(57)【要約】【課題】パケットを受信した通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる技術を提供する。【解決手段】路側通信機２は、時刻を計時するとともに、この時刻を再設定可能な計時部２４と、計時部２４が計時する時刻に基づいて生成される情報である、送信パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、送信パケットに含めて送信する通信制御部２３と、計時部２４が計時する時刻が再設定された後に当該計時部２４が計時する時刻の妥当性を、外部時刻情報に基づいて判定する判定部２６と、を備え、通信制御部２３は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、送信時刻情報をパケットに含めて送信する通常処理の実行に代えて例外処理を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットを送信する無線通信機であって、
時刻を計時するとともに、前記時刻を再設定可能な計時部と、
前記計時部が計時する時刻に基づいて生成される情報である、前記パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、前記パケットに含めて送信する通信制御部と、
前記計時部が計時する前記時刻が再設定された後に当該計時部が計時する時刻の妥当性を、基準タイミングに基づいて判定する判定部と、を備え、
前記通信制御部は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、前記送信時刻情報を前記パケットに含めて送信する送信処理の実行に代えて例外処理を実行する
無線通信機。
【請求項２】
前記例外処理は、前記パケットの送信を中止する処理を含む請求項１に記載の無線通信機。
【請求項３】
前記例外処理は、前記基準タイミングに基づいて得られる時刻情報を前記送信時刻情報として前記パケットに含めて送信する処理を含む請求項１に記載の無線通信機。
【請求項４】
前記例外処理は、前記計時部が計時する時刻の信頼性が低いことを示す情報を前記パケットに含めて送信する処理を含む請求項１に記載の無線通信機。
【請求項５】
前記例外処理は、前記送信時刻情報と、前記計時部が計時する時刻の信頼性が低いことを示す情報とを前記パケットに含めて送信する処理を含む請求項１に記載の無線通信機。
【請求項６】
前記基準タイミングは、外部装置から取得した時刻情報である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線通信機。
【請求項７】
前記基準タイミングは、再設定される前の前記時刻に基づいた時刻情報である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線通信機。
【請求項８】
前記基準タイミングは、自機が有する通信用鍵情報の有効期限である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線通信機。
【請求項９】
パケットを送信する無線通信機に用いられる制御装置であって、
時刻を計時するとともに、前記時刻を再設定可能な計時部と、
前記計時部が計時する時刻に基づいて生成される情報である、前記パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、前記パケットに含めて送信する通信制御部と、
前記計時部が計時する前記時刻が再設定された後に当該計時部が計時する時刻の妥当性を、基準タイミングに基づいて判定する判定部と、を備え、
前記通信制御部は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、前記送信時刻情報を前記パケットに含めて送信する送信処理の実行に代えて例外処理を実行する
制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）に用いることができる無線通信機、及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、路車間通信、車車間通信による高度道路交通システム（ＩＴＳ）が検討されている。路車間通信とは、路側通信機と車載通信機（移動通信機）との間の通信であり、車車間通信とは、車載通信機（移動通信機）間の通信である。
このような高度道路交通システムのための通信方式やセキュリティについては、標準規格及びガイドラインが制定されている（例えば、非特許文献１，２参照）。
【０００３】
高度道路交通システムにおいて、各通信機は、セキュリティに関する各種機能を有しているが、その中で、いわゆるリプレイ攻撃に対する防御機能を有していることがある。
リプレイ攻撃とは、下記非特許文献２に記載されているように、以前に送信された情報を再利用して送信し、路側通信機や車載通信機になりすまして、誤った情報を配信することでシステムに混乱を生じさせるといった攻撃のことである。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、リプレイ攻撃を防御するための防御処理が記載されている。すなわち、送信時刻の情報を格納したパケットを送信側の通信機に送信させ、このパケットを受信した受信側の通信機は、前記パケットに格納された送信時刻の情報を抽出し、抽出した情報が示す送信時刻と現在の時刻とを比較する。両時刻の時間差が許容誤差範囲外であれば、受信側の通信機は、リプレイ攻撃と判定してそのパケットを廃棄する。
【０００５】
また、下記特許文献２には、送信時刻として現在のシステム時刻を含んでいる認証用暗号化メッセージを、送信側の装置が通知し、この暗号化メッセージを受信した受信側の装置は、前記メッセージに含まれているシステム時刻を抽出し、当該受信側の装置が予め記憶している前回認証時に受信したメッセージのシステム時刻と、今回受信したメッセージのシステム時刻とを比較し、その妥当性を判定することで、リプレイ攻撃を排除することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】一般社団法人電波産業会、”７００ＭＨｚ  帯高度道路交通システムＡＲＩＢ−ＳＴＤ−Ｔ１０９  １．２版“，［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２５年１２月１０日、［平成２７年８月５日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｒｉｂ．ｏｒ．ｊｐ／ｔｙｏｓａｋｅｎｋｙｕ／ｋｉｋａｋｕ＿ｔｕｓｈｉｎ／ｔｓｕｓｈｉｎ＿ｋｉｋａｋｕ＿ｎｕｍｂｅｒ．ｈｔｍｌ＞
【非特許文献２】ＩＴＳ情報通信システム推進会議、”運転支援通信システムに関するセキュリティガイドライン  ＩＴＳＦＯＲＵＭ  ＲＣ−００９  １．２版“，［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２５年１１月２５日、［平成２７年８月５日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｓｆｏｒｕｍ．ｇｒ．ｊｐ／Ｐｕｂｌｉｃ／Ｊ７Ｄａｔａｂａｓｅ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４１０７９１号公報
【特許文献２】特開２００６−７４４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記各文献に記載されたリプレイ攻撃の防御処理は、受信したパケットに格納されている当該パケットの送信時刻に基づいて受信側の装置がリプレイ攻撃目的か否かを判定し、この判定に基づいて行われるように構成されている。
このため、例えば、送信側の装置において、時刻が再設定されることで当該送信側の装置に対して誤った時刻が設定されると、この送信側の装置は、誤った時刻に基づいた時刻情報をパケットに格納して送信することとなる。
【０００９】
このようなパケットを受信した受信側の装置においては、受信したパケットがリプレイ攻撃目的か否かを正常に判定することができず、誤ってリプレイ攻撃と判定し、実行する必要のない防御処理を実行してしまうおそれが生じる。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、パケットを受信する受信側の通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる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】
【００１１】
一実施形態である無線通信機は、パケットを送信する無線通信機であって、時刻を計時するとともに、前記時刻を再設定可能な計時部と、前記計時部が計時する時刻に基づいて生成される情報である、前記パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、前記パケットに含めて送信する通信制御部と、前記計時部が計時する前記時刻が再設定された後に当該計時部が計時する時刻の妥当性を、基準タイミングに基づいて判定する判定部と、を備え、前記通信制御部は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、前記送信時刻情報を前記パケットに含めて送信する送信処理の実行に代えて例外処理を実行する。
【００１２】
また、一実施形態である制御装置は、パケットを送信する無線通信機に用いられる制御装置であって、時刻を計時するとともに、前記時刻を再設定可能な計時部と、前記計時部が計時する時刻に基づいて生成される情報である、前記パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、前記パケットに含めて送信する通信制御部と、前記計時部が計時する前記時刻が再設定された後に当該計時部が計時する時刻の妥当性を、基準タイミングに基づいて判定する判定部と、を備え、前記通信制御部は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、前記送信時刻情報を前記パケットに含めて送信する送信処理の実行に代えて例外処理を実行する。
【００１３】
上記一実施形態である無線通信機及び制御装置が行う特徴的な処理は、無線通信機及び制御装置として実現することができるだけでなく、各部による処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パケットを受信した通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係る路側通信機及び車載通信機の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、本無線通信システムにて用いられる無線フレームを示す図、（ｂ）は、無線フレームに従って設定される路側通信機の送信期間及び送信禁止期間の一例を示す図、（ｃ）は、車載通信機の送信禁止期間の一例を示す図である。
【図４】路側通信機２が送信する送信パケットの一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る通信処理装置による、選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る路側通信機が実行する通常処理の態様の一例を示したシーケンス図である。
【図７】第１実施形態に係る路側通信機が実行する例外処理の態様の一例を示したシーケンス図である。
【図８】第１実施形態に係る路側通信機が実行する例外処理の第１変形例を示したシーケンス図である。
【図９】第１実施形態に係る路側通信機が実行する例外処理の第２変形例を示したシーケンス図である。
【図１０】第１実施形態に係る路側通信機が実行する例外処理の第３変形例を示したシーケンス図である。
【図１１】第２実施形態に係る路側通信機の通信処理装置による、選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態に係る路側通信機の通信処理装置による、選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】報時電波を受信するための受信部を備えた路側通信機の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態の説明］
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態である無線通信機は、パケットを送信する無線通信機であって、時刻を計時するとともに、前記時刻を再設定可能な計時部と、前記計時部が計時する時刻に基づいて生成される情報である、前記パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、前記パケットに含めて送信する通信制御部と、前記計時部が計時する前記時刻が再設定された後に当該計時部が計時する時刻の妥当性を、基準タイミングに基づいて判定する判定部と、を備え、前記通信制御部は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、前記送信時刻情報を前記パケットに含めて送信する送信処理の実行に代えて例外処理を実行する。
【００１７】
上記構成の無線通信機によれば、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、例外処理を行うことで、再設定された後の時刻に基づいた送信時刻情報を送信すること以外の処理を行うことができる。
このため、例えば、例外処理において、再設定された後の時刻に基づいた送信時刻情報の送信を中止したり、再設定された後の時刻が妥当でない旨を通知したりする等の処理を行うことによって、リプレイ攻撃目的のパケットであるか否かを送信時刻情報に基づいて判定する他の通信機が、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報によってリプレイ攻撃であるか否かの判定を行ってしまうことを防止することができる。
この結果、前記パケットを受信する受信側の他の通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００１８】
（２）上記無線通信機において、前記例外処理は、前記パケットの送信を中止する処理を含むことが好ましい。
この場合、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報を他の通信機に与えるのを防止できる。この結果、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報を用いて他の通信機がリプレイ攻撃の判定を行い、当該他の通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００１９】
（３）また、上記無線通信機において、前記例外処理は、前記基準タイミングに基づいて得られる時刻情報を前記送信時刻情報として前記パケットに含めて送信する処理を含んでいてもよい。
この場合、前記パケットを受信した他の通信機に、パケットの送信時刻を精度よく表している基準タイミングより得られる時刻情報に基づいて、当該パケットがリプレイ攻撃目的のパケットであるか否かを判定させることができる。これにより、他の通信機にリプレイ攻撃について正常に判定させることができ、この結果、他の通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００２０】
（４）上記無線通信機において、前記例外処理は、前記計時部が計時する時刻の信頼性が低いことを示す情報を前記パケットに含めて送信する処理を含んでいてもよい。
この場合、パケットに送信時刻情報が含まれていたとしても、その送信時刻情報の信頼性が低いことを、当該パケットを受信した他の無線通信機に認識させることができる。この結果、他の通信機にリプレイ攻撃の判定を中止させることができ、パケットを受信した他の通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００２１】
（５）上述のように、前記計時部が計時する時刻の信頼性が低いことを示す情報を前記パケットに含めれば、パケットに送信時刻情報が含まれていたとしても、その送信時刻情報の信頼性が低いことを、当該パケットを受信した他の無線通信機に認識させることができる。
よって、前記例外処理は、前記送信時刻情報と、前記計時部が計時する時刻の信頼性が低いことを示す情報とを前記パケットに含めて送信する処理を含んでいてもよい。
【００２２】
（６）上記無線通信機において、前記基準タイミングは、外部装置から取得した時刻情報であることが好ましい。この場合、高い精度を有する時刻に関する情報を提供する外部装置から時刻情報を取得することができるので、計時部が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【００２３】
（７）また、前記基準タイミングは、再設定される前の前記時刻に基づいた時刻情報であってもよい。
この場合、再設定直後の時刻よりも、計時部が再設定直前まで計時していた時刻の方が、過去に実施された補正等による調整によって適度な精度が維持されている可能性が高い。よって、基準タイミングとして、再設定される前の前記時刻に基づいて得た時刻情報を採用することで、計時部が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【００２４】
（８）さらに、前記基準タイミングは、自機が有する通信用鍵情報の有効期限であってもよい。
【００２５】
（９）また、一実施形態である制御装置は、パケットを送信する無線通信機に用いられる制御装置であって、時刻を計時するとともに、前記時刻を再設定可能な計時部と、前記計時部が計時する時刻に基づいて生成される情報である、前記パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、前記パケットに含めて送信する通信制御部と、前記計時部が計時する前記時刻が再設定された後に当該計時部が計時する時刻の妥当性を、基準タイミングに基づいて判定する判定部と、を備え、前記通信制御部は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、前記送信時刻情報を前記パケットに含めて送信する送信処理の実行に代えて例外処理を実行する。
上記構成の制御装置によれば、パケットを受信した他の通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００２６】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔通信システムの構成について〕
図１は、実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図１に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機２、車載通信機（移動通信機）３、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ６を含む。
なお、本実施形態において特に説明しない点については、非特許文献１に準拠する。
【００２７】
交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１〜Ｃ５，Ｄ１〜Ｄ５のそれぞれに設置されており、電話回線等の有線通信回線７を介してルータ８に接続されている。このルータ８は交通管制センター内の中央装置４に接続されている。
中央装置４は、自身が管轄するエリアの交通信号機１および路側通信機２とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成している。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
【００２８】
路側センサ６は、各交差点に流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。この路側センサ６は、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、感知情報や画像データは有線通信回線７を介して中央装置４に送信される。なお、図１では、図示を簡略化するために、各交差点に信号灯器が１つだけ描写されているが、実際の各交差点には、互いに交差する道路の上り及び下り用として少なくとも４つの信号灯器が設置されている。
【００２９】
高度道路交通システムにおいて、無線通信システムを構成する、複数の交差点それぞれに設置された複数の路側通信機２は、その周囲を走行する車両の車載通信機３との間で無線通信（路車間通信）が可能である。
また、各路側通信機２は、自己の送信波が到達する所定範囲内に位置する他の路側通信機２とも無線通信（路路間通信）が可能である。
また、同じく無線通信システムを構成する車載通信機３は、路側通信機２との間で無線通信（車路間通信）を行うとともに、キャリアセンス方式で他の車載通信機３と無線通信（車車間通信）が可能である。
【００３０】
なお、路路間通信とは、路側通信機２同士の間で行われる通信であり、一の路側通信機２が他の路側通信機２に向けて送信パケットを送信することによって行われる。
また、路車間通信とは、路側通信機２と車載通信機３との間で行われる通信であり、路側通信機２が車載通信機３に向けて送信パケット（路車間通信情報）をブロードキャスト送信することによって行われる。
また、車車間通信とは、車載通信機３同士で行われる通信であり、キャリアセンス方式によって送信パケット（車車間通信情報）を送信することによって行われる。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る路側通信機２及び車載通信機３の構成を示すブロック図である。
路側通信機２は、図２に示すように、無線通信のためのアンテナ２０が接続された無線通信部２１と、有線通信回線７を介して中央装置４と通信するための有線通信部２２と、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機３１と、通信制御処理を行う通信処理装置２５とを備えている。
【００３２】
ＧＰＳ受信機３１は、外部装置であるＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、時刻情報を取得する機能を有している。ＧＰＳ受信機３１は、ＧＰＳ信号を随時受信しＧＰＳ信号に含まれる時刻情報を取得し、取得した時刻情報（外部時刻情報）を通信処理装置２５に与える。
【００３３】
通信処理装置２５は、無線通信及び有線通信の通信制御処理を行う通信制御部２３と、路側通信機２が各種処理に用いるための時刻を計時する計時部２４と、計時部２４が計時する時刻の妥当性を判定する判定部２６とを備えており、路側通信機２に用いられる制御装置を構成している。
【００３４】
計時部２４は、予め設定された設定時刻値からの経過時間を計時することで時刻を計時している。計時部２４は、例えば、計時した時刻に基づいた時刻値を一定の時間間隔で出力する。
また、計時部２４は、当該計時部２４が計時する時刻を再設定するための時刻情報が与えられると、その時刻情報に基づいて時刻を再設定し、再設定した時刻を基準として計時を再開する機能を有している。計時部２４は、例えば、ある時刻値を示す時刻情報が与えられると、与えられた時刻値を設定時刻値として再設定する。これにより、計時部２４は、再設定した設定時刻値を基準として経過時間の計時を再開する。よって、計時部２４が計時する時刻は、与えられた時刻情報が示す時刻値から計時される時刻となるように再設定される。
【００３５】
通信制御部２３は、計時部２４が計時する時刻に基づいて生成される情報である送信時刻情報を、自機２が送信する送信パケットに含めて送信する機能を有している。送信時刻情報は、当該送信時刻情報が含められる送信パケットの送信時刻を示す情報である。
通信制御部２３は、送信時刻情報を自機２が送信する送信パケットに含めて送信するという処理を原則的に行う通常処理として実行する。その一方で、通信制御部２３は、判定部２６の判定結果に応じて、この通常処理と、当該通常処理とは内容が異なる例外的な処理とを切り替える機能も有している。この処理の切り替えについては後に詳述する。
【００３６】
判定部２６は、計時部２４が再設定後に計時する時刻の妥当性を判定する機能を有している。判定部２６は、ＧＰＳ受信機３１から与えられる外部時刻情報を基準タイミングとし、この基準タイミングに基づいて計時部２４が計時する時刻の妥当性を判定する。この判定に関する処理については後に詳述する。
【００３７】
通信処理装置２５は、記憶部（図示省略）を備えており、無線通信及び有線通信のために必要な情報を記憶するとともに、通信制御部２３や計時部２４、判定部２６等の機能部を実現するためのプログラムや、各種処理を実行するためのアプリケーション等がインストールされている。
【００３８】
車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ２７が接続された無線通信部２８と、通信処理装置２９とを備えている。
通信処理装置２９は、路側通信機２の通信処理装置２５と同様の構成であり、通信制御部（図示省略）と、計時部（図示省略）と、判定部（図示省略）を備えている。これにより、通信処理装置２９は、車車間通信や路車間通信の通信制御処理を行う機能を有している。また、通信処理装置２９は、記憶部（図省略）を備えており、車車間通信や、路車間通信のために必要な情報や、後述する各種処理を実行するためのアプリケーション等がインストールされている。
【００３９】
通信処理装置２５及び通信処理装置２９は、その機能の一部又は全部が、ハードウェア回路によって構成されていてもよいし、その機能の一部又は全部が、コンピュータプログラムによって実現されていてもよい。その機能の一部又は全部がコンピュータプログラムによって実現される場合、通信処理装置２５及び通信処理装置２９は、コンピュータを含み、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムは、記憶部に記憶される。
【００４０】
図３（ａ）は、本無線通信システムにて用いられる無線フレームを示す図である。
図３（ａ）に示すように、無線フレーム（スーパーフレーム）は、その時間軸方向の長さ（フレーム長）が１００ｍｓに設定されている。また、無線フレームは、時間軸方向に並べて配置されている。つまり、無線フレームは、１秒間に１０フレーム配置される。
無線フレームは、例えば、路側通信機２が有するＧＰＳ受信機３１によって受信したＧＰＳ信号に含まれる１ＰＰＳ（Ｏｎｅ  Ｐｕｌｓｅ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｎｄ）信号（１秒周期の信号）に基づいて設定される。
【００４１】
一つの無線フレームには、複数のタイムスロット３０が含まれている。
タイムスロット３０は、路側通信機２に割り当てられる通信用のタイムスロット（路側機通信期間）であり、タイムスロット３０のいずれかに送信期間が割り当てられている路側通信機２は、その割り当てられているタイムスロット３０内に、当該路側通信機２が無線送信する送信期間を設定する。タイムスロット３０は、一つの無線フレーム（１００ｍｓ）内に最大１６個まで設定可能である。
【００４２】
タイムスロット３０には、それぞれスロット番号（路車間通信期間番号）ｎ（＝１〜１６）が付されている。路側通信機２は、スロット番号ｎによっていずれのタイムスロット３０が自路側通信機２に割り当てられるかを認識することができる。スロット番号ｎが付された各タイムスロット３０は、それぞれ、無線フレームに一つずつ配置されているので、１００ｍｓ周期（制御周期）で配置されている。
【００４３】
路側通信機２に割り当てられているタイムスロット３０以外の期間は、車載通信機３によるキャリアセンス方式の無線送信用として開放する期間である。このため、路側通信機２に割り当てられているタイムスロット３０以外の期間では、路側通信機２による無線送信は行われない。
【００４４】
無線フレームに含まれる複数のタイムスロット３０の内、一つまたは複数のタイムスロット３０が路側通信機２に割り当てられる。路側通信機２は、自機２に割り当てられているタイムスロット３０以外の期間では送信が禁止される。すなわち、路側通信機２にとっては、自機２に割り当てられているタイムスロット３０以外の期間は、送信禁止期間となる。
【００４５】
図３（ｂ）は、無線フレームに従って設定される路側通信機２の送信期間及び送信禁止期間の一例を示す図である。図３（ｂ）では、路側通信機２にｎ＝４の１つのタイムスロット３０が割り当てられている場合の送信禁止期間を示している。路側通信機２は、送信禁止期間以外の期間（送信期間）で無線送信を行う。
【００４６】
複数のタイムスロット３０は、互いに隣接する路側通信機２同士の間で干渉が生じないように、各路側通信機２に割り当てられる。
各路側通信機２は、割り当てられたタイムスロット３０で定まる送信期間で無線送信を行う。
【００４７】
路側通信機２は、自路側通信機２のアプリケーションが生成した送信データをパケット化し、パケット化された送信データを路車間通信情報として自路側通信機２に割り当てられたタイムスロット３０（送信期間）にて送信する。
路側通信機２のアプリケーションが生成する送信データには、本システムが車載通信機３に対して提供される安全運転支援等の情報（サービスデータ）が含まれている。
【００４８】
図３（ｃ）は、車載通信機３の送信禁止期間の一例を示す図である。図３（ｃ）では、全てのタイムスロット３０がいずれかの路側通信機２に割り当てられている場合の送信禁止期間を示している。
上述のように、路側通信機２に割り当てられているタイムスロット３０以外の期間が、車載通信機３によるキャリアセンス方式の無線送信用として割り当てられる。つまり、全てのタイムスロット３０が路側通信機２に割り当てられている図３（ｃ）の場合、各タイムスロット３０に対応する期間が送信禁止期間となっている。
車載通信機３は、これら送信禁止期間以外の期間において、キャリアセンス方式で無線送信を行う。
【００４９】
〔パケット及びその送受信について〕
図４は、路側通信機２が送信する送信パケットの一例を示す図である。
この送信パケットは、路側通信機２が路路間通信又は路車間通信によって他の路側通信機２又は車載通信機３に各種情報を格納して送信するためのものである。
送信パケットは、路側通信機２（の通信処理装置２５）にインストールされているアプリケーションが生成した送信データをパケット化することによって生成される。送信パケットは、通信制御部２３によって生成される。
【００５０】
送信パケットは、最前部及び最後部に無線ヘッダ及び無線フッタを有するとともに、無線ヘッダと無線フッタとの間に、セキュリティヘッダ、データ領域、及びセキュリティフッタを有している。データ領域は、セキュリティヘッダとセキュリティフッタとの間に設けられている。
【００５１】
データ領域には、他の路側通信機２に与えるべき情報や、車載通信機３に与えるべき情報等が格納される。
路車間通信に用いる送信パケットの場合、データ領域には、車載通信機３に向けたサービスに関する情報が格納される。
また、路路間通信に用いる送信パケットの場合、データ領域には、路路間通信において共有されるサービスに関する情報や、設備の保守に関する情報等が格納される。
【００５２】
また、無線ヘッダには、路側通信機２に対して送信期間として割り当てられているタイムスロットに関するスロット情報が格納されている。スロット情報は、無線フレームにおいて路側通信機２の送信タイミングを示している情報である。
【００５３】
セキュリティヘッダには、セキュリティキーに関する情報や、機器ＩＤ、送信日時等の情報が格納されている。セキュリティキーに関する情報としては、公開鍵証明書等が挙げられる。機器ＩＤは、当該送信パケットを送信する通信機固有の識別情報である。送信日時は、当該送信パケットの送信時刻を示す送信時刻情報である。
セキュリティフッタには、電子署名データ又はＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）等が格納される。
【００５４】
セキュリティヘッダに格納される送信時刻情報は、当該送信パケットを生成する通信制御部２３によって生成される。送信時刻情報が示している送信時刻は、計時部２４が計時する時刻に基づいて生成され、当該送信パケットが送信されるときの日付及び時刻を示している。なお、送信時刻情報は、送信時刻として、当該パケットが生成されたときの日付及び時刻を示すように構成される場合もある。
【００５５】
送信時刻情報は、セキュリティヘッダに設けられた送信時刻情報フィールドに格納される。送信時刻情報フィールドには、日付及び時刻を表す値が格納される。よって、送信時刻情報としての送信パケットが送信されるときの日付及び時刻は、日付及び時刻を表す値として送信時刻情報フィールドに格納される。
【００５６】
通信制御部２３は、計時部２４が計時する時刻に基づいて送信時刻情報を生成する。通信制御部２３は、原則として、生成した送信時刻情報をセキュリティヘッダの送信時刻情報フィールドに格納する。これによって、送信パケットは、送信時刻情報が含められた状態で送信される。
【００５７】
送信パケットに格納される送信時刻情報は、当該送信パケットを受信する受信側の通信機（路側通信機２及び車載通信機３）による、当該送信パケットがリプレイ攻撃目的のパケットであるか否かの判定に用いられる。
【００５８】
通信制御部２３は、上記送信パケットを受信すると、受信した送信パケットがリプレイ攻撃目的のパケットであるか否かを判定する機能、及びこの判定結果に基づいてリプレイ攻撃を防御するための防御処理を実行する機能（第１防御機能）を有している。
【００５９】
通信制御部２３は、過去に送信パケットを受信し当該送信パケットのデータ領域に格納されている各種情報を取得した、当該送信パケットのセキュリティヘッダに格納されている機器ＩＤ及び送信時刻情報を記憶部に記憶する機能を有している。
さらに、通信制御部２３は、同じ機器ＩＤが格納された送信パケットを新たに受信し、データ領域に格納されている各種情報を取得すると、その機器ＩＤについて記憶している送信時刻情報を、新たに受信した送信パケットに格納されている送信時刻情報に更新する機能を有している。
【００６０】
通信制御部２３は、送信パケットを受信すると、受信した送信パケットに格納されている機器ＩＤ及び送信時刻情報を取得し、取得した機器ＩＤと同じ機器ＩＤの送信時刻情報を記憶部から読み出す。
通信制御部２３は、記憶部に記憶している送信時刻情報と、取得した送信時刻情報とを比較し、取得した送信時刻情報が示す時刻が、記憶している送信時刻情報が示す時刻から進んでいるかどうかの判定をし、妥当性を判定する。
【００６１】
通信制御部２３は、取得した送信時刻情報が示す時刻が、記憶している送信時刻情報の時刻よりも進んでいれば、妥当性があると判定する。妥当性があると判定すると、通信制御部２３は、この機器ＩＤに対応して記憶している送信時刻情報を、取得した送信時刻情報に更新し、受信した送信パケットのデータ領域に格納されている各種情報を取得する。
【００６２】
一方、取得した送信時刻情報が示す時刻が、記憶している送信時刻情報の時刻よりも進んでいなければ、通信制御部２３は妥当性がないと判定する。妥当性がないと判定すると、通信制御部２３は、この送信パケットを破棄する。
【００６３】
つまり、通信制御部２３は、取得した送信時刻情報が記憶している送信時刻情報に対して妥当性がなければ、受信した送信パケットがリプレイ攻撃目的のパケットであると判定し、受信した送信パケットを破棄する。これにより、通信制御部２３は、リプレイ攻撃目的のパケットであると判定した送信パケットを破棄することで、リプレイ攻撃に対する防御を行う。
【００６４】
また、通信制御部２３は、リプレイ攻撃を防御する機能として、以下の機能（第２防御機能）も有している。
すなわち、通信制御部２３は、受信した送信パケットに格納されている送信時刻情報と、自機２の計時部２４が計時する時刻とを比較し、両時刻の時間差が許容誤差範囲外であれば、その受信した送信パケットをリプレイ攻撃目的のパケットであると判定し、この送信パケットを破棄する。
一方、両時刻の時間差が許容誤差範囲内である場合、通信制御部２３は、その受信した送信パケットをリプレイ攻撃目的のパケットでないと判定し、この送信パケットのデータ領域に格納されている各種情報を取得する。
【００６５】
以上のように、通信制御部２３は、受信した送信パケットに格納されている送信時刻情報に基づいて当該受信した送信パケットがリプレイ攻撃目的のパケットであるか否かを判定する。
通信制御部２３は、受信した送信パケットの送信時刻情報に関する判定について、第１防御機能及び第２防御機能の両方について行い、いずれか一方でリプレイ攻撃目的のパケットであると判定されればその送信パケットを破棄する。
これによって、通信制御部２３は、受信した送信パケットに格納されている送信時刻情報が示す送信時刻の妥当性を判定し、その妥当性に基づいて、受信した送信パケットがリプレイ攻撃目的のパケットであるか否かを判定する。
【００６６】
なお、上記説明では、路側通信機２の通信制御部２３について説明したが、車載通信機３の通信処理装置２９も、上記機能（第１防御機能及び第２防御機能）を有している。
【００６７】
〔第１実施形態に係る路側通信機による送信パケットの送信態様について〕
本実施形態の路側通信機２の通信制御部２３は、上述したように、原則として、送信パケットの送信時刻情報フィールドに送信時刻情報を格納し、送信時刻情報を格納した送信パケットを送信する通常処理（送信処理）を実行する。
また、通信制御部２３は、判定部２６の判定結果に応じて、通常処理とは内容が異なる例外処理を当該通常処理に代えて実行する機能を有している。
【００６８】
つまり、本実施形態の通信処理装置２５は、計時部２４による時刻の妥当性を判定し、その判定結果に応じて、通常処理、及び例外処理のいずれかを選択する機能を有している。
【００６９】
図５は、第１実施形態に係る通信処理装置２５による、選択処理の一例を示すフローチャートである。
まず、通信処理装置２５の判定部２６は、計時部２４が時刻の再設定を実行したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、計時部２４が時刻の再設定を実行していないと判定すると、判定部２６は、再度ステップＳ１に戻り判定を繰り返す。よって、判定部２６は、計時部２４が時刻の再設定を実行していると判定するまで、ステップＳ１の判定を繰り返す。
【００７０】
ステップＳ１において、計時部２４が時刻の再設定を実行したと判定すると、判定部２６は、ステップＳ２に進み、計時部２４が計時する再設定後の時刻と、ＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報に基づく時刻との時間差ΔＴ１を求め、その時間差ΔＴ１が予め設定された閾値Ｔｈ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。
ステップＳ２において、判定部２６は、両時刻の時間差の絶対値を時間差ΔＴ１として求める。
また、閾値Ｔｈ１は、その時間差ΔＴ１が妥当であると判断できる値の上限値、例えば、１分、あるいは１時間といった値に設定されている。
【００７１】
ステップＳ２において、時間差ΔＴ１が閾値Ｔｈ１より大きくない（閾値Ｔｈ１以下）と判定された場合、判定部２６は、ステップＳ３に進み、計時部２４が計時する再設定後の時刻が外部時刻情報に基づく時刻よりも遅れているか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７２】
ステップＳ３において、再設定後の時刻が外部時刻情報に基づく時刻よりも遅れていなければ、時間差ΔＴ１が閾値Ｔｈ１以下であるので、再設定後の時刻値は外部時刻情報に対して妥当な時刻と判定することができる。
このため、通信制御部２３は、再設定後の時刻が外部時刻情報に基づく時刻よりも遅れていないと判定されると、ステップＳ４に進み、通常処理を実行し（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【００７３】
一方、ステップＳ２において、判定部２６によって時間差ΔＴ１が閾値Ｔｈ１より大きいと判定された場合、通信制御部２３は、ステップＳ５に進み、例外処理を実行し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
また、ステップＳ３において、判定部２６によって計時部２４が計時する再設定後の時刻が外部時刻情報に基づく時刻よりも遅れていると判定された場合、通信制御部２３は、ステップＳ５に進み、例外処理を実行し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【００７４】
このように、本実施形態の判定部２６は、計時部２４が計時する再設定後の時刻がステップＳ２における条件、及びステップＳ３における条件のいずれか一方に該当すれば、計時部２４が計時する時刻に妥当性はないと判定する。
一方、判定部２６は、計時部２４が計時する再設定後の時刻がステップＳ２における条件、及びステップＳ３における条件のいずれにも該当しなければ、計時部２４が計時する時刻に妥当性があると判定する。
つまり、判定部２６は、計時部２４が計時する再設定後の時刻の妥当性を、基準タイミングであるＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報に基づいて判定する。
【００７５】
計時部２４が計時する再設定後の時刻に妥当性があると判定部２６が判定すると、通信制御部２３は通常処理を選択し、計時部２４が計時する再設定後の時刻に妥当性がないと判定部２６が判定すると、例外処理を選択する。
【００７６】
ここで、本実施形態の通信制御部２３は、例外処理として、送信パケットの送信を中止する。
よって、計時部２４が計時する再設定後の時刻に妥当性があると判定部２６が判定すると、通信制御部２３は、計時部２４が計時した時刻に基づいた送信時刻情報を生成し、生成した送信時刻情報を格納して送信パケットを送信する。
一方、計時部２４が計時する再設定後の時刻に妥当性がないと判定部２６が判定すると、通信制御部２３は、送信すべき送信パケットの送信を中止する。
【００７７】
図５に示すように、判定部２６は、計時部２４の時刻の再設定が実行されないと判定を行わない。よって、通信制御部２３は、例外処理を実行すれば、その後に計時部２４の時刻の再設定が実行され、判定部２６による判定によって計時部２４の時刻に妥当性があると判定されるまで、例外処理を継続することとなる。
【００７８】
次に、本実施形態の路側通信機２が送信パケットを送信する際の具体的な態様について説明する。
【００７９】
図６は、第１実施形態に係る路側通信機２が実行する通常処理の態様の一例を示したシーケンス図である。
図６においては、送信パケットを送信する路側通信機２を第１路側通信機、送信パケットを受信する他の通信機としての路側通信機２を第２路側通信機と示している。
【００８０】
図６中、第１路側通信機（通信制御部２３）と、第２路側通信機との間を繋ぐ矢印は、第１路側通信機が送信する送信パケットを示している。
また、送信パケットを示す矢印の上側には、対応する送信パケットの送信時刻情報フィールドに格納されている情報を示している。
【００８１】
図６中、ステップＳ１０１において、計時部２４の時刻の再設定が実行されたとする（ステップＳ１０１）。
この計時部２４の時刻の再設定は、例えば、第１路側通信機の保守を行うオペレータが第１路側通信機の通信処理装置２５にコンピュータ等を接続することで各機能部にアクセスすることで行われる。オペレータは、通信処理装置２５に接続したコンピュータを介して計時部２４に時刻を再設定するための時刻情報を与える。時刻情報が与えられた計時部２４はこの時刻情報を基準として時刻の再設定を実行する。
なお、このようなオペレータによる計時部２４の時刻の再設定は、第１路側通信機の運用開始直後や、通信機全体をリセットした直後であって、計時部２４の時刻が現在時刻から大きくずれている初期値である場合に行われる。
【００８２】
図６中、ステップＳ１０１において、計時部２４の時刻の再設定が行われると、判定部２６は、ＧＰＳ受信機３１から与えられる外部時刻情報に基づいて、計時部２４の再設定後の時刻についての妥当性の判定を行う（ステップＳ１０２）。
図６では、判定部２６は、計時部２４の再設定後の時刻に妥当性があると判定する。よって、通信制御部２３は、通常処理の実行を選択する。
従って、通信制御部２３は、その後、送信パケットの送信を決定し、ステップＳ１０３において送信パケットの送信を実行する際、そのときに計時部２４が計時する時刻を取得してこれを送信時刻とし、この送信時刻を示す送信時刻情報を生成する。さらに、通信制御部２３は、生成した送信時刻情報を送信パケットに格納し、この送信パケットを送信する（ステップＳ１０３）。
【００８３】
例えば、ステップＳ１０３で送信パケットを送信するときの実際の現在時刻が２０１５年１１月９日１５時００分００秒０であり、このときの計時部２４が計時する時刻が実際の現在時刻とほぼ一致しているとする。
この場合、通信制御部２３は、ステップＳ１０３で送信パケットを送信するときに、計時部２４が計時する時刻「２０１５，１１，０９，１５：００：００．０」を送信時刻として取得し、この送信時刻「２０１５，１１，０９，１５：００：００．０」を示す送信時刻情報を生成する。
通信制御部２３は、送信時刻情報を送信パケットの送信時刻情報フィールドに格納し、当該送信パケットを第２路側通信機に送信する。
【００８４】
ここで、送信パケットの送信時刻情報フィールドには、日付及び時刻を表す値を格納するために例えば８バイトが確保されている。
送信時刻情報フィールドに格納される、日付及び時刻を表す値は、１６進数を用いて１０進数で表したときの日付及び時刻の値を表している。例えば、２０１５年１１月９日１５時００分００秒０という日時を、日付及び時刻の値で示す場合、「２０  １５  １１  ０９  １５  ００  ００  ００ｈ」となる。
【００８５】
図７は、第１実施形態に係る路側通信機２が実行する例外処理の態様の一例を示したシーケンス図である。
【００８６】
図７中、ステップＳ２０１において、計時部２４の時刻の再設定が実行されたとする（ステップＳ２０１）。
図７では、判定部２６は、計時部２４の再設定後の時刻に妥当性がないと判定する（ステップＳ２０２）。よって、通信制御部２３は、例外処理の実行を選択する。よって、通信制御部２３は、その後の送信パケットの送信を中止する（ステップＳ２０３）。
従って、通信制御部２３は、その後、送信パケットの送信を決定したとしても、送信パケットの送信を実行しない（ステップＳ２０３）。
【００８７】
上記構成の第１路側通信機（路側通信機２）は、時刻を計時するとともに、計時する時刻を再設定可能な計時部２４と、計時部２４が計時する時刻に基づいて生成される情報である、送信パケットの送信時刻を示す送信時刻情報を、送信パケットに含めて送信する通信制御部２３と、計時部２４が計時する時刻が再設定された後に当該計時部２４が計時する時刻の妥当性を、外部時刻情報（基準タイミング）に基づいて判定する判定部２６と、を備え、通信制御部２３は、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、送信時刻情報をパケットに含めて送信する通常処理（送信処理）の実行に代えて例外処理を実行する。
【００８８】
上記構成の第１路側通信機によれば、再設定された後の時刻が妥当でないと判定された場合、例外処理を行うことで、再設定された後の時刻に基づいた送信時刻情報を送信すること以外の処理を行うことができる。
このため、例外処理において、本実施形態のように再設定された後の時刻に基づいた送信時刻情報の送信を中止したり、再設定された後の時刻が妥当でない旨を通知したりする等の処理を行うことによって、リプレイ攻撃目的のパケットであるか否かを送信時刻情報に基づいて判定する他の通信機である第２路側通信機が、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報によってリプレイ攻撃であるか否かの判定を行ってしまうことを防止することができる。
この結果、第１路側通信機の送信パケットを受信する受信側の他の通信機である第２路側通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、例外処理として、送信パケットの送信を中止するように構成したので、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報を第２路側通信機に与えるのを防止できる。この結果、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報を用いて第２路側通信機がリプレイ攻撃の判定を行い、第２路側通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、計時部２４が計時する時刻の妥当性を判定するための基準タイミングとして、外部装置であるＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号をＧＰＳ受信機３１が受信することで得られる時刻情報（外部時刻情報）を用いたので、高い精度を有する時刻情報を提供するＧＰＳ衛星から時刻情報を取得することができ、計時部２４が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【００９１】
図８は、第１実施形態に係る路側通信機２が実行する例外処理の第１変形例を示したシーケンス図である。
【００９２】
本変形例は、ステップＳ２０２までは、図７に示した処理と同様であり、図８中、ステップＳ２１３のみが相違している。
本変形例の通信制御部２３は、例外処理として、特定の日付及び時刻の値以外の値を示す不定値情報を送信時刻情報に代えて送信パケットに含め、当該送信パケットを送信するように構成されており、この点において、第１実施形態と相違する。
【００９３】
図８に示すように、判定部２６がステップＳ２０２において、計時部２４の再設定後の時刻に妥当性がないと判定すると、本変形例の通信制御部２３は、例外処理の実行を選択し、その後に送信する送信パケットの送信時刻情報フィールドに不定値情報を格納し、この不定値を格納した送信パケットを送信する（ステップＳ２１３）。
本変形例において、送信時刻情報フィールドに格納される不定値情報は、日付及び時刻の値としてあり得ない値である「ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦｈ」と設定されている。
【００９４】
図８に示すように、ステップＳ２１３において送信パケットを送信しようとするとき、計時部２４が計時する時刻が実際の現在時刻から大幅にずれた時刻であったとしても、通信制御部２３は、送信パケットに不定値情報を格納するので、このような現在時刻から大幅にずれた時刻に基づいた送信時刻情報を送信パケットに格納することはない。
【００９５】
本変形例では、例外処理として、送信時刻情報に代えて不定値情報を送信パケットに含め、当該送信パケットを送信するように構成したので、上記第１実施形態と同様、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報を第２路側通信機に与えるのを防止できる。この結果、妥当でないと判定された時刻に基づいた送信時刻情報を用いて第２路側通信機がリプレイ攻撃の判定を行い、第２路側通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【００９６】
図９は、第１実施形態に係る路側通信機２が実行する例外処理の第２変形例を示したシーケンス図である。
【００９７】
本変形例においても、ステップＳ２０２までは、図７に示した処理と同様であり、図９中、ステップＳ２２３のみが相違している。
本変形例の通信制御部２３は、例外処理として、外部時刻情報に基づく時刻情報を送信時刻情報として送信パケットに含め、当該送信パケットを送信するように構成されており、この点において、第１実施形態と相違する。
【００９８】
図９に示すように、判定部２６がステップＳ２０２において、計時部２４の再設定後の時刻に妥当性がないと判定すると、本変形例の通信制御部２３は、例外処理の実行を選択し、その後に送信する送信パケットの送信時刻情報フィールドに外部時刻情報に基づく時刻情報を格納し、この外部時刻情報に基づく時刻情報を格納した送信パケットを送信する（ステップＳ２２３）。
【００９９】
図９において、例えば、ステップＳ２２３において送信パケットを送信するときの実際の現在時刻が２０１５年１１月９日１５時００分００秒０であり、このときの計時部２４が計時する再設定後の時刻が２０００年１１月９日１５時００分００秒０であり、実際の現在時刻から大幅にずれているものとする。
この場合、計時部２４が計時する時刻よりもＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報の方が実際の現在時刻に対してより精度が高いため、通信制御部２３は、外部時刻情報に基づいて送信パケットを送信するときの時刻を求め、この時刻に基づいて送信パケットに格納するための時刻情報を生成する。通信制御部２３は、この生成した時刻情報を送信パケットに格納し、これを送信する（ステップＳ２２３）。
【０１００】
図９では、ステップＳ２２３において送信される送信パケットには、外部時刻情報に基づく時刻情報として、２０１５年１１月９日１５時００分００秒０を表す時刻情報が格納されている。
よって、送信パケットに格納される外部時刻情報に基づく時刻情報は、当該送信パケットが送信されたときの時刻を精度よく表している。
【０１０１】
このため、この送信パケットを受信した第２路側通信機は、当該送信パケットがリプレイ攻撃目的か否かを正常に判定することができる。つまり、本変形例では第２路側通信機にリプレイ攻撃について正常に判定させることができ、これにより第２路側通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【０１０２】
なお、上記変形例では、外部時刻情報に基づいて送信パケットを送信するときの時刻を求め、この時刻に基づいて送信パケットに格納するための時刻情報を生成する場合を例示したが、ＧＰＳ受信機３１から随時与えられる外部時刻情報をそのまま送信パケットに格納するための時刻情報として用いてもよい。
【０１０３】
図１０は、第１実施形態に係る路側通信機２が実行する例外処理の第３変形例を示したシーケンス図である。
【０１０４】
本変形例においても、ステップＳ２０２までは、図７に示した処理と同様であり、図１０中、ステップＳ２３３のみが相違している。
本変形例の通信制御部２３は、例外処理として、計時部２４が計時する時刻の信頼性が低いことを示すエラー通知を送信パケットに含め、当該送信パケットを送信するように構成されており、この点において、第１実施形態と相違する。
【０１０５】
図１０に示すように、判定部２６がステップＳ２０２において、計時部２４の再設定後の時刻に妥当性がないと判定すると、本変形例の通信制御部２３は、例外処理の実行を選択し、その後に送信する送信パケットにエラー通知を格納する。
また、本変形例の通信制御部２３は、計時部２４が計時した時刻に基づいて送信時刻情報を生成し、送信パケットの送信時刻情報フィールドに生成した送信時刻情報を格納する。
【０１０６】
本変形例の通信制御部２３は、計時部２４が計時する時刻が実際の現在時刻に対して大きくずれていることから妥当性がないと判定された場合であっても、その時刻に基づいて送信時刻情報を生成する。
通信制御部２３は、送信時刻情報及びエラー通知が格納された送信パケットを送信する（ステップＳ２３３）。
【０１０７】
この送信パケットを受信した第２路側通信機は、エラー通知によって、当該送信パケットの送信元である路側通信機における時刻の信頼性が低いことを認識することができる。
よって、第２路側通信機は、エラー通知が格納されている送信パケットについては、リプレイ攻撃の判定ができないものと判断し、たとえ当該送信パケットに送信時刻情報が格納されていたとしても、リプレイ攻撃の判定を中止することができる。
【０１０８】
なおこの場合、第２路側通信機は、送信パケットのデータ領域に格納されている情報を取得することができる。このようなエラー通知が格納されている送信パケットは、リプレイ攻撃目的の送信パケットである可能性が低いと判断できるからである。
【０１０９】
このように、本変形例によれば、例外処理として、計時部２４が計時する時刻の信頼性が低いことを示す情報であるエラー通知を送信パケットに含めるものとしたので、送信パケットに送信時刻情報が含まれていたとしても、その送信時刻情報の信頼性が低いことを、送信パケットを受信した第２路側通信機に認識させることができる。この結果、第２路側通信機にリプレイ攻撃の判定を中止させることができ、送信パケットを受信した第２路側通信機が誤ってリプレイ攻撃と判定してしまうのを抑制することができる。
【０１１０】
また、本変形例では、通信制御部２３がエラー通知とともに計時部２４が計時した時刻に基づいた送信時刻情報を送信パケットに格納し、この送信パケットを送信する場合を例示したが、送信時刻情報を送信パケットに格納せずに、エラー通知を送信パケットに格納し、当該送信パケットを送信してよい。
この場合においても、計時部２４が計時する時刻の信頼性が低いことを送信パケットを受信した第２路側通信機に認識させることができる。さらに、エラー通知を送信パケットに格納することで、第２路側通信機に、当該送信パケットについては、リプレイ攻撃目的の送信パケットである可能性が低いことを認識させることができる。
【０１１１】
〔第２実施形態について〕
図１１は、第２実施形態に係る路側通信機２の通信処理装置２５による、選択処理の一例を示すフローチャートである。
第１実施形態の判定部２６は、計時部２４が計時する時刻の妥当性を判定するための基準タイミングとして、ＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報を用いた場合を示したが、本実施形態の判定部２６は、再設定される前の計時部２４による時刻に基づいた時刻情報を基準タイミングとして用いており、この点において第１実施形態と相違している。
【０１１２】
図１１において、通信処理装置２５の判定部２６は、計時部２４が時刻の再設定を実行したか否かを判定する（ステップＳ１）。このステップＳ１における処理は、第１実施形態と同様である。
【０１１３】
ステップＳ１において、計時部２４が時刻の再設定を実行したと判定すると、判定部２６は、ステップＳ１２に進み、計時部２４が計時する再設定後の時刻と、計時部２４が時刻の再設定を実行する前の時刻との時間差ΔＴ２を求め、その時間差ΔＴ２が予め設定された閾値Ｔｈ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１１４】
より具体的には、判定部２６は、計時部２４が時刻の再設定を実行する直前に出力した時刻値（再設定前時刻値）と、時刻の再設定を実行した直後に出力した時刻値（再設定後時刻値）との時間差の絶対値を時間差ΔＴ２として求める。
閾値Ｔｈ２は、その時間差ΔＴ２が妥当であると判断できる値の上限値に設定されている。つまり、再設定前時刻値が、再設定される前の計時部２４による時刻に基づいて得た時刻情報を構成している。
【０１１５】
ステップＳ１２において、時間差ΔＴ２が閾値Ｔｈ２より大きくない（閾値Ｔｈ２以下）と判定された場合、判定部２６は、ステップＳ１３に進み、再設定後時刻値が再設定前時刻値と同じ時刻であるか、又は再設定後時刻値が再設定前時刻値よりも過去の時刻であるかを判定する（ステップＳ１３）。
【０１１６】
ステップＳ１３において、再設定後時刻値が再設定前時刻値と同じ時刻値ではなく、かつ再設定後時刻値が再設定前時刻値よりも過去の時刻値でない場合、再設定後の時刻は再設定前時刻値よりも進んだ時刻である。さらに、この場合、時間差ΔＴ２が閾値Ｔｈ２以下であるので、再設定後の時刻値はＧＰＳ受信機３１からの時刻情報に対して妥当な時刻と判定することができる。
このため、通信制御部２３は、ステップＳ１３において、再設定後時刻値が再設定前時刻値と同じ時刻値ではなく、かつ再設定後時刻値が再設定前時刻値よりも過去の時刻値でないと判定されると、ステップＳ４に進み、通常処理を実行し（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【０１１７】
一方、ステップＳ１２において、判定部２６によって時間差ΔＴ２が閾値Ｔｈ２より大きいと判定された場合、通信制御部２３は、ステップＳ５に進み、例外処理を実行し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
また、ステップＳ１３において、判定部２６によって再設定後時刻値が再設定前時刻値と同じ時刻値、又は、再設定後時刻値が再設定前時刻値よりも過去の時刻値であると判定された場合、通信制御部２３は、ステップＳ５に進み、例外処理を実行し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【０１１８】
このように、本実施形態の判定部２６は、計時部２４が計時する再設定後の時刻の妥当性を、基準タイミングである、再設定前の計時部２４による時刻に基づいて得られる時刻情報に基づいて判定する。
【０１１９】
本実施形態によれば、再設定直後の時刻よりも、計時部２４が再設定直前まで計時していた時刻の方が、過去に実施された補正等による調整によって適度な精度が維持されている可能性が高い。よって、基準タイミングとして、再設定される前の計時部２４による時刻に基づいて得た時刻情報を採用することで、計時部２４が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【０１２０】
本実施形態において、計時部２４が計時する再設定後の時刻に妥当性があると判定部２６が判定すると、通信制御部２３は通常処理を選択し、計時部２４が計時する再設定後の時刻に妥当性がないと判定部２６が判定すると、例外処理を選択する。
なお、本実施形態における通常処理及び例外処理は、第１実施形態、及び第１実施形態に係る各変形例と同様である。
【０１２１】
〔第３実施形態について〕
図１２は、第３実施形態に係る路側通信機２の通信処理装置２５による、選択処理の一例を示すフローチャートである。
第１実施形態の判定部２６は、計時部２４が計時する時刻の妥当性を判定するための基準タイミングとして、ＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報を用いた場合を示したが、本実施形態の判定部２６は、通信処理装置２５が有する公開鍵証明書の有効期限を基準タイミングとして用いており、この点において第１実施形態と相違している。
【０１２２】
なお、公開鍵証明書は、自機２が送信する送信パケットに格納して送信される通信用鍵情報であり、当該送信パケットにて送信される各種情報のセキュリティを確保するための情報である。この公開鍵証明書は、システムのセキュリティの管理者から有効期限付きで各路側通信機２に与えられる。
なお、本実施形態において、この有効期限は、将来に向けて十分な期間が確保されるように設定されている。
【０１２３】
図１２において、通信処理装置２５の判定部２６は、計時部２４が時刻の再設定を実行したか否かを判定する（ステップＳ１）。このステップＳ１における処理は、第１実施形態と同様である。
【０１２４】
ステップＳ１において、計時部２４が時刻の再設定を実行したと判定すると、判定部２６は、ステップＳ２２に進み、自機２が有する公開鍵証明書の有効期限よりも計時部２４が計時する再設定後の時刻が進んでいるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１２５】
ステップＳ２２において、自機２が有する公開鍵証明書の有効期限よりも計時部２４が計時する再設定後の時刻が進んでいないと判定される場合、再設定後の時刻値は公開鍵証明書の有効期限に対して妥当な時刻と判定することができる。
このため、通信制御部２３は、ステップＳ２２において、自機２が有する公開鍵証明書の有効期限よりも計時部２４が計時する再設定後の時刻が進んでいないと判定されると、ステップＳ４に進み、通常処理を実行し（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【０１２６】
一方、ステップＳ２２において、判定部２６によって自機２が有する公開鍵証明書の有効期限よりも計時部２４が計時する再設定後の時刻が進んでいると判定された場合、通信制御部２３は、ステップＳ５に進み、例外処理を実行し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【０１２７】
このように、本実施形態の判定部２６は、計時部２４が計時する再設定後の時刻の妥当性を、基準タイミングである、公開鍵証明書の有効期限に基づいて判定する。
【０１２８】
本実施形態では、客観的に将来の時刻を示している公開鍵証明書の有効期限を基準タイミングとして採用したので、計時部２４が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【０１２９】
なお、本実施形態における通常処理及び例外処理についても、第１実施形態、及び第１実施形態に係る各変形例と同様である。
【０１３０】
〔その他〕
なお、上記第１実施形態では、路側通信機２がＧＰＳ受信機３１を備えており、判定部２６は、外部装置としてのＧＰＳ受信機３１から与えられる時刻情報を取得し、取得した外部時刻情報を基準タイミングとし、この外部時刻情報に基づいて計時部２４が計時する時刻の妥当性を判定する場合を例示したが、基準タイミングは、外部装置から取得した時刻情報であればよく、例えば、報時電波を受信することで取得することができる時刻情報を基準タイミングとして用いることもできる。
【０１３１】
図１３は、報時電波を受信するための受信部を備えた路側通信機２の構成を示すブロック図である。
図中、報時電波受信部３２は、所定地に設置されている送信局から送信される報時電波を受信する機能を有している。報時電波は、精度の高い周波数及び時刻の情報を含んでおり、いわゆる電波時計等によって時刻の補正に用いられる電波である。
報時電波受信部３２は、この報時電波を受信するとともに、報時電波から精度の高い時刻情報を取得し、通信処理装置２５に与える。
【０１３２】
この場合においても、高い精度を有する時刻情報を提供する外部装置としての報時電波の送信局から時刻情報を取得することできるので、計時部２４が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【０１３３】
さらに、路側通信機２は、他の路側通信機２が送信する送信パケットを受信し、当該送信パケットに格納されている送信時刻情報を基準タイミングとして用いてもよい。
この場合においても、外部装置としての他の路側通信機２においては、過去に実施された補正等による調整によって適度な時刻精度が維持されている可能性が高い。
よって、基準タイミングとして他の路側通信機２が送信する送信パケットに格納されている送信時刻情報を用いることで、計時部２４が計時する時刻の妥当性を適切に判定することができる。
【０１３４】
また、上記第１実施形態の第１変形例において、不定値情報を、送信時刻情報フィールドに格納される値として、「ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦ  ＦＦｈ」と設定した場合を示したが、日付及び時刻の値としてあり得ない値であればよいので、１０進数で表した日付及び時刻を１６進数で表す場合には、０から９以外の値で表された情報、例えば、「ＡＡ  ＢＢ  ＣＣ  ＤＤ  ＥＥ  ＦＦ  ＡＡ  ＢＢｈ」であってもよい。このように、不定値は、日付及び時刻を表すための値以外の値で表される値であればよい。
【０１３５】
また、上記第１実施形態における図５中のステップＳ２では、判定部２６は、計時部２４が計時する再設定後の時刻と、ＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報に基づく時刻との時間差の絶対値を時間差ΔＴ１として求め、その時間差ΔＴ１が予め設定された閾値Ｔｈ１より大きいか否かを判定した場合を例示した。
つまり、ステップＳ２では、計時部２４が計時する再設定後の時刻と、ＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報に基づく時刻との間の進み遅れの関係に関わらず、その時間差ΔＴ１が閾値Ｔｈ１より大きいか否かを判定したが、計時部２４が計時する再設定後の時刻がＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報に基づく時刻よりも遅れている場合の閾値と、計時部２４が計時する再設定後の時刻がＧＰＳ受信機３１からの外部時刻情報に基づく時刻よりも進んでいる場合の閾値とを異なる値に設定してもよい。
【０１３６】
また、上記第２実施形態における図１１中のステップＳ１２の処理においても、上記ステップＳ２と同様であり、再設定前時刻値と、再設定後時刻値との間の進み遅れの関係に関わらず、その時間差ΔＴ２が閾値Ｔｈ２より大きいか否かを判定したが、再設定後時刻値が再設定前時刻値よりも遅れている場合の閾値と、再設定後時刻値が再設定前時刻値よりも進んでいる場合の閾値とを異なる値に設定してもよい。
【０１３７】
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、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及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。
【符号の説明】
【０１３８】
１  交通信号機
２  路側通信機
３  車載通信機
４  中央装置
５  車両
６  路側センサ
７  有線通信回線
８  ルータ
２０  アンテナ
２１  無線通信部
２２  有線通信部
２３  通信制御部
２４  計時部
２５  通信処理装置
２６  判定部
２７  アンテナ
２８  無線通信部
２９  通信処理装置
３０  タイムスロット
３１  ＧＰＳ受信機
３２  報時電波受信部
Ａ１〜Ａ５  交差点
Ｂ１〜Ｂ５  交差点
Ｃ１〜Ｃ５  交差点
Ｄ１〜Ｄ５  交差点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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