(57)【要約】【課題】登録されていない通信相手と認証を行い得る通信装置、通信装置間のペアリング方法、ウェアラブルキーとＩＣカードとをペアリングする方法、及びウェアラブルキーとＩＣカードとからなるシステムを提供すること。【解決手段】他の通信装置と通信を行う通信装置において、Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生する乱数発生部と、前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記他の通信装置に送信する送信部と、暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記他の通信装置から受信する受信部と、受信した前記ペアリング受諾信号を復号化する復号化部と、前記復号化部により復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、前記ペアリング要求信号と前記受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とを記憶する記憶部とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008270907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信装置と通信を行う通信装置において、
Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生する乱数発生部と、
前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記他の通信装置に送信する送信部と、
暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記他の通信装置から受信する受信部と、
受信した前記ペアリング受諾信号を復号化する復号化部と、
前記復号化部により復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、前記ペアリング要求信号と前記受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とを記憶する記憶部と
を備えることを特徴とする通信装置。  
【請求項２】
更に、前記送信部から送信された認証を要求する認証要求信号に対して前記他の通信装置から送信された、乱数よりなるチャレンジ信号を受信し当該チャレンジ信号を暗号化する暗号化部を備え、
前記送信部は、暗号化された前記チャレンジ信号をレスポンス信号として前記他の通信装置に送信し、前記受信部は、前記他の通信装置において前記レスポンス信号が復号化され、復号化された結果と前記チャレンジ信号とが一致したことを示す確認信号を、前記他の通信装置から受信することで前記他の通信装置との間で前記認証を行うことを特徴とする請求項１記載の通信装置。  
【請求項３】
更に、前記他の通信装置からの受信レベルから前記他の通信装置との距離を演算する距離演算部を備えることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
更に、前記確認信号を受信して前記認証が成立してから次に前記認証が成立するまでの時間を積算し、当該積算時間を認証時間として測定する認証時間測定部を備えることを特徴する請求項２記載の通信装置。
【請求項５】
更に、前記他の通信装置との前記認証時間と、前記通信装置との前記距離とから前記他の通信装置との愛情係数を演算し、当該愛情係数に基づいて前記他の通信装置との愛情測定を行う愛情測定部を備えることを特徴とする請求項３及び４記載の通信装置。
【請求項６】
前記暗号化部は、前記他の通信装置との認証終了後、被制御装置から送信された、乱数よりなるＡＮＤ認証チャレンジ信号を暗号化し、
前記送信部は暗号化された前記ＡＮＤ認証チャレンジ信号をＡＮＤチャレンジレスポンス信号として前記被制御装置に送信し、一定時間経過後ＡＮＤ認証確認信号を前記被制御装置に送信し、
前記受信部は前記ＡＮＤ認証確認信号に対する応答信号であるＡＮＤ確認信号を受信することで、前記他の通信装置との間で前記被制御装置に対する使用制限を解除することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項７】
前記送信部は、前記他の通信装置との認証終了後、送信出力がアップした探索信号を前記他の通信装置に送信し、
前記受信部は、前記他の通信装置からペアリングされた相手であることを確認する探索応答信号を受信し、
更に、前記記憶部に前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号が記憶されていることを確認すると前記他の通信装置から応答があったことを知らせる表示部を備えることを特徴する請求項２記載の通信装置。  
【請求項８】
更に、双極対アンテナを備えることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項９】
他の通信装置と通信を行う通信装置において、
前記他の通信装置から送信されたＮビット（Ｎは１以上の自然数）の乱数よりなるペアリング要求信号を受信する受信部と、
受信した前記ペアリング要求信号を暗号化する暗号化部と、
前記暗号化されたペアリング要求信号をペアリング受諾信号として前記他の通信装置に送信する送信部と、
前記ペアリング受諾信号を復号化した結果と前記ペアリング要求信号とが一致したときに前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とを記憶する記憶部と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
更に、前記他の通信装置との間で認証を要求するチャレンジ要求信号を前記受信部で受信したときに前記乱数を発生させる乱数発生部と、
前記乱数発生部からの前記乱数をチャレンジ信号として前記送信部から送信され、暗号化された前記チャレンジ信号であるレスポンス信号を前記受信部で受信したとき、当該レスポンス信号を復号化する復号化部とを備え、
前記送信部は、前記復号化部により前記レスポンス信号を復号化した結果と、前記チャレンジ信号とが一致したとき、認証確認を示す確認信号を前記他の通信装置に送信することを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
更に、前記他の通信装置からの受信レベルから前記他の通信装置との距離を演算する距離演算部を備えることを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
【請求項１２】
更に、前記確認信号を受信して前記認証が成立してから次に前記認証が成立するまでの時間を積算し、当該積算時間を認証時間として測定する認証時間測定部を備えることを特徴する請求項１０記載の通信装置。
【請求項１３】
更に、前記他の通信装置との前記認証時間と、前記通信装置との前記距離とから前記他の通信装置との愛情係数を演算し、当該愛情係数に基づいて前記他の通信装置との愛情測定を行う愛情測定部を備えることを特徴とする請求項１１及び１２記載の通信装置。
【請求項１４】
前記暗号化部は、前記他の通信装置との認証終了後、被制御装置から送信された、乱数よりなるＡＮＤ認証チャレンジ信号を暗号化し、
前記送信部は暗号化された前記ＡＮＤ認証チャレンジ信号をＡＮＤチャレンジレスポンス信号として前記被制御装置に送信し、
前記受信部は、前記被制御装置において前記ＡＮＢチャレンジレスポンス信号を復号化した結果と前記ＡＮＤ認証チャレンジ信号とが一致したときに送信される確認信号を受信し、
前記確認信号を受信することで、前記他の通信装置との間で前記被制御装置に対する使用制限を解除することを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
【請求項１５】
前記送信部は、前記受信部により前記他の通信装置から送信された探索信号を受信すると、前記記憶部により前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号が記憶されているときに探索応答信号を送信し、
更に、前記探索応答信号の送信により、前記他の通信装置の存在を知らせるために発声又は発光する、夫々音声部又は発光部を備えることを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
【請求項１６】
更に、双極対アンテナを備えることを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１７】
他の通信装置と通信を行う通信装置におけるペアリング方法であって、
Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生し、
前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記他の通信装置に送信し、
暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記他の通信装置から受信し、
受信した前記ペアリング受諾信号を復号化し、
前記復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、前記ペアリング要求信号と前記受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とを記憶部に記憶する
ことを特徴するペアリング方法。
【請求項１８】
他の通信装置と通信を行う通信装置におけるペアリング方法であって、
前記他の通信装置から送信されたＮビット（Ｎは１以上の自然数）の乱数よりなるペアリング要求信号を受信し、
受信した前記ペアリング要求信号を暗号化し、
前記暗号化されたペアリング要求信号をペアリング受諾信号として前記他の通信装置に送信し、
前記ペアリング受諾信号を復号化した結果と前記ペアリング要求信号とが一致したときに、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とを記憶部に記憶する
ことを特徴とするペアリング方法。
【請求項１９】
ウェアラブルキーとＩＣカードとをペアリングする方法において、
前記ウェアラブルキーにおいて、Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生して、当該乱数よりなるペアリング要求信号を前記ＩＣカードに送信し、
前記ＩＣカードにおいて、受信した前記ペアリング要求信号を暗号化し、暗号化された前記ペアリング要求信号をペアリング受諾信号として前記ウェアラブルキーに送信し、
前記ウェアラブルキーにおいて、受信した前記ペアリング受諾信号を復号化し、復号化した信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、ペアリング確認信号を前記ＩＣカードに送信するとともに、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とを、前記ウェアラブルキーのメモリに記憶し、
前記ＩＣカードにおいて、前記ペアリング確認信号を受信すると、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とを、前記ＩＣカードのメモリに記憶する、
ことを特徴とするペアリング方法。
【請求項２０】
更に、前記ＩＣカードにおいて、前記Ｎビットの乱数を発生させ、当該乱数よりなるチャレンジ要求信号を送信し、
前記ウェアラブルキーにおいて、前記チャレンジ要求信号を暗号化してレスポンス信号として送信し、
前記ＩＣカードにおいて、前記レスポンス信号を復号化し、復号化した結果と前記チャレンジ要求信号とが一致したとき、前記ＩＣカードの使用制限を解除する
ことを特徴とする請求項１９記載のペアリング方法。
【請求項２１】
ウェアラブルキーとＩＣカードとからなるシステムにおいて、
前記ウェアラブルキーには、
Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生する乱数発生部と、
前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記ＩＣカードに送信するペアリング要求信号送信部と、
暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記ＩＣカードから受信するペアリング受諾信号受信部と、
受信した前記ペアリング受諾信号を復号化する復号化部と、
前記復号化により復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、一致することを示すペアリング確認信号を前記ＩＣカードに送信するともに、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とをメモリに記憶するウェアラブルキー記憶部とを備え、
前記ＩＣカードには、
前記ウェアラブルキーから送信された前記ペアリング要求信号を受信するペアリング要求信号受信部と、
受信した前記ペアリング要求信号を暗号化する暗号化部と、
暗号化された前記ペアリング要求信号をペアリング受諾信号として前記ウェアラブルキーに送信するペアリング受諾信号送信部と、
前記ペアリング確認信号を受信したとき、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とをメモリに記憶するＩＣカード記憶部とを備える
ことを特徴とするシステム。
【請求項２２】
更に、前記ウェアラブルキーには、前記ＩＣカードから送信されたチャレンジ要求信号を暗号化してレスポンス信号として送信するレスポンス信号送信部を備え、
前記ＩＣカードには、前記Ｎビットの乱数を発生させ、当該乱数よりなるチャレンジ要求信号を送信するチャレンジ要求信号送信部と、
前記レスポンス信号を受信し、前記レスポンス信号を復号化した結果と、前記チャレンジ要求信号とが一致したとき、前記ＣＩカードの使用制限を解除する使用制限解除部とを備えることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信装置間のペアリング方法、ウェアラブルキーとＩＣカードとをペアリングする方法、及びウェアラブルキーとＩＣカードからなるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
双方向で通信をしている２つの通信装置（以下、「ユニット」）ＡとユニットＢは、「ペアリング」という動作により互いを認証する。
【０００３】
例えば、予めユニットＡ，ＢにＩＤが付与され、そのＩＤをメモリに記憶しておき、ユニットＡ，Ｂ間で通信を行うことで互いに認証する。具体的には、携帯電話で相手と通信するときは、相手の番号を呼び出して通信を行う。また、車のキー（「キーレスエントリー」などと呼ばれる）のＩＤが予め車内の記憶装置に記憶され、キーから無線によりＩＤが送信されると、車内においてそのＩＤが記憶装置に記憶されているか否かを判定することで車のドアの開閉が行われる。
【０００４】
他方、従来技術として、携帯電話機などの各種機器が置き忘れ、盗難、不正使用又は無断使用されるのを防止するため、機器の使用制限機能を有するワイヤレス認証システムも開示されている（例えば、以下の特許文献１）。
【特許文献１】国際公開番号  ＷＯ  ０３／０５８９３６  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した例はいずれもＩＤ等により、予め登録された通信相手（ユニット）と認証を行うためのペアリングに関するものである。登録されていない通信相手と認証を行い得るペアリングが従来から望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされてもので、その目的は、登録されていない通信相手と認証を行い得る通信装置、通信装置間のペアリング方法、ウェアラブルキーとＩＣカードとをペアリングする方法、及びウェアラブルキーとＩＣカードからなる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】
上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、他の通信装置と通信を行う通信装置において、Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生する乱数発生部と、前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記他の通信装置に送信する送信部と、暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記他の通信装置から受信する受信部と、受信した前記ペアリング受諾信号を復号化する復号化部と、前記復号化部により復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、前記ペアリング要求信号と前記受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とを記憶する記憶部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、他の通信装置と通信を行う通信装置におけるペアリング方法であって、Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生し、前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記他の通信装置に送信し、暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記他の通信装置から受信し、受信した前記ペアリング受諾信号を復号化し、前記復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、前記ペアリング要求信号と前記受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とを記憶部に記憶することを特徴する。
【０００９】
更に、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、ウェアラブルキーとＩＣカードとをペアリングする方法において、前記ウェアラブルキーにおいて、Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生して、当該乱数よりなるペアリング要求信号を前記ＩＣカードに送信し、前記ＩＣカードにおいて、受信した前記ペアリング要求信号を暗号化し、暗号化された前記ペアリング要求信号をペアリング受諾信号として前記ウェアラブルキーに送信し、前記ウェアラブルキーにおいて、受信した前記ペアリング受諾信号を復号化し、復号化した信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、ペアリング確認信号を前記ＩＣカードに送信するとともに、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とを、前記ウェアラブルキーのメモリに記憶し、前記ＩＣカードにおいて、前記ペアリング確認信号を受信すると、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とを、前記ＩＣカードのメモリに記憶することを特徴とする。
【００１０】
更に、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、ウェアラブルキーとＩＣカードとからなるシステムにおいて、前記ウェアラブルキーには、Ｎ（Ｎは１以上の自然数）ビットの乱数を発生する乱数発生部と、前記乱数よりなるペアリング要求信号を生成し当該ペアリング要求信号を前記ＩＣカードに送信するペアリング要求信号送信部と、  暗号化された前記ペアリング要求信号であるペアリング受諾信号を前記ＩＣカードから受信するペアリング受諾信号受信部と、受信した前記ペアリング受諾信号を復号化する復号化部と、前記復号化により復号化された信号と前記ペアリング要求信号とが一致するとき、一致することを示すペアリング確認信号を前記ＩＣカードに送信するともに、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号受信部により受信した前記ペアリング受諾信号とをメモリに記憶するウェアラブルキー記憶部とを備え、前記ＩＣカードには、前記ウェアラブルキーから送信された前記ペアリング要求信号を受信するペアリング要求信号受信部と、受信した前記ペアリング要求信号を暗号化する暗号化部と、暗号化された前記ペアリング要求信号をペアリング受諾信号として前記ウェアラブルキーに送信するペアリング受諾信号送信部と、前記ペアリング確認信号を受信したとき、前記ペアリング要求信号と前記ペアリング受諾信号とをメモリに記憶するＩＣカード記憶部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、登録されていない相手と認証を行い得る通信装置、通信装置間のペアリング方法、ウェアラブルキーとＩＣカードとをペアリングする方法、及びウェアラブルキーとＩＣカードとからなるシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１３】
まず、実施例１について説明する。図１は、本発明が適用されるユニット（又は通信装置）Ａ，Ｂ，Ｃの構成例を示す図である。各ユニットＡ，Ｂ，Ｃは略同一構成で、図１はユニットＡ１０の例を示す。
【００１４】
ユニットＡ１０は、受信アンテナ１１と、送受信回路１２と、機能演算回路１３と、スイッチ（ＳＷ）１４と、送受信兼用アンテナ１５とを備える。また、送受信回路１２は、受信器１２１と送信器１２２とを備える。更に、機能演算回路１３は、使用制限機能部１３１と、ペアリング機能部１３２と、ワイヤレス認証機能部１３３と、探索機能部１３４と、受信レベル測定回路１３５と、警報機能部１３６、時間測定部１３７と、探索用信号発生部１３８と、方位検出回路１３９とを備える。
【００１５】
被制御機器４０は、ユニットＡ１０に対して使用制限される機器である。例えば、ユニットＡ，Ｂ間の通信により被制御機器４０の使用が制限される。
【００１６】
図２は、本実施例１におけるユニットＡ１０とユニットＢ２０の構成例を示す図である。図１に対して、ペアリング機能部１３２の具体的構成例を含む図である。本実施例１では、このペアリング機能部１３２により、ユニットＡ１０，Ｂ２０間で予めＩＤを付与することなく、初めてペアリングを行ったときに自動的にＩＤが発行され、そのＩＤを互いの記憶装置に登録することで、その相手とのみ認証関係を成立させるようにした例である。
【００１７】
ユニットＡ１０のペアリング機能部１３２は、ペアリングスイッチ（ＳＷ）１３２１と、乱数発生部１３２２と、送信用メモリ１３２３と、復号化部１３２４と、受信用メモリ１３２５と、ＩＤメモリ１３２６を備える。
【００１８】
一方、ユニットＢ２０のペアリング機能部１３２は、ペアリングスイッチ１３２７と、暗号化部１３２８と、送信用メモリ１３２９と、受信用メモリ１３３０と、ＩＤメモリ１３３１とを備える。
【００１９】
次に図３等を参照して、ユニットＡ１０，Ｂ２０間におけるペアリングの動作例について説明する。図３は、ペアリングのシーケンス図を示す。本シーケンスでは、ユニットＡ１０がキーとして動作し、ユニットＢ２０がターゲットとして動作する。尚、ペアリングとは、ユニットＡ１０とユニットＢ２０とが互いに認証できる状態にすることをいう。
【００２０】
まず、ユニットＡ１０とユニットＢ２０とを近距離に近づける（Ｓ１０）。
【００２１】
次いで、ユニットＡ１０のペアリングスイッチ１３２１がオンになり（Ｓ１１）、ユニットＢ２０のペアリングスイッチ１３２７もオンになる（Ｓ１２）。
【００２２】
次いで、すでにユニットＡ１０，Ｂ２０間でペアリングされているか否かを判断する（Ｓ１３）。例えば、乱数発生部１３２２が送信用メモリ１３２３を介してＩＤメモリ１３２６にアクセスし、当該メモリ１３２６にユニットＡ１０，Ｂ２０のＩＤ（具体的には、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号Ｐａｃｃ）が記憶されていればペアリングされていると判断し、そうでないとペアリングされていないと判断する。ペアリングされていると本シーケンスを実行する必要がなくなり、処理が終了する。
【００２３】
ペアリングされていないと（Ｓ１３でＮＯ）、ユニットＡ１０からユニットＢ２０に対して呼出信号ＣＡが発信される（Ｓ１４）。呼出信号ＣＡの発信は、例えば、ペアリングスイッチ１３２１がオンになると、その信号が乱数発生部１３２２から送信用メモリ１３２３を介して送信器１２２に出力され、送信器１２２ではその信号の入力により呼出信号ＣＡを生成し発信する。
【００２４】
このように、ユニットＡ１０から呼出信号ＣＡが発信されるのは、ユニットＡ１０がすでに他のユニットとペアリングされていないときのみである。
【００２５】
次いで、ユニットＢ２０はその呼出信号ＣＡを受信する（Ｓ１５）。次いで、ユニットＢ２０は、ユニットＡ１０に対してすでにペアリングされているか否かを判断する（Ｓ１６）。例えば、受信器１２１の呼出信号ＣＡの受信により、暗号化部１３２８に受信したことを示す信号が出力され、暗号化部１３２８がＩＤメモリ１３３１にアクセスしてユニットＡ１０，Ｂ２０のＩＤが登録されているか否かを確認することにより判断する。すでにペアリングされていれば、本シーケンスの処理は終了する。
【００２６】
ペアリングされていないと（Ｓ１６でＮＯ）、ユニットＢ２０は呼出信号ＣＡに対する応答信号ＲＳを返信する（Ｓ１７）。例えば、呼出信号ＣＡの受信を示す信号が受信器１２１から暗号化部１３２８、送信用メモリ１３２９を介して送信器１２２に出力され、送信器１２２が返答信号ＲＳを生成して送信する。
【００２７】
このように、ユニットＢ２０が応答信号を返すのは、ユニットＢ２０がすでに他のユニットとペアリングされていないときのみである。
【００２８】
図４（Ａ）及び同図（Ｂ）は、ユニットＡ１０，Ｂ２０間で送受信される呼出信号ＣＡと応答信号ＲＳのフォーマットの一例を示す図である。呼出信号ＣＡは同期ビットとヘッダともに送信され、応答信号ＲＳも同期ビットとヘッダともに送信される。
【００２９】
図３に戻り、ユニットＡ１０では、返答信号ＲＳを受信すると、Ｎビットの乱数を発生する（Ｓ１８）。例えば、受信器１２１が返答信号ＲＳを受信すると乱数発生部１３２２に対して乱数発生を指示することにより、乱数発生部１３２２において乱数が発生する。
【００３０】
そして、ユニットＡ１０は、ユニットＢ２０に対してペアリングを要求するためのペアリング要求信号Ｐｒｅｑを発信する（Ｓ１９）。この要求信号Ｐｒｅｑは、Ｓ１８の処理で発生した乱数である。乱数発生部１３２２で発生した乱数は、送信用メモリ１３２を介して送信器１２２に出力され、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑとして送信器１２２から発信する。
【００３１】
ユニットＢ２０は、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑを受信し（Ｓ２０）、暗号化関数ｇを用いてペアリング要求信号Ｐｒｅｑを暗号化する（Ｓ２１）。例えば、受信器１２１がペアリング要求信号Ｐｒｅｑを受信すると暗号化部１３２８に出力し、暗号化部１３２８において暗号化を行う。
【００３２】
次いで、ユニットＢ２０は、暗号化された信号をペアリング受諾信号ＰａｃｃとしてユニットＡ１０に返信する（Ｓ２２）。例えば、暗号化された信号は、送信用メモリ１３２９を介して送信器１２２に出力され、送信器１２２からペアリング受諾信号Ｐａｃｃとして送信される。
【００３３】
図４（Ｃ）及び同図（Ｄ）は、ペアリング中にユニットＡ１０，Ｂ２０間で送信される信号のフォーマット例を示す図である。ペアリング要求信号Ｐｒｅｑは、同期ビット及びヘッダとともに送信され、ペアリング受諾信号Ｐａｃｃも同期ビットとヘッダとともに送信される。
【００３４】
図３に戻り、ユニットＡ１０はペアリング受諾信号Ｐａｃｃを受信すると（Ｓ２３）、復号化関数ｇ−１を用いてペアリング受諾信号Ｐａｃｃを復号化する（Ｓ２４）。そして、ユニットＡ１０は復号化の結果が、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑを一致することを確認する（Ｓ２５）。ユニットＡ１０，Ｂ２０が互いに同じ暗号化関数ｇを使用している正規のペアリング相手であることを確認するためである。
【００３５】
例えば、受信器１２１でペアリング受諾信号Ｐａｃｃを受信すると、復号化部１３２４に出力されて復号化が行われ、送信用メモリ１３２３に記憶されたペアリング要求信号Ｐａｃｃと一致するかにより処理が行われる。
【００３６】
尚、一致しないと（Ｓ２５でＮＯ）、正規のペアリング相手ではないため処理は終了する。
【００３７】
一致すると（Ｓ２５でＹＥＳ）、ユニットＡ１０はペアリング確認信号Ｐｏｋを送信する（Ｓ２６）。例えば、復号化部１３２４でペアリング要求信号Ｐｒｅｑとの一致が確認されると、復号部１３２４から送信器１２２にその旨を示す信号が出力され、送信器１２２においてペアリング確認信号Ｐｏｋが生成され当該信号を送信する。
【００３８】
ユニットＢ２０では、ペアリング確認信号Ｐｏｋを受信すると（Ｓ２７）、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑと、ペアリング受諾信号ＰａｃｃをＩＤメモリ１３３１に記憶する（Ｓ２８）。そして、ユニットＢ２０はペアリング完了信号Ｐｅｎｄを返信する（Ｓ２９）。例えば、受信器１２１においてペアリング確認信号Ｐｏｋを受信すると、受信したことを示す信号が暗号化部１３２８と受信用メモリ１３３０に出力され、暗号化部１３２８は送信用メモリ１３２９に記憶されたペアリング受諾信号Ｐａｃｃを読み出しＩＤメモリ１３３１に出力し、受信用メモリ１３３０は記憶されたペアリング要求信号Ｐｒｅｑを読み出してＩＤメモリ１３３１に出力することで記憶する。
【００３９】
図４（Ｅ）及び同図（Ｆ）は、ペアリング完了時に送受信される信号のフォーマット例を示す図である。ペアリング確認信号Ｐｏｋとペアリング完了信号Ｐｅｎｄは、呼出信号ＣＡ等と同様に、同期ビット及びヘッダとともに送受信される。
【００４０】
図３に戻り、ユニットＡ１０はペアリング完了信号Ｐｅｎｄを受信すると（Ｓ３０）、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑと、ペアリング受諾信号Ｐａｃｃとをメモリに記憶する（Ｓ３１）。例えば、送信用メモリ１３２３は記憶されたペアリング要求信号Ｐｒｅｑを読み出してＩＤメモリ１３２６に出力し、復号化部１３２４は受信用メモリ１３３０に記憶されたペアリング受諾信号Ｐａｃｃを読み出してＩＤメモリ１３２６に出力することで記憶する。
【００４１】
ペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号ＰａｃｃのＩＤメモリ１３２６，１３３１の記憶により、ユニットＡ１０とユニットＢ２０とはペアリング済みとなる（Ｓ３２、Ｓ３３）。ペアリングが完了すると、再度ユニットＡ１０，Ｂ２０間で新たなペアリングは行われない。その後、ユニットＡ１０，Ｂ２０は認証モード（実施例２で説明）に移行して終了する（Ｓ３４、Ｓ３５）。
【００４２】
図５及び図６は、暗号化と復号化の処理の具体例を示すフローチャートである。図３に示す例と同一処理には同一符号を付している。図５に示すように、ユニットＢ２０で行う暗号化は、ペアリング要求信号Ｐｒｅｑを受信し（Ｓ２０）、暗号化関数ｇにより暗号化を行い（Ｓ２１）、暗号信号Ｐａｃｃを生成して送信する（Ｓ２２）。ここで、暗号化関数ｇは、一般に知られているＤＥＳ（Data Encryption Standard）、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）、トリプルＤＥＳ（Triple DES）などの暗号化関数を用いる。尚、このように暗号化を行うのは、ペアリングを行う際に偽ユニットとのペアリングを防止するためである。
【００４３】
暗号化関数により暗号化を行う際（Ｓ２１）、暗号鍵ＡＮＫを用いているが（Ｓ２１０）、この暗号鍵ＡＮＫはユニットＡ１０，Ｂ２０を製造する製造業者しか知り得ない秘密鍵である。暗号鍵ＡＮＫを用いて暗号信号Ｐａｃｃ（ペアリング受諾信号）を表わすと、
Ｐａｃｃ＝ｇ（ＡＮＫ，Ｐｒｅｑ）
となる。
【００４４】
図６に示すように、ユニットＡ１０で行う復号化は、ペアリング受諾信号Ｐａｃｃを受信し（Ｓ２３）、復号化関数ｇ−１を用いて復号化し（Ｓ２４）、復号信号Ｐｒｅｑを得る（Ｓ２４１）。復号化も暗号鍵ＡＮＫを用いて復号化し、復号信号Ｐｒｅｑは、
Ｐｒｅｑ＝ｇ−１（ＡＮＫ，Ｐａｃｃ）
と表わすことができる。
【００４５】
このように、本実施例１では、乱数を発生し（Ｓ１８）、この乱数を用いてユニットＡ１０とユニットＢ２０間で暗号化、復号化を行うようにしている。従って、ユニットＡ１０，Ｂ２０間で予めＩＤを付与することなく、初めてペアリングを行ったときでも認証を行うことができる。
【００４６】
尚、本実施例１においてペアリングを正確に行うためには、他の電波との混信を防止するために金属のケースにユニットＡ１０，Ｂ２０を入れて行うようにしてもよい。
【００４７】
また、上述した例は無線による例で説明したが、有線でユニットＡ１０，Ｂ２０を接続して上述した処理を行うようにしてもよい。
【００４８】
更に、図２に示すユニットＡ１０とユニットＢ２０について、共に復号化部１３２４と暗号化部１３２８を備え、全く共通のペアリング機能部１３２の構成としてもよい。
【００４９】
いずれにしても上述した例と同様の作用効果を得る。
【実施例２】
【００５０】
次に、実施例２について説明する。本実施例２はワイヤレス認証を行う例である。ペアリングされたユニットＡ１０，Ｂ２０が互いに通信をし、ペアリングされていることを確認することを認証といい、この認証動作が無線で行われることからワイヤレス認証という。
【００５１】
図７は、ワイヤレス認証のシーケンス例を示す図である。尚、本ワイヤレス認証は、ペアリング終了後のユニットＡ１０，Ｂ２０において行われるものとし、ユニットＡ１０，Ｂ２０の構成は実施例１と同じである。具体的には、機能演算回路１３のワイヤレス認証機能部１３３で行われる（図１参照）。
【００５２】
まず、キーとして動作するユニットＡ１０は、サーチ信号ＳＫＩＤを一定周期（例えば２秒毎）で送信する（Ｓ４０）。
【００５３】
ユニットＡ１０とペアリングされたユニットＢ２０は、サーチ信号ＳＫＩＤを受信すると（Ｓ４１）、ペアリングされている相手か否かを確認する（Ｓ４２）。ペアリングされている相手か否かは、ＩＤメモリ１３３１にペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号Ｐａｃｃの組が記憶されているか否かを確認することで行われる。ペアリングされている相手でないと、ワイヤレス認証を行う対象ではないため、処理は終了する。
【００５４】
ペアリングされている相手であれば（Ｓ４２でＹＥＳ）、サーチ応答信号ＳＴＩＤを返信する（Ｓ４３）。
【００５５】
次いで、ユニットＡ１０はサーチ応答信号ＳＴＩＤを受信すると、同様にペアリングされている相手か否かを確認し（Ｓ４４）、ペアリングされた相手のとき（ＹＥＳ）、チャレンジ要求信号Ｃｒｅｑを発信する（Ｓ４５）。サーチ信号ＳＫＩＤとサーチ応答信号ＳＴＩＤの送受信により互いにペアリング相手を認識する。
【００５６】
ユニットＢ２０は、チャレンジ要求信号Ｃｒｅｑを受信すると（Ｓ４６）、Ｎビットの乱数を発生させる（Ｓ４７）。そして、ユニットＢ２０はチャレンジ信号Ｃｈａｌを返信する（Ｓ４８）。チャレンジ信号Ｃｈａｌは、ユニットＢ２０で発生したＮビットの乱数である。
【００５７】
ユニットＡ１０は、チャレンジ信号Ｃｈａｌを受信すると（Ｓ４９）、暗号化関数ｇを用いてチャレンジ信号Ｃｈａｌを暗号化する（Ｓ５０）。暗号化は、ペアリングに用いた暗号化関数ｇを用いるが、暗号化に用いる鍵はペアリングの際に交換してＩＤメモリ１３２６，１３３１に記憶したペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号Ｐａｃｃである。
【００５８】
そして、ユニットＡ１０はレスポンス信号Ｒｅｓｐを送信する（Ｓ５１）。レスポンス信号Ｒｅｓｐは、暗号化されたチャレンジ信号Ｃｈａｌである。
【００５９】
ユニットＢ２０は、レスポンス信号Ｒｅｓｐを受信すると（Ｓ５２）、復号化関数ｇ−１を用いて復号化する（Ｓ５３）。そして、ユニットＢ２０は復号化した結果が、チャレンジ信号Ｃｈａｌと一致することを確認する（Ｓ５４）。ユニットＢ２０は、一致していれば、ＡＣＫ信号を返信し（Ｓ５５）、ユニットＡ１０はＡＣＫ信号を受信する（Ｓ５６）。
【００６０】
ユニットＡ１０はＡＣＫ信号を受信後、一定時間経過後（例えば４秒後）、再びチャレンジ要求信号Ｃｒｅｑを発信し（Ｓ４５）、以降の処理を繰り返す。
【００６１】
尚、認証が成立するとこのようにＳ４５以降の処理を繰り返すことになるが、認証が失敗すると（Ｓ５４でＮＯ）、再び、サーチ信号の送信（Ｓ４０）から処理が行われる。
【００６２】
図８及び図９は夫々暗号化及び復号化の処理の具体例を示すフローチャートである。ユニットＡ１０で行われる暗号化は、上述したように、ペアリングの際にユニットＡ１０，Ｂ２０間で交換したペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号Ｐａｃｃを暗号鍵として用いる（Ｓ５００）。復号化も同様である（Ｓ５３０）。
【００６３】
このように、単純に、ペアリングされている相手か否かの確認（Ｓ４２，Ｓ４４）のみならず、本実施例２では、発生した乱数を暗号化、及び復号化しその結果が一致するかを確認することで（Ｓ５４）、ワイヤレス認証を行うようにしている。従って、確実にユニットＢ２０がユニットＡ１０を認証でき、ユニットＡ１０がユニットＢ２０を認証できる。
【実施例３】
【００６４】
次に実施例３について説明する。実施例３はユニットＡ１０とユニットＢ２０の距離を計測する例である。図１０は、かかる機能を実現するためのユニットＡ１０，Ｂ２０の構成例を示す図である。ユニットＡ１０もユニットＢ２０も同一構成である。
【００６５】
ユニットＡ１０は、受信アンテナ１１と、受信アンプ１１１と、Ａ／Ｄ変換回路１１２と、受信レベル測定回路１１３（図１の受信レベル測定回路１３５に対応）と、距離換算演算回路１１５と、ワイヤレス認証回路（図１のワイヤレス認証機能１３３に対応）１３３とを備える。
【００６６】
動作は以下のようになる。すなわち、ワイヤレス認証（実施例２）を行っているユニットＡ１０，Ｂ２０間の双方向で電波を送受信する。ユニットＡ１０から発信された電波はユニットＢ２０で受信する。図１１（Ａ）は受信アンテナ１１で受信された受信信号の例を示す。
【００６７】
受信信号は受信アンプ１１１で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１１２でアナログ信号からデジタル信号に変換される。変換後の信号の例を図１１（Ｂ）に示す。
【００６８】
一方、増幅された受信信号はワイヤレス認証回路１３３に入力され、その受信信号を解析することでユニットＢ２０はユニットＡ１０を認証する。この認証動作は受信信号が入力されているタイミングで行われる（図１１（Ｃ）参照）。
【００６９】
そして、ワイヤレス認証回路１３３は、受信レベルの測定タイミングを示す測定タイミング信号を出力する。ワイヤレス認証動作が終了するタイミングで測定タイミング信号を出力する。ワイヤレス認証によりペアリング相手との認証が確認されるため、認証終了時に測定タイミング信号を出力する。
【００７０】
受信レベル測定回路１１３は、測定タイミング信号に基づいて、受信信号のレベルを測定する。例えば、測定タイミング信号が「ＨＩＧＨ」のタイミングで測定する。
【００７１】
距離換算演算回路１１５は、受信レベル測定回路１１３からの受信レベルに基づいてユニットＡ１０との距離を演算する。演算は、例えば、予め距離「１ｍ」にユニットＡ１０，Ｂ２０が位置するときに受信レベルＶ１をメモリに記憶しておき、受信レベル測定回路１１３からの受信レベルＶｘとから以下に示す式を用いて距離ｘを演算する。
【００７２】
ｘ＝√（Ｖ１／Ｖｘ）      （式１）
このように、本実施例３では、ワイヤレス認証した相手がどのくらいの距離に存在するかを簡易な構成により計測することができる。
【実施例４】
【００７３】
次に実施例４について説明する。本実施例４はユニットＡ１０，Ｂ２０がワイヤレス認証動作を行っている時間を計測する例である。一日に何時間、ユニットＡ１０とユニットＢ２０とが認証していたかを知ることができる。認証時間の測定は、機能演算回路１３の認証時間測定部１３６で実行される。
【００７４】
図１２（Ａ）及び同図（Ｂ）は計測例を示す図である。実施例２（ワイヤレス認証）でも説明したように、ユニットＡ１０は、まず、ペアリングされた相手（ユニットＢ２０）を探すためサーチ信号を送信する（図１２（Ａ）では「Ｓ」で示される）。
【００７５】
ペアリングされた相手が一定距離以内に存在すれば、互いに認証動作をして認証成立となる（図１２（Ａ）では「Ａ」で示される）。認証成立すれば、一定周期Ｔａで認証動作を繰り返すので、認証成立（「Ａ」）から認証成立（「Ａ」）までの時間Ｔａ（図１２（Ｂ）参照）を計測しておけば一回の認証持続時間を計測できる。
【００７６】
認証成立して次の認証でユニットＢ２０との距離が一定距離以上離れると、認証失敗になるので（図１２（Ａ）では「ＮＧ」）、この間の時間Ｔｎは認証成立時間に含めない。この場合、再度サーチ信号から処理が開始され認証成立（「Ａ」）を繰り返し、その成立時間Ｔａを積算すれば、認証時間の計測が可能となる。
【００７７】
すなわち、認証成立から認証成立までの認証時間をＴａとすると、認証時間の総和Ｔａｕｔｈは、
Ｔａｕｔｈ＝ΣＴａ      （式２）
により示すことができる。
【実施例５】
【００７８】
次に実施例５について説明する。実施例５は、ユニットＡ１０とユニットＢ２０とがどのくらいの距離でどのくらいの時間一緒にいたかを計測することで、ユニットＡ１０とユニットＢ２０の愛情を測定する例である。
【００７９】
ユニットＡ１０とユニットＢ２０とが、認証範囲に存在するとき、その両者の距離は距離換算演算回路１１５（実施例３）により計測できる。また、両者が認証範囲に存在する時間は、認証時間測定部１３６（実施例４）により計測できる。この２つのパラメータから、ユニットＡ１０，Ｂ２０がどのくらいの距離でどのくらいの時間一緒にいたかを計測することができる。
【００８０】
本実施例５において、愛情は「距離の２乗に反比例し、一緒にいた時間に比例する」と仮定する。両者の距離と一緒にいた時間から愛情係数を導きだすことができる。両者の距離をＸ［ｍ］、認証計測時間をＴａとしたとき、愛情係数ＬＬは、
ＬＬ＝Ｔａ／Ｘ２      （式３）
と表わすことができる。
【００８１】
例えば、距離が１ｍで８時間一緒にいれば、ＬＬ＝８／１＝８となる。図１３は、距離Ｘと時間Ｔａと愛情係数ＬＬの関係を示すテーブル２００の例である。ここで、愛情係数をランク分けすることで愛情が数値として計測できる。ランク分けしたテーブル２１０の例を図１４に示す。愛情係数の数値が高いほど、愛情のランクが高くなる。
【００８２】
これらの処理は、例えば、図１の機能演算回路１３内の愛情係数計測回路で行われ、当該回路内に図１３や図１４に示すテーブル２００，２１０が記憶される。
【実施例６】
【００８３】
次に実施例６について説明する。本実施例６はいわゆるＡＮＤ認証の例である。ワイヤレス認証の機能を使用して、ユニットＡ１０，Ｂ２０が認証状態にあるときのみ、ユニットＣを認証することができる方式をＡＮＤ認証という。
【００８４】
図１５を参照してＡＮＤ認証について説明する。ユニットＡ１０とユニットＢ２０はペアリング済みである。ユニットＡ１０とユニットＣ３０、ユニットＢ２０とユニットＣ３０も夫々ペアリング済みとする。ただし、実施例１で述べたように、ペアリングできるのはユニットが他のユニットとペアリングされていないときである。ここで、ユニットＡ１０とユニットＢ２０がペアリングしている状態を主ペアリングと呼び、主ペアリングされたユニットが他のユニットとペアリングすることを従ペアリングと呼ぶ。従ペアリングは複数組行うことができる。図１５の例では、ユニットＡ１０とユニットＣ３０、ユニットＢとユニットＣ３０とが従ペアリングである。
【００８５】
図１５の例において、主ペアリングされたユニットＡ１０及びユニットＢ２０がユニットＣ３０に対して認証動作を行うことをＡＮＤ認証と呼ぶ。つまり、２つのユニットＡ１０及びユニットＢ２０とが揃ってはじめてユニットＣ３０の使用制限が解除され（図１の被制御機器４０がユニットＣ３０に対応する）、ユニットＣ３０が使用できるようになる。
【００８６】
図１６は、図１５の例におけるＡＮＤ認証のシーケンス例を示す図である。このうち、「サーチ」と「認証」は図７に示す認証シーケンスと同一であるため、説明を省略する。
【００８７】
まず、ユニットＡ１０とユニットＢ２０とがＡＮＤ認証スイッチをオンにすると（Ｓ６０，Ｓ６１）、ＡＮＤ認証処理を開始する。
【００８８】
次いで、ユニットＡ１０がユニットＣ３０に対してＡＮＤ認証チャレンジ要求信号ＡＣｒｅｑを送信し（Ｓ６２）、ユニットＣ３０はその信号を受信すると乱数を発生し（Ｓ６４）、その乱数をＡＮＤ認証チャレンジ信号ＡＣｈａｌとして返信する（Ｓ６５）。
【００８９】
ユニットＡ１０では、ＡＮＤ認証チャレンジ信号ＡＣｈａｌを暗号化し（Ｓ６７）、それをレスポンス信号ＡＣｒｅｓｐとして送信する（Ｓ６８）。ユニットＣ３０は、その信号を復号化し、その結果がＡＮＤ認証チャレンジ信号ＡＣｈａｌを一致するかを確認する（Ｓ７０）。
【００９０】
一方、ユニットＢ２０も、一定時間（ユニットＡ１０とユニットＣ３０の上述の処理時間）経過後（Ｓ７１）、ＡＮＤ認証チャレンジ要求信号ＢＣｒｅｑをユニットＣ３０に送信する（Ｓ７２）。ユニットＣ３０は、ユニットＡ１０に対する処理と同様に、乱数を発生させ（Ｓ７４）、ＡＮＤ認証チャレンジ信号ＢＣｈａｌとして返信する（Ｓ７５）。ユニットＢ２０は、その信号を暗号化し（Ｓ７７）、レスポンス信号ＢＣｒｅｓｐとして送信する（Ｓ７８）。ユニットＣ３０は、レスポンス信号ＢＣｒｅｓｐを復号しその結果が、ＡＮＤ認証チャレンジ信号ＢＣｈａｌと一致するかを確認する（Ｓ８０）。一致すると、ユニットＣ３０はユニットＢ２０に対してＢＡＣＫ信号を返信する（Ｓ８１）。ユニットＡ１０では一定時間経過後、ＡＮＤ認証確認信号ＣａｎｄをユニットＣ３０に送信し、ユニットＣ３０ではユニットＡ１０に対してＡＡＣＫ信号を返信する（Ｓ８５）。
【００９１】
そして、一定時間経過後、再び認証動作に移行してチャレンジ要求信号Ｃｒｅｑの発信（Ｃｒｅｑ発信）から処理を繰り返す。尚、認証に失敗すると（Ｓ７０及びＳ８０でＮＯ）、サーチ動作のサーチ信号送信（ＳＫＩＤ送信）から処理を行う。
【００９２】
上述した例では、２つのユニットＡ１０及びＢ２０が揃って初めてユニットＣ３０の使用制限が解除される例について説明したが、例えば３つ以上のユニットが揃って初めてユニットＣ３０の使用制限が解除されてもよい。上述した例と同様に実施でき、同様の作用効果を奏する。
【実施例７】
【００９３】
次に実施例７について説明する。ユニットＡ１０がユニットＢ２０を探索する機能について説明する。ユニットＢ２０がユニットＡ１０の近くに位置することをユニットＡ１０に表示させる、相手が近くにいることを確認できる。
【００９４】
本探索機能は、図１の機能演算回路１３の探索機能部１３４と探索用信号発生部１３８において実行される。図１７は探索シーケンスの例を示す図である。
【００９５】
まず、ユニットＡ１０の探索機能部１３４の探索スイッチ（ＳＷ）を押すことで（Ｓ９０）、ユニットＡ１０の送信信号の出力がアップする（Ｓ９２）。そして、ユニットＡ１０の探索用信号発生部１３８から探索信号ＳＲが送信される（Ｓ９３）。
【００９６】
一方、ユニットＢ２０は待受け受信状態となっており（Ｓ９１）、探索信号の受信を契機にユニットＡ１０がペアリングされている相手か否かを確認する（Ｓ９４）。実施例２（ワイヤレス認証）等と同様に、ＩＤメモリ１３３１にペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号Ｐａｃｃの組が記憶されているか否かにより確認する。
【００９７】
ペアリングされた相手でないとき（Ｓ９４でＮＯ）、再び待受け受信状態（Ｓ９１）に戻る。一方、ペアリングされた相手であることを確認すると（Ｓ９４でＹＥＳ）、探索応答信号ＳＲｒｅｓｐを返信する（Ｓ９５）。
【００９８】
ユニットＡ１０は、探索応答信号ＳＲｒｅｓｐを受信すると、ユニットＢ２０がペアリングされている相手か否かを確認する（Ｓ９６）。同様に、ＩＤメモリ１３２６のペアリング要求信号Ｐｒｅｑとペアリング受諾信号Ｐａｃｃの組が記憶されているか否かにより確認する。ペアリングされた相手でないと（Ｓ９６でＮＯ）、再びＳ９０に移行し、ペアリングされた相手のとき（Ｓ９６でＹＥＳ）、相手から応答があったことを表示部に表示させる等により知らせる（Ｓ９７）。そして、再びＳ９０に移行して処理を繰り返す。
【００９９】
ユニットＢ２０においても、探索応答信号ＳＲｒｅｓｐを返信後、ペアリングされた相手であることを確認できたため、近くにいることを知らせるべく、音や光などでユニットＡ１０の存在を知らせるようにする（Ｓ９８）。そして、再びＳ９１に移行して処理を繰り返す。
【０１００】
Ｓ９７の処理とＳ９８の処理を入れ換えてもよいし、その両方の処理をユニットＡ１０，Ｂ２０において行うようにしてもよい。
【実施例８】
【０１０１】
実施例７の探索機能を用いてユニットＡ１０がユニットＢ２０を探索する際に、ユニットＢ２０が衣服のポケットやタンスに入って、警報音や光が認識できないことがある。かかる場合に、ユニットＡ１０に方位計測機能が備わり、ユニットＢ２０の概略の方向性が判定できれば探索機能をより強化できる。
【０１０２】
図１８（Ａ）は、本実施例８におけるユニットＡ１０のアンテナ周辺の構成例を示す図である。ユニットＡ１０は、２つのアンテナ１６，１７と、加算部１８と、負値乗算部１９と、スイッチ２１とを備える。
【０１０３】
スイッチ２１の切替えにより、２本のアンテナ１６，１７からの受信信号を加算して処理を行ったり（図１８（Ｂ）参照）、２本のアンテナ１６，１７からの受信信号を減算して処理を行うことができる（図１８（Ｃ）参照）。
【０１０４】
加算の場合、前後方からの電波は加算部１８により加算されるため、アンテナ１６，１７の前後方向に感度を高めることができる。一方、減算の場合、前後方からの電波は負値乗算部１９と加算部１８により減算され、例えば、受信レベルは略「０」になるものの、左右方向からの電波は打ち消し合うことはなく左右方向に対して感度を高めることができる。左右方向からの電波が打ち消し合うことがないように、左右のアンテナ１６，１７の間隔を設けるようにすればよい。尚、このような切替えは、所謂「双極対のアンテナ理論」としてよく知られている。
【０１０５】
かかる双極対のアンテナを用いて、ユニットＡ１０はユニットＢ２０の方位を検出できる。例えば、加算されるようにスイッチ２１を切替えると（図１８（Ｂ）参照）、前後方向の受信電波の感度は高くなるため、ユニットＢ２０が前後方向に位置していれば、双極対アンテナを用いない場合と比較して、確実にユニットＢ２０を検出できる。
【０１０６】
また、減算されるようにスイッチ２１を切替えると（図１８（Ｃ）参照）、左右方向に感度が高くなるため、双極対アンテナを用いない場合と比較して、確実に左右方向に位置するユニットＢ２０を検出できる。
【０１０７】
従って、ユニットＡ１０はユニットＢ２０の存在方向を確実に検出できる。
【実施例９】
【０１０８】
次に実施例９について説明する。本実施例９は、ＩＣカードにワイヤレス認証機能を持たせることでＩＣカードの不正使用を防止する例である。
【０１０９】
昨今、ＳＵＩＣＡ（Super Urban Intelligent CArd）や、Ｅｄｙ（Euro dollar yen）などの決済機能付きＩＣカードが普及しつつある。また、かかる機能を備えた携帯電話も普及しつつある。しかし、ＩＣカードそのものが盗難され、暗証番号が知られると、不正使用の可能性があり、安全性は十分とはいえない。また、指紋認証や静脈認証を組み合わせたシステムも考えられるが、指をかざすなど面倒な作業が伴う。本実施例９では、ＩＣカードと、カード所有者の持つウェアラブルキー（身体に装着可能でＩＤ入力できるデバイス。腕時計型のものが一般的であるが、かかる機能を有する携帯電話等の情報携帯端末も含まれる）とでワイヤレス認証を行い、ＩＣカードとウェアラブルキーとが一定距離以内でないと、ＩＣカードの使用を許可しないようにした例である。そのため、ＩＣカードとウェアラブルキーには、ＭＴＣ（Multi Task Communication）モジュール（ワイヤレス認証モジュール）を備えるようにする。
【０１１０】
図１９は、ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０‐１〜６０‐４との関係を示す図である。ウェアラブルキー５０は、複数のＩＣカード６０‐１〜６０‐４とペアリング可能で、複数のＩＣカード６０‐１〜６０‐４の鍵としての役割を果たす。尚、本実施例９では、ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０‐１〜６０‐４とは、ペアリングされており、ペアリングされたものどうしでないと認証が行われない。更に、一度ペアリングされたＩＣカード６０‐１〜６０‐４は２度とペアリングされない。
【０１１１】
図２０と図２１は、ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０とが挿入されて両者でペアリングを行うようにするペアリング機７０の構成例を示す図である。ペアリング機７０は、電源７１とペアリングスイッチ（ＳＷ）７２を備える。電源７１は、ＩＣカード６０に電源を供給する。ウェアラブルキー５０に電源を供給するようにしてもよい。ペアリングＳＷ７２は、両者のペアリングスイッチをオンにするためのスイッチである。例えば、両者がペアリング機７０に挿入されると、電源７１はＩＣカード６０に電源を供給し、ペアリングＳＷ７１は、ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０とのペアリングスイッチをオンにさせる。
【０１１２】
図２２は、ウェアラブルキー５０と、ＩＣカード６０の構成例を示す図である。ウェアラブルキー５０は、送受信兼用アンテナ６１と、スイッチ５２と、送受信回路５３と、機能演算回路５４とを備える。また、送受信回路５３は、受信器５３１と送信器５３２とを備える。更に、機能演算回路５４は、警報機能部５４１と、ワイヤレス認証機能部５４２と、ペアリング機能部５４３と、ペアリングスイッチ（ＳＷ）部５４４と、ＩＤメモリ５４５とを備える。
【０１１３】
また、ＩＣカード６０は、送受信兼用アンテナ６１と、スイッチ６２と、送受信回路６３と、機能演算回路６４と、ＩＣカードメモリ部６５とを備える。送受信回路６３は、受信器６３１と送信器６３２とを備え、機能演算回路６４には、使用制限機能部６４１と、ワイヤレス認証機能部６４２と、ペアリング機能部６４３と、ペアリングスイッチ（ＳＷ）６４４と、ＩＤメモリ６４５とを備える。
【０１１４】
尚、ウェアラブルキー５０のワイヤレス認証機能部５４２がウェアラブルキー５０のＭＴＣモジュールに相当し、ＩＣカード６０のワイヤレス認証機能部６４２がＩＣカード６０のＭＴＣモジュールに相当する。
【０１１５】
このように構成されたウェアラブルキー５０とＩＣカード６０とで実行されるペアリング処理の例について説明する。図２３は、かかる処理の例を示すシーケンス図である。
【０１１６】
ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０とがペアリング機７０に差し込まれると、ペアリング機７０の電源７１は、ＩＣカード６０に電源を供給する（Ｓ９１）。また、ウェアラブルキー５０もペアリング機７０への差し込みをトリガにして電源がオンになる（Ｓ９２）。
【０１１７】
ペアリング機７０のペアリングＳＷ７２は、ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０に対してペアリングスイッチをオンにさせる（Ｓ９３〜Ｓ９５）。そして、ペアリングシーケンスが実行される。
【０１１８】
ペアリングシーケンスの処理は、実施例１と同様である。本実施例９では、ウェアラブルキー５０がキーとして動作し、ＩＣカード６０がターゲットとして動作する。詳細は実施例１と同様であるため説明を省略する。尚、図２３に示す処理は、ウェアラブルキー５０ではペアリング機能部５４３、ペアリングＳＷ５４４、及びＩＤメモリ５４５で実行され、ＩＣカード６０はペアリング機能部６４３、ペアリングＳＷ６４４、及びＩＤメモリ６４５で実行される。よって、実施例１と同様に、ウェアラブルキー５０やＩＣカード６０の乱数発生部や、復号化部、暗号化部などは両者のペアリング機能部５４３，６４３に含まれる。
【０１１９】
上述したように、ウェアラブルキー５０は複数のＩＣカード６０とペアリングできるが、ＩＣカード６０は１回のペアリングしかできない。また、実施例１等と同様に、ペアリング動作は無線で行う場合に金属のケースに入れる、あるいは、ペアリング機７０に挿入して有線で行う（図２１において点線で示す）等により、他からの干渉防止を行い得る。
【０１２０】
尚、ペアリング動作において、ペアリング機７０を用いた例で説明したが、ペアリング機７０は単にＩＣカード６０に電源を供給し、ペアリングＳＷをオンにするだけの役割のため、ＩＣカード６０に電源を持つものであればペアリング機７０は不要である。
【０１２１】
次に、ＩＣカード６０の不正使用の防止について説明する。本実施例９では、ワイヤレス認証機能付きＩＣカード６０を使用する際に、所有者はそのＩＣカード６０とペアリングされたウェアラブルキー５０を身に付けてＩＣカード６０を使用しなければならない。ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０とが一定距離以内にいなければＩＣカードは使用制限がかかり、使用することができない。
【０１２２】
図２４は、ウェアラブルキー５０を持ったＩＣカード６０の所有者が、ＩＣカード６０を使用する際の様子を示す図である。
【０１２３】
ＩＣカード６０がカードリーダ８０に差し込まれると、各々に搭載されたＭＴＣモジュール（ワイヤレス認証機能部５４２，６４２）が通信を開始し、ワイヤレス認証を行う。ワイヤレス認証は実施例２（図７参照）と同様である。ウェアラブルキー５０がキーとして動作し、ＩＣカード６０がターゲットとして動作する。
【０１２４】
予め、ウェアラブルキー５０とＩＣカード６０とがペアリングされ、ＩＣカード６０がウェアラブルキー５０により認証されると、使用制限が解除される。使用制限の解除は、例えば、ワイヤレス認証後（図７の処理後）、ＩＣカード６０の使用制限機能部６４１により使用制限が解除され、ＩＣカードメモリ６５へのアクセスが可能になる。
【０１２５】
一方、ウェアラブルキー５０がＩＣカード６０の近く（予め決められた距離）にないときや、両者がペアリングされていないとき、ＩＣカード６０は認証されず、使用が制限される。例えば、ＩＣカード６０が拾われたり、盗まれたりしても、ＩＣカード６０は使用することができなくなる。
【０１２６】
本実施例９では、ウェアラブルキー５０とＩＣカート６０とで実施例１等と同様にペアリング動作やワイヤレス認証動作を行うため、登録されていないものどうしでも認証を行い得る。また、ＩＣカード６０にワイヤレス認証機能を持たせることでＩＣカード６０の不正使用を防止できる。また、指をかざす必要もないため、面倒な作業が不要である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１はユニットＡ，Ｂ，及びＣの構成例を示す図である。
【図２】図２はユニットＡ及びＢの回路構成例を示す図である。
【図３】図３はペアリングシーケンスの例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）乃至同図（Ｆ）は、信号フォーマットの例を示す図である。
【図５】図５は暗号化方式の例を示すフローチャートである。
【図６】図６は復号化方式の例を示すフローチャートである。
【図７】図７は認証シーケンスの例を示す図である。
【図８】図８は暗号化方式の例を示すフローチャートである。
【図９】図９は復号化方式の例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０はユニットＡの他の構成例を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）乃至同図（Ｄ）は、信号例を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び同図（Ｂ）は、認証のタイミング例を示す図である。
【図１３】図１３は距離と時間と愛情係数の関係を示すテーブル例である。
【図１４】図１４は愛情係数と愛情ランクの関係を示すテーブル例である。
【図１５】図１５はＡＮＤ認証を説明するための図である。
【図１６】図１６はＡＮＤ認証シーケンスを含むシーケンスの例を示す図である。
【図１７】図１７は探索シーケンスの例を示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）乃至同図（Ｃ）は方位計測機能を備えるアンテナの構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、ウェアラブルキーとＩＣカードとの関係を示す図である。
【図２０】図２０は、ペアリング機にウェアラブルキーとＩＣカードとが挿入される例を示す図である。
【図２１】図２１は、ペアリング機の構成例を示す図である。
【図２２】図２２（Ａ）はウェアラブルキー、同図（Ｂ）はＩＣカードの構成例を示す図である。
【図２３】図２３は、ペアリングシーケンスの例を示す図である。
【図２４】図２４は、ウェアラブルキーを持ったＩＣカードの所有者がＩＣカードを使用する際の様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  通信装置（ユニットＡ）、  １３  機能演算回路、  １８  加算部、  １９  負値乗算部、  ２０  通信装置（ユニットＢ）、  ２１  スイッチ、  ３０  通信装置（ユニットＣ）、  ５０  ウェアラブルキー、  ６０  ＩＣカード、  １１３  受信レベル測定回路、  １１５  距離換算演算回路、  １２１  受信器、  １２２  送信器、  １３２  ペアリング機能部、  １３３  ワイヤレス認証機能部、  ２００  テーブル、  ２１０  テーブル、  ５４２  ワイヤレス認証機能部、  ５４３  ペアリング機能部、  ６４１  使用制限機能部、  ６４２  ワイヤレス認証機能部、  ６４３  ペアリング機能部、  １３２１  ペアリングスイッチ（ＳＷ）、  １３２２  乱数発生部、  １３２４  復号化部、  １３２６  ＩＤメモリ、  １３２７  ペアリングスイッチ、  １３２８  暗号化部、  １３３１  ＩＤメモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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