(57)【要約】【課題】セキュリティ情報の更新を柔軟に実行する技術を提供する。【解決手段】基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における端末装置１４であって、端末装置１４の受信部３０は、更新要求と確認要求とをサーバ装置から基地局装置を介して受信する。第１出力部５０は、受信部３０が確認要求を受信してから、更新要求に応じたセキュリティ情報を送信部３４に書き込ませる。第１入力部５２は、第１出力部５０に応答して更新応答を送信部３４から入力する。第２出力部５４は、第１入力部５２が更新応答を入力した場合、確認要求を送信部３４に出力する。第２入力部５６は、第２出力部５４に応答して、確認応答を送信部３４から入力する。送信部３４は、第２入力部５６において入力した確認応答をサーバ装置に基地局装置を介して送信する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における端末装置であって、
通信処理を実行する通信部と、
前記通信部において実行される通信処理の対象となるデータに対してセキュリティ処理を実行するセキュリティ処理部とを備え、
前記通信部は、
セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とをサーバ装置から前記基地局装置を介して受信する受信部と、
前記受信部が確認要求を受信してから、前記受信部において受信した更新要求に応じたセキュリティ情報を前記セキュリティ処理部に書き込ませる第１出力部と、
前記第１出力部に応答して、セキュリティ情報の書込みの完了が示された更新応答を前記セキュリティ処理部から入力する第１入力部と、
前記第１入力部が更新応答を入力した場合、前記受信部において受信した確認要求を前記セキュリティ処理部に出力する第２出力部と、
前記第２出力部に応答して、セキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答を前記セキュリティ処理部から入力する第２入力部と、
前記第２入力部において入力した確認応答を前記サーバ装置に前記基地局装置を介して送信する送信部とを備えることを特徴とする端末装置。
【請求項２】
本端末装置は車両に搭載可能であり、
前記第１出力部、前記第１入力部、前記第２出力部、前記第２入力部は、本車両の終了処理において動作し、
前記送信部は、本車両の次以降の起動後に動作することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
本端末装置は車両に搭載可能であり、
前記第１出力部、前記第１入力部は、本車両の終了処理において動作し、
前記第２出力部、前記第２入力部は、本車両の次の起動後に動作し、
前記送信部は、本車両の次以降の起動後に動作することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項４】
基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における基地局装置であって、
サーバ装置からの、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とを前記端末装置に送信する送信部と、
前記送信部が確認要求を送信してから、セキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答を前記端末装置から受信する受信部とを備え、
前記受信部は、前記送信部が更新要求を送信してから確認要求を送信するまでの間に、確認要求に対する確認応答を前記端末装置から非受信であることを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する端末装置および基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン等を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）は、電気的にデータの書換が可能な不揮発性メモリに制御情報を格納する。しかしながら、書換装置が盗難された場合、不正な制御情報の書換がなされるおそれがある。そのため、書換装置がＥＣＵにアクセスするために必要な関数ｆをセンタに記憶しておき、書換装置が正当なものであるとセンタが判断した場合に、センタは書換装置に関数ｆを送信する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４８７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車車間通信および路車間通信では、不正車両からの情報排除あるいはメッセージ秘匿のために、正規に発行されたセキュリティ情報を使用することによって暗号化がなされる。安全性を担保するためには、セキュリティ情報を数年単位で更新すべきである。これまでは、車両に搭載された端末装置をディーラーに持ち込んだうえで、ケーブルを接続して更新をしたり、通信を利用して無線で更新をしたりしている。しかしながら、セキュリティ情報の漏えいなどにより緊急更新が必要となった場合、ディーラーに持ち込むことなく、かつ車車間通信および路車間通信に影響を与えずに更新できる仕組みを入れることが望ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、セキュリティ情報の更新を柔軟に実行する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の端末装置は、基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における端末装置であって、通信処理を実行する通信部と、通信部において実行される通信処理の対象となるデータに対してセキュリティ処理を実行するセキュリティ処理部とを備える。通信部は、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とをサーバ装置から基地局装置を介して受信する受信部と、受信部が確認要求を受信してから、受信部において受信した更新要求に応じたセキュリティ情報をセキュリティ処理部に書き込ませる第１出力部と、第１出力部に応答して、セキュリティ情報の書込みの完了が示された更新応答をセキュリティ処理部から入力する第１入力部と、第１入力部が更新応答を入力した場合、受信部において受信した確認要求をセキュリティ処理部に出力する第２出力部と、第２出力部に応答して、セキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答をセキュリティ処理部から入力する第２入力部と、第２入力部において入力した確認応答をサーバ装置に基地局装置を介して送信する送信部とを備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、基地局装置である。この装置は、基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における基地局装置であって、サーバ装置からの、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とを端末装置に送信する送信部と、送信部が確認要求を送信してから、セキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答を端末装置から受信する受信部とを備える。受信部は、送信部が更新要求を送信してから確認要求を送信するまでの間に、確認要求に対する確認応答を端末装置から非受信である。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、セキュリティ情報の更新を柔軟に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。
【図３】図１の端末装置の構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおいて使用されるパケット信号のフォーマットを示す図である。
【図５】図１の通信システムによる更新手順を示すシーケンス図である。
【図６】図１の通信システムによる別の更新手順を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の実施例２に係る通信システム１００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。このような通信システムは、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）とも呼ばれる。通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能を使用する。そのため、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。一方、ＩＴＳでは、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要がある。そのような送信を効率的に実行するために、本通信システムは、パケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１２】
つまり、車車間通信として、端末装置は、車両の位置・速度・進行方向等の情報を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、前述の情報をもとに車両の接近等を認識する。ここで、路車間通信と車車間通信との干渉を低減するために、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１３】
制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブロードキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号をブロードキャスト送信する。その結果、路車間通信と車車間通信とが時分割多重される。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１４】
このような状況下において、本実施例に係る端末装置は、他の端末装置あるいは基地局装置から受信したパケット信号に含まれた情報をもとに、支援発生条件を満足した場合に、運転支援を実行する。また、運転支援とは、運転者に対して運転を支援することであり、例えば、右折時衝突防止支援、出会い頭衝突防止支援である。右折時衝突防止支援は、車両の右折時に、対向して走行している他の車両の存在を通知する。出会い頭衝突防止支援は、車両が直進するとき、他の車両が交差するように接近している場合に接近車両の存在を運転者に通知する。なお、運転支援は複数種類規定されているが、公知の技術が使用されればよい。
【００１５】
このような目的で送受信されるパケット信号の安全性を確保するために、送信すべきデータをもとにセキュリティフレームが生成されるとともに、セキュリティフレームがパケット信号に含まれる。セキュリティフレームにおいては、例えば、共通鍵暗号によるメッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）方式が使用されたり、共通鍵暗号による暗号化が実行されたりする。このような処理で使用される通信鍵（共通鍵）は、送信側と受信側で共有させる必要があり、共有させる方式が鍵共有方式である。ここでは、すべての端末装置および基地局装置が事前に共有、すなわちすべての端末装置および基地局装置が内部に保持している共通鍵テーブル内の通信鍵を使用する鍵テーブル共有方式が使用される。
【００１６】
このような通信システムにおけるセキュリティの安全性を担保するために、セキュリティ情報である共通鍵テーブルの定期的な更新が求められる。特に、共通鍵テーブルの緊急更新を実行すべき場合がある。そのために、サーバ装置に接続された基地局装置が共通鍵テーブルを端末装置に送信し、端末装置において共通鍵テーブルを更新することが検討されている。しかしながら、運転支援のサービス中には共通鍵テーブルの書き換えのために通信を中断できないので、エンジンがオフの場合などに更新しなければならない。その場合、セキュリティ情報である共通鍵テーブルが正しく更新されたかをサーバ装置側で把握することが困難になる。
【００１７】
これに対応するために、基地局装置は、共通鍵テーブルが含まれた更新要求と、共通鍵テーブルのバージョンを確認するための確認要求とを端末装置に送信する。端末装置は、イグニッションをオフにするタイミングに、更新要求をセキュリティ処理部に出力することによって、共通鍵テーブルをセキュリティ処理部に書き込ませ、書込み終了が示された更新応答をセキュリティ処理部から入力する。その後、端末装置がリセットされることによって、セキュリティ処理部は共通鍵テーブルを更新する。端末装置は、確認要求をセキュリティ処理部に出力し、更新された共通鍵テーブルのバージョンが示された確認応答をセキュリティ処理部から入力する。端末装置は、確認応答を保持しておく。車両のエンジンが再びオンになった後、端末装置は、保持しておいた確認応答を保持情報として基地局装置に送信する。サーバ装置は、保持情報をもとに、端末装置における共通鍵テーブルの更新を把握する。
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。これは、１つの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２００、サーバ装置１１０を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、端末装置１４が搭載される。また、エリア２０２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２０４が、エリア２０２の外側に形成されている。
【００１９】
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、２つの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。また、車両１２の一例は自動車である。
【００２０】
通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号、あるいは図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。例えば、ＧＰＳ衛星から受信した信号において示された「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームが１０個生成される。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。
【００２１】
基地局装置１０は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信する。路車送信期間において、複数のパケット信号がブロードキャスト送信されることもある。パケット信号は、制御情報、ペイロードによって構成されている。制御情報には、路車送信期間を設定したサブフレーム番号等が含まれる。また、ペイロードには、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。これらのデータは、ネットワーク２００から取得される。
【００２２】
端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載され移動可能である。端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、エリア２０２に存在すると推定する。端末装置１４は、エリア２０２に存在する場合、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置１４のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。端末装置１４は、路車送信期間とは異なった期間である車車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信する。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。一方、端末装置１４は、エリア外２０４に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号をブロードキャスト送信する。端末装置１４は、他の端末装置１４からのパケット信号をもとに、他の端末装置１４が搭載された他の車両１２の接近等を認識する。なお、サーバ装置１１０の説明は後述する。
【００２３】
図２（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図２（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。これは、端末装置１４がブロードキャスト送信に使用可能なサブフレームを複数時間多重することによってフレームが形成されているといえる。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、８以外であってもよい。
【００２４】
図２（ｂ）は、図示しない第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、基地局装置１０のうちの任意の一つに相当する。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。路車送信期間は、基地局装置１０がパケット信号をブロードキャスト送信可能な期間である。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置１４がパケット信号をブロードキャスト送信可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置１４がパケット信号をブロードキャスト送信可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
【００２５】
図２（ｃ）は、図示しない第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図２（ｄ）は、図示しない第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。
【００２６】
図３は、端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、通信部２０、処理部２２、セキュリティ処理部２４を含む。通信部２０は、受信部３０、タイミング特定部３２、送信部３４、第１出力部５０、第１入力部５２、第２出力部５４、第２入力部５６を含む。処理部２２は、取得部４０、生成部４４、通知部４８を含む。前述のごく、端末装置１４は、車両１２に搭載可能である。
【００２７】
受信部３０は、アンテナを介して、図示しない他の端末装置１４あるいは基地局装置１０からのパケット信号を受信する。受信部３０は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。また、受信部３０は、ベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、受信部３０は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。さらに、受信部３０は、復調した結果を処理部２２、タイミング特定部３２に出力する。
【００２８】
タイミング特定部３２は、受信部３０からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。その際、タイミング特定部３２は、図１のエリア２０２内に存在すると推定する。タイミング特定部３２は、基地局装置１０からのパケット信号に含まれた情報をもとに、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。一方、タイミング特定部３２は、基地局装置１０からのパケット信号を入力していない場合、図１のエリア外２０４に存在すると推定する。
【００２９】
タイミング特定部３２は、エリア２０２に存在していることを推定した場合、車車送信期間を選択する。また、タイミング特定部３２は、車車送信期間内でＣＳＭＡ／ＣＡを開始することによって送信タイミングを決定する。タイミング特定部３２は、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。タイミング特定部３２は、決定した送信タイミングを送信部３４に通知する。
【００３０】
送信部３４は、処理部２２からのデータに対して、変調を実行する。前述のごとく、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式に対応するので、送信部３４は、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。また、送信部３４は、その結果であるベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、送信部３４は、タイミング特定部３２から通知された送信タイミングにおいて、無線周波数のパケット信号をアンテナからブロードキャスト送信する。
【００３１】
取得部４０は、図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、本端末装置１４が搭載される車両１２（以下、「本車両１２」ともいう）の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「第１の位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。進行方向は、方位角によって示され、北を基準方位（０度）として時計回りを正の角度としている。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、取得部４０は、車両１２の方向指示器に接続され、方向指示器によって示された方向の情報（以下、「ウインカ情報」という）も取得する。取得部４０は、第１の位置情報、ウインカ情報を生成部４４、通知部４８へ出力する。
【００３２】
受信部３０からは、前述のごとく、復調した結果が出力される。復調した結果には、他の車両１２に搭載される他の端末装置１４から送信された他の車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「第２の位置情報」と総称する）が含まれる。第２の位置情報は、通知部４８に入力される。
【００３３】
通知部４８は、取得部４０からの第１の位置情報およびウインカ情報、受信部３０からの第２の位置情報を入力する。通知部４８は、入力したこれらの情報が支援発生条件を満たしている場合に、支援の実行を決定する。支援発生条件は、運転支援ごとに定められている。例えば、右折時衝突防止支援に対する支援発生条件が、（ｉ）本車両１２の速度が所定速度以下であり、（ｉｉ）本車両１２の右ウインカがオンとなっており、（ｉｉｉ）本車両１２と他の車両１２との位置関係がすれ違いであり、（ｉｖ）本車両１２と他の車両１２とが所定時間以内に遭遇する場合と定められる。また、出会い頭衝突防止支援に対する支援発生条件が、（ｉ）本車両１２と他の車両１２との位置関係が交差であり、（ｉｉ）本車両１２と他の車両１２とが所定時間以内に遭遇する場合と定められる。支援の実行を決定した場合、通知部４８は、警告を通知する。警告は、画面と音声との少なくとも一方によって通知される。
【００３４】
生成部４４は、取得部４０からの第１の位置情報およびウインカ情報を入力する。生成部４４は、これらを含めながらパケット信号を生成する。なお、パケット信号には、端末装置１４を識別するための識別情報（例えば、車両ＩＤ）も含まれる。生成部４４は、パケット信号を送信部３４に出力する。
【００３５】
セキュリティ処理部２４は、通信部２０において実行される通信処理の対象となるデータに対してセキュリティ処理を実行する。セキュリティ処理を実行するために、セキュリティ処理部２４は、共通鍵テーブルを記憶する。共通鍵テーブルは複数の鍵をまとめて保持するテーブルであり、そのうちの１つの鍵が取得され通信鍵として使用される。ここで、共通鍵テーブルは「テーブルＩＤ」によって識別され、共有テーブル内の各鍵は「鍵ＩＤ」によって識別される。そのため、通信鍵は、「テーブルＩＤ」と「鍵ＩＤ」との組合せによって特定される。セキュリティ処理部２４は、複数、例えば２つの共通鍵テーブルを記憶可能であり、そのうちの１つの共通鍵テーブルを使用する。２つの共通鍵テーブルでは、例えば、バージョンが異なる。
【００３６】
セキュリティ処理部２４は、送信処理として、セキュリティフレームを生成する。例えば、セキュリティ処理部２４は、共通鍵テーブルから１つの通信鍵を特定し、当該通信鍵を使用することによって、データからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成する。また、セキュリティ処理部２４は、当該通信鍵を使用することによって、データおよびメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を暗号化してもよい。これにより、メッセージであるデータは秘匿化される。これらの処理によって生成されたセキュリティフレームは、生成部４４においてパケット信号に含まれる。
【００３７】
セキュリティ処理部２４は、受信処理として、パケット信号に含まれたセキュリティフレームからデータを抽出する。セキュリティ処理部２４は、セキュリティフレームに含まれたテーブルＩＤおよび鍵ＩＤをもとに共通鍵テーブルから１つの１つの通信鍵を選択し、当該通信鍵を使用することによって、暗号化されたデータおよびメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を復号する。また、セキュリティ処理部２４は、当該通信鍵を使用することによって、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を検証する。これらの処理によって抽出されたデータは、通知部４８において使用される。
【００３８】
以下では、このように構成された端末装置１４における共通鍵テーブルの更新処理を説明する。なお、端末装置１４において使用される共通鍵テーブルの管理は、図１のサーバ装置１１０においてなされる。サーバ装置１１０は、各端末装置１４において使用される共通鍵テーブルのバージョン、つまりテーブルＩＤを記憶する。基地局装置１０は、各端末装置１４から受信したパケット信号から識別情報とテーブルＩＤとを取得し、識別情報とテーブルＩＤとをサーバ装置１１０に送信する。サーバ装置１１０は、基地局装置１０から識別情報とテーブルＩＤとを受信することによって、各端末装置１４におけるテーブルＩＤを管理する。サーバ装置１１０は、テーブルＩＤを監視することによって、古いバージョンのテーブルＩＤを使用している端末装置１４を特定する。
【００３９】
サーバ装置１１０の送信部１１２は更新情報を基地局装置１０に送信し、基地局装置１０は、サーバ装置１１０において特定された端末装置１４に対して、更新情報が含まれたパケット信号を送信する。更新情報には、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とが含まれる。特に、更新要求には、新たな共通鍵テーブルが含まれる。また、セキュリティ情報の確認とは、テーブルＩＤを確認することに相当する。送信部１１２は、更新要求と確認要求とをまとめて送信してもよいし、別々に送信してもよい。ここでは後者であるとする。
【００４０】
図４（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において使用されるパケット信号のフォーマットを示す。図４（ａ）は、更新要求が含まれたパケット信号のフォーマットを示す。図示のごとく、更新要求を識別するための識別子「Ａ」に続いて更新要求が配置される。また、更新要求には共通鍵テーブルが含まれる。図４（ｂ）は、確認要求が含まれたパケット信号のフォーマットを示す。図示のごとく、確認要求を識別するための識別子「Ｂ」に続いて確認要求が配置される。図３に戻る。
【００４１】
受信部３０は、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とをサーバ装置１１０から基地局装置１０を介して受信する。これは、図４（ａ）−（ｂ）に示されたフォーマットのパケット信号を受信することに相当する。第１出力部５０は、受信部３０が更新要求とともに確認要求を受信してから、識別子「Ａ」に続く部分、つまり更新要求を取得する。ここで、第１出力部５０は「Ａ」に続く部分を取得するだけなので、第１出力部５０における更新要求の内容の把握は不要になる。第１出力部５０は、本車両１２の終了処理がなされるタイミング、例えば、イグニッションがオフにされた後に、更新要求をセキュリティ処理部２４に出力する。これは、更新要求に応じたセキュリティ情報である共通鍵テーブルをセキュリティ処理部２４に書き込ませることに相当する。
【００４２】
セキュリティ処理部２４は、第１出力部５０からの更新要求を入力することによって、新たな共通鍵テーブルを取得する。前述のごとく、セキュリティ処理部２４は、複数、例えば２つの共通鍵テーブルを記憶可能である。セキュリティ処理部２４は、使用されていない共通鍵テーブルが記憶されている領域を特定し、当該領域に新たな共通鍵テーブルを書き込む。セキュリティ処理部２４は、書込みが完了すると、セキュリティ情報である新たな共通鍵テーブルの書込みの完了が示された更新応答を通信部２０に出力する。
【００４３】
第１入力部５２は、第１出力部５０に応答して更新応答をセキュリティ処理部２４から入力する。これに続いて、端末装置１４がリセットされることによって、セキュリティ処理部２４はセキュリティ情報を更新する。これは、新たな共通鍵テーブルを使用するように、セキュリティ処理部２４の設定が変更されることに相当する。第２出力部５４は、第１入力部５２が更新応答を入力した場合、識別子「Ｂ」に続く部分、つまり確認要求を取得する。ここで、第２出力部５４は「Ｂ」に続く部分を取得するだけなので、第２出力部５４における確認要求の内容の把握は不要になる。第２出力部５４は、確認要求をセキュリティ処理部２４に出力する。
【００４４】
セキュリティ処理部２４は、第２出力部５４からの確認要求を入力すると、使用する共通鍵テーブルのバージョン、つまりテーブルＩＤを取得する。ここでは、新たな共通鍵テーブルのテーブルＩＤが取得される。セキュリティ処理部２４は、取得したテーブルＩＤが含まれた確認応答を処理部２２に出力する。テーブルＩＤが新たな共通鍵テーブルのテーブルＩＤである場合、取得したテーブルＩＤが含まれた確認応答は、セキュリティ情報の更新の完了が示された情報であるといえる。第２入力部５６は、第２出力部５４に応答して確認応答をセキュリティ処理部２４から入力する。第２入力部５６は、確認応答を保持情報として保持する。
【００４５】
その後、本車両１２の終了処理が完了する。つまり、エンジンがオフになる。そのため、第１出力部５０、第１入力部５２、第２出力部５４、第２入力部５６は、本車両１２の終了処理において動作する。本車両１２が再び起動した後、つまりエンジンが再びオンになった後、本車両１２がエリア２０２に進入した場合、送信部３４は、第２入力部５６において保持している保持情報が含まれたパケット信号を基地局装置１０に送信する。これは、第２入力部５６において入力した確認応答をサーバ装置１１０に送信することに相当する。このように、送信部３４は、本車両１２の次以降の起動後に動作する。基地局装置１０は、端末装置１４からのパケット信号を受信すると、パケット信号に含まれた保持情報をサーバ装置１１０に送信する。
【００４６】
サーバ装置１１０の受信部１１４は、送信部１１２が確認要求を送信してから、保持情報、つまりセキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答を端末装置１４から基地局装置１０を介して受信する。なお、受信部１１４は、送信部１１２が更新要求を送信してから確認要求を送信するまでの間に、確認要求に対する確認応答を端末装置１４から受信しない。特に、受信部１１４は、確認応答自体を受信しない。
【００４７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４８】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図５は、通信システム１００による更新手順を示すシーケンス図である。通信部２０は、通常通りにパケット信号をブロードキャスト送信する（Ｓ１０）。サーバ装置１１０は、パケット信号に含まれた識別情報を確認して更新情報を通信部２０に基地局装置１０を介して送信し（Ｓ１２）、通信部２０は、更新情報を受信する。タイミングＴ１において、本車両１２での終了処理が開始されると、通信部２０はセキュリティ処理部２４に更新要求を出力する（Ｓ１４）。セキュリティ処理部２４は、更新情報に含まれた共通鍵テーブルを書き込む（Ｓ１６）。セキュリティ処理部２４は、通信部２０に更新応答を出力する（Ｓ１８）。
【００４９】
セキュリティ処理部２４は、端末装置１４のリセットにより共通鍵テーブルを更新する（Ｓ２０）。通信部２０はセキュリティ処理部２４に確認要求を出力し（Ｓ２２）、セキュリティ処理部２４は通信部２０に確認応答を出力する（Ｓ２４）。通信部２０は確認応答を保持情報として保持する（Ｓ２６）。その後、本車両１２での終了処理が完了し、タイミングＴ２において本車両１２が起動されると、通信部２０は、サーバ装置１１０に基地局装置１０を介して保持情報を送信する（Ｓ２８）。
【００５０】
これまでは、本車両１２の終了処理を開始してから完了するまでの間に、セキュリティ処理部２４における共通鍵テーブルの書込み、更新が実行される。これらの処理が実行されるタイミングはこれに限定されない。例えば、本車両１２の終了処理を開始してから完了するまでの間に、セキュリティ処理部２４における共通鍵テーブルの書込みが実行され、更新が実行されなくてもよい。この場合、第１出力部５０、第１入力部５２は、これまでと同様に、本車両１２の終了処理において動作する。第１入力部５２は、更新応答を保持する。その後、本車両１２の終了処理が完了する。つまり、エンジンがオフになる。
【００５１】
また、セキュリティ処理部２４における更新は、本車両１２が再び起動した後、つまりエンジンが再びオンになった後に実行されてもよい。その際、第２出力部５４、第２入力部５６が動作する。さらに、本車両１２がエリア２０２に進入した場合、送信部３４は、第２入力部５６において保持している保持情報が含まれたパケット信号を基地局装置１０にブロードキャスト送信する。
【００５２】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図６は、通信システム１００による別の更新手順を示すシーケンス図である。通信部２０は、通常通りにパケット信号をブロードキャスト送信する（Ｓ５０）。サーバ装置１１０は、パケット信号に含まれた識別情報を確認して更新情報を通信部２０に基地局装置１０を介して送信し（Ｓ５２）、通信部２０は、更新情報を受信する。タイミングＴ３において、本車両１２での終了処理が開始されると、通信部２０はセキュリティ処理部２４に更新要求を出力する（Ｓ５４）。セキュリティ処理部２４は、更新情報に含まれた共通鍵テーブルを書き込む（Ｓ５６）。セキュリティ処理部２４は、通信部２０に更新応答を出力する（Ｓ５８）。
【００５３】
その後、本車両１２での終了処理が完了し、タイミングＴ４において本車両１２が起動されると、セキュリティ処理部２４は、共通鍵テーブルを更新する（Ｓ６０）。通信部２０はセキュリティ処理部２４に確認要求を出力し（Ｓ６２）、セキュリティ処理部２４は通信部２０に確認応答を出力する（Ｓ６４）。通信部２０は確認応答を保持情報として保持する（Ｓ６６）。通信部２０は、保持情報をサーバ装置１１０に基地局装置１０を介して送信する（Ｓ６８）。
【００５４】
本発明の実施例によれば、更新要求と確認要求のうち、更新要求に対する更新応答をサーバ装置に送信せず、確認要求に対する確認応答をサーバ装置に送信するので、サーバ装置との処理を簡易にできる。また、サーバ装置との処理が簡易でありながらも、確認応答をサーバ装置に送信するので、サーバ装置に更新状況を把握させることができる。また、サーバ装置との処理が簡易でありながらも、サーバ装置に更新状況を把握させるので、セキュリティ情報の更新を柔軟に実行できる。また、セキュリティ情報の更新が柔軟に実行されるので、走行している車両に搭載された端末装置に対してもセキュリティ情報を更新できる。また、更新情報と確認情報は識別子によって特定されるので、通信部による情報内容の把握を不要にできる。また、通信部による情報内容の把握が不要になるので、サーバ装置とセキュリティ処理部との間の通信内容を隠蔽できる。
【００５５】
また、本車両の次以降の起動後に実行すべき処理の量を低減できる。また、本車両の終了処理において実行すべき処理の量を低減できる。また、更新要求を送信してから確認要求を送信するまでの間に、更新要求に対する更新応答を受信せず、確認応答を受信するので、端末装置との通信量を低減しながら、端末装置におけるセキュリティ情報の更新を把握できる。また、確認応答だけを受信するので、セキュリティ情報の更新を柔軟に実行できる。
【００５６】
（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。ここでも、基地局装置１０から送信された共通鍵テーブルを端末装置が受信し、端末装置が共通鍵テーブルを端末装置１４を更新することに関する。端末装置と搭載した車両は走行しているので、基地局装置によって形成されたエリアを車両が通過する間に、端末装置が共通鍵テーブルを受信しきれない場合、通信が無駄になる。特に、基地局装置は、通常の運転支援サービスを提供しながら共通鍵テーブルを送信するので、共通鍵テーブルを送信するための通信容量は制限される可能性が高い。実施例２は、共通鍵テーブルの送信失敗の発生を抑制することを目的とする。実施例２に係る通信システム１００、端末装置１４は、図１、図３と同様のタイプである。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。
【００５７】
図７は、本発明の実施例２に係る通信システム１００の構成を示す。図７は、図１と同様に示されるが、説明を明瞭にするために、第１車両１２ａと第２車両１２ｂだけが示される。両方とも、エリア２０２を横切るように、南から北へ交差点を直進している。ここで、第２車両１２ｂは、エリア２０２からエリア外２０４へ進む直前である。一方、第１車両１２ａは、エリア外２０４からエリア２０２に進入したばかりである。そのため、第２車両１２ｂに搭載された第２端末装置１４ｂ（図示せず）に共通鍵テーブルを基地局装置１０（図示せず）から送信する場合、共通鍵テーブルをすべて送りきる前に第２端末装置１４ｂはエリア２０２から出てしまう可能性がある。一方、第１車両１２ａは、交差点に向かってくるので、共通鍵テーブルをすべて送りきる前に第１端末装置１４ａはエリア２０２から出てしまう可能性が低い。
【００５８】
基地局装置１０は、各端末装置１４からのパケット信号に含まれた位置情報もサーバ装置１１０に送信することによって、サーバ装置１１０は、各端末装置１４を搭載した車両１２のエリア２０２における走行状況を推定する。その結果、サーバ装置１１０は、共通鍵テーブルの送信対象として、第２車両１２ｂではなく第１車両１２ａのような車両に搭載された端末装置１４を選択する。なお、サーバ装置１１０において選択される車両１２は、速度の遅い車両１２、赤信号の方路の車両１２などであってもよく、通信が途切れる可能性が少ない車両１２であればよい。
【００５９】
セキュリティ情報を更新するために送信される更新要求の情報量が２〜３ｋＢであり、確認要求の情報量が１００Ｂ以下である。これらを１００ｍｓｅｃ周期で送信した場合、通信時間は約３秒となる。そのため、前述のような第１車両１２ａを選択すれば、共通鍵テーブルをすべて送りきる前に第２端末装置１４ｂがエリア２０２から出てしまう状況は発生しにくくなる。
【００６０】
本発明の実施例によれば、エリアから出て行くまでの期間が、セキュリティ情報の更新のために要する期間よりも長い端末装置を選択するので、セキュリティ情報の更新を失敗する確率を低減できる。また、セキュリティ情報の更新を失敗する確率が低減するので、共通鍵テーブルを途中まで送信してから通信が終了する可能性を低減できる。また、共通鍵テーブルを途中まで送信してから通信が終了する可能性が低減するので、トラヒックの無駄を削減できる。
【００６１】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の端末装置は、基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における端末装置であって、通信処理を実行する通信部と、通信部において実行される通信処理の対象となるデータに対してセキュリティ処理を実行するセキュリティ処理部とを備える。通信部は、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とをサーバ装置から基地局装置を介して受信する受信部と、受信部が確認要求を受信してから、受信部において受信した更新要求に応じたセキュリティ情報をセキュリティ処理部に書き込ませる第１出力部と、第１出力部に応答して、セキュリティ情報の書込みの完了が示された更新応答をセキュリティ処理部から入力する第１入力部と、第１入力部が更新応答を入力した場合、受信部において受信した確認要求をセキュリティ処理部に出力する第２出力部と、第２出力部に応答して、セキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答をセキュリティ処理部から入力する第２入力部と、第２入力部において入力した確認応答をサーバ装置に基地局装置を介して送信する送信部とを備える。
【００６２】
この態様によると、更新要求と確認要求のうち、確認要求に対する確認応答をサーバ装置に送信するので、セキュリティ情報の更新を柔軟に実行できる。
【００６３】
本端末装置は車両に搭載可能であり、第１出力部、第１入力部、第２出力部、第２入力部は、本車両の終了処理において動作し、送信部は、本車両の次以降の起動後に動作してもよい。この場合、本車両の次以降の起動後に実行すべき処理の量を低減できる。
【００６４】
本端末装置は車両に搭載可能であり、第１出力部、第１入力部は、本車両の終了処理において動作し、第２出力部、第２入力部は、本車両の次の起動後に動作し、送信部は、本車両の次以降の起動後に動作してもよい。この場合、本車両の終了処理において実行すべき処理の量を低減できる。
【００６５】
本発明の別の態様は、基地局装置である。この装置は、基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における基地局装置であって、サーバ装置からの、セキュリティ情報を更新させるための更新要求と、更新されたセキュリティ情報を確認するための確認要求とを端末装置に送信する送信部と、送信部が確認要求を送信してから、セキュリティ情報の更新の完了が示された確認応答を端末装置から受信する受信部とを備える。受信部は、送信部が更新要求を送信してから確認要求を送信するまでの間に、確認要求に対する確認応答を端末装置から非受信である。
【００６６】
この態様によると、更新要求を送信してから確認要求を送信するまでの間に、更新要求に対する更新応答を受信せず、確認応答を受信するので、セキュリティ情報の更新を柔軟に実行できる。
【００６７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６８】
実施例１、２において、車両１２は、自動車とされている。しかしながらこれに限らず、車両１２は、自動車以外のもの、例えば、二輪車等であってもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
【００６９】
実施例１において、基地局装置として、基地局装置からパケット信号を報知する路車間通信と、端末装置からパケット信号を報知する車車間通信とを用いる通信システム内における基地局装置１０を適用した例を示したが、これに限らない。例えば、端末装置と同じく車車送信期間においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号をブロードキャスト送信可能な無線装置（道路あるいは店舗等に設置された基地局装置など）を用いて行ってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０  基地局装置、  １２  車両、  １４  端末装置、  ２０  通信部、  ２２  処理部、  ２４  セキュリティ処理部、  ３０  受信部、  ３２  タイミング特定部、  ３４  送信部、  ４０  取得部、  ４４  生成部、  ４８  通知部、  ５０  第１出力部、  ５２  第１入力部、  ５４  第２出力部、  ５６  第２入力部、  １００  通信システム、  １１０  サーバ装置、  １１２  送信部、  １１４  受信部。
【図１】
2017175553.tif 000003
【図２】
2017175553.tif 000004
【図３】
2017175553.tif 000005
【図４】
2017175553.tif 000006
【図５】
2017175553.tif 000007
【図６】
2017175553.tif 000008
【図７】
2017175553.tif 000009