JP4192893B2 - Signal control information communication system - Google Patents
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本発明は、交差点を通過した車両が、その進行方向に存在する交差点の信号の点灯を制御する信号制御信号を、セキュリティを高く維持しつつ受信することができる信号制御情報通信システムに関する。 The present invention relates to a signal control information communication system that allows a vehicle that has passed an intersection to receive a signal control signal that controls lighting of an intersection signal that exists in the direction of travel while maintaining high security.
従来の交通管制システムは、交差点等に配置してある信号の点灯を制御する信号制御器と、車両の通過等を検知する車両感知器等の端末装置等とで構成され、路側通信装置を介して、交通管制センターのコンピュータが集中制御している。例えば、路側通信装置を介して、端末装置と交通管制センターのコンピュータとがデータを送受信することが可能となるように接続してあり、交通管制センターのコンピュータは、車両感知器で検知した情報を取得して信号の点灯タイミング等を制御する信号制御情報を生成し、信号制御器へと送信する。これにより、所定の交差点間を通過する車両の量に応じて信号の点灯タイミングを制御することができ、車両の円滑な通行を促進するようになっている。 A conventional traffic control system is composed of a signal controller that controls lighting of a signal arranged at an intersection, etc., and a terminal device such as a vehicle detector that detects passage of a vehicle, etc., via a roadside communication device. Centrally controlled by a computer in the traffic control center. For example, a terminal device and a traffic control center computer are connected via a roadside communication device so that data can be transmitted and received, and the traffic control center computer detects information detected by a vehicle detector. Signal control information for acquiring and controlling the lighting timing of the signal is generated and transmitted to the signal controller. Thereby, the lighting timing of the signal can be controlled according to the amount of the vehicle passing between the predetermined intersections, and the smooth passage of the vehicle is promoted.
また、交通管制センターのコンピュータが送信した信号制御情報は、路側通信装置ごとに送信しても良いし、所定の領域内の一の路側通信装置にのみ送信し、他の路側通信装置は一の路側通信装置と通信することにより、必要な信号制御情報を取得するものであっても良い。 In addition, the signal control information transmitted by the computer of the traffic control center may be transmitted for each roadside communication device, or may be transmitted only to one roadside communication device within a predetermined area, and the other roadside communication devices may be one. Necessary signal control information may be acquired by communicating with a roadside communication device.
しかし、交通管制センターのコンピュータと路側通信装置との間は専用線を敷設することが可能であるものの、路側通信装置相互間の通信は無線で行われることもあり、第三者による傍受による情報漏えいが問題となる。そこで、無線による通信を行う場合であっても情報が漏洩しないように、従来は送受信する情報を様々な方法により暗号化することで、無線通信におけるセキュリティを高めている。(特許文献1乃至3参照)。
しかし、信号制御情報を路側通信装置から車両に送信する場合、暗号鍵を用いて暗号化して送信したときでも、移動体である車両に対して、何らかの通信手段を介して暗号鍵情報を伝達する必要が生じる。したがって、上述した従来の方法では、暗号鍵情報を、移動体である車両の他に漏洩することなく伝達することが困難であるという問題点があった。 However, when the signal control information is transmitted from the roadside communication device to the vehicle, the encryption key information is transmitted to the vehicle, which is a moving body, via some communication means even when the signal control information is encrypted and transmitted using the encryption key. Need arises. Therefore, the conventional method described above has a problem that it is difficult to transmit the encryption key information without leaking to the vehicle that is the moving body.
また、暗号鍵情報を他の暗号鍵を用いて暗号化して送信することにより、暗号鍵情報送信時のセキュリティを向上することができるが、セキュリティを確保すべく暗号化処理回数を増やせば増やすほど、復号化処理が煩雑となり、復号した信号制御情報を使用可能となるまでの時間が長くなる。したがって、走行中の車両での復号化処理に時間がかかるのは、車両の安全を確保するという観点から好ましくない。 In addition, by encrypting the encryption key information with another encryption key and transmitting it, the security at the time of transmitting the encryption key information can be improved. However, as the number of encryption processing increases to ensure security, the more Therefore, the decoding process becomes complicated, and the time until the decoded signal control information can be used becomes longer. Therefore, it takes time for the decoding process in the traveling vehicle to be unfavorable from the viewpoint of ensuring the safety of the vehicle.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、暗号化した信号制御情報を車両に送信した場合であっても、セキュリティを高く維持しつつ、暗号鍵情報を車両に伝達することができる信号制御情報通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when encrypted signal control information is transmitted to the vehicle, the encryption key information can be transmitted to the vehicle while maintaining high security. An object is to provide a signal control information communication system.
上記目的を達成するために第1発明に係る信号制御情報通信システムは、交差点の信号機の信号制御情報を送受信する路側通信装置と、該交差点を通過する車両とを情報の送受信が可能としてあり、一の交差点を通過した領域に前記車両が進入する場合、前記車両の進行方向に位置する他の交差点の信号機に備えた路側通信装置から信号制御情報を受信する信号制御情報通信システムにおいて、配設してある位置の近傍でのみ暗号鍵情報を送受信することが可能な暗号鍵情報通信装置を、一の交差点と車両の進行方向に位置する他の交差点との間に備え、前記路側通信装置は、通信線を介して取得した暗号鍵情報に基づいて送信する信号制御情報を暗号化する手段と、暗号化した信号制御情報を前記車両へ送信する手段とを有し、前記車両は、前記暗号鍵情報通信装置から、通信線を介して取得した暗号鍵情報を受信する手段と、前記路側通信装置から受信した信号制御情報を、受信した暗号鍵情報を用いて復号する手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the signal control information communication system according to the first aspect of the present invention is capable of transmitting and receiving information between a roadside communication device that transmits and receives signal control information of a traffic signal at an intersection and a vehicle that passes through the intersection. Arranged in a signal control information communication system for receiving signal control information from a roadside communication device provided in a traffic signal at another intersection located in the traveling direction of the vehicle when the vehicle enters an area passing through one intersection An encryption key information communication device capable of transmitting and receiving encryption key information only in the vicinity of a certain position between one intersection and another intersection located in the traveling direction of the vehicle, the roadside communication device is And means for encrypting the signal control information to be transmitted based on the encryption key information acquired via the communication line, and means for transmitting the encrypted signal control information to the vehicle. Means for receiving encryption key information acquired from the encryption key information communication device via a communication line, and means for decrypting signal control information received from the roadside communication device using the received encryption key information It is characterized by that.
第1発明では、配設してある位置の近傍でのみ暗号鍵情報を送受信することが可能な暗号鍵情報通信装置を、一の交差点と進行方向に位置する他の交差点との間に配設してあり、路側通信装置は、暗号鍵情報に基づいて送信する信号制御情報を暗号化して、車両へ送信する。暗号鍵情報通信装置は、通信線を介して取得した暗号鍵情報を、近傍を通過する車両にのみ送信し、車両は、受信した信号制御情報及び暗号鍵情報により信号制御情報を復号する。これにより、第三者が信号制御情報を傍受した場合であっても、復号するための暗号鍵情報を取得するためには、所定の位置に配設してある暗号鍵情報通信装置の近傍を車両にて通過する必要が有り、不正に改竄して悪用する時間的余裕が無い。 In the first invention, an encryption key information communication device capable of transmitting and receiving encryption key information only in the vicinity of a location where the location is provided is provided between one intersection and another intersection located in the traveling direction. The roadside communication device encrypts the signal control information to be transmitted based on the encryption key information and transmits the encrypted signal control information to the vehicle. The encryption key information communication apparatus transmits the encryption key information acquired via the communication line only to the vehicle passing through the vicinity, and the vehicle decrypts the signal control information using the received signal control information and encryption key information. Thus, even when a third party intercepts the signal control information, in order to obtain the encryption key information for decryption, the vicinity of the encryption key information communication device disposed at a predetermined position There is a need to pass by a vehicle, and there is no time to illegally tamper with it.
また、第2発明に係る信号制御情報通信システムは、第1発明において、前記暗号鍵情報通信装置は、前記一の交差点の近傍に配設してあることを特徴とする。 The signal control information communication system according to the second invention is characterized in that, in the first invention, the encryption key information communication device is disposed in the vicinity of the one intersection.
第2発明では、暗号鍵情報通信装置は、一の交差点の近傍に配設してある。これにより、暗号化された信号制御情報の復号処理に時間を要した場合であっても、進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができ、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。 In the second invention, the encryption key information communication apparatus is disposed in the vicinity of one intersection. As a result, even when it takes time to decrypt the encrypted signal control information, the lighting timing of the traffic light at the intersection located in the traveling direction can be reliably grasped, and the vehicle can be driven safely. It is possible to control so that
また、第3発明に係る信号制御情報通信システムは、第1又は第2発明において、前記暗号鍵情報通信装置は、投受光部を備え、前記車両と光通信を行うようにしてあることを特徴とする。 In the signal control information communication system according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the encryption key information communication device includes a light projecting / receiving unit, and performs optical communication with the vehicle. And
第3発明では、暗号鍵情報通信装置は、投受光部を備えており、投受光部付近の車線毎等の比較的狭い通信エリア内の車両と光通信を行うことにより暗号鍵情報を車両に送信する。これにより、比較的速い速度で移動する車両においても確実に必要な信号制御情報を選別して受信することができ、進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができることから、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。 In the third invention, the encryption key information communication apparatus includes a light projecting / receiving unit, and performs optical communication with a vehicle in a relatively narrow communication area such as each lane in the vicinity of the light projecting / receiving unit, thereby transmitting the encryption key information to the vehicle. Send. This makes it possible to reliably select and receive necessary signal control information even in a vehicle moving at a relatively high speed, and to reliably grasp the lighting timing of traffic lights at intersections located in the traveling direction. Therefore, it is possible to control the vehicle to travel safely.
また、光通信により車両へ暗号鍵情報を送信することから、車両は非常に狭いエリアでのみ暗号鍵情報を受信することができ、例えば自車両が走行する車線上に設けられている暗号鍵情報通信装置からの暗号鍵情報以外の情報を受信することが無く、車両の誤動作を生じるおそれがない。 In addition, since the encryption key information is transmitted to the vehicle by optical communication, the vehicle can receive the encryption key information only in a very narrow area. For example, the encryption key information provided on the lane in which the host vehicle travels. No information other than the encryption key information from the communication device is received, and there is no possibility that the vehicle malfunctions.
また、第4発明に係る信号制御情報通信システムは、第1乃至第3発明のいずれか1つにおいて、前記車両は、複数の暗号鍵情報を受信するようにしてあることを特徴とする。 A signal control information communication system according to a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the vehicle receives a plurality of pieces of encryption key information.
第4発明では、車両は、複数の暗号鍵情報を受信する。これにより、車両の進行方向の信号機に係る信号制御情報を復号する暗号鍵情報を複数受信することから、万一、第三者に対して暗号鍵情報が漏洩した場合であっても、いずれの暗号鍵情報を用いて復号すれば良いのか容易に判断することができず、交差点間を走行する時間内に復号することが困難となる。 In the fourth invention, the vehicle receives a plurality of pieces of encryption key information. Thereby, since a plurality of encryption key information for decrypting the signal control information related to the traffic signal in the traveling direction of the vehicle is received, any of the encryption key information leaks to a third party by any chance. It cannot be easily determined whether the decryption should be performed using the encryption key information, and it is difficult to decrypt within the time required to travel between the intersections.
また、セキュリティを高く維持するために、暗号鍵情報を一定時間ごとに更新する場合、所定の期間、例えば信号の点灯が赤、青、黄と一巡するまでの間、更新前の暗号鍵情報と更新後の暗号鍵情報とを双方受信することにより、誤った暗号鍵情報を用いることによる車両の誤動作を回避することが可能となる。 In addition, in order to maintain high security, when the encryption key information is updated at regular intervals, the encryption key information before the update is updated for a predetermined period, for example, until the signal lights up red, blue, and yellow. By receiving both of the updated encryption key information, it is possible to avoid a malfunction of the vehicle due to using the wrong encryption key information.
また、第5発明に係る信号制御情報通信システムは、第4発明において、暗号化された信号制御情報は、復号した状態でのデータサイズに関する情報を含み、前記車両は、受信した信号制御情報を、受信した複数の暗号鍵情報を順次用いて復号する手段と、復号した信号制御情報のデータサイズと受信した信号制御情報に含まれるデータサイズとが一致する暗号鍵情報の存否を判断する手段と、該手段で否と判断した場合、受信した信号制御情報を削除する手段とを備えることを特徴とする。 The signal control information communication system according to a fifth aspect is the signal control information communication system according to the fourth aspect, wherein the encrypted signal control information includes information on a data size in a decrypted state, and the vehicle receives the received signal control information. Means for sequentially decrypting a plurality of received encryption key information; means for determining whether or not there is encryption key information in which the data size of the decrypted signal control information matches the data size included in the received signal control information; And a means for deleting the received signal control information when it is judged as NO by the means.
第5発明では、暗号化された信号制御情報は、復号した状態でのデータサイズに関する情報を含み、暗号化された信号制御情報及び複数の暗号鍵情報を受信した車両は、受信した複数の暗号鍵情報を用いて順次復号し、いずれの暗号鍵を用いた場合であっても復号した信号制御情報のデータサイズが受信したデータサイズと一致しないときには、受信した信号制御情報を削除することにより、車両の誤動作等を未然に防止し、車両走行の安全を図ることが可能となる。 In the fifth aspect of the invention, the encrypted signal control information includes information on the data size in the decrypted state, and the vehicle that has received the encrypted signal control information and the plurality of encryption key information If the data size of the decrypted signal control information does not match the received data size even if any encryption key is used, the received signal control information is deleted, It is possible to prevent vehicle malfunction and the like, and to ensure vehicle traveling safety.
また、第6発明に係る信号制御情報通信システムは、第1乃至第5発明のいずれか1つにおいて、前記車両は、自車両を識別する情報を前記暗号鍵情報通信装置へ送信する手段を備え、受信した車両を識別する情報が記憶手段に記憶してあると判断した場合のみ、前記暗号鍵情報通信装置は暗号鍵情報を前記車両へ送信するようにしてあることを特徴とする。 The signal control information communication system according to a sixth aspect of the present invention is the signal control information communication system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the vehicle includes means for transmitting information identifying the own vehicle to the encryption key information communication device. The encryption key information communication device transmits the encryption key information to the vehicle only when it is determined that information for identifying the received vehicle is stored in the storage means.
第6発明では、車両を識別する情報が事前に記憶されていると判断された車両にのみ暗号鍵情報を送信する。これにより、第三者が暗号鍵情報を取得することが困難であり、信号制御情報の改竄による車両の誤動作等を未然に防止し、車両走行の安全を図ることが可能となる。なお、車両を識別する情報としては、車両IDに代表される識別番号の他、特定ビット、受信桁数等であっても良い。 In the sixth invention, the encryption key information is transmitted only to the vehicle for which it is determined that information for identifying the vehicle is stored in advance. As a result, it is difficult for a third party to obtain the encryption key information, and it is possible to prevent a malfunction of the vehicle due to tampering with the signal control information, and to ensure vehicle driving safety. The information for identifying the vehicle may be an identification number represented by the vehicle ID, a specific bit, the number of received digits, or the like.
第1発明によれば、第三者が信号制御情報を傍受した場合であっても、復号するための暗号鍵情報を取得するためには、所定の位置に配設してある暗号鍵情報通信装置の近傍を車両にて通過する必要が有り、不正に改竄して悪用する時間的余裕が無い。したがって、第三者に対するセキュリティを高く維持した状態で、確実に路側通信装置からの信号制御情報を車両に送信することができ、例えば進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができることから、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。 According to the first invention, even when a third party intercepts the signal control information, the encryption key information communication arranged at a predetermined position is used to obtain the encryption key information for decryption. It is necessary to pass in the vicinity of the device by a vehicle, and there is no time margin for unauthorized tampering. Therefore, it is possible to reliably transmit signal control information from the roadside communication device to the vehicle while maintaining high security for third parties. For example, the lighting timing of traffic lights at intersections located in the traveling direction can be reliably grasped. Therefore, it is possible to control the vehicle to travel safely.
第2発明によれば、暗号鍵情報通信装置を、一の交差点の近傍に配設することにより、暗号化された信号制御情報の復号処理に時間を要した場合であっても、進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができ、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。 According to the second invention, by arranging the encryption key information communication device in the vicinity of one intersection, even when it takes time to decrypt the encrypted signal control information, It is possible to reliably grasp the lighting timing of the traffic light at the intersection at which the vehicle is located, and to control the vehicle to travel safely.
第3発明によれば、暗号鍵情報通信装置に投受光部を備え、投受光部付近の車線毎等の比較的狭い通信エリア内の車両と光通信を行うことにより暗号鍵情報を車両に送信することにより、比較的速い速度で移動する車両においても確実に必要な信号制御情報を選別して受信することができ、進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができることから、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。 According to the third invention, the encryption key information communication device includes the light projecting / receiving unit, and transmits the encryption key information to the vehicle by performing optical communication with a vehicle in a relatively narrow communication area such as each lane near the light projecting / receiving unit. This makes it possible to reliably select and receive necessary signal control information even in a vehicle moving at a relatively high speed, and to reliably grasp the lighting timing of traffic lights at intersections located in the traveling direction. As a result, the vehicle can be controlled to run safely.
また、光通信により車両へ暗号鍵情報を送信することから、車両は非常に狭いエリアでのみ暗号鍵情報を受信することができ、例えば自車両が走行する車線上に設けられている暗号鍵情報通信装置からの暗号鍵情報以外の情報を受信することが無く、車両の誤動作を生じるおそれがない。 In addition, since the encryption key information is transmitted to the vehicle by optical communication, the vehicle can receive the encryption key information only in a very narrow area. For example, the encryption key information provided on the lane in which the host vehicle travels. No information other than the encryption key information from the communication device is received, and there is no possibility that the vehicle malfunctions.
第4発明によれば、車両の進行方向の信号機に係る情報を復号する暗号鍵情報を複数受信することから、万一、第三者に対して暗号鍵情報が漏洩した場合であっても、いずれの暗号鍵情報を用いて復号すれば良いのか容易に判断することができず、交差点間を走行する時間内に復号することができない。したがって、第三者に対するセキュリティを高く維持した状態で、確実に路側通信装置からの信号制御情報を車両に送信することができ、例えば進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができることから、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。 According to the fourth aspect of the invention, since a plurality of encryption key information for decrypting information related to traffic signals in the traveling direction of the vehicle is received, even if the encryption key information leaks to a third party, It cannot be easily determined which encryption key information should be used for decryption, and the decryption cannot be performed within the traveling time between intersections. Therefore, it is possible to reliably transmit signal control information from the roadside communication device to the vehicle while maintaining high security for third parties. For example, the lighting timing of traffic lights at intersections located in the traveling direction can be reliably grasped. Therefore, it is possible to control the vehicle to travel safely.
また、セキュリティを高く維持するために、暗号鍵情報を一定時間ごとに更新する場合、所定の期間、例えば信号の点灯が赤、青、黄と一巡するまでの間、更新前の暗号鍵情報と更新後の暗号鍵情報とを双方受信することにより、誤った暗号鍵情報を用いることによる車両の誤動作を回避することが可能となる。 In addition, in order to maintain high security, when the encryption key information is updated at regular intervals, the encryption key information before the update is updated for a predetermined period, for example, until the signal lights up red, blue, and yellow. By receiving both of the updated encryption key information, it is possible to avoid a malfunction of the vehicle due to using the wrong encryption key information.
第5発明によれば、暗号化された信号制御情報は、復号した状態でのデータサイズに関する情報を含み、暗号化された信号制御情報及び複数の暗号鍵情報を受信した車両は、受信した複数の暗号鍵情報を用いて順次復号し、いずれの暗号鍵を用いた場合であっても復号した信号制御情報のデータサイズが受信したデータサイズと一致しないときには、受信した信号制御情報を削除することにより、車両の誤動作等を未然に防止し、車両走行の安全を図ることが可能となる。 According to the fifth invention, the encrypted signal control information includes information on the data size in the decrypted state, and the vehicle that has received the encrypted signal control information and the plurality of encryption key information If the data size of the decrypted signal control information does not match the received data size, the received signal control information is deleted, regardless of which encryption key is used. Accordingly, it is possible to prevent vehicle malfunction and the like and to ensure vehicle traveling safety.
第6発明によれば、第三者が暗号鍵情報を取得することが困難であり、信号制御情報の改竄による車両の誤動作等を未然に防止し、車両走行の安全を図ることが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is difficult for a third party to obtain the encryption key information, and it is possible to prevent a malfunction of the vehicle due to tampering with the signal control information, and to make the vehicle traveling safe. .
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
図1は、本発明の実施の形態に係る信号制御情報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信号制御情報通信システムは、交通管制センタ1と、路側通信装置2と、交通管制センタ1、路側通信装置2、及び暗号鍵情報通信装置3と情報を送受信することが可能にしてある通信装置を搭載している道路を走行する車両4とで構成される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a signal control information communication system according to an embodiment of the present invention. The signal control information communication system according to the present embodiment can transmit / receive information to / from the traffic control center 1, the
交通管制センタ1は、所定の領域内の信号機に配設してある路側通信装置2からの情報を収集し、所定の演算処理を行って、路側通信装置2に指示信号を送出する中央コンピュータ5を備えている。中央コンピュータ5は、少なくともCPU、MPU等の演算処理装置である制御部51と、データを記憶する記憶部52と、データを送受信する通信部53とを備えており、通信部53は、専用の通信線3を介して路側通信装置2及び暗号鍵情報通信装置3と接続してある。
The traffic control center 1 collects information from the
制御部51は、記憶部52に記憶してある暗号鍵情報を読出し、又は暗号鍵情報を生成して、通信部53から路側通信装置2及び暗号鍵情報通信装置3に対して送信する。暗号鍵情報の送信は、通信途上での第三者による傍受を防止すべく専用の通信線6を介して行う。
The
路側通信装置2は、交差点ごとに設置されており、例えば信号機のポール、道路表示器を固定する支柱等の構造物に固着してある。図2は、本発明の実施の形態に係る路側通信装置2の構成を示すブロック図である。路側通信装置2は、少なくとも制御部21、ROM22、RAM23、記憶部24、通信部25を備えている。
The
制御部21は、CPU、MPU、LSI等で構成され、バス26を介して路側通信装置2の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ROM22に格納された制御プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。
The
ROM22は、路側通信装置2の動作に必要な種々のソフトウェアのプログラムを予め格納している。RAM23は、SRAM、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
The
記憶部24は、内蔵される固定型記憶装置(ハードディスク)、ROM等で構成され、路側通信装置2として機能させるために必要なプログラム及びデータを記憶している。通信部25は、内部バス26に接続されており、中央コンピュータ5とは、専用の通信線6を介して通信することが可能であり、さらに無線による通信が可能となっている。また、通信装置41を搭載している車両4及び他の路側通信装置2、2、・・・とは、無線による通信が可能となっている。
The
路側通信装置2の制御部21は、信号機の点灯タイミングを制御する信号制御情報を、交通管制センタ1の中央コンピュータ5又は他の路側通信装置2、2、・・・から取得し、同じく中央コンピュータ5から専用の通信線6を介して取得した暗号鍵情報を用いて、信号制御情報を暗号化する。暗号化した信号制御情報は、無線により、他の路側通信装置2、2、・・・及び車両4へと送信される。
The
暗号鍵情報通信装置3は、交差点間の路側の任意の位置に配設してあり、通信可能領域が比較的狭小である光ビーコンによる光通信を行う。図3は、本発明の実施の形態に係る暗号鍵情報通信装置3の構成を示すブロック図である。
The encryption key
暗号鍵情報通信装置3は、逆L字型の支柱部31に取り付けてある制御装置32と、車両4に対して光ビームを投光し、車両4からの光ビームを受光する、光投受光器33を備えている。支柱部31の略鉛直部分に取り付けてある制御装置32は、中央コンピュータ5と専用の通信線6を介して接続してある。支柱部31の略水平部分に取り付けてある光投受光器33は、例えば発光素子として発光ダイオード(LED)を用い、受光素子としてフォトダイオード(PD)を用いている。
The encryption key
発光ダイオード(LED)を用いることにより、通信可能領域は比較的狭小となり、例えば波長850nmに対して直径1.2mの円形領域しか通信可能領域が存在しない。したがって、車両4が該通信可能領域を通過しない限り、暗号鍵情報通信装置3から送信されている暗号鍵情報を取得することができない。
By using a light emitting diode (LED), the communicable area becomes relatively narrow. For example, only a circular area having a diameter of 1.2 m with respect to a wavelength of 850 nm exists. Therefore, unless the vehicle 4 passes through the communicable area, the encryption key information transmitted from the encryption key
車両4は、CPU、MPU、LSI等の演算装置を含む制御部411、ROM412、RAM413、通信部414から構成してある通信装置41を搭載している。図4は、車両4に搭載している通信装置41の構成を示すブロック図である。
The vehicle 4 is equipped with a communication device 41 including a
制御部411は、内部バス415を介して通信装置41の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ROM412に格納された制御プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。
The
ROM412は、通信装置41の動作に必要な種々のソフトウェアのプログラムを予め格納している。RAM413は、SRAM、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
The
通信部414は、内部バス415に接続されており、路側通信装置2とは、受信アンテナ42を介した無線による通信が可能であり、暗号鍵情報通信装置3とはフォトダイオード(PD)43を介した光通信が可能となっている。
The
交通管制センタ1は、道路を通過する車両の量、速度等の情報を収集し、時間帯情報等を総合的に勘案した信号制御情報を、交差点の各信号機に取り付けてある路側通信装置2、2、・・・へ送信する。交通管制センタ1は、信号制御情報を暗号化する情報である暗号鍵情報を、専用の通信線6を介して路側通信装置2及び暗号鍵情報通信装置3へ送信する。
The traffic control center 1 collects information such as the amount and speed of vehicles passing the road, and signal control information comprehensively considering time zone information and the like is attached to each traffic signal at the intersection. 2. Send to ... The traffic control center 1 transmits encryption key information, which is information for encrypting the signal control information, to the
路側通信装置2は、交通管制センタ1から取得した暗号鍵情報を用いて、受信した信号制御情報を暗号化する。暗号化した信号制御情報は、路側通信装置2から無線により移動中の各車両4、4、・・・、又は隣接する路側通信装置2、2、・・・に対して送信される。
The
車両4は、通信装置41により、路側通信装置2から信号制御情報を受信する。また、暗号鍵情報通信装置3の通信可能領域、例えば光投受光器33の直下を通過することにより、受信した信号制御情報を復号するための暗号鍵情報を取得する。
The vehicle 4 receives signal control information from the
通信装置41は、信号制御情報及び暗号鍵情報を取得した場合、制御部411が復号処理を行い、復号された信号制御情報を他の車載機器、例えば車載LANを介して速度制御装置へ送出することにより、例えば道路交通の流れを乱すことなく目的地まで最短で到着する速度を演算して指示表示する。
When the communication device 41 acquires the signal control information and the encryption key information, the
図5は、車両4に搭載してある通信装置4の制御部411の処理手順を示すフローチャートである。図5では、車両4の通信装置4が一又は複数の暗号鍵情報を取得した場合の処理手順を示している。すなわち、暗号化された信号制御情報と暗号鍵情報とは1対1に対応しており、複数の暗号鍵情報を送信することにより、万一、不正の意図を有する第三者が暗号鍵情報を取得した場合であっても、真の暗号鍵情報の識別を困難とし、不正使用を抑制する効果を奏する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of the
また、セキュリティを高く維持するために、暗号鍵情報を一定時間ごとに更新する場合、所定の期間、例えば信号の点灯が赤、青、黄と一巡するまでの間、更新前の暗号鍵情報と更新後の暗号鍵情報とを双方送信する。これにより、受信するタイミングによって、誤った暗号鍵情報を用いることによる車両の誤動作を回避することが可能となる。 In addition, in order to maintain high security, when the encryption key information is updated at regular intervals, the encryption key information before the update is updated for a predetermined period, for example, until the signal lights up red, blue, and yellow. Both of the updated encryption key information are transmitted. Accordingly, it is possible to avoid a malfunction of the vehicle due to using wrong encryption key information depending on the reception timing.
通信装置4の制御部411は、通信部414を介して、信号制御情報を取得する(ステップS501)。そして、車両4が、暗号鍵情報通信装置3の光投受光器33の直下を通過した場合、制御部411は、通信部414を介して、一又は複数(N個:Nは自然数)の暗号鍵情報を取得する(ステップS502)。なお、取得した信号制御情報、一又は複数の暗号鍵情報はRAM413に記憶する。
The
制御部411は、RAM413に記憶してあるカウンタを‘1’に設定し(ステップS503)、受信した一又は複数の暗号鍵情報のうち、一の暗号鍵情報を用いて信号制御情報を復号する(ステップS504)。
The
制御部411は、一の暗号鍵情報を用いた信号制御情報の復号処理が正常に完了したか否かを判断し(ステップS505)、制御部411が、一の暗号鍵情報を用いた信号制御情報の復号処理が正常に完了したと判断した場合(ステップS505:YES)、制御部411は、復号した信号制御情報を、車載LAN等を介して、他の車載機器に対して送出する(ステップS506)。
The
制御部411が、一の暗号鍵情報を用いた信号制御情報の復号処理が正常に完了していないと判断した場合(ステップS505:NO)、制御部411は、RAM413に記憶してあるカウンタ値が、Nであるか否かを判断し(ステップS507)、制御部411が、カウンタ値がNであると判断した場合(ステップS507:YES)、RAM413に記憶してある信号制御情報及び一又は複数の暗号鍵情報を削除して(ステップS508)、処理を終了する。
When the
制御部411が、カウンタ値がNでないと判断した場合(ステップS507:NO)、制御部411は、カウンタを‘1’インクリメントし(ステップS509)、他の暗号鍵情報を用いて信号制御情報を復号し(ステップS510)、ステップS504へ戻り、上述した処理を繰り返す。
When the
ステップS505での、暗号鍵情報を用いた信号制御情報の復号処理が正常に完了したか否かを判断する方法は、例えば復号した状態のデータ長を確認する方法を用いる。図6は、車両4に搭載してある通信装置41の制御部411のデータ長を用いた復号完了確認処理の手順を示すフローチャートである。
As a method for determining whether or not the decryption processing of the signal control information using the encryption key information in step S505 is normally completed, for example, a method of confirming the data length in the decrypted state is used. FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of a decoding completion confirmation process using the data length of the
制御部411は、暗号鍵情報を用いて信号制御情報を復号し(ステップS601)、復号した信号制御情報に含まれているデータ長を抽出する(ステップS602)。データ長は、信号制御情報のヘッダ情報に含まれていても良いし、信号制御情報の1項目として含まれていても良い。
The
制御部411は、復号した信号制御情報のデータ長が、抽出したデータ長と一致するか否かを判断する(ステップS603)。制御部411が、復号した信号制御情報のデータ長と、抽出したデータ長とが一致すると判断した場合(ステップS603:YES)、制御部411は、該暗号鍵情報を用いて正常に復号されたものと判断し(ステップS604)、ステップS505:YESへと処理を進行する。制御部411が、復号した信号制御情報のデータ長と、抽出したデータ長とが一致しないと判断した場合(ステップS603:NO)、制御部411は、該暗号鍵情報を用いた復号処理が異常終了したものと判断し(ステップS605)、ステップS505:NOへと処理を進行する。
The
なお、暗号鍵情報を用いた信号制御情報の復号処理が正常に完了したか否かを判断する方法は、復号した状態のデータ長を確認する方法に限定されるものではなく、復号されたデータが異常であるか否かを判断することができる方法であれば何でも良い。 Note that the method of determining whether or not the decryption processing of the signal control information using the encryption key information has been normally completed is not limited to the method of confirming the data length in the decrypted state, and the decrypted data Any method can be used as long as it is possible to determine whether or not is abnormal.
以上のように本実施の形態によれば、第三者が信号制御情報を傍受した場合であっても、復号するための暗号鍵情報を取得するためには、所定の位置に配設してある暗号鍵情報通信装置3の近傍の通信可能領域、例えば暗号鍵情報通信装置3の直下を車両にて通過する必要が有り、不正に改竄して悪用する時間的余裕が無い。したがって、第三者に対するセキュリティを高く維持した状態で、確実に路側通信装置2からの信号制御情報を車両に送信することができ、例えば進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができることから、車両を安全に走行させるよう制御することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, even when a third party intercepts signal control information, in order to obtain encryption key information for decryption, it is arranged at a predetermined position. It is necessary for the vehicle to pass through a communicable area in the vicinity of a certain encryption key
また、復号処理が異常終了している場合には、受信した信号制御情報を削除することにより、車両の誤動作等を未然に防止し、車両走行の安全を図ることが可能となる。 In addition, when the decoding process has ended abnormally, the received signal control information is deleted, so that a malfunction of the vehicle can be prevented in advance and the vehicle traveling can be made safe.
なお、暗号鍵情報通信装置3は、車両4が通過した交差点の近傍に配設することが好ましい。次の交差点までの移動時間を確保することができることから、暗号化された信号制御情報の復号処理に時間を要した場合であっても、進行方向に位置する交差点の信号機の点灯タイミング等を確実に把握することができ、車両を安全に走行させるよう制御することができるからである。
The encryption key
また、よりセキュリティを高めるために、車両4を識別する情報、例えば車両IDを中央コンピュータ5の記憶部52に記憶しておき、暗号鍵情報通信装置3を車両4が通過した場合、車両4から車両IDが送信され、通信線6を介して中央コンピュータ5へ転送され、制御部51が、受信した車両IDが記憶部52に記憶してあると判断した場合にのみ、暗号鍵情報通信装置3を車両4に対して送信することを許可する許可信号を、暗号鍵情報通信装置3に対して送信するものであっても良い。これにより、自車両に必要な暗号鍵情報を確実に受信することができると共に、他の車両が必要な暗号鍵情報を誤って受信することが無く、車両の誤動作も未然に防止することができる。
In order to further enhance security, information for identifying the vehicle 4, for example, a vehicle ID, is stored in the
なお、受信した車両IDが暗号鍵情報を受信可能な車両IDとして記憶してあるか否かの判断は、中央コンピュータ5で実行するものに限定されるものではなく、例えば暗号鍵情報通信装置3にマイクロコンピュータ、LSIボード等を搭載し、マイクロコンピュータ、LSIボード等の演算処理装置(CPU、MPU等)が、受信した車両IDが暗号鍵情報を受信可能な車両IDとしてメモリに記憶してあるか否かの判断を行い、暗号鍵情報を車両4に送信するか否かを制御しても良い。車両を識別する情報としては、車両IDだけではなく、特定ビット、受信桁数等であっても良い。
The determination as to whether or not the received vehicle ID is stored as a vehicle ID capable of receiving the encryption key information is not limited to that executed by the central computer 5, and for example, the encryption key
また、上述した実施の形態での暗号化・復号化処理については、特にその方式が限定されるものではなく、秘密鍵方式であっても良いし、公開鍵方式であっても、他のいかなる暗号化・復号化方式であっても良い。 In addition, the encryption / decryption processing in the above-described embodiment is not particularly limited, and may be a secret key method or a public key method. An encryption / decryption method may be used.
1 交通管制センタ
2 路側通信装置
3 暗号鍵情報通信装置
4 車両
5 中央コンピュータ
51 制御部
52 記憶部
53 通信部
6 通信線
33 光投受光器
41 通信装置
411 制御部
412 ROM
413 RAM
414 通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
413 RAM
414 Communication Department
Claims (6)
配設してある位置の近傍でのみ暗号鍵情報を送受信することが可能な暗号鍵情報通信装置を、一の交差点と車両の進行方向に位置する他の交差点との間に備え、
前記路側通信装置は、
通信線を介して取得した暗号鍵情報に基づいて送信する信号制御情報を暗号化する手段と、
暗号化した信号制御情報を前記車両へ送信する手段と
を有し、
前記車両は、
前記暗号鍵情報通信装置から、通信線を介して取得した暗号鍵情報を受信する手段と、
前記路側通信装置から受信した信号制御情報を、受信した暗号鍵情報を用いて復号する手段と
を備えることを特徴とする信号制御情報通信システム。 Information can be transmitted and received between a roadside communication device that transmits and receives signal control information of traffic signals at an intersection and a vehicle that passes through the intersection, and when the vehicle enters an area that passes through one intersection, the vehicle travels. In a signal control information communication system for receiving signal control information from a roadside communication device provided in a traffic signal at another intersection located in the direction,
An encryption key information communication device capable of transmitting and receiving encryption key information only in the vicinity of a position where it is arranged, provided between one intersection and another intersection located in the traveling direction of the vehicle,
The roadside communication device is
Means for encrypting signal control information to be transmitted based on encryption key information acquired via a communication line;
Means for transmitting the encrypted signal control information to the vehicle,
The vehicle is
Means for receiving encryption key information acquired via a communication line from the encryption key information communication device;
A signal control information communication system comprising: means for decrypting the signal control information received from the roadside communication device using the received encryption key information.
前記車両は、
受信した信号制御情報を、受信した複数の暗号鍵情報を順次用いて復号する手段と、
復号した信号制御情報のデータサイズと受信した信号制御情報に含まれるデータサイズとが一致する暗号鍵情報の存否を判断する手段と、
該手段で否と判断した場合、受信した信号制御情報を削除する手段と
を備えることを特徴とする請求項4記載の信号制御情報通信システム。 The encrypted signal control information includes information regarding the data size in the decrypted state,
The vehicle is
Means for decrypting the received signal control information sequentially using the received plurality of encryption key information;
Means for determining whether or not there is encryption key information in which the data size of the decrypted signal control information and the data size included in the received signal control information match;
5. The signal control information communication system according to claim 4, further comprising means for deleting the received signal control information when said means determines NO.
受信した車両を識別する情報が記憶手段に記憶してあると判断した場合のみ、前記暗号鍵情報通信装置は暗号鍵情報を前記車両へ送信するようにしてあることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の信号制御情報通信システム。 The vehicle includes means for transmitting information for identifying the host vehicle to the encryption key information communication device,
The encryption key information communication device transmits the encryption key information to the vehicle only when it is determined that the information for identifying the received vehicle is stored in the storage means. The signal control information communication system according to claim 5.
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