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技術 車載機のストレス試験システム及びストレス試験方法

出願人 アンリツ株式会社
発明者 外島一成対馬伸行森谷光治湯山亮
出願日 2017年8月25日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2017-162025
公開日 2019年3月14日 (2年3ヶ月経過) 公開番号 2019-041252
状態 未査定
技術分野 伝送一般の監視、試験 移動無線通信システム
主要キーワード サイズ種別 負荷環境 送信試験 車両方位角 遠近関係 シフトポジション情報 テンポラリー 車両サイズ
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課題

被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的通信環境において、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を実施することができるストレス試験システム及びストレス試験方法を提供する。

解決手段

試験装置20は、仮想路側機及び仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成部25と、模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24と、試験信号を被試験車載機10に送信する試験信号送信部21と、被試験車載機10により抽出された模擬メッセージが、模擬メッセージ生成部25により生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する合否判定部30と、を備える。

概要

背景

近年、交通事故を抑止して、円滑で安全な道路交通を実現するために、高度道路交通システム(Intelligent Transport System:ITS)が検討されている。ITSでは、道路に設置された路側機と各車両に搭載された車載機との間、あるいは、各車両の車載機同士で安全運転支援するための情報が送受信される。ここで、路側機と車載機の間で行われる通信は「路車間通信」、車載機同士で行われる通信は「車車間通信」と呼ばれる。

路側機は、例えば、路側機の設置位置、路側機からのフレーム送信時刻、路側機に割り当てられた路車間通信期間とその期間長などの情報を、路車間通信エリアに存在する各車両に送信するようになっている。なお、ITSにおいては、路側機と車載機は、いずれも約100msecの制御周期で通信を実行する。また、路車間通信と車車間通信との干渉を低減するために、路車間通信と車車間通信とは時分割多重されている。

従来より、車載機の性能を調べるための試験では、ベクトル信号発生器シグナルアナライザを用いて、機器単体適合性確認と他の車載機との1対1での相互接続性の確認が行われている。このとき、ベクトル信号発生器やシグナルアナライザと車載機との間で送受信される試験信号は、パターン化された固定的なものであった。

一方、公道上の車載機が置かれる通信環境電波環境負荷環境)は、自車両と周辺車両の移動に伴い複雑に変化し、車載機はそのような過酷な通信環境でも安定的かつ確実に動作しなければならない。高品質な車載機を市場投入するには、公道上の通信環境に置かれた車載機の動作について事前に確認することが必須となるが、従来のベクトル信号発生器やシグナルアナライザによる固定的な試験信号の送受信手法では、公道上の複雑かつ通信負荷の大きい通信環境を模擬することができなかった。

そこで、試験対象の車載機を搭載した車両を実際に公道上で走行させながら、車載機の無線通信機能検査するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。

概要

被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境において、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を実施することができるストレス試験システム及びストレス試験方法を提供する。試験装置20は、仮想路側機及び仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成部25と、模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24と、試験信号を被試験車載機10に送信する試験信号送信部21と、被試験車載機10により抽出された模擬メッセージが、模擬メッセージ生成部25により生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する合否判定部30と、を備える。

目的

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境において、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を実施することができるストレス試験システム及びストレス試験方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被試験車載機(10)に対する試験を行う試験装置(20)を備えるストレス試験ステム(100)であって、前記試験装置は、路側機模擬した少なくとも1つの仮想路側機、及び、車載機を模擬した複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成部(25)と、前記模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する試験信号生成部(22〜24)と、前記試験信号を前記被試験車載機に送信する試験信号送信部(21)と、を備え、前記被試験車載機は、前記試験信号送信部から送信された前記試験信号を受信する試験信号受信部(11)と、前記試験信号受信部により受信された前記試験信号から前記模擬メッセージを抽出するメッセージ抽出部(12〜14)と、を備え、前記試験装置は、前記被試験車載機の前記メッセージ抽出部により抽出された模擬メッセージが、前記模擬メッセージ生成部により生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する合否判定部(30)を更に備えることを特徴とするストレス試験システム。

請求項2

前記試験信号生成部は、前記模擬メッセージ生成部により生成された模擬メッセージを暗号化する暗号化部(24)を備え、前記試験信号送信部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージを含む前記試験信号、又は、前記暗号化部により暗号化されていない模擬メッセージを含む前記試験信号を前記試験信号受信部に送信し、前記メッセージ抽出部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージを復号する復号部(14)を備え、前記試験信号受信部により受信された前記試験信号から、前記暗号化部により暗号化された前記模擬メッセージを抽出するとともに、前記暗号化部により暗号化されていない模擬メッセージを抽出し、前記合否判定部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージが前記復号部で正常に復号されたか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のストレス試験システム。

請求項3

前記暗号化部は、前記模擬メッセージ生成部により生成された模擬メッセージにセキュリティ情報を付加して暗号化し、前記復号部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージを復号するとともに、前記セキュリティ情報が正当であるか否かを判断し、前記合否判定部は、前記復号部により前記セキュリティ情報が正当でないと判断された模擬メッセージを前記被試験車載機が破棄したか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載のストレス試験システム。

請求項4

前記試験装置は、模擬メッセージ生成部、前記試験信号生成部、及び前記試験信号送信部を制御する試験信号制御部(29)を更に備え、各前記仮想路側機から送信される前記模擬メッセージは、各前記仮想路側機を識別するための仮想路側機IDの情報を含んでおり、各前記仮想車載機から送信される前記模擬メッセージは、各前記仮想車載機を識別するための仮想車載機IDの情報を含んでおり、前記試験信号制御部は、前記試験信号送信部により送信される前記複数の試験信号の送信電力レベルを前記制御周期単位で個々に調整する第1の機能と、前記模擬メッセージ生成部による前記模擬メッセージの生成のタイミングを制御することにより、前記試験信号送信部により送信される前記複数の試験信号の各送信期間を前記制御周期単位でランダムに変化させる第2の機能と、前記模擬メッセージ生成部により生成される前記模擬メッセージのうち、前記仮想車載機IDの情報を含む模擬メッセージの数を前記制御周期単位で変化させる第3の機能と、同一の前記仮想路側機IDの情報、又は、同一の前記仮想車載機IDの情報を含む前記模擬メッセージの前記模擬メッセージ生成部による生成を前記制御周期単位で個々にオンオフする第4の機能と、前記試験信号生成部による前記試験信号の生成のタイミングを制御することにより、前記各送信期間において、前記仮想車載機IDの情報を含む前記試験信号が前記試験信号送信部により送信されるまでの待ち時間を前記制御周期単位で個々に変化させる第5の機能と、前記試験信号生成部により生成される前記複数の試験信号にジッタを付加する第6の機能と、前記試験信号生成部により生成される前記複数の試験信号のビットレートを変更する第7の機能と、のうちの少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のストレス試験システム。

請求項5

前記被試験車載機は、前記被試験車載機を識別するための被試験車載機IDの情報を含むメッセージを生成するメッセージ生成部(15)と、前記メッセージを含む複数の送信信号を所定の制御周期単位で生成する送信信号生成部(12〜14)と、前記送信信号を前記試験装置に送信する送信信号送信部(11)と、を更に備え、前記試験装置は、前記メッセージ生成部に所定の前記メッセージを生成させるメッセージ制御部(31)と、前記送信信号送信部から送信された前記送信信号を受信する送信信号受信部(21)と、前記送信信号受信部により受信された前記送信信号から前記メッセージを抽出するメッセージ抽出部(22〜24)と、を更に備え、前記合否判定部は、前記試験装置の前記メッセージ抽出部により抽出されたメッセージが、前記メッセージ生成部により生成されたメッセージと一致しているか否かを判定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のストレス試験システム。

請求項6

被試験車載機(10)に対する試験を行う試験装置(20)を用いるストレス試験方法であって、路側機を模擬した少なくとも1つの仮想路側機、及び、車載機を模擬した複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成ステップ(S2)と、前記模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する試験信号生成ステップ(S3)と、前記試験信号を前記被試験車載機に送信する試験信号送信ステップ(S4)と、前記試験信号送信ステップで送信された前記試験信号を受信する試験信号受信ステップ(S5)と、前記試験信号受信ステップで受信された前記試験信号から前記模擬メッセージを抽出するメッセージ抽出ステップ(S6)と、前記メッセージ抽出ステップで抽出された模擬メッセージが、前記模擬メッセージ生成ステップで生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する合否判定ステップ(S7)と、を含むことを特徴とするストレス試験方法。

請求項7

被試験車載機(10)に対する試験を行う試験装置(20)を用いるストレス試験方法であって、前記被試験車載機を識別するための被試験車載機IDの情報を含むメッセージを生成するメッセージ生成ステップ(S11)と、前記メッセージを含む複数の送信信号を所定の制御周期単位で生成する送信信号生成ステップ(S12)と、前記送信信号を前記試験装置に送信する送信信号送信ステップ(S13)と、前記送信信号送信ステップで送信された前記送信信号を受信する送信信号受信ステップ(S14)と、前記送信信号受信ステップで受信された前記送信信号から前記メッセージを抽出するメッセージ抽出ステップ(S15)と、前記メッセージ抽出ステップで抽出されたメッセージが、前記メッセージ生成ステップで生成されたメッセージと一致しているか否かを判定する合否判定ステップ(S16)と、を含むことを特徴とするストレス試験方法。

技術分野

0001

本発明は、車載機ストレス試験ステム及びストレス試験方法に関し、特に、高度道路交通システムに適用可能な車載機のストレス試験システム及びストレス試験方法に関する。

背景技術

0002

近年、交通事故を抑止して、円滑で安全な道路交通を実現するために、高度道路交通システム(Intelligent Transport System:ITS)が検討されている。ITSでは、道路に設置された路側機と各車両に搭載された車載機との間、あるいは、各車両の車載機同士で安全運転支援するための情報が送受信される。ここで、路側機と車載機の間で行われる通信は「路車間通信」、車載機同士で行われる通信は「車車間通信」と呼ばれる。

0003

路側機は、例えば、路側機の設置位置、路側機からのフレーム送信時刻、路側機に割り当てられた路車間通信期間とその期間長などの情報を、路車間通信エリアに存在する各車両に送信するようになっている。なお、ITSにおいては、路側機と車載機は、いずれも約100msecの制御周期で通信を実行する。また、路車間通信と車車間通信との干渉を低減するために、路車間通信と車車間通信とは時分割多重されている。

0004

従来より、車載機の性能を調べるための試験では、ベクトル信号発生器シグナルアナライザを用いて、機器単体適合性確認と他の車載機との1対1での相互接続性の確認が行われている。このとき、ベクトル信号発生器やシグナルアナライザと車載機との間で送受信される試験信号は、パターン化された固定的なものであった。

0005

一方、公道上の車載機が置かれる通信環境電波環境負荷環境)は、自車両と周辺車両の移動に伴い複雑に変化し、車載機はそのような過酷な通信環境でも安定的かつ確実に動作しなければならない。高品質な車載機を市場投入するには、公道上の通信環境に置かれた車載機の動作について事前に確認することが必須となるが、従来のベクトル信号発生器やシグナルアナライザによる固定的な試験信号の送受信手法では、公道上の複雑かつ通信負荷の大きい通信環境を模擬することができなかった。

0006

そこで、試験対象の車載機を搭載した車両を実際に公道上で走行させながら、車載機の無線通信機能検査するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0007

特許第4105187号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、特許文献1に開示されたような従来のシステムは、路車間通信を利用して車載機の無線通信機能を検査するものであり、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい通信環境を模擬するものではなく、高品質な車載機を実現するための試験を実施できないという問題があった。

0009

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境において、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を実施することができるストレス試験システム及びストレス試験方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上記課題を解決するために、本発明に係るストレス試験システムは、被試験車載機に対する試験を行う試験装置を備えるストレス試験システムであって、前記試験装置は、路側機を模擬した少なくとも1つの仮想路側機、及び、車載機を模擬した複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成部と、前記模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する試験信号生成部と、前記試験信号を前記被試験車載機に送信する試験信号送信部と、を備え、前記被試験車載機は、前記試験信号送信部から送信された前記試験信号を受信する試験信号受信部と、前記試験信号受信部により受信された前記試験信号から前記模擬メッセージを抽出するメッセージ抽出部と、を備え、前記試験装置は、前記被試験車載機の前記メッセージ抽出部により抽出された模擬メッセージが、前記模擬メッセージ生成部により生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する合否判定部を更に備える構成である。

0011

この構成により、本発明に係るストレス試験システムは、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境をストレスとして被試験車載機に加えることができる。これにより、本発明に係るストレス試験システムは、被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、複雑かつ通信負荷の大きい通信環境で、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を効果的に実施することができる。

0012

また、本発明に係るストレス試験システムにおいては、前記試験信号生成部は、前記模擬メッセージ生成部により生成された模擬メッセージを暗号化する暗号化部を備え、前記試験信号送信部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージを含む前記試験信号、又は、前記暗号化部により暗号化されていない模擬メッセージを含む前記試験信号を前記試験信号受信部に送信し、前記メッセージ抽出部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージを復号する復号部を備え、前記試験信号受信部により受信された前記試験信号から、前記暗号化部により暗号化された前記模擬メッセージを抽出するとともに、前記暗号化部により暗号化されていない模擬メッセージを抽出し、前記合否判定部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージが前記復号部で正常に復号されたか否かを判定する構成であってもよい。

0013

この構成により、本発明に係るストレス試験システムは、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境において、被試験車載機が正常に復号処理を実行できるか否かを判定することができる。

0014

また、本発明に係るストレス試験システムにおいては、前記暗号化部は、前記模擬メッセージ生成部により生成された模擬メッセージにセキュリティ情報を付加して暗号化し、前記復号部は、前記暗号化部により暗号化された模擬メッセージを復号するとともに、前記セキュリティ情報が正当であるか否かを判断し、前記合否判定部は、前記復号部により前記セキュリティ情報が正当でないと判断された模擬メッセージを前記被試験車載機が破棄したか否かを判定する構成であってもよい。

0015

この構成により、本発明に係るストレス試験システムは、路側機や車載機のなりすましによる不正なメッセージを被試験車載機が識別できるか否かを判定することができる。

0016

また、本発明に係るストレス試験システムにおいては、前記試験装置は、模擬メッセージ生成部、前記試験信号生成部、及び前記試験信号送信部を制御する試験信号制御部を更に備え、各前記仮想路側機から送信される前記模擬メッセージは、各前記仮想路側機を識別するための仮想路側機IDの情報を含んでおり、各前記仮想車載機から送信される前記模擬メッセージは、各前記仮想車載機を識別するための仮想車載機IDの情報を含んでおり、前記試験信号制御部は、前記試験信号送信部により送信される前記複数の試験信号の送信電力レベルを前記制御周期単位で個々に調整する第1の機能と、前記模擬メッセージ生成部による前記模擬メッセージの生成のタイミングを制御することにより、前記試験信号送信部により送信される前記複数の試験信号の各送信期間を前記制御周期単位でランダムに変化させる第2の機能と、前記模擬メッセージ生成部により生成される前記模擬メッセージのうち、前記仮想車載機IDの情報を含む模擬メッセージの数を前記制御周期単位で変化させる第3の機能と、同一の前記仮想路側機IDの情報、又は、同一の前記仮想車載機IDの情報を含む前記模擬メッセージの前記模擬メッセージ生成部による生成を前記制御周期単位で個々にオンオフする第4の機能と、前記試験信号生成部による前記試験信号の生成のタイミングを制御することにより、前記各送信期間において、前記仮想車載機IDの情報を含む前記試験信号が前記試験信号送信部により送信されるまでの待ち時間を前記制御周期単位で個々に変化させる第5の機能と、前記試験信号生成部により生成される前記複数の試験信号にジッタを付加する第6の機能と、前記試験信号生成部により生成される前記複数の試験信号のビットレートを変更する第7の機能と、のうちの少なくとも1つを実行する構成であってもよい。

0017

この構成により、本発明に係るストレス試験システムは、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境を任意に作り出すことができる。

0018

また、本発明に係るストレス試験システムにおいては、前記被試験車載機は、前記被試験車載機を識別するための被試験車載機IDの情報を含むメッセージを生成するメッセージ生成部と、前記メッセージを含む複数の送信信号を所定の制御周期単位で生成する送信信号生成部と、前記送信信号を前記試験装置に送信する送信信号送信部と、を更に備え、前記試験装置は、前記メッセージ生成部に所定の前記メッセージを生成させるメッセージ制御部と、前記送信信号送信部から送信された前記送信信号を受信する送信信号受信部と、前記送信信号受信部により受信された前記送信信号から前記メッセージを抽出するメッセージ抽出部と、を更に備え、前記合否判定部は、前記試験装置の前記メッセージ抽出部により抽出されたメッセージが、前記メッセージ生成部により生成されたメッセージと一致しているか否かを判定する構成であってもよい。

0019

この構成により、本発明に係るストレス試験システムは、試験装置から被試験車載機に試験信号が送信されていない期間に、被試験車載機から正常に送信信号が送信されたか否かを判定することができる。

0020

また、本発明に係るストレス試験方法は、被試験車載機に対する試験を行う試験装置を用いるストレス試験方法であって、路側機を模擬した少なくとも1つの仮想路側機、及び、車載機を模擬した複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成ステップと、前記模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する試験信号生成ステップと、前記試験信号を前記被試験車載機に送信する試験信号送信ステップと、前記試験信号送信ステップで送信された前記試験信号を受信する試験信号受信ステップと、前記試験信号受信ステップで受信された前記試験信号から前記模擬メッセージを抽出するメッセージ抽出ステップと、前記メッセージ抽出ステップで抽出された模擬メッセージが、前記模擬メッセージ生成ステップで生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する合否判定ステップと、を含む構成である。

0021

この構成により、本発明に係るストレス試験方法は、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境をストレスとして被試験車載機に加えることができる。これにより、本発明に係るストレス試験方法は、被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、複雑かつ通信負荷の大きい通信環境で、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を効果的に実施することができる。

0022

また、本発明に係るストレス試験方法は、被試験車載機に対する試験を行う試験装置を用いるストレス試験方法であって、前記被試験車載機を識別するための被試験車載機IDの情報を含むメッセージを生成するメッセージ生成ステップと、前記メッセージを含む複数の送信信号を所定の制御周期単位で生成する送信信号生成ステップと、前記送信信号を前記試験装置に送信する送信信号送信ステップと、前記送信信号送信ステップで送信された前記送信信号を受信する送信信号受信ステップと、前記送信信号受信ステップで受信された前記送信信号から前記メッセージを抽出するメッセージ抽出ステップと、前記メッセージ抽出ステップで抽出されたメッセージが、前記メッセージ生成ステップで生成されたメッセージと一致しているか否かを判定する合否判定ステップと、を含む構成である。

0023

この構成により、本発明に係るストレス試験方法は、試験装置から被試験車載機に試験信号が送信されていない期間に、被試験車載機から正常に送信信号が送信されたか否かを判定することができる。

発明の効果

0024

本発明は、被試験車載機を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境において、被試験車載機が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を実施することができるストレス試験システム及びストレス試験方法を提供するものである。

図面の簡単な説明

0025

本発明の実施形態に係るストレス試験システムの構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係るストレス試験システムが生成する試験信号を説明するための説明図である。
本発明の第1の実施形態に係るストレス試験システムによるストレス試験方法の処理を示すフローチャートである。
本発明の第2の実施形態に係るストレス試験システムによるストレス試験方法の処理を示すフローチャートである。

実施例

0026

以下、本発明に係るストレス試験システム及びストレス試験方法の実施形態について、図面を用いて説明する。

0027

(第1の実施形態)
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係るストレス試験システム100は、被試験車載機10に対する試験を行う試験装置20を備え、試験装置20から送信される試験信号を被試験車載機10が受信する受信試験を実施する。

0028

試験装置20は、フレーム送受信部21と、変復調部22と、フレーム処理部23と、暗号化・復号部24と、模擬メッセージ生成部25と、表示部26と、操作部27と、制御部28と、を備える。さらに、制御部28は、試験信号制御部29と、合否判定部30と、を含む。

0029

模擬メッセージ生成部25は、路側機を模擬した少なくとも1つの仮想路側機、及び、車載機を模擬した複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを所定の制御周期単位(例えば100msごと)で生成するようになっている。ここで、仮想路側機及び仮想車載機は、フレーム送受信部21と、変復調部22と、フレーム処理部23と、暗号化・復号部24と、模擬メッセージ生成部25により構成される。さらに、模擬メッセージ生成部25は、生成した模擬メッセージを暗号化・復号部24に出力するように構成されている。

0030

模擬メッセージは、実際の路車間通信や車車間通信で送受信される、各時刻における各車両の車両状態や、交通情報を示すメッセージに相当する。例えば、各仮想路側機から送信される模擬メッセージは、送信元である各仮想路側機を識別するための仮想路側機IDの情報や、事故情報渋滞情報信号情報などの情報を含んでいる。

0031

また、各仮想車載機から送信される模擬メッセージは、送信元である各仮想車載機を識別するための仮想車載機IDの情報(車両ID情報)、各仮想車載機を備える仮想車両位置情報車速情報車両方位角情報、前後加速度情報、シフトポジション情報ステアリング角度情報車両サイズ種別情報車両用途種別情報、車幅情報、車長情報、及び時刻情報などの情報を含んでいる。

0032

なお、「車両ID情報」とは、仮想車両ごとにテンポラリーに設定されるID情報である。また、「位置情報」とは、仮想車両が存在する位置の経度緯度、及び高度の情報である。また、「車速情報」とは、仮想車両の速度情報である。また、「車両方位角情報」とは、仮想車両の進行方位角情報であり、を0度とした時計回り角度値である。また、「前後加速度情報」とは、仮想車両の前後方向の加速度情報である。

0033

また、「ステアリング角度情報」とは、仮想車両のステアリング操舵角度情報である。また、「車幅情報」とは、仮想車両の全幅情報である。また、「車長情報」とは、仮想車両の全長情報である。また、「車両サイズ種別情報」とは、仮想車両のサイズ種別情報である。また、「車両用途種別情報」とは、仮想車両の用途種別情報である。

0034

また、「時刻情報」とは、仮想路側機又は仮想車載機からフレームが送信された時点の時刻情報である。また、「信号情報」とは、交差点などに設置されている信号機灯色情報である。

0035

暗号化・復号部24は、模擬メッセージ生成部25により生成された模擬メッセージにセキュリティ情報を付加して暗号化する暗号化部として機能する。ここで、セキュリティ情報とは、例えば、公開鍵暗号方式を用いて生成された電子署名や、共通鍵暗号方式を用いて生成されたメッセージ認証コードである。

0036

フレーム処理部23は、暗号化・復号部24により暗号化された模擬メッセージ、又は、暗号化・復号部24により暗号化されていない模擬メッセージに各種のヘッダフッタを付加して、試験信号のフレームを生成するようになっている。

0037

変復調部22は、フレーム処理部23により生成された試験信号のフレームに対して変調を実行した後に、変調された試験信号のフレームをフレーム送受信部21に出力するようになっている。

0038

変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24は、模擬メッセージを含む複数の試験信号を所定の制御周期単位で生成する試験信号生成部を構成する。

0039

フレーム送受信部21は、被試験車載機10との間でフレームを周期的に送受信するようになっており、後述する被試験車載機10のフレーム送受信部11に試験信号を送信する試験信号送信部として機能する。例えば、試験装置20は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式の通信を模擬して、フレーム送受信部21から仮想車載機IDの情報を含む試験信号を被試験車載機10に送信するようになっている。

0040

なお、上記のフレームの周波数帯としては、例えばUHF帯(特に700MHz帯)を利用することができる。また、フレーム送受信部21と後述する被試験車載機10のフレーム送受信部11とは同軸ケーブルで接続されていてもよく、あるいは、無線通信で接続されていてもよい。

0041

なお、フレーム送受信部21は、暗号化・復号部24により暗号化された模擬メッセージを含む試験信号、又は、暗号化・復号部24により暗号化されていない模擬メッセージを含む試験信号を後述する被試験車載機10のフレーム送受信部11に送信するようになっている。

0042

試験信号制御部29は、模擬メッセージ生成部25と、フレーム処理部23と、フレーム送受信部21とを制御するものである。

0043

試験信号制御部29は、送信電力レベル調整部29aと、送信期間変化部29bと、仮想車載機数変化部29cと、オン/オフ部29dと、待ち時間変化部29eと、ジッタ付加部29fと、ビットレート変更部29gとを含んでおり、制御周期単位で下記の第1〜第7の機能のうちの少なくとも1つを実行するようになっている。

0044

第1の機能は、送信電力レベル調整部29aにより実行されるものであり、フレーム送受信部21により送信される複数の試験信号の送信電力レベルを制御周期単位で個々に調整する機能である。この送信電力レベルは、実際の路車間通信又は車車間通信における被試験車載機10と路側機又は周辺車載機との遠近関係に応じたものとなっている。

0045

この第1の機能により、被試験車載機10のフレーム送受信部11における受信電力レベルが低下した際の被試験車載機10の動作試験を行うことができる。例えば、フレーム送受信部11が備えるAGCに対して、間欠メッセージの受信や急激なレベル低下時の耐力を確認することができる。

0046

第2の機能は、送信期間変化部29bにより実行されるものであり、模擬メッセージ生成部25による模擬メッセージの生成のタイミングを制御することにより、フレーム送受信部21により送信される複数の試験信号の各送信期間を制御周期単位でランダムに変化させる機能である。この第2の機能により、実際の車車間通信又は路車間通信での多元接続状態を模擬して被試験車載機10の動作試験を行うことができる。

0047

第3の機能は、仮想車載機数変化部29cにより実行されるものであり、模擬メッセージ生成部25により生成される模擬メッセージのうち、仮想車載機IDを含む模擬メッセージの数を制御周期単位で変化させる機能である。

0048

この第3の機能により、仮想車載機の数を変化させながら、渋滞混雑、及び順調などの状況を模擬して被試験車載機10の動作試験を行うことができる。例えば、渋滞時の急激な通信負荷の増加に対する被試験車載機10の耐力を確認することが可能である。

0049

第4の機能は、オン/オフ部29dにより実行されるものであり、同一の仮想路側機IDの情報、又は、同一の仮想車載機IDの情報を含む模擬メッセージの模擬メッセージ生成部25による生成を制御周期単位で個々にオン/オフする機能である。この第4の機能により、ビル歩道橋などの遮蔽物の影響による一時的な通信断を模擬して被試験車載機10の動作試験を行うことができる。

0050

第5の機能は、待ち時間変化部29eにより実行されるものであり、フレーム処理部23による試験信号の生成のタイミングを制御することにより、複数の試験信号の各送信期間において、仮想車載機IDの情報を含む試験信号がフレーム送受信部21により送信されるまでの待ち時間を制御周期単位で個々に変化させる機能である。この待ち時間は、CSMA/CA方式バックオフ時間に相当する。この第5の機能により、実際の車車間通信での多元接続状態を模擬して被試験車載機10の動作試験を行うことができる。

0051

第6の機能は、ジッタ付加部29fにより実行されるものであり、フレーム処理部23により生成される複数の試験信号にジッタを付加する機能である。この第6の機能により、実際の車車間通信又は路車間通信で送受信されるメッセージを含む信号の位相揺らぎを模擬して、被試験車載機10の動作試験を行うことができる。

0052

第7の機能は、ビットレート変更部29gにより実行されるものであり、フレーム処理部23により生成される複数の試験信号のビットレートを変更する機能である。この第7の機能により、実際の車車間通信又は路車間通信で送受信されるメッセージを含む信号の通信速度の変化を模擬して、被試験車載機10の動作試験を行うことができる。

0053

図2は、試験信号制御部29により試験信号が変化する様子を説明する図であり、縦軸は試験信号の送信電力レベル、横軸は時間を表している。図中の白四角は、仮想路側機から模擬メッセージが送信されている送信期間を示している。また、図中の黒四角は、仮想車載機からの模擬メッセージの送信が可能な送信期間を示している。ここで、r1,r2を仮想路側機IDとし、v1〜v15を仮想車載機IDとする。

0054

図2(a)は、上記の第1の機能により、ある制御周期における各試験信号の送信電力レベルが個々に調整されている状態を示している。

0055

図2(b)は、上記の第2の機能により、仮想車載機IDがv1とv3の仮想車載機の送信期間が図2(a)の状態から変化するとともに、仮想路側機IDがr1とr2の仮想路側機の送信期間が図2(a)の状態から変化した状態を示している。さらに、図2(b)は、上記の第4の機能により、仮想車載機IDがv2の仮想車載機の試験信号が図2(a)の状態からオフにされた状態を示している。

0056

図2(c)は、上記の第4の機能により、仮想車載機IDがv2の仮想車載機の試験信号が図2(b)の状態から再びオンにされた状態を示している。さらに、図2(c)は、上記の第3の機能により、仮想車載機IDがv15の仮想車載機から新たに試験信号が送信され、図2(b)の状態から試験信号の数が変化した状態を示している。

0057

このように、試験信号制御部29は、第1〜第7の機能を任意の組み合わせで実行することにより、複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境を容易に作り出すことができる。なお、図2に示した例は説明を分かりやすくするために単純化した例であり、本実施形態の試験信号及びその変化はこれに限定されない。

0058

被試験車載機10は、フレーム送受信部11と、変復調部12と、フレーム処理部13と、暗号化・復号部14と、メッセージ処理部15と、を備える。

0059

フレーム送受信部11は、試験装置20との間でフレームを周期的に送受信するようになっており、試験装置20のフレーム送受信部21から送信された試験信号を受信する試験信号受信部として機能する。

0060

変復調部12は、フレーム送受信部11により受信された試験信号に対して復調を実行するようになっている。

0061

フレーム処理部13は、変復調部12により復調された試験信号から、模擬メッセージを抽出するようになっている。

0062

暗号化・復号部14は、試験装置20の暗号化・復号部24により暗号化された模擬メッセージを復号するとともに、模擬メッセージに付加されたセキュリティ情報が正当であるか否かを判断する復号部として機能する。

0063

変復調部12、フレーム処理部13、及び暗号化・復号部14は、フレーム送受信部11により受信された試験信号から模擬メッセージを抽出するメッセージ抽出部として機能する。すなわち、変復調部12、フレーム処理部13、及び暗号化・復号部14は、フレーム送受信部11により受信された試験信号から、暗号化・復号部24により暗号化された模擬メッセージを抽出するとともに、試験装置20の暗号化・復号部24により暗号化されていない模擬メッセージを抽出するようになっている。

0064

メッセージ処理部15は、暗号化・復号部14によりセキュリティ情報の正当性が検証されなかった模擬メッセージを破棄するようになっている。

0065

試験装置20の合否判定部30は、被試験車載機10の変復調部12、フレーム処理部13、及び暗号化・復号部14により抽出された模擬メッセージが、模擬メッセージ生成部25により生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定するようになっている。

0066

また、合否判定部30は、暗号化・復号部24により暗号化された模擬メッセージが、被試験車載機10の暗号化・復号部14で正常に復号されたか否かを判定するようになっている。

0067

さらに、合否判定部30は、被試験車載機10の暗号化・復号部14によりセキュリティ情報が正当でないと判断された模擬メッセージを、被試験車載機10のメッセージ処理部15が破棄したか否かを判定するようになっている。

0068

表示部26は、例えばLCDやCRTなどの表示機器で構成され、合否判定部30による判定結果などを表示するようになっている。

0069

操作部27は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、例えば表示部26の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部27は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。例えば、操作部27により、第1〜第7の機能のうちの少なくとも1つを選択して実行させ、フレーム送受信部21から送信される試験信号を制御することができる。

0070

試験装置20の制御部28は、例えばCPU、ROM、RAM、HDDなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、試験装置20を構成する上記各部の動作を制御する。

0071

なお、試験信号制御部29及び合否判定部30は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific IntegratedCircuit)などのディジタル回路で構成することや、制御部28による所定のプログラムの実行によりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、試験信号制御部29及び合否判定部30は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。

0072

以下、本実施形態のストレス試験システム100により実行される試験方法について、図3のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

0073

まず、ユーザによる操作部27の操作により、制御周期ごとに第1〜第7の機能のうちの少なくとも1つが選択される(ステップS1)。

0074

次に、ステップS1で選択された機能に応じて、模擬メッセージ生成部25は、路側機を模擬した少なくとも1つの仮想路側機、及び、車載機を模擬した複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する(模擬メッセージ生成ステップS2)。

0075

次に、ステップS1で選択された機能に応じて、変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24は、模擬メッセージ生成ステップS2で生成された模擬メッセージを含む複数の試験信号を制御周期単位で生成する(試験信号生成ステップS3)。

0076

次に、フレーム送受信部21は、試験信号生成ステップS3で生成された試験信号を被試験車載機10に送信する(試験信号送信ステップS4)。

0077

次に、被試験車載機10のフレーム送受信部21は、試験信号送信ステップS4で送信された試験信号を受信する(試験信号受信ステップS5)。

0078

次に、被試験車載機10の変復調部12、フレーム処理部13、及び暗号化・復号部14は、試験信号受信ステップS5で受信された試験信号から模擬メッセージを抽出する(メッセージ抽出ステップS6)。

0079

次に、合否判定部30は、メッセージ抽出ステップS6で抽出された模擬メッセージが、模擬メッセージ生成ステップS2で生成された模擬メッセージと一致しているか否かを判定する(合否判定ステップS7)。すなわち、合否判定ステップS7では、被試験車載機10において模擬メッセージの受信が正常に行われたか否かが判定される。

0080

次に、表示部26は、合否判定部30による判定結果を表示する(ステップS8)。

0081

次に、制御部28は、全ての制御周期に関する処理が終了したか否かを判定する(ステップS9)。否定判定の場合には模擬メッセージ生成ステップS2に戻り肯定判定の場合には処理を終了する。なお、ステップS2〜S8の処理は周期的に(例えば100msごとに)実行されるようになっている。

0082

以上説明したように、本実施形態に係るストレス試験システム100は、少なくとも1つの仮想路側機及び複数の仮想車載機から周期的に送信される模擬メッセージを生成する模擬メッセージ生成部25により、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境をストレスとして被試験車載機10に加えることができる。これにより、本実施形態に係るストレス試験システム100は、被試験車載機10を搭載した試験車両を実際に公道上で走行させることなく、複雑かつ通信負荷の大きい通信環境で、被試験車載機10が正常に動作するか否かを判定するストレス試験を効果的に実施することができる。

0083

例えば、本実施形態に係るストレス試験システム100によれば、百数十台もの車両が被試験車載機10を搭載した試験車両の周辺を走行しているような通信環境を容易に作り出すことができる。このような通信環境を実際に実現しようとすれば、百数十台もの車両と運転者と路側機を用意した上、運転者による車両移動統制が必要となるため、実現は不可能といえる。つまり、本実施形態に係るストレス試験システム100には、大規模かつ複雑な試験を低コストで簡単に実施できるというメリットがある。

0084

また、本実施形態に係るストレス試験システム100は、合否判定部30により、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境において、被試験車載機10が正常に復号処理を実行できるか否かを判定することができる。

0085

また、本実施形態に係るストレス試験システム100は、合否判定部30により、路側機や車載機のなりすましによる不正なメッセージを被試験車載機10が識別できるか否かを判定することができる。

0086

また、本実施形態に係るストレス試験システム100は、試験信号制御部29により、多数の周辺車両が移動するような複雑かつ通信負荷の大きい模擬的な通信環境を任意に作り出すことができる。

0087

(第2の実施形態)
続いて、本発明の第2の実施形態に係るストレス試験システム100について図1を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、第1の実施形態と同様の動作についても適宜説明を省略する。

0088

図1に示す本実施形態のストレス試験システム100は、第1の実施形態の受信試験と並行して、被試験車載機10からCSMA/CA方式に基づいて送信される送信信号を試験装置20が受信する送信試験を実施する。

0089

本実施形態においては、被試験車載機10を構成する各部は、第1の実施形態で説明した動作を行うとともに、以下に説明する動作を並行して行う。

0090

本実施形態においては、被試験車載機10のメッセージ処理部15は、後述する試験装置20のメッセージ制御部31の制御により、被試験車載機10を識別するための被試験車載機IDの情報を含むメッセージを生成するメッセージ生成部として機能する。

0091

暗号化・復号部14は、メッセージ処理部15により生成されたメッセージにセキュリティ情報を付加して暗号化するようになっている。

0092

フレーム処理部13は、暗号化・復号部14により暗号化されたメッセージに各種のヘッダやフッタを付加して、送信信号のフレームを生成するようになっている。

0093

変復調部12は、フレーム処理部13により生成された送信信号のフレームに対して変調を実行した後に、変調された送信信号のフレームをフレーム送受信部11に出力するようになっている。

0094

変復調部12、フレーム処理部13、及び暗号化・復号部14は、メッセージ処理部15により生成されたメッセージを含む複数の送信信号を所定の制御周期単位で生成する送信信号生成部を構成する。

0095

フレーム送受信部11は、送信信号を試験装置20のフレーム送受信部21に送信する送信信号送信部として機能する。

0096

本実施形態においては、試験装置20を構成する各部は、第1の実施形態で説明した動作を行うとともに、以下に説明する動作を並行して行う。

0097

本実施形態においては、試験装置20のフレーム送受信部21は、被試験車載機10のフレーム送受信部11から送信された送信信号を受信する送信信号受信部として機能する。

0098

変復調部22は、フレーム送受信部21により受信された送信信号に対して復調を実行するようになっている。フレーム処理部23は、変復調部22により変調された送信信号から模擬メッセージを抽出するようになっている。暗号化・復号部24は、被試験車載機10の暗号化・復号部14により暗号化されたメッセージを復号するようになっている。

0099

変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24は、フレーム送受信部21により受信された送信信号からメッセージを抽出するメッセージ抽出部として機能する。

0100

制御部28は、第1の実施形態で説明した構成に加えて、メッセージ制御部31を含む。メッセージ制御部31は、被試験車載機10の位置情報などの情報を被試験車載機10のメッセージ処理部15に出力し、被試験車載機10のメッセージ処理部15に所定のメッセージを生成させるようになっている。

0101

メッセージ制御部31から被試験車載機10のメッセージ処理部15に出力される情報は、例えば、送信元である被試験車載機10を識別するための被試験車載機IDの情報、被試験車載機10を備える仮想車両の位置情報、車速情報、車両方位角情報、前後加速度情報、シフトポジション情報、ステアリング角度情報、車両サイズ種別情報、車両用途種別情報、車幅情報、車長情報、及び時刻情報などである。

0102

なお、メッセージ制御部31は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific IntegratedCircuit)などのディジタル回路で構成することや、制御部28による所定のプログラムの実行によりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、メッセージ制御部31は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。

0103

合否判定部30は、変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24により抽出されたメッセージが、被試験車載機10のメッセージ処理部15により生成されたメッセージと一致しているか否かを判定するようになっている。これにより、試験装置20から被試験車載機10に試験信号が送信されている通信負荷の大きい状況において、被試験車載機10が送信信号を試験装置20に正常に送信できるか否かを判定することができる。

0104

以下、本実施形態のストレス試験システム100による試験方法について、図4のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。図4のフローチャートの処理は、第1の実施形態の図3のフローチャートの処理が実行されている状態で、並行して実行される。

0105

まず、メッセージ制御部31から出力された情報に応じて、被試験車載機10のメッセージ処理部15は、被試験車載機10を識別するための被試験車載機IDの情報を含むメッセージを生成する(メッセージ生成ステップS11)。

0106

次に、変復調部12、フレーム処理部13、及び暗号化・復号部14は、メッセージ生成ステップS11で生成されたメッセージを含む複数の送信信号を制御周期単位で生成する(送信信号生成ステップS12)。

0107

次に、フレーム送受信部11は、送信信号生成ステップS12で生成された送信信号を試験装置20に送信する(送信信号送信ステップS13)。

0108

次に、試験装置20のフレーム送受信部21は、送信信号送信ステップS13で送信された送信信号を受信する(送信信号受信ステップS14)。

0109

次に、変復調部22、フレーム処理部23、及び暗号化・復号部24は、送信信号受信ステップS14で受信された送信信号からメッセージを抽出する(メッセージ抽出ステップS15)。

0110

次に、合否判定部30は、メッセージ抽出ステップS15で抽出されたメッセージが、メッセージ生成ステップS11で生成されたメッセージと一致しているか否かを判定する(合否判定ステップS16)。すなわち、合否判定ステップS16では、被試験車載機10がメッセージを正常に送信できたか否かが判定される。

0111

次に、表示部26は、合否判定部30による判定結果を表示する(ステップS17)。

0112

以上説明したように、本実施形態に係るストレス試験システム100は、合否判定部30により、試験装置20から被試験車載機10に試験信号が送信されていない期間に、被試験車載機10から正常に送信信号が送信されたか否かを判定することができる。

0113

10被試験車載機
11,21フレーム送受信部
12,22 変復調部
13,23フレーム処理部
14,24 暗号化・復号部
15メッセージ処理部
20試験装置
25模擬メッセージ生成部
29試験信号制御部
29a送信電力レベル調整部
29b送信期間変化部
29c仮想車載機数変化部
29dオン/オフ部
29e待ち時間変化部
29fジッタ付加部
29gビットレート変更部
30合否判定部
31メッセージ制御部
100ストレス試験システム

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