され、暗号文入出力部２４からアンテナ２６に送出され、そして無線伝送路２を経て地上装置１０に向けて送信される。
【００１８】
地上装置１０においては、無線伝送路２により伝送されてきた暗号文の位置情報等をアンテナ１６を介して暗号文入出力部１４で受信する。そして、暗号化／復号化部１２は地上制御装置１１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて前記受信した暗号文を平文の位置情報等に変換し、これをメモリに記憶する。
【００１９】
地上装置１０から車上装置２０への情報伝送としては、列車制御情報が伝送される。地上制御装置１１が列車制御情報を生成し、暗号化／復号化部１２は鍵入力部２３から受信し地上制御装置１１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて、列車制御情報を暗号文に変換する。この暗号文の列車制御情報は暗号文入出力部１４からアンテナ１６に送出され、無線伝送路２を経て車上装置２０に向けて送信される。
【００２０】
車上装置２０においては、無線伝送路２により伝送されてきた暗号文の列車制御情報をアンテナ２６を介して暗号文入出力部２４で受信する。そして、暗号化／復号化部２２は車上制御装置２１のメモリに記憶されている鍵情報を用いて前記受信した暗号文を平文の列車制御情報に変換し、これをメモリに記憶すると共に、前記平文の列車制御情報に基づいて所定の制御動作を行う。以上のように、暗号文は無線で、鍵はトランスポンダ装置を経て夫々送信・受信される。
【００２１】
なお、本発明の一実施例の地上装置１０において、暗号化／復号化部１２、及び鍵入力部１４は地上制御装置１１とは別の装置として示してあるが、地上制御装置１１の一部として夫々構成されてもよい。同様に、車上装置２０において、暗号化／復号化部２２、鍵生成部２３、及び鍵出力部２５は車上制御装置２１とは別の装置として示してあるが、車上制御装置２１の一部として夫々構成されてもよい。また、鍵生成部と鍵出力部は車上装置２０にあり且つ鍵入力部は地上装置１０にあるものとしているが、鍵生成部と鍵出力部が地上装置１０にあり且つ鍵入力部が車上装置２０にあってもよい。また、鍵生成部と鍵出力部が地上装置と車上装置の両方にあるものとして構成されていてもよい。また、地上装置が車上装置の認証情報を基に車上装置の認証を行うとしているが、トランスポンダ地上子の認証情報及び地上装置の認証情報を車上装置へ同時に伝送し、車上装置がトランスポンダ地上子及び地上装置の認証も同時に行うようにしてもよい。
【実施例２】
【００２２】
本発明の実施例２は、通信対象となる列車・地上装置の組み合わせ毎に鍵の設定・変更を可能とするシステムであって、線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介し前記車上装置の認証情報と同時に伝送すると共に、前記鍵は区間毎に変更されるものである。
【００２３】
即ち、図２は、通信対象となる列車・地上装置の組み合わせ毎に鍵を設定・変更することを特徴とする本発明の実施例であって、線路の所定ごとに設けられた区間内に在線する列車を各区間を担当する地上装置がそれぞれ管理する方式の列車制御システムに適用した場合の構成図である。図２において、線路上には所定区間毎に制御エリアとしての拠点ＡとＢが設定され、拠点Ａには拠点装置としての地上装置１０Ａが設置され、また拠点Ｂには拠点装置としての地上装置１０Ｂが設置されている。拠点Ｂには、レールＲ２を走行する列車Ｔ２が在線している。レールＲ１を走行する列車Ｔ１はシステム外から拠点Ａに進入しようとしている。各列車に付した矢印は進行方向を示す。
【００２４】
拠点Ａと隣接する表示なしのシステム外との境界付近の地上には、レールＲ１の近傍にトランスポンダ地上子１７Ａ１が、レールＲ２の近傍にトランスポンダ地上子１７Ａ２がそれぞれ設置されている。拠点Ａと拠点Ｂとの境界付近の地上には、レールＲ１の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｂ１が、レールＲ２の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｂ２がそれぞれ設置されている。更に、拠点Ｂと隣接する表示なしの拠点の境界付近の地上には、レールＲ１の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｃ１が、レールＲ２の近傍にトランスポンダ地上子１７Ｃ２がそれぞれ設置されている。これらのトランスポンダ地上子は、ＪＲＴＣＳ列車制御システムにおいて列車認識用に設置されているものと兼用できるものである。
【００２５】
トランスポンダ地上子１７Ａ１とトランスポンダ地上子１７Ａ２は地上ケーブル４Ａを介して拠点Ａの地上装置１０Ａに接続されている。トランスポンダ地上子１７Ｂ１とトランスポンダ地上子１７Ｂ２は地上ケーブル４Ｂを介して拠点Ｂの地上装置１０Ｂと拠点Ａの地上装置１０Ａに夫々接続されている。更に、トランスポンダ地上子１７Ｃ１とトランスポンダ地上子１７Ｃ２は地上ケーブル４Ｃを介して拠点Ｂと隣接する表示なしの地上装置と地上装置１０Ｂと拠点Ｂの地上装置１０Ｂに夫々接続されている。
【００２６】
以下、図３と図４のフローチャートを参照しながら、鍵配布時の車上装置２０と地上装置１０の夫々の処理の流れを説明する。車上制御装置２１は鍵生成部２３による新しい鍵の生成を行い（１０１）、列車Ｔ１がシステム外から拠点Ａの境界地点に達し、その車上装置２０の車上制御装置２１がトランスポンダ地上子１７Ａ１との通信路が形成されたことを検知すると（１０２）、新しい鍵を車上装置２０の認証情報と一緒に鍵出力部２５からトランスポンダ車上子２７に送出し、トランスポンダ車上子２７はトランスポンダ伝送路を介してトランスポンダ地上子１７Ａ１に向けて送信する（１０３）。車上制御装置２１は検出したトランスポンダ地上子が境界に設置されているトランスポンダ地上子か否かをそのメモリに記憶されたデータを検索して判定する（１０４）。ステップ１０４の判定結果がｙｅｓならば、車上制御装置２１は変更した新しい鍵をそのメモリに記憶し（１０５）、処理の流れを最初のステップに戻す。なお、ステップ１０４の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００２７】
地上装置２０Ａにおいては、図４の流れで処理が行われる。即ち、地上装置２０Ａの地上制御装置１１はトランスポンダ地上子１７Ａ１を介して鍵と認証情報を受信する（２０１）と、受信した認証情報によってその車上装置が認証できるか否かを判定する（２０２）。ステップ２０２の判定結果がｙｅｓならば、地上制御装置１１は受信した新しい鍵をそのメモリに記憶し（２０３）、処理の流れを最初のステップに戻す。ステップ２０２の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００２８】
次に、列車Ｔ２の車上装置２０と地上装置１０Ａとの間の鍵の配布の際の処理の流れであるが、これは列車Ｔ１の車上装置２０と地上装置１０Ａとの間の鍵の配布の際の図３の処理の流れと同様に行われる。即ち、車上制御装置２１は鍵生成部２３による新しい鍵の生成を行い（１０１）、列車Ｔ２が拠点Ａの境界地点に達し、その車上装置２０の車上制御装置２１がトランスポンダ地上子１７Ｂ２との通信路が形成されたことを検知すると（１０２）、新しい鍵を車上装置２０の認証情報と一緒に鍵出力部２５からトランスポンダ車上子２７に送出し、トランスポンダ車上子２７はトランスポンダ伝送路を介してトランスポンダ地上子１７Ｂ２に向けて送信する（１０３）。車上制御装置２１は検出したトランスポンダ地上子が境界に設置されているトランスポンダ地上子か否かをそのメモリに記憶されたデータを検索して判定する（１０４）。ステップ１０４の判定結果がｙｅｓならば、車上制御装置２１は変更した新しい鍵をそのメモリに記憶し（１０５）、処理の流れを最初のステップに戻す。なお、ステップ１０４の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００２９】
地上装置１０Ａにおいては、図４の流れで処理が行われる。即ち、地上装置１０Ａの地上制御装置１１はトランスポンダ地上子１７Ｂ２を介して鍵と認証情報を受信する（２０１）と、受信した認証情報によってその車上装置が認証できるか否かを判定する（２０２）。ステップ２０２の判定結果がｙｅｓならば、地上制御装置１１は受信した新しい鍵をそのメモリに記憶し（２０３）、処理の流れを最初のステップに戻す。ステップ２０２の判定結果がｎｏの場合も処理の流れは最初のステップに戻る。
【００３０】
実施例２において、車上装置で位置情報等をメモリに記憶された鍵を用いて暗号文に変換し、変換した暗号文を無線伝送路を介して車上装置から地上装置へ伝送すること、及び、地上装置で受信した暗号文を記憶された鍵を用いたて平文の位置情報等に変換することなどの処理は、上述の実施例１と同じである。また、実施例２において、地上装置で列車制御情報をメモリに記憶された鍵を用いて暗号文に変換し、変換した暗号文を無線伝送路を介して伝送すること、及び、車上装置で受信した暗号文を記憶された鍵を用いたて平文の列車制御情報に変換することなどの処理は、上述の実施例１と同じである。また、車上装置の認証だけでなく、トランスポンダ地上子及び地上装置の認証も同時に行うようにしてもよいことは、上述の実施例１と同じである。
【００３１】
ところで、一般に拠点内においては列車を本線から退避させて停泊させるレールが設けられている。このような停泊区間に停泊している列車との通信もセキュリティが必要である。そこで、この停泊区間の出入り口にトランスポンダ地上子１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｃ１，１７Ｃ２と同様のトランスポンダ地上子を設ければ、鍵の変更を行うことができる。また、鍵の変更は、鍵の初期値だけを変更することでもよい。これは長い鍵を用いる場合に有利である。また、列車の運行によっては適当な時期に鍵の変更が行われないケースが考えられるが、その場合は適当な地点に前記トランスポンダ地上子と同様のトランスポンダ地上子を設けることで鍵の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１の列車制御用通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例２の列車制御用通信システムの構成図である。
【図３】車上装置の処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図４】地上装置の処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図５】従来の列車制御用通信システムの構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，２ 無線伝送路
３ トランスポンダ伝送路
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 地上ケーブル
１０ 地上装置
１１ 地上制御装置
１２ 暗号化／復号化部
１４ 暗号文入出力部
１５ 鍵入力部
１６ アンテナ
１７，１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｃ１，１７Ｃ２ 地上子
２０，２０Ａ，２０Ｂ 車上装置
２１ 車上制御装置
２２ 暗号化／復号化部
２３ 鍵生成部
２４ 暗号文入出力部
２５ 鍵出力部
２６ アンテナ
２７ 車上子
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２ 列車
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２ 線路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設置された地上装置、列車に搭載された車上装置、前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子、及び前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送するようにしたことを特徴とする列車制御用通信システム。
【請求項２】
線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送することを特徴とする列車制御用通信システム。
【請求項３】
鍵は区間毎に変更されることを特徴とする請求項２に記載の列車制御用通信システム。
【請求項１】
地上に設置された地上装置、列車に搭載された車上装置、前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子、及び前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送するようにしたことを特徴とする列車制御用通信システム。
【請求項２】
線路の所定毎に設けられ区間内に在線する列車を区間毎に管理する複数の地上装置、各列車に搭載された車上装置、前記車上装置に接続されたトランスポンダ車上子、及び前記各区間の境界付近に設置され且つ前記地上装置に接続されたトランスポンダ地上子で構成され、列車位置の検知を前記車上装置が自ら行う列車制御システムに適用される列車制御用通信システムであって、暗号文は無線通信によって伝送し、且つ鍵は前記トランスポンダ車上子と前記トランスポンダ地上子を含むトランスポンダ伝送路を介して前記車上装置の認証情報、前記トランスポンダ地上子及び地上装置の認証情報の少なくとも一つの認証情報と同時に伝送することを特徴とする列車制御用通信システム。
【請求項３】
鍵は区間毎に変更されることを特徴とする請求項２に記載の列車制御用通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２９２９８（Ｐ２００９−２９２９８Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９６３７５（Ｐ２００７−１９６３７５）
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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