JP5440669B2 - 違法電波の判定方法、判定装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）を実施する際に有用となる電波監視装置による違法電波の判定方法等に関する。

近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、この情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる交通システムは、主に、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である複数の車載通信機とによって構成される。

この場合、各通信主体間で行う通信の組み合わせには、路側通信機同士が行う路路間通信と、路側通信機と車載通信機とが行う路車（又は車路）間通信と、車載通信機同士が行う車車間通信とが含まれる。

特許第２８０６８０１号公報

ところで、例えば携帯電話のようなユニキャスト通信においては、路側通信機（基地局）が携帯電話からのアクセスを受け付けたあと、その信号の正当性やパワーを元に、以後の通信を行う許可を与えたり送信信号の強さを指示したりしている。
これに対して、上記高度道路交通システムにおいては、各車両が位置や速度などのデータを送信することで、出会い頭の衝突の危険性などを判断し、ドライバーに警告することが検討されているが、このようなシステムでは、各車両の位置や速度等の現時情報を周囲の全車両にほぼリアルタイムで通知する必要がある。

この現時情報の通知は、１対１のユニキャスト通信では間に合わないので、各車載通信機が１対多のブロードキャスト通信で行うことになるが、この場合、車載通信機に対する送信制御を路側で行うことができない。

このため、送信レベルが異常に大きい違法電波（送信周波数が異なる場合も含む。）を継続的に送信する車載通信機があった場合でも、路側でその違法電波を止めさせる手立てがなく、当該違法電波によって通信エリア内での路車間、路路間及び車車間通信が阻害される恐れがある。

一方、路側通信機は車載通信機からの送信信号も受信可能であるから、ある特定の路側通信機が過大な受信レベルの異常電波を検出すれば、これにより、違法電波を発する違法な車載通信機の存在の可能性を一応は推定することができる。

しかし、極めて近距離にある車載通信機からの送信信号を受信した場合や、フェージングの影響で増幅された送信信号を受信した場合でも、路側通信機での受信レベルが一時的に大きくなるので、単一又は複数の路側通信機において過大な受信レベルの異常電波が１回検出されたという事象だけで、違法電波の発信源となる違法な車載通信機が存在すると断定するのは早計である。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、監視エリア内にある複数の路側通信機を利用して、道路上を移動する移動送信機が違法電波の発信源であるか否かの判定を正確に行うことができる違法電波の判定方法等を提供することを目的とする。

本発明に係る違法電波の判定方法（請求項１）は、路側に設置された複数の路側通信機が受信した、道路上を移動する移動送信機が発信源である異常電波が、違法電波であるか否かを判定する違法電波の判定方法であって、複数の前記路側通信機の通信エリアで構成される監視エリアにおいて、予め設定された監視周期内の複数の時点で前記異常電波が検出されたことを条件として、前記違法電波を発する違法な前記移動送信機が前記監視エリア内に存在すると判定することを特徴とする。

本発明の判定方法によれば、違法な移動送信機が存在すると判定するための条件として、単一又は複数の路側通信機が異常電波を１回検出しただけでなく、複数の路側通信機の通信エリアを構成する監視エリアにおいて、予め設定された監視周期内の複数の時点で当該異常電波が検出されたことを条件としている。
このため、道路上を移動する移動送信機が違法電波の発信源であるか否かの判定を正確に行うことができる。

上記構成の判定方法において、「監視エリア」とは、複数の路側通信機によってカバーされる通信エリアのことをいう。また、「監視周期」とは、違法電波の監視を実施するのに実質的に有効な比較的短い周期のことをいい、例えば、数十秒から１分間程度に設定される。
更に、「違法電波」とは、無許可の通信機等から送信される、電波法等で規定された送信レベルや周波数帯域から外れた電波のことをいう。また、「異常電波」とは、受信機での受信信号から検出可能な受信レベル等の検出値に基づいて、違法電波の疑いを受信側で推定可能な電波のことをいう。

一方、本発明の判定方法では、違法な移動送信機の存在を判定するために、複数の時点で異常電波が検出されたことを条件とするので、複数の時点でそれぞれ検出された異常電波の送信主体が同一か否かを判定するための同一性判定を行う必要がある。
かかる送信主体の同一性判定は、例えば、複数の時点での前記異常電波の送信位置とその複数の時点間の時間差とに基づいて行うこともできるし（請求項２）、前記路側通信機が受信した複数の時点での受信信号に基づいて行うこともできる（請求項３）。

以上の通り、本発明によれば、複数の路側通信機を含む監視エリアにおいて、予め設定された監視周期内の複数の時点で違法電波が検出されたことを条件として、違法電波の発信源となっている移動送信機が監視エリア内に存在すると判定するので、移動送信機が違法電波の発信源であるか否かの判定を正確に行うことができる。

高度道路交通システムの全体構成を示す概略斜視図である。 高度道路交通システムを構成する監視エリアの一部を示す平面図である。 路側通信機と車載通信機の内部構成を示すブロック図である。 車載通信機が送信するデータフォーマットの一例を示す図である。 中央装置の内部構成を示すブロック図である。 中央装置の制御部が行う違法電波の監視処理のフローチャートである。 違法電波の判定原理を示すための道路の側面図である。 （ａ）は受信レベルの観測地点Ａ〜Ｃの配置を示す道路平面図であり、（ｂ）は各時点ｔ１〜ｔ４において４つの地点Ａ〜Ｄで観測された受信レベルを示す表である。 地点Ａ〜Ｄごとの受信レベルの時間的変化を示すグラフである。 地点Ａ〜Ｄごとの受信レベルの時間的変化を示すグラフである。

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機２、車載通信機３（図２及び図３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、監視カメラ６等を含む。

各交通信号機１は、複数の交差点Ｃｉ（図例では、ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置されており、電話回線等の通信回線７を介してルータ８に接続されている。このルータ８は交通管制センター内の中央装置４に接続されている。
中央装置４は、自身が管轄する監視エリアに含まれる各交差点Ｃｉの交通信号機１及び路側通信機２とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。従って、中央装置４は、各交通信号機１及び各路側通信機２との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。

監視カメラ６は、各交差点Ｃｉに流入する車両台数をカウントする等の目的で、監視エリア内の道路の各所に設置されている。この監視カメラ６は、道路の交通状況を時系列に撮影し、その画像データは前記通信回線７を介して中央装置４にほぼリアルタイムに送信される。
なお、図１及び図２では、図示を簡略化するために、各交差点Ｃｉに信号灯器が１つだけ描写されているが、実際の各交差点Ｃｉには、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも４つの信号灯器が設置されている。

〔無線通信の方式等〕
図２は、上記高度道路交通システムの監視エリアの一部を示す道路平面図である。
図２では、互いに交差する２つの道路の各々が上りと下りで片側１車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図２にも示すように、本実施形態の交通システムは、車載通信機３との間で無線通信が可能な複数の路側通信機２と、キャリアセンス方式で他の通信機２，３と無線通信を行う移動無線送受信機の一種である車載通信機３と備えている。

複数の路側通信機２は、それぞれ路側の交差点ごとに設置されていて、図１及び図２の例では交通信号機１の支柱に取り付けられている。一方、車載通信機３は、道路を走行する各車両５にそれぞれ搭載されている。
各路側通信機２は、その周囲に広がる所定範囲の通信エリアＡをそれぞれ有し、この通信エリアＡを走行する各車両５の車載通信機３と通信可能である。また、各路側通信機２は、通信エリアＡが重複（一部重複でも全部重複でもよい。）する他の路側通信機２とも通信可能であり、路側通信機２によってカバーされる各通信エリアＡの集合体により、電波監視装置として機能する中央装置４の監視エリアが構成されている。

本実施形態の交通システムでは、路側通信機２同士（路路間通信）については無線通信が用いられ、また、路側通信機２と車載通信機３との間（「路」から「車」への路車間通信と「車」から「路」への車路間通信との双方を含む。）と車載通信機３同士（車車間通信）についても、無線通信が用いられている。
なお、前記した通り、交通管制センターに設けられた中央装置４は、各路側通信機２と有線での双方向通信が可能となっているが、これらの間も無線通信であってもよい。

中央装置４が統括制御する各路側通信機２は、例えば、次のようにして路車間通信と車車間通信の通信制御を行う。すなわち、本実施形態の路側通信機２は、自身が送信する時間スロットについてはＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式で割り当て、残った時間スロットをＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式による車車間通信に開放するようになっている。
また、各路側通信機２は、自身の送信タイミングを制御するために他の路側通信機２との時刻同期機能を有している。この路側通信機２の時刻同期は、例えば、自身の時計をＧＰＳ時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自身の時計を他の路側通信機２からの送信信号に合わせるエア同期等によって行われる。

〔路側通信機〕
図３は、路側通信機２と車載通信機３の内部構成を示すブロック図である。
このうち、路側通信機２は、無線通信のためのアンテナ２０に接続された無線通信部（送受信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部２２と、それらの通信制御を行うプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等よりなる制御部２３と、制御部２３に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部２４とを備えている。
記憶部２４は、制御部２３が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。

路側通信機２の制御部２３は、時分割多重方式によって路車間、車路間及び路路間の無線通信を無線通信部２１に行わせるものである。
このため、制御部２３は、上記コンピュータプログラムの実行によって達成される機能部として、路側通信機２自身が無線送信する第１時間スロットと、車載通信機３の無線送信を許容する第２時間スロットとを、一定の周期ごとに時分割で割り当てる割当手段２３Ａを備えている。

更に、路側通信機２の制御部２３は、上記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部であるデータ転送手段２３Ｂを備えている。
このデータ転送手段２３Ｂは、有線通信部２２が受信した中央装置４の渋滞情報等の交通情報をいったん記憶部２４に一時的に記憶させ、無線通信部２１を介して車載通信機３に対してブロードキャスト送信する。
また、データ転送手段２３Ｂは、無線通信部２１が受信した受信信号のレベル（受信レベル）を、有線通信部２２を通じてほぼリアルタイムに中央装置４に転送する。

〔車載通信機〕
一方、車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された通信部（送受信部）３１と、この通信部３１に対する通信制御を行うプロセッサ等よりなる制御部３２と、この制御部３２に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部３３とを備えている。
記憶部３３は、制御部３２が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信装置２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。

車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためにキャリアセンス方式による無線通信を通信部３１に行わせるものであり、路側通信機２との間の時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載通信機３の通信部３１は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。

なお、車載通信機３の制御部３２は、車両５の現時の位置情報や速度情報等を通信部３１から外部に無線送信させている。
このため、上記位置情報や速度情報等を受信した他の車両５や路側通信機２において、例えば、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。

図４は、車載通信機３が送信するデータフォーマットの一例を示す図である。
図４に示すように、車載通信機３の送信信号には、プリアンブル、ヘッダ、データ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。このうち、データには、車両５の位置、方向（進行方向）及び速度などが含まれている。

車両の位置や方向は、ＧＰＳや車両５側のセンサ等から得られた情報であり、通常は車両５側で取得された情報に基づくものであるが、光ビーコン等のインフラ側から取得可能な場合もある。速度は、車両５の速度センサに基づいた情報である。

〔中央装置〕
図５は、中央装置４の内部構成を示すブロック図である。
図５に示すように、本実施形態の中央装置４は、制御部４１、表示部４２、通信部４３、記憶部４４及び操作部４５を含んでいる。
中央装置４の制御部４１は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなり、路側通信機２、監視カメラ６及び車両感知器（図示せず）からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。

中央装置４の制御部４１は、内部バスを介して上記ハードウェア各部と繋がっており、これら各部の動作も制御する。
また、この制御部４１は、自身のネットワークに属する交差点Ｃｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。

中央装置４の通信部４３は、通信回線７を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースである。この通信部４３は、信号灯器の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１や、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２を所定時間ごとに各交通信号機１に送信している（図１参照）。
信号制御指令Ｓ１は、前記系統制御や広域制御を行う場合の信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。

また、中央装置４の通信部４３は、各交差点Ｃｉに対応する路側通信機２から、その通信機２が受信した信号の受信レベル情報Ｓ３、車両通過時に生じるパルス信号よりなる車両感知器（図示せず）の感知情報Ｓ４、及び、監視カメラ６が撮影した道路のデジタル情報よりなる画像データＳ５等を受信している。

中央装置４の記憶部４４は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成されており、交通信号機１に対する前記系統制御及び広域制御を行う信号制御プログラムや、後述する違法電波の監視用プログラム等の各種のプログラムを記憶している。
また、記憶部４４は、制御部４１が生成した信号制御指令Ｓ１及び交通情報Ｓ２や、ＬＡＮ側から取得した受信レベル情報Ｓ３、感知情報Ｓ４及び画像データＳ５等を一時的に記憶する。

中央装置４の表示部４２は、自身が管理するエリアの道路地図と、この道路地図上のすべての交通信号機１や車両感知器等の位置が表示された表示画面により構成され、中央オペレータに渋滞や事故等の交通状況を報知するものである。
中央装置４の操作部４５は、キーボードやマウス等の入力インタフェースよりなり、この操作部４５によってオペレータが上記表示部４２に対する表示切り替え操作等を行えるようになっている。

本実施形態の中央装置４は、自身の監視エリア内に含まれる複数の路側通信機２を利用して、いずれかの車載通信機３から送信された違法電波を監視する電波監視装置としても機能する。すなわち、中央装置４の制御部４１は、記憶部４４に記憶された前記監視用プログラムを実行することで、監視エリア内の違法電波を監視するものである。
図６は、中央装置４の制御部４１が行う違法電波の監視処理のフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って、中央装置４による違法電波の監視処理について説明する。

〔違法電波の監視処理〕
〔異常電波の検出〕
図６に示す通り、中央装置４の制御部４１は、まず、自身の監視エリア内にあるすべての路側通信機２から、通信部４３を介して受信レベル情報Ｓ３をほぼリアルタイムに取得しており（図６のステップＳ１）、この受信レベル情報Ｓ３には、路側通信機２の通信機ＩＤと受信時刻が含まれている。
従って、制御部４１は、監視エリアに含まれる路側通信機２ごとの受信レベルを時系列データとして把握している。

次に、中央装置４の制御部４１は、いずれかの路側通信機２が受信した受信信号の中から、異常電波が検出されているか否かを判定する（図６のステップＳ２）。この異常電波の有無の判定は、例えば、車載通信機３からの正常な信号の送信電力が２０ｄＢｍと定められている場合、路側通信機２の受信レベルが所定の閾値（例えば、−２５ｄＢｍ）以上であるか否かによって行われる。
この閾値は、例えば路側通信機２の付近にある車載通信機３の信号が、正常な信号を送信した場合の、路側通信機２での受信レベルを元に設定する。この閾値を超える受信レベルの電波（異常電波）を検出した場合には、一応、これによって違法電波を発する車載通信機３の存在が推認される。

しかし、例えば、極めて近距離にある車載通信機３からの送信信号を受信した場合や、フェージングの影響で増幅された送信信号を受信した場合にも、路側通信機２での受信レベルが一時的に大きくなる。
このように、単一又は複数の路側通信機２における受信レベルが１回だけ過大であったというだけでは、必ずしも車載通信機３が違法電波を発しているとは言い難いので、過大な受信レベル（異常電波）の検出事実を違法電波であると結論付けるためには、より確実な判定ロジックが必要である。

〔違法電波の判定原理〕
そこで、中央装置４の制御部４１は、自身の監視エリアに含まれる複数の路側通信機２が、予め設定された監視周期Ｔ（Ｔ＝数十秒〜１分程度）内における複数の時点ｔ１，ｔ２で異常電波が検出されたことを条件として、当該違法電波を発する違法な車載通信機３が監視エリア内に存在すると判定するようになっている。

図７は、上記違法電波の判定原理を示すための道路の側面図である。
図７に示すように、同じ時点ｔ１において、地点Ａと地点Ｂに設置された２つの路側通信機２Ａ，２Ｂが同時に異常電波を受信したとすると、その地点Ａ，Ｂ間を走行する車両５の車載通信機３が違法電波を発している蓋然性が高い。
そこで、中央装置４の制御部４１は、２つの路側通信機２Ａ，２Ｂが同じ時点ｔ１で異常電波を受信した場合には「要注意」のフラグを立て、要注意モードに移行する（図６のステップＳ３）。

本実施形態では、中央装置４の制御部４１は、上記要注意モードにおいて異常電波の送信位置Ｐ１の測位を実行する。すなわち、中央装置４の制御部４１は、路側通信機２Ａ，２Ｂが受信した受信信号を用いた異常電波の測位機能を有している。
この送信位置Ｐ１の簡易な測位方法としては、路側通信機２Ａ，２Ｂにおける受信レベルの比率やレベル差に基づいて、時点ｔ１における異常電波の送信位置Ｐ１を求める方法がある。
また、路側通信機２Ａ，２Ｂを互いに時刻同期させておけば、路側通信機２Ａ，２Ｂを含む複数の路側通信機２に到達する異常電波の到達時刻差を元に、異常電波の送信位置Ｐ１を特定することも可能である。
その手順としては、まず、異常電波の到達時刻差に電波の速度（ほぼ光速）を掛け合わせることで、送信位置Ｐ１から路側通信機２Ａの距離と、送信位置Ｐ１から路側通信機２Ｂまでの距離の差を求める。この距離差が一定の位置は、路側通信機２Ａと２Ｂを焦点とする回転双曲面上にあるので、この回転双曲面と道路の交線上に送信位置Ｐ１が存在すると算出することができる。また、３つ以上の路側通信機２で信号を受信することで、複数の回転双曲面の交線上に送信位置Ｐ１を求めても良い。

一方、ある時点ｔ１における１回だけの異常電波の同時検出では、それだけで違法性を確定するのは未だ早計である。
その理由は、異なる車両５Ａ及び５Ｂに搭載された車載通信機３Ａ及び３Ｂが、路側通信機２Ａに近い地点Ａと、路側通信機２に近い地点Ｂにおいてほぼ同時に電波を送信する場合があり、この場合には、車載通信機３が正常な電波を送信していて適法なものであっても、各路側通信機２Ａ，２Ｂにおいて過大な受信レベルの異常電波をほぼ同時に受信することがあり得るからである。

そこで、中央装置４の制御部４１は、前記要注意モードに移行したあと、更に一定の待ち時間Δｔが経過してから（図６のステップＳ４）、その待ち時間Δｔが経過した後の時点ｔ２に受信レベル情報Ｓ３を取得するとともに（図６のステップＳ５）、いずれかの路側通信機２が受信した受信信号の中から異常電波があるか否かを再度判定する（図６のステップＳ６）。
なお、上記待ち時間Δｔの長さは、前記監視周期Ｔよりも短い一定長さに設定されており、例えば、概ね数秒〜数十秒に程度に設定される。

〔送信主体の同一性判定〕
図７の例では、上記待ち時間Δｔが経過した後の時点ｔ２において、車載通信機３を搭載した車両５が地点Ｂを通過し、地点Ｂと地点Ｃの間に到達する場合を例示しており、地点Ｂの路側通信機２Ｂと地点Ｃの路側通信機２Ｃで異常電波が検出されたものと仮定している。
中央装置４の制御部４１は、図７に示すように２回目の時点ｔ２でもいずれかの路側通信機２が異常電波を受信している場合（図６のステップＳ６でＹＥＳ）には、更に、最初の異常電波の送信主体と２回目の異常電波の送信主体の同一性を判定する（図６のステップＳ７）。

この同一性判定は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、中央装置４の制御部４１は、最初の時点ｔ１での異常電波の送信位置Ｐ１に加えて、次の時点ｔ２における異常電波の送信位置Ｐ２を求める。
また、中央装置４の制御部４１は、測位によって求めた送信位置Ｐ１，Ｐ２間の距離Ｌと、待ち時間Δｔに想定される車両速度Ｖを乗じて算出される想定距離との差を算出するとともに、この距離差が所定の閾値内である場合に、異常電波の送信主体が同一であると判定する。

なお、送信主体の同一性判定をより簡易に行う方法としては、いずれかの路側通信機２Ａ，２Ｂ，２Ｃが受信した複数時点（時点ｔ１と時点ｔ２）での受信信号に基づいて、当該異常電波の送信主体が同一か否かを判定する方法もある。
例えば、図７に示す例において、路側通信機２Ｂが時点ｔ１と時点ｔ２で得られた受信レベルと送信周波数の少なくとも１つが所定の閾値内である場合には、異常電波の送信主体が同一であると判定することができる。

〔トレースモード〕
図６に戻り、中央装置４の制御部４１は、異常電波の送信主体の同一性が認められる場合には、その送信主体が違法電波を発する違法な車載通信機３であると判定し（図６のステップＳ８）、その後、当該車載通信機３の移動履歴を追跡するトレースモードに移行する（図６のステップＳ９）。
このトレースモードでは、中央装置４の制御部４１は、異常電波の送信位置Ｐｊ（ｊ＝３，４，……）の時系列データを収集し続け、この時系列データよりなる違法な車載通信機３の移動履歴を生成する。

具体的には、中央装置４の制御部４１は、違法な車載通信機３の存在確認後においても送信主体の同一性判定を実行し続け、異常電波の送信位置Ｐｊの測位を継続する。
すなわち、図７に示すように、中央装置４の制御部４１は、時点ｔ２から待ち時間Δｔが経過した時点ｔ３における異常電波の送信位置Ｐ３を求めるとともに、それ以降も異常電波が観測されなくなるまで、待ち時間Δｔが経過する毎の各時点ｔｊ（ｊ＝３，４，……）における異常電波の送信位置Ｐｊを測位し続ける。

〔出力モード〕
上記トレースモードの後、中央装置４の制御部４１は、違法な車載通信機３の捜索に役立つための各種処理が含まれる出力モードに移行する（図６のステップＳ１０）。
具体的には、中央装置４の制御部４１は、違法な車載通信機３の移動履歴を記憶部４４に記憶させるとともに、表示部４３の道路地図上に表示させる。これにより、中央装置４のオペレータは、違法な車載通信機３を搭載した車両５（以下、違法車両ということがある。）の現在位置を把握することができる。

また、中央装置４の制御部４１は、違法な車載通信機３の移動履歴に対応する時刻（前記各時点ｔｊ）に監視カメラ６で撮影された画像データを抽出するとともに、そのいずれにも写っている車両５を特定することにより、違法な車載通信機３を搭載した違法車両５を検出し、この検出した違法車両５を表示部４３に画面表示させたりプリンタ（図示せず）に印刷させたりして出力する。
また、測位の精度が十分でない場合でも、中央装置４のオペレータは、移動履歴に対応する時刻に監視カメラ６で撮影された画像データを抽出し、そのいずれにも写っている車両５を選別することで、違法な車載送信機３を搭載した車両５を検出することができる。
なお、車両５の認識は、例えば、ナンバープレートの車番を読み取ったり、形状や車色等の車両５の特徴を認識したりすることによって行うことができる。

更に、後述のように、中央装置４の制御部４１が、違法な車載通信機３の移動履歴に基づいてその車載通信機３の今後の移動経路を予測する場合には、当該制御部４１は、その移動経路に含まれる路側通信機２に対して、違法車両５が通行する旨の情報を送信する。
この場合、上記情報を受けた路側通信機２が、自身の通信エリアＡに向けて当該情報をブロードキャスト送信するようにすれば、その通信エリアＡを走行中の各車両５に対して通信障害の危険性を事前に通知することができる。

なお、中央装置４の制御部４１が違法な車載通信機３の存在を確認した後は、中央装置４の通信部４３を通じて自動的に、或いは、中央装置４のオペレータによる電話通報等の人為的作業により、監視エリア内において違法電波が発生した事実が、総合通信局や警察等の管轄官庁に通報されるようになっている。

〔受信レベル推移の具体例〕
図８及び図９は、複数の路側通信機２で生じ得る異常電波の推移例を示すための説明図である。以下、この図８及び図９を参照しつつ、中央装置４の制御部４１が行う監視処理を更に詳細に説明する。
図８（ａ）は受信レベルの観測地点Ａ〜Ｃの配置を示す道路平面図であり、ここでは、交差点に対応する４つの地点Ａ〜Ｄを、違法車両５が地点Ａ→地点Ｂ→地点Ｃ→地点Ｄのルートで通過するものと仮定している。

図８（ａ）では、各地点Ａ〜Ｄの路側通信機２Ａ〜２Ｄの図示を省略しているが、実際には、図７と同様に各地点Ａ〜Ｄに路側通信機２Ａ〜２Ｄが設置されている。
図８（ｂ）は、違法車両５が上記ルートを走行中の各時点ｔ１〜ｔ４において、４つの地点Ａ〜Ｄで観測された受信レベルを示す表である。また、図９は、図８（ｂ）の表を地点Ａ〜Ｄごとの受信レベルの時間的変化を示すグラフに書き直したものであり、このグラフは、横軸が時間で縦軸が受信レベルになっている。

図８（ｂ）及び図９に示すように、本推移例では、時点ｔ１において、地点Ａで−２０ｄＢｍ、地点Ｂで−１５ｄＢｍ以上、地点Ｃで−３５ｄＢｍの受信レベルが観測されている。なお、地点Ｂにおける「−１５ｄＢｍ以上」とは、路側通信機２の受信レベルの上限を超える程の高レベルであることを意味する。
この場合、地点Ａと地点Ｂの２箇所において閾値（−２５ｄＢｍ）以上の受信レベルになっているので、中央装置４の制御部４１が行う違法電波の監視処理が「要注意モード」（図６のステップＳ３）に移行し、当該時点ｔ１における異常電波の送信位置Ｐ１の測位が行われる。

次に、時点ｔ２（＝ｔ１＋Δｔ）においては、地点Ａで−２５ｄＢｍ、地点Ｂで−１５ｄＢｍ、地点Ｃで−２５ｄＢｍの受信レベルが観測されている。
この場合、要注意モードに移行直後の時点ｔ２において、複数の地点（地点Ａ、地点Ｂ及び地点Ｃ）で閾値（−２５ｄＢｍ）以上の受信レベルになっているので、中央装置４の制御部４１は、時点ｔ１と時点ｔ２における異常電波の「送信主体の同一性判定」（図６のステップＳ７）を行い、観測された異常電波が違法電波か否かの判定を行う。

具体的には、同一性判定の結果、時点ｔ１と時点ｔ２での送信主体が同一と判定された場合には、当該送信主体が違法電波を発する違法な車載通信機３であると判定され（図６のステップＳ８）、時点ｔ２における異常電波の送信位置Ｐ２の測位が行われた上で、違法電波の監視処理が「トレースモード」に移行する（図６のステップＳ９）。

図８（ｂ）及び図９に示す推移例では、時点ｔ３（＝ｔ２＋Δｔ）において、地点Ａで−３５ｄＢｍ、地点Ｂで−２０ｄＢｍ、地点Ｃで−２０ｄＢｍの受信レベルが観測されている。
また、時点ｔ４（＝ｔ３＋Δｔ）において、地点Ｃで−１５ｄＢｍ、地点Ｄで−２０ｄＢｍの受信レベルが観測されている。

この場合、トレースモード中のいずれの時点ｔ３，ｔ４においても、複数の地点で閾値（−２５ｄＢｍ）以上の受信レベルになっているので、中央装置４の制御部４１は、時点ｔ２と時点ｔ３の間、及び、時点ｔ３と時点ｔ４の間においても、異常電波の送信主体の同一性判定を継続して行い、送信主体の同一性が認められる限りにおいて、時点ｔ３と時点ｔ４における異常電波の送信位置Ｐ３，Ｐ４の測位を行う。

このように、中央装置４の制御部４１は、時点ｔ３以降においても、送信主体の同一性判定と異常電波の送信位置Ｐｊ（ｊ＝３，４，……）の測位を継続して行うようになっており、これにより、異常電波の送信位置Ｐｊの時系列データよりなる違法な車載通信機３の移動履歴が生成される。

一方、図８（ｂ）及び図９に示す推移例では、時点ｔ３で異常電波を観測していない地点Ｄでの受信レベルが、時点ｔ４（＝ｔ３＋Δｔ）においては−２０ｄＢｍとなって異常電波が観測されている。従って、時点ｔ３〜時点ｔ４の間に、違法車両５が地点Ｃを左折して地点Ｄに向かっているものと予想される。
そこで、中央装置４の制御部４１は、違法車両５の過去の移動履歴（地点Ａ→地点Ｂ→地点Ｃ）に基づいて、違法車両５の今後の移動経路（地点Ｃ→地点Ｄ）を予測し、その移動経路に含まれる路側通信機２Ｄに対して、違法車両５が通行する旨の情報を送信するようになっている。

図１０は、路側通信機２に生じ得る受信レベルのその他の推移例を示すための、地点Ａ〜Ｄごとの受信レベルの時間的変化を示すグラフである。
この図１０に示す受信レベルの推移例は、違法電波の送信元が当該違法電波を連続して送信し続ける場合の例である。かかる連続的な送信の場合でも、図１０に破線で示すように、監視処理を行う場合の各地点Ａ〜Ｄでの受信時間間隔を適当に定義することにより、これまで説明した違法電波の監視処理（図６）を同様に実施することができる。

以上の通り、本実施形態の中央装置（電波監視装置）４によれば、違法な車載通信機３が存在すると判定するための条件として、単一又は複数の路側通信機２が異常電波を１回検出しただけでなく、複数の路側通信機２の通信エリアＡを構成する監視エリアにおいて、予め設定された監視周期Ｔ内の複数の時点ｔ１，ｔ２で当該異常電波が検出されたことを条件としているので、道路上を移動する車載通信機３が違法電波の発信源であるか否かの判定を正確に行うことができる。

〔その他の変形例〕
今回開示した各実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲とその構成と均等な意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、中央装置４の制御部４１が違法電波の監視処理を行う場合を例示したが、複数の路側通信機２，２…の中から選択した１つのマスター通信機２の制御部２３に、当該監視処理を行わせることも可能である。
この場合、違法電波の監視処理を行うマスター通信機２は、他の路側通信機２において計測された受信レベル情報を、路路間通信を通じて他の路側通信機２から収集する必要がある。

また、上記実施形態の高度道路交通システムおいて、車載通信機３の代わりに或いは車載通信機３に加えて、歩行者が携帯する通信機（携帯通信端末）を用いることもできる。この場合には、当該携帯通信端末が発信源となる違法電波についても、車載通信機３と同様に監視対象にすることができる。

更に、上記実施形態では、過大な送信レベルの違法電波を車載通信機３が送信する場合を例示したが、規定の周波数帯域外である違法電波を車載通信機３が送信する場合にも本発明を適用することができる。
もっとも、この場合には、路側通信機２が、車載通信機３が使用する規定の周波数帯域から外れた周波数の異常電波を検出する機能を有している必要がある。

１ 交通信号機
２ 路側通信機
３ 車載通信機（移動送信機）
４ 中央装置
５ 車両
６ 監視カメラ
７ 通信回線
８ ルータ
２０ アンテナ
２１ 無線通信部
２２ 有線通信部
２３ 制御部
２４ 記憶部
３０ アンテナ
３１ 通信部
３２ 制御部
３３ 記憶部
４１ 制御部（検出手段、判定手段、測位手段、生成手段、選択手段、特定手段）
４２ 表示部（出力手段）
４３ 通信部（取得手段）
４４ 記憶部
４５ 操作部
Ｓ１ 信号制御情報
Ｓ２ 交通情報
Ｓ３ 受信レベル情報
Ｓ４ 感知情報
Ｓ５ 画像データ

Claims (5)

1. 路側に設置された複数の路側通信機が受信した、道路上を移動する移動送信機が発信源である異常電波が、違法電波であるか否かを判定する違法電波の判定方法であって、
   複数の前記路側通信機の通信エリアで構成される監視エリアにおいて、予め設定された監視周期内の複数の時点で前記異常電波が検出されたことを条件として、前記違法電波を発する違法な前記移動送信機が前記監視エリア内に存在すると判定することを特徴とする違法電波の判定方法。
2. 複数の時点での前記異常電波の送信位置とその複数の時点間の時間差とに基づいて、当該異常電波の送信主体が同一か否かを判定し、同一と判定したことを条件として、前記違法電波を発する違法な前記移動送信機が前記監視エリア内に存在すると判定する請求項１に記載の違法電波の判定方法。
3. 前記路側通信機が受信した複数の時点での受信信号に基づいて、当該異常電波の送信主体が同一か否かを判定し、同一と判定したことを条件として、前記違法電波を発する違法な前記移動送信機が前記監視エリア内に存在すると判定する請求項１又は２に記載の違法電波の判定方法。
4. 路側に設置された複数の路側通信機が受信した、道路上を移動する移動送信機が発信源である異常電波が、違法電波であるか否かを判定する違法電波の判定装置であって、
   複数の前記路側通信機の通信エリアで構成される監視エリアにおいて、予め設定された監視周期内の複数の時点で異常電波が検出されたことを条件として、前記違法電波を発する違法な前記移動送信機が前記監視エリア内に存在すると判定することを特徴とする違法電波の判定装置。
5. 路側に設置された複数の路側通信機が受信した、道路上を移動する移動送信機が発信源である異常電波が、違法電波であるか否かを判定する違法電波の判定装置として、コンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムであって、
   複数の前記路側通信機の通信エリアで構成される監視エリアにおいて、予め設定された監視周期内の複数の時点で異常電波が検出されたことを条件として、前記違法電波を発する違法な前記移動送信機が前記監視エリア内に存在すると判定するステップを含むことを特徴とするコンピュータプログラム。

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