JP5616810B2 - ドライブレコーダ及びドライブレコーダシステム - Google Patents

Description

本発明は、走行中の車両のデータを記録するドライブレコーダに関し、より詳細には画像データの改ざんを防止するドライブレコーダ及びドライブレコーダシステムに関する。

車両の走行データを画像データと共に記録するドライブレコーダを車両に搭載することが行われている。ドライブレコーダによって記録されたデータは、車両の事故の発生原因などの証拠となるものであり、データの信頼性、同一性が要求される。そのため、データの改ざんを防止する対策を講じることが一般的である。

特許文献１には、車両の走行データを記憶するドライブレコーダにおいて、走行データを伝送する車内ＬＡＮと接続し、車内ＬＡＮから走行データを取得するインタフェース部と、取得した走行データを暗号化する暗号変換部と、暗号化された走行データを記憶する記憶部と、を備えたドライブレコーダが開示されている。

特開２００５−１７８４９４号公報

従来のドライブレコーダは、取得した走行データを暗号化して記録部に記録している。

一方、画像データを暗号化する場合は、処理に極めて多くの時間がかかり、また処理を行うハードウェアを搭載した場合はコストが上昇する。そのため、画像データと走行データとを含むデータでは、画像データ部分を暗号化せず、走行データのみを暗号化することが一般的であった。この場合は、画像データそのものは暗号化されないため、第三者によってファイル構造が解析された場合は画像データの情報を取得される可能性があり、画像データを改ざんされる可能性があるという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、コストを上昇させることなくデータの改ざんを防止することができるドライブレコーダ及びドライブレコーダシステムを提供することを目的とする。

本発明は、車両走行時の画像情報を取得する画像情報取得手段と、車両に発生した衝撃を検出する衝撃検出手段と、衝撃検出手段が衝撃を検出したときに画像情報取得手段が取得した画像情報を記録手段に記録する画像情報記録手段と、を備えるドライブレコーダであって、画像情報記録手段は、画像情報を記録手段に記録するときに、画像情報の一部のみを暗号化する暗号化手段を備え、暗号化手段は、暗号化鍵を設定し、画像情報を、設定された暗号化鍵に基づいて不定長に設定される所定のサイズのみを暗号化することを特徴とする。

本発明によれば、画像情報の暗号化部分を最小限に抑えることによって、暗号化処理に要する時間を短縮でき、暗号化処理に必要な処理能力を必要最小限に抑えることができるため、ドライブレコーダの製造コストを上昇することなく、画像情報の改ざんを防止することができる。

本発明の実施形態の本発明のドライブレコーダを含むドライブレコーダシステムの説明図である。 本発明の実施形態のドライブレコーダの機能ブロック図である。 本発明の実施形態のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の機能ブロック図である。 本発明の実施形態のドライブレコーダシステムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態のドライブレコーダが記録するファイルの説明図である。 本発明の実施形態の暗号化キーを生成するときに用いるテーブルの一例の説明図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明のドライブレコーダ１０を含むドライブレコーダシステム１の説明図である。

ドライブレコーダシステム１は、車両１１に搭載されるドライブレコーダ１０と、事業所等に設置されるパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）２０と、ドライブレコーダ１０が取得するデータを記録するメモリカード３０とから構成される。

ドライブレコーダ１０は、車両１１から走行データ（例えば車速、エンジン回転数、緯度、経度等）を取得して、これらを日時と共に所定の間隔で記録する。また、ドライブレコーダ１０は、カメラ１２が接続されており、カメラ１２が撮影した画像データを、記録する。これら走行データ及び画像データは、メモリカード３０に記録される。

ドライブレコーダ１０は、メモリカード３０が挿入された状態でメモリカード３０との間でデータの書き込み及び読み出しを行うメモリカードインタフェース１７０と、メモリカード３０に人為的に画像データを記録させる記録ボタン１８０とが設けられている。

ＰＣ２０は、メモリカード３０が挿入された状態でメモリカード３０との間でデータの書き込み及び読み出しを行うメモリカードインタフェース２１と、画像データ等を表示可能な液晶ディスプレイ等からなる表示部２２と、ユーザからの指示が入力可能なキーボード及びマウス等からなる入力部２３とから構成される。

メモリカード３０は、メモリカードインタフェース１７０及び２１によって読み書き可能に構成されており、例えばＳＤ（Source Digital）やＣＦ（Compact Flash）等のフラッシュメモリカードが用いられる。

図２は、本発明の実施形態のドライブレコーダ１０の機能ブロック図である。

ドライブレコーダ１０は、カメラ１２を接続するカメラインタフェース１２０と、車両のＣＡＮ等と接続して車両データを取得する車両インタフェース１３０と、メモリカード３０とでデータの読み込み及び書き込みを行うメモリカードインタフェース１７０と、後述するイベントの発生にかかわらず画像データ及び走行データをメモリカードに記録する記録ボタン１８０と、を備える。

また、ドライブレコーダ１０は、画像データ、車両データ等を一時的に記録すると共に、ドライブレコーダ１０の制御に関わるデータを記録する記録部１１０と、予め設定された所定のイベントの発生を検出するイベント検出部１４０と、後述する暗号化キーを取得する暗号化キー取得部１５０と、画像データ、走行データ等を暗号化キーに基づいて暗号化する暗号化部１６０と、を備える。

制御部１００は、これら各部の動作を統合的に制御する。より具体的には、制御部１００は、カメラインタフェース１２０を介して取得した画像データと、車両インタフェース１３０を介して取得した走行データとを、記録部１１０のバッファに逐次記録している。すなわち、カメラ１２及び制御部１００によって画像情報取得手段が構成される。

ここで、イベント検出部１４０が所定のイベントを検出した場合は、制御部１００は、記録部１１０のバッファ内に記録された画像データ及び走行データのうち、イベントが検出された時刻の前後の所定時間（例えば、前後１５秒間）だけ抽出する。制御部１００は、抽出したデータを、メモリカードインタフェース１７０を介してメモリカード３０にファイルとして記録する。すなわち、メモリカードインタフェース１７０及び制御部１００によって画像情報記録手段が構成される。

イベント検出部１４０は、加速度センサを備えており、加速度センサが検出した加速度が所定の閾値を超えた場合（例えば、前後Ｇ又は横Ｇが０．８Ｇ以上となった場合）に、車両に衝撃が加わったと判断してイベントを検出する。すなわち、イベント検出部１４０が衝撃検出手段を構成する。

暗号化部１６０は、メモリカード３０に書き込まれるデータの一部を、暗号化キー取得部１５０によって取得された暗号化キーを用いて暗号化する。暗号化キー取得部１５０は、後述するように、ユーザＩＤとファイル名とを用いて、暗号化キーを取得する。

記録ボタン１８０は、イベント検出部１４０がイベントを検出しなかった場合にも画像データをメモリカード３０に記録したい場合など、運転者によって押下されたときに、イベントを検出したときと同様の処理を行う。例えば、イベント検出部１４０が検出した加速度が所定の閾値を超えなかった場合にも、運転者によって記録ボタン１８０が押下されることによって、記録ボタン１８０が押下された時刻の前後の所定時間のデータを抽出し、このデータをメモリカード３０に記録するように構成することができる。

カメラ１２とカメラインタフェース１２０との接続には、例えばＵＳＢ（Serial Universal Bus）等のインターファースを用いる。なお、本実施形態ではドライブレコーダ１０にカメラ１２が一つ接続される構成を例として示したが、複数のカメラ１２をカメラインタフェース１２０に接続して、各々のカメラを車両１１の任意の位置に設置してもよい。例えば一つカメラ１２を車両の前方を撮影するように設置し、他のカメラ１２を車両の後方、車室内の運転者付近を撮影するように設置してもよい。

図３は、本発明の実施形態のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０の機能ブロック図である。

ＰＣ２０は、メモリカードインタフェース２１に挿入されたメモリカードに記録されている画像データを取得し、画像データを暗号化した暗号化鍵と同一の復号化鍵を取得して画像データを復号化し、復号化された画像データを再生する画像再生装置である。

ＰＣ２０は、外部インタフェース２７０を備える。外部インタフェース２７０は、データの書き込み及び読み出しを行うメモリカードインタフェース２１と、画像データ等を表示可能な液晶ディスプレイ等からなる表示部２２と、ユーザからの指示が入力可能なキーボード及びマウス等からなる入力部２３と、が接続される。

ＰＣ２０は、入力部２３を用いてドライブレコーダ１０の設定を行う車両情報設定部２３０と、メモリカード３０に記録された画像データ、走行データ等を取得するデータ取得部２４０と、暗号化された画像データ、走行データを、暗号化キーと同一の復号化キーを用いて復号化する復号化部２５０とを備える。

制御部２１０はこれら各部を統括的に制御する。記録部２２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ及び、ハードディスク等から構成され、制御部２１０によって制御される各部が用いるデータ等を記録する。

なお、ＰＣ２０は、記録部２２０に記録されたソフトウェアを制御部２１０が読み込み、これを実行することによって、車両情報設定部２３０、データ取得部２４０及び復号化部２５０が構成される。

また、外部インタフェース２７０とメモリカードインタフェース２１又は入力部２３との接続には、例えばＵＳＢ等が用いられる。また、外部インタフェース２７０と表示部２２との接続には、例えばＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）等のインタフェースが用いられる。

次に、以上のように構成されたドライブレコーダシステム１の動作を説明する。

図４は、本発明の実施形態のドライブレコーダシステム１の動作を示すシーケンス図である。

まず、ユーザがメモリカード３０をＰＣ２０のメモリカードインタフェース２１に挿入して（Ｓ１００）、車両情報の設定を行う。

ＰＣ２０において、車両情報設定部２３０は、表示部２２にＧＵＩを表示して、ユーザ（管理者）からユーザＩＤ等の入力を受け付ける（Ｓ１０１）。車両情報設定部２３０は、入力されたユーザＩＤを、メモリカード３０に書き込む（Ｓ１０２）。メモリカード３０は、書き込まれたユーザＩＤを記録する（Ｓ１０３）。

車両情報設定部２３０によって設定されるユーザＩＤは、ドライブレコーダ１０を搭載する車両１１を個別に設定されるＩＤナンバーである。例えば、車両１１に固有の車両ナンバーをユーザＩＤとして登録してもよいし、車両１１を運転する運転者に個別に設定された情報をＩＤナンバーに付加してもよい。

ユーザは、メモリカード３０をＰＣ２０から取り外して、ドライブレコーダ１０のメモリカードインタフェース１７０に挿入する（Ｓ１０４）。

ドライブレコーダ１０において、制御部１００は、メモリカードインタフェース１７０にメモリカード３０が挿入されたことを検出すると、メモリカード３０に記録されているユーザＩＤを取得して、記録部１１０に記録する（Ｓ１０５）。

制御部１００は、メモリカードインタフェース１７０にメモリカード３０が挿入されている状態で車両１１の運転を開始したことを検出すると、画像データ及び走行データを記録部１１０のバッファに記録を開始する（Ｓ１０６）。なお、制御部１００は、車両インタフェース１３０から取得する車速が、例えば０［ｋｍ／ｈ］を超えた場合に、車両１１の運転を開始したことを検出する。

また、記録部１１０のバッファはＦＩＦＯとして構成されており、記録されるデータがバッファ容量の上限に達した場合は、記録時間の古いデータから破棄する。

車両１１の運転中に、イベント検出部１４０がイベントを検出した場合は（Ｓ１０７）、制御部１００は、記録部１１０に記録されている画像データ及び走行データから、イベントが検出された時刻の前後の所定時間（例えば、前後１５秒間）のデータを抽出して、抽出したデータをファイルとしてメモリカード３０に書き込む処理を実行する。

なお、イベント検出部１４０は、例えば、前後Ｇ又は横Ｇが０．８Ｇ以上となった場合に、イベントが発生したことを検出する。イベントが検出されない場合は、画像データ及び走行データの記録を継続する（Ｓ１０７）。

イベントが発生したことが検出された場合は、制御部１００は、イベントが検出された時刻の前後の所定時間のデータを抽出し、抽出したデータにファイル名を付与する。ファイル名は、例えば日時（日、時、分、秒）やＧＰＳの緯度経度情報など、メモリカード３０の中で一意となる文字列を設定する。

次に、暗号化キー取得部１５０は、ユーザＩＤと設定されたファイル名とから、暗号キーを取得する。暗号化キー取得部１５０は、ユーザＩＤ及びファイル名に含まれる文字列から一意の数値を生成し、これを暗号化キーとして生成する。暗号化部１６０は、生成された暗号化キーを用いて、ファイルの一部を暗号化する（Ｓ１０８）。

次に、制御部１００は、暗号化部１６０によって暗号化されたデータを、メモリカードインタフェース１７０を介して、ファイルとしてメモリカード３０に書き込む（Ｓ１０９）。メモリカード３０は、書き込まれたファイルを記録する（Ｓ１１０）。

車両の運転が終了した後に、ユーザは、メモリカード３０をドライブレコーダ１０から取り外して、ＰＣ２０のメモリカードインタフェース２１に挿入する（Ｓ１１１）。

ＰＣ２０において、制御部２１０は、メモリカードインタフェース２１にメモリカード３０が挿入されたことを検出すると、メモリカード３０に記録されているユーザＩＤとファイル名とを取得する（Ｓ１１２）。

次に、復号化部２５０は、取得したユーザＩＤ及びファイル名から復号化キーを取得し、取得した復号化キーを用いてファイルを復号化する（Ｓ１１３）。復号化部２５０は、前述の暗号化キー取得部１５０と同様の処理により、ファイル名とユーザＩＤとから暗号化鍵と同一の復号化キーを取得して、この復号化キーによって暗号化されたファイルを復号化する。

そして、制御部２１０は、ユーザからの画像データ再生の要求に基づいて、メモリカード３０に記録されたファイルを順次複合化して、画像データを再生する（Ｓ１１４）。

次にファイルの暗号化について説明する。

図５は、ドライブレコーダがメモリカード３０に記録するファイルの構造を示す説明図である。

ファイルは、主に走行データを記録する走行データ部５０と、画像データを記録する画像データ部６０とから構成される。画像データ部６０は、複数のＪＰＥＧ画像データ６１が時系列順に連続して記録され、一連のＪＰＥＧ画像データによって動画として再生可能なデータを構成する。

走行データ部５０は、ファイル名を示すファイル名フィールド５２と、走行データ部５０のファイルサイズを示すファイルサイズフィールド５３と、ドライブレコーダ１０によって取得された走行データが記録されるデータ部５４とからなる。

画像データ部６１は、ファイル名を示すファイル名フィールド６２と、画像データ部６１のファイルサイズを示すファイルサイズフィールド６３と、ＪＰＥＧデータであることを示す情報が格納されるＪＰＥＧデータヘッダ部６４と、ドライブレコーダ１０によって取得された画像データであるＪＰＥＧ画像のデータが記録されるＪＰＥＧデータ部６５とからなる。

このように生成されるファイル構造のうち、暗号化部１６０は、走行データ部５０の全て、画像データ部６１のファイル名フィールド６２、ファイルサイズフィールド６３及びＪＰＥＧデータヘッダ部６４を暗号化する。

暗号化部１６０は、これら走行データ部５０、ファイル名フィールド６２、ファイルサイズフィールド６３及びＪＰＥＧデータヘッダ部６４について、それぞれ１６進数表記したときの各バイトを暗号化キーによってシフトした文字列に変換することによって暗号化を行う。暗号化キーは後述するように０〜２５５の数値となっており、これらのデータを構成する各バイトをそれぞれ暗号化キーによってシフトすることによって、ファイルが、第三者によって解読することが極めて困難なデータとなる。

さらに、暗号化部１６０は、ＪＰＥＧデータ部６５の先頭から所定のバイト数のみ暗号化を行う。具体的には、ＪＰＥＧデータ部６５の先頭から、０〜２５５の暗号化キーに対応するバイト数（１〜２５６）までを、暗号化キーによってシフトした文字列に変換する。

このようにして、暗号化部１６０は、走行データ部５０と、ファイルに含まれる全ての画像データ６１について、その先頭部分の暗号化を行う。

この処理によって、ＪＰＥＧデータであることを示すＪＰＥＧデータヘッダ部６４とＪＰＥＧデータ部６５との境界が、第三者によって取得することが極めて困難となる。さらに、不定長のファイル形式であるＪＰＥＧデータのファイルサイズを示す情報であるファイルサイズフィールド６３も暗号化されているため、第三者は、ファイルからＪＰＥＧデータを解読して取得することが極めて困難となる。

図６は、本発明の実施形態の暗号化キーを取得するために用いる暗号化テーブルの一例である。

暗号化キー取得部１５０は、まず、設定されたファイル名及びユーザＩＤから、０〜２５５の一意の値を設定する。この値の設定には例えばハッシュ関数を用いた公知の手法によって行われる。そして、設定された一意の値から、図６に示すようなテーブルを用いて０〜２５５の一意の値を設定する。

例えば、このテーブルの先頭から設定した一意の値の値だけシフトした位置の数値を抽出し、この値を暗号化キーとして取得する。

このように、ファイル名及びユーザＩＤから設定した一意の値ではなく、予め設定したテーブルによって暗号化キーを取得するので、暗号化キーが解読されにくい。

以上のように、本発明の実施形態では、走行中の車両１１に備えられたカメラ１２により画像データを取得し、イベント検出部１４０によって衝撃などのイベントが検出されたときに画像データをメモリカード３０に記録するドライブレコーダにおいて、画像データの読み取り、改ざんを防止するため、記録するファイルを暗号化部１６０によって暗号化を施すように構成した。

従来、画像データはファイルサイズが大きいため、画像データを暗号化する処理のために多くの時間が必要となるという問題や、暗号化を高速に行うためのハードウェアの追加することによるコストの増加という問題があった。

これに対して本発明の実施形態では、画像データの全てを暗号化するのではなく、画像データの一部のみを暗号化するように構成した。

このように構成することによって、画像データの暗号化処理に要する時間を短縮でき、暗号化処理に必要な処理能力を必要最小限に抑えることができるため、ドライブレコーダ１０の製造コストを上昇することなく、画像データの改ざんを防止することができる。

特に、画像データがＪＰＥＧ画像を含むデータである場合は、ＪＰＥＧデータのヘッダ情報と、ヘッダ情報と画像情報部分の境界を含んで暗号化をおこない、さらに、暗号化キーによる不定長の領域を暗号化するので、ファイルに含まれる画像データの領域やサイズが第三者に取得されることが困難となり、画像データの改ざんを防止することができる。

なお、以上説明した本実施形態では、画像データのファイル形式の一例としてＪＰＥＧファイルに記録される例を示したが、他の画像形式でも同様に適用することができる。

例えば、画像データをＭＰＥＧファイル形式として記録し、ＭＰＥＧファイルに含まれるヘッダ情報やＩ−Ｐｉｃｔｕｒｅの境界部分を含んで不定長の暗号化を行うことによって、同様にファイルに含まれる画像データの領域やサイズが第三者に取得されることが困難となり、画像データの改ざんを防止することができる。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

１ ドライブレコーダシステム
１０ ドライブレコーダ
１１ 車両
１２ カメラ
２０ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
３０ メモリカード
１００ 制御部
１５０ 暗号化キー取得部
１６０ 暗号化部
２５０ 復号化部

Claims (6)

1. 車両走行時の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記車両に発生した衝撃を検出する衝撃検出手段と、前記衝撃検出手段が衝撃を検出したときに前記画像情報取得手段が取得した画像情報を記録手段に記録する画像情報記録手段と、を備えるドライブレコーダであって、
   前記画像情報記録手段は、前記画像情報を前記記録手段に記録するときに、前記画像情報の一部のみを暗号化する暗号化手段を備え、
   前記暗号化手段は、暗号化鍵を設定し、前記画像情報を、設定された前記暗号化鍵に基づいて不定長に設定される所定のサイズのみを暗号化することを特徴とするドライブレコーダ。
2. 前記暗号化手段は、前記衝撃検出手段が衝撃を検出した日時及び場所の少なくとも一つに基づいて、前記暗号化鍵を設定することを特徴とする請求項１に記載のドライブレコーダ。
3. 前記画像情報はＪＰＥＧ画像を含んでおり、前記暗号化手段は、前記ＪＰＥＧ画像と、前記ＪＰＥＧ画像のヘッダ情報との境界を含んで暗号化することを特徴とする請求項１又は２に記載のドライブレコーダ。
4. 前記画像情報はＭＰＥＧ動画を含んでおり、前記暗号化手段は、前記ＭＰＥＧ動画と、前記ＭＰＥＧ動画のヘッダ部分との境界部分を含んで暗号化することを特徴とする請求項１又は２に記載のドライブレコーダ。
5. 車両走行時の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記車両に発生した衝撃を検出する衝撃検出手段と、前記衝撃検出手段が衝撃を検出したときに前記画像情報取得手段が取得した画像情報を記録手段に記録する画像情報記録手段と、前記画像情報記録手段は、前記画像情報を前記記録手段に記録するときに、前記画像情報の一部のみを暗号化する暗号化手段と、を備え、前記暗号化手段は、暗号化鍵を設定し、前記画像情報を、設定された前記暗号化鍵に基づいて不定長に設定される所定のサイズのみを暗号化するドライブレコーダと、
   前記記録手段に記録された画像情報を復号化する復号化手段と、前記復号化手段によって復号化された画像情報を再生する画像再生装置と、
   を備えることを特徴とするドライブレコーダシステム。
6. 前記暗号化手段は、前記衝撃検出手段が衝撃を検出した日時及び場所の少なくとも一つに基づいて設定された暗号化鍵に基づいて、前記画像情報の所定のサイズのみを暗号化し、
   前記復号化手段は、前記記録手段に記録された画像情報に含まれる情報に基づいて設定された復号化鍵に基づいて、前記画像情報を復号化することを特徴とする請求項５に記載のドライブレコーダシステム。