车载器以及欺骗检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用GNSS (全球导航卫星系统:Global Navigat1n SatelliteSystem)的车载器。
【背景技术】
[0002]利用人造卫星所发出的信号来对地球上的车辆等的位置进行推定的卫星定位系统正在被使用。作为这种技术，已知有GPS(全球定位系统:Global Posit1ning System)、格洛纳斯(GL0NASS)、伽利略系统等GNSS (全球导航卫星系统:Global Navigat1nSatellite System)。
[0003]通过使用卫星定位系统，例如，对于行驶在被设定为收费道路的区域内的车辆，可基于由人造卫星所提供的车辆位置的定位结果来进行计费处理。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特表2008-510138号公报
[0007]专利文献2:新加坡专利申请公开第171571号
【发明内容】
[0008]在卫星定位系统中，已知有被称为欺骗的技术，其通过对人造卫星所发出的用于定位的信号进行伪装，使推定位置误认为与实际位置不同的位置。为了公正处理收费道路的车辆计费等，期望有一种技术能够检测到欺骗。专利文献1、2是用于应对欺骗的技术的例子。
[0009]在本发明的一方面，车载器具有:定位部，基于从人造卫星所接收的定位信号，输出表示车辆的当前位置的第一位置信息；以及处理部，通过与定位信号不同的无线信号，取得表示车辆的当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，对欺骗进行检测。
[0010]在本发明的一方面，车载器的欺骗检测方法包括如下步骤:基于从人造卫星所接收的定位信号，输出表示车辆的当前位置的第一位置信息的步骤；通过与定位信号不同的无线信号，取得表示车辆的当前位置的第二位置信息的步骤；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，对欺骗进行检测的步骤。
[0011 ] 通过本发明，提供一种能够检测欺骗的技术。
【附图说明】
[0012]图1表示卫星定位系统的结构。
[0013]图2表示车载器的结构。
[0014]图3表示欺骗检测部的结构。
[0015]图4表不车载器的动作。
[0016]图5表示卫星定位系统的结构。
[0017]图6表不车载器的结构。
[0018]图7表示基站ID表。
[0019]图8表不车载器的动作。
[0020]图9表示卫星定位系统的结构。
[0021]图10表示车载器的结构。
[0022]图11表示欺骗检测部的结构。
[0023]图12表示车载器的动作。
[0024]图13表示车载器的动作。
[0025]图14表不车载器的动作。
【具体实施方式】
[0026](第一实施方式)
[0027]以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本发明第一实施方式的卫星定位系统的结构。在卫星定位系统中，利用多个GNSS卫星12(仅图示一个)发出的定位信号所传送的GNSS卫星信息，来推定车辆1的位置。用户的车辆1上装载车载器2。车载器2通过GNSS天线6接收GNSS卫星信息。车载器2所具有的GNSS芯片7基于所接收的GNSS卫星信息来推定车辆1的当前位置，并作为定位结果进行输出。车载器2还具有处理部3，该处理部3为利用从GNSS芯片7输出的定位结果来进行计费处理等的计算机。
[0028]车辆1具有电池，由电池向车载器2供给车辆电源电压17。车辆电源电压17被供给到车载器2所具有的电源电路4。车辆1还向车载器2输出点火0N/0FF信号18，该点火0N/0FF信号18表示点火钥匙朝向接通方向转动使得发动机被接通、还是朝向断开方向转动使得发动机被断开。点火0N/0FF信号18经过电源电路4作为点火0N/0FF信号19被发送到处理部3。
[0029]处理部3根据表示车辆1的点火被接通的点火0N/0FF信号19，将指示车载器2的电源接通的车载器电源电压0N/0FF信号20输出给电源电路4。电源电路4响应该车载器电源电压0N/0FF信号20，并基于从车辆1供给的车辆电源电压17，输出车载器电源电压21。车载器2所具有的各种电路通过该车载器电源电压21来驱动。
[0030]车载器2还具有DSRC通信处理部11和DSRC天线10。在车辆1行驶的道路或停车场等的路侧，设置路侧系统16。路侧系统16具有DSRC天线15。路侧系统16和DSRC通信处理部11可经由DSRC天线15和DSRC天线10在双向上进行DSRC(专用短程通信:Dedicated Short Range Communicat1n)。
[0031]图2表示车载器2的结构。车载器2具有GNSS天线6、GNSS芯片7、DSRC天线10、DSRC通信处理部11、主处理部34、以及欺骗检测部31。其中，主处理部34和欺骗检测部34相当于图1的处理部3。这些处理部3中所包含的各部，既可以通过CPU所执行的软件来实现，也可以通过具有各自功能的其他装置以硬件方式来实现。
[0032]GNSS芯片7输出的定位结果35 (第一位置信息)输入到欺骗检测部31。另一方面，路侧系统16发出表示DSRC天线15 (路侧装置)的位置的DSRC位置信息(第二位置信息)。DSRC通信处理部11将DSRC天线10所接收的DSRC位置信息作为DSRC定位结果交接给欺骗检测部31。
[0033]欺骗检测部31基于GNSS芯片7输出的定位结果36 (GNSS定位结果)和DSRC定位结果，输出是否产生了欺骗的判定结果39。主处理部34基于GNSS芯片7输出的定位结果38和欺骗检出部31输出的判定结果39，执行车辆1行驶在收费道路上时的计费处理等。
[0034]图3表示欺骗检测部31所具有的功能块。本实施方式的欺骗检测部31具有判定部41和位置信息取得部45。这些功能块可通过车载器2所具有的主CPU读取被存入到存储装置的程序并按照该程序中所记载的次序进行动作来实现。
[0035]接着，参考图4对本实施方式的欺骗检测部31的动作进行说明。首先，当启动车辆1的发动机、并接通车载器2时，GNSS芯片7基于GNSS卫星信息，输出作为表示车辆1在地球上的三维空间位置的数据的定位结果36、38 (步骤C1)。在位置信息取得部45，从DSRC通信处理部11几乎实时地输入DSRC定位结果(步骤C2)。
[0036]判定部41对GNSS芯片7输出的当前的定位结果36 (GNSS定位结果)和DSRC定位结果进行比较(步骤C3)。判定部41对GNSS定位结果所表示的位置和DSRC定位结果所表示的位置之间的差异(两者之间的距离)与预先设定的阈值之间的大小关系进行判定。作为该阈值，设定成与DSRC的路侧设备的通信范围相同距离、或者大于该距离。在判定部41，当差异小于阈值时(步骤C4 “否”)，进入到步骤C5的处理；当差异为阈值以上时(步骤C4 “是”)，进入到步骤C6的处理。
[0037]在步骤C4中判定为“是”时，判定部41判定为有欺骗的嫌疑(步骤C6)。当被判定为有欺骗的嫌疑时，欺骗嫌疑的历史记录与当前时刻相对应地被登录到欺骗候选数据库51中。
[0038]在发生欺骗嫌疑时，判定部41从欺骗候选数据库51抽取过去的有欺骗嫌疑的历史记录。当欺骗嫌疑所持续的期间短于预定的阈值时(步骤C7 “否”)，判定为由多径(mult1-path)等所导致的短期的定位误差，未产生欺骗(步骤C5)。当欺骗嫌疑所持续的期间为预定的阈值以上时(步骤C7 “是”)，判定为产生了欺骗(步骤C8)。
[0039]通过步骤C6?C8的处理，能够避免由多径(mult1-path)等所导致的基于卫星定位的车辆的运动路径暂时表现出不自然的跳跃，并再次返回至原来正确的定位结果时误判定为产生了欺骗的情况。
[0040]判定部41输出表示步骤C5中所生成的没有欺骗、或步骤C8中所生成的有欺骗的判定结果(步骤C9)。主处理部34在基于GNSS芯片7输出的定位结果38执行计费处理等时，将判定结果39纳入考虑范围内。例如，当判定为产生了欺骗时，中止通常的计费处理，将表示该判定结果39的数据存入到存储装置中。
[0041]通过以上处理，当产生欺骗的结果使得基于GNSS卫星信息的定位结果从正在进行通信的DSRC路侧机的位置不自然地偏离时，能够检测到欺骗。
[0042]通过以上所说明的单元来实现的欺骗检测，具有容易安装到车载器2中的优点。以下，对该优点进行说明。
[0043]在卫星定位系统中，专用的GNSS芯片装载于车载器中。为了安装欺骗检测功能，也可以考虑在GNS芯片的内部再增加对从GNSS卫星接收的数据进行验证的功能。但是，从安装的容易度观点来说，优选的是一种无需对GNSS芯片进行变更，能够利用GNSS芯片所输出的信号来实现欺骗检测的技术。
[0044]对于GNSS芯片所输出的信号，已由NMEA(国家海洋电子协会:Nat1nal MarineElectronics Associat1n)等规定了标准。只要能够基于这种标准所规定的输出信号来进行欺骗检测，则可以采用任一种芯片，选定芯片的自由度高。
[0045]在图4所示的欺骗检测处理中，采用GNSS芯片7输出的车辆1的推定位置作为卫星定位系统生成的数据。标准中规定了不管哪一种GNSS芯片7均输出这种推定位置。而且，在图4的欺骗检测中并不需要各GNSS卫星的轨道