(57)【要約】【課題】セルラ通信が使用できない場合でも、車両の通信処理を適切に行うこと。【解決手段】車両１０に搭載されるＬＰＷＡ通信装置１３は、侵入検知装置１２においてセルラ通信を介した車両１０への侵入が検知されたか否かを判断する制御部１３１と、侵入検知装置１２において車両１０への侵入が検知された場合にＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）通信を用いてＬＰＷＡ通信サーバ２０へ車両情報を送信するＬＰＷＡ通信処理部１３２と、を具備する。【選択図】図２
2019175017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ通信を介した車両への侵入が検知されたか否かを判断する制御部と、
前記車両への侵入が検知された場合にＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）通信を用いてサーバへ車両情報を送信する通信処理部と、
を具備する通信装置。
【請求項２】
前記通信処理部は、前記車両情報を前記サーバへ送信した後、前記車両を停車させるか否かを示す制御情報を前記サーバから受信し、
前記制御部は、前記制御情報に基づいて、前記車両の停車を制御する、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とは別に設けられ、
前記制御部は、前記制御情報が前記車両を停車させることを示す場合に、前記車両の停車を指示する制御信号を前記ＥＣＵへ出力する、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信装置はＣＡＮ（Control Area Network）に直接接続されず、前記通信装置と前記ＥＣＵとが専用線で接続される、
請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
セルラ通信を介した車両への侵入が検知されたか否かを判断し、
前記車両への侵入が検知された場合にＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）通信を用いてサーバへ車両情報を送信する、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両内の車載ネットワークとして、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）及びＴＣＵ（Telematics Communication Unit）が接続されているＣＡＮ（Controller Area Network）が知られている。車両に搭載されたＴＣＵは、セルラ通信によって外部装置（例えば、車両を監視するサーバ等）と通信を行う（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、セルラ通信が使用できない場合における車両の通信処理については十分に検討がなされていない。
【０００５】
本開示の一態様は、セルラ通信が使用できない場合でも、車両の通信処理を適切に行うことができる通信装置及び通信方法の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る通信装置は、セルラ通信を介した車両への侵入が検知されたか否かを判断する制御部と、前記車両への侵入が検知された場合にＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）通信を用いてサーバへ車両情報を送信する通信処理部と、を具備する。
【０００７】
本開示の一態様に係る通信方法は、セルラ通信を介した車両への侵入が検知されたか否かを判断し、前記車両への侵入が検知された場合にＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）通信を用いてサーバへ車両情報を送信する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様によれば、セルラ通信が使用できない場合でも、車両の通信処理を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る緊急停車システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１に係る車両及びＬＰＷＡ通信サーバの構成例を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係るＬＰＷＡ通信装置の動作例を示すシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
セルラ通信によって外部ネットワーク（例えば、インターネット）に接続された車両に対してサイバー攻撃などの第３者からの車載ネットワーク（以下、一例としてＣＡＮとする）への不正アクセスが発生する場合がある。ＣＡＮへの不正アクセスにより、自動運転走行中の車両又はコネクティッドカー等では、車両に対して本来意図しない運転操作などが実行される恐れがある。
【００１１】
これに対して、例えば、車載機がインターネットからの侵入又はＣＡＮへの侵入を検知してサーバ（例えば、クラウドサーバ）へ異常を報告する信号（異常ログ）を送信し、サーバが、複数の車載機からの異常ログを集約することにより、各車両に対して、新たなサイバー攻撃への対応（例えば、監視ルールの更新等）を更新するシステムが提案されている（例えば、参考文献（http://news.panasonic.com/jp/press/data/2017/10/jn171010-2/jn171010-2.html）を参照）。このシステムにより、各車両では、新しいサイバー攻撃に対しても対応でき、かつ、攻撃が車載ネットワークの脅威として顕在化する前に攻撃の予兆を捉え、サイバー攻撃の影響を最小限に抑えることができる。
【００１２】
しかしながら、上記システムでは、車両への第３者の侵入を検知できたとしても、当該第３者の侵入に対して、サーバによる対応処理が間に合わない場合には、第３者によって車両の不正な運転操作を実行されてしまう恐れがある。このため、車両への第３者の侵入を検知した場合に、サーバによる対応処理を即座に行い、車両の不正な運転操作の実行を防止することが望まれる。
【００１３】
ただし、セルラ通信を介した車両への侵入が発生した場合には、第３者による不正アクセスによってＴＣＵが使用不可となる可能性が高い。すなわち、セルラ通信を介した車両への侵入（異常）が発生した場合、車両は、セルラ通信を使用できず、サーバと通信できないので、第３者による車両の不正な運転操作に対して防御することができない。
【００１４】
そこで、本開示では、セルラ通信が使用できない場合でも、第３者による車両の不正な運転操作の実行を防止する方法について説明する。
【００１５】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［緊急停車システムの概要］
図１は、本実施の形態に係る緊急停車システム１の構成例を示す。
【００１７】
図１に示すように、緊急停車システム１は、少なくとも１つの車両１０と、ＬＰＷＡ通信サーバ２０と、を含む。
【００１８】
車両１０は、例えば、自動運転制御によって走行可能である。また、図１に示す車両１０のＬＰＷＡ通信装置１３（詳細は後述する）とＬＰＷＡ通信サーバ２０との間における通信には、省電力で広範囲をカバーできるＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）通信が用いられる。
【００１９】
緊急停車システム１では、車両１０のＬＰＷＡ通信装置１３は、車両１０への第３者によるセルラ通信を介した侵入（異常）が検知された場合に、車両１０を識別可能な情報（車両情報）を、ＬＰＷＡ通信を用いてＬＰＷＡ通信サーバ２０へ送信する。
【００２０】
ＬＰＷＡ通信サーバ２０は、車両情報を受け取ると、車両情報に対応する車両１０に対する侵入に対して、車両１０を緊急停車させるか否かを判定し、車両１０を緊急停車させるための「車両停車コマンド」及び車両１０の走行を継続させるための「走行継続コマンド」の何れか一方を含む走行制御情報を、ＬＰＷＡ通信を用いてＬＰＷＡ通信装置１３へ送信する。
【００２１】
そして、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＬＰＷＡ通信を用いて受信した走行制御情報に従って車両１０の停車を制御（停車又は走行継続）する。
【００２２】
以上、緊急停車システム１の概要について説明した。
【００２３】
次に、緊急停車システム１に含まれる、車両１０及びＬＰＷＡ通信サーバ２０の構成についてそれぞれ説明する。図２は、車両１０及びＬＰＷＡ通信サーバ２０の構成例を示すブロック図である。
【００２４】
［車両の構成］
車両１０は、ＴＣＵ１１、侵入検知装置１２、ＬＰＷＡ通信装置１３、及び、少なくとも１つのＥＣＵを備える。
【００２５】
ＴＣＵ１１は、少なくとも、セルラ通信処理部（図示せず）を備える。すなわち、ＴＣＵ１１は、セルラ通信を用いて、アンテナを介して外部ネットワーク（例えば、インターネット）に接続する。ＴＣＵ１１は、外部ネットワークから受信した信号を、侵入検知装置１２、又は、ＣＡＮに接続されているＥＣＵへそれぞれ出力する。
【００２６】
侵入検知装置１２は、ＴＣＵ１１から入力される信号を用いて、所定のルール（監視ルール）に従って、セルラ通信を介した車両１０への侵入（例えば、車両１０の内部へのインターネットからの侵入又はＣＡＮへの侵入）を検知する。そして、侵入検知装置１２は、車両１０への侵入を検知したか否かを示す侵入検知情報をＬＰＷＡ通信装置１３へ出力する。
【００２７】
ＬＰＷＡ通信装置１３は、制御部１３１及びＬＰＷＡ通信処理部１３２を備える。
【００２８】
なお、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ケーブルを介して侵入検知装置１２と接続されている。同様に、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ケーブルを介して運転制御ＥＣＵと接続されている。すなわち、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＥＣＵとは別に設けられ、ＣＡＮから切り離されている。例えば、ＬＰＷＡ通信装置１３はＣＡＮに直接接続されず、ＬＰＷＡ通信装置１３（例えば、制御部１３１）とＥＣＵ（例えば、運転制御ＥＣＵ）とが専用線で接続される。これにより、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＣＡＮを介さずに運転制御ＥＣＵへ制御信号を出力可能となる。
【００２９】
ＬＰＷＡ通信装置１３において、制御部１３１は、車両１０に対する緊急停車制御を行う。具体的には、制御部１３１は、侵入検知装置１２から、車両１０への侵入が発生したことを示す侵入検知情報が入力される場合、車両１０の車両情報をＬＰＷＡ通信処理部１３２へ出力する。
【００３０】
車両情報は、ＬＰＷＡ通信サーバ２０において各車両１０を識別可能となる車両１０固有の情報であればよい。例えば、車両情報は、車両１０の車両識別情報（例えば、Ｉ，Ｏ，Ｑを除く所定数の英数字。VIN（Vehicle Identification Number）と呼ばれることもある）でもよい。または、車両１０に搭載されるＬＰＷＡ通信処理部１３２を識別可能な固有な情報（ＬＰＷＡ識別情報）と車両識別情報との対応付けをＬＰＷＡ通信装置１３とＬＰＷＡ通信サーバ２０との間で予め共有している場合、車両情報は、ＬＰＷＡ識別情報でもよい。
【００３１】
また、制御部１３１は、ＬＰＷＡ通信処理部１３２から入力される、ＬＰＷＡ通信サーバ２０からの走行制御情報に基づいて、車両１０の走行を停止させるか否か（緊急停車又は走行継続）を判断する。制御部１３１は、車両１０を緊急停車させる場合、車両１０の緊急停車を指示する制御信号を運転制御ＥＣＵへ出力する。
【００３２】
ＬＰＷＡ通信処理部１３２は、制御部１３１から入力される車両情報を、ＬＰＷＡ通信を用いて、アンテナを介してＬＰＷＡ通信サーバ２０へ送信する。また、ＬＰＷＡ通信処理部１３２は、車両情報を送信した後、ＬＰＷＡ通信を用いて、アンテナを介してＬＰＷＡ通信サーバ２０から送信される走行制御情報を受信し、受信した走行制御情報を制御部１３１へ出力する。
【００３３】
各ＥＣＵは、ＣＡＮによって他のＥＣＵ又はＴＣＵ１１とバスを介して接続されている。ＥＣＵには、少なくとも、自動運転を制御する運転制御ＥＣＵが含まれる。運転制御ＥＣＵは、例えば、ステアリング操作を制御するステアリングＥＣＵ、車両１０のブレーキ（制動装置）を制御するブレーキＥＣＵ、及び、アクセルの駆動を制御するアクセルＥＣＵを制御することにより、自動運転制御を行う。
【００３４】
また、運転制御ＥＣＵは、車両１０の緊急停車を指示する制御信号がＬＷＰＡ通信装置１３から入力された場合、例えば、ステアリングＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ及びアクセルＥＣＵを制御して、車両１０を停車させる。また、運転制御ＥＣＵは、ＬＰＷＡ通信装置１３からの指示を、ＣＡＮ経由で入力される指示よりも優先する。
【００３５】
なお、緊急停車時の運転制御ＥＣＵの制御対象は、ステアリングＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ及びアクセルＥＣＵに限らず、これらのＥＣＵのうちの少なくとも１つのＥＣＵ（例えば、ブレーキＥＣＵのみ）でもよく、これらのＥＣＵ以外の自動運転制御に関連する他のＥＣＵ（図示せず）でもよい。
【００３６】
［管理サーバの構成］
ＬＰＷＡ通信サーバ２０は、ＬＰＷＡ通信処理部２０１及び判定部２０２を有する。
【００３７】
ＬＰＷＡ通信処理部２０１は、ＬＰＷＡ通信を用いて、アンテナを介して車両１０（ＬＰＷＡ通信装置１３）と通信を行う。例えば、ＬＰＷＡ通信処理部２０１は、ＬＰＷＡ通信装置１３から送信される車両１０の車両情報を受信し、受信した車両情報を判定部２０２に出力する。また、ＬＰＷＡ通信処理部２０１は、判定部２０２から入力される、車両１０を緊急停車させるか否かを示す相応制御情報をＬＰＷＡ通信装置１３へ送信する。
【００３８】
判定部２０２は、ＬＰＷＡ通信処理部２０１から車両１０の車両情報が入力されると、車両情報に基づいて、当該車両１０を緊急停車させるか否かを判定し、判定結果を示す走行制御情報をＬＰＷＡ通信処理部２０１へ出力する。
【００３９】
例えば、判定部２０２は、セルラ通信を介して、車両情報に対応する車両１０のＴＣＵ１１の状態確認を行い、ＴＣＵ１１が通信不可となっているか否かを特定する。ＴＣＵ１１が通信不可となっている場合、判定部２０２は、車両１０に対して第３者が不正に侵入していると判断し、車両１０の緊急停車を決定する。この場合、判定部２０２は、車両１０の緊急停車を指示する車両停車コマンドを走行制御情報に含めて、ＬＰＷＡ通信処理部２０１に出力する。
【００４０】
なお、上述したＴＣＵ１１の状態確認動作は、判定部２０２で行われる場合に限らない。例えば、ＴＣＵ１１の状態確認動作は、ＬＰＷＡ通信サーバ２０以外の他のサーバ（例えば、図示しない監視サーバ）によって行われてもよい。この場合、判定部２０２は、監視サーバに対して、車両情報に対応する車両１０のＴＣＵ状態の問い合わせを行い、問い合わせ結果として、ＴＣＵ１１の状態を示す情報を受信してもよい。
【００４１】
［緊急停車システムにおける動作］
次に、以上の構成を有する緊急停車システム１における動作について詳細に説明する。
【００４２】
図３は、車両１０のＬＰＷＡ通信装置１３の動作例を示すフローチャートである。
【００４３】
図３に示す処理は、侵入検知装置１２において車両１０への侵入が検知された場合に、ＬＰＷＡ通信装置１３において開始される。
【００４４】
具体的には、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＬＰＷＡ通信を用いて、車両１０の車両情報をＬＰＷＡ通信サーバ２０へ送信する（ＳＴ１０１）。ＬＰＷＡ通信装置１３は、車両情報を送信すると、ＬＰＷＡ通信サーバ２０からの走行制御情報の待ち受け状態に遷移する。
【００４５】
次に、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＳＴ１０１において車両情報を送信してから一定時間内に、ＬＰＷＡ通信サーバ２０から走行制御情報を受信したか否かを判断する（ＳＴ１０２）。一定時間内に走行制御情報を受信しなかった場合（ＳＴ１０２：ＮＯ）、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＳＴ１０１の処理に戻り、車両情報をＬＰＷＡ通信サーバ２０へ再送する。
【００４６】
一方、一定時間内に走行制御情報を受信した場合（ＳＴ１０２：ＹＥＳ）、ＬＰＷＡ通信装置１３は、受信した走行制御情報に含まれるコマンドが、車両１０の緊急停車を指示する車両停車コマンドであるか否かを判断する（ＳＴ１０３）。
【００４７】
受信した走行制御情報に含まれるコマンドが車両停車コマンドではない場合（ＳＴ１０３：ＮＯ）、ＬＰＷＡ通信装置１３は、車両１０に対する緊急停車を行わずに、図３に示す処理を終了する。例えば、走行制御情報に含まれるコマンドが走行継続コマンドである場合、ＬＰＷＡ通信装置１３は、車両１０の走行を継続させる。
【００４８】
一方、受信した走行制御情報に含まれるコマンドが車両停車コマンドである場合（ＳＴ１０３：ＹＥＳ）、ＬＰＷＡ通信装置１３は、運転制御ＥＣＵに対して、車両１０の緊急停車を指示する制御信号を出力する（ＳＴ１０４）。
【００４９】
運転制御ＥＣＵは、ＬＰＷＡ通信装置１３から停車を指示する制御信号が入力される場合、車両１０の緊急停車動作に関連するＥＣＵ（例えば、ステアリングＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、アクセルＥＣＵなど）を制御して、車両１０を停車させる。この際、運転制御ＥＣＵは、ＬＰＷＡ通信装置１３からの運転制御指示（停車コマンド）を、ＣＡＮ経由での運転制御指示よりも優先する。
【００５０】
このように、本実施の形態では、車両１０のＬＰＷＡ通信装置１３において、制御部１３１は、車両１０への侵入（異常）が検知されたか否かを判断し、ＬＰＷＡ通信処理部１３２は、車両１０への侵入が検知された場合にＬＰＷＡ通信を用いてＬＰＷＡ通信サーバ２０へ送信される車両情報に対して送信処理を行う。
【００５１】
これにより、車両１０のＬＰＷＡ通信装置１３は、セルラ通信が使用できない場合でも、車両１０の通信処理を適切に行うことができる。すなわち、ＬＰＷＡ通信装置１３は、セルラ通信を介した車両１０への侵入が発生し、セルラ通信が使用できない状況でも、セルラ通信よりも低コストであるＬＰＷＡ通信を用いて車両情報をＬＰＷＡ通信サーバ２０へ送信することができる。
【００５２】
また、例えば、車両１０のＣＡＮに第３者が侵入してＴＣＵ１１を介して不正アクセスされた場合、例えば、ＣＡＮを経由して、運転制御ＥＣＵのプログラムが書き換えられる恐れがある。この場合、車両１０に対して不正な運転操作が実行され、事故が発生する恐れがある。
【００５３】
これに対して、本実施の形態では、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＣＡＮから切り離されているので、ＴＣＵ１１を介したＣＡＮ経由の不正アクセスが発生したとしても、ＬＰＷＡ通信装置１３にはＣＡＮへの不正アクセスによる影響が及ばない。また、車両１０では、ＣＡＮ経由での運転制御指示よりも、ＬＰＷＡ通信装置１３からの運転制御指示を優先させる。これにより、運転制御ＥＣＵは、ＣＡＮ経由の不正アクセスによる不正な運転操作の指示を無視し、ＬＰＷＡ通信装置１３からの緊急停車の指示に従って、車両１０を安全に停車することができる。
【００５４】
よって、車両１０では、ＣＡＮへの不正アクセスが発生したとしても、ＬＰＷＡ通信装置１３は、ＣＡＮを介さずに、運転制御ＥＣＵに対して車両１０の運転制御（緊急停車）を指示することにより、第３者による車両１０に対する不正な運転操作を防止することができる。
【００５５】
以上より、本実施の形態によれば、車両１０の車載ネットワークに不正にアクセスされ、セルラ通信が使用できない場合でも、車両１０への不正な運転操作の実行を防止することができる。
【００５６】
以上、本開示の各実施の形態について説明した。
【００５７】
なお、上記実施の形態では、侵入検知装置１２が、セルラ通信を介した侵入を検知する場合について説明したが、車両１０に対する侵入は、セルラ通信を介した侵入に限定されず、ＣＡＮに接続されたＥＣＵ又はＴＣＵ１１への侵入でもよい。例えば、侵入検知装置１２は、ＣＡＮに接続されたＥＣＵへ直接接続した場合の侵入を検知してもよい。
【００５８】
また、車両１０は、セルラ通信に限定されず、無線ＬＡＮ通信を経由してインターネットに接続可能であってもよい。また、車載ネットワークは、ＣＡＮに限定されず、例えば、イーサネット（登録商標）等でもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、ＬＰＷＡ通信サーバ２０からの走行制御情報に、車両１０の緊急停車の有無（緊急停車又は走行継続）が含まれる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ＬＰＷＡ通信サーバ２０からの走行制御情報には、車両１０への侵入の危険レベルが示されてもよい。この場合、ＬＰＷＡ通信装置１３は、通知された危険レベルに応じて、車両１０の運転制御を段階的に決定してもよい。または、走行制御情報には、車両１０への侵入の危険レベルに応じた段階的な運転制御の指示が含まれてもよい。
【００６０】
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本開示の一態様は、車両の緊急停車を制御するシステムに有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  緊急停車システム
１０  車両
２０  ＬＰＷＡ通信サーバ
１１  ＴＣＵ
１２  侵入検知装置
１３  ＬＰＷＡ通信装置
１３１  制御部
１３２，２０１  ＬＰＷＡ通信処理部
２０２  判定部
【図１】
2019175017.tif 000003
【図２】
2019175017.tif 000004
【図３】
2019175017.tif 000005