特許 7291608 路側無線機および無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-07

(45)【発行日】2023-06-15

(54)【発明の名称】路側無線機および無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 4/44 20180101AFI20230608BHJP

   H04W 12/12 20210101ALI20230608BHJP

   H04W 72/0453 20230101ALI20230608BHJP

   H04W 28/04 20090101ALI20230608BHJP

【ＦＩ】

H04W4/44

H04W12/12

H04W72/0453

H04W28/04 110

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019200649

(22)【出願日】2019-11-05

(65)【公開番号】P2021077933

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】302062931

【氏名又は名称】ルネサスエレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】藤田 卓

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 誠治

【審査官】米倉 明日香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１５６６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１４７６６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１１－１２７４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１４１８２４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載無線機から無線データパケットを受信する第１の無線部と、
前記無線データパケットに含まれるアプリケーションデータを処理する第１のアプリケーション部と、を備え、
前記無線データパケットは、前記車載無線機の第２の無線部によって付与された車両識別情報および前記車載無線機の第２のアプリケーション部によって付与された通信種別情報を含み、
前記車両識別情報は、前記車載無線機が搭載される車両を示す情報であり、
前記通信種別情報は、前記アプリケーションデータが関連する車両を示す情報であり、
前記車両識別情報および前記通信種別情報は、車両の種類を識別する車両クラス情報を用いて示され、
前記第１の無線部は、前記車両識別情報のデータ列と前記通信種別情報のデータ列とを比較して、前記無線データパケットの相関の有無を判断する相関処理部を有する無線データ処理部を備え、
前記相関処理部が前記無線データパケットに相関があると判断した場合、前記第１の無線部は、前記無線データパケットに含まれる前記アプリケーションデータを前記第１のアプリケーション部へ出力し、
前記相関処理部が前記無線データパケットに相関がないと判断した場合、前記第１の無線部は、前記無線データパケットを無効なデータとして扱い、
前記無線データ処理部は、前記相関処理部が前記無線データパケットに相関がないと判断した場合、なりすまし無線機の情報として、前記車載無線機を識別するためのなりすまし情報を生成し、
前記第１の無線部は、前記車載無線機から無線通信用の周波数チャネルの割当を要求するための周波数チャネル要求信号を受信した場合、前記なりすまし情報に基づいて、前記車載無線機に対して周波数チャネルを割り当てるか否かを判断する第１の周波数チャネル割当制御部をさらに含み、
前記無線データ処理部は、前記相関処理部において、前記無線データパケットに相関がないと判断された数を計測し、計測した数に応じて、前記無線データパケットの再送を指示する第１の再送指示部をさらに有し、
前記第１の無線部は、前記第１の再送指示部からの指示に基づいて、前記無線データパケットの再送を要求するための第１の再送要求信号を前記車載無線機へ送信する、
路側無線機。

【請求項2】

請求項１に記載の路側無線機であって、
前記無線データ処理部は、前記第１の再送指示部が計測した数が所定値に達した場合、前記なりすまし情報を生成する、
路側無線機。

【請求項3】

請求項２に記載の路側無線機と、
前記路側無線機と無線通信を行う前記車載無線機と、を備える無線通信システムであって、
前記車載無線機は、
前記通信種別情報および前記アプリケーションデータを含むアプリケーションデータパケットを生成する前記第２のアプリケーション部と、
前記車両識別情報および前記アプリケーションデータパケットを含む前記無線データパケットを生成し、生成した前記無線データパケットを前記路側無線機へ送信する前記第２の無線部と、を備え、
前記第１の再送要求信号を受信し、前記無線データパケットの再送処理を行う、
無線通信システム。

【請求項4】

車載無線機から無線データパケットを受信する第１の無線部と、
前記無線データパケットに含まれるアプリケーションデータを処理する第１のアプリケーション部と、を備え、
前記無線データパケットは、前記車載無線機の第２の無線部によって付与された車両識別情報および前記車載無線機の第２のアプリケーション部によって付与された通信種別情報を含み、
前記車両識別情報は、前記車載無線機が搭載される車両を示す情報であり、
前記通信種別情報は、前記アプリケーションデータが関連する車両を示す情報であり、
前記車両識別情報および前記通信種別情報は、車両の種類を識別する車両クラス情報を用いて示され、
前記第１の無線部は、前記車両識別情報のデータ列と前記通信種別情報のデータ列とを比較して、前記無線データパケットの相関の有無を判断する相関処理部を有する無線データ処理部を備え、
前記相関処理部が前記無線データパケットに相関があると判断した場合、前記第１の無線部は、前記無線データパケットに含まれる前記アプリケーションデータを前記第１のアプリケーション部へ出力し、
前記相関処理部が前記無線データパケットに相関がないと判断した場合、前記第１の無線部は、前記無線データパケットを無効なデータとして扱い、
前記無線データ処理部は、前記相関処理部が前記無線データパケットに相関がないと判断した場合、なりすまし無線機の情報として、前記車載無線機を識別するためのなりすまし情報を生成し、
前記第１の無線部は、前記車載無線機から無線通信用の周波数チャネルの割当を要求するための周波数チャネル要求信号を受信した場合、前記なりすまし情報に基づいて、前記車載無線機に対して周波数チャネルを割り当てるか否かを判断する第１の周波数チャネル割当制御部をさらに含み、
前記無線データ処理部は、前記相関処理部において、前記無線データパケットに相関がないと判断された数を計測し、計測した数に応じて、前記無線データパケットの再送および前記無線データパケットの一部のデータの変更を指示する第２の再送指示部をさらに有し、
前記第１の無線部は、前記第２の再送指示部からの指示に基づいて、前記無線データパケットの再送および前記無線データパケットの一部のデータの変更を要求するための第２の再送要求信号を前記車載無線機へ送信する、
路側無線機。

【請求項5】

請求項４に記載の路側無線機であって、
前記相関処理部は、前記無線データパケットの一部のデータが期待値に変更されたことを確認した場合、前記無線データパケットに相関があると判断する、
路側無線機。

【請求項6】

請求項５に記載の路側無線機であって、
前記無線データ処理部は、前記第２の再送指示部が計測した数が所定値に達した場合、前記なりすまし情報を生成する、
路側無線機。

【請求項7】

請求項６に記載の路側無線機と、
前記路側無線機と無線通信を行う前記車載無線機と、を備える無線通信システムであって、
前記車載無線機は、
前記通信種別情報および前記アプリケーションデータを含むアプリケーションデータパケットを生成する前記第２のアプリケーション部と、
前記車両識別情報および前記アプリケーションデータパケットを含む前記無線データパケットを生成し、生成した前記無線データパケットを前記路側無線機へ送信する前記第２の無線部と、を備え、
前記第２の再送要求信号を受信し、前記無線データパケットの一部を変更し、一部を変更した前記無線データパケットの再送処理を行う、
無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、路側無線機および無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

車間通信および路車間通信などの自動車における無線通信技術が知られている。自動運転技術の実用化において、これらの無線通信技術におけるセキュリティの必要性はますます重要になってきている。例えば、特許文献１には、リプレイアタックによるなりすましを検出する技術が開示されている。

【0003】

悪意のある第三者がＧＰＳ（Global Positioning System）モジュールに改造を加えることによって、外部時刻情報が改竄される脅威がある。特許文献１に開示された技術は、Ｖ２Ｘ（Vehicle to X）モジュールへの電源供給が再開された後、新たに取得される外部時刻情報と電源投入以前の内部時刻情報を比較することによって、外部時刻情報が改竄されているかどうかを検証する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－２８６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、無線通信装置のアプリケーション部が実行するアプリケーションに改竄が加えられることによって無線通信装置がなりすまし無線通信装置となっている場合には、特許文献１に開示された技術では、当該なりすまし無線通信装置を検出することができない。

【0006】

その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施の形態に係る路側無線機は、車載無線機から無線データパケットを受信する第１の無線部と、アプリケーションデータを処理する第１のアプリケーション部と、を備える。第１の無線部は、車両識別情報のデータ列と通信種別情報のデータ列とを比較して、無線データパケットの相関の有無を判断する相関処理部を有する無線データ処理部を備える。相関処理部が無線データパケットに相関があると判断した場合、第１の無線部は、無線データパケットに含まれるアプリケーションデータを第１のアプリケーション部へ出力する。相関処理部が無線データパケットに相関がないと判断した場合、第１の無線部は、無線データパケットを無効なデータとして扱う。

【発明の効果】

【0008】

実施の形態によれば、車載無線機のアプリケーション部に改竄が加えられることによって車載無線機がなりすまし無線機となっている場合であっても、路側無線機は、なりすまし無線機を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る車載無線機の構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る周波数チャネル割当制御部の構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る路側無線機の構成の一例を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る周波数チャネル割当制御部の構成の一例を示すブロック図である。

【図6】図６は、車載無線機から送信される無線データパケットのデータ構成を示す構成図である。

【図7】図７は、実施の形態２に係る路側無線機の構成の一例を示すブロック図である。

【図8】図８は、実施の形態３に係る路側無線機の構成の一例を示すブロック図である。

【図9】図９は、実施の形態３に係る車載無線機の構成の一例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、車載無線機から送信される無線データパケットのデータ構成を示す構成図である。

【図11】図１１は、車載無線機および路側無線機のＨ／Ｗ構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。

【0011】

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る無線通信システム１００の構成の一例を示す図である。図１に示されるように、無線通信システム１００は、車両１１０に搭載された無線通信装置１１１、車両１２０に搭載された無線通信装置１２１および路側機１３０に搭載された無線通信装置１３１を含む。以下、無線通信装置１１１および１２１は、車載無線機１１１および１２１と称される。また、無線通信装置１３１は、路側無線機１３１と称される。

【0012】

車両１１０および１２０は、それぞれに搭載された車載無線機１１１および１２１を用いて、路側機１３０に搭載された路側無線機１３１との間でメッセージの送受信を行う。車両１１０および１２０から送信されるメッセージには、例えば、自車両の速度や進行方向などの車両情報が含まれる。車両１１０および１２０は、路側機１３０を経由して、互いの車両情報を交換することができる。また、路側機１３０からは、信頼性の高い周辺情報を含むメッセージが、車両１１０および１２０に送信される。車両１１０および１２０は、これらのメッセージを送受信することにより、車間距離の維持などの運転制御を適切に行うことができる。

【0013】

図１の無線通信システム１００では、車載無線機１１１および１２１以外にも、不図示の車両に搭載された多くの車載無線機を含む。また、無線通信システム１００に含まれる車載無線機は、様々なアプリケーションを実行し、多くのメッセージの送受信を行う。このように、多くのメッセージが送受信される無線通信システム１００では、十分な通信リソースを確保することが、安定した通信を実現する上で重要となる。

【0014】

しかしながら、例えば、車載無線機１２１がなりすまし無線機となっている場合には、このなりすまし無線機から送信されるメッセージによって、通信リソースが無駄に消費される。すなわち、通信リソースが十分に確保されないと、正常な無線通信装置、例えば、車載無線機１１１もしくは路側無線機１３１は、メッセージを適切に送信できない恐れがある。この状況を回避するためには、なりすまし無線機を適切に検出し、検出したなりすまし無線機を無線通信システム１００から排除することが必要である。以下、なりすまし無線機の検出および排除する仕組みについて説明する。

【0015】

次に、実施の形態１に係る車載無線機について説明する。図２は、実施の形態１に係る車載無線機１１１の構成の一例を示すブロック図である。車載無線機１１１および１２１は、同一の構成を有するため、ここでは車載無線機１１１の構成のみが説明される。図２に示されるように、車載無線機１１１は、アプリケーション部（第２のアプリケーション部）２１０および無線部（第２の無線部）２２０を備える。アプリケーション部２１０および無線部２２０は、互いに接続されている。

【0016】

車載無線機１１１が路側無線機１３１に対してデータの送信処理を開始する場合に、アプリケーション部２１０は、アプリケーションデータパケットを生成する。アプリケーション部２１０は、アプリケーションデータパケットを無線部２２０へ出力する。

【0017】

アプリケーションデータパケットは、アプリケーションヘッダ、通信種別情報およびアプリケーションデータから構成される。アプリケーションヘッダは、アプリケーションデータパケットの先頭を示す情報である。通信種別情報は、アプリケーションデータが関連する車両を示す情報である。アプリケーションデータは、アプリケーションが処理するデータである。

【0018】

通信種別情報は、車両クラス情報によって示される。車両クラス情報は、車両が一般車両であるのか、それとも特殊車両であるのかを識別する情報である。特殊車両には、緊急車両と旅客車両が含まれる。例えば、緊急車両としては、救急車両、消防車両、警察車両などが例示される。旅客車両としては、バス、タクシー、鉄道車両などが例示される。なお、特殊車両は、緊急車両と旅客車両を区別するようにしてもよい。

【0019】

また、車載無線機１１１が路側無線機１３１からのデータの受信処理を行う場合に、アプリケーション部２１０は、復調されたアプリケーションデータパケットを無線部２２０から受け取る。アプリケーション部２１０は、受け取ったアプリケーションデータパケットに含まれるアプリケーションデータを処理する。

【0020】

無線部２２０は、セキュアアプリケーションモジュール（ＳＡＭ）２３０、無線データ生成部２４０、無線データ処理部２５０、周波数チャネル割当制御部（第２の周波数チャネル割当制御部）２６０、無線信号変調部２７０および無線信号復調部２８０を備える。

【0021】

ＳＡＭ２３０は、アプリケーション部２１０に接続される。ＳＡＭ２３０は、送信処理を行う場合に、アプリケーション部２１０からアプリケーションデータパケットを受け取る。ＳＡＭ２３０は、アプリケーションデータパケットに、ＳＡＭヘッダおよびアプリケーション関連情報を付加することにより、ＳＡＭデータパケットを生成する。ＳＡＭ２３０は、無線データ生成部２４０に接続され、生成したＳＡＭデータパケットを無線データ生成部２４０へ出力する。

【0022】

ＳＡＭヘッダは、ＳＡＭデータパケットの先頭を示す情報である。アプリケーション関連情報は、車両識別情報および予約領域データから構成される。車両識別情報は、車載無線機１１１が搭載されている車両を示す情報である。車両識別情報は、通信種別情報と同様に、車両クラス情報によって示される。つまり、車両クラス情報は、車両識別情報と通信識別情報において、共通に使用されている。予約領域データは、今後のシステム拡張に備えた予備の情報領域のデータである。

【0023】

また、ＳＡＭ２３０は、無線データ処理部２５０に接続される。ＳＡＭ２３０は、受信処理を行う場合に、無線データ処理部２５０から復調されたＳＡＭデータパケットを受け取る。ＳＡＭ２３０は、復調されたＳＡＭデータパケットからアプリケーションデータパケットを復調する。具体的には、ＳＡＭ２３０は、復調されたＳＡＭデータパケットからＳＡＭヘッダおよびアプリケーション関連情報を取り除き、アプリケーションデータパケットを復調する。その際、ＳＡＭ２３０は、取り除いた情報の一部をアプリケーションデータに含める処理を行う。このようにして、復調されたアプリケーションデータパケットは、無線部２２０のＳＡＭ２３０からアプリケーション部２１０へ出力される。

【0024】

無線データ生成部２４０は、ＳＡＭ２３０から受け取ったＳＡＭデータパケットに、無線通信用の情報が含まれる無線部ヘッダを付加することにより、無線データパケットを生成する。無線データ生成部２４０は、周波数チャネル割当制御部２６０に接続され、無線データパケットを周波数チャネル割当制御部２６０へ出力する。

【0025】

無線部ヘッダは、プリアンブル、周波数チャネル、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスおよび無線種別から構成される。プリアンブルは、無線データの有無を検出するための情報である。周波数チャネルは、無線通信で使用している周波数チャネルを示す情報である。ＭＡＣアドレスは、無線機を識別するための情報である。無線種別は、送信されるデータが周波数チャネル要求に関するデータであるか否かを示す情報である。なお、無線データ生成部２４０から出力される無線データパケットは、周波数チャネル要求に関するデータではないため、無線種別には、送信されるデータが周波数チャネル要求に関するデータではないことが示される。

【0026】

周波数チャネル割当制御部２６０は、無線信号変調部２７０に接続される。周波数チャネル割当制御部２６０は、車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルが割り当てられているか否かの確認を行う。周波数チャネル割当制御部２６０は、周波数チャネルが割り当てられていることを確認した場合には、無線データ生成部２４０から受け取った無線データパケットを無線信号変調部２７０へ出力する。

【0027】

一方、周波数チャネル割当制御部２６０は、車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルが割り当てられていないことを確認した場合には、周波数チャネル要求信号を生成する。周波数チャネル割当制御部２６０は、周波数チャネル要求信号を無線信号変調部２７０へ出力する。

【0028】

ここで、図３を参照して、周波数チャネル割当制御部２６０の構成について詳細に説明する。図３は、実施の形態１に係る周波数チャネル割当制御部２６０の構成の一例を示すブロック図である。図３に示されるように、周波数チャネル割当制御部２６０は、周波数チャネル割当確認部２６１、割当許可情報格納部２６２、要求信号生成部２６３および割当情報抽出部２６４を備える。

【0029】

割当許可情報格納部２６２は、周波数チャネル割当許可情報を格納する。周波数チャネル割当許可情報は、無線通信用として車載無線機１１１に割り当てられている周波数チャネルを示す情報である。

【0030】

周波数チャネル割当確認部２６１は、無線データ生成部２４０、無線信号変調部２７０、割当許可情報格納部２６２および要求信号生成部２６３に接続される。周波数チャネル割当確認部２６１は、周波数チャネル割当許可情報に基づいて、車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルが割り当てられているかの確認を行う。具体的には、周波数チャネル割当確認部２６１は、無線データ生成部２４０から無線データパケットを受け取ると、割当許可情報格納部２６２から周波数チャネル割当許可情報を読み出す。周波数チャネル割当確認部２６１は、読み出した周波数チャネル割当許可情報と無線データパケットの無線部ヘッダに含まれる周波数チャネルを比較する。この比較の処理により、周波数チャネル割当確認部２６１は、車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルが割り当てられているかの確認を行う。

【0031】

周波数チャネル割当確認部２６１は、車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルが割り当てられていることを確認した場合には、無線データ生成部２４０から受け取った無線データパケットを無線信号変調部２７０へ出力する。

【0032】

一方、周波数チャネル割当確認部２６１は、車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルが割り当てられていないことを確認した場合には、要求信号生成部２６３に対して、周波数チャネル要求信号の生成を指示するための制御信号を出力する。

【0033】

要求信号生成部２６３は、周波数チャネル割当確認部２６１から制御信号を受け取ると、車載無線機１１１に対して無線通信用の周波数チャネルを割り当てることを要求するための周波数チャネル要求信号を生成する。生成された周波数チャネル要求信号は、要求信号生成部２６３から無線信号変調部２７０へ出力される。

【0034】

なお、要求信号生成部２６３は、周波数チャネル要求信号の先頭に無線部ヘッダを配置する。無線部ヘッダの無線種別には、送信されるデータが周波数チャネル要求に関するデータであることを示す情報が示される。また、無線部ヘッダの周波数チャネルには、周波数チャネル要求用の周波数チャネルの組み合わせが示される。

【0035】

割当情報抽出部２６４は、無線信号復調部２８０、周波数チャネル割当確認部２６１および割当許可情報格納部２６２に接続される。割当情報抽出部２６４は、無線信号復調部２８０から復調された周波数チャネル割当信号を受け取る。このとき、割当情報抽出部２６４は、無線信号復調部２８０から受け取った信号（データ列）の無線ヘッダの無線種別を参照することによって、受け取った信号が周波数チャネル割当信号であると認識することができる。

【0036】

また、割当情報抽出部２６４は、周波数チャネル割当信号から許可された周波数チャネルの情報を抽出する。割当情報抽出部２６４は、抽出した周波数チャネルの情報を周波数チャネル割当確認部２６１へ通知する。加えて、割当情報抽出部２６４は、抽出した周波数チャネルの情報を車載無線機１１１に割り当てられた周波数チャネルの情報として、割当許可情報格納部２６２の周波数チャネル割当情報に登録する。

【0037】

なお、周波数チャネル割当確認部２６１は、割当情報抽出部２６４から周波数チャネル割当許可情報を通知されるまで、要求信号生成部２６３へ周波数チャネル割当要求信号の生成を指示するための制御信号を出力し続ける。つまり、要求信号生成部２６３は、制御信号を受けている間、所定の間隔で、周波数チャネル要求信号を繰り返し生成する。

【0038】

図２に戻り、車載無線機１１１の構成についての説明を続ける。無線信号変調部２７０は、周波数チャネル割当制御部２６０に接続される。無線信号変調部２７０は、周波数チャネル割当制御部２６０から無線データパケットを受け取った場合には、割り当てられている周波数チャネルを用いて周波数チャネル割当制御部２６０から受け取った無線データパケットの変調処理を行う。無線信号変調部２７０は、変調処理を行うことによって生成した無線データパケットの無線信号を不図示のアンテナを介して無線空間に放射する。このようにして、車載無線機１１１の無線部２２０は、割り当てられている周波数チャネルを用いて、路側無線機１３１へ無線データパケットを送信する。送信される無線データパケットには、無線部２２０によって付与された車両識別情報およびアプリケーション部２１０によって付与された通信種別情報が含まれる。

【0039】

また、無線信号変調部２７０は、周波数チャネル割当制御部２６０から周波数チャネル要求信号を受け取った場合には、周波数チャネル要求用の周波数チャネルの組み合わせを用いて周波数チャネル要求信号の変調処理を行う。無線信号変調部２７０は、変調処理を行うことによって生成した周波数チャネル要求信号の無線信号を不図示のアンテナを介して無線空間に放射する。このようにして、車載無線機１１１の無線部２２０は、周波数チャネル要求用の周波数チャネルの組み合わせを用いて、路側無線機１３１へ周波数チャネル要求信号を送信する。

【0040】

無線信号復調部２８０は、無線データ処理部２５０および周波数チャネル割当制御部２６０に接続される。無線信号復調部２８０は、路側無線機１３１から送信された無線信号を不図示のアンテナを介して受信する。無線信号復調部２８０は、受信した無線信号に対して復調処理、つまり、周波数変換処理およびデコード処理を行う。

【0041】

無線信号復調部２８０は、受信した無線信号に対して復調処理を行うことによって、無線データパケット、もしくは、周波数チャネル割当信号を復調する。復調された無線データパケットは、無線データ処理部２５０へ出力される。また、復調された周波数チャネル割当信号は、周波数チャネル割当制御部２６０へ出力される。

【0042】

無線データ処理部２５０は、無線信号復調部２８０およびＳＡＭ２３０に接続される。無線データ処理部２５０は、無線信号復調部２８０から復調された無線データパケットを受け取る。このとき、無線データ処理部２５０は、無線信号復調部２８０から受け取った信号（データ列）の無線ヘッダの無線種別を参照することによって、受け取った信号が無線データパケットであると認識することができる。

【0043】

また、無線データ処理部２５０は、無線データパケットに対する復調処理を行って、ＳＡＭデータパケットを復調する。具体的には、無線データ処理部２５０は、無線データパケットから無線部ヘッダを取り除き、取り除いた無線部ヘッダに含まれる情報の一部、例えば、ＭＡＣアドレスの情報をアプリケーションデータに含める処理を行う。このようにして、復調処理されたＳＡＭデータパケットは、無線データ処理部２５０からＳＡＭ２３０へ出力される。

【0044】

次に、実施の形態１に係る路側無線機について説明する。図４は、実施の形態１に係る路側無線機１３１の構成の一例を示すブロック図である。路側無線機１３１は、車載無線機１１１および１２１との間で無線通信を行うが、ここでは、路側無線機１３１と車載無線機１１１との間の無線通信のみが例示される。図４に示されるように、路側無線機１３１は、アプリケーション部３１０および無線部３２０を備える。アプリケーション部（第１のアプリケーション部）３１０および無線部（第１の無線部）３２０は、互いに接続されている。

【0045】

無線部３２０は、ＳＡＭ３３０、無線データ生成部３４０、無線データ処理部３５０、周波数チャネル割当制御部（第１の周波数チャネル割当制御部）３６０、無線信号変調部３７０および無線信号復調部３８０を備える。

【0046】

無線信号復調部３８０は、無線データ処理部３５０および周波数チャネル割当制御部３６０に接続される。無線信号復調部３８０は、車載無線機１１１から送信された無線信号を不図示のアンテナを介して受信する。無線信号復調部３８０は、受信した無線信号に対して復調処理、つまり、周波数変換処理およびデコード処理を行う。

【0047】

無線信号復調部３８０は、受信した無線信号に対して復調処理を行って、無線データパケット、もしくは、周波数チャネル要求信号を復調する。復調された無線データパケットは、無線データ処理部３５０へ出力される。また、復調された周波数チャネル要求信号は、周波数チャネル割当制御部３６０へ出力される。このようにして、路側無線機１３１の無線部３２０は、車載無線機１１１から送信された無線データパケットおよび周波数チャネル要求信号を受信する。

【0048】

無線データ処理部３５０は、無線信号復調部３８０、周波数チャネル割当制御部３６０およびＳＡＭ３３０に接続される。無線データ処理部３５０は、無線信号復調部３８０から復調された無線データパケットを受け取る。

【0049】

また、無線データ処理部３５０は、相関処理部３５１を備える。相関処理部３５１は、受け取った無線データパケットの所定箇所のデータ列の相関判断を行う。具体的には、相関処理部３５１は、受け取った無線データパケットに含まれる車両識別情報と通信識別情報とを比較することによって、無線データパケットの相関の有無を判断する。

【0050】

上述した通り、車両識別情報と通信識別情報では、共通の車両クラス情報が使われている。そのため、車載無線機のアプリケーション部が実行するアプリケーションデータパケットを生成するアプリケーションに改竄が加えられていなければ、すなわち、なりすまし無線機から送信された無線データパケットでなければ、その無線データパケットに含まれる車両識別情報と通信識別情報とは一致するはずである。路側無線機１３１は、無線データパケットの相関判断を行うことによって、無線データパケットの送信元である車載無線機がなりすまし無線機であるか否かを判断することができる。

【0051】

相関処理部３５１が無線データパケットに相関があると判断した場合、無線データ処理部３５０は、無線データパケットに含まれる無線部ヘッダに対して復調処理を行って、ＳＡＭデータパケットを復調する。具体的には、無線データ処理部３５０は、無線データパケットから無線部ヘッダを取り除き、取り除いた無線部ヘッダ情報の一部、例えば、ＭＡＣアドレスの情報をアプリケーションデータに含める処理を行う。無線データ処理部３５０は、このようにして復調したＳＡＭデータパケットをＳＡＭ３３０へ出力する。

【0052】

一方、相関処理部３５１が無縁データパケットに相関がないと判断した場合、無線データ処理部３５０は、なりすまし無線機の情報として、無線データパケットの送信元である無線機を識別するための情報（なりすまし情報）、例えば、無線部ヘッダに含まれるＭＡＣアドレスの情報を生成する。生成されたなりすまし無線機の情報は、周波数チャネル割当制御部３６０へ出力される。また、無線データ処理部３５０は、受け取った無線データパケットを無効なデータとして扱う。例えば、無線データ処理部３５０は、無線データパケットをＳＡＭ３３０へ出力しない、もしくは、無線データパケットを破棄する。

【0053】

周波数チャネル割当制御部３６０は、無線信号復調部３８０および無線信号変調部３７０に接続される。周波数チャネル割当制御部３６０は、無線信号復調部３８０から復調された周波数チャネル要求信号を受け取ると、なりすまし無線機の情報に基づいて、送信元（要求元）の車載無線機１１１に対して無線通信用の周波数チャネルを割り当てることが可能かどうかを判断する。周波数チャネルを割り当てることが可能であると判断した場合には、周波数チャネル割当制御部３６０は、許可する周波数チャネルの情報を含む周波数チャネル割当信号を生成する。周波数チャネル割当制御部３６０は、生成した周波数チャネル割当信号を無線信号変調部３７０へ出力する。

【0054】

ここで、図５を参照して、周波数チャネル割当制御部３６０の構成について詳細に説明する。図５は、実施の形態１に係る周波数チャネル割当制御部３６０の構成の一例を示すブロック図である。図５に示されるように、周波数チャネル割当制御部３６０は、周波数チャネル割当許可部３６１、割当管理情報格納部３６２、割当信号生成部３６３および要求信号受付部３６４を備える。

【0055】

割当管理情報格納部３６２は、周波数チャネル割当管理情報を格納する。周波数チャネル割当管理情報には、車載無線機に割り当て可能な周波数チャネルの情報が含まれる。また、割当管理情報格納部３６２は、無線データ処理部３５０に接続される。割当管理情報格納部３６２は、無線データ処理部３５０からなりすまし無線機の情報（例えば、なりすまし無線機のＭＡＣアドレス）を受け取り、周波数チャネル割当管理情報に登録する。すなわち、周波数チャネル割当管理情報は、車載無線機に割り当て可能な周波数チャネルの情報およびなりすまし無線機の情報を含む。

【0056】

要求信号受付部３６４は、無線信号復調部３８０および周波数チャネル割当許可部３６１に接続される。要求信号受付部３６４は、無線部ヘッダの無線種別を参照することによって、無線信号変調部２８０から復調された周波数チャネル要求信号を受け取る。要求信号受付部３６４は、周波数チャネル要求信号を周波数チャネル割当許可部３６１へ出力する。

【0057】

周波数チャネル割当許可部３６１は、要求信号受付部３６４、割当管理情報格納部３６２および割当信号生成部３６３に接続される。周波数チャネル割当許可部３６１は、車載無線機１１１から送信された周波数チャネル要求信号に応答して動作し、周波数チャネル割当管理情報に基づいて、車載無線機１１１に対して無線通信用の周波数チャネルを割り当てるか否かを判断する。周波数チャネル割当許可部３６１は、車載無線機１１１に対して周波数を割り当てると判断した場合、車載無線機１１１に許可する周波数チャネルを決定する。

【0058】

具体的には、周波数チャネル割当許可部３６１は、要求信号受付部３６４から車載無線機１１１から送信された周波数チャネル要求信号を受け取ると、割当管理情報格納部３６２から周波数チャネル割当管理情報を読み出す。周波数チャネル割当許可部３６１は、読み出した周波数チャネル割当管理情報に基づいて、車載無線機に割り当て可能な周波数チャネルが存在するか否かを確認する。

【0059】

また、周波数チャネル割当許可部３６１は、読み出した周波数チャネル割当管理情報に基づいて、周波数チャネル要求信号の送信元である車載無線機１１１がなりすまし無線機として登録されているか否かを確認する。具体的には、周波数チャネル割当許可部３６１は、周波数チャネル要求信号の無線部ヘッダに含まれるＭＡＣアドレスがなりすまし無線機のＭＡＣアドレスとして周波数チャネル割当管理情報に登録されているかどうかを確認する。

【0060】

周波数チャネル割当許可部３６１は、車載無線機に割り当て可能な周波数チャネルが存在し、かつ、周波数チャネル要求信号の送信元である車載無線機１１１がなりすまし無線機ではないと判断した場合、車載無線機１１１に対して許可する無線通信用の周波数チャネルを決定する。周波数チャネル割当許可部３６１は、割当信号生成部３６３へ許可する周波数チャネルの情報を出力するとともに、周波数チャネル割当信号の生成を指示するための制御信号を出力する。

【0061】

また、周波数チャネル割当許可部３６１は、車載無線機１１１に許可した周波数チャネルを割当管理情報格納部３６２へ出力する。割当管理情報格納部３６２は、この周波数チャネルの情報を周波数チャネル割当管理情報に含める。このようにして、周波数チャネル割当管理情報に含まれる車載無線機に割り当て可能な周波数チャネルの情報が更新される。

【0062】

一方、周波数チャネル割当許可部３６１は、車載無線機に割り当て可能な周波数チャネルが存在しない、もしくは、周波数チャネル要求信号の送信元である車載無線機１１１がなりすまし無線機であると判断した場合、周波数チャネル要求信号を無効な信号として扱う。例えば、周波数チャネル割当許可部３６１は、周波数チャネル要求信号に対する処理をしない、もしくは、周波数チャネル要求信号を破棄する。この場合には、周波数チャネル割当許可部３６１は、周波数チャネル要求信号の送信元である車載無線機１１１に無線通信用の周波数チャネルの割当を行わない。

【0063】

割当信号生成部３６３は、周波数チャネル割当許可部３６１および無線信号変調部３７０に接続される。割当信号生成部３６３は、周波数チャネル割当許可部３６１から許可する周波数チャネルの情報および周波数チャネル割当信号の生成を指示するための制御信号を受け取ると、車載無線機１１１に対して許可される周波数チャネルの情報を含む周波数チャネル割当信号を生成する。生成された周波数チャネル割当信号は、割当信号生成部３６３から無線信号変調部３７０へ出力される。

【0064】

なお、割当信号生成部３６３は、周波数チャネル割当信号の先頭に無線部ヘッダを配置する。無線部ヘッダの無線種別には、送信されるデータが周波数チャネル要求に関するデータであることを示す情報が示される。また、無線部ヘッダの周波数チャネルには、周波数チャネル要求用の周波数チャネルの組み合わせが示される。

【0065】

図４に戻り、路側無線機１３１の構成についての説明を続ける。無線信号変調部３７０は、周波数チャネル割当制御部３６０および無線データ生成部３４０に接続される。無線信号変調部３７０は、無線データ生成部３４０から無線データパケットを受け取った場合には、路側無線機１３１専用の周波数チャネルを用いて無線データ生成部３４０から受け取った無線データパケットの変調処理を行う。無線信号変調部３７０は、変調処理を行うことによって生成した無線データパケットの無線信号を不図示のアンテナを介して無線空間に放射する。このようにして、路側無線機１３１の無線部３２０は、車載無線機１１１へ無線データパケットを送信する。

【0066】

また、無線信号変調部３７０は、周波数チャネル割当制御部３６０から周波数チャネル割当信号を受け取った場合には、路側無線機１３１専用の周波数チャネルを用いて周波数チャネル割当信号に対する変調処理を行う。無線信号変調部３７０は、変調処理を行うことによって生成した周波数チャネル割当信号の無線信号を不図示のアンテナを介して無線空間に放射する。このようにして、路側無線機１３１の無線部３２０は、周波数チャネル要求信号の送信元である車載無線機１１１に対して、周波数チャネル割当信号を送信する。

【0067】

無線データ生成部３４０は、ＳＡＭ３３０および無線信号変調部３７０に接続される。無線データ生成部３４０は、ＳＡＭ３３０から受け取ったＳＡＭデータパケットに、無線部ヘッダを付加することにより、無線データパケットを生成する。無線データ生成部３４０は、無線データパケットを無線信号変調部３７０へ出力する。

【0068】

ＳＡＭ３３０は、無線データ処理部３５０、無線データ生成部３４０およびアプリケーション部３１０に接続される。ＳＡＭ３３０は、受信処理を行う場合に、無線データ処理部３５０から復調されたＳＡＭデータパケットを受け取る。ＳＡＭ３３０は、ＳＡＭデータパケットに対する復調処理を行って、アプリケーションデータパケットを復調する。具体的には、ＳＡＭ３３０は、ＳＡＭデータパケットからＳＡＭヘッダおよびアプリケーション関連情報を取り除き、取り除いたＳＡＭヘッダもしくはアプリケーション関連情報の一部、例えば、車両識別情報をアプリケーションデータに含める処理を行う。ＳＡＭ３３０は、このようにして復調したアプリケーションデータパケットをアプリケーション部３１０へ出力する。

【0069】

また、ＳＡＭ３３０は、送信処理を行う場合に、アプリケーション部３１０からアプリケーションデータパケットを受け取る。ＳＡＭ３３０は、アプリケーションデータパケットに、ＳＡＭヘッダおよびアプリケーション関連情報を付加することにより、ＳＡＭデータパケットを生成する。ＳＡＭ３３０は、無線データ生成部３４０に接続され、生成したＳＡＭデータパケットを無線データ生成部３４０へ出力する。

【0070】

路側無線機１３１が車載無線機１１１に対してデータの送信処理を開始する場合に、アプリケーション部３１０は、アプリケーションデータパケットを生成する。アプリケーションデータパケットは、アプリケーションヘッダ、通信種別情報およびアプリケーションデータから構成される。アプリケーション部３１０は、アプリケーションデータパケットを無線部３２０へ出力する。

【0071】

また、路側無線機１３１が車載無線機１１１からのデータの受信処理を行う場合、アプリケーション部３１０は、復調されたアプリケーションデータパケットを無線部３２０から受け取る。アプリケーション部３１０は、受け取ったアプリケーションデータパケットに含まれるアプリケーションデータを処理する。

【0072】

次に、車載無線機から送信される無線データパケットの具体例について説明する。図６は、車載無線機から送信される無線データパケットのデータ構成を示す構成図である。図６は、上から順に、無線データパケットのデータ構成、無線機が搭載される車両が一般車両である場合の無線データパケットのデータＡ（一般車両データＡ）の一例、無線機が搭載される車両が特殊車両である場合の無線データパケットのデータＢ（特殊車両データＢ）の一例および車載無線機がなりすまし無線機である場合の無線データパケットのデータＣ（なりすましデータＣ）の一例を示す。

【0073】

図６に示されるように、一般車両の車両クラス情報として、「１１１０００１１１００」が使用されている。また、特殊車両の車両クラス情報として、「１１１０１０１１１０１」が使用されている。これらの車両クラス情報は、無線部２２０で生成される車両識別情報とアプリケーション部２１０で生成される通信種別情報において、共通に用いられている。

【0074】

一般車両データＡおよび特殊車両データＢは、なりすまし無線機から送信されたデータではない、つまり、正常な無線機から送信されたデータである。すなわち、一般車両データＡに含まれる車両識別情報と通信種別情報は一致する。また、一般車両データＢに含まれる車両識別情報と通信種別情報は一致する。そのため、相関処理部３５１は、一般車両データＡおよび特殊車両データＢのそれぞれに相関があると判断する。

【0075】

これに対し、なりすましデータＣは、なりすまし無線機から送信されたデータある、つまり、異常な無線機から送信されたデータである。図６に示される例では、一般車両用の無線部２２０と特殊車両用のアプリケーション部２１０のなりすましアプリケーションの組合せで構成されている。すなわち、車両識別情報の「１１１０１０１１１０１」と通信種別情報の「１１１０００１１１００」は不一致となる。そのため、相関処理部３５１は、相関判断の結果、なりすましデータＣに相関がないと判断する。このようにして、なりすまし無線機は検出される。

【0076】

なりすまし無線機（無線通信装置）が検出された場合、無線部ヘッダ内の情報、例えば、ＭＡＣアドレスの情報が、なりすまし無線機の情報として、割当管理情報格納部３６２の周波数チャネル割当管理情報に登録される。図６に示されるように、ＭＡＣアドレスは、無線機ごとにユニークな情報が使われている。そのため、なりすまし無線機で使用されているＭＡＣアドレスをなりすまし無線機の情報として保持しておけば、路側無線機１３１は、なりすまし無線機と正常な無線機を適切に識別することができる。

【0077】

なお、上述の説明では、ＭＡＣアドレスがなりすまし無線機を識別するための情報として使用されることが例示されているが、これに限定されない。つまり、無線機を識別することができる情報であれば、ＭＡＣアドレス以外の情報であってもよい。例えば、改竄が困難なＳＡＭヘッダに含まれる個々のＳＡＭが保有する情報を、無線機を識別する情報として使用してもよい。

【0078】

また、図６に示される無線データパケットのデータ構成は、全てのデータを表示したものではない。無線データパケットには、パケット管理を行う情報、パケットの終わりを示す情報、誤り訂正を行うための情報などの他のデータ領域があることは言うまでもない。

【0079】

以上に記載の通り、実施の形態１に係る路側無線機の無線部は、車載無線機の無線部によって付与された車両識別情報のデータ列と車載無線機のアプリケーション部によって付与された通信種別情報のデータ列とを比較して、車載無線機から送信された無線データパケットの相関の有無を判断する相関処理部を備える。

【0080】

相関処理部が車載無線機から送信された無線データパケットに相関があると判断した場合、路側無線機の無線部は、車載無線機から送信された無線データパケットに含まれるアプリケーションデータを路側無線機のアプリケーション部へ出力する。この場合、路側無線機は、無線データパケットの送信元である車載無線機をなりすまし無線機ではないと判断する。

【0081】

一方、相関処理部が車載無線機から送信された無線データパケットに相関がないと判断した場合、路側無線機の無線部は、車載無線機から送信された無線データパケットを無効なデータとして扱う。例えば、路側無線機の無線部は、無線データパケットを使用しない、もしくは、破棄する。この場合、路側無線機は、無線データパケットの送信元である車載無線機をなりすまし無線機であると判断する。

【0082】

このように、車載無線機のアプリケーション部が実行するアプリケーションに改竄が加えられることによって車載無線機がなりすまし無線機となっている場合であっても、路側無線機は、なりすまし無線機から送信される無線データパケットの相関の有無を判断することによって、なりすまし無線機を検出することができる。これにより、なりすまし無線機による通信によって、正常な無線機による通信が阻害されるという問題を防ぐことができる。

【0083】

なお、路側無線機は、なりすまし無線機から送信される無線データパケットの相関の有無を判断することによってなりすまし無線機を検出するため、なりすまし無線機に一度は周波数チャネルの割当を許可する。つまり、無線通信を開始する際に、なりすまし無線機は、路側無線機に対して周波数チャネル要求信号を送信する。これに対して、路側無線機は、周波数チャネル割当信号を送信し、なりすまし無線機に対して周波数チャネルの割当を行う。しかしながら、その後、なりすまし無線機がその周波数チャネルを用いて無線データパケットを送信した場合には、路側無線機は、無線データパケットの送信元をなりすまし無線機であると判断することができる。路側無線機は、なりすまし無線機であると判断した無線機から送信される無線データパケットを無効なデータとして扱うとともに、なりすましと判断した無線機から周波数チャネル要求信号を受けたとしても、二度と周波数チャネルの割当を行わない。このようにして、路側無線機は、無線通信システムからなりすまし無線機を排除することができる。

【0084】

［実施の形態２］
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る路側無線機は、相関判断を複数回行うことにより、正常な車載無線機をなりすまし無線機であると誤って判断してしまうことを防ぐ構成を有する点で、実施の形態１に係る路側無線機とは異なる。図７は、実施の形態２に係る路側無線機１３１ａの構成の一例を示すブロック図である。路側無線機１３１ａは、路側無線機１３１の他の実施の形態に相当する。

【0085】

図７に示されるように、図４の路側無線機１３１の無線部３２０、無線データ生成部３４０および無線データ処理部３５０は、それぞれ、無線部３２０ａ、無線データ生成部３４０ａおよび無線データ処理部３５０ａに変更される。また、無線データ処理部３５０ａは、図４に示された無線データ処理部３５０の構成に加えて、再送指示部（第１の再送指示部）３５２を備える。

【0086】

再送指示部３５２は、相関処理部３５１によって無線データパケットに相関がないと判断された数を計測する。再送指示部３５２は、計測数に応じて、無線データパケットの再送を指示するための第１の再送指示信号を生成する。生成された第１の再送指示信号は、無線データ生成部３４０ａに出力される。

【0087】

無線データ生成部３４０ａは、第１の再送指示信号を受けると、無線データパケットの送信元である車載無線機に対して再送を要求するための第１の再送要求信号を生成する。第１の再送要求信号は、無線信号変調部３７０を経由して、無線データパケットの送信元である車載無線機に送信される。第１の再送要求信号を受け取った車載無線機は、無線データパケットの再送信処理を実行する。

【0088】

また、再送指示部３５２の計測数が所定値に達した場合、無線データ処理部３５０ａは、無線データパケットの送信元であるの車載無線機をなりすまし無線機であると判断し、なりすまし無線機の情報を生成する。このタイミングで、割当管理情報格納部３６２は、なりすまし無線機の情報を周波数チャネル割当管理情報に登録する。

【0089】

無線通信では、通信誤りによって毎回正確にデータ列を再生（復調）することができない。実施の形態１では、一回の相関判断の処理でなりすまし無線機であるか否かの判断がなされるため、例えば、ノイズの発生により無線データパケットのデータ列の不一致が生じた場合にも、車載無線機がなりすまし無線機であるという判断がなされる。つまり、改竄されていない正常な車載無線機がなりすまし無線機であると誤って判断される恐れがあった。

【0090】

しかしながら、実施の形態２に係る路側無線機は、無線データパケットに相関がないと判断された数を計測し、計測した数に応じて、無線データパケットの再送を指示する再送指示部を備える。路側無線機の無線部は、再送指示部からの指示に基づいて、無線データパケットの再送を要求するための第１の再送要求信号を車載無線機へ送信する。これにより、路側無線機が車載無線機からの無線データパケットを正しく受信できるまで、車載無線機は、無線データパケットの再送処理を行うことができる。その結果、路側無線機が正常な車載無線機をなりすまし無線機と誤って判断してしまうことを防ぐことができる。

【0091】

［実施の形態３］
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、無線データパケットの再送が行われる点では、実施の形態２と同じであるが、その際に、無線データパケットの一部が変更される点で、実施の形態２とは異なる。図８は、実施の形態３に係る路側無線機１３１ｂの構成の一例を示すブロック図である。路側無線機１３１ｂは、路側無線機１３１の他の実施の形態に相当する。

【0092】

図８に示されるように、図７の路側無線機１３１ａの無線部３２０ａ、無線データ生成部３４０ａ、無線データ処理部３５０ａ、相関処理部３５１および再送指示部３５２は、それぞれ、無線部３２０ｂ、無線データ生成部３４０ｂ、無線データ処理部３５０ｂ、相関処理部３５１ｂおよび再送指示部（第２の再送指示部）３５２ｂに変更される。

【0093】

相関処理部３５１ｂは、無線データパケットの所定箇所のデータ列の比較処理を行うとともに、無線データパケットの所定箇所のデータ列の確認処理を行う。具体的には、相関処理部３５１ｂは、無線データパケットに含まれる車両識別情報と通信種別情報の比較処理に加えて、無線データパケットに含まれる予約領域のデータの確認処理を行う。相関処理部３５１ｂは、車両識別情報と通信種別情報とが一致した場合、もしくは、予約領域のデータ列が期待値に変更されたことを確認した場合、無線データパケットに相関があると判断する。

【0094】

再送指示部３５２ｂは、相関処理部３５１ｂによって無線データパケットに相関がないと判断された数を計測する。再送指示部３５２ｂは、計測数に応じて、無線データパケットの再送および無線データパケットの一部のデータの変更を指示するための第２の再送指示信号を生成する。生成された第２の再送指示信号は、無線データ生成部３４０ｂに出力される。

【0095】

無線データ生成部３４０ｂは、第２の再送指示信号を受けると、無線データパケットの送信元である車載無線機に対して再送およびデータの一部の変更を要求するための第２の再送要求信号を生成する。第２の再送要求信号は、無線信号変調部３７０を経由して、無線データパケットの送信元である車載無線機に送信される。

【0096】

また、再送指示部３５２ｂの計測数が所定値に達した場合、無線データ処理部３５０ｂは、無線データパケットの送信元である車載無線機をなりすまし無線機であると判断し、なりすまし無線機の情報を生成する。このタイミングで、割当管理情報格納部３６２は、なりすまし無線機の情報を周波数チャネル割当管理情報に登録する。

【0097】

図９は、実施の形態３に係る車載無線機１１１ｂの構成の一例を示すブロック図である。車載無線機１１１ｂは、車載無線機１１１および１２１の他の実施の形態に相当する。図９に示されるように、図２の車載無線機１１１の無線部２２０およびＳＡＭ２３０は、それぞれ、無線部２２０ｂおよびＳＡＭ２３０ｂに変更される。また、ＳＡＭ２３０ｂは、再送データ変更部２３１を備える。

【0098】

車載無線機１１１ｂは、路側無線機１３１ｂから第２の再送要求信号を受け取ると、無線データパケットの再送処理を実行する。再送処理において、ＳＡＭ２３０ｂは、アプリケーション部２１０から再送に係るアプリケーションデータパケットを受け取る。ＳＡＭ２３０ｂは、再送に係るアプリケーションデータパケットに、ＳＡＭヘッダおよびアプリケーション関連情報を付加して、再送に係るＳＡＭデータパケットを生成する。

【0099】

このとき、再送データ変更部２３１は、アプリケーション関連情報に含まれる予約領域のデータを変更する。再送データ変更部２３１は、予約領域のデータを予め決められた値に変更してもよい。また、再送データ変更部２３１は、予約領域のデータを第２の再送要求信号に含まれる値、（例えば、第２の再送要求信号に含まれる予約領域のデータ）に変更してもよい。

【0100】

ＳＡＭ２３０ｂは、再送に係るＳＡＭデータパケット、すなわち、データの一部が変更されたＳＡＭデータパケットを無線データ生成部２４０へ出力する。このようにして、車載無線機１１１ｂは、データの一部が変更された無線データパケットを再送する。

【0101】

次に、車載無線機１１１ｂから送信される無線データパケットの具体例について説明する。図１０は、車載無線機１１１ｂから送信される無線データパケットのデータ構成を示す構成図である。図１０は、上から順に、無線データパケットのデータ構成、車載無線機１１１ｂが搭載される車両１１０が特殊車両である場合の無線データパケットのデータＤ（特殊車両データＤ）の一例、車載無線機１１１ｂがなりすまし無線機である場合の無線データパケットのデータＥ（なりすましデータＥ）の一例、特殊車両データＤ（再送）の一例およびなりすましデータＥ（再送）の一例を示す。

【0102】

図１０では、一般車両の車両クラス情報として、「１１１０００１１１００」が使用されている。また、特殊車両情報の車両クラス情報として、「１１１０１０１１１０１」が使用されている。

【0103】

特殊車両データＤは、正常な車載無線機から送信されたデータであるため、車両識別情報および通信種別情報において、「１１１０１０１１１０１」が共通して使用される。しかし、図１０に示されるように、特殊車両データＤの車両識別情報の先頭は、本来“１”であるはずが、通信誤りにより、“０”となっている。すなわち、特殊車両データＤに含まれる車両識別情報と通信種別情報は不一致となる。そのため、路側無線機１３１ｂの相関処理部３５１ｂは、特殊車両データＤに相関がないと判断する。

【0104】

一方で、なりすましデータＥは、なりすまし無線機から送信されたデータである。当該なりすまし無線機は、一般車両用の無線部２２０ｂと特殊車両用のアプリケーション部２１０のなりすましアプリケーションの組合せで構成されている。すなわち、なりすましデータＥに含まれる車両識別情報と通信種別情報は不一致となる。そのため、路側無線機１３１ｂの相関処理部３５１ｂは、なりすましデータＥに相関がないと判断する。

【0105】

また、特殊車両データＤおよびなりすましデータＥは、再送に係る無線データパケットではない。このとき、特殊車両データＤおよびなりすましデータＥに含まれる予約領域のデータは、“０００００００”（ゼロパディング）となっている。

【0106】

最初の送信処理では、無線データパケットに相関が検出されなかったため、路側無線機１３１ｂは、第２の再送要求信号を送信する。このとき、第２の再送要求信号には、予約領域のデータを、“１１１１１１１”（ゼロパディングしたビットを全て反転させてイチに変更）する指示が含まれているとする。この第２の再送要求信号に応答して、特殊車両データＤ（再送）およびなりすましデータＥ（再送）の送信処理が実行される。

【0107】

特殊車両データＤ（再送）の車両識別情報では、再びの通信誤りによって、“０”になっている。しかしながら、特殊車両データＤ（再送）に含まれる予約領域のデータは、第２の再送予約信号に含まれる変更指示に応じて、“０００００００”から“１１１１１１１”へ変更されている。このとき、相関処理部３５１ｂは、車両識別情報と通信種別情報は一致しないが、予約領域のデータ列が期待値（“１１１１１１１”）に変更されていることを確認したため、再送された無線データパケットに相関があると判断する。

【0108】

一方、なりすましデータＥ（再送）では、再び車両識別情報と通信種別情報は不一致となる。さらに、なりすまし無線機は、第２の再送要求信号を受けて適切にデータ変更の処理を行うことができないため、なりすましデータＥ（再送）に含まれる予約領域のデータは、“０００００００”のままである。このとき、相関処理部３５１ｂは、車両識別情報と通信種別情報は一致せず、さらに予約領域のデータ列が期待値（“１１１１１１１”）に変更されていないことを確認したため、再送された無線データパケットに相関がないと判断する。

【0109】

このように、実施の形態３に係る路側無線機は、無線データパケットに相関がないと判断された数を計測し、計測した数に応じて、無線データパケットの再送および無線データパケットの一部のデータの変更を指示する再送指示部を備える。路側無線機の無線部は、再送指示部からの指示に基づいて、無線データパケットの再送および無線データパケットの一部のデータの変更を要求するための第２の再送要求信号を車載無線機へ送信する。路側無線機は、車載無線機から再送された無線データパケットの一部が期待値に変更されているか否かを確認することによって、無線データパケットの相関の有無を判断する。これにより、路側無線機は、再び通信誤りが生じたとしても、無線データパケットの送信元である車載無線機がなりすまし無線機であるか否かを適切に判断することができる。

【0110】

上述の実施の形態３では、再送時に無線データパケットに含まれる予約領域のデータを変更する例が示されたが、変更する対象のデータはこれに限定されない。例えば、ＳＡＭヘッダに含まれる所定のデータを変更する対象のデータとしてもよい。

【0111】

また、上述の実施の形態３では、再送時に無線データパケットの一部を変更する例が示されたが、変更する対象は、データに限られない。すなわち、無線データパケットの変調方式や周波数チャネルの変更であってよい。この場合には、路側無線機は、再送時に変調方式や周波数チャネルの変更の有無を確認することによって、送信元の車載無線機がなりすまし無線機であるか否かの判断をしてもよい。

【0112】

実施の形態１ないし３では、車載無線機および路側無線機の構成および機能が、図面のブロック図を参照して説明された。図中のブロックの機能は、ハードウェア（Ｈ／Ｗ）、ソフトウェア（Ｓ／Ｗ）、もしくは、Ｈ／ＷとＳ／Ｗの組合せによって構成されることができる。

【0113】

図１１は、車載無線機および路側無線機のＨ／Ｗ構成の一例を示すブロック図である。図１１に示されるように、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２および送受信回路４０３は、バス４０４を経由して互いに接続されている。例えば、実施の形態１ないし３に係る無線信号変調部および無線信号復調部は、送受信回路４０３によって構成され得る。また、例えば、実施の形態１ないし３に係るアプリケーション部、ＳＡＭ、無線データ生成部、無線データ処理部および周波数チャネル割当制御部は、ＣＰＵ４０１がメモリ４０２に格納された所定のプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで実現され得る。すなわち、アプリケーション部、ＳＡＭ、無線データ生成部、無線データ処理部および周波数チャネル割当制御部は、Ｈ／ＷとＳ／Ｗの組合せによって構成されることができる。

【0114】

なお、実施の形態１ないし３に係る車載無線機は、無線通信装置が車両本体に部品の一部として組み込まれている態様に限定されない。例えば、スマートフォンなどのモバイル端末を車両に持ち込まれる態様が含まれてもよい。

【0115】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0116】

１００： 無線通信システム
１１０、１２０： 車両
１１１、１１１ｂ、１２１： 車載無線機
１３０： 路側機
１３１、１３１ａ、１３１ｂ： 路側無線機
２１０、３１０： アプリケーション部
２２０、２２０ｂ、３２０、３２０ａ、３２０ｂ： 無線部
２３０、２３０ｂ、３３０： ＳＡＭ
２３１： 再送データ変更部
２４０、３４０、３４０ａ、３４０ｂ： 無線データ生成部
２５０、３５０、３５０ａ、３５０ｂ： 無線データ処理部
２６０、３６０： 周波数チャネル割当制御部
２６１： 周波数チャネル割当確認部
２６２： 割当許可情報格納部
２６３： 要求信号生成部
２６４： 割当情報抽出部
２７０、３７０： 無線信号変調部
２８０、３８０： 無線信号復調部
３５１、３５１ｂ： 相関処理部
３５２、３５２ｂ： 再送指示部
３６１： 周波数チャネル割当許可部
３６２： 割当管理情報格納部
３６３： 割当信号生成部
３６４： 要求信号受付部
４０１： ＣＰＵ
４０２： メモリ
４０３： 送受信回路
４０４： バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】