車載器以及欺騙檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用GNSS (全球導航衛星系統:Global Navigat1n SatelliteSystem)的車載器。
【背景技術】
[0002]利用人造衛星所發出的信號來對地球上的車輛等的位置進行推定的衛星定位系統正在被使用。作為這種技術，已知有GPS(全球定位系統:Global Posit1ning System)、格洛納斯(GL0NASS)、伽利略系統等GNSS (全球導航衛星系統:Global Navigat1nSatellite System)。
[0003]通過使用衛星定位系統，例如，對于行駛在被設定為收費道路的區域內的車輛，可基于由人造衛星所提供的車輛位置的定位結果來進行計費處理。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特表2008-510138號公報
[0007]專利文獻2:新加坡專利申請公開第171571號
【發明內容】
[0008]在衛星定位系統中，已知有被稱為欺騙的技術，其通過對人造衛星所發出的用于定位的信號進行偽裝，使推定位置誤認為與實際位置不同的位置。為了公正處理收費道路的車輛計費等，期望有一種技術能夠檢測到欺騙。專利文獻1、2是用于應對欺騙的技術的例子。
[0009]在本發明的一方面，車載器具有:定位部，基于從人造衛星所接收的定位信號，輸出表示車輛的當前位置的第一位置信息；以及處理部，通過與定位信號不同的無線信號，取得表示車輛的當前位置的第二位置信息，并基于第一位置信息所表示的位置和第二位置信息所表示的位置，對欺騙進行檢測。
[0010]在本發明的一方面，車載器的欺騙檢測方法包括如下步驟:基于從人造衛星所接收的定位信號，輸出表示車輛的當前位置的第一位置信息的步驟；通過與定位信號不同的無線信號，取得表示車輛的當前位置的第二位置信息的步驟；以及基于第一位置信息所表示的位置和第二位置信息所表示的位置，對欺騙進行檢測的步驟。
[0011 ] 通過本發明，提供一種能夠檢測欺騙的技術。
【附圖說明】
[0012]圖1表示衛星定位系統的結構。
[0013]圖2表示車載器的結構。
[0014]圖3表示欺騙檢測部的結構。
[0015]圖4表不車載器的動作。
[0016]圖5表示衛星定位系統的結構。
[0017]圖6表不車載器的結構。
[0018]圖7表示基站ID表。
[0019]圖8表不車載器的動作。
[0020]圖9表示衛星定位系統的結構。
[0021]圖10表示車載器的結構。
[0022]圖11表示欺騙檢測部的結構。
[0023]圖12表示車載器的動作。
[0024]圖13表示車載器的動作。
[0025]圖14表不車載器的動作。
【具體實施方式】
[0026](第一實施方式)
[0027]以下，參考附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1表示本發明第一實施方式的衛星定位系統的結構。在衛星定位系統中，利用多個GNSS衛星12(僅圖示一個)發出的定位信號所傳送的GNSS衛星信息，來推定車輛1的位置。用戶的車輛1上裝載車載器2。車載器2通過GNSS天線6接收GNSS衛星信息。車載器2所具有的GNSS芯片7基于所接收的GNSS衛星信息來推定車輛1的當前位置，并作為定位結果進行輸出。車載器2還具有處理部3，該處理部3為利用從GNSS芯片7輸出的定位結果來進行計費處理等的計算機。
[0028]車輛1具有電池，由電池向車載器2供給車輛電源電壓17。車輛電源電壓17被供給到車載器2所具有的電源電路4。車輛1還向車載器2輸出點火0N/0FF信號18，該點火0N/0FF信號18表示點火鑰匙朝向接通方向轉動使得發動機被接通、還是朝向斷開方向轉動使得發動機被斷開。點火0N/0FF信號18經過電源電路4作為點火0N/0FF信號19被發送到處理部3。
[0029]處理部3根據表示車輛1的點火被接通的點火0N/0FF信號19，將指示車載器2的電源接通的車載器電源電壓0N/0FF信號20輸出給電源電路4。電源電路4響應該車載器電源電壓0N/0FF信號20，并基于從車輛1供給的車輛電源電壓17，輸出車載器電源電壓21。車載器2所具有的各種電路通過該車載器電源電壓21來驅動。
[0030]車載器2還具有DSRC通信處理部11和DSRC天線10。在車輛1行駛的道路或停車場等的路側，設置路側系統16。路側系統16具有DSRC天線15。路側系統16和DSRC通信處理部11可經由DSRC天線15和DSRC天線10在雙向上進行DSRC(專用短程通信:Dedicated Short Range Communicat1n)。
[0031]圖2表示車載器2的結構。車載器2具有GNSS天線6、GNSS芯片7、DSRC天線10、DSRC通信處理部11、主處理部34、以及欺騙檢測部31。其中，主處理部34和欺騙檢測部34相當于圖1的處理部3。這些處理部3中所包含的各部，既可以通過CPU所執行的軟件來實現，也可以通過具有各自功能的其他裝置以硬件方式來實現。
[0032]GNSS芯片7輸出的定位結果35 (第一位置信息)輸入到欺騙檢測部31。另一方面，路側系統16發出表示DSRC天線15 (路側裝置)的位置的DSRC位置信息(第二位置信息)。DSRC通信處理部11將DSRC天線10所接收的DSRC位置信息作為DSRC定位結果交接給欺騙檢測部31。
[0033]欺騙檢測部31基于GNSS芯片7輸出的定位結果36 (GNSS定位結果)和DSRC定位結果，輸出是否產生了欺騙的判定結果39。主處理部34基于GNSS芯片7輸出的定位結果38和欺騙檢出部31輸出的判定結果39，執行車輛1行駛在收費道路上時的計費處理等。
[0034]圖3表示欺騙檢測部31所具有的功能塊。本實施方式的欺騙檢測部31具有判定部41和位置信息取得部45。這些功能塊可通過車載器2所具有的主CPU讀取被存入到存儲裝置的程序并按照該程序中所記載的次序進行動作來實現。
[0035]接著，參考圖4對本實施方式的欺騙檢測部31的動作進行說明。首先，當啟動車輛1的發動機、并接通車載器2時，GNSS芯片7基于GNSS衛星信息，輸出作為表示車輛1在地球上的三維空間位置的數據的定位結果36、38 (步驟C1)。在位置信息取得部45，從DSRC通信處理部11幾乎實時地輸入DSRC定位結果(步驟C2)。
[0036]判定部41對GNSS芯片7輸出的當前的定位結果36 (GNSS定位結果)和DSRC定位結果進行比較(步驟C3)。判定部41對GNSS定位結果所表示的位置和DSRC定位結果所表示的位置之間的差異(兩者之間的距離)與預先設定的閾值之間的大小關系進行判定。作為該閾值，設定成與DSRC的路側設備的通信范圍相同距離、或者大于該距離。在判定部41，當差異小于閾值時(步驟C4 “否”)，進入到步驟C5的處理；當差異為閾值以上時(步驟C4 “是”)，進入到步驟C6的處理。
[0037]在步驟C4中判定為“是”時，判定部41判定為有欺騙的嫌疑(步驟C6)。當被判定為有欺騙的嫌疑時，欺騙嫌疑的歷史記錄與當前時刻相對應地被登錄到欺騙候選數據庫51中。
[0038]在發生欺騙嫌疑時，判定部41從欺騙候選數據庫51抽取過去的有欺騙嫌疑的歷史記錄。當欺騙嫌疑所持續的期間短于預定的閾值時(步驟C7 “否”)，判定為由多徑(mult1-path)等所導致的短期的定位誤差，未產生欺騙(步驟C5)。當欺騙嫌疑所持續的期間為預定的閾值以上時(步驟C7 “是”)，判定為產生了欺騙(步驟C8)。
[0039]通過步驟C6?C8的處理，能夠避免由多徑(mult1-path)等所導致的基于衛星定位的車輛的運動路徑暫時表現出不自然的跳躍，并再次返回至原來正確的定位結果時誤判定為產生了欺騙的情況。
[0040]判定部41輸出表示步驟C5中所生成的沒有欺騙、或步驟C8中所生成的有欺騙的判定結果(步驟C9)。主處理部34在基于GNSS芯片7輸出的定位結果38執行計費處理等時，將判定結果39納入考慮范圍內。例如，當判定為產生了欺騙時，中止通常的計費處理，將表示該判定結果39的數據存入到存儲裝置中。
[0041]通過以上處理，當產生欺騙的結果使得基于GNSS衛星信息的定位結果從正在進行通信的DSRC路側機的位置不自然地偏離時，能夠檢測到欺騙。
[0042]通過以上所說明的單元來實現的欺騙檢測，具有容易安裝到車載器2中的優點。以下，對該優點進行說明。
[0043]在衛星定位系統中，專用的GNSS芯片裝載于車載器中。為了安裝欺騙檢測功能，也可以考慮在GNS芯片的內部再增加對從GNSS衛星接收的數據進行驗證的功能。但是，從安裝的容易度觀點來說，優選的是一種無需對GNSS芯片進行變更，能夠利用GNSS芯片所輸出的信號來實現欺騙檢測的技術。
[0044]對于GNSS芯片所輸出的信號，已由NMEA(國家海洋電子協會:Nat1nal MarineElectronics Associat1n)等規定了標準。只要能夠基于這種標準所規定的輸出信號來進行欺騙檢測，則可以采用任一種芯片，選定芯片的自由度高。
[0045]在圖4所示的欺騙檢測處理中，采用GNSS芯片7輸出的車輛1的推定位置作為衛星定位系統生成的數據。標準中規定了不管哪一種GNSS芯片7均輸出這種推定位置。而且，在圖4的欺騙檢測中并不需要各GNSS衛星的軌道