JP2017188774A - 通信システム及び車載通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】証明書情報の発行に関するシステム構成の更新情報を車両に搭載された車載通信装置が取得することが可能な通信システム、及び、この通信システムに含まれる車載通信装置を提供する。【解決手段】路上に設置された路側通信装置３を介して、車両１に搭載された車載通信装置１０が、証明書情報発行システム５のシステム構成の増減に係る更新情報を更新情報配信サーバ装置６から取得する。車載通信装置１０は、路側通信装置３との通信可能となった場合に、路側通信装置３から機能一覧情報を取得して、この路側通信装置３が中継機能を有するか否かを判定する。車載通信装置１０は、例えば１日毎、１週間毎又は１ヶ月毎等のように、所定の周期で定期的に更新情報配信サーバ装置６から更新情報の取得を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、階層的に作成される証明書情報を用いて通信を行う通信システム、及び、この通信システムに含まれる車載通信装置に関する。

近年の車両では、路上に設置された路側通信装置との間で無線通信を行う路車間通信、及び、他車両との間で無線通信を行う車車間通信等の無線通信機能を有する車載通信装置が搭載され、車外の装置との間で種々の情報交換を行うことが可能となっている。車載通信装置が行う車外との通信は、セキュリティ性が高いことが望まれ、電子署名及び暗号等の通信技術が一般的に用いられている。

例えば特許文献１においては、自車両の車両ナンバーから車両ＩＤを生成して送信データに加えて送信すると共に、通信相手の他車両の車両ナンバーを取得して車両ＩＤを生成し、他車両からの受信データに付された車両ＩＤと比較して受信データの正否を判断する通信装置が提案されている。

電子署名又は暗号等を利用した通信を行う場合、例えば１つのルート認証局及び複数のサブ認証局にて構成される電子的な証明書情報の発行システムを利用することが有効である。このシステムでは、ルート認証局がサブ認証局の証明書情報を発行し、サブ認証局が車載通信装置の証明書情報を発行する。サブ認証局が発行する証明書情報には、車載通信装置のために生成した情報に加えて、サブ認証局の証明書情報が含まれる。車載通信装置は、自身が送信するデータに対して、自身の公開鍵情報及びサブ認証局が発行した証明書情報等を含む電子署名を付す。これを受信した別の通信装置は、受信データに付された電子署名に含まれる送信元の車載通信装置の証明書情報の正否と、この証明書情報を発行したサブ認証局の証明書情報の正否とを判断することによって、受信データの正否を判断することができる。

特開２０１３−５８１４０号公報

ルート認証局及びサブ認証局によって階層的に証明書情報を作成するシステムでは、例えば既存のサブ認証局が廃止される、又は、新たなサブ認証局が追加される等、システム構成が更新される可能性がある。サブ認証局が廃止された場合には、このサブ認証局が発行した証明書情報は無効なものとして扱う必要がある。またサブ認証局が追加された場合、このサブ認証局が発行した証明書情報が付されたデータを送受信する可能性があるため、この証明書情報の正否を判断するための情報（新たに追加されたサブ認証局の証明書情報など）を取得する必要がある。しかしながら車両に搭載された従来の車載通信装置は、サブ認証局の増減などシステム構成の更新に係る情報を取得することが難しいという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、証明書情報の発行に関するシステム構成の更新情報を車両に搭載された車載通信装置が取得することが可能な通信システム、及び、この通信システムに含まれる車載通信装置を提供することにある。

本発明に係る通信システムは、車両に搭載された車載通信装置と、前記車載通信装置が通信に使用する電子的な証明書情報を作成する下位サーバ装置と、前記下位サーバ装置に係る電子的な証明書情報を作成する上位サーバ装置とを備える通信システムにおいて、路上に設置されて、前記車載通信装置との間で無線通信を行う路側通信装置と、前記下位サーバ装置の増減に係る更新情報を配信する更新情報配信サーバ装置とを更に備え、前記車載通信装置は、前記路側通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、前記路側通信装置を介して前記更新情報配信サーバ装置から更新情報を取得する更新情報取得部とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、前記更新情報取得部が取得する更新情報が、前記下位サーバ装置の増加に関する情報であり、増加した前記下位サーバ装置について前記上位サーバ装置が作成した証明書情報を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、前記車載通信装置が、前記更新情報取得部が更新情報を取得した場合に、前記上位サーバ装置の証明書情報に基づいて、前記更新情報に含まれる前記下位サーバ装置の証明書情報の正否を判定する証明書情報判定部を有することを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、前記更新情報取得部が取得する更新情報が、前記下位サーバ装置の減少に係る情報であり、無効化された前記下位サーバ装置に係る情報を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、前記車載通信装置が、前記無線通信部にて前記路側通信装置との間で無線通信を行い、前記路側通信装置が前記更新情報配信サーバ装置との通信を中継する機能を有するか否かを判定する中継機能判定部を有することを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、前記更新情報取得部が、定期的に前記更新情報の取得を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、前記車載通信装置が、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部を有し、前記更新情報取得部は、前記位置情報取得部が取得する位置情報に応じて前記更新情報の取得を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る通信システムは、車両に搭載され、上位サーバ装置が電子的な証明書情報を作成する少なくとも１つの下位サーバ装置が作成した電子的な証明書情報を用いて通信を行う車載通信装置において、路上に設置された路側通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、前記路側通信装置を介して、前記下位サーバ装置及び／又は前記上位サーバ装置の増減に係る更新情報を配信する更新情報配信サーバ装置から、前記更新情報を取得する更新情報取得部とを備えることを特徴とする。

本発明においては、路上に設置された路側通信装置を介して、車両に搭載された車載通信装置が、電子的な証明書情報を作成する上位サーバ装置（ルート認証局）及び下位サーバ装置（サブ認証局）の増減に係る更新情報を更新情報配信サーバ装置から取得する。これにより車載通信装置は、車両の走行中などにおいて、路側通信装置との無線通信範囲内に車両が入った場合に、路側通信装置を介して更新情報配信サーバ装置との通信を行い、更新情報を取得することができる。

また本発明においては、更新情報配信サーバ装置から取得する更新情報を、サブ認証局の増加に関する情報とする。この場合に更新情報には、増加したサブ認証局についてルート認証局が作成した証明書情報を含んでよい。これにより更新情報を取得した車載通信装置は、増加したサブ認証局が作成した証明書情報を含むデータの送受信を行うことができる。
またこの場合、車載通信装置は、取得した更新情報に含まれるサブ認証局の証明書情報の正否を、サブ認証局の証明書情報を作成したルート認証局の証明書情報に基づいて判定する。これにより新たに取得するサブ認証局の証明書情報の信頼性を高めることができる。

また本発明においては、更新情報配信サーバ装置から取得する更新情報を、サブ認証局の減少に関する情報とする。この場合には無効化されたサブ認証局がいずれであるかを判別することができる情報が、更新情報に含まれる。これにより更新情報を受信した車載通信装置は、無効化されたサブ認証局が作成した証明書情報を破棄して以降の通信に用いない、又は、無効化されたサブ認証局が作成した証明書情報が付された受信データを破棄する等の処理を行うことができ、通信の信頼性を高めることができる。

また本発明においては、路側通信装置が更新情報配信サーバ装置との通信を中継する機能を有するか否かを、車載通信装置が路側通信装置との通信を行うことによって判定する。これにより車載通信装置は、路側通信装置の機能に応じて、効率よく確実に更新情報配信サーバ装置との通信を行うことができる。

また本発明においては、車載通信装置が例えば１日毎、１週間毎又は１ヶ月毎等のように、所定の周期で定期的に更新情報配信サーバ装置から更新情報の取得を行う。これにより車載通信装置は、最新のルート認証局及びサブ認証局の構成を定期的に把握することができる。

また本発明においては、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを利用した車両の位置情報を車載通信装置が取得する。車載通信装置は、車両の位置情報に応じて、例えば都道府県、州又は国等の境界を車両が超えた場合などに、更新情報配信サーバ装置から更新情報の取得を行う。これにより車載通信装置は、例えばルート認証局又はサブ認証局が都道府県、州又は国等毎に設けられている場合に、車両の位置に適した更新情報を取得することができる。

本発明による場合は、ルート認証局及びサブ認証局の増減に係る更新情報を、車載通信装置が路側通信装置を介して更新情報配信サーバ装置から取得する構成とすることにより、証明書情報の発行に関するシステム構成の更新情報を車載通信装置が取得することが可能となる。

本実施の形態に係る通信システムの構成を示す模式図である。 証明書情報発行システムの構成例を示す模式図である。 車載通信装置の構成を示すブロック図である。 路側通信装置の構成を示すブロック図である。 更新情報配信サーバ装置の構成を示すブロック図である。 証明書情報発行システムの構成の変化例を示す模式図である。 証明書情報発行システムの構成の変化例を示す模式図である。 更新情報の送信処理を説明するためのタイミングチャートである。 車載通信装置が行う更新情報取得処理の手順を示すフローチャートである。 変形例に係る車載通信装置の構成を示すブロック図である。

＜通信システムの概要＞
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成を示す模式図である。本実施の形態に係る通信システムは、車両１に搭載された車載通信装置１０が、他の車両１に搭載された車載通信装置１０との間で無線通信、いわゆる車車間通信を行うことができる。また車載通信装置１０は、道路上の信号機２に設置された路側通信装置３との間で無線通信、いわゆる路車間通信を行うことができる。車載通信装置１０は、車車間通信又は路車間通信等の通信にてデータを他の装置へ送信する場合、悪意の第三者による成り済まし又はデータ改ざん等を防止するため、送信データに電子署名を付して他の装置へ送信する。データを受信した装置は、受信データに付された電子署名に基づいて、受信データの正当性を判定する。

路側通信装置３は、インターネットなどのネットワーク４を介してサーバ装置などとの通信を行う機能を有している。また本実施の形態に係る路側通信装置３は、車両１の車載通信装置１０と、ネットワーク４に接続されたサーバ装置などとの通信を中継する機能を有している。これにより車載通信装置１０は、路側通信装置３を介して、ネットワーク４に接続された証明書情報発行システム５及び更新情報配信サーバ装置６等との通信を行うことができる。

本実施の形態に係る通信システムは、いわゆる公開鍵方式の暗号化技術を利用した通信を行う。このため車載通信装置１０は、送信するデータ又はこのデータのハッシュ値を暗号化するための秘密鍵と、暗号化されたデータを復号するための公開鍵とを有している。車載通信装置１０は、秘密鍵により暗号化された暗号化データと、これを復号するための公開鍵と、この公開鍵が正当なものであることを証明する電子証明書情報とを含む電子署名を、送信データに付して他の車載通信装置１０又は路側通信装置３等へ無線送信する。

このときに必要となる電子証明書情報は、証明書情報発行システム５により各車載通信装置１０に対して発行される。車載通信装置１０は、証明書情報発行システム５により発行された電子証明書情報を記憶しておき、データの送信を行う都度、記憶された電子証明書情報を用いる。ただし証明書情報発行システム５が発行する電子証明書情報には有効期限が設定されており、車載通信装置１０は、この有効期限が切れた場合又はその前に、証明書情報発行システム５に対して電子証明書情報の発行を依頼し、新たな電子証明書情報を取得する必要がある。本実施の形態に係る通信システムでは、車載通信装置１０から証明書情報発行システム５への電子証明書情報の発行依頼、及び、証明書情報発行システム５から車載通信装置１０への電子証明書情報の送信は、路側通信装置３を介して行うことができる。

証明書情報発行システム５は、ルート認証局及び複数のサブ認証局によるツリー状の構成をなしている。各車両１の車載通信装置１０に対しては、いずれか１つのサブ認証局が電子証明書情報を発行する。なお証明書情報発行システム５のルート認証局及びサブ認証局によるツリー条構成は、例えばいずれかのサブ認証局の廃止又は新たなサブ認証局の追加等により変更される可能性がある。サブ認証局が廃止された場合、このサブ認証局が発行した電子証明書情報は無効化される必要がある。また新たなサブ認証局が追加された場合、このサブ認証局に関する情報（ルート認証局がこのサブ認証局に対して発行した電子証明書情報）を各車載通信装置１０が取得する必要がある。

更新情報配信サーバ装置６は、上述のような証明書情報発行システム５の構成に関する更新情報を配信するサーバ装置である。車載通信装置１０は、例えば所定の期間が経過した場合などに、更新情報配信サーバ装置６に対して更新情報の問合わせを行う。この問い合わせに対して更新情報配信サーバ装置６は、証明書情報発行システム５の構成の変更の有無、及び、変更がある場合にはその変更内容等を含む更新情報を車載通信装置１０へ送信する。本実施の形態に係る通信システムでは、車載通信装置１０から更新情報配信サーバ装置６への問合わせ、及び、更新情報配信サーバ装置６から車載通信装置１０への更新情報の送信は、路側通信装置３を介して行うことができる。なお図１においては、更新情報配信サーバ装置６を証明書情報発行システム５の外側に設けているが、更新情報配信サーバ装置６は証明書情報発行システム５に含まれていてもよい。

図２は、証明書情報発行システム５の構成例を示す模式図である。本実施の形態に係る証明書情報発行システム５は、１つのルート認証局と３つのサブ認証局とを含んで構成されている。証明書情報発行システム５は、ルート認証局を上位階層とし、３つのサブ認証局がそれぞれルート認証局に接続されたツリー状の構成である。ルート認証局は例えばルートサーバ装置５１により実現され、３つのサブ認証局はそれぞれサブサーバ装置５２ａ〜５２ｃにより実現される。これらの各サーバ装置は、単体の装置である必要はなく、複数の装置の協働により実現されるものであってよい。また例えばサブサーバ装置５２ａ及び５２ｂを実際には１つの装置で実現するなど、複数のサーバ装置が実際には１つの装置による実現されるものであってよい。またこれらのサーバ装置は近接して配される必要はなく、インターネットなどのネットワークを介して相互に情報交換を行うことができれば各サーバ装置が遠隔地に廃されていてもよい。なお以下においては、ルート認証局を実現するルートサーバ装置５１を単にルート認証局５１と呼び、サブ認証局を実現するサブサーバ装置５２ａ〜５２ｃを単にサブ認証局５２ａ〜５２ｃと呼ぶ。

ルート認証局５１は、サブ認証局５２ａ〜５２ｃの認証を行う。即ち、ルート認証局５１は、サブ認証局５２ａ〜５２ｃの公開鍵の正当性を証明する電子証明書情報を発行する処理を行う。サブ認証局５２ａ〜５２ｃは、車両１の車載通信装置１０の認証を行う。即ちサブ認証局５２ａ〜５２ｃは、各車載通信装置１０の公開鍵の正当性を証明する電子証明書情報を発行する処理を行う。サブ認証局５２ａ〜５２ｃが発行する車載通信装置１０の電子証明書情報には、ルート認証局５１が発行したサブ認証局５２ａ〜５２ｃの電子証明書情報が含まれている。これにより、サブ認証局５２ａ〜５２ｃから電子証明書情報を取得した又は受信データに付された電子証明書情報を取得した車載通信装置１０は、取得した電子証明書情報に含まれるサブ認証局５２ａ〜５２ｃの電子証明書情報の正当性を判定することにより、取得した電子証明書情報が正当なサブ認証局５２ａ〜５２ｃにより発行されたものであるか否かを判定することができる。

＜システム構成＞
図３は、車載通信装置１０の構成を示すブロック図である。車両１に搭載される車載通信装置１０は、処理部１１、記憶部１２、車内通信部１３、車車間通信部１４及び路車間通信部１５等を備えて構成されている。処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成され、記憶部１２又は図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）等に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、通信に係る種々の演算処理を行う。

記憶部１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部１２は、例えば処理部１１が実行するプログラム及び処理部１１の処理に用いられる各種のデータ等が記憶されている。本実施の形態において記憶部１２は、鍵情報１２ａ、証明書情報１２ｂ及び認証局情報１２ｃを記憶する。鍵情報１２ａは、通信に必要な自身の秘密鍵及び公開鍵の情報が含まれる。証明書情報１２ｂは、証明書情報発行システム５により発行された電子証明書情報であり、鍵情報１２ａの公開鍵の正当性を証明する電子証明書情報である。認証局情報１２ｃは、証明書情報発行システム５を構成するルート認証局５１及びサブ認証局５２ａ〜５２ｃに関する情報であり、例えばこれら認証局の公開鍵又は電子証明書情報等の情報が含まれる。また認証局情報１２ｃは、更新情報配信サーバ装置６から取得した更新情報が含まれ得る。

車内通信部１３は、車両１内に設けられたＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内ネットワーク１ａを介して、車両１に搭載された他の車載機器（例えばボディＥＣＵ（Electronic Control Unit）又はカーナビゲーション装置等）との間で通信を行う。車内通信部１３は、処理部１１から与えられた送信用のデータを電気信号に変換して車内ネットワーク１ａを構成する通信線に出力することによってデータ送信を行うと共に、通信線の電位をサンプリングして取得することによりデータを受信し、受信したデータを処理部１１へ与える。

車車間通信部１４は、他の車両１に搭載された車載通信装置１０との間で無線通信を行う。車車間通信部１４は、処理部１１から与えられた送信用のデータを変調した信号をアンテナから出力することによって他の車載通信装置１０へのデータ送信を行うと共に、アンテナにて受信した信号を復調することにより他の車載通信装置１０からのデータを受信し、受信したデータを処理部１１へ与える。なお車車間通信部１４が送信するデータには、記憶部１２に記憶された鍵情報１２ａ及び証明書情報１２ｂを用いて生成された電子署名が付されている。

路車間通信部１５は、道路上に設けられた路側通信装置３との間で無線通信を行う。路車間通信部１５は、処理部１１から与えられた送信用のデータを変調した信号をアンテナから出力することによって路側通信装置３へのデータ送信を行うと共に、アンテナにて受信した信号を復調することにより路側通信装置３からのデータを受信し、受信したデータを処理部１１へ与える。なお路車間通信部１５が送信するデータには、記憶部１２に記憶された鍵情報１２ａ及び証明書情報１２ｂを用いて生成された電子署名が付されている。

また本実施の形態に係る車載通信装置１０の処理部１１には、記憶部１２又はＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することによって、証明書情報取得部２１、更新情報取得部２２、中継機能判定部２３及び鍵情報生成部２４等がソフトウェア的な機能ブロックとして実現される。証明書情報取得部２１は、路車間通信部１５により路側通信装置３との路車間通信を利用し、路側通信装置３を介して証明書情報発行システム５のサブ認証局５２ａ〜５２ｃとの通信を行い、サブ認証局５２ａ〜５２ｃが発行する電子証明書情報を取得する処理を行う。

更新情報取得部２２は、路車間通信により路側通信装置３を介して更新情報配信サーバ装置６との通信を行い、更新情報配信サーバ装置６から更新情報を取得する処理を行う。本実施の形態において更新情報取得部２２は、例えば１日毎、１週間毎又は１ヶ月毎等のように、所定の周期で定期的に更新情報の取得を行う。

中継機能判定部２３は、路車間通信部１５による路車間通信を行った路側通信装置３が、車載通信装置１０とネットワーク４に接続された証明書情報発行システム５及び更新情報配信サーバ装置６等との通信を中継する機能を有しているか否かを判定する処理を行う。例えば路側通信装置３は、周期的に若しくは継続的に、又は、車載通信装置１０からの問い合わせに応じて、自身が有する機能の一覧情報などを送信する。中継機能判定部２３は、路側通信装置３から送信された機能一覧情報を受信し、この情報に通信の中継機能が含まれているか否かを判定することによって、路側通信装置３が通信を中継する機能を有しているか否かの判定を行うことができる。

鍵情報生成部２４は、車載通信装置１０が車両１外へ送信するデータに対して暗号化の処理を行うための秘密鍵、及び、この秘密鍵により暗号化されたデータを復号する処理を行うための公開鍵を生成する処理を行う。秘密鍵及び公開鍵の生成方法は、既存の技術であるため、詳細な説明を省略する。本実施の形態においては、秘密鍵及び暗号鍵の鍵情報は定期的に更新する必要があり、鍵情報生成部２４は、例えば１日毎、１週間毎又は１ヶ月毎等のように、所定の周期で定期的に鍵情報を更新する。鍵情報生成部２４により新たな鍵情報が生成された場合、新たな鍵情報に対応する電子証明書情報の取得を証明書情報取得部２１が行う。

図４は、路側通信装置３の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る路側通信装置３は、処理部３１、路車間通信部３２及び広域通信部３３等を備えて構成されている。処理部３１は、ＣＰＵなどの演算処理装置を用いて構成され、通信に係る種々の演算処理を行う。路車間通信部３２は、車両１に搭載された車載通信装置１０との間で無線通信を行う。路車間通信部３２は、処理部３１から与えられた送信用のデータを変調した信号をアンテナから出力することによって車載通信装置１０へのデータ送信を行うと共に、アンテナにて受信した信号を復調することにより車載通信装置１０からのデータを受信し、受信したデータを処理部３１へ与える。広域通信部３３は、インターネットなどのネットワーク４を介して、例えば交通管理センターが運営するサーバ装置、上述の証明書情報発行システム５及び更新情報配信サーバ装置６等との通信を行う。広域通信部３３は、処理部３１から与えられた送信用のデータをネットワーク４に接続されたサーバ装置などへ送信すると共に、サーバ装置などからのデータを受信して処理部３１へ与える。

また本実施の形態に係る路側通信装置３の処理部１１には、機能通知部３５及び中継処理部３６等の機能ブロックが設けられている。機能通知部３５は、車両１からの問い合わせに応じて、路側通信装置３が車両１に提供し得る機能の一覧情報を路車間通信にて送信する処理を行う。路側通信装置３が提供し得る機能には、例えば信号機２の動作状況を知らせる機能、及び、道路の渋滞状況などの交通情報を知らせる機能等が含まれ得る。また本実施の形態において路側通信装置３は、車載通信装置１０と証明書情報発行システム５及び更新情報配信サーバ装置６等との通信を中継する中継機能を有している。中継処理部３６は、路車間通信部３２にて受信した車載通信装置１０からのデータを、広域通信部３３にて証明書情報発行システム５又は更新情報配信サーバ装置６へ送信する処理を行う。また中継処理部３６は、広域通信部３３にて受信した証明書情報発行システム５又は更新情報配信サーバ装置６からのデータを、路車間通信部３２にて車載通信装置１０へ送信する処理を行う。

図５は、更新情報配信サーバ装置６の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る更新情報配信サーバ装置６は、処理部６１、記憶部６２及び通信部６３等を備えて構成されている。処理部６１は、ＣＰＵなどの演算処理装置を用いて構成され、記憶部６２に記憶されたプログラムを実行することによって、更新情報の配信に係る種々の演算処理を行う。記憶部６２は、例えばハードディスクなどの記憶装置を用いて構成され、処理部６１が実行するプログラム及び処理部６１の処理に必要な各種のデータ等が記憶されている。本実施の形態において記憶部６２は、証明書情報発行システム５のシステム構成の変更（サーバ装置の増減など）に関する更新情報６２ａを記憶している。なお更新情報６２ａは、例えば証明書情報発行システム５に含まれるいずれかのサーバ装置が生成して更新情報配信サーバ装置６へ送信してもよく、また例えば更新情報配信サーバ装置６が自動的に又は管理者などの操作に基づいて作成してもよい。通信部６３は、インターネットなどのネットワーク４を介して、路側通信装置３及び証明書情報発行システム５等との通信を行う。通信部６３は、処理部６１から与えられた送信用のデータをネットワーク４に接続された路側通信装置３などへ送信すると共に、路側通信装置３などからのデータを受信して処理部６１へ与える。

また本実施の形態に係る更新情報配信サーバ装置６の処理部６１には、記憶部６２に記憶されたプログラムを実行することによって、更新情報送信処理部６５などがソフトウェア的な機能ブロックとして実現される。更新情報送信処理部６５は、路側通信装置３を介して車両１の車載通信装置１０から与えられた要求に応じて、記憶部６２に記憶された更新情報６２ａを車載通信装置１０へ送信する処理を行う。

＜更新情報送信処理＞
図６及び図７は、証明書情報発行システム５の構成の変化例を示す模式図である。例えばある時点において、証明書情報発行システム５には１つのルート認証局５１と２つのサブ認証局５２ａ，５２ｂとが含まれていたものとする（図６上段参照）。ルート認証局５１は２つのサブ認証局５２ａ，５２ｂに対して電子証明書情報を発行し、２つのサブ認証局５２ａ，５２ｂは複数の車載通信装置１０に対してそれぞれ電子証明書情報を発行する。

何らかの要因でサブ認証局５２ａが廃止された場合、このサブ認証局５２ａが発行した電子証明書情報は全て無効化する必要が生じる（図６下段参照）。このような状況が発生した場合、更新情報配信サーバ装置６は、サブ認証局５２ａが廃止されたことを示す情報が更新情報６２ａとして記憶部６２に記憶する。この更新情報６２ａは、いわゆるＣＲＬ（Certificate Revocation List、証明書無効化リスト）と呼ばれ得るものである。更新情報配信サーバ装置６は、車載通信装置１０からの要求に応じて、ＣＲＬを送信することができる。

更に、新たなサブ認証局５２ｃが追加された場合、このサブ認証局５２ｃは車載通信装置１０に対して電子証明書情報の発行を開始する（図７参照）。車載通信装置１０は、サブ認証局５２ｃが発行した電子証明書情報を含む電子署名が付されたデータを他の車載通信装置１０から受信する可能性がある。このため車載通信装置１０は、サブ認証局５２ｃが発行した電子証明書情報の正否を判定するための情報、即ちルート認証局５１がサブ認証局５２ｃに対して発行した電子証明書情報を取得する必要がある。そこで更新情報配信サーバ装置６は、新たにサブ認証局５２ｃが追加された旨、及び、このサブ認証局５２ｃの電子署名情報等を更新情報６２ａとして記憶部６２に記憶する。

図８は、更新情報の送信処理を説明するためのタイミングチャートである。路側通信装置３は、自身が提供し得る機能の一覧情報を、例えば継続的に繰り返して送信している。車両１の走行により路側通信装置３の通信範囲内に車載通信装置１０が入った場合、車載通信装置１０は路側通信装置３が送信する機能一覧情報を、路車間通信部１５にて受信することができる。路側通信装置３から機能一覧情報を受信した車載通信装置１０は、この路側通信装置３が中継機能を有するか否かを判定する。路側通信装置３が中継機能を有する場合、車載通信装置１０は、路側通信装置３の中継機能を利用し、路側通信装置３を介した更新情報配信サーバ装置６との通信を開始する。このときにまず車載通信装置１０は、更新情報配信サーバ装置６との間で例えば通信セッションの確立又は認証処理等の通信初期化処理を行う。

通信初期化処理を終えた後、車載通信装置１０は、更新情報配信サーバ装置６に対して、証明書情報発行システム５のシステム構成の更新状況を問い合わせる。この問い合わせを受けた更新情報配信サーバ装置６は、証明書情報発行システム５のシステム構成の更新の有無を車載通信装置１０へ通知する。更新情報配信サーバ装置６から更新ありの通知を受けた場合、車載通信装置１０は、更新情報配信サーバ装置６に対して、更新情報の送信を要求する。この要求を受信した更新情報配信サーバ装置６は、記憶部６２に記憶された更新情報６２ａを読み出して車載通信装置１０へ送信する。

更新情報配信サーバ装置６からの更新情報を受信した車載通信装置１０は、受信した更新情報の中に、新たに追加されたサブ認証局の電子証明書情報が含まれている場合、この電子証明書情報が正当なものであるか否かを判定することによって、受信した更新情報が正当なものであるか否かを判定する。サブ認証局の電子証明書情報が正当なものであるか否かは、この電子証明書情報を発行したルート認証局の公開鍵を用いた検証を行うことによって判定することができる。サブ認証局の電子証明書情報が正当なものであると判定した場合、車載通信装置１０は、受信した更新情報を記憶部１２に記憶する。

なお本例では、車載通信装置１０が更新情報配信サーバ装置６に対して問い合わせを行った後で更新情報の送信を要求する構成としてあるが、これに限るものではない。車載通信装置１０が問い合わせを行うことなく更新情報配信サーバ装置６に対して更新情報の送信を要求する構成としてもよい。この構成において更新情報配信サーバ装置６は、証明書情報発行システム５のシステム構成の更新がない場合には、更新情報の送信要求に対して更新がない旨を通知するか、又は、更新がない旨の情報を含む更新情報を送信する構成とすることができる。

図９は、車載通信装置１０が行う更新情報取得処理の手順を示すフローチャートである。車載通信装置１０の処理部１１は、前回の更新情報取得から例えば１日、１週間又は１ヶ月等の所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１）。所定期間が経過していない場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理部１１は、所定期間が経過するまで待機する。所定期間が経過した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、処理部１１の中継機能判定部２３は、路車間通信部１５にて路側通信装置３から機能一覧情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２）。機能一覧情報を受信していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、中継機能判定部２３は、ステップＳ１へ処理を戻す。路側通信装置３から機能一覧情報を受信した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、中継機能判定部２３は、受信した機能一覧情報に基づいて、路側通信装置３が中継機能を有しているか否かを判定する（ステップＳ３）。路側通信装置３が中継機能を有していない場合（Ｓ３：ＮＯ）、中継機能判定部２３は、ステップＳ１へ処理を戻す。路側通信装置３が中継機能を有している場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、処理部１１は、例えば中継機能を利用するための通信チャネルへの切替などを行うことによって、路側通信装置３の中継機能の利用を開始する。

その後、処理部１１の更新情報取得部２２は、路側通信装置３の中継機能を利用して、更新情報配信サーバ装置６との通信初期化処理を行う（ステップＳ５）。通信初期化処理の終了後、更新情報取得部２２は、更新情報配信サーバ装置６に対して、証明書情報発行システム５のシステム構成に関する更新状況の問合わせを行う（ステップＳ６）。更新情報取得部２２は、問合わせに対する更新情報配信サーバ装置６からの応答に基づいて、証明書情報発行システム５のシステム更新の有無を判定する（ステップＳ７）。更新がない場合（Ｓ７：ＮＯ）、更新情報取得部２２は、処理を終了する。

更新がある場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、更新情報取得部２２は、更新情報配信サーバ装置６に対して、更新情報の送信を要求する（ステップＳ８）。その後、更新情報取得部２２は、更新情報配信サーバ装置６からの更新情報を受信したか否かを判定（ステップＳ９）、更新情報を受信していない場合には（Ｓ９：ＮＯ）、更新情報を受信するまで待機する。更新情報を受信した更新情報取得部２２は、受信した更新情報が正当なものであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。例えば更新情報取得部２２は、受信した更新情報に含まれるサブ認証局の電子証明書情報が正当なものであるか否かを判定することによって、更新情報が正当なものであるか否かを判定することができる。更新情報が正当なものでない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、更新情報取得部２２は、この情報を破棄して処理を終了する。更新情報が正当なものである場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、更新情報取得部２２は、受信した更新情報を記憶部１２に記憶して（ステップＳ１１）、処理を終了する。

＜まとめ＞
以上の構成の本実施の形態に係る通信システムは、路上に設置された路側通信装置３を介して、車両１に搭載された車載通信装置１０が、証明書情報発行システム５のシステム構成の増減に係る更新情報を更新情報配信サーバ装置６から取得する。これにより車載通信装置１０は、車両１の走行中などにおいて、路側通信装置３との無線通信範囲内に車両１が入った場合に、路側通信装置３を介して更新情報配信サーバ装置６との通信を行い、更新情報を取得することができる。

また更新情報配信サーバ装置６から取得する更新情報には、証明書情報発行システム５のサブ認証局（サブサーバ装置）の増加に関する情報を含む。この場合に更新情報には、増加したサブ認証局についてルート認証局が作成した電子証明書情報を含み得る。これにより更新情報を受信した車載通信装置１０は、増加したサブ認証局が作成する電子証明書情報を含むデータの送受信を行うことができる。
またこの場合、車載通信装置１０は、取得した更新情報に含まれるサブ認証局の電子証明書情報の正否を、この電子証明書情報を発行したルート認証局の証明書情報（公開鍵）に基づいて判定する。これにより新たに取得したサブ認証局の電子証明書情報の信頼性を高めることができる。

また更新情報配信サーバ装置６から取得する更新情報には、証明書情報発行システム５のサブ認証局の減少に関する情報、例えば無効化されたサブ認証局がいずれであるかを判別することができる情報を含む。これにより更新情報を受信した車載通信装置１０は、無効化されたサブ認証局が発行した電子証明書情報を破棄して以降の通信に用いない、又は、無効化されたサブ認証局が発行した電子証明書情報が付された受信データを破棄する等の処理を行うことができ、通信の信頼性を高めることができる。

また車載通信装置１０は、路車間通信部１５が路側通信装置３との通信可能となった場合に、路側通信装置３から機能一覧情報を取得して、この路側通信装置３が中継機能を有するか否かを判定する。これにより車載通信装置１０は、路側通信装置３の機能に応じて、効率よく確実に更新情報配信サーバ装置６との通信を行うことができる。

また車載通信装置１０は、例えば１日毎、１週間毎又は１ヶ月毎等のように、所定の周期で定期的に更新情報配信サーバ装置６から更新情報の取得を行う。これにより車載通信装置１０は、最新の証明書情報発行システム５の構成を定期的に把握することができる。

なお本実施の形態においては、証明書情報発行システム５がルート認証局５１及びサブ認証局５２ａ〜５２ｃによる２階層の構成としたが、これに限るものではない。例えばルート認証局と、ルート認証局が電子証明書情報を発行する複数の第１サブ認証局と、更に第１サブ認証局が電子証明書情報を発行する複数の第２サブ認証局とによる３階層の構成としてもよい。更には、４階層以上の構成としてもよい。また本実施の形態においては、証明書情報発行システム５とは別に更新情報配信サーバ装置６を設ける構成としたが、これに限るものではない。例えばルート認証局５１又はいずれかのサブ認証局５２ａ〜５２ｃが更新情報配信サーバ装置６の機能を兼ね備えてもよい。またサブ認証局の増加及び減少の両方を１つの更新情報配信サーバ装置６が管理する構成としたが、これに限るものではなく、サブ認証局の増加及び減少をそれぞれ別のサーバ装置が管理する構成としてもよい。

また車載通信装置１０は、車車間通信を行う車車間通信部１４を備える構成としたが、これに限るものではなく、車車間通信は行わない構成であってもよい。また車載通信装置１０は、例えば携帯電話通信網又は無線ＬＡＮ等の無線通信機能を更に備えていてもよい。また車車間通信を行う車車間通信部１４及び路車間通信を行う路車間通信部１５は、車載通信装置１０内に設けるのではなく、車載通信装置１０とは別装置として車両１に搭載されてもよい。また路側通信装置３は道路の信号機２に設ける構成としたが、これに限るものではなく、信号機２以外の路上設置物に設けてよい。

（変形例）
変形例に係る車載通信装置１０は、車両の位置情報に応じた更新情報の取得を行う構成である。図１０は、変形例に係る車載通信装置１０の構成を示すブロック図である。変形例に係る車載通信装置１０は、車内通信部１３により車両１に搭載されたカーナビゲーション装置７との通信を行う。カーナビゲーション装置７は、ＧＰＳ及びジャイロセンサ等から得られる情報に基づいて車両１の位置特定を行い、ユーザが入力した目的地までの経路案内を行う装置である。カーナビゲーション装置７は車両１の位置情報を車内ネットワーク１ａに対して送信し、車載通信装置１０はカーナビゲーション装置７が送信した車両１の位置情報（例えば緯度及び経度等）を車内通信部１３にて取得する。

変形例に係る通信システムにおいては、証明書情報発行システム５に含まれる複数のサブ認証局５２ａ〜５２ｃについて、電子証明書情報の発行を担当する地域が定められている。例えば日本の関東地方及び関西地方等のように特定の地域毎にサブ認証局が設けられ、この地域内に存在する車両１に対して電子証明書情報の発行を行う。車載通信装置１０は、各サブ認証局が担当する地域を判別するための情報を地域情報１２ｄとして記憶部１２に記憶している。車載通信装置１０は、カーナビゲーション装置７から取得した車両１の位置情報と、記憶部１２に記憶した地域情報１２ｄとを比較することによって、車両１がいずれのサブ認証局の担当地域に存在するかを判定することができる。

変形例に係る車載通信装置１０は、車両１の走行中にカーナビゲーション装置７からの位置情報の取得を繰り返して行い、車両１がいずれのサブ認証局の担当地域に存在するかを繰り返して判定する。あるサブ認証局の担当地域から別のサブ認証局の担当地域へ車両１が移動した場合、車載通信装置１０は、路側通信装置３を介して更新情報配信サーバ装置６との通信を行い、更新情報配信サーバ装置６から更新情報を取得する。これにより車載通信装置１０は、車両１の移動により別のサブ認証局の担当地域へ移動した場合に更新情報を取得し、証明書情報発行システム５の構成を正確に把握することができるため、別のサブ認証局との通信などの処理を円滑に行うことができる。

なお変形例に係る車載通信装置１０の更新情報取得処理は、図９に示したフローチャートのステップＳ１において、所定期間が経過したか否かの判定に代えて、車両１が別のサブ認証局の担当地域へ移動したか否かの判定を行うことで実現できる。なお車載通信装置１０は、所定期間毎の更新情報の取得と、車両１の位置情報に応じた更新情報の取得との両方を行ってもよい。

１ 車両
２ 信号機
３ 路側通信装置
４ ネットワーク
５ 証明書情報発行システム
６ 更新情報配信サーバ装置
１０ 車載通信装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１２ａ 鍵情報
１２ｂ 証明書情報
１２ｃ 認証局情報
１２ｄ 地域情報
１３ 車内通信部
１４ 車車間通信部
１５ 路車間通信部
２１ 証明書情報取得部
２２ 更新情報取得部
２３ 中継機能判定部
２４ 鍵情報生成部
３１ 処理部
３２ 路車間通信部
３３ 広域通信部
３５ 機能通知部
３６ 中継処理部
５１ ルートサーバ装置
５２ａ〜５２ｃ サブサーバ装置
６１ 処理部
６２ 記憶部
６２ａ 更新情報
６３ 通信部
６５ 更新情報送信処理部

Claims (8)

1. 車両に搭載された車載通信装置と、前記車載通信装置が通信に使用する電子的な証明書情報を作成する下位サーバ装置と、前記下位サーバ装置に係る電子的な証明書情報を作成する上位サーバ装置とを備える通信システムにおいて、
   路上に設置されて、前記車載通信装置との間で無線通信を行う路側通信装置と、
   前記下位サーバ装置の増減に係る更新情報を配信する更新情報配信サーバ装置と
   を更に備え、
   前記車載通信装置は、
   前記路側通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
   前記路側通信装置を介して前記更新情報配信サーバ装置から更新情報を取得する更新情報取得部と
   を有すること
   を特徴とする通信システム。
2. 前記更新情報取得部が取得する更新情報は、前記下位サーバ装置の増加に関する情報であり、増加した前記下位サーバ装置について前記上位サーバ装置が作成した証明書情報を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記車載通信装置は、前記更新情報取得部が更新情報を取得した場合に、前記上位サーバ装置の証明書情報に基づいて、前記更新情報に含まれる前記下位サーバ装置の証明書情報の正否を判定する証明書情報判定部を有すること
   を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記更新情報取得部が取得する更新情報は、前記下位サーバ装置の減少に係る情報であり、無効化された前記下位サーバ装置に係る情報を含むこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の通信システム。
5. 前記車載通信装置は、前記無線通信部にて前記路側通信装置との間で無線通信を行い、前記路側通信装置が前記更新情報配信サーバ装置との通信を中継する機能を有するか否かを判定する中継機能判定部を有すること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の通信システム。
6. 前記更新情報取得部は、定期的に前記更新情報の取得を行うこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の通信システム。
7. 前記車載通信装置は、前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部を有し、
   前記更新情報取得部は、前記位置情報取得部が取得する位置情報に応じて前記更新情報の取得を行うこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の通信システム。
8. 車両に搭載され、上位サーバ装置が電子的な証明書情報を作成する少なくとも１つの下位サーバ装置が作成した電子的な証明書情報を用いて通信を行う車載通信装置において、
   路上に設置された路側通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
   前記路側通信装置を介して、前記下位サーバ装置及び／又は前記上位サーバ装置の増減に係る更新情報を配信する更新情報配信サーバ装置から、前記更新情報を取得する更新情報取得部と
   を備えることを特徴とする車載通信装置。

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