(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに無線通信可能なサーバ装置と複数の車両とから構成される攻撃検知システムであって、
前記複数の車両の各々は、
センサと、
前記センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、
無線通信により交通情報を受信する交通情報受信手段と、
前記センサ情報および前記交通情報を前記サーバ装置へ送信する送信手段と、
を備え、
前記サーバ装置は、
前記複数の車両の少なくともいずれかから前記センサ情報および前記交通情報を受信する受信手段と、
前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証手段と、
前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾がある場合に、前記複数の車両の少なくともいずれかに通知する通知手段と、
を備え、
前記交通情報には、道路の状況に関する情報が含まれており、
前記検証手段は、前記交通情報によって示される道路の状況と、前記センサ情報から得られる道路の状況が一致しない場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、
攻撃検知システム。
【請求項２】
前記通知手段は、センサ情報との間に矛盾がある交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を前記複数の車両の少なくともいずれかに通知し、
前記複数の車両の各々は、前記サーバ装置から受信するシグネチャ情報を記憶する記憶手段を有し、前記通知手段から通知されたシグネチャ情報と一致する交通情報を信用しない、
請求項１に記載の攻撃検知システム。
【請求項３】
前記交通情報に当該交通情報の送信者の識別子が含まれている場合は、
交通情報のシグネチャ情報を、当該交通情報の送信者の識別子とする、
請求項２に記載の攻撃検知システム。
【請求項４】
前記交通情報には、道路上に存在する物体の位置が含まれており、
前記検証手段は、前記交通情報によって示される物体の位置に当該物体が存在しないことが、前記センサ情報から推定できる場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の攻撃検知システム。
【請求項５】
前記交通情報には、さらに、前記物体の移動速度および移動方向の少なくともいずれかが含まれており、
前記検証手段は、前記交通情報によって示される物体の位置に存在する物体の移動速度又は移動方向が、前記交通情報によって示される前記移動速度または前記移動方向に一致しないことが、前記センサ情報から推定できる場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、
請求項４に記載の攻撃検知システム。
【請求項６】
前記道路の状況には、渋滞の有無、道路工事の有無、車線規制および路面状況の少なくともいずれかが含まれている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の攻撃検知システム。
【請求項７】
車両が備えるセンサから取得されるセンサ情報を取得する第１取得手段と、
車両が無線通信により受信した交通情報を取得する第２取得手段と、
センサ情報と交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証手段と、
を備え、
前記交通情報には、道路の状況に関する情報が含まれており、
前記検証手段は、前記交通情報によって示される道路の状況と、前記センサ情報から得られる道路の状況が一致しない場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、
攻撃検知システム。
【請求項８】
センサと、
前記センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、
無線通信により交通情報を受信する交通情報受信手段と、
前記センサ情報および前記交通情報をサーバ装置へ送信する送信手段と、
前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証手段と、
を備え、
前記交通情報には、道路の状況に関する情報が含まれており、
前記検証手段は、前記交通情報によって示される道路の状況と、前記センサ情報から得られる道路の状況が一致しない場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、
車両。
【請求項９】
前記検証手段によってセンサ情報と矛盾すると判断された交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を、周囲の車両または前記サーバ装置へ送信する通知手段をさらに備える、
請求項８に記載の車両。
【請求項１０】
互いに無線通信可能なサーバ装置と複数の車両とから構成される攻撃検知システムにお
ける攻撃検知方法であって、
前記複数の車両の少なくともいずれかが、
センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得ステップと、
無線通信により交通情報を受信する交通情報受信ステップと、
前記センサ情報および前記交通情報を前記サーバ装置へ送信する送信ステップと、
を実行し、
前記サーバ装置が、
前記複数の車両の少なくともいずれかから前記センサ情報および前記交通情報を受信する受信ステップと、
前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証ステップと、
前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾がある場合に、前記複数の車両の少なくともいずれかに通知する通知ステップと、
を実行し、
前記交通情報には、道路の状況に関する情報が含まれており、
前記検証ステップでは、前記交通情報によって示される道路の状況と、前記センサ情報から得られる道路の状況が一致しない場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断される、
攻撃検知方法。
【請求項１１】
コンピュータによって実行される攻撃検知方法であって、
車両が備えるセンサから取得されるセンサ情報を取得する第１取得ステップと、
車両が無線通信により受信した交通情報を取得する第２取得ステップと、
センサ情報と交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証ステップと、
を含み、
前記交通情報には、道路の状況に関する情報が含まれており、
前記検証ステップでは、前記交通情報によって示される道路の状況と、前記センサ情報から得られる道路の状況が一致しない場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断される、
攻撃検知方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の方法の各ステップを、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、攻撃検知システムに関し、特に、車両に対して送信される交通情報による攻撃を検知する攻撃検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に通信機能を持たせ他の車両や路側機から送信される情報に基づいて運転支援や自動運転を行うシステムの研究・開発が進められている。外部から送信される情報が正しくない場合に当該情報に基づいて制御を行うと、交通に混乱を招く可能性がある。例えば、実際には存在しない車両が存在するという情報を周囲に送信することで正常な交通を阻害する、という攻撃が想定される。そこで、外部から送信される情報の正当性を検証することが望まれる。
【０００３】
特許文献１は、車載システムにおける送信ＥＣＵと受信ＥＣＵの双方から検証メッセージを受信し、これらの検証メッセージが一致するか否かを確認することによって、車載システムに対する攻撃を検知することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、プログラムの実行に伴って発生する車両ネットワークの情報へのアクセスを、各プログラムのアクセス権限レベルと各情報のアクセス許可レベルに基づいて、制限することが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ネットワーク攻撃ログを分析して未登録の攻撃パターンが得られた場合に当該攻撃パターンを登録し、プログラムを更新する不正アクセス解析システムが開示されている。特許文献３の技術において、特許文献１や２の手法を用いて攻撃パターンを解析し、解析した攻撃パターンを登録することで車両に対する攻撃を検知することは可能である。
【０００６】
しかしながら、特許文献１は車両システム内部の通信を考慮した攻撃検知技術であり、特許文献２は外部装置から車両内部に対するアクセスにおける攻撃検知技術である。いずれにおいても、外部から送信される情報が正しいか否かを検知できるものではない。
【０００７】
送信される情報の正当性を検証する技術として電子署名が存在するが、これは送信された情報が改竄されていないことと、送信者のなりすましが発生していないことを検出できるのみであり、送信された情報自体が正しいことまでは検証できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１３８３８０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６８２１９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２５０６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような問題を考慮して、本発明は、車両が外部から通信により情報を受信するシステムにおいて、当該通信による攻撃を検知可能な技術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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明においては、車両が無線通信により受信する交通情
報と、車両がセンサから取得するセンサ情報とを比較して、交通情報とセンサ情報の間に矛盾がある場合には、当該交通情報は不正なものであると判断する。
【００１１】
交通情報は、交通に関連する任意の情報であり、一例として、車両の位置・移動速度・移動方向などの車両に関する情報、信号機に関する情報、道路上の障害物に関する情報、渋滞に関する情報、路面状況に関する情報などが含まれる。
【００１２】
例えば、交通情報においてある位置に車両が存在すると示されている場合に、センサ情報からは当該位置には何もないことが示されることがある。このような場合は、交通情報とセンサ情報が矛盾しており、交通情報が不正なものである可能性が高い。ここで挙げた車両の位置は一例に過ぎない。交通情報がセンサ情報に基づいて生成されるものである限り、センサ情報を用いてその正しさを検証することができる。
【００１３】
本発明の一態様は、互いに無線通信可能なサーバ装置と複数の車両とから構成される攻撃検知システムである。前記複数の車両の各々は、センサと、前記センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、無線通信により交通情報を受信する交通情報受信手段と、前記センサ情報および前記交通情報を前記サーバ装置へ送信する送信手段と、を備える。前記サーバ装置は、前記複数の車両の少なくともいずれかから前記センサ情報および前記交通情報を受信する受信手段と、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証手段と、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾がある場合に、前記複数の車両の少なくともいずれかに通知する通知手段と、を備える。ここで、比較する交通情報とセンサ情報は、同一の車両によって取得された情報であってもよいし、異なる車両によって取得された情報であってもよい。
【００１４】
このように、車両が取得した交通情報およびセンサ情報をサーバ装置に送信し、サーバ装置において解析を行うことで交通情報を用いた攻撃を検知することができる。
【００１５】
本態様において、前記通知手段は、センサ情報との間に矛盾がある交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を前記複数の車両の少なくともいずれかに通知し、前記複数の車両の各々は、前記サーバ装置から受信するシグネチャ情報を記憶する記憶手段を有し、前記通知手段から通知されたシグネチャ情報と一致する交通情報を信用しない、ことができる。
【００１６】
このような構成によれば、サーバ装置が検知した攻撃を、それぞれの車両において検知可能となる。
【００１７】
シグネチャ情報は、交通情報の特徴を表す情報であり、例えば、交通情報に当該交通情報の送信者の識別子が含まれている場合には、当該交通情報の送信者の識別子を採用することができる。
【００１８】
また、本態様において、前記交通情報には、道路上に存在する物体の位置が含まれており、前記検証手段は、前記交通情報によって示される物体の位置に当該物体が存在しないことが、前記センサ情報から推定できる場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、ことも好ましい。ここで、道路上に存在する物体とは、車両や障害物などが含まれる。交通情報の送信者が車両である場合には、送信者車両の位置を表す情報が交通情報に該当し、送信者車両自体が道路上に存在する物体に該当する。
【００１９】
道路上に存在する物体の有無や位置は、例えば、カメラ（可視光カメラや赤外カメラ）、レーダー（ミリ波レーダー、準ミリ波レーダー、近赤外線レーザーレーダー）、超音波ソナーによって検知可能である。したがって、交通情報によって示される位置に物体が存在することが、これらのセンサ情報から確認できない場合に、当該交通情報がセンサ情報
と矛盾すると判断できる。また、交通情報に示されている位置に何らかの物体が存在している場合であっても、交通情報によって示される種類の物体（例えば車両）と異なる物体が存在するとセンサ情報から把握できる場合には、当該交通情報がセンサ情報と矛盾すると判断できる。
【００２０】
本態様において、前記交通情報には、さらに、前記物体の移動速度および移動方向の少なくともいずれかが含まれており、前記検証手段は、前記交通情報によって示される物体の位置に存在する物体の移動速度又は移動方向が、前記交通情報によって示される前記移動速度または前記移動方向に一致しないことが、前記センサ情報から推定できる場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、こともできる。
【００２１】
本態様において、前記交通情報には、道路の状況に関する情報が含まれており、前記検証手段は、前記交通情報によって示される道路の状況と、前記センサ情報から得られる道路の状況が一致しない場合に、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があると判断する、こともできる。道路の状況には、渋滞の有無や、道路工事の有無、車線規制、凍結などの路面状況が含まれる。
【００２２】
本発明の第２の態様は、車両が備えるセンサから取得されるセンサ情報を取得する第１取得手段と、車両が無線通信により受信した交通情報を取得する第２取得手段と、センサ情報と交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証手段と、を備える攻撃検知システムである。
【００２３】
本態様に係る攻撃検知システムは、センサ情報と交通情報を取得できる限り、その構成や取得方法は特に限定されない。例えば、攻撃検知システムの上記各手段は車両とは異なる装置に備えられており、車両からセンサ情報や交通情報を無線通信によって取得することができる。あるいは、攻撃検知システムの上記各手段が車両に備えられており、車両に搭載されたセンサや無線通信装置からセンサ情報や交通情報を取得することができる。
【００２４】
本発明の第３の態様は、センサと、前記センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、無線通信により交通情報を受信する交通情報受信手段と、前記センサ情報および前記交通情報を前記サーバ装置へ送信する送信手段と、前記センサ情報と前記交通情報の間に矛盾があるか否かを検証する検証手段と、を備える車両。
【００２５】
本態様によれば、車両が自らのセンサ情報に基づいて、交通情報が正しいか否かを検出する。
【００２６】
本態様において、前記検証手段によってセンサ情報と矛盾すると判断された交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を、周囲の車両またはサーバ装置へ送信する通知手段をさらに備える、ことが好ましい。
【００２７】
このような構成によれば、不正な交通情報の存在を周囲の車両に直接あるいはサーバ装置を介して通知することができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を備える攻撃検知システム、車両、あるいはサーバ装置として捉えることができる。また、本発明は、上記手段が行う処理の少なくとも一部を実行する方法として捉えることもできる。また、本発明は、この方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、あるいはこのコンピュータプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ可読記憶媒体として捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、車両が外部から情報を受信するシステムにおいて、当該通信による攻撃を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は第１の実施形態のシステム概要を示す図である。
【図２】図２Ａは車両の機能ブロック図であり、図２Ｂはサーバ装置の機能ブロック図である。
【図３】図３Ａは交通情報のメッセージフォーマットを示す図であり、図３Ｂはセンサ情報のメッセージフォーマットを示す図である。
【図４】図４は第１の実施形態における車両の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は第１の実施形態における車両での交通情報検証処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は第１の実施形態におけるサーバ装置での交通情報検証処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は第２の実施形態のシステム概要を示す図である。
【図８】図８は第２の実施形態における車両での交通情報検証処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は第３の実施形態のシステム概要を示す図である。
【図１０】図１０Ａは車車間通信システムに対する攻撃を説明する図であり、図１０Ｂはこの攻撃の検知方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（システム概要）
自動運転を行う車両は、自らが有するセンサから得られるセンサ情報と、周囲の車両や路側機から通信により得られる交通情報を用いて車両の制御を行う。このような自動運転車両に対して誤った交通情報を送信することで、交通の混乱を生じさせるという攻撃が想定される。
【００３２】
例えば、図１０Ａに示すように、路側機Ｘから交差点に進入する車両Ａに対して、本来は存在しない車両Ｙが存在するという交通情報を送信する（１００１）ことが考えられる。この交差点の見通しが悪く車両Ａが自らのセンサを用いて検知（１００２）できない場合には、車両Ａは交差点への進入が待たされることになる。
【００３３】
このような状況において、図１０Ｂに示すように、交差点に別の方向から接近する車両Ｂは、路側機Ｘからの交通情報によって存在が通知される車両Ｙが実際には存在しないことを、車両Ｂのセンサを用いて検知（１００３）できる。すなわち、車両Ｂは路側機Ｘから送信される交通情報が誤ったものであると判断できる。そこで、車両Ｂから車両Ａに通知を行うことで、車両Ａは路側機Ｘからの交通情報を信用せずに自動運転することが可能となる。
【００３４】
ここでは、不正交通情報を送信する装置が路側機である場合を説明したが、不正交通情報は車両やその他の無線通信装置から送信されてもよい。また、周囲から送信される交通情報を利用した制御は、自動運転に限られず、運転支援やその他の任意の制御であって構わない。
【００３５】
（第１の実施形態）
＜構成＞
本実施形態は、車両に対して送信される交通情報が不正なものであるかどうかを検知する攻撃検知システムである。本攻撃検知システムは、図１に示すように、互いに無線通信
可能な複数の車両１００とサーバ装置２００とから構成される。
【００３６】
本実施形態においては、複数の車両１００のそれぞれが、周囲から受信した交通情報と自らのセンサによって取得したセンサ情報をサーバ装置２００に送信する。サーバ装置２００は、車両１００から収集される交通情報とセンサ情報を蓄積し、センサ情報と矛盾する交通情報（以下、不正交通情報と称する）を特定する。サーバ装置２００は、不正交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を特定して、車両１００に通知する。車両１００は、侵入検知システム（Intrusion Detection System: IDS）あるいは侵入防止システム（Intrusion Prevention System: IPS）を備えており、サーバ装置２００から通知されるシグネ
チャ情報を用いて不正交通情報を検知する。
【００３７】
［車両］
図２Ａは、車両１００の構成を示すブロック図である。図に示すように、車両１００は、センサ群１０２，無線通信装置１０４、車両制御部１０６、メモリ１０８、補助記憶装置１１０、演算処理部１１２を有する。
【００３８】
センサ群１０２は、車両の内部状態や車両周囲の環境の状態を取得するための複数のセンサを含む。車両の内部状態を取得するためのセンサには、位置情報センサ、方位センサ、速度センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、操舵角センサ、アクセル開度センサ、ブレーキ圧センサ、エンジン回転速度センサなどが含まれる。車両周囲の環境の状態を取得するためのセンサには、カメラ（可視光カメラや赤外カメラ）、レーダー（ミリ波レーダー、準ミリ波レーダー、近赤外線レーザーレーダー）、超音波ソナー、照度センサなどが含まれる。
【００３９】
無線通信装置１０４は、他の車両１００やサーバ装置２００と無線通信を行うための装置である。無線通信の規格は特定の方式には限定されず、無線LAN(IEEE 802.11a/b/g/n/ac)、Mobile WiMAX(IEEE 802.16e)、iBurstやWAVE(IEEE 802.20)、DSRC(専用境域通信)、
携帯電話通信(3G、LTE)などを採用可能である。他の車両１００と通信するための無線通
信装置とサーバ装置２００と通信するための無線通信装置は、同一の装置であってもよいし異なる装置であってもよい。
【００４０】
車両制御部１０６は、エンジン（駆動力）、ステアリング（操舵）、ブレーキ（制動）など走行に必要な制御を行う１つまたは複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から
構成される。
【００４１】
メモリ１０８は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置である。補助記憶装置１１０は、磁気ディスクや半導体メモリなどである。車両１００は、これらの装置以外に、タッチパネルやボタンなどの入力装置、ディスプレイやスピーカーなどの出力装置を備えることも好ましい。
【００４２】
演算処理部１１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサであり、補助記憶装置１１０に格納されているプログラムをメモリ１０８に読み込んで実行することで、種々の機能を実現する。演算処理部１１２は、例えば、センサ情報取得部１１４、交通情報送信部１１５、交通情報受信部１１６、情報アップロード部１１８、シグネチャ情報受信部１２０、攻撃検知部１２２、暗号処理部１２４の各機能を実現する。ただし、これらの機能の一部または全部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを用いて実現しても構わない。また、演算処理部１１２は、１つのプロセッサとして構成する必要はなく、複数のプロセッサから構成されてもよい。例えば、暗号処理部１２４は専用のセキュリティチップを用いて実装するこ
とが好ましい。
【００４３】
センサ情報取得部１１４は、センサ群１０２から定期的にあるいは必要に応じてセンサ情報を取得する。取得されたセンサ情報は、メモリ１０８や補助記憶装置１１０（以下、記憶部と総称する）に記憶される。
【００４４】
交通情報送信部１１５は、センサ情報取得部１１４が取得したセンサ情報に基づいて生成される交通情報を送信する。交通情報は、交通に関連する任意の情報である。交通情報の一例は、車両の位置・移動速度・移動方向などの車両に関する情報、信号機に関する情報、道路上の障害物に関する情報、渋滞に関する情報、路面状況に関する情報などである。本実施形態においては、交通情報送信部１１５が、図３Ａに示すフォーマットの交通情報３０を定期的に送信する。
【００４５】
送信される交通情報３０は、送信元ＩＤ３１、宛先ＩＤ３２、送信時刻３３、位置情報３４、移動速度３５、進行方向３６、車両状態３７を含み、またこれらの情報に対する電子署名３８も付加される。送信元ＩＤ３１は、交通情報３０を送信する車両を特定するための識別子である。宛先ＩＤ３２は交通情報３０の宛先車両を特定するための識別子である。交通情報３０がブロードキャストされる場合には、宛先ＩＤ３２にはブロードキャストである旨を示す値が格納される。送信時刻３３は、交通情報３０が生成される時刻である。位置情報３４は、例えば、ＧＰＳ装置のような位置情報センサから取得される情報であり、緯度・経度・高度の形式で表されたり、マップコードの形式で表わされたりする。移動速度３５は、速度センサから取得される車両１００の移動速度である。進行方向３６は、方位センサから取得される車両１００の進行方向である。車両状態３７は車両１００のその他の任意の状態を表す情報である。電子署名３８は、なりすまし検出および改竄検出のために付される。電子署名３８は、例えば、公開鍵暗号方式に基づくデジタル署名が採用できる。
【００４６】
交通情報受信部１１６は、無線通信装置１０４を介して、周囲の車両や路側機から交通情報を受信する。交通情報に電子署名が付されている場合には、暗号処理部１２４によって電子署名の検証が行われる。また、受信した交通情報が正当なものであるか否かが、攻撃検知部１２２によって検証される。正当であると判断された交通情報は、記憶部に記憶され、自動運転などの車両制御に用いられる。
【００４７】
情報アップロード部１１８は、センサ情報取得部１１４が取得したセンサ情報や、交通情報受信部１１６が受信した交通情報を、無線通信装置１０４を介してサーバ装置２００へ送信（アップロード）する。アップロードされる交通情報のフォーマットは、車両に送信する場合と同様（図３Ａ）とすることもできるし、異なるものとすることもできる。
【００４８】
アップロードされるセンサ情報のフォーマットを、図３Ｂに示す。アップロードされるセンサ情報４０は、送信元ＩＤ４１、宛先ＩＤ４２、送信時刻４３、位置情報４４、センシング時刻４５、センシング位置４６、センサ情報４７を含み、またこれらの情報に対する電子署名４８も付加される。送信元ＩＤ４１、宛先ＩＤ４２、送信時刻４３、位置情報４４、電子署名４８は、交通情報３０に含まれるものと同様である。センシング時刻４５はセンサ情報４７を取得した時刻である。センシング位置４６はセンサ情報４７を取得した際の車両１００の位置である。センサ情報４７はセンサ群１０２から得られるセンサ情報である。ここでは、１つのメッセージに１つのセンサ情報のみを格納して送信する例を示しているが、１つのメッセージに複数のセンサ情報を格納して送信しても構わない。この場合、センシング時刻とセンシング位置がほぼ等しい複数のセンサ情報をまとめて送信してもよいし、センサ情報ごとにセンシング時刻とセンシング位置を格納して任意のセンサ情報をまとめて送信するようにしてもよい。
【００４９】
シグネチャ情報１２０は、サーバ装置２００から不正交通情報の特徴を表すシグネチャ情報（電子署名とは異なる）を受信する。受信されたシグネチャ情報は記憶部に記憶され、攻撃検知部１２２が不正な情報を検知する際に用いられる。
【００５０】
攻撃検知部１２２は、無線通信により受信した情報から不正な情報を検出する。具体的には、攻撃検知部１２２は、記憶部に記憶されているシグネチャ情報と一致する情報を、不正な情報であると判断する。
【００５１】
暗号処理部１２４は、電子署名の付与や検証、暗号化処理、復号処理などを行う。本実施形態においては、公開鍵方式の電子署名を利用するので、暗号処理部１２４が電子署名の付与や検証を実施する。暗号処理部１２４によって、周囲の車両１００から送信される交通情報や、サーバ装置２００から送信されるシグネチャ情報が正当なものであることを検証できる。また、暗号処理部１２４は、周囲の車両１００に対して送信する交通情報や、サーバ装置２００に対して送信するセンサ情報および交通情報に対して電子署名を付与する。
【００５２】
［サーバ装置］
図２Ｂは、サーバ装置２００の構成を示すブロック図である。図に示すように、サーバ装置２００は、汎用的なコンピュータであり、無線通信装置２０４、メモリ２０８、補助記憶装置２１０、演算処理部２１２を有する。これらの構成は、車両１００が有するものと同様であるため説明を省略する。
【００５３】
演算処理部２１２は、センサ情報収集部２１４、交通情報収集部２１６、交通情報検証部２１８、シグネチャ情報決定部２２０、シグネチャ情報送信部２２２、暗号処理部２２４の機能を実現する。
【００５４】
センサ情報収集部２１４は、車両１００から送信されるセンサ情報を無線通信装置２０４を介して受信し、記憶部に記憶する。交通情報収集部２１６は、車両１００から送信される交通情報を無線通信装置２０４を介して受信し、記憶部に記憶する。
【００５５】
交通情報検証部２１８は、交通情報収集部２１６によって収集した交通情報が、センサ情報収集部２１４によって収集したセンサ情報と矛盾するかどうかを検証する。交通情報とセンサ情報が矛盾するというのは、例えば、交通情報にはある位置に車両が存在することが示されているが、センサ情報はその位置に何もないことあるいは車両以外のものが存在することを示している場合が該当する。あるいは、交通情報に示される位置に車両が存在するものの、交通情報によって示される移動速度または進行方向が、センサ情報によって示される移動速度または進行方向と異なる場合も、交通情報とセンサ情報が矛盾する場合に該当する。
【００５６】
交通情報検証部２１８による検証処理の詳細は、後ほどフローチャートともに詳細に説明するので、ここでは簡単に説明する。交通情報検証部２１８は、交通情報収集部２１６によって収集した交通情報のそれぞれについて、関連するセンサ情報が交通情報と一致するか矛盾するかを検証する。交通情報検証部２１８は、交通情報と矛盾するセンサ情報が多い場合に、当該交通情報が不正なものであると判断する。
【００５７】
シグネチャ情報決定部２２０は、交通情報検証部２１８によって不正であると判断された交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を決定する。シグネチャ情報は、不正な情報のパターンを定義した情報とも言える。シグネチャ情報決定部２２０は、例えば、ある特定の車両が不正の交通情報を送信している場合には、送信元ＩＤ３１が当該車両のＩＤと等し
いというパターンをシグネチャ情報として決定する。また、車両ＩＤが異なる複数の車両から、例えば、位置情報３４・移動速度３５・進行方向３６が特定の値を有する交通情報が送信されている場合には、これらのフィールドが当該特定の値を有するというパターンをシグネチャ情報として決定することもできる。シグネチャ情報は、不正交通情報を特定することができればどのようなものであっても構わない。
【００５８】
シグネチャ情報送信部２２２は、シグネチャ情報決定部２２０によって決定された不正交通情報のシグネチャ情報を、無線通信装置２０４を介して車両１００に送信する。これにより車両１００の攻撃検知部１２２は、最新のシグネチャ情報に基づいて攻撃検知をすることができる。
【００５９】
暗号処理部２２４は、電子署名の付与や検証、暗号化処理、復号処理などを行う。暗号処理部２２４によって、車両１００から送信される交通情報やセンサ情報が正当なものであることを検証できる。また、暗号処理部２２４は、車両１００に対して送信するシグネチャ情報に対して電子署名を付与する。
【００６０】
＜処理＞
［車両の動作］
図４，図５のフローチャートを参照して、車両１００が行う処理を説明する。なお、フローチャートではそれぞれの処理が順次行われるように示してあるが、これらの処理は必ずしもこの順序で行われる必要はなく、異なる順序で実行したり複数の処理を並列に実行したりしても構わない。
【００６１】
まず、センサ情報取得部１１４がセンサ群１０２からセンサ情報を取得する（Ｓ１０１）。なお、センサ情報の取得は定期的に行われる。取得の時間間隔はセンサによって異なっていてもよい。センサ情報取得部１１４は、取得したセンサ情報を記憶部に記憶する。
【００６２】
また、交通情報受信部１１６が無線通信装置１０４を介して他の車両から交通情報を受信する（Ｓ１０２）。車両１００は、受信した交通情報の検証処理を行う（Ｓ１０３）。交通情報の検証処理Ｓ１０３の詳細を、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、暗号処理部１２４を用いて、交通情報の電子署名３８の検証を行う（Ｓ２０１）。検証に失敗した場合（Ｓ２０２−ＮＯ）には、情報内容に改竄があるかなりすましが行われているので、受信した交通情報は不正であると判断できる（Ｓ２０６）。一方、署名検証に成功した場合（Ｓ２０２−ＹＥＳ）は、改善もなりすましも行われていないことが分かる。その場合であっても交通情報の内容が正しくない可能性もあるので、さらに、攻撃検知部１２２が、シグネチャ情報を用いて交通情報の検証を行う（Ｓ２０３）。攻撃検知部１２２は、交通情報がシグネチャ情報と一致するかどうかを調べ、一致する場合（Ｓ２０４−ＹＥＳ）には、交通情報が不正であると判断する（Ｓ２０６）。一方、受信した交通情報がシグネチャ情報と一致しない場合（Ｓ２０４−ＮＯ）には、受信した交通情報が正当であると判断できる（Ｓ２０５）。
【００６３】
図４のフローチャートに戻る。交通情報検証処理Ｓ１０３の結果、交通情報が不当であると判断された場合（Ｓ１０４−ＮＯ）は、車両１００は受信した交通情報を破棄する（Ｓ１０５）。交通情報が正当であると判断された場合（Ｓ１０４−ＹＥＳ）は、この交通情報をそのまま受け入れる。
【００６４】
車両制御部１０６は、センサ群１０２から得られたセンサ情報と、正当性が検証された交通情報を用いて車両１００の自動運転制御を行う。なお、図４のフローチャートの処理では、交通情報が正当であるか否かを判定し、不当であると判断された交通情報は破棄してしまい制御に利用していない。しかしながら、交通情報を破棄する代わりに、信用でき
ない交通情報であることを認識した上で制御に利用しても構わない。例えば、信用できない交通情報が得られた場合に、センサ群１０２から得られるセンサ情報からこの交通情報が正しいか否かを確認したり、センサ群１０２によって再度センシングを行ったりすることができる。また、交通情報が不当であると認識した上で、安全のために速度を落としたり事前の回避行動をとったりしてもよい。また、図４のフローチャートの処理では、交通情報が正当か不当であるか二択の判断を行っているが、交通情報が正当である可能性を３段階以上で評価して、その評価値（信頼度）を考慮した上で、交通情報を自動運転制御に利用することもできる。
【００６５】
車両１００は、サーバ装置２００への情報のアップロードタイミングであるか否かを判断（Ｓ１０７）する。アップロードタイミングであれば（Ｓ１０７−ＹＥＳ）、情報アップロード部１１８が、センサ情報取得部１１４が取得したセンサ情報と交通情報受信部１１６が受信した交通情報をサーバ装置２００へ送信する。サーバ装置２００へのアップロードタイミングは特に限定されず、例えば、サーバ装置２００と通信可能な任意の時としてもよいし、さらに車両１００が停止していることを条件としてもよい。また、車両１００のエンジンが停止したときに一括してセンサ情報と交通情報をアップロードしてもよい。
【００６６】
［サーバ装置の動作］
図６のフローチャートを参照して、サーバ装置２００が行う処理を説明する。なお、フローチャートではそれぞれの処理が順次行われるように示してあるが、これらの処理は必ずしもこの順序で行われる必要はなく、異なる順序で実行したり複数の処理を並列に実行したりしても構わない。
【００６７】
センサ情報収集部２１４は、無線通信装置２０４を介して車両１００からセンサ情報を受信し（Ｓ３０１）、記憶部に記憶する。また、交通情報収集部２１６は、無線通信装置２０４を介して車両１００から交通情報を受信し（Ｓ３０２）、記憶部に記憶する。フローチャートには記載していないが、暗号処理部２２４によって、センサ情報や交通情報の電子署名３８，４８を検証し、電子署名の検証に失敗したセンサ情報や交通情報は破棄することが好ましい。
【００６８】
交通情報検証部２１８は、受信した交通情報の中から検証が完了していない交通情報を選択する（Ｓ３０３）。未検証の交通情報が複数存在する場合の選択基準は任意であってよい。交通情報検証部２１８は、選択した交通情報がセンサ情報と矛盾するかどうかを調べることにより、当該交通情報が正しいものであるか否かを検証する。
【００６９】
具体的には、交通情報検証部２１８は、まず、選択した交通情報の送信時刻と送信位置（送信時刻３３および位置情報３４）と近い取得時刻と取得位置（センシング時刻４５およびセンシング情報４６）を有するセンサ情報を選択する（Ｓ３０４）。これは、交通情報によって示される情報が正しいか否かを検証可能なセンサ情報を絞り込むための処理である。したがって、交通情報との位置や時刻が「近い」センサ情報とは、交通情報によって示される情報が正しいか否かを判断できる可能性が高いセンサ情報を意味する。例えば、車両の存在を通知する交通情報を検証する場合には、ほぼ同時刻に同じ道路を走行している車両から得られるセンサ情報が選択される。
【００７０】
交通情報検証部２１８は、ステップＳ３０４において選択したセンサ情報のそれぞれが、ステップＳ３０３において選択した交通情報と矛盾するかどうかを判断する（Ｓ３０５）。例えば、車両の存在については、交通情報に示されている位置に車両が存在することがセンサ情報から推定できる場合には、交通情報とセンサ情報が矛盾せず一致すると判断できる。一方、交通情報に示されている位置に何も存在しない、または車両以外の物体が
存在することが推定できる場合には、交通情報とセンサ情報が矛盾すると判断できる。また、交通情報に示されている位置に車両が存在するかしないかがセンサ情報から分からない場合には、本実施形態では、交通情報とセンサ情報は矛盾しないと判断する。
【００７１】
ここでは、車両の位置情報の検証について説明したが、交通情報検証部２１８は、車両の速度や進行方向についてもセンサ情報と一致するかどうかを判断する。交通情報によって示される位置に存在する車両の移動速度または移動方向が、センサ情報から得られる当該車両の移動速度や移動方向と異なる場合には、交通情報はセンサ情報と矛盾すると判断される。すなわち、交通情報に含まれる情報のうち、いずれかの情報がセンサ情報と矛盾する場合には、この交通情報はセンサ情報と矛盾すると判断される。
【００７２】
交通情報検証部２１８は、ステップＳ３０４において選択した全てのセンサ情報について交通情報との比較が終了したら、交通情報と矛盾するセンサ情報の数が所定数以上であるか否かを判断する（Ｓ３０６）。ここで所定数とは、あらかじめ定められた固定値とすることができる。ただし所定数は、ステップＳ３０４において取得されたセンサ情報の数に応じた値であってもよいし、ステップＳ３０４において取得されたセンサ情報のうち交通情報と一致するセンサ情報の数に応じた値であってもよい。
【００７３】
ステップＳ３０６の判定において、交通情報と矛盾するセンサ情報が多数存在する場合は（Ｓ３０６−ＹＥＳ）、この交通情報は不正なものであると判断される。この判定は、矛盾するセンサ情報の数（単純和）が所定数以上であるか否かに基づいて行われてもよいが、各センサ情報に対して情報の質に応じた重みを付け、矛盾するセンサ情報の重みの合計が所定数以上であるか否かに基づいて行われることがより好ましい。シグネチャ情報決定部２２０は、不正交通情報の特徴を表すシグネチャ情報を決定する（Ｓ３０７）。例えば、不正交通情報の送信元ＩＤ３１をシグネチャ情報として決定することができる。シグネチャ情報送信部２２２は、決定されたシグネチャ情報を無線通信装置２０４を介して車両１００に送信する（Ｓ３０８）。これにより、車両１００は、送信されたシグネチャ情報を用いて、不正交通情報を検出することができるようになる。
【００７４】
ステップＳ３０６の判定において、交通情報と矛盾するセンサ情報の数が少ない場合（Ｓ３０６−ＮＯ）、交通情報は正しいものであると判断され、シグネチャ情報の決定および送信処理は行われない。
【００７５】
以上により、ステップＳ３０３において選択された交通情報に対する処理が終了する。未検証の交通情報が存在する場合（Ｓ３０９−ＹＥＳ）にはステップＳ３０３に戻って未検証の交通情報に対して上記と同様の処理が行われる。全ての交通情報に対する検証処理が終了したら（Ｓ３０９−ＮＯ）、処理を終了する。
【００７６】
＜本実施形態の有利な効果＞
本実施形態によれば、車両がセンサによって得た情報（センサ情報）と矛盾する交通情報を、不正交通情報すなわち攻撃であると車両において判断できる。車両が自らのセンサ情報で交通情報が不正であることを検知できない場合であっても、サーバ装置経由で他の車両のセンサ情報との矛盾に基づいて攻撃を検知できる。
【００７７】
交通情報に電子署名を付加していることから、なりすましや改竄による攻撃は車両においても検知することができるが、正当な送信者が不正交通情報を意図的にあるいは意図せずに送信した場合には、電子署名の仕組みでは攻撃を検知できない。本実施形態のように不正交通情報のシグネチャ情報を用いることで、このような攻撃も検知可能となる。
【００７８】
本実施形態では、センサ情報を用いた交通情報の検証をサーバ装置で行っている。この
ような検証は比較的高い計算能力を必要とするが、サーバ装置は車載装置と比較して高度な計算能力を有することから、複雑な解析を実施できる。
【００７９】
＜変形例＞
上記の説明では、交通情報の検証処理において、交通情報が正当であるか不当であるかを択一的に決定している。しかしながら、交通情報の信頼度を３段階以上で評価してもよい。例えば、交通情報検証部２１８は、交通情報と矛盾するセンサ情報の数に応じて交通情報の信頼度を決定してもよい。また、交通情報とセンサ情報が確実に矛盾するとも確実に一致するとも判断できない場合に、その確度を用いて交通情報の信頼度を決定してもよい。車両側では、交通情報の信頼度に応じて、交通情報をどの程度信頼するかを決めて車両の制御を行うことが好ましい。例えば、信頼度が最低の交通情報は無視して制御を行う一方、信頼度が中程度の交通情報は正しいかもしれないし間違っているかもしれないという前提で制御を行うとよい。
【００８０】
上記の説明では、車両から送信される交通情報が、当該車両の位置・移動速度・移動方向を含むものであるとして説明したが、交通情報に含まれる交通に関連する情報であれば任意のものであってよい。例えば、信号機に関する情報、道路上に存在する障害物に関する情報、渋滞に関する情報、路面状況に関する情報などである。どのような交通情報であっても、車両から送信される交通情報は、車両のセンサ情報に基づいて生成できるものである。したがって、これらの交通情報は車両のセンサ情報との比較によって正しいものであるか否かを検証可能である。
【００８１】
上記の説明では、車両は周囲から送信される交通情報を用いて自動運転制御を行っているが、交通情報に基づく制御は任意の制御であって構わない。例えば、運転の支援制御や、車両の乗員に対する情報提供制御などであっても構わない。
【００８２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、サーバ装置を用いずに車両のみによって不正交通情報を検知する実施形態である。本実施形態における車両の構成は、センサ情報に基づいて交通情報を検証する交通情報検証部２１８と同等の機能を有する点と、サーバ装置との送受信を行う機能を有しない点を除けば、図２Ａと同様である。
【００８３】
図７に、本実施形態のシステム概要を示す。車両７１は、周囲の車両７２から交通情報を受信すると、自車両のセンサから得られるセンサ情報と比較して、受信した交通情報が不正なものであるかどうかを検証する。受信した交通情報が不正なものである場合には、車両７１は、当該交通情報が不正なものである旨を周囲に通知する。この通知を受信した車両７３は、当該交通情報が不正なものであることを知ることができる。これは、車両７１は車両７２から送信される交通情報の正否を自らのセンサによって検証できるが、車両７３は自らのセンサ情報では検証が行えない場合に、特に有効である。
【００８４】
図８は、本実施形態における車両が実施する交通情報検証処理の流れを示すフローチャートである。車両７１は、受信した交通情報の電子署名３８を暗号処理部１２４によって検証する（Ｓ４０１）。検証に失敗した場合（Ｓ４０２−ＮＯ）には、情報内容に改竄があるかなりすましが行われているので、受信した交通情報は不正であると判断できる（Ｓ４０７）。一方、署名検証に成功した場合（Ｓ４０２−ＹＥＳ）は、改善もなりすましも行われていないことが分かる。その場合であっても交通情報の内容が正しくない可能性もあるので、さらに、攻撃検知部１２２が、受信した交通情報が、周囲の車両から不正であると通知された交通情報と一致するかどうかを判断する（Ｓ４０３）。ここで、受信した交通情報が不正であるという通知を受けていた場合（Ｓ４０３−ＹＥＳ）は、受信した交通情報が不正であると判断できる（Ｓ４０７）。一方、受信した交通情報が不正であると
いう通知を受けていない場合（Ｓ４０３−ＮＯ）には、受信した交通情報の内容が自装置のセンサから得られるセンサ情報と矛盾するかどうかを検証する（Ｓ４０４）。受信した交通情報の内容がセンサ情報と矛盾する場合（Ｓ４０４−ＹＥＳ）は、受信した交通情報が不正であると判断できる。そこで、車両７１は、当該交通情報が不正である旨を周囲に車両に通知する（Ｓ４０５）。この通知は、不正交通情報の送信元ＩＤを通知するものであってもよいし、不正交通情報のメッセージＩＤを通知するものであってもよいし、第１の実施形態と同様のシグネチャ情報であってもよい。受信した交通情報がセンサ情報と矛盾しない場合（Ｓ４０４−ＮＯ）は、当該交通情報が正しいものであると判断できる（Ｓ４０６）。
【００８５】
本実施形態によれば、サーバ装置を用いず車両のみによって、不正交通情報の検知と周囲の車両への通知が行える。サーバ装置を用いずに車両によってリアルタイムに交通情報の正当性を検証しているので、不正交通情報の通知が迅速に行えるという利点がある。
【００８６】
なお、上記の処理では、自車両で得られるセンサ情報と交通情報が矛盾する場合（Ｓ４０４−ＮＯ）のみ、交通情報が不正である旨の通知を周囲の車両に送信しているが、交通情報が不正であると判断される場合は常に上記の通知を送信することも好ましい。
【００８７】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、第２の実施形態とほぼ同様であるが、不正交通情報の通知を車両から送信するだけでなく、サーバ装置からも送信する点が異なる。
【００８８】
図９に、本実施形態のシステム概要を示す。車両９１は、周囲の車両９２から交通情報を受信すると、自車両のセンサから得られるセンサ情報と比較して、受信した交通情報が不正なものであるかどうかを検証する。受信した交通情報が不正なものである場合には、車両９１は、当該交通情報が不正なものである旨を周囲に通知する。この通知を受信した車両９３は、当該交通情報が不正なものであることを知ることができる。これは、車両９１は車両９２から送信される交通情報の正否を自らのセンサによって検証できるが、車両９３は自らのセンサ情報では検証が行えない場合に、特に有効である。ここまでは上記第２の実施形態と同様である。
【００８９】
本実施形態では、車両９１は、不正交通情報の存在を周囲の車両９３だけでなく、サーバ装置９４に対しても送信する。そして、サーバ装置９４は、不正交通情報の通知をその他の車両９５にも送信する。
【００９０】
第２の実施形態では、センサ情報との矛盾を検知できた車両９１の周囲にしか通知が行えない。本実施形態ではサーバ装置９４が不正交通情報に関する情報（シグネチャ情報など）を送信することで、広い範囲の車両に対して不正交通情報を通知することができる。
【００９１】
なお、本実施形態においては、サーバ装置は、交通情報が不正であるという車両からの通報が正しいものであることを検証することも好ましい。例えば、同じ交通情報を受信している車両のうちごく一部しか不正交通情報である旨の通報をしない場合には、この通報が誤っていると判断してもよい。
【００９２】
（第４の実施形態）
上記第１の実施形態と、上記第２または第３の実施形態を組み合わせたシステムを提供することも好ましい。すなわち、交通情報およびセンサ情報をサーバ装置に送信してサーバ装置において不正交通情報を検知するとともに、車両においても自らのセンサ情報との比較で不正交通情報を検知するようにしたシステムを提供することも好ましい。
【００９３】
サーバ装置における検証は、多くのセンサ情報に基づいてより高度な解析が行えるという利点があるが、この検証結果を用いて車両が攻撃を検知できるようになるまでの時間が長いという欠点がある。一方、車両における検証は、自らのセンサ情報に基づいた解析しか行えないが、不正交通情報を周囲に迅速に通知できるという利点がある。本実施形態によれば、互いの欠点を補ってより効果的なシステムを提供することができる。
【００９４】
上記の実施形態および変形例の説明は、本発明の実施形態を説明するための例示に過ぎず、本発明をその開示の範囲に限定する趣旨のものではない。また、上記の実施形態および各変形例において説明した要素技術は、それぞれ技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１００：車両
１０２：センサ群    １０４：無線通信装置    １０６：車両制御部
１１４：センサ情報取得部    １１６：交通情報受信部    １１８：情報アップロード部１２０：シグネチャ情報受信部    １２２：攻撃検知部    １２４：暗号処理部
２００：サーバ装置
２０４：無線通信装置    ２１４：センサ情報収集部    ２１６：交通情報収集部
２１８：交通情報検証部    ２２０：シグネチャ情報決定部
２２２：シグネチャ情報送信部    ２２４：暗号処理部
【図１】
0006298021.tif 000002
【図２】
0006298021.tif 000003
【図３】
0006298021.tif 000004
【図４】
0006298021.tif 000005
【図５】
0006298021.tif 000006
【図６】
0006298021.tif 000007
【図７】
0006298021.tif 000008
【図８】
0006298021.tif 000009
【図９】
0006298021.tif 000010
【図１０】
0006298021.tif 000011