(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信マスタ及び端末間で信号を送受信する過程でその通信が正規通信か不正通信かを判定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端末間に用いる信号は、互いに異なる周波数の連続波を合成して生成された合成信号であり、
前記通信マスタから送信した信号とその送信信号に基づく前記通信マスタにて受信した信号との位相差から伝搬時間を測定する伝搬時間測定部と、
前記通信マスタから送信した信号とその送信信号に基づく前記通信マスタにて受信した信号との絶対時間として、前記通信マスタの送信アンテナからの信号の送信直後から計時を開始し、前記通信マスタの受信アンテナにて信号を受信するまでの時間を計時する絶対時間計時部と、
前記通信マスタから送信した信号の１周期未満は少なくとも前記伝搬時間に基づき、また前記通信マスタから送信した信号の１周期以上は少なくとも前記絶対時間に基づいて前記通信マスタ及び端末間の通信が正規通信か不正通信かを判定する判定部とを備え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】
前記通信マスタは車両側ＥＣＵ、前記端末は電子キーであって、車両用の電子キーシステムに用いられ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】
通信マスタと端末とを備え、請求項１または請求項２に記載の通信不正成立防止システムを備えることを特徴とする電子キーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信不正成立防止システム及び電子キーシステムに関するものである。
【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送信信号を中継し、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、特許文献２の伝搬時間測定装置にあるように、車両及び電子キー間の信号の送受信にかかる時間（位相差）を測定し、当該測定値に基づいて車両及び電子キー間の通信が正規通信か不正通信かを判定する方法がある。仮に車両及び電子キーの間でＩＤ照合が成立していても、伝搬時間が閾値以上に長くなる場合には、中継器を使用した不正通信の可能性が高いとして不許可とする。
【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２０１４−１５９６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した通信不正成立を防止するシステムにおいては、車両及び電子キー間の通信が不正か否かをより一層正確に判定することが発明者の検討課題となっている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、正規通信か不正通信かの判定をより正しく行うことができる通信不正成立防止システム及び電子キー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】
【０００６】
上記課題を解決する通信不正成立防止システムは、通信マスタ及び端末間で信号を送受信する過程でその通信が正規通信か不正通信かを判定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端末間に用いる信号は、互いに異なる周波数の連続波を合成して生成された合成信号であり、前記通信マスタから送信した信号とその送信信号に基づく前記通信マスタにて受信した信号との位相差から伝搬時間を測定する伝搬時間測定部と、前記通信マスタから送信した信号とその送信信号に基づく前記通信マスタにて受信した信号との絶対時間を計時する絶対時間計時部と、前記通信マスタから送信した信号の１周期未満は少なくとも前記伝搬時間に基づき、また前記通信マスタから送信した信号の１周期以上は少なくとも前記絶対時間に基づいて前記通信マスタ及び端末間の通信が正規通信か不正通信かを判定する判定部とを備える。
【０００７】
この構成によれば、通信マスタからの送信信号の１周期未満は少なくとも伝搬時間（送受信信号の位相差）にて、また通信マスタからの送信信号の１周期以上は少なくとも絶対時間（送受信にかかる絶対時間）にて、通信マスタ及び端末間の通信が正規通信か不正通信かが判定される。つまり、通信マスタでの送受信信号の位相差（伝搬時間）による判定では、周期性を有する信号を用いる本システムでは、周期の整数倍、例えば１周期分遅らせた不正通信でも正規通信と誤判定するおそれを含んでいる。このような不正通信は、信号送信した時点からの絶対時間としては１周期以上遅くなるため、絶対時間を含む判定とすることで、信号を意図的に周期の整数倍遅らせるような不正通信も判定可能となる。これにより、正規通信か不正通信かの判定がより正しく行われるようになる。
【０００８】
上記通信不正成立防止システムにおいて、前記通信マスタは車両側ＥＣＵ、前記端末は電子キーであって、車両用の電子キーシステムに用いられることが好ましい。
この構成によれば、正規通信か不正通信かの判定がより正しく行われる車両用の電子キーシステムの通信不正成立防止システムとして提供することが可能となる。
【０００９】
上記課題を解決する電子キーシステムは、通信マスタと端末とを備え、上記通信不正成立防止システムを備える。
この構成によれば、正規通信か不正通信かの判定がより正しく行われる電子キーシステムとして提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の通信不正成立防止システム及び電子キーシステムによれば、正規通信か不正通信かの判定をより正しく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】通信不正成立防止システムの動作を説明するための波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、通信不正成立防止システムの一実施形態を図１に従って説明する。
図１に示すように、車両に備えられる照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車両側ＥＣＵ１は、電子キー２とともに、相互間で無線によりキー照合（ＩＤ照合）を行う電子キーシステム３を構成している。電子キーシステム３で無線通信によるＩＤ照合が成立すれば、例えば車両ドアの施解錠やエンジンの始動操作などが許可／実行される。
【００１３】
電子キーシステム３において、車両側ＥＣＵ１側には、合成信号を生成する信号生成部１１と、信号送信を可能とする送信アンテナ１２と、信号受信を可能とする受信アンテナ１３とが備えられる。信号生成部１１で生成される合成信号は、測距用信号であり、各々異なる周波数の無変調連続波（ＣＷ波）を合成した信号である。また、車両側ＥＣＵ１側においては、受信アンテナ１３にて受信した信号に基づき、例えば中継器等を使用した不正な通信確立に基づくＩＤ照合の成立を防止する後述の通信不正成立防止システム１５を備えている。
【００１４】
一方、使用者等にて携帯可能な電子キー２側には、信号受信を可能とする受信アンテナ２１と、信号送信を可能とする送信アンテナ２３と、受信信号に基づく動作を電子キー２に実行させる信号処理部２２を備えている。
【００１５】
通信不正成立防止システム１５は、車両側ＥＣＵ１側から送信された合成信号が電子キー２等を介して再び車両側ＥＣＵ１側で受信した信号に基づいて、その伝搬時間Δｔを測定する伝搬時間測定部１６と、伝搬時間測定部１６によって測定された伝搬時間Δｔに基づいて通信が正規通信か不正通信かを判定する伝搬時間判定部１７とを備える。伝搬時間Δｔは、車両側ＥＣＵ１及び電子キー２間の信号の送受信にかかる時間であり、車両側ＥＣＵ１及び電子キー２間の距離に応じた時間長さとなる。
【００１６】
すなわち、図２に示すように、車両側ＥＣＵ１側から送信した信号Ｓ０に対して受信した信号Ｓ１（，Ｓ２）は伝搬時間Δｔだけ遅れることから、伝搬時間測定部１６は、車両側ＥＣＵ１から送信した信号と車両側ＥＣＵ１にて受信した信号の位相差を検出し、伝搬時間Δｔを推定する。その際、例えばＭＵＳＩＣ法のアルゴリズムが用いられる。次いで、伝搬時間Δｔは、伝搬時間判定部１７にて閾値Ｘと比較される。閾値Ｘは、通常使用で想定される車両側ＥＣＵ１及び電子キー２の距離に応じた時間長さに設定されている。伝搬時間判定部１７は、その設定距離内、すなわち信号Ｓ１のように伝搬時間Δｔが閾値Ｘ未満と判定するような場合にはＩＤ照合の成立を許可し、信号Ｓ２のように閾値Ｘ以上に長いと判定するような場合には不許可とする。
【００１７】
つまり、第三者が離れた場所に位置する車両側ＥＣＵ１及び電子キー２の相互の通信を中継器によってリレーしている場合、その信号の伝搬距離は長くなる。そのため、不正通信の伝搬時間Δｔは正規通信よりも遅れるため、伝搬時間Δｔを用いることによって正規通信か不正通信かを判定することが可能である。
【００１８】
ここで、上記した合成信号は、周期Ｔとした周期性を有する信号である。伝搬時間測定部１６及び伝搬時間判定部１７は、車両側ＥＣＵ１における送受信信号の位相差に基づいて正規通信か不正通信かを判定するため、周期Ｔが１周期分、若しくはそれ以上の整数倍とした周期ずれは、誤判定するおそれを含んでいる。つまり、周期Ｔ毎に改めて位相差による伝搬時間Δｔの判定を行うため、車両側ＥＣＵ１にて合成信号を送受信させる過程で意図的に例えば１周期分遅延させて正規通信と判定し得る位相差内に設定する機能を中継器に持たせれば、図２の信号Ｓ３のように不正通信でも正規通信と判定させることができてしまう。
【００１９】
これを踏まえ、本実施形態の通信不正成立防止システム１５は、伝搬時間測定部１６及び伝搬時間判定部１７に加えて、合成信号の送受信にかかる絶対時間Ｔ１を計時する絶対時間計時部１８及び絶対時間判定部１９を設けている。
【００２０】
絶対時間計時部１８は、例えばタイマにて構成され、車両側ＥＣＵ１（送信アンテナ１２）側からの合成信号の送信直後から計時を開始し、受信アンテナ１３にて受信するまでの絶対時間Ｔ１の計時を行う。ここで、上記した伝搬時間Δｔは、正規通信では例えば数〜十数ｎ秒程度でありタイマによる正確な計時は難しいため位相差を用いて時間の推定を行うようにしている一方で、例えば１ＭＨｚの帯域でサブキャリア数を４とした所謂４キャリア送信としたときの合成信号の周期Ｔは数μ秒程度であり、タイマにより十分正確に計時可能である。絶対時間判定部１９は、計時した絶対時間Ｔ１を閾値Ｙと比較する。閾値Ｙは、周期Ｔの１周期分の時間長さに設定してもよいが、本実施形態では例えば計時誤差等を考慮して周期Ｔの１周期より若干短い時間長さに設定されている。
【００２１】
そのため、図２の信号Ｓ３のように、上記の伝搬時間判定部１７にて正規信号と判定し得る信号となるように第三者が中継器にて遅延時間を調整しても、絶対時間判定部１９は絶対時間Ｔ１が閾値Ｙ以上に長いと判定するため、このような不正通信も正確に判定することが可能となる。
【００２２】
このように本実施形態の電子キーシステム３（通信不正成立防止システム１５）では、伝搬時間Δｔと絶対時間Ｔ１とに基づく判定を併用することで、車両側ＥＣＵ１及び電子キー２間の通信が正規通信か不正通信かの判定をより正確に行うことが可能となっている。
【００２３】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
本実施形態では、車両側ＥＣＵ１からの送信信号の１周期未満は伝搬時間（送受信信号の位相差）Δｔを少なくとも用い、また車両側ＥＣＵ１からの送信信号の１周期以上は絶対時間（送受信にかかる絶対時間）Ｔ１を少なくとも用いて、車両側ＥＣＵ１及び電子キー２間の通信が正規通信か不正通信かの判定が行われる。つまり、車両側ＥＣＵ１での伝搬時間Δｔによる判定においては、周期性を有する信号を用いる本実施形態のような電子キーシステム３では、周期Ｔの整数倍、例えば１周期分遅らせた不正通信でも正規通信と誤判定するおそれを含んでいる。このような不正通信は、信号送信した時点からの絶対時間Ｔ１としては１周期以上遅くなるため、絶対時間Ｔ１を含む判定とすることで、信号を意図的に周期Ｔの整数倍遅らせるような不正通信も判定することができる。これにより、正規通信か不正通信かの判定をより正しく行うことができる。
【００２４】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・伝搬時間Δｔの推定に用いられる推定アルゴリズムは、ＭＵＳＩＣ法に限定されず、エスプリ法などの他の方式を採用してもよい。
【００２５】
・絶対時間Ｔ１の計時にタイマを用いたが、その他の計時手段を用いてもよい。
・通信不正成立防止システム１５は、車両用の電子キーシステム３に適用されることに限定されず、他の電子キーシステムや通信システムに適用可能である。
【００２６】
・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。
【符号の説明】
【００２７】
１…車両側ＥＣＵ（通信マスタ）、２…電子キー（端末）、３…電子キーシステム、１５…通信不正成立防止システム、１６…伝搬時間測定部、１７…伝搬時間判定部（判定部）、１８…絶対時間計時部、１９…絶対時間判定部（判定部）、Δｔ…伝搬時間、Ｔ１…絶対時間。
【図１】
0006636817.tif 000002
【図２】
0006636817.tif 000003