JP4181925B2 - モバイル端末 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末が暗号化対象データを暗号化処理して送信するに際して、その暗号化処理がボトルネックとなることに起因するデータ通信のスループット低下を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在のインターネットでは、モバイル端末が固定網のサーバに対して、無線LANを利用して大容量データを暗号化して送信する場合、多くは端末におけるデータの暗号化処理がボトルネックとなって無線LANのスループットが制限される。例えば、IEEE802.11b無線LANでは、WEP(Wired Equivalent Privacy)方式による暗号化を行うことによって、暗号化を行わない場合に比べ、スループットが10%程度低下するという報告がある（例えば非特許文献１）。
【０００３】
【非特許文献１】
http://allabout.co.jp/computer/lan/closeup/CU20021108A/
【特許文献】
特開２００２−９４４９８号公報
【０００４】
また、DSRCを始めとする路車間通信システムでは、暗号を利用するデータ通信は未だ一般的ではないが、近い将来、DSRCが車両に多く搭載されるようになり、データ通信が多く利用されるようになれば、暗号化通信が一般的になると考えられ、その際には、無線LANの場合と同様に車載端末からサーバにデータを送る際にスループット低下の問題が発生すると思われる。
【０００５】
暗号化によるスループット低下を防ぐ手法としては、次のものが考えられる。(1) 暗号化処理を、現在の主流であるソフトウェアによる方法ではなく、専用プロセッサで行う。(2)端末のCPUを十分に高速化する。
【０００６】
しかし将来の車載端末の中には、インターネットとの接続の通信伝送速度を高速化する一方で、端末コストを抑えるために、情報処理のための高速なCPUや専用プロセッサなどを搭載しないケースがあると考えられる。例えば、車載端末を固定設置するのではなく、普段個人の携帯端末として利用するPDA（Personal Digital Assistant）を、車を利用する際に、車載端末として利用する場合等はこれにあたる。この場合には、上に述べたスループット低下を防ぐことができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、モバイル端末が移動しながら、自己が保持するデータ（比較的大容量のデータ）を暗号化して所定通信装置に送信するに際して、暗号化処理がボトルネックとなることに起因するデータ通信のスループット低下を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末であって、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、を備える構成とした。
【０００９】
本発明によれば、モバイル端末（又はこれを搭載した車両等の移動体）が所定通信装置（例えば路車間通信基地局）が提供する通信エリア（カバーエリアともいう）に到達する前に、暗号化対象データ（例えばユーザデータ）の暗号化を開始し、その暗号化後のデータを送信バッファに蓄積する。そして、モバイル端末は、通信エリアに到達した場合に、その蓄積された暗号化後のデータを送信する。このため、モバイル端末のＣＰＵの能力が高くない場合でも、暗号化処理がボトルネックとなることがない。従って、暗号化処理がボトルネックとなることによるデータ通信のスループット低下を防止することが可能となる。
【００１０】
上記モバイル端末においては、例えば、前記通信エリアに到達する前に、暗号化の方式（例えば暗号化アルゴリズム）、及び暗号化鍵を設定する設定手段をさらに備え、前記暗号化手段は、暗号化対象データに対して、前記設定された暗号化の方式、及び暗号化鍵による暗号化処理を開始する。なお、暗号化の方式によっては、暗号化鍵が不要なこともある。
【００１１】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記設定手段は、外部情報処理端末との間でデータ通信（例えばＳＳＬプロトコルによる暗号化セッションの設定）を行うことにより決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定する。
【００１２】
このようにすれば、暗号化手段による暗号化処理として、既存のプロトコルによる暗号化の方式、及び暗号鍵による暗号化処理を行うことが可能となる。これは、非常に強力な暗号化処理を極めて低コストで簡便に利用できることを意味する。
【００１３】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記設定手段は、ユーザにより入力された暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定するようにしてもよい。さらに、その他の手段によって、暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定するようにしてもよい。
【００１４】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記所定通信装置にはサーバが接続されており、前記所定通信装置は、前記通信手段により送信されるデータを前記サーバに送信する。
【００１５】
このようにすれば、モバイル端末は、所定通信装置を介してサーバとの間で通信することができる。
【００１６】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記所定通信装置は、路上に固定設置された路側通信装置である。これは、所定通信装置の一例を示したものである。
【００１７】
また、本発明は、上記いずれかのモバイル端末を備えた車両としても特定することができる。
【００１８】
また、本発明は、システムの発明として次のように特定することができる。
【００１９】
無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置と、該所定通信装置に接続されたサーバと、前記所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末と、を包含するネットワークシステムであって、前記モバイル端末は、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、を備え、前記所定通信装置は、前記モバイル端末から、前記通信手段により送信される暗号化後のデータを前記サーバに送信し、前記サーバは、前記所定通信装置から送信される暗号化後のデータを受信する、ネットワークシステム。
【００２０】
また、本発明は、方法の発明として、次のように特定することができる。
【００２１】
自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末が、無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で通信する方法であって、前記モバイル端末が、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始するステップと、前記モバイル端末が、前記暗号化後のデータを送信バッファに蓄積するステップと、前記モバイル端末が、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信するステップと、を備える無線通信方法。
【００２２】
また、本発明は、プログラムの発明として、次のように特定することができる。
【００２３】
無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行う機能を有するコンピュータを、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、として機能させるためのプログラム。
【００２４】
また、本発明は、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても特定することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である路車間通信システムについて図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、主に本発明の実施の形態である路車間通信システムの概略システム構成を説明するための図である。
【００２６】
本実施形態の路車間通信システムは、サーバ１００、路車間通信基地局（路側通信装置ともいう）２００、及び車両に搭載されるクライアント（クライアント端末、又はモバイル端末ともいう）３００等を包含する。
【００２７】
サーバ１００は、インターネット等の固定網におかれ、Ｗｅｂサーバ等、データ通信サービスが可能な装置であり、例えば、情報処理端末がこれにインストールされたサーバプログラムを実行することにより実現される。サーバ１００は、これに接続された路車間通信基地局２００を介してクライアント３００との間でデータ通信を行う。また、サーバ１００は、送受信性能予測処理部１０１、ＳＳＬプロトコル制御部１０２、ＴＣＰプロトコル制御部１０３、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部１０４を備えている。これらは、サーバ１００がそのＣＰＵにより所定記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２８】
路車間通信基地局２００は、車両に搭載されたクライアント３００との間で無線によるデータ通信（いわゆる路車間通信）を行うための通信エリアを道路上等の所定領域に対して提供する周知の無線通信装置であり、例えば、道路沿い等の路側に固定設置される。路車間通信基地局２００は、その通信エリアに到達した（その通信エリア内に入った）クライアント３００との間で無線による（本実施形態ではＭｏｂｉｌｅＩＰによる）データ通信を行う。
【００２９】
クライアント３００は、路車間通信基地局２００との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行う移動可能な、ＰＤＡやノート型ＰＣ等の情報処理端末（モバイル端末ともいう）である。本実施形態においては、クライアント３００は、車両に搭載されてその車両の移動に伴って移動する。そして、クライアント３００は、路車間通信基地局２００の通信エリアに到達した（その通信エリア内に入った）場合に（例えば受信感度がしきい値を超えたこと、又は特定の信号を受信したこと、が検出された場合等）、その路車間通信基地局２００との間で無線による（本実施形態ではＭｏｂｉｌｅＩＰによる）データ通信を行う。さらに、クライアント３００は、その路車間通信基地局２００を介してこれに接続されているサーバ１００との間でデータ通信を行う。この通信のために、クライアント３００は、カバーエリアが狭く（数百ｍ）広帯域回線（約10Mbps）のシステム（本実施形態では無線ＬＡＮ通信装置）を備えている。この無線ＬＡＮ通信装置は後述のように、主に送信バッファ３０３に蓄積された暗号化後のデータの送信に用いられる。
【００３０】
また、クライアント３００は、カバーエリアは広い(2-4km程度)ものの回線が狭帯域（例えば100kbps）のシステム（本実施形態では携帯電話機）を備えている。この携帯電話機は後述のように、主に暗号化手段３０２による暗号化の方式（例えば暗号化アルゴリズム）、及び暗号鍵を決定する通信のために用いられる。
【００３１】
クライアント３００は、図２に示すように、暗号化対象データとして大容量ユーザデータ(最大10Mバイト程度)等が格納されたハードディスク装置等のデータ格納装置３０１、このユーザデータに対して暗号化処理を実行する暗号化手段３０２、その暗号化後のデータが蓄積される記憶装置である送信バッファ３０３、送受信性能予測処理部３０４、ＳＳＬプロトコル制御部３０５、ＴＣＰプロトコル制御部３０６、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部３０７等を備える。これら暗号化手段３０２、送受信性能予測処理部３０４、ＳＳＬプロトコル制御部３０５、ＴＣＰプロトコル制御部３０６、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部３０７は、クライアント３００がそのＣＰＵによりデータ格納装置３０１等に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３２】
次に、上記路車間通信システムの動作について図２及び図３を参照しながら説明する。以下の処理は、クライアント３００及びサーバ１００に所定プログラムが読み込まれて、そのＣＰＵ等により実行されることによって実現される。
【００３３】
（クライアント３００が通信エリアに到達する前の処理）
【００３４】
図２に示すように、クライアント３００は、路車間通信基地局２００が提供する通信エリアに到達する前に、上位アプリケーションからユーザデータ送信要求通知があると（Ｓ１００）、その携帯電話機を介してサーバ１００に接続する。そして、クライアント３００は、送受信性能予測処理部３０４により、その送信要求されたユーザデータをサーバ１００に送信する際の最大スループットの期待値Ｒ2（その送信要求されたデータを路車間通信システムを介してサーバ１００に送る際、暗号化せずに送る時のスループットの期待値Ｒ2）を問い合わせる（Ｓ１０１）。
【００３５】
サーバ１００は、送受信性能予測処理部１０１により、クライアント３００からの問い合わせを受付け、スループットの期待値Ｒ2をクライアント３００に対して送信する（Ｓ１０２）。
【００３６】
クライアント３００は、送受信性能予測処理部３０４により、サーバ１００からのスループットの期待値Ｒ2を受信する。そして、クライアント３００は、その送信要求されたユーザデータを、通信エリアを通過するまでに暗号化しながら送信完了できるか否かを判定する。この判定のために、期待値Ｒ2＜暗号化手段による暗号化処理速度ＲA、または、送信要求のあったデータのデータ量ＳA＜式）自己の暗号化処理速度ＲA＊通信エリア長Ｌ2／自己の移動速度（車速）Ｖを満たすか否かを判定する（Ｓ１０３）。なお、暗号化処理速度ＲA、データ量ＳA、及び通信エリア長Ｌ2は既知であるものとする。また、自己の移動速度（車速）Ｖはクライアント３００が搭載されている車両に取り付けられている車速センサ等から得られる。
【００３７】
これらの条件を満たす場合には、通信エリアを通過するまでに暗号化しながら送信完了できるものとして、以下の処理は行わず、Ｓ１０９からの処理を行う。
【００３８】
一方、これらの条件を満たさない場合には、通信エリアを通過するまでに暗号化しながら送信したのでは送信完了できないとして事前に暗号化処理すべく、以下の処理を行う。
【００３９】
（暗号化の方式、及び暗号鍵の設定）
【００４０】
この場合、まず、送受信性能予測処理部３０４は、ＳＳＬ(Secure Socket Layer)プロトコル制御部３０５に対して携帯電話機を介したＳＳＬセッションの設定を指示する（Ｓ１０３）。ＳＳＬプロトコル制御部３０５は、ＳＳＬセッションの設定指示を受けると、携帯電話機を介してサーバ１００との間で暗号化セッションを設定する。具体的には、クライアント３００とサーバ１００との間で、ＴＣＰプロトコル制御部３０６、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部３０７によるＴＣＰ／ＩＰのコネクションを設定し（Ｓ１０４）、さらにＳＳＬプロトコル制御部３０５による暗号化セッションを設定する（Ｓ１０５）。この暗号化セッションの設定により、暗号化の方式、及び暗号化鍵が決定（設定）されることになる。
【００４１】
（暗号化処理）
【００４２】
暗号化セッションの設定が完了すると、暗号化手段３０２は、送信要求があったユーザデータに対して、暗号化セッションにより設定された暗号化の方式、及び暗号化鍵による暗号化処理を開始する。暗号化後のデータはサーバ１００に送られずに送信バッファ３０３に蓄積される（Ｓ１０６）。
【００４３】
（クライアント３００が通信エリアに到達した後の処理）
【００４４】
次に、図３に示すように、クライアント３００が路車間通信基地局２００が提供する通信エリアに到達したこと（入ったこと）が検出されると、Ｓ１０５で暗号化セッションが既に設定されている場合には、ＳＳＬプロトコル制御部３０５は、送信バッファ３０３から暗号化後のデータを取り出し、路車間通信システム（路車間通信基地局２００）を介して、そのセッションによってその暗号化後のデータをサーバ１００へ送信する（Ｓ１０７）。この場合、サーバ１００は、クライアント３００から送信されるその暗号化後のデータを受信し、この暗号化後のデータに対して、既に設定されているセッションで決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵による復号化処理を実行する。なお、Ｓ１０６で開始したユーザデータに対する暗号化処理が通信エリアに到達する前に完了しなかった場合には、その到達後もそのまま継続する。
【００４５】
一方、Ｓ１０５で暗号化セッションが設定されていない場合は、路車間通信システム（路車間通信基地局２００）を介してサーバ１００との間で新たに暗号化セッションを設定して（Ｓ１０９）、そのセッションでデータをサーバ１００へ送信する（Ｓ１１０）。この場合、サーバ１００は、クライアント３００から送信されるその暗号化後のデータを受信し、この暗号化後のデータに対して、新たに設定されたセッションで決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵による復号化処理を実行する。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態の路車間通信システムにおいては、クライアント３００は、路車間通信基地局２００が提供する通信エリア（カバーエリアともいう）に到達する前に、暗号化対象データ（ここではユーザデータ）に対して暗号化手段３０３による暗号化処理を開始し、その暗号化後のデータを送信バッファ３０３に蓄積する。そして、クライアント３００は、通信エリアに到達した場合に、送信バッファ３０３に蓄積された暗号化後のデータを、その通信エリアを提供する路車間通信基地局２００に対して送信する。このため、クライアント３００のＣＰＵの能力が高くない場合でも、暗号化処理がボトルネックとなることがない。従って、暗号化処理がボトルネックとなることによるデータ通信のスループット低下を防止することが可能となる。
【００４７】
次に、本実施形態の路車間通信システムの変形例について説明する。
【００４８】
上記実施形態においては、クライアント３００は、車両に搭載されてその車両の移動に伴って移動するように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、クライアント３００は、車両以外の移動体（オートバイや自転車等）に搭載されてその移動体の移動に伴って移動するものであってもよいし、又は人等に携帯されてその人等の移動に伴って移動するものであってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、暗号化手段３０２による暗号化の方式、及び暗号化鍵については、クライアント３００とサーバ１００との間の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定により決定されるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、事前に両者間で取り決めておいた暗号化の方式、及び暗号鍵（例えばユーザが予め入力した暗号化の方式、及び暗号鍵）を用いるようにしてもよい。この場合、クライアント３００とサーバ１００との間の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定を行う必要がない。即ち、この場合、携帯電話機は不要となる。
【００５０】
また、クライアント３００とサーバ１００との間の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定に代えて、図４に示すように、両者間で事前に、別の路車間通信基地局２００（同図では路車間通信基地局（１）として示す）を介した暗号化セッションの設定を行うようにしてもよい。他の動作については、上述の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定と同様であるため、同一の符号を付すことで、その説明を省略する。
【００５１】
また、上記実施形態では、路車間通信基地局２００とクライアント３００とは両者間で無線ＬＡＮによる無線通信を行う装置により構成されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、両者間でＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communications)による無線通信を行う装置により構成されていてもよい。
【００５２】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。このため、上記の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、これらの記載によって本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、モバイル端末が移動しながら、自己が保持するデータ（比較的大容量のデータ）を暗号化して所定通信装置に送信するに際して、暗号化処理がボトルネックとなることに起因するデータ通信のスループット低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態である路車間通信システムの概略システム構成を説明するための図である。
【図２】 主に本発明の実施の形態である路車間通信システムの動作を説明するための図である。
【図３】 主に本発明の実施の形態である路車間通信システムの動作を説明するための図である。
【図４】 本発明の実施の形態である路車間通信システムの変形例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００ サーバ
１０１ 送受信性能予測処理部
１０２ ＳＳＬプロトコル制御部
１０３ ＴＣＰプロトコル制御部
１０４ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部
２００ 路車間通信基地局
３００ クライアント
３０１ データ格納装置
３０２ 暗号化手段
３０３ 送信バッファ
３０４ 送受信性能予測処理部
３０５ ＳＳＬプロトコル制御部
３０６ ＴＣＰプロトコル制御部
３０７ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末が暗号化対象データを暗号化処理して送信するに際して、その暗号化処理がボトルネックとなることに起因するデータ通信のスループット低下を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在のインターネットでは、モバイル端末が固定網のサーバに対して、無線LANを利用して大容量データを暗号化して送信する場合、多くは端末におけるデータの暗号化処理がボトルネックとなって無線LANのスループットが制限される。例えば、IEEE802.11b無線LANでは、WEP(Wired Equivalent Privacy)方式による暗号化を行うことによって、暗号化を行わない場合に比べ、スループットが10%程度低下するという報告がある（例えば非特許文献１）。
【０００３】
【非特許文献１】
http://allabout.co.jp/computer/lan/closeup/CU20021108A/
【特許文献】
特開２００２−９４４９８号公報
【０００４】
また、DSRCを始めとする路車間通信システムでは、暗号を利用するデータ通信は未だ一般的ではないが、近い将来、DSRCが車両に多く搭載されるようになり、データ通信が多く利用されるようになれば、暗号化通信が一般的になると考えられ、その際には、無線LANの場合と同様に車載端末からサーバにデータを送る際にスループット低下の問題が発生すると思われる。
【０００５】
暗号化によるスループット低下を防ぐ手法としては、次のものが考えられる。(1) 暗号化処理を、現在の主流であるソフトウェアによる方法ではなく、専用プロセッサで行う。(2)端末のCPUを十分に高速化する。
【０００６】
しかし将来の車載端末の中には、インターネットとの接続の通信伝送速度を高速化する一方で、端末コストを抑えるために、情報処理のための高速なCPUや専用プロセッサなどを搭載しないケースがあると考えられる。例えば、車載端末を固定設置するのではなく、普段個人の携帯端末として利用するPDA（Personal Digital Assistant）を、車を利用する際に、車載端末として利用する場合等はこれにあたる。この場合には、上に述べたスループット低下を防ぐことができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、モバイル端末が移動しながら、自己が保持するデータ（比較的大容量のデータ）を暗号化して所定通信装置に送信するに際して、暗号化処理がボトルネックとなることに起因するデータ通信のスループット低下を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末であって、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、を備える構成とした。
【０００９】
本発明によれば、モバイル端末（又はこれを搭載した車両等の移動体）が所定通信装置（例えば路車間通信基地局）が提供する通信エリア（カバーエリアともいう）に到達する前に、暗号化対象データ（例えばユーザデータ）の暗号化を開始し、その暗号化後のデータを送信バッファに蓄積する。そして、モバイル端末は、通信エリアに到達した場合に、その蓄積された暗号化後のデータを送信する。このため、モバイル端末のＣＰＵの能力が高くない場合でも、暗号化処理がボトルネックとなることがない。従って、暗号化処理がボトルネックとなることによるデータ通信のスループット低下を防止することが可能となる。
【００１０】
上記モバイル端末においては、例えば、前記通信エリアに到達する前に、暗号化の方式（例えば暗号化アルゴリズム）、及び暗号化鍵を設定する設定手段をさらに備え、前記暗号化手段は、暗号化対象データに対して、前記設定された暗号化の方式、及び暗号化鍵による暗号化処理を開始する。なお、暗号化の方式によっては、暗号化鍵が不要なこともある。
【００１１】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記設定手段は、外部情報処理端末との間でデータ通信（例えばＳＳＬプロトコルによる暗号化セッションの設定）を行うことにより決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定する。
【００１２】
このようにすれば、暗号化手段による暗号化処理として、既存のプロトコルによる暗号化の方式、及び暗号鍵による暗号化処理を行うことが可能となる。これは、非常に強力な暗号化処理を極めて低コストで簡便に利用できることを意味する。
【００１３】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記設定手段は、ユーザにより入力された暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定するようにしてもよい。さらに、その他の手段によって、暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定するようにしてもよい。
【００１４】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記所定通信装置にはサーバが接続されており、前記所定通信装置は、前記通信手段により送信されるデータを前記サーバに送信する。
【００１５】
このようにすれば、モバイル端末は、所定通信装置を介してサーバとの間で通信することができる。
【００１６】
また、上記モバイル端末においては、例えば、前記所定通信装置は、路上に固定設置された路側通信装置である。これは、所定通信装置の一例を示したものである。
【００１７】
また、本発明は、上記いずれかのモバイル端末を備えた車両としても特定することができる。
【００１８】
また、本発明は、システムの発明として次のように特定することができる。
【００１９】
無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置と、該所定通信装置に接続されたサーバと、前記所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末と、を包含するネットワークシステムであって、前記モバイル端末は、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、を備え、前記所定通信装置は、前記モバイル端末から、前記通信手段により送信される暗号化後のデータを前記サーバに送信し、前記サーバは、前記所定通信装置から送信される暗号化後のデータを受信する、ネットワークシステム。
【００２０】
また、本発明は、方法の発明として、次のように特定することができる。
【００２１】
自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末が、無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で通信する方法であって、前記モバイル端末が、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始するステップと、前記モバイル端末が、前記暗号化後のデータを送信バッファに蓄積するステップと、前記モバイル端末が、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信するステップと、を備える無線通信方法。
【００２２】
また、本発明は、プログラムの発明として、次のように特定することができる。
【００２３】
無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行う機能を有するコンピュータを、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、として機能させるためのプログラム。
【００２４】
また、本発明は、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても特定することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である路車間通信システムについて図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、主に本発明の実施の形態である路車間通信システムの概略システム構成を説明するための図である。
【００２６】
本実施形態の路車間通信システムは、サーバ１００、路車間通信基地局（路側通信装置ともいう）２００、及び車両に搭載されるクライアント（クライアント端末、又はモバイル端末ともいう）３００等を包含する。
【００２７】
サーバ１００は、インターネット等の固定網におかれ、Ｗｅｂサーバ等、データ通信サービスが可能な装置であり、例えば、情報処理端末がこれにインストールされたサーバプログラムを実行することにより実現される。サーバ１００は、これに接続された路車間通信基地局２００を介してクライアント３００との間でデータ通信を行う。また、サーバ１００は、送受信性能予測処理部１０１、ＳＳＬプロトコル制御部１０２、ＴＣＰプロトコル制御部１０３、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部１０４を備えている。これらは、サーバ１００がそのＣＰＵにより所定記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２８】
路車間通信基地局２００は、車両に搭載されたクライアント３００との間で無線によるデータ通信（いわゆる路車間通信）を行うための通信エリアを道路上等の所定領域に対して提供する周知の無線通信装置であり、例えば、道路沿い等の路側に固定設置される。路車間通信基地局２００は、その通信エリアに到達した（その通信エリア内に入った）クライアント３００との間で無線による（本実施形態ではＭｏｂｉｌｅＩＰによる）データ通信を行う。
【００２９】
クライアント３００は、路車間通信基地局２００との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行う移動可能な、ＰＤＡやノート型ＰＣ等の情報処理端末（モバイル端末ともいう）である。本実施形態においては、クライアント３００は、車両に搭載されてその車両の移動に伴って移動する。そして、クライアント３００は、路車間通信基地局２００の通信エリアに到達した（その通信エリア内に入った）場合に（例えば受信感度がしきい値を超えたこと、又は特定の信号を受信したこと、が検出された場合等）、その路車間通信基地局２００との間で無線による（本実施形態ではＭｏｂｉｌｅＩＰによる）データ通信を行う。さらに、クライアント３００は、その路車間通信基地局２００を介してこれに接続されているサーバ１００との間でデータ通信を行う。この通信のために、クライアント３００は、カバーエリアが狭く（数百ｍ）広帯域回線（約10Mbps）のシステム（本実施形態では無線ＬＡＮ通信装置）を備えている。この無線ＬＡＮ通信装置は後述のように、主に送信バッファ３０３に蓄積された暗号化後のデータの送信に用いられる。
【００３０】
また、クライアント３００は、カバーエリアは広い(2-4km程度)ものの回線が狭帯域（例えば100kbps）のシステム（本実施形態では携帯電話機）を備えている。この携帯電話機は後述のように、主に暗号化手段３０２による暗号化の方式（例えば暗号化アルゴリズム）、及び暗号鍵を決定する通信のために用いられる。
【００３１】
クライアント３００は、図２に示すように、暗号化対象データとして大容量ユーザデータ(最大10Mバイト程度)等が格納されたハードディスク装置等のデータ格納装置３０１、このユーザデータに対して暗号化処理を実行する暗号化手段３０２、その暗号化後のデータが蓄積される記憶装置である送信バッファ３０３、送受信性能予測処理部３０４、ＳＳＬプロトコル制御部３０５、ＴＣＰプロトコル制御部３０６、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部３０７等を備える。これら暗号化手段３０２、送受信性能予測処理部３０４、ＳＳＬプロトコル制御部３０５、ＴＣＰプロトコル制御部３０６、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部３０７は、クライアント３００がそのＣＰＵによりデータ格納装置３０１等に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３２】
次に、上記路車間通信システムの動作について図２及び図３を参照しながら説明する。以下の処理は、クライアント３００及びサーバ１００に所定プログラムが読み込まれて、そのＣＰＵ等により実行されることによって実現される。
【００３３】
（クライアント３００が通信エリアに到達する前の処理）
【００３４】
図２に示すように、クライアント３００は、路車間通信基地局２００が提供する通信エリアに到達する前に、上位アプリケーションからユーザデータ送信要求通知があると（Ｓ１００）、その携帯電話機を介してサーバ１００に接続する。そして、クライアント３００は、送受信性能予測処理部３０４により、その送信要求されたユーザデータをサーバ１００に送信する際の最大スループットの期待値Ｒ2（その送信要求されたデータを路車間通信システムを介してサーバ１００に送る際、暗号化せずに送る時のスループットの期待値Ｒ2）を問い合わせる（Ｓ１０１）。
【００３５】
サーバ１００は、送受信性能予測処理部１０１により、クライアント３００からの問い合わせを受付け、スループットの期待値Ｒ2をクライアント３００に対して送信する（Ｓ１０２）。
【００３６】
クライアント３００は、送受信性能予測処理部３０４により、サーバ１００からのスループットの期待値Ｒ2を受信する。そして、クライアント３００は、その送信要求されたユーザデータを、通信エリアを通過するまでに暗号化しながら送信完了できるか否かを判定する。この判定のために、期待値Ｒ2＜暗号化手段による暗号化処理速度ＲA、または、送信要求のあったデータのデータ量ＳA＜式）自己の暗号化処理速度ＲA＊通信エリア長Ｌ2／自己の移動速度（車速）Ｖを満たすか否かを判定する（Ｓ１０３）。なお、暗号化処理速度ＲA、データ量ＳA、及び通信エリア長Ｌ2は既知であるものとする。また、自己の移動速度（車速）Ｖはクライアント３００が搭載されている車両に取り付けられている車速センサ等から得られる。
【００３７】
これらの条件を満たす場合には、通信エリアを通過するまでに暗号化しながら送信完了できるものとして、以下の処理は行わず、Ｓ１０９からの処理を行う。
【００３８】
一方、これらの条件を満たさない場合には、通信エリアを通過するまでに暗号化しながら送信したのでは送信完了できないとして事前に暗号化処理すべく、以下の処理を行う。
【００３９】
（暗号化の方式、及び暗号鍵の設定）
【００４０】
この場合、まず、送受信性能予測処理部３０４は、ＳＳＬ(Secure Socket Layer)プロトコル制御部３０５に対して携帯電話機を介したＳＳＬセッションの設定を指示する（Ｓ１０３）。ＳＳＬプロトコル制御部３０５は、ＳＳＬセッションの設定指示を受けると、携帯電話機を介してサーバ１００との間で暗号化セッションを設定する。具体的には、クライアント３００とサーバ１００との間で、ＴＣＰプロトコル制御部３０６、及びＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部３０７によるＴＣＰ／ＩＰのコネクションを設定し（Ｓ１０４）、さらにＳＳＬプロトコル制御部３０５による暗号化セッションを設定する（Ｓ１０５）。この暗号化セッションの設定により、暗号化の方式、及び暗号化鍵が決定（設定）されることになる。
【００４１】
（暗号化処理）
【００４２】
暗号化セッションの設定が完了すると、暗号化手段３０２は、送信要求があったユーザデータに対して、暗号化セッションにより設定された暗号化の方式、及び暗号化鍵による暗号化処理を開始する。暗号化後のデータはサーバ１００に送られずに送信バッファ３０３に蓄積される（Ｓ１０６）。
【００４３】
（クライアント３００が通信エリアに到達した後の処理）
【００４４】
次に、図３に示すように、クライアント３００が路車間通信基地局２００が提供する通信エリアに到達したこと（入ったこと）が検出されると、Ｓ１０５で暗号化セッションが既に設定されている場合には、ＳＳＬプロトコル制御部３０５は、送信バッファ３０３から暗号化後のデータを取り出し、路車間通信システム（路車間通信基地局２００）を介して、そのセッションによってその暗号化後のデータをサーバ１００へ送信する（Ｓ１０７）。この場合、サーバ１００は、クライアント３００から送信されるその暗号化後のデータを受信し、この暗号化後のデータに対して、既に設定されているセッションで決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵による復号化処理を実行する。なお、Ｓ１０６で開始したユーザデータに対する暗号化処理が通信エリアに到達する前に完了しなかった場合には、その到達後もそのまま継続する。
【００４５】
一方、Ｓ１０５で暗号化セッションが設定されていない場合は、路車間通信システム（路車間通信基地局２００）を介してサーバ１００との間で新たに暗号化セッションを設定して（Ｓ１０９）、そのセッションでデータをサーバ１００へ送信する（Ｓ１１０）。この場合、サーバ１００は、クライアント３００から送信されるその暗号化後のデータを受信し、この暗号化後のデータに対して、新たに設定されたセッションで決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵による復号化処理を実行する。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態の路車間通信システムにおいては、クライアント３００は、路車間通信基地局２００が提供する通信エリア（カバーエリアともいう）に到達する前に、暗号化対象データ（ここではユーザデータ）に対して暗号化手段３０３による暗号化処理を開始し、その暗号化後のデータを送信バッファ３０３に蓄積する。そして、クライアント３００は、通信エリアに到達した場合に、送信バッファ３０３に蓄積された暗号化後のデータを、その通信エリアを提供する路車間通信基地局２００に対して送信する。このため、クライアント３００のＣＰＵの能力が高くない場合でも、暗号化処理がボトルネックとなることがない。従って、暗号化処理がボトルネックとなることによるデータ通信のスループット低下を防止することが可能となる。
【００４７】
次に、本実施形態の路車間通信システムの変形例について説明する。
【００４８】
上記実施形態においては、クライアント３００は、車両に搭載されてその車両の移動に伴って移動するように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、クライアント３００は、車両以外の移動体（オートバイや自転車等）に搭載されてその移動体の移動に伴って移動するものであってもよいし、又は人等に携帯されてその人等の移動に伴って移動するものであってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、暗号化手段３０２による暗号化の方式、及び暗号化鍵については、クライアント３００とサーバ１００との間の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定により決定されるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、事前に両者間で取り決めておいた暗号化の方式、及び暗号鍵（例えばユーザが予め入力した暗号化の方式、及び暗号鍵）を用いるようにしてもよい。この場合、クライアント３００とサーバ１００との間の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定を行う必要がない。即ち、この場合、携帯電話機は不要となる。
【００５０】
また、クライアント３００とサーバ１００との間の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定に代えて、図４に示すように、両者間で事前に、別の路車間通信基地局２００（同図では路車間通信基地局（１）として示す）を介した暗号化セッションの設定を行うようにしてもよい。他の動作については、上述の携帯電話機を介した暗号化セッションの設定と同様であるため、同一の符号を付すことで、その説明を省略する。
【００５１】
また、上記実施形態では、路車間通信基地局２００とクライアント３００とは両者間で無線ＬＡＮによる無線通信を行う装置により構成されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、両者間でＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communications)による無線通信を行う装置により構成されていてもよい。
【００５２】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。このため、上記の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、これらの記載によって本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、モバイル端末が移動しながら、自己が保持するデータ（比較的大容量のデータ）を暗号化して所定通信装置に送信するに際して、暗号化処理がボトルネックとなることに起因するデータ通信のスループット低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態である路車間通信システムの概略システム構成を説明するための図である。
【図２】 主に本発明の実施の形態である路車間通信システムの動作を説明するための図である。
【図３】 主に本発明の実施の形態である路車間通信システムの動作を説明するための図である。
【図４】 本発明の実施の形態である路車間通信システムの変形例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００ サーバ
１０１ 送受信性能予測処理部
１０２ ＳＳＬプロトコル制御部
１０３ ＴＣＰプロトコル制御部
１０４ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部
２００ 路車間通信基地局
３００ クライアント
３０１ データ格納装置
３０２ 暗号化手段
３０３ 送信バッファ
３０４ 送受信性能予測処理部
３０５ ＳＳＬプロトコル制御部
３０６ ＴＣＰプロトコル制御部
３０７ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコル制御部
Claims (10)
- 無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末であって、
前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、
前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、
前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、
を備えるモバイル端末。 - 前記通信エリアに到達する前に、暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定する設定手段をさらに備え、
前記暗号化手段は、暗号化対象データに対して、前記設定された暗号化の方式、及び暗号化鍵による暗号化処理を開始する、
請求項１に記載のモバイル端末。 - 前記設定手段は、外部情報処理端末との間でデータ通信を行うことにより決定した暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定する、
請求項２に記載のモバイル端末。 - 前記設定手段は、ユーザにより入力された暗号化の方式、及び暗号化鍵を設定する、
請求項２に記載のモバイル端末。 - 前記所定通信装置にはサーバが接続されており、
前記所定通信装置は、前記通信手段により送信されるデータを前記サーバに送信する、
請求項１から４のいずれかに記載のモバイル端末。 - 前記所定通信装置は、路上に固定設置された路側通信装置である、
請求項１から５のいずれかに記載のモバイル端末。 - 請求項１から６のいずれかに記載のモバイル端末を備えた車両。
- 無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置と、該所定通信装置に接続されたサーバと、前記所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末と、
を包含するネットワークシステムであって、
前記モバイル端末は、
前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、
前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、
前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、
を備え、
前記所定通信装置は、
前記モバイル端末から、前記通信手段により送信される暗号化後のデータを前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記所定通信装置から送信される暗号化後のデータを受信する、
ネットワークシステム。 - 自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行うモバイル端末が、無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で通信する方法であって、
前記モバイル端末が、前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始するステップと、
前記モバイル端末が、前記暗号化後のデータを送信バッファに蓄積するステップと、
前記モバイル端末が、前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信するステップと、
を備える無線通信方法。 - 無線によるデータ通信を行うための通信エリアを提供する所定通信装置との間で、自己の位置に応じて無線によるデータ通信を行う機能を有するコンピュータを、
前記通信エリアに到達する前に、暗号化対象データに対して暗号化処理を開始する暗号化手段と、
前記暗号化後のデータが蓄積される送信バッファと、
前記通信エリアに到達した場合に、前記送信バッファに蓄積された前記暗号化後のデータを、前記所定通信装置に対して送信する通信手段と、
として機能させるためのプログラム。
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