(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器（６）を備えた電子キー（４）と受信器（１０）とを含んでおり、前記送信器（６）および前記受信器（１０）は相互に通信して認証データを交換するように構成されている
エントリシステム（２）において、
前記送信器（６）により認証データとともに信号が送信され、
前記受信器（１０）により前記信号が受信され、受信された該信号がスペクトルデータに変換され、
当該のエントリシステム（２）により、前記スペクトルデータと記憶されている送信器（６）のスペクトル署名とが一致する場合にセキュリティ位置へのエントリが許可される
ことを特徴とするエントリシステム。
【請求項２】
当該のエントリシステム（２）は前記送信器（６）によってスタートされ、前記送信器（６）により認証データとともに前記信号が前記受信器（１０）へ送信され、該受信器（１０）により前記信号が前記スペクトルデータに変換され、該スペクトルデータが前記スペクトル署名として記憶される、請求項１記載のエントリシステム。
【請求項３】
送信された前記信号は少なくとも２つのトーンを含んでおり、前記スペクトルデータは送信された前記信号の第３次のトーンである、請求項１または２記載のエントリシステム。
【請求項４】
前記トーンはそれぞれ一定の振幅を有する、請求項３記載のエントリシステム。
【請求項５】
前記スペクトルデータは送信された信号の受信強度に基づいて少なくとも２つの周波数帯域で形成される、請求項４記載のエントリシステム。
【請求項６】
前記２つの周波数帯域が前記第３次のトーンのそれぞれの周波数に相応する、請求項５記載のエントリシステム。
【請求項７】
前記受信器（１０）により前記スペクトルデータと前記スペクトル署名との間の差が求められて権限を有さない装置の識別に使用される、請求項６記載のエントリシステム。
【請求項８】
前記認証データは一定の振幅を有するトーンが送信された後に送信される、請求項６記載のエントリシステム。
【請求項９】
前記受信器（１０）は
送信された前記信号を選択された周波数帯域に対して復調し、該帯域に対する受信強度の信号を形成する手段（３６、４２）と、
該受信強度の信号をスペクトルデータへ変換し、該スペクトルデータと記憶されているスペクトル署名とを比較する手段（３８、４０）とを含む、
請求項６記載のエントリシステム。
【請求項１０】
復調手段（３６、４２）は帯域を選択するための周波数シンセサイザ（４２）を含んでおり、変換手段（３８、４０）は周波数シンセサイザ（４２）を制御するためのマイクロコントローラ（４０）を含んでいる、請求項９記載のエントリシステム。
【請求項１１】
前記セキュリティ位置は車両内部である、請求項１から１０までのいずれか１項記載のエントリシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１までの任意のいずれか１項記載のエントリシステム（２）を含むことを特徴とする車両。
【請求項１３】
認証データとともに送信された信号を受信し、
該送信された信号をスペクトルデータへ変換し、
該スペクトルデータを記憶されている送信器のスペクトル署名と比較し、
前記スペクトルデータと前記記憶されている送信器のスペクトル署名とが一致する場合にセキュリティ位置へのエントリを許可する
ことを特徴とするセキュリティ位置へのエントリを許可する方法。
【請求項１４】
送信された前記信号は少なくとも２つのトーンを含んでおり、前記スペクトルデータを送信された前記信号の第３次のトーンとする、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
近年の車両のパッシブエントリシステムはリモートコントロールの電子キーを使用しており、この電子キーはキーが受信器の所定のレンジ内に入ると認証データを車両内に存在する受信器へ送信する送信器を有している。送信器と受信器との間で作動される通信プロトコルは伝送されるデータを案内するために無線周波数インタフェースを利用している。無線周波数インタフェース（ＲＦインタフェース）は、キーを所有している人物が車両の直接近傍から離れた場合の通信コネクションの中断を保証するために、制限された領域を有している。
【０００２】
パッシブエントリシステムは権限を有さない人物の中継局を用いた攻撃に遭いやすい。この中継局は車両とキーとの間に持ち込まれ、無線周波数中継器を利用してキーが車両の直接近傍にない場合に通信コネクションを形成する。本発明ではこの問題点を排除できる装置または少なくとも有利な代替手段を提供する。
【０００３】
本発明では送信器を備えた電子キーと受信器を備えたセキュリティ位置とを含んでおり、送信器および受信器は相互に通信して認証データを交換するように構成されているエントリシステムにおいて、送信器により信号が送信され、受信器により送信された信号がスペクトルデータに変換され、エントリシステムにより認証データが伝送されてスペクトルデータと送信器のスペクトル署名とが一致する場合にセキュリティ位置へのエントリが許可されることを特徴とする。
【０００４】
有利にはスペクトルデータが中継局の伝送特性の利用を表している場合、受信器は中継局が存在していることを明らかにする。
【０００５】
本発明はまた、送信信号を受信し、送信信号をスペクトルデータへ変換し、このスペクトルデータを送信器のスペクトル署名と比較し、認証データが受信さて、スペクトルデータとスペクトル署名とが一致する場合にセキュリティ位置へのエントリを許可する、セキュリティ位置へのエントリを許可する方法に関する。
【０００６】
本発明の有利な実現形態を以下に添付図に則して実施例として説明する。ここで図１にはエントリシステム（番号１０で攻撃する中継局が示されている）の有利な実現形態と送受信される信号とが概略的に示されている。図２には所定の周波数に対する信号の受信強度の概略的なダイアグラムが示されている。図３にはエントリシステムのブロックダイアグラムが示されている。
【０００７】
パッシブエントリシステム２は、図示されているように、次の各装置を含む。すなわちこのシステムは送信器６と誘導コイルアンテナ７とを備えた電子キー４、および受信器１０と誘導コイルアンテナ１２とを備えた基地局８を含む。基地局８はセキュリティ位置、例えば車両に収容されており、このセキュリティ位置へのエントリを監視する。キーが受信器１０のアンテナ１２の所定のレンジ内に導入された場合、受信器１０はキー４を励起し、送信器６を介して受信器１０への送信開始をトリガする。データはＲＦ信号を使用して送信され、これによりキー４と基地局８との間の通信コネクションが形成される。キー４と基地局８との間で送信されるデータは、キー４および基地局８がしたがっている通信プロトコルによって定められており、認証データをキー４から受信器１０へ送信することが含まれている。セキュリティ位置へのエントリは基地局８によって、送信された認証データが基地局８に記憶された認証署名に一致する場合にのみ許可される。
【０００８】
キー４が受信器のアンテナ１２の所定のレンジ外にある場合にキー４と基地局８との間の通信コネクションを形成するために、無線周波数中継局１６がキー４と基地局８との間に導入される可能性がある。通信コネクションを形成するにはキー４と基地局８との間の距離を克服しなければならないので、中継局は中継器を利用して、システム２から送信された信号をかなり大きく増幅しなければならない。高い増幅度を有する任意の中継局１６の中継器は、理想的には線形のはずであるが実際には線形にはならない伝送特性を有しており、最大の増幅度に達する。したがって中継局１６はキー４から送信された信号を妨害し、中継局１６の線形性によって信号ノイズ効果のレベルが定められる。中継器の線形性は測定手段によって測定され、これは中継器の第３次の傍受ポイント（第３次インターセプトポイント）を求める２トーン測定法（Zweiton-Messung）として知られている。第３次の傍受ポイントとは、伝送された基本トーンの混合により形成される第３次のトーンが基本トーンを傍受または妨害する理論的な点であり、これは中継器から出た第３次の信号が１つまたは複数の第１位の基本信号と同じ振幅を有することを意味する。無線周波数中継器の第３次の傍受ポイントＩＰ３は受信器で受信された信号の第３次の相互変調トーンの受信強度を測定することにより求められる特性である。
【０００９】
パッシブエントリシステムは通常の場合データを唯一のＲＦトーンを使用して伝送する。中継局１６の有無をそれがもたらす信号ノイズに基づいて発見するために、本発明の有利な実現形態におけるエントリシステム２は２つの基本周波数トーン２０、２２を伝送する。このことは送信器スペクトル２５として示されている。２つのＲＦトーン２０、２２はデータの送信に使用されるが、続いて受信器１０で行われる２トーン測定法の精度は、以下にも述べるように、場合によっては±５％の値でしかない。キー４が一定の振幅を有するトーン２０、２２を２トーン測定法に対して伝送する場合の測定精度は±１％であり、その場合続いて認証データが１つまたは２つのトーンによるＲＦ変調を使用して送信される。これらのトーンは搬送波信号である。
【００１０】
基本トーン２０、２２が送信されたことへの応答として、受信器はトーンと第３次の２つの相互変調トーン２４、２６とを受信する。このことは受信器１０に対する周波数応答またはスペクトル応答２７として示されている。基本トーン２０、２２は、図２に示されているように、隣接する周波数チャネルＣ２、Ｃ３に収容されている。一方基本トーンの混合によって形成された相互変調トーン２４、２６は低減された振幅を有しており、低いほうの周波数チャネルＣ１および高いほうの周波数チャネルＣ４に存在している。入力信号強度表示器ＲＳＳＩは大抵の場合ＦＭ受信装置用半導体から形成され、チャネルＣ１〜Ｃ４のそれぞれで受信されたエネルギ量の測定が準備される。受信器１０で形成されたＲＳＳＩ出力は測定チャネルＣ１〜Ｃ４のそれぞれで受信された信号のＩＭ帯域エネルギに比例する電圧である。したがって各チャネルに対するＲＳＳＩは、第３次の変調トーン２４、２６に中継局１６を導入することによりもたらされる変動の検出に利用され、この変動は中継局１６の中継器の非線形性に基づいて生じる。変動を発見するためにエントリシステム２がスタートされ、ここでまずキー４と基地局８との間の通常の通信コネクションが所定のレンジ内で形成される。その際にそれぞれのチャネルＣ１またはＣ４に対するＲＳＳＩが測定され、キー４の送信器６に対するスペクトル署名として記録される。以降の送信の全てが同様の手法で測定され、何らかの中継局１６がシステム内に導入されて受信された第３次の相互変調エネルギの量を変化させたか否かが検査される。第３次のトーンとして受信された差はさらに第３次の特徴的な傍受ポイントを求めるために使用され、これにより攻撃している中継局１６を識別することができる。中継局１６を基地局１０で発見することにより、認証データが妥当なものとして受信された場合でも基地局１０がセキュリティ位置へのエントリを拒否可能であることが保証される。
【００１１】
送信器６は図３に示されているように切り換え論理回路を有しており、キー４が受信器１０によって励起されている間、切り換え論理回路は２つの一定のトーン信号を送信する。切り換え論理回路はトーンに対する２つの無線周波数発振器３０、３２を含んでおり、その出力は送信器６のアンテナ７へ伝送するためのアンテナデュプレクサ３４でまとめられる。これに代えて切り換え論理回路は複雑な直角変調器を含んでいてもよく、これによれば２つのトーンを受信器１０内で使用されるチャネル間隔の倍数によって分離された状態で形成できる。
【００１２】
受信器１０はアンテナ１２に接続されたＦＭ受信装置３６、アナログディジタル変換器（ＡＤ変換器）３８、マイクロコントローラ４０、および周波数合成のためのローカル発振器（周波数シンセサイザ）４２を含む。マイクロコントローラ４０は周波数シンセサイザ４２を制御し、さらにＡＤ変換器３８で受信されるデータを処理するためにプログラミングされている。周波数シンセサイザは周波数チャネルを選択するために使用され、チャネルはＦＭ受信装置３６によって処理される。このＦＭ受信装置は上述のように、４つのチャネルＣ１〜Ｃ４のそれぞれに対するＲＳＳＩ出力を形成する。各チャネルに対するＲＳＳＩ出力はＡＤ変換器３８へ供給され、バイナリ語へ変換されてマイクロコントローラ４０により処理される。マイクロコントローラ４０は各チャネルＣ１〜Ｃ４での受信エネルギを表すスペクトルデータとして前述のバイナリ語を含んでおり、このスペクトルデータは予め記憶されている送信器６のスペクトル署名との比較に使用される。
【００１３】
システム２はキー４がアンテナ１２の所定のレンジ内にあることによってスタートされ、これによりキー４が励起されて２つの基本トーンの伝送が行われる。マイクロコントローラ４０によって受信されたスペクトルデータは送信器６のスペクトル署名として記憶され、キー４と受信器１０との間で続いて行われる全ての通信に対して後の比較に使用される。
【００１４】
キー４および基地局８は、通信コネクションが所定のシーケンスで形成された場合、相応に以下のステップを実行する。
【００１５】
ｉ）何らかの認証データを送信する前に、２つの基本トーンをチャネルＣ２、Ｃ３で同時に送信する。
【００１６】
ｉｉ）周波数シンセサイザ４２が４つのチャネルＣ１〜Ｃ４を選択し、ＦＭ受信装置３６が各チャネルに対するＲＳＳＩ出力を形成する。
【００１７】
ｉｉｉ）マイクロコントローラ４０は各チャネルの受信信号レベルを表すスペクトルデータを受信して処理し、このデータを記憶されているスペクトル署名と比較する。
【００１８】
ｉｖ）スペクトル署名とスペクトルデータとの間に±１％以上の差がある場合、マイクロコントローラ４０は基地局１０にこの認証プロセスを中断させ、セキュリティ位置へのエントリを阻止させる。
【００１９】
ｖ）受信されたスペクトルデータとスペクトル署名との差のレベルを次の解析に対して記録し、第３次の特徴的な傍受ポイントを求める。これにより攻撃している中継局１６を識別することができる。中継局１６側の攻撃の数を記憶させることもできる。
【００２０】
ｖｉ）基地局１０が所定のシーケンスで権限を有するユーザを明らかにして権限を有するエントリを許可する場合、マイクロコントローラ４０は攻撃が試みられたことを表示する警報信号を形成する。警報信号はテキスト表示またはランプ表示の形であってもトーン信号の形であってもよく、これはセキュリティ位置すなわち車両内に形成される。
【００２１】
当業者は添付図に関連して説明した本発明の範囲を越えることなく本発明を多数の適用分野で実現できる。
【００２２】
請求項における参照番号の指示は何ら限定となるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エントリシステムおよび送信受信される信号の概略図である。
【図２】  所定の周波数に対する信号の受信強度の概略的なダイアグラムである。
【図３】  エントリシステムのブロックダイアグラムである。
【図１】
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【図２】
0004448618.tif 000003
【図３】
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