(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信マスタからの通信を契機に電子キーから電子キーＩＤを前記通信マスタに送信させて当該電子キーＩＤをＩＤ照合するとき、前記電子キーに設けられたモーション検出部の検出信号を基に当該電子キーの動きを判定するモーション判定を行い、前記ＩＤ照合を行いつつ前記モーション判定が正当であれば、前記ＩＤ照合の成立を許可する通信不正成立防止システムにおいて、
前記通信マスタ及び電子キーの間で通信を通じて行われる前記ＩＤ照合の処理と、前記モーション検出部の検出信号に基づくモーション判定の処理とを、並列で実行するようにさせる作動処理部を備え、
前記ＩＤ照合は、前記通信マスタから定期送信されるウェイク信号を前記電子キーが受信すると、当該電子キーがアック信号を前記通信マスタに返信することを契機に実行されるチャレンジレスポンス認証を含み、
前記作動処理部は、前記チャレンジレスポンス認証においてチャレンジ信号に対するレスポンス信号の送信が完了するまでに前記モーション判定が終了するように、前記ＩＤ照合の処理と前記モーション判定の処理とを並列で実行することを特徴とする通信不正成立防止システム。
【請求項２】
前記ＩＤ照合は、前記通信マスタから定期送信されるウェイク信号を前記電子キーが受信すると、当該電子キーがアック信号を前記通信マスタに返信することを契機に実行され、
前記モーション判定は、前記ウェイク信号を前記電子キーが受信したときに、前記モーション検出部が起動して判定が開始され、
前記作動処理部は、少なくとも前記アック信号の送信と前記モーション判定とを並列で処理する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信不正成立防止システム。
【請求項３】
前記作動処理部は、前記アック信号の送信と、前記モーション判定と、前記通信マスタがチャレンジレスポンス認証においてチャレンジ信号を前記電子キーに送信する動作とを、並列で処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の通信不正成立防止システム。
【請求項４】
前記電子キーは、前記モーション検出部の検出信号を基に当該電子キーの動きを判定するモーション判定部を備えることにより、電子キー側で前記モーション判定を実行する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の通信不正成立防止システム。
【請求項５】
前記モーション判定部は、モーション判定を不当とするとき、チャレンジレスポンス認証のチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号を前記電子キーから返信しない、又は返信中であれば返信を途中で強制終了する
ことを特徴とする請求項４に記載の通信不正成立防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーにおいて不正な通信成立を防止する通信不正成立防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等において、電子キーから電子キーＩＤを車両に無線送信してＩＤ照合を行う電子キーシステムが周知である。ところで、この種の電子キーシステムにおいては、ユーザの意志によらないところでＩＤ照合成立を謀る不正行為として、中継器を使った不正行為（中継器使用不正行為：特許文献１等参照）というものがある。中継器使用不正行為は、例えば電子キーが車両から遠い場所に位置する際に、この電子キーを複数の中継器によって車両と繋いで電波を中継し、これら２者間の通信を不正に成立させる行為である。よって、ユーザが気付かないところでＩＤ照合が成立されてしまうので、第三者によって不正にドア解錠やエンジンが始動されてしまう可能性がある。
【０００３】
この中継器を使用した不正通信に対する対策としては、例えば電子キーに加速度センサを内蔵しておき、加速度センサによって検出される加速度によって電子キーの動きを判定することにより、通信の正当性を判定する技術が周知である（例えば特許文献２等参照）。特許文献２は、電子キーにおいて加速度センサが検出した加速度データを、ＩＤ照合の通信の過程で車両に送信する。そして、車両は、受信した加速度データを基に電子キーの動きの正当性を判定し、例えば加速度が「０」より大きくかつ閾値以下のとき、車両ドアの解錠を許可する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６１５４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１６０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、電子キーの動きも判定に入れてＩＤ照合を行う場合には、ＩＤ照合の過程において、電子キーに設けた加速度センサの出力から電子キーの動きを判定するというキー照合以外の処理が追加されることになる。よって、電子キーの動きを判定する処理をＩＤ照合に追加するようにしたとき、ＩＤ照合の通信にかかる時間が長くなってしまう問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、通信時間を短く済ませることができる通信不正成立防止システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決する通信不正成立防止システムは、通信マスタからの通信を契機に電子キーから電子キーＩＤを前記通信マスタに送信させて当該電子キーＩＤをＩＤ照合するとき、前記電子キーに設けられたモーション検出部の検出信号を基に当該電子キーの動きを判定するモーション判定を行い、前記ＩＤ照合が成立しつつ前記モーション判定が正当であれば、前記ＩＤ照合の成立を許可する構成において、前記通信マスタ及び電子キーの間で通信を通じて行われる前記ＩＤ照合の処理と、前記モーション検出部の検出信号に基づくモーション判定の処理とを、並列で実行するようにさせる作動処理部を備えた。
【０００８】
本構成によれば、ＩＤ照合の処理とモーション判定の処理とを並列に行うようにしたので、これら処理を同時に実施することが可能となる。よって、例えばこれら処理を時系列においてそれぞれ別に実施する場合に比べて、これら処理を完遂するのに要する処理時間を短く済ますことが可能となる。
【０００９】
前記通信不正成立防止システムにおいて、前記ＩＤ照合は、前記通信マスタから定期送信されるウェイク信号を前記電子キーが受信すると、当該電子キーがアック信号を前記通信マスタに返信することを契機に実行され、前記モーション判定は、前記ウェイク信号を前記電子キーが受信したときに、前記モーション検出部が起動して判定が開始され、前記作動処理部は、少なくとも前記アック信号の送信と前記モーション判定とを並列で処理することが好ましい。この構成によれば、例えば電子キーから通信マスタへのアック信号の送信を、モーション判定が終了するのを待つことなく行うことが可能となる。
【００１０】
前記通信不正成立防止システムにおいて、前記ＩＤ照合は、前記通信マスタから定期送信されるウェイク信号を前記電子キーが受信すると、当該電子キーがアック信号を前記通信マスタに返信することを契機に実行されるチャレンジレスポンス認証を含み、前記作動処理部は、前記アック信号の送信と、前記モーション判定と、前記通信マスタがチャレンジレスポンス認証においてチャレンジ信号を前記電子キーに送信する動作とを、並列で処理することが好ましい。この構成によれば、例えば電子キーから通信マスタへのアック信号の送信と、通信マスタ及び電子キーの間のチャレンジレスポンス認証とを、モーション判定が終了するのを待つことなく行うことが可能となるので、処理時間の短縮化に一層有利となる。
【００１１】
前記通信不正成立防止システムにおいて、前記電子キーは、前記モーション検出部の検出信号を基に当該電子キーの動きを判定するモーション判定部を備えることにより、電子キー側で前記モーション判定を実行することが好ましい。この構成によれば、電子キー側でモーション判定を行うので、例えば電子キーからモーション検出部の検出信号を通信マスタに転送して判定を通信マスタ側で行う場合に比べて、モーション判定の処理を簡素にすることが可能となる。
【００１２】
前記通信不正成立防止システムにおいて、前記モーション判定部は、モーション判定を不当とするとき、チャレンジレスポンス認証のチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号を前記電子キーから返信しない、又は返信中であれば返信を途中で強制終了することが好ましい。この構成によれば、モーション判定によって通信が不当と判定されたときには、電子キーからチャレンジレスポンス認証のレスポンス信号が返信されないので、チャレンジレスポンス認証が不正に成立されてしまうことがない。よって、通信マスタの不正使用に対するセキュリティ性を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、通信時間を短く済ませることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の通信不正成立防止システムの構成図。
【図２】正規通信時のＩＤ照合及びモーション判定のシーケンス図。
【図３】不正通信時のＩＤ照合及びモーション判定のシーケンス図。
【図４】従来位置付のＩＤ照合及びモーション判定のシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、通信不正成立防止システムの一実施形態を１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、電子キー２と無線によりキー照合を行う電子キーシステム３を備える。電子キーシステム３は、車両１からの通信を契機に狭域無線（通信距離：１〜数ｍ）によりＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムである。本例のキー操作フリーシステムは、ＬＦ（Low Frequency）−ＵＨＦ（Ultra High Frequency）の双方向通信を通じてＩＤ照合を実行する。なお、以降は、キー操作フリーシステムのＩＤ照合を「スマート照合」と記し、その通信を「スマート通信」と記す。
【００１６】
車両１は、電子キー２とのＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、エンジン７を制御するエンジンＥＣＵ６とを備える。これらＥＣＵは、車内の通信線８を通じて接続されている。照合ＥＣＵ４のメモリ９には、車両１に登録された電子キー２のＩＤ（電子キーＩＤ）が書き込み保存されている。車両１は、室外（車外）にＩＤ照合の電波を送信可能な室外送信機１０と、室内（車内）にＩＤ照合の電波を送信可能な室内送信機１１と、電子キー２からの電波を受信可能な電波受信機１２とを備える。室外送信機１０、室内送信機１１及び電波受信機１２は、照合ＥＣＵ４に接続されて動作が管理される。室外送信機１０及び室内送信機１１は、ＬＦ電波を送信可能である。電波受信機１２は、ＵＨＦ電波を受信可能である。ボディＥＣＵ５は、照合ＥＣＵ４からの制御指令に基づき、ドアの施解錠を切り替えるメカ部位であるドアロック機構１３の作動を制御する。
【００１７】
車両１は、車両電源を切り替えるときに操作するエンジンスイッチ１４を備える。エンジンスイッチ１４は、例えばプッシュ式モーメンタリスイッチからなる。照合ＥＣＵ４は、エンジンスイッチ１４からの入力信号を基に電源状態を判断し、その状態をとるように車両電源を切り替える。電源状態としては、例えばＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートなどがある。
【００１８】
電子キー２は、電子キー２の動作を制御するキー制御部１７と、電子キー２において電波受信を可能とする受信部１８と、電子キー２において電波送信を可能とする送信部１９とを備える。キー制御部１７のメモリ２０には、車両１とのＩＤ照合で使用する電子キーＩＤが書き込み保存されている。受信部１８は、ＬＦ電波を受信可能である。送信部１９は、ＵＨＦ電波を送信可能である。
【００１９】
電子キーシステム３は、電子キー２に発生する動き（モーション）を基に通信相手２３（本例は車両１）を作動させてよいか否かを判定するモーション判定機能を備える。モーション判定機能は、通信マスタ２４（本例は照合ＥＣＵ４）からの通信を契機に電子キー２から電子キーＩＤを通信マスタ２４（本例は照合ＥＣＵ４）に送信させてＩＤ照合を行う過程で実行される。照合ＥＣＵ４は、ＩＤ照合における各種照合（各種認証）に加え、モーション判定も成立することを条件に、ＩＤ照合を成立として処理する。
【００２０】
この場合、電子キー２は、電子キー２に発生する動きを検出するモーション検出部２５を備える。モーション検出部２５は、電子キー２に発生する動きに応じた検出信号Ｓacをキー制御部１７に出力する。モーション検出部２５は、例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の動きを検出することにより、電子キー２に発生する動きを監視する。３軸検出型のモーション検出部２５は、例えば加速度センサや角速度センサであることが好ましい。
【００２１】
電子キーシステム３は、モーション検出部２５から入力する検出信号Ｓacを基に電子キー２の動きを判定するモーション判定部２６を備える。モーション判定部２６は、キー制御部１７に設けられる。モーション判定部２６は、車両１との間のＩＤ照合の通信が確立したときに自身が起動するとともにモーション検出部２５を起動させ、モーション検出部２５から入力する検出信号Ｓacに基づいた電子キー２の動きの判定を実行する。本例のモーション判定部２６は、電子キー２に発生する加速度（動き）が「０」より大きく、かつ閾値以下であれば、ＩＤ照合の過程において電子キー２が正当な動きをしたと判定する。
【００２２】
電子キーシステム３は、例えば中継器等を使用した不正な通信確立に基づくＩＤ照合（スマート通信）の成立を防止する通信不正成立防止システム２７を備える。本例の通信不正成立防止システム２７は、車両１（通信マスタ２４）及び電子キー２がＬＦ−ＵＨＦ通信に準じたＩＤ照合（スマート照合）を行うとき、モーション判定を行い、ＩＤ照合を行いつつモーション判定も正当であれば、ＩＤ照合の成立を許可するものである。
【００２３】
通信不正成立防止システム２７は、ＩＤ照合の処理とモーション判定の処理とを並列で実行させる作動処理部２８を備える。本例の作動処理部２８は、電子キー２のキー制御部１７に設けられる。作動処理部２８は、車両１及び電子キー２の間でスマート通信が確立したとき、モーション判定を開始させることにより、スマート通信の処理とモーション判定の処理とを並列で実行させる。
【００２４】
次に、図２〜図４を用いて、通信不正成立防止システム２７の動作を説明する。
［通常のスマート通信動作］
図２に示すように、照合ＥＣＵ４は、室外送信機１０（室内送信機１１）により形成されたＬＦ電波の通信エリアに電子キー２が進入したか否かを確認するために、電子キー２を起動させるウェイク信号Ｓwkを室外送信機１０（室内送信機１１）から定期送信する。なお、ウェイク信号Ｓwkは、あるユーザ操作を契機に送信されてもよい。ユーザ操作としては、例えば車外ドアハンドルに設けられたロックボタンやタッチセンサが操作されたこととしてもよい。ロックボタンは、車両ドアを施錠するときに操作されるものであり、タッチセンサは、車両ドアを解錠するときに車外ドアハンドルがタッチされたことを検出するものである。
【００２５】
電子キー２は、車両１から送信されたウェイク信号Ｓwkを受信すると、ウェイク信号Ｓwkの受信を契機に起動する。このとき、電子キー２のモーション判定部２６は、ウェイク信号Ｓwkの受信を契機に自身が起動するとともにモーション検出部２５を起動させ、モーション判定の処理を開始する。具体的にいうと、モーション判定部２６は、ウェイク信号Ｓwkの受信を契機に起動の動作をとり、起動後、モーション検出部２５の検出信号Ｓacを監視する処理を実行する。また、モーション検出部２５は、ウェイク信号Ｓwkの受信後、まず起動の動作を行い、その後、検出信号Ｓacをキー制御部１７に出力する動作をとる。
【００２６】
また、電子キー２は、ウェイク信号Ｓwkの受信による起動後、アック信号Ｓackを車両１にＵＨＦ返信する。本例の場合、作動処理部２８は、ＩＤ照合の処理とモーション判定の処理とが並列で処理されるように、モーション判定の処理が実行中であっても、アック信号Ｓackの送信動作を実行する。これにより、アック信号Ｓackの送信とモーション判定の処理とが同時に実施される。
【００２７】
照合ＥＣＵ４は、ウェイク信号Ｓwkを送信してから一定時間内に電子キー２からアック信号Ｓackを受信することができると、チャレンジレスポンス認証を実行するために、チャレンジ信号Ｓchを室外送信機１０（室内送信機１１）からＬＦ送信する。チャレンジ信号Ｓchは、送信の度に値が毎回異なるチャレンジコード（乱数）を含むことが好ましい。本例の場合、チャレンジ信号Ｓchの送信動作は、モーション判定の処理と並列に実行されている。
【００２８】
電子キー２は、チャレンジ信号Ｓchを受信すると、自身のメモリ２０に登録されている暗号鍵を用い、レスポンスコードを演算する。具体的には、車両１から受信したチャレンジコードを平文として、これを暗号鍵とともにアルゴリズムに通し、この演算結果をレスポンスコードとして得る。電子キー２は、レスポンスコードの演算が済むと、レスポンス信号Ｓreを車両１にＵＨＦ送信する。レスポンス信号Ｓreは、例えばレスポンスコードと、電子キー２に登録された電子キーＩＤとを含むことが好ましい。
【００２９】
照合ＥＣＵ４は、チャレンジコードを電子キー２に送信するにあたって、自身の暗号鍵を用いて同様にレスポンスコードを演算する。照合ＥＣＵ４は、電子キー２からレスポンス信号Ｓreを受信すると、これに含まれるレスポンスコードと、自身が自ら演算したレスポンスコードとを比較することにより、チャレンジレスポンス認証を行う。また、照合ＥＣＵ４は、レスポンス信号Ｓreに含まれる電子キーＩＤの正否を確認することにより、電子キーＩＤ照合を行う。照合ＥＣＵ４は、これら照合（認証）が成立することを確認すると、スマート照合を成立として処理する。
【００３０】
本例の場合、照合ＥＣＵ４は、室外送信機１０から送信されたウェイク信号Ｓwkを電子キー２が受信することを契機とするスマート照合が成立することを確認すると、室外スマート照合を成立とし、ボディＥＣＵ５による車両ドアの施解錠動作を許可又は実行する。また、照合ＥＣＵ４は、室内送信機１１から送信されたウェイク信号Ｓwkを電子キー２が受信することを契機とするスマート照合が成立することを確認すると、室内スマート照合を成立とし、エンジンスイッチ１４の操作による車両電源の遷移を許可する。
【００３１】
［不正なスマート通信動作］
図３に示すように、モーション判定部２６がモーション判定を不成立と判断したときには、ＩＤ照合（スマート照合）の通信を途中で停止する。例えば、モーション検出部２５の出力が加速度「０」、すなわち電子キー２に動きがない場合には、モーション判定が不成立とされる。このとき、電子キー２は、チャレンジ信号Ｓchの応答であるレスポンス信号Ｓreを送信せず、ＩＤ照合を強制的に終了する。こうすれば、例えば住宅内のキー置き場に保管された電子キー２が中継器等によって不正に車両１と通信が確立されたとしても、ＩＤ照合を成立に移行させずに済む。よって、車両盗難に対するセキュリティが確保される。
【００３２】
図４に、従来位置付けのＩＤ照合及びモーション判定の動作シーケンスを図示する。同図に示されるように、従来位置付けの技術は、モーション判定の実行後、同判定が終了した後に、電子キー２がアック信号Ｓackを送信する動作をとる。このため、ＩＤ照合が一時中断されてしまうことになるので、通信にかかる時間が長くなる。一方、本例の場合は、ＩＤ照合の通信とモーション判定とを同時に実行するので、ＩＤ照合の通信時間がモーション判定に影響を受けなくなるので、通信時間の短縮化に有利となる。
【００３３】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ＩＤ照合（スマート照合）の処理とモーション判定の処理とを並列に行うようにしたので、これら処理を同時に実施することが可能となる。よって、例えばこれら処理を時系列においてそれぞれ別に処理する場合に比べて、これら処理を完遂するのに要する処理時間を短く済ますことができる。
【００３４】
（２）電子キー２においてモーション判定が実行されているとき、スマート通信における電子キー２から車両１へのアック送信が、モーション判定と並列処理される。よって、電子キー２から車両１へのアック信号Ｓackの送信を、モーション判定が終了するのを待つことなく行うことができる。
【００３５】
（３）電子キー２においてモーション判定が実行されているとき、スマート通信における電子キー２から車両１へのアック送信と、チャレンジレスポンス認証において車両１から送信されたチャレンジ信号Ｓchを電子キー２が受信する動作とが、モーション判定と並列処理される。よって、モーション判定と並列実施される処理を多くとることが可能となるので、処理時間の短縮化に一層有利となる。
【００３６】
（４）電子キー２にモーション判定部２６を設けることにより、モーション判定を電子キー２側で実行するようにした。よって、仮にモーション判定を車両１側で行うようにした場合、電子キー２からモーション検出部２５の信号等を車両１に送信する必要があり、処理が煩雑になるが、本例によれば、この種の煩雑さがなく、処理を簡素化するのに有利となる。
【００３７】
（５）モーション判定部２６は、モーション判定を不当と判定したとき、実施中のチャレンジレスポンス認証において、レスポンス信号Ｓreを電子キー２から送信しない、又は返信中であれば返信を途中で強制終了する。これにより、例えば中継器等による不正通信が試みられても、チャレンジレスポンス認証を成立まで移行させずに済む。よって、車両１の不正使用（車両盗難）に対するセキュリティ性を確保することができる。
【００３８】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・電子キー２においてモーション判定を踏まえて動きが不当と判定されたとき、その旨のモーション判定不成立通知を車両１に無線送信し、車両１側においてスマート照合を成立させないようにしてもよい。
【００３９】
・モーション判定が短時間で終了すれば、アック返信を実施しないシーケンスとしてもよい。
・ＩＤ照合及びモーション判定を並列処理するにあたって、レスポンス返信も並列に処理されてもよい。
【００４０】
・並列処理にレスポンス送信も含ませる場合、モーション判定において動き不当と判定されたとき、レスポンス送信を途中で強制終了させてもよい。
・並列処理にレスポンス送信も含ませる場合、レスポンス送信が終了しそうなのにモーション判定が未だ終わらないとき、レスポンス送信を一旦停止させてもよい。
【００４１】
・チャレンジ信号Ｓchは、少なくともチャレンジコードを含んでいればよく、例えば、車両１が有する固有のＩＤである車両コードや、複数の電子キー２が登録されるときに各キーに割り振られるキー番号など、他の信号内容を含んでもよい。
【００４２】
・レスポンス信号Ｓreは、レスポンスコード及び電子キーＩＤを含んだ信号に限らず、他の信号内容を含んでもよい。
・ＩＤ照合は、スマート照合に限定されず、電子キー２及び通信マスタ２４の間の双方向通信を通じたＩＤ照合であればよい。
【００４３】
・電子キーシステム３は、例えば車体の左右にＬＦアンテナを設け、これらアンテナから送信される電波に対する電子キー２の応答の組み合わせから、電子キー２の車内外を判定するものでもよい。
【００４４】
・電子キーシステム３は、例えばＮＦＣ（Near Field Communication）やブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信など用いた近距離無線システムとしてもよい。
・本例の並列処理は、室外スマート照合に適用されることに限定されず、例えば室内スマート照合に適用することも可能である。
【００４５】
・電子キー２は、例えば高機能携帯電話などの他の端末に変更可能である。
・通信マスタ２４は、照合ＥＣＵ４に限定されず、他のＥＣＵやコントローラに変更することが可能である。
【００４６】
・通信不正成立防止システム２７は、車両１に適用されることに限らず、他の装置やシステムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…車両、２…電子キー、３…電子キーシステム、４…通信マスタの一例である照合ＥＣＵ、２４…通信マスタ、２５…モーション検出部、２６…モーション判定部、２７…通信不正成立防止システム、２８…作動処理部、Ｓwk…ウェイク信号、Ｓack…アック信号、Ｓac…モーション検出部の検出信号、Ｓch…チャレンジ信号、Ｓre…レスポンス信号。
【図１】
0006457333.tif 000002
【図２】
0006457333.tif 000003
【図３】
0006457333.tif 000004
【図４】
0006457333.tif 000005