カーシェアリングシステム
【課題】セキュリティレベルを高く維持することのできるカーシェアリングシステムを提供する。
【解決手段】このカーシェアリングシステムでは、車載装置１０と電子キー２ａとが共通の暗号鍵を有しており、この共通の暗号鍵を用いたチャレンジレスポンス認証を通じて電子キー２ａの認証を行う。ここでは、ユーザが貸出返却装置３を操作して車両の使用予約に必要な情報を入力すると、その入力された情報が貸出申請情報として管理装置６に通知される。そして管理装置６では、貸出申請情報が通知されると、暗号鍵を生成するとともに、この生成した暗号鍵を貸出返却装置３を介して車載装置１０及び電子キー２ａにそれぞれ無線送信する。車載装置１０及び電子キー２ａでは、貸出返却装置３から暗号鍵が無線送信されると、チャレンジレスポンス認証に用いる暗号鍵としてこれを記憶する。
【解決手段】このカーシェアリングシステムでは、車載装置１０と電子キー２ａとが共通の暗号鍵を有しており、この共通の暗号鍵を用いたチャレンジレスポンス認証を通じて電子キー２ａの認証を行う。ここでは、ユーザが貸出返却装置３を操作して車両の使用予約に必要な情報を入力すると、その入力された情報が貸出申請情報として管理装置６に通知される。そして管理装置６では、貸出申請情報が通知されると、暗号鍵を生成するとともに、この生成した暗号鍵を貸出返却装置３を介して車載装置１０及び電子キー２ａにそれぞれ無線送信する。車載装置１０及び電子キー２ａでは、貸出返却装置３から暗号鍵が無線送信されると、チャレンジレスポンス認証に用いる暗号鍵としてこれを記憶する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のユーザが車両を共同で利用するカーシェアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のカーシェアリングシステムとしては、例えば特許文献１に記載のシステムがある。この特許文献１に記載のカーシェアリングシステムでは、車両の予約状況などを表示するウェブサイトがインターネット上に設けられるとともに、このウェブサイトにアクセスすることによって各ユーザによる車両の使用予約やその取消が可能となっている。これにより、ウェブサイトにアクセスすれば、各ユーザは他のユーザの予約状況を確認しながら車両を予約することができるため、ユーザの利便性が向上するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうしたカーシェアリングシステムでは通常、そのサービスを提供する業者が車両の鍵を保管するとともに、車両の使用時に業者からユーザに車両の鍵が手渡されることとなる。すなわち、同一の鍵が複数のユーザによって使い回されることとなる。このため、仮に悪意のあるユーザによって車両の鍵が不正に複製されるようなことがあると、この複製された鍵によって車両が不正に使用されるおそれがあり、このことがカーシェアリングシステムのセキュリティレベルの低下を招く一つの要因となっている。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セキュリティレベルを高く維持することのできるカーシェアリング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ために、請求項１に記載の発明は、車両との間の無線通信を通じて、前記車両から送信されるチャレンジコードを受信した際に同チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化してレスポンスコードを生成し、生成したレスポンスコードを車両に送信する電子キーと、前記車両に搭載されて、前記チャレンジコードを生成してこれを前記電子キーに送信するとともに、前記電子キーから送信されるレスポンスコードと、前記チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化した暗号化コードとを比較して、それぞれのコードが互いに一致することを条件に車両制御を実行する車載装置と、前記車両の使用予約を申請する際に操作される予約申請手段と、該予約申請手段に対して前記車両の使用予約の申請が行われる度に新たな暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、該暗号鍵生成手段によって生成された前記新たな暗号鍵を前記電子キー及び前記車載装置に送信する暗号鍵送信手段とを備え、前記車載装置及び前記電子キーは、前記暗号鍵送信手段から前記新たな暗号鍵が送信されたとき、同新たな暗号鍵を前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵としてそれぞれ記憶することを要旨としている。
【０００７】
同システムによれば、複数のユーザが車両の使用予約を申請する度に電子キー及び車載装置に新たな暗号鍵が送信されるため、ユーザが車両を使用する度に電子キー及び車載装置にそれぞれ記憶されている暗号鍵を更新することができる。このため、仮に悪意のあるユーザが電子キーを複製したとしても、車載装置に記憶されている暗号鍵が更新されれば、複製された電子キーに記憶されている暗号鍵と車載装置に記憶されている暗号鍵とが互いに一致しなくなる。すなわち、電子キーでチャレンジコードを暗号化することによって得られるレスポンスコードと、車載装置でチャレンジコードを暗号化することによって得られる暗号化コードとが互いに一致しなくなる。そして、このようにレスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致しなければ、車載装置によって車両制御が実行されることはないため、不正に複製された電子キーによって車両が不正に使用されるような状況を回避することができるようになる。したがって、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記暗号鍵送信手段は、前記予約申請手段を通じて前記車両の使用予約の申請があった際に前記新たな暗号鍵を前記電子キーに送信するものであるとともに、前記予約申請手段を通じて申請された前記車両の使用開始時期に前記新たな暗号鍵を前記車載装置に送信するものであることを要旨としている。
【０００９】
同システムによれば、電子キー及び車載装置に新たな暗号鍵がそれぞれ送信されて以降、すなわち車両の使用開始時期に至って以降、車載装置による車両制御の実行が許可されるようになる。これにより、ユーザは、自身で予約した車両の使用開始時期になってはじめて、電子キーを使用して各種車両操作を行うことができるようになる。したがって、使用開始時期より前にユーザが電子キーを使用して車両を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記車両の返却を申請する際に操作される返却申請手段を更に備え、前記車載装置は、前記返却申請手段に対して前記車両の返却申請が行われることを条件に、自身に記憶されている前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵の情報を消去することを要旨としている。
【００１１】
同システムによるように、車両の返却申請が行われたときに車載装置に記憶されている暗号鍵の情報を消去するようにすれば、暗号鍵の情報が消去されて以降、電子キーを使用しての各種車両操作を行うことができなくなる。これにより、車両が返却されて以降、ユーザが電子キーを使用して車両を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるカーシェアリングシステムによれば、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるカーシェアリングシステムの一実施形態についてその概要を模式的に示す図。
【図２】同実施形態のカーシェアリングシステムについて車両に搭載される電子キーシステムの概要を模式的に示す平面図。
【図３】同実施形態のカーシェアリングシステムについてそのシステム構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態のカーシェアリングシステムについて管理装置のデータベースに記憶されている情報を模式的に示す図。
【図５】同実施形態のカーシェアリングシステムについてユーザが車両の使用予約を申請した際の動作例を示すシーケンスチャート。
【図６】同実施形態のカーシェアリングシステムによる貸出申請処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態のカーシェアリングシステムについて電子キー及び車両に記憶されている暗号鍵が変化する様子を模式的に示す図。
【図８】同実施形態のカーシェアリングシステムについてユーザが各種車両操作を行う際の動作例を示すシーケンスチャート。
【図９】同実施形態のカーシェアリングシステムについてユーザが車両の返却手続を行った際の動作例を示すシーケンスチャート。
【図１０】同実施形態のカーシェアリングシステムによる返却確認処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるカーシェアリングシステムの一実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。はじめに、図１及び図２を参照して、この実施形態にかかるカーシェアリングシステムの概要について説明する。
【００１５】
同図１に示されるように、このカーシェアリングシステムでは、複数のユーザＡ〜Ｄによって一つのグループが形成されるとともに、これらのユーザＡ〜Ｄによって共同で利用される車両１が駐車場２に駐車されている。また、このシステムでは、車両１のドアのロック／アンロックや、エンジンの始動などを行うために必要な電子キーが利用者の人数分だけ用意されており、これらの電子キー２ａ〜２ｄをユーザＡ〜Ｄがそれぞれ所持している。これにより、ユーザＡ〜Ｄの間で１つの電子キーを使い回す必要がなくなることから、ユーザの利便性が向上するようになる。
【００１６】
一方、駐車場２には、車両１の使用を予約したり、あるいは使用した車両１を返却する際にユーザＡ〜Ｄによって操作される貸出返却装置３が設置されている。また、カーシェアリングサービスを提供する業者の事務所４には、車両１の予約状況などを管理する管理装置６が設置されている。そして、このシステムでは、例えば電子キー２ａを所持するユーザＡが貸出返却装置３のタッチパネル３２を操作して車両１の使用予約に必要な情報、例えば使用者の名前や使用期間などを入力したとすると、その入力情報が貸出返却装置３からインターネットなどの通信ネットワーク５を介して管理装置６に通知される。またこのとき、車両１の利用に必要な情報が管理装置６から貸出返却装置３に通知されて、この通知された情報が貸出返却装置３から車両１及び電子キー２ａにそれぞれ無線送信される。ちなみに、貸出返却装置３と車両１との間、並びに同装置３と電子キー２ａ〜２ｄとの間では、貸出返却装置３を中心とする半径数１０メートルのエリアで双方向の無線通信が可能となっている。そして、貸出返却装置３から送信された情報が車両１及び電子キー２ａに記憶されることにより、電子キー２ａを使用しての車両１の各種操作が可能となる。
【００１７】
すなわち、図２に示されるように、電子キー２ａを所持したユーザＡが車両１の周辺に設定された車外通信エリアＡ１に進入したとすると、車両１に搭載された車載装置１０と電子キー２ａとの間で無線通信が行われて、車載装置１０による電子キー２ａの認証が行われる。そして、電子キー２ａの認証が成立することを条件に、車両ドアのアンロックが実行される。一方、電子キー２ａを所持したユーザＡが車室内に設定された車内通信エリアＡ２に進入したときにも、車載装置１０と電子キー２ａとの間で無線通信が行われて、このときにも車載装置１０による電子キー２ａの認証が行われる。そして、電子キー２ａの認証が成立して且つ、ステアリング装置Ｔの付近に配置されたエンジンスイッチ１１がユーザＡによって押圧操作されることを条件に、エンジンの始動が行われる。このように、車両１には、電子キー２ａとの無線通信を通じて車両１の各種制御を実行する、いわゆる電子キーシステムが搭載されている。ちなみに、上記電子キー２ａ〜２ｄは、当該電子キーシステムでのみ使用することが可能な専用の機器である。また、本実施形態では、電子キー２ａの認証方式として、いわゆるチャレンジレスポンス認証方式を採用している。ここで、チャレンジレスポンス認証方式とは、車載装置１０及び電子キー２ａが共通の暗号鍵を予め持ち、乱数情報（チャレンジコード）をそれぞれの暗号鍵で暗号化した結果に基づいて認証を行うものである。
【００１８】
図３は、こうしたカーシェアリングシステムのシステム構成をブロック図として示したものであり、次に、この図３を参照して、同システムの構成、動作をより具体的に説明する。なお、上記電子キー２ａ〜２ｄのそれぞれの構造は同一であるため、図３では、便宜上、電子キー２ａのみを図示している。
【００１９】
同図３に示されるように、車載装置１０には、貸出返却装置３と双方向の近距離無線通信を行うための近距離通信部１２が設けられており、貸出返却装置３から送信される車両貸出信号Ｓｈｃ及び車両存在確認信号Ｓｅｃが近距離通信部１２を通じて受信される。ちなみに、この近距離通信部１２は、車両存在確認信号Ｓｅｃに対して返却完了信号Ｓｃｂを貸出返却装置３に送信する部分としても機能する。また、この車載装置１０には、車両識別信号Ｓｄｃ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを上記車外通信エリアＡ１にそれぞれ発信するための車外送信部１３や、同じく車両識別信号Ｓｄｃ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを上記車内通信エリアＡ２にそれぞれ発信するための車内送信部１４が設けられている。さらに、電子キー２ａから送信されるＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号Ｓａｋ及びレスポンス信号Ｓｒｅをそれぞれ受信するための受信部１５も設けられている。そして、近距離通信部１２及び送信部１３，１４による各種信号の送信制御、並びに近距離通信部１２及び受信部１５を通じて受信される各種信号の処理が、車載装置１０に設けられている通信制御部１８を通じて統括的に行われる。ちなみに、この通信制御部１８には不揮発性のメモリ１８ａが内蔵されており、このメモリ１８ａに、当該車両固有の車両識別コードαや、上記チャレンジレスポンス認証の際に用いられる暗号鍵Ｋなどが記憶されている。さらに、この車載装置１０には、車両ドアのロック／アンロックを行うためのドアロックモータ１６や、エンジンの各種制御を統括的に司るエンジン制御部１７も設けられている。そして、ドアロックモータ１６の駆動を通じて車両ドアのロック／アンロックを実行したり、あるいは上記エンジンスイッチ１１の押圧操作を検知したときにエンジン制御部１７を通じてエンジンを始動させるなど、各種車両制御の実行が車両制御部１９を通じて統括的に行われる。ちなみに、上記通信制御部１８と車両制御部１９との間の通信、並びに車両制御部１９とエンジン制御部１７との間の通信は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信などを利用して行われている。
【００２０】
一方、上記電子キー２ａにも、貸出返却装置３と双方向の近距離無線通信を行うための近距離通信部２１が設けられており、貸出返却装置３から送信される電子キー貸出信号Ｓｈｋが近距離通信部２１を通じて受信される。また、この電子キー２ａには、車載装置１０から送信される車両識別信号Ｓｄｃ及びチャレンジ信号Ｓｃｈをそれぞれ受信するための受信部２２が設けられるとともに、これらの信号Ｓｄｃ，Ｓｃｈに対して上記ＡＣＫ信号Ｓａｋ及びレスポンス信号Ｓｒｅを車載装置１０に送信するための送信部２３も設けられている。そして、近距離通信部２１及び受信部２２を通じて受信される各種信号の処理、並びに送信部２３による各種信号の送信制御が、同じく電子キー２ａに設けられている制御部２４を通じて行われている。ちなみに、この制御部２４にも不揮発性のメモリ２４ａが内蔵されており、このメモリ２４ａに、上記車両識別コードαや暗号鍵Ｋなどが記憶されている。
【００２１】
また一方、上記貸出返却装置３には、通信ネットワーク５を介して管理装置６と通信を行うためのネットワーク通信部３１が設けられており、例えばタッチパネル３２に入力された情報がこのネットワーク通信部３１を介して管理装置６に送信される。また、この貸出返却装置３には、上記車載装置１０及び電子キー２ａの双方と近距離無線通信を行うための近距離通信部３３が設けられている。すなわち、この近距離通信部３３は、車載装置１０及び電子キー２ａに対して各種信号を送信したり、あるいは車載装置１０から送信される返却完了信号Ｓｃｂを受信する部分として機能する。そして、ネットワーク通信部３１及び近距離通信部３３の通信制御や、タッチパネル３２に入力された情報の処理が、同じく貸出返却装置３に設けられている制御部３４を通じて行われる。
【００２２】
さらに、上記管理装置６には、通信ネットワーク５を介して貸出返却装置３と通信を行うためのネットワーク通信部６１が設けられるとともに、データベース６２が設けられている。ちなみに、図４に示すように、データベース６２には、車両１固有のコードである車両識別コードαと共に、車両１の使用日、使用開始時間、使用終了時間、使用者、及び暗号鍵Ｋなどが記憶されている。そして、図３に示されるように、ネットワーク通信部６１の通信制御や、データベース６２への情報の書き込み及びその読み出しが、制御部６３を通じて行われている。ちなみに、この制御部６３にはタイマ６３ａが内蔵されており、制御部６３はタイマ６３ａを通じて現在の日時を常に把握している。
【００２３】
そして、このカーシェアリングシステムでは、車載装置１０と貸出返却装置３との間の無線通信、並びに電子キー２ａと貸出返却装置３との間の無線通信を、データを暗号化して伝送する暗号化通信で行うようにしている。ここで、本実施形態では、暗号化通信の方式として、ＤＥＳやＡＥＳなどの共通鍵暗号化方式を採用している。ここで、共通鍵暗号化方式とは、送信側（データを暗号化する側）と受信側（暗号化されたデータを復号する側）とが共通の暗号鍵を予め持ち、この同一の暗号鍵を使用して暗号化及び復号を行う暗号化アルゴリズムである。そして、同システムでは、車載装置１０と貸出返却装置３との間で暗号化通信を行うために、通信制御部１８のメモリ１８ａ及び制御部３４のメモリ３４ａに、共通の暗号鍵Ｋａがそれぞれ記憶されている。また、電子キー２ａと貸出返却装置３との間でも暗号化通信を行うために、制御部２４のメモリ２４ａ及び制御部３４のメモリ３４ａに、上記暗号鍵Ｋａとは異なる共通の暗号鍵Ｋｂがそれぞれ記憶されている。
【００２４】
続いて、こうした構成からなるカーシェアリングシステムの動作について、ユーザＡが車両１の使用を予約する場面、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１の各種操作を行う場面、及びユーザＡが車両１を返却する場面の３つの場面に分けて説明する。なお、以下では、便宜上、ユーザＡの場合についてのみ説明し、ユーザＢ〜Ｄの場合については同様のものとして説明を割愛する。
＜車両１の使用を予約する場面＞
まず、図５を参照して、ユーザＡが車両１の使用を予約する場面について説明する。なお、ユーザＡが車両１の使用を予約する際、上記車載装置１０の通信制御部１８のメモリ１８ａには、上記車両識別コードαが記憶されるとともに、暗号鍵Ｋが記憶されていないものとする。また、上記電子キー２ａの制御部２４のメモリ２４ａには、車両識別コードα及び暗号鍵Ｋの双方が記憶されていないものとする。
【００２５】
例えばいま、ユーザＡがタッチパネル３２を操作して車両１の使用予約に必要な情報を入力したとする。このとき、図５に示されるように、貸出返却装置３の制御部３４は、タッチパネル３２に入力された情報を貸出申請情報として管理装置６に通知する。
【００２６】
そして管理装置６では、貸出返却装置３から貸出申請情報が通知されると、制御部６３が貸出申請処理を実行する。これにより制御部６３は、上記暗号鍵Ｋａ，Ｋｂと異なる構成を有して且つ、過去に生成した暗号鍵と異なる構成を有する暗号鍵Ｋ１を生成する。すなわち、制御部６３は、複数のユーザＡ〜Ｄが車両１の使用を予約する度に新たな暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段として機能する。また、制御部６３は、貸出申請情報に含まれる利用日や利用時間などの情報と共に、生成した暗号鍵Ｋ１をデータベース６２に記憶させる。さらに、制御部６３は、生成した暗号鍵Ｋ１や、データベース６２に記憶された車両識別コードαと共に、それらを電子キー２ａに送信する旨の指令を含む電子キー貸出情報を貸出返却装置３に通知する。
【００２７】
続いて、貸出返却装置３では、管理装置６から電子キー貸出情報が通知されると、制御部３４が、通知された情報から暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを取得するとともに、同情報に含まれる指令、すなわちそれらを電子キー２ａに送信する旨の指令を実行する。具体的には、メモリ３４ａに記憶されている暗号鍵Ｋｂを用いて暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを暗号化した後、この暗号化されたコードを含む電子キー貸出信号Ｓｈｋを生成し、同信号Ｓｈｋを電子キー２ａに無線送信する。
【００２８】
そして電子キー２ａでは、貸出返却装置３から送信された電子キー貸出信号Ｓｈｋを受信すると、制御部２４が、同信号Ｓｈｋに含まれる暗号化されたコードを上記メモリ２４ａに記憶されている暗号鍵Ｋｂで復号することにより、暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを抽出する。そして制御部２４は、こうして暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを抽出すると、抽出した暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαをメモリ２４ａに記憶する。
【００２９】
一方、管理装置６の制御部６３は、上述のように貸出返却装置３に電子キー貸出情報を通知した後、ユーザＡが車両１の使用を開始する時期まで待機して、開始時期に達した時点で車両貸出情報を貸出返却装置３に通知する。ちなみに、この車両貸出情報には、データベース６２に記憶されている暗号鍵Ｋ１と共に、同暗号鍵Ｋ１を車載装置１０に送信する旨の指令が含まれている。
【００３０】
そして貸出返却装置３では、管理装置６から車両貸出情報が通知されると、制御部３４が、通知された車両貸出情報から暗号鍵Ｋ１を取得するとともに、同情報に含まれる指令、すなわち暗号鍵Ｋ１を車載装置１０に送信する旨の指令を実行する。具体的には、メモリ３４ａに記憶されている暗号鍵Ｋａを用いて暗号鍵Ｋ１を暗号化した後、この暗号化されたコードを含む車両貸出信号Ｓｈｃを生成し、同信号Ｓｈｃを車載装置１０に無線送信する。
【００３１】
続いて、車載装置１０では、貸出返却装置３から送信された車両貸出信号Ｓｈｃを受信すると、通信制御部１８が、同信号Ｓｈｃに含まれる暗号化されたコードを上記メモリ１８ａに記憶されている暗号鍵Ｋａで復号することにより、暗号鍵Ｋ１を抽出する。そして通信制御部１８は、こうして暗号鍵Ｋ１を抽出すると、抽出した暗号鍵Ｋ１をメモリ１８ａに記憶する。
【００３２】
そして、図６は、制御部６３を通じて実行される、上記貸出申請処理の具体的手順をフローチャートとして示したものであり、次に、同図６を参照して、この処理の手順を総括する。なお、この処理は、上述のように、貸出返却装置３から貸出申請情報が通知されたときに実行される。
【００３３】
同図６に示されるように、この処理では、はじめに、貸出申請情報に基づいて車両１を貸し出すことができるか否かが判断される（ステップＳ１）。具体的には、例えば貸出申請情報に含まれる車両１の使用時期とデータベース６２に記憶された情報とを比較することにより、ユーザＡが申請した使用時期に既に予約があるか否かが判断される。ここで、ユーザＡが申請した使用時期に予約がなかった場合には、車両１を貸し出すことができる旨が判断される。そして、車両１を貸し出すことができない旨が判断された場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、再入力を促す旨の指令が貸出返却装置３に対して通知される（ステップＳ２）。ちなみに、貸出返却装置３は、再入力を促す旨の指令が通知されたとき、「再度入力してください。」といった文字をタッチパネル３２に表示することで、ユーザによる再度の入力操作を促す。
【００３４】
一方、車両１を貸し出すことができる旨が判断された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、上述のように暗号鍵Ｋが生成されるとともに（ステップＳ３）、生成された暗号鍵Ｋが貸出申請情報と共にデータベース６２に記憶される（ステップＳ４）。そして、このステップＳ４の処理に続いて、データベース６２から車両識別コードαが読み込まれて（ステップＳ５）、同車両識別コードαや暗号鍵Ｋと共に、それらを電子キー２ａに送信する旨の指令が含まれた電子キー貸出情報が貸出返却装置３に通知される（ステップＳ６）。そして、このステップＳ６の処理に続いて、上記タイマ６３ａを通じて把握される現在の日時、及びデータベース６２に記憶されているユーザＡの利用時間の情報に基づいてユーザＡが車両１の使用を開始する時期に達したか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、ユーザＡが車両１の使用を開始する時期に達した場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、その使用開始時期に対応する暗号鍵Ｋが上記データベース６２から読み込まれて（ステップＳ８）、読み込まれた暗号鍵Ｋと共に、同暗号鍵Ｋを車載装置１０に送信する旨の指令が含まれた車両貸出情報が貸出返却装置３に通知される（ステップＳ９）。そしてステップＳ９の処理を終了すると、制御部６３は、この一連の処理を終了する。
【００３５】
そして、本実施形態では、複数のユーザＡ〜Ｄが車両１の使用予約を申請する度に図５及び図６に例示した一連の処理が実行されるため、ユーザＡ〜Ｄが車両１を使用する度に車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに記憶されている暗号鍵が更新される。具体的には、図７に示すように、例えば２００９年１月１日の８：００〜１１：００の期間にユーザＡが車両１を使用した後に、同日の１３：００〜２０：００の期間にユーザＢが車両１を使用するときには、暗号鍵Ｋ１と異なる暗号鍵Ｋ２が車載装置１０及び電子キー２ｂにそれぞれ記憶されるようになる。
【００３６】
また、貸出返却装置３から車載装置１０に暗号鍵Ｋ１を送信する際、並びに貸出返却装置３から電子キー２ａに暗号鍵Ｋ１を送信する際に、暗号鍵Ｋ１を暗号化して送信するようにしているため、第三者による暗号鍵Ｋ１の傍受を未然に防止することができる。このため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００３７】
そして、ユーザＡが車両１の使用予約を申請した後に図５及び図６に例示した一連の処理が完了すれば、すなわちユーザＡが車両１の使用を開始する時期になれば、車載装置１０の通信制御部１８及び電子キー２ａの制御部２４に暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαがそれぞれ記憶された状態となる。そして、こうした状態となることにより、車載装置１０と電子キー２ａとの間の無線通信を通じた各種車両制御の実行が可能となる。すなわち、ユーザＡは、自身で予約した車両１の使用開始時期になった時点で、電子キー２ａを使用しての各種車両操作を行うことができるようになる。このため、使用開始時期よりも前にユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
＜電子キー２ａを使用して車両１の各種操作を行う場面＞
次に、図８を参照して、車載装置１０の通信制御部１８及び電子キー２ａの制御部２４に暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαの双方がそれぞれ記憶された状態となった後に、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１の各種操作を行う場面について説明する。
【００３８】
例えばいま、車載装置１０の通信制御部１８が、メモリ１８ａに記憶されている車両識別コードαを含む車両識別信号Ｓｄｃを生成してこれを上記車外通信エリアＡ１に対して送信しているとする。このとき、ユーザＡが所持する電子キー２ａが車外通信エリアＡ１に進入したとすると、図８に示すような態様にて車載装置１０と電子キー２ａとの間で信号授受が実行されて、チャレンジレスポンス認証方式に基づく電子キー２ａの認証が行われる。
【００３９】
すなわち、電子キー２ａでは、車載装置１０から送信された車両識別信号Ｓｄｃを受信すると、制御部２４が、同信号Ｓｄｃに含まれる車両識別コードと内蔵されるメモリ２４ａに記憶されている車両識別コードとの照合を行う。そして、互いの車両識別コードが一致している旨を判断すると、上記ＡＣＫ信号Ｓａｋを車載装置１０に送信する。車載装置１０では、電子キー２ａから送信されたＡＣＫ信号Ｓａｋを受信すると、通信制御部１８が、上記チャレンジコードを生成するとともに、同チャレンジコードを含むチャレンジ信号Ｓｃｈを生成してこれを車外送信部１３から発信する。続いて電子キー２ａでは、車載装置１０から発信されたチャレンジ信号Ｓｃｈを受信すると、制御部２４が、同信号Ｓｃｈに含まれるチャレンジコードを、内蔵されるメモリ２４ａに記憶されている暗号鍵Ｋ１により暗号化することによりレスポンスコードを生成する。また、制御部２４は、レスポンスコードを含むレスポンス信号Ｓｒｅを生成してこれを車載装置１０に送信する。このようにしてレスポンス信号Ｓｒｅが送信されることにより、車載装置１０ではこれを受信する。
【００４０】
ところで、通信制御部１８は、上記チャレンジ信号Ｓｃｈを電子キー２ａに送信した後に、内蔵されるメモリ１８ａに記憶されている暗号鍵Ｋ１により上記チャレンジコードを暗号化することにより暗号化コードを生成する。そして通信制御部１８は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるレスポンスコードと、自身で生成した暗号化コードとを比較して、それぞれのコードが互いに一致する旨を判断すると、車外通信エリアＡ１に位置している電子キー２ａの認証が成立した旨を判定し、その旨を上記車両制御部１９に通知する。そして車両制御部１９は、その旨が通知されると、ドアロックモータ１６を駆動させて車両ドアのアンロックを実行する。
【００４１】
ちなみに、仮に車載装置１０及び電子キー２ａにそれぞれ記憶されている暗号鍵が互いに異なっている場合には、レスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致しないため、このとき通信制御部１８は、車外通信エリアＡ１に位置している電子キー２ａの認証が不成立である旨を判定する。すなわちこの場合には、車両ドアのアンロックが実行されることはない。
【００４２】
一方、車載装置１０の通信制御部１８が車両識別信号Ｓｄｃを上記車内通信エリアＡ２に送信しているときに、ユーザＡが所持する電子キー２ａが車内通信エリアＡ２に進入したときにも、同様に、電子キー２ａの認証が行われる。ただし、このときには、通信制御部１８は、レスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致している旨を判断したときに、車内通信エリアＡ２に位置している電子キー２ａの認証が成立した旨を判定し、その旨を車両制御部１９に通信する。そして車両制御部１９は、その旨が通知されると、上記エンジンスイッチ１１の押圧操作が検知されることを条件に、上記エンジン制御部１７に対してエンジンの始動を開始する旨の指令を通知する。これによりエンジン制御部１７によってエンジンの始動が実行されることとなる。
【００４３】
そして、本実施形態では、先の図７を参照して説明したように、ユーザＡ〜Ｄが車両１を使用する度に車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに記憶されている暗号鍵Ｋが更新される。このため、仮に悪意のあるユーザが電子キー２ａ〜２ｄを複製したとしても、車載装置１０に記憶されている暗号鍵が更新されれば、複製された電子キーに記憶されている暗号鍵と車載装置に記憶されている暗号鍵とが互いに一致しなくなる。すなわち、上記レスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致しなくなるため、上記チャレンジレスポンス認証が不成立となる。このため、悪意のあるユーザが、不正に複製した電子キーを使用して車両ドアをアンロックしたり、あるいはエンジンを始動させるような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
＜車両１を返却する場面＞
次に、図９を参照して、ユーザＡが車両１を返却する場面について説明する。
【００４４】
例えばいま、車両１の使用終了時期になって、ユーザＡが車両１を上記駐車場２の指定位置に駐車させた後、上記貸出返却装置３のタッチパネル３２に表示されている返却ボタンを押圧操作したとする。このとき、貸出返却装置３の制御部３４は、返却ボタンが押圧操作された旨を検知すると、返却申請が行われた旨を管理装置６に通知する。
【００４５】
そして管理装置６では、返却申請が行われた旨が管理装置６から通知されると、制御部６３が返却確認処理を実行する。これにより制御部６３は、車両の存在を確認する旨の指令を貸出返却装置３に通知する。続いて、貸出返却装置３では、車両の存在を確認する旨の指令が管理装置６から通知されると、制御部３４が車両存在確認信号Ｓｅｃを車載装置１０に無線送信する。そして車載装置１０では、貸出返却装置３から送信された車両存在確認信号Ｓｅｃを受信すると、通信制御部１８が返却完了信号Ｓｃｂを貸出返却装置３に無線送信する。またこのとき、通信制御部１８は、車両存在確認信号Ｓｅｃの受信に基づいて、メモリ１８ａに記憶されている暗号鍵Ｋ１の情報を消去する。続いて、貸出返却装置３では、車載装置１０から送信された返却完了信号Ｓｃｂを受信すると、制御部３４が、車両１の返却が完了した旨を管理装置６に通知する。そして、管理装置６では、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から制御部６３に通知されると、制御部６３は、データベース６２に記憶されているユーザＡの予約情報を消去するとともに、返却手続が完了した旨を貸出返却装置３に通知する。そして貸出返却装置３では、返却手続が完了した旨が管理装置６から通知されると、「車両の返却を確認しました。ご利用ありがとうございました。」といった文字をタッチパネル３２に表示することで、返却手続が完了したことをユーザに知らせる。
【００４６】
図１０は、制御部６３を通じて実行される、上記返却確認処理の具体的手順をフローチャートとして示したものであり、次に、同図１０を参照して、この処理の手順を総括する。なお、この処理は、上述のように、返却申請が行われた旨が貸出返却装置３から通知されたときに実行される。
【００４７】
同図１０に示されるように、この処理では、はじめに、上記車両存在確認信号Ｓｅｃが貸出返却装置３に対して通知される（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ１０の処理に続いて、車両存在確認信号Ｓｅｃを通知してから所定時間が経過するまでの間に、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から通知されたか否かが判断される（ステップＳ１１）。ここで、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から通知された場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、返却が完了したユーザの予約情報をデータベース６２から消去するとともに（ステップＳ１２）、返却手続が完了した旨が貸出返却装置３に対して通知されて（ステップＳ１３）、制御部６３はこの一連の処理を終了する。
【００４８】
一方、所定時間が経過するまでの間に、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から通知されなかった場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、車両の返却手続が未完了である旨が貸出返却装置３に対して通知されて（ステップＳ１４）、制御部６３はこの一連の処理を終了する。ちなみに、貸出返却装置３は、車両の返却手続が未完了である旨が通知されたとき、「車両の返却を確認することができません。車両を正しい位置に駐車してください。」といった文字をタッチパネル３２に表示する。これにより、車両の返却手続が完了していない旨をユーザに知らせる。
【００４９】
カーシェアリングシステムとしてのこうした構成によれば、ユーザが車両１を返却した際に、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋ１の情報が消去されるため、暗号鍵Ｋ１の情報が消去されて以降、電子キー２ａを使用しての各種車両操作を行うことができなくなる。このため、車両１が返却されて以降、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態にかかるカーシェアリングシステムによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）車載装置１０による電子キー２ａ〜２ｄの認証をチャレンジレスポンス認証で行うようにした。そして、ユーザＡ〜Ｄによる車両１の使用予約の申請がある度に新たな暗号鍵Ｋを生成するようにした上で、この新たな暗号鍵Ｋを用いてチャレンジレスポンス認証を行うようにした。これにより、仮に悪意のあるユーザが電子キー２ａ〜２ｄを複製したとしても、車載装置に記憶されている暗号鍵が更新されれば、不正に複製された電子キーによって車両が不正に使用されるような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
【００５１】
（２）貸出返却装置３から車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋをそれぞれ送信するにあたり、暗号鍵Ｋを暗号化して送信するようにした。これにより、第三者による暗号鍵Ｋの傍受を未然に防止することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５２】
（３）車載装置１０と貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋａ、電子キー２ａ〜２ｄと貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋｂ、及び車載装置１０による電子キー２ａ〜２ｄの認証を行う際に用いる暗号鍵Ｋを、互いに異なる暗号鍵となるように設定するようにした。これにより、第三者による暗号鍵の傍受が非常に困難になるため、より高いセキュリティレベルを確保、維持することができるようになる。
【００５３】
（４）ユーザＡ〜Ｄによる車両１の使用予約の申請があった時点で電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信する一方、車両１の使用開始時期に暗号鍵Ｋを車載装置１０に送信するようにした。これにより、使用開始時期よりも前にユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５４】
（５）ユーザＡ〜Ｄが貸出返却装置３を操作して車両１の返却手続を行った際に、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するようにした。これにより、車両１が返却されて以降、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５５】
（６）車両１を利用するユーザの人数分だけ電子キーを用意するようにした。これにより、１つの電子キーを複数のユーザで使い回す場合と比較すると、ユーザの利便性が向上するようになる。
【００５６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、ユーザＡ〜Ｄが貸出返却装置３を操作して車両１の返却手続を行った際に、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するようにした。これに代えて、例えばユーザＡ〜Ｄが申請した使用終了時期に達した時点で、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するようにしてもよい。これにより、使用終了時期を超えて車両１を使用するようなユーザの不正行為を防止することができるようになる。ちなみに、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するといった方法に代えて、例えば電子キー２ａ〜２ｄに記憶されている暗号鍵Ｋを消去したり、あるいは車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄの双方に記憶されている暗号鍵Ｋを消去してもよい。
【００５７】
・上記実施形態では、電子キー２ａ〜２ｄが、電子キーシステムで使用される専用の機器であったが、これに代えて、例えばユーザＡ〜Ｄが各個所持する携帯電話などを電子キー２ａ〜２ｄとして利用してもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、予約申請手段及び返却申請手段として、駐車場２に設定された貸出返却装置３を利用するようにしたが、通信ネットワーク５に接続することのできるものであれば、例えばユーザＡ〜Ｄが所有するパーソナルコンピュータや携帯電話などを予約申請手段及び返却申請手段として利用してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、車載装置１０及び電子キー２ａに暗号鍵Ｋを送信するための近距離通信部３３を貸出返却装置３に設けるようにした。すなわち、暗号鍵送信手段を貸出返却装置３に設けるようにした。これに代えて、例えば貸出返却装置３とは別に通信装置を設けた上で、この通信装置を暗号鍵送信手段として利用してもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、車載装置１０と管理装置６との間の通信を貸出返却装置３を介して行うようにした。これに代えて、例えば通信ネットワーク５に接続することができる機能、例えばＤＣＭ（Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ）機能などを車載装置１０が有している場合には、車載装置１０のネットワーク接続機能を利用して車載装置１０と管理装置６との間で直接通信を行うようにしもよい。すなわち、管理装置６で生成した暗号鍵Ｋを、通信ネットワーク５を介して車載装置１０に直接通知するようにしてもよい。また、上述のように、携帯電話を電子キー２ａ〜２ｄとして利用する場合にも、携帯電話のネットワーク接続機能を利用して電子キー２ａ〜２ｄと管理装置６との間で直接通信を行うようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、貸出返却装置３が、車両１の使用予約を申請する際にユーザＡ〜Ｄによって操作される予約申請手段としての機能を有するとともに、車両１の使用が終了したときにユーザＡ〜Ｄによって操作される返却申請手段としての機能も有していた。これに代えて、車両１の使用予約を申請する際にユーザＡ〜Ｄによって操作される貸出装置と、車両１の使用が終了したときにユーザＡ〜Ｄによって操作される返却装置とを各別に設けるようにしてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、ユーザＡ〜Ｄによる車両１の使用予約の申請があった時点で電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信する一方、車両１の使用開始時期に暗号鍵Ｋを車載装置１０に送信するようにした。これに代えて、例えば車両１の使用開始時期にユーザＡ〜Ｄがタッチパネル３２を所要に操作することを条件に、車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信するようにしてもよい。すなわち、車両１の使用開始時期に車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信するようにしてもよい。
【００６３】
・車載装置１０と貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋａ、及び電子キー２ａ〜２ｄと貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋｂを、互いに異なる暗号鍵となるように設定したが、これに代えて、例えば暗号鍵Ｋａ，Ｋｂがそれぞれ同一の暗号鍵であってもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、貸出返却装置３から車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋをそれぞれ送信するにあたり、暗号鍵Ｋを暗号化して送信するようにしたが、これに代えて、暗号鍵Ｋを暗号化することなく、車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに送信するようにしてもよい。ただし、セキュリティの観点からすると、暗号鍵Ｋを暗号化して送信することが望ましい。
【００６５】
・上記実施形態では、ユーザＡ〜Ｄが共有する車両が１台だけのカーシェアリングシステムに本発明を適用する場合について例示したが、これに代えて、例えば共有車両が複数台のカーシェアリングシステムに本発明を適用してもよい。また、車両を共有するユーザの人数の適宜変更することも可能である。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
【００６６】
（イ）請求項２に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記予約申請手段は、前記暗号鍵送信手段としての機能を有して且つ、前記車両の駐車場に設置されるものであることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、車両の使用予約の申請を行う際にユーザは予約申請手段を操作するため、車両の使用予約の申請があったときに新たな暗号鍵を電子キーに送信するといった構成を実現することができる。また、予約申請手段を駐車場に設置すれば、車両の使用開始時期に新たな暗号鍵を車載装置に送信するといった構成も実現することができる。すなわち、付記イに記載の発明を容易に実現することができるようになる。
【００６７】
（ロ）請求項１〜３、及び付記イのいずれか一項に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記暗号鍵送信手段は、前記新たな暗号鍵を暗号化して前記電子キー及び前記車載装置にそれぞれ送信するものであることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、暗号鍵生成手段から電子キーに新たな暗号鍵を送信する際、あるいは車載装置に新たな暗号鍵を送信する際に、第三者による暗号鍵の傍受を未然に防止することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００６８】
（ハ）請求項１〜３、付記イ、及び付記ロに記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記暗号鍵送信手段から前記電子キーに送信される前記新たな暗号鍵を暗号化する際に用いられる暗号鍵、前記暗号鍵生成手段から前記車載装置に送信される前記新たな暗号鍵を暗号化する際に用いられる暗号鍵、及び前記新たな暗号鍵が、互いに異なる暗号鍵にそれぞれ設定されてなることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、第三者による暗号鍵の傍受が非常に困難になるため、より高いセキュリティレベルを確保、維持することができるようになる。
【００６９】
（ニ）請求項１〜３、及び付記イ〜ハのいずれか一項に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記電子キーを複数個有してなることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、複数のユーザの間で１つの電子キーを使い回す必要がなくなることから、ユーザの利便性が大きく向上するようになる。
【符号の説明】
【００７０】
Ｔ…ステアリング装置、Ｓａｋ…ＡＣＫ信号、Ｓｃｂ…返却完了信号、Ｓｃｈ…チャレンジ信号、Ｓｄｃ…車両識別信号、Ｓｅｃ…車両存在確認信号、Ｓｈｃ…車両貸出信号、Ｓｈｋ…電子キー貸出信号、Ｓｒｅ…レスポンス信号、１…車両、２…駐車場、２ａ〜２ｄ…電子キー、３…貸出返却装置、４…事務所、５…通信ネットワーク、６…管理装置、１０…車載装置、１１…エンジンスイッチ、１２，２１，３３…近距離通信部、１３…車外送信部、１４…車内送信部、１５，２２…受信部、１６…ドアロックモータ、１７…エンジン制御部、１８…通信制御部、１８ａ，２４ａ，３４ａ…メモリ、１９…車両制御部、２３…送信部、２４，３４，６３…制御部、３１，６１…ネットワーク通信部、３２…タッチパネル、６２…データベース、６３ａ…タイマ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のユーザが車両を共同で利用するカーシェアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のカーシェアリングシステムとしては、例えば特許文献１に記載のシステムがある。この特許文献１に記載のカーシェアリングシステムでは、車両の予約状況などを表示するウェブサイトがインターネット上に設けられるとともに、このウェブサイトにアクセスすることによって各ユーザによる車両の使用予約やその取消が可能となっている。これにより、ウェブサイトにアクセスすれば、各ユーザは他のユーザの予約状況を確認しながら車両を予約することができるため、ユーザの利便性が向上するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうしたカーシェアリングシステムでは通常、そのサービスを提供する業者が車両の鍵を保管するとともに、車両の使用時に業者からユーザに車両の鍵が手渡されることとなる。すなわち、同一の鍵が複数のユーザによって使い回されることとなる。このため、仮に悪意のあるユーザによって車両の鍵が不正に複製されるようなことがあると、この複製された鍵によって車両が不正に使用されるおそれがあり、このことがカーシェアリングシステムのセキュリティレベルの低下を招く一つの要因となっている。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セキュリティレベルを高く維持することのできるカーシェアリング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ために、請求項１に記載の発明は、車両との間の無線通信を通じて、前記車両から送信されるチャレンジコードを受信した際に同チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化してレスポンスコードを生成し、生成したレスポンスコードを車両に送信する電子キーと、前記車両に搭載されて、前記チャレンジコードを生成してこれを前記電子キーに送信するとともに、前記電子キーから送信されるレスポンスコードと、前記チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化した暗号化コードとを比較して、それぞれのコードが互いに一致することを条件に車両制御を実行する車載装置と、前記車両の使用予約を申請する際に操作される予約申請手段と、該予約申請手段に対して前記車両の使用予約の申請が行われる度に新たな暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、該暗号鍵生成手段によって生成された前記新たな暗号鍵を前記電子キー及び前記車載装置に送信する暗号鍵送信手段とを備え、前記車載装置及び前記電子キーは、前記暗号鍵送信手段から前記新たな暗号鍵が送信されたとき、同新たな暗号鍵を前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵としてそれぞれ記憶することを要旨としている。
【０００７】
同システムによれば、複数のユーザが車両の使用予約を申請する度に電子キー及び車載装置に新たな暗号鍵が送信されるため、ユーザが車両を使用する度に電子キー及び車載装置にそれぞれ記憶されている暗号鍵を更新することができる。このため、仮に悪意のあるユーザが電子キーを複製したとしても、車載装置に記憶されている暗号鍵が更新されれば、複製された電子キーに記憶されている暗号鍵と車載装置に記憶されている暗号鍵とが互いに一致しなくなる。すなわち、電子キーでチャレンジコードを暗号化することによって得られるレスポンスコードと、車載装置でチャレンジコードを暗号化することによって得られる暗号化コードとが互いに一致しなくなる。そして、このようにレスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致しなければ、車載装置によって車両制御が実行されることはないため、不正に複製された電子キーによって車両が不正に使用されるような状況を回避することができるようになる。したがって、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記暗号鍵送信手段は、前記予約申請手段を通じて前記車両の使用予約の申請があった際に前記新たな暗号鍵を前記電子キーに送信するものであるとともに、前記予約申請手段を通じて申請された前記車両の使用開始時期に前記新たな暗号鍵を前記車載装置に送信するものであることを要旨としている。
【０００９】
同システムによれば、電子キー及び車載装置に新たな暗号鍵がそれぞれ送信されて以降、すなわち車両の使用開始時期に至って以降、車載装置による車両制御の実行が許可されるようになる。これにより、ユーザは、自身で予約した車両の使用開始時期になってはじめて、電子キーを使用して各種車両操作を行うことができるようになる。したがって、使用開始時期より前にユーザが電子キーを使用して車両を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記車両の返却を申請する際に操作される返却申請手段を更に備え、前記車載装置は、前記返却申請手段に対して前記車両の返却申請が行われることを条件に、自身に記憶されている前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵の情報を消去することを要旨としている。
【００１１】
同システムによるように、車両の返却申請が行われたときに車載装置に記憶されている暗号鍵の情報を消去するようにすれば、暗号鍵の情報が消去されて以降、電子キーを使用しての各種車両操作を行うことができなくなる。これにより、車両が返却されて以降、ユーザが電子キーを使用して車両を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるカーシェアリングシステムによれば、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるカーシェアリングシステムの一実施形態についてその概要を模式的に示す図。
【図２】同実施形態のカーシェアリングシステムについて車両に搭載される電子キーシステムの概要を模式的に示す平面図。
【図３】同実施形態のカーシェアリングシステムについてそのシステム構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態のカーシェアリングシステムについて管理装置のデータベースに記憶されている情報を模式的に示す図。
【図５】同実施形態のカーシェアリングシステムについてユーザが車両の使用予約を申請した際の動作例を示すシーケンスチャート。
【図６】同実施形態のカーシェアリングシステムによる貸出申請処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態のカーシェアリングシステムについて電子キー及び車両に記憶されている暗号鍵が変化する様子を模式的に示す図。
【図８】同実施形態のカーシェアリングシステムについてユーザが各種車両操作を行う際の動作例を示すシーケンスチャート。
【図９】同実施形態のカーシェアリングシステムについてユーザが車両の返却手続を行った際の動作例を示すシーケンスチャート。
【図１０】同実施形態のカーシェアリングシステムによる返却確認処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるカーシェアリングシステムの一実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。はじめに、図１及び図２を参照して、この実施形態にかかるカーシェアリングシステムの概要について説明する。
【００１５】
同図１に示されるように、このカーシェアリングシステムでは、複数のユーザＡ〜Ｄによって一つのグループが形成されるとともに、これらのユーザＡ〜Ｄによって共同で利用される車両１が駐車場２に駐車されている。また、このシステムでは、車両１のドアのロック／アンロックや、エンジンの始動などを行うために必要な電子キーが利用者の人数分だけ用意されており、これらの電子キー２ａ〜２ｄをユーザＡ〜Ｄがそれぞれ所持している。これにより、ユーザＡ〜Ｄの間で１つの電子キーを使い回す必要がなくなることから、ユーザの利便性が向上するようになる。
【００１６】
一方、駐車場２には、車両１の使用を予約したり、あるいは使用した車両１を返却する際にユーザＡ〜Ｄによって操作される貸出返却装置３が設置されている。また、カーシェアリングサービスを提供する業者の事務所４には、車両１の予約状況などを管理する管理装置６が設置されている。そして、このシステムでは、例えば電子キー２ａを所持するユーザＡが貸出返却装置３のタッチパネル３２を操作して車両１の使用予約に必要な情報、例えば使用者の名前や使用期間などを入力したとすると、その入力情報が貸出返却装置３からインターネットなどの通信ネットワーク５を介して管理装置６に通知される。またこのとき、車両１の利用に必要な情報が管理装置６から貸出返却装置３に通知されて、この通知された情報が貸出返却装置３から車両１及び電子キー２ａにそれぞれ無線送信される。ちなみに、貸出返却装置３と車両１との間、並びに同装置３と電子キー２ａ〜２ｄとの間では、貸出返却装置３を中心とする半径数１０メートルのエリアで双方向の無線通信が可能となっている。そして、貸出返却装置３から送信された情報が車両１及び電子キー２ａに記憶されることにより、電子キー２ａを使用しての車両１の各種操作が可能となる。
【００１７】
すなわち、図２に示されるように、電子キー２ａを所持したユーザＡが車両１の周辺に設定された車外通信エリアＡ１に進入したとすると、車両１に搭載された車載装置１０と電子キー２ａとの間で無線通信が行われて、車載装置１０による電子キー２ａの認証が行われる。そして、電子キー２ａの認証が成立することを条件に、車両ドアのアンロックが実行される。一方、電子キー２ａを所持したユーザＡが車室内に設定された車内通信エリアＡ２に進入したときにも、車載装置１０と電子キー２ａとの間で無線通信が行われて、このときにも車載装置１０による電子キー２ａの認証が行われる。そして、電子キー２ａの認証が成立して且つ、ステアリング装置Ｔの付近に配置されたエンジンスイッチ１１がユーザＡによって押圧操作されることを条件に、エンジンの始動が行われる。このように、車両１には、電子キー２ａとの無線通信を通じて車両１の各種制御を実行する、いわゆる電子キーシステムが搭載されている。ちなみに、上記電子キー２ａ〜２ｄは、当該電子キーシステムでのみ使用することが可能な専用の機器である。また、本実施形態では、電子キー２ａの認証方式として、いわゆるチャレンジレスポンス認証方式を採用している。ここで、チャレンジレスポンス認証方式とは、車載装置１０及び電子キー２ａが共通の暗号鍵を予め持ち、乱数情報（チャレンジコード）をそれぞれの暗号鍵で暗号化した結果に基づいて認証を行うものである。
【００１８】
図３は、こうしたカーシェアリングシステムのシステム構成をブロック図として示したものであり、次に、この図３を参照して、同システムの構成、動作をより具体的に説明する。なお、上記電子キー２ａ〜２ｄのそれぞれの構造は同一であるため、図３では、便宜上、電子キー２ａのみを図示している。
【００１９】
同図３に示されるように、車載装置１０には、貸出返却装置３と双方向の近距離無線通信を行うための近距離通信部１２が設けられており、貸出返却装置３から送信される車両貸出信号Ｓｈｃ及び車両存在確認信号Ｓｅｃが近距離通信部１２を通じて受信される。ちなみに、この近距離通信部１２は、車両存在確認信号Ｓｅｃに対して返却完了信号Ｓｃｂを貸出返却装置３に送信する部分としても機能する。また、この車載装置１０には、車両識別信号Ｓｄｃ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを上記車外通信エリアＡ１にそれぞれ発信するための車外送信部１３や、同じく車両識別信号Ｓｄｃ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを上記車内通信エリアＡ２にそれぞれ発信するための車内送信部１４が設けられている。さらに、電子キー２ａから送信されるＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号Ｓａｋ及びレスポンス信号Ｓｒｅをそれぞれ受信するための受信部１５も設けられている。そして、近距離通信部１２及び送信部１３，１４による各種信号の送信制御、並びに近距離通信部１２及び受信部１５を通じて受信される各種信号の処理が、車載装置１０に設けられている通信制御部１８を通じて統括的に行われる。ちなみに、この通信制御部１８には不揮発性のメモリ１８ａが内蔵されており、このメモリ１８ａに、当該車両固有の車両識別コードαや、上記チャレンジレスポンス認証の際に用いられる暗号鍵Ｋなどが記憶されている。さらに、この車載装置１０には、車両ドアのロック／アンロックを行うためのドアロックモータ１６や、エンジンの各種制御を統括的に司るエンジン制御部１７も設けられている。そして、ドアロックモータ１６の駆動を通じて車両ドアのロック／アンロックを実行したり、あるいは上記エンジンスイッチ１１の押圧操作を検知したときにエンジン制御部１７を通じてエンジンを始動させるなど、各種車両制御の実行が車両制御部１９を通じて統括的に行われる。ちなみに、上記通信制御部１８と車両制御部１９との間の通信、並びに車両制御部１９とエンジン制御部１７との間の通信は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信などを利用して行われている。
【００２０】
一方、上記電子キー２ａにも、貸出返却装置３と双方向の近距離無線通信を行うための近距離通信部２１が設けられており、貸出返却装置３から送信される電子キー貸出信号Ｓｈｋが近距離通信部２１を通じて受信される。また、この電子キー２ａには、車載装置１０から送信される車両識別信号Ｓｄｃ及びチャレンジ信号Ｓｃｈをそれぞれ受信するための受信部２２が設けられるとともに、これらの信号Ｓｄｃ，Ｓｃｈに対して上記ＡＣＫ信号Ｓａｋ及びレスポンス信号Ｓｒｅを車載装置１０に送信するための送信部２３も設けられている。そして、近距離通信部２１及び受信部２２を通じて受信される各種信号の処理、並びに送信部２３による各種信号の送信制御が、同じく電子キー２ａに設けられている制御部２４を通じて行われている。ちなみに、この制御部２４にも不揮発性のメモリ２４ａが内蔵されており、このメモリ２４ａに、上記車両識別コードαや暗号鍵Ｋなどが記憶されている。
【００２１】
また一方、上記貸出返却装置３には、通信ネットワーク５を介して管理装置６と通信を行うためのネットワーク通信部３１が設けられており、例えばタッチパネル３２に入力された情報がこのネットワーク通信部３１を介して管理装置６に送信される。また、この貸出返却装置３には、上記車載装置１０及び電子キー２ａの双方と近距離無線通信を行うための近距離通信部３３が設けられている。すなわち、この近距離通信部３３は、車載装置１０及び電子キー２ａに対して各種信号を送信したり、あるいは車載装置１０から送信される返却完了信号Ｓｃｂを受信する部分として機能する。そして、ネットワーク通信部３１及び近距離通信部３３の通信制御や、タッチパネル３２に入力された情報の処理が、同じく貸出返却装置３に設けられている制御部３４を通じて行われる。
【００２２】
さらに、上記管理装置６には、通信ネットワーク５を介して貸出返却装置３と通信を行うためのネットワーク通信部６１が設けられるとともに、データベース６２が設けられている。ちなみに、図４に示すように、データベース６２には、車両１固有のコードである車両識別コードαと共に、車両１の使用日、使用開始時間、使用終了時間、使用者、及び暗号鍵Ｋなどが記憶されている。そして、図３に示されるように、ネットワーク通信部６１の通信制御や、データベース６２への情報の書き込み及びその読み出しが、制御部６３を通じて行われている。ちなみに、この制御部６３にはタイマ６３ａが内蔵されており、制御部６３はタイマ６３ａを通じて現在の日時を常に把握している。
【００２３】
そして、このカーシェアリングシステムでは、車載装置１０と貸出返却装置３との間の無線通信、並びに電子キー２ａと貸出返却装置３との間の無線通信を、データを暗号化して伝送する暗号化通信で行うようにしている。ここで、本実施形態では、暗号化通信の方式として、ＤＥＳやＡＥＳなどの共通鍵暗号化方式を採用している。ここで、共通鍵暗号化方式とは、送信側（データを暗号化する側）と受信側（暗号化されたデータを復号する側）とが共通の暗号鍵を予め持ち、この同一の暗号鍵を使用して暗号化及び復号を行う暗号化アルゴリズムである。そして、同システムでは、車載装置１０と貸出返却装置３との間で暗号化通信を行うために、通信制御部１８のメモリ１８ａ及び制御部３４のメモリ３４ａに、共通の暗号鍵Ｋａがそれぞれ記憶されている。また、電子キー２ａと貸出返却装置３との間でも暗号化通信を行うために、制御部２４のメモリ２４ａ及び制御部３４のメモリ３４ａに、上記暗号鍵Ｋａとは異なる共通の暗号鍵Ｋｂがそれぞれ記憶されている。
【００２４】
続いて、こうした構成からなるカーシェアリングシステムの動作について、ユーザＡが車両１の使用を予約する場面、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１の各種操作を行う場面、及びユーザＡが車両１を返却する場面の３つの場面に分けて説明する。なお、以下では、便宜上、ユーザＡの場合についてのみ説明し、ユーザＢ〜Ｄの場合については同様のものとして説明を割愛する。
＜車両１の使用を予約する場面＞
まず、図５を参照して、ユーザＡが車両１の使用を予約する場面について説明する。なお、ユーザＡが車両１の使用を予約する際、上記車載装置１０の通信制御部１８のメモリ１８ａには、上記車両識別コードαが記憶されるとともに、暗号鍵Ｋが記憶されていないものとする。また、上記電子キー２ａの制御部２４のメモリ２４ａには、車両識別コードα及び暗号鍵Ｋの双方が記憶されていないものとする。
【００２５】
例えばいま、ユーザＡがタッチパネル３２を操作して車両１の使用予約に必要な情報を入力したとする。このとき、図５に示されるように、貸出返却装置３の制御部３４は、タッチパネル３２に入力された情報を貸出申請情報として管理装置６に通知する。
【００２６】
そして管理装置６では、貸出返却装置３から貸出申請情報が通知されると、制御部６３が貸出申請処理を実行する。これにより制御部６３は、上記暗号鍵Ｋａ，Ｋｂと異なる構成を有して且つ、過去に生成した暗号鍵と異なる構成を有する暗号鍵Ｋ１を生成する。すなわち、制御部６３は、複数のユーザＡ〜Ｄが車両１の使用を予約する度に新たな暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段として機能する。また、制御部６３は、貸出申請情報に含まれる利用日や利用時間などの情報と共に、生成した暗号鍵Ｋ１をデータベース６２に記憶させる。さらに、制御部６３は、生成した暗号鍵Ｋ１や、データベース６２に記憶された車両識別コードαと共に、それらを電子キー２ａに送信する旨の指令を含む電子キー貸出情報を貸出返却装置３に通知する。
【００２７】
続いて、貸出返却装置３では、管理装置６から電子キー貸出情報が通知されると、制御部３４が、通知された情報から暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを取得するとともに、同情報に含まれる指令、すなわちそれらを電子キー２ａに送信する旨の指令を実行する。具体的には、メモリ３４ａに記憶されている暗号鍵Ｋｂを用いて暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを暗号化した後、この暗号化されたコードを含む電子キー貸出信号Ｓｈｋを生成し、同信号Ｓｈｋを電子キー２ａに無線送信する。
【００２８】
そして電子キー２ａでは、貸出返却装置３から送信された電子キー貸出信号Ｓｈｋを受信すると、制御部２４が、同信号Ｓｈｋに含まれる暗号化されたコードを上記メモリ２４ａに記憶されている暗号鍵Ｋｂで復号することにより、暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを抽出する。そして制御部２４は、こうして暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαを抽出すると、抽出した暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαをメモリ２４ａに記憶する。
【００２９】
一方、管理装置６の制御部６３は、上述のように貸出返却装置３に電子キー貸出情報を通知した後、ユーザＡが車両１の使用を開始する時期まで待機して、開始時期に達した時点で車両貸出情報を貸出返却装置３に通知する。ちなみに、この車両貸出情報には、データベース６２に記憶されている暗号鍵Ｋ１と共に、同暗号鍵Ｋ１を車載装置１０に送信する旨の指令が含まれている。
【００３０】
そして貸出返却装置３では、管理装置６から車両貸出情報が通知されると、制御部３４が、通知された車両貸出情報から暗号鍵Ｋ１を取得するとともに、同情報に含まれる指令、すなわち暗号鍵Ｋ１を車載装置１０に送信する旨の指令を実行する。具体的には、メモリ３４ａに記憶されている暗号鍵Ｋａを用いて暗号鍵Ｋ１を暗号化した後、この暗号化されたコードを含む車両貸出信号Ｓｈｃを生成し、同信号Ｓｈｃを車載装置１０に無線送信する。
【００３１】
続いて、車載装置１０では、貸出返却装置３から送信された車両貸出信号Ｓｈｃを受信すると、通信制御部１８が、同信号Ｓｈｃに含まれる暗号化されたコードを上記メモリ１８ａに記憶されている暗号鍵Ｋａで復号することにより、暗号鍵Ｋ１を抽出する。そして通信制御部１８は、こうして暗号鍵Ｋ１を抽出すると、抽出した暗号鍵Ｋ１をメモリ１８ａに記憶する。
【００３２】
そして、図６は、制御部６３を通じて実行される、上記貸出申請処理の具体的手順をフローチャートとして示したものであり、次に、同図６を参照して、この処理の手順を総括する。なお、この処理は、上述のように、貸出返却装置３から貸出申請情報が通知されたときに実行される。
【００３３】
同図６に示されるように、この処理では、はじめに、貸出申請情報に基づいて車両１を貸し出すことができるか否かが判断される（ステップＳ１）。具体的には、例えば貸出申請情報に含まれる車両１の使用時期とデータベース６２に記憶された情報とを比較することにより、ユーザＡが申請した使用時期に既に予約があるか否かが判断される。ここで、ユーザＡが申請した使用時期に予約がなかった場合には、車両１を貸し出すことができる旨が判断される。そして、車両１を貸し出すことができない旨が判断された場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、再入力を促す旨の指令が貸出返却装置３に対して通知される（ステップＳ２）。ちなみに、貸出返却装置３は、再入力を促す旨の指令が通知されたとき、「再度入力してください。」といった文字をタッチパネル３２に表示することで、ユーザによる再度の入力操作を促す。
【００３４】
一方、車両１を貸し出すことができる旨が判断された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、上述のように暗号鍵Ｋが生成されるとともに（ステップＳ３）、生成された暗号鍵Ｋが貸出申請情報と共にデータベース６２に記憶される（ステップＳ４）。そして、このステップＳ４の処理に続いて、データベース６２から車両識別コードαが読み込まれて（ステップＳ５）、同車両識別コードαや暗号鍵Ｋと共に、それらを電子キー２ａに送信する旨の指令が含まれた電子キー貸出情報が貸出返却装置３に通知される（ステップＳ６）。そして、このステップＳ６の処理に続いて、上記タイマ６３ａを通じて把握される現在の日時、及びデータベース６２に記憶されているユーザＡの利用時間の情報に基づいてユーザＡが車両１の使用を開始する時期に達したか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、ユーザＡが車両１の使用を開始する時期に達した場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、その使用開始時期に対応する暗号鍵Ｋが上記データベース６２から読み込まれて（ステップＳ８）、読み込まれた暗号鍵Ｋと共に、同暗号鍵Ｋを車載装置１０に送信する旨の指令が含まれた車両貸出情報が貸出返却装置３に通知される（ステップＳ９）。そしてステップＳ９の処理を終了すると、制御部６３は、この一連の処理を終了する。
【００３５】
そして、本実施形態では、複数のユーザＡ〜Ｄが車両１の使用予約を申請する度に図５及び図６に例示した一連の処理が実行されるため、ユーザＡ〜Ｄが車両１を使用する度に車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに記憶されている暗号鍵が更新される。具体的には、図７に示すように、例えば２００９年１月１日の８：００〜１１：００の期間にユーザＡが車両１を使用した後に、同日の１３：００〜２０：００の期間にユーザＢが車両１を使用するときには、暗号鍵Ｋ１と異なる暗号鍵Ｋ２が車載装置１０及び電子キー２ｂにそれぞれ記憶されるようになる。
【００３６】
また、貸出返却装置３から車載装置１０に暗号鍵Ｋ１を送信する際、並びに貸出返却装置３から電子キー２ａに暗号鍵Ｋ１を送信する際に、暗号鍵Ｋ１を暗号化して送信するようにしているため、第三者による暗号鍵Ｋ１の傍受を未然に防止することができる。このため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００３７】
そして、ユーザＡが車両１の使用予約を申請した後に図５及び図６に例示した一連の処理が完了すれば、すなわちユーザＡが車両１の使用を開始する時期になれば、車載装置１０の通信制御部１８及び電子キー２ａの制御部２４に暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαがそれぞれ記憶された状態となる。そして、こうした状態となることにより、車載装置１０と電子キー２ａとの間の無線通信を通じた各種車両制御の実行が可能となる。すなわち、ユーザＡは、自身で予約した車両１の使用開始時期になった時点で、電子キー２ａを使用しての各種車両操作を行うことができるようになる。このため、使用開始時期よりも前にユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
＜電子キー２ａを使用して車両１の各種操作を行う場面＞
次に、図８を参照して、車載装置１０の通信制御部１８及び電子キー２ａの制御部２４に暗号鍵Ｋ１及び車両識別コードαの双方がそれぞれ記憶された状態となった後に、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１の各種操作を行う場面について説明する。
【００３８】
例えばいま、車載装置１０の通信制御部１８が、メモリ１８ａに記憶されている車両識別コードαを含む車両識別信号Ｓｄｃを生成してこれを上記車外通信エリアＡ１に対して送信しているとする。このとき、ユーザＡが所持する電子キー２ａが車外通信エリアＡ１に進入したとすると、図８に示すような態様にて車載装置１０と電子キー２ａとの間で信号授受が実行されて、チャレンジレスポンス認証方式に基づく電子キー２ａの認証が行われる。
【００３９】
すなわち、電子キー２ａでは、車載装置１０から送信された車両識別信号Ｓｄｃを受信すると、制御部２４が、同信号Ｓｄｃに含まれる車両識別コードと内蔵されるメモリ２４ａに記憶されている車両識別コードとの照合を行う。そして、互いの車両識別コードが一致している旨を判断すると、上記ＡＣＫ信号Ｓａｋを車載装置１０に送信する。車載装置１０では、電子キー２ａから送信されたＡＣＫ信号Ｓａｋを受信すると、通信制御部１８が、上記チャレンジコードを生成するとともに、同チャレンジコードを含むチャレンジ信号Ｓｃｈを生成してこれを車外送信部１３から発信する。続いて電子キー２ａでは、車載装置１０から発信されたチャレンジ信号Ｓｃｈを受信すると、制御部２４が、同信号Ｓｃｈに含まれるチャレンジコードを、内蔵されるメモリ２４ａに記憶されている暗号鍵Ｋ１により暗号化することによりレスポンスコードを生成する。また、制御部２４は、レスポンスコードを含むレスポンス信号Ｓｒｅを生成してこれを車載装置１０に送信する。このようにしてレスポンス信号Ｓｒｅが送信されることにより、車載装置１０ではこれを受信する。
【００４０】
ところで、通信制御部１８は、上記チャレンジ信号Ｓｃｈを電子キー２ａに送信した後に、内蔵されるメモリ１８ａに記憶されている暗号鍵Ｋ１により上記チャレンジコードを暗号化することにより暗号化コードを生成する。そして通信制御部１８は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるレスポンスコードと、自身で生成した暗号化コードとを比較して、それぞれのコードが互いに一致する旨を判断すると、車外通信エリアＡ１に位置している電子キー２ａの認証が成立した旨を判定し、その旨を上記車両制御部１９に通知する。そして車両制御部１９は、その旨が通知されると、ドアロックモータ１６を駆動させて車両ドアのアンロックを実行する。
【００４１】
ちなみに、仮に車載装置１０及び電子キー２ａにそれぞれ記憶されている暗号鍵が互いに異なっている場合には、レスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致しないため、このとき通信制御部１８は、車外通信エリアＡ１に位置している電子キー２ａの認証が不成立である旨を判定する。すなわちこの場合には、車両ドアのアンロックが実行されることはない。
【００４２】
一方、車載装置１０の通信制御部１８が車両識別信号Ｓｄｃを上記車内通信エリアＡ２に送信しているときに、ユーザＡが所持する電子キー２ａが車内通信エリアＡ２に進入したときにも、同様に、電子キー２ａの認証が行われる。ただし、このときには、通信制御部１８は、レスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致している旨を判断したときに、車内通信エリアＡ２に位置している電子キー２ａの認証が成立した旨を判定し、その旨を車両制御部１９に通信する。そして車両制御部１９は、その旨が通知されると、上記エンジンスイッチ１１の押圧操作が検知されることを条件に、上記エンジン制御部１７に対してエンジンの始動を開始する旨の指令を通知する。これによりエンジン制御部１７によってエンジンの始動が実行されることとなる。
【００４３】
そして、本実施形態では、先の図７を参照して説明したように、ユーザＡ〜Ｄが車両１を使用する度に車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに記憶されている暗号鍵Ｋが更新される。このため、仮に悪意のあるユーザが電子キー２ａ〜２ｄを複製したとしても、車載装置１０に記憶されている暗号鍵が更新されれば、複製された電子キーに記憶されている暗号鍵と車載装置に記憶されている暗号鍵とが互いに一致しなくなる。すなわち、上記レスポンスコードと暗号化コードとが互いに一致しなくなるため、上記チャレンジレスポンス認証が不成立となる。このため、悪意のあるユーザが、不正に複製した電子キーを使用して車両ドアをアンロックしたり、あるいはエンジンを始動させるような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
＜車両１を返却する場面＞
次に、図９を参照して、ユーザＡが車両１を返却する場面について説明する。
【００４４】
例えばいま、車両１の使用終了時期になって、ユーザＡが車両１を上記駐車場２の指定位置に駐車させた後、上記貸出返却装置３のタッチパネル３２に表示されている返却ボタンを押圧操作したとする。このとき、貸出返却装置３の制御部３４は、返却ボタンが押圧操作された旨を検知すると、返却申請が行われた旨を管理装置６に通知する。
【００４５】
そして管理装置６では、返却申請が行われた旨が管理装置６から通知されると、制御部６３が返却確認処理を実行する。これにより制御部６３は、車両の存在を確認する旨の指令を貸出返却装置３に通知する。続いて、貸出返却装置３では、車両の存在を確認する旨の指令が管理装置６から通知されると、制御部３４が車両存在確認信号Ｓｅｃを車載装置１０に無線送信する。そして車載装置１０では、貸出返却装置３から送信された車両存在確認信号Ｓｅｃを受信すると、通信制御部１８が返却完了信号Ｓｃｂを貸出返却装置３に無線送信する。またこのとき、通信制御部１８は、車両存在確認信号Ｓｅｃの受信に基づいて、メモリ１８ａに記憶されている暗号鍵Ｋ１の情報を消去する。続いて、貸出返却装置３では、車載装置１０から送信された返却完了信号Ｓｃｂを受信すると、制御部３４が、車両１の返却が完了した旨を管理装置６に通知する。そして、管理装置６では、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から制御部６３に通知されると、制御部６３は、データベース６２に記憶されているユーザＡの予約情報を消去するとともに、返却手続が完了した旨を貸出返却装置３に通知する。そして貸出返却装置３では、返却手続が完了した旨が管理装置６から通知されると、「車両の返却を確認しました。ご利用ありがとうございました。」といった文字をタッチパネル３２に表示することで、返却手続が完了したことをユーザに知らせる。
【００４６】
図１０は、制御部６３を通じて実行される、上記返却確認処理の具体的手順をフローチャートとして示したものであり、次に、同図１０を参照して、この処理の手順を総括する。なお、この処理は、上述のように、返却申請が行われた旨が貸出返却装置３から通知されたときに実行される。
【００４７】
同図１０に示されるように、この処理では、はじめに、上記車両存在確認信号Ｓｅｃが貸出返却装置３に対して通知される（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ１０の処理に続いて、車両存在確認信号Ｓｅｃを通知してから所定時間が経過するまでの間に、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から通知されたか否かが判断される（ステップＳ１１）。ここで、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から通知された場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、返却が完了したユーザの予約情報をデータベース６２から消去するとともに（ステップＳ１２）、返却手続が完了した旨が貸出返却装置３に対して通知されて（ステップＳ１３）、制御部６３はこの一連の処理を終了する。
【００４８】
一方、所定時間が経過するまでの間に、車両１の返却が完了した旨が貸出返却装置３から通知されなかった場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、車両の返却手続が未完了である旨が貸出返却装置３に対して通知されて（ステップＳ１４）、制御部６３はこの一連の処理を終了する。ちなみに、貸出返却装置３は、車両の返却手続が未完了である旨が通知されたとき、「車両の返却を確認することができません。車両を正しい位置に駐車してください。」といった文字をタッチパネル３２に表示する。これにより、車両の返却手続が完了していない旨をユーザに知らせる。
【００４９】
カーシェアリングシステムとしてのこうした構成によれば、ユーザが車両１を返却した際に、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋ１の情報が消去されるため、暗号鍵Ｋ１の情報が消去されて以降、電子キー２ａを使用しての各種車両操作を行うことができなくなる。このため、車両１が返却されて以降、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態にかかるカーシェアリングシステムによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）車載装置１０による電子キー２ａ〜２ｄの認証をチャレンジレスポンス認証で行うようにした。そして、ユーザＡ〜Ｄによる車両１の使用予約の申請がある度に新たな暗号鍵Ｋを生成するようにした上で、この新たな暗号鍵Ｋを用いてチャレンジレスポンス認証を行うようにした。これにより、仮に悪意のあるユーザが電子キー２ａ〜２ｄを複製したとしても、車載装置に記憶されている暗号鍵が更新されれば、不正に複製された電子キーによって車両が不正に使用されるような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高く維持することができるようになる。
【００５１】
（２）貸出返却装置３から車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋをそれぞれ送信するにあたり、暗号鍵Ｋを暗号化して送信するようにした。これにより、第三者による暗号鍵Ｋの傍受を未然に防止することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５２】
（３）車載装置１０と貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋａ、電子キー２ａ〜２ｄと貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋｂ、及び車載装置１０による電子キー２ａ〜２ｄの認証を行う際に用いる暗号鍵Ｋを、互いに異なる暗号鍵となるように設定するようにした。これにより、第三者による暗号鍵の傍受が非常に困難になるため、より高いセキュリティレベルを確保、維持することができるようになる。
【００５３】
（４）ユーザＡ〜Ｄによる車両１の使用予約の申請があった時点で電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信する一方、車両１の使用開始時期に暗号鍵Ｋを車載装置１０に送信するようにした。これにより、使用開始時期よりも前にユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５４】
（５）ユーザＡ〜Ｄが貸出返却装置３を操作して車両１の返却手続を行った際に、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するようにした。これにより、車両１が返却されて以降、ユーザＡが電子キー２ａを使用して車両１を不正操作するような状況を回避することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００５５】
（６）車両１を利用するユーザの人数分だけ電子キーを用意するようにした。これにより、１つの電子キーを複数のユーザで使い回す場合と比較すると、ユーザの利便性が向上するようになる。
【００５６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、ユーザＡ〜Ｄが貸出返却装置３を操作して車両１の返却手続を行った際に、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するようにした。これに代えて、例えばユーザＡ〜Ｄが申請した使用終了時期に達した時点で、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するようにしてもよい。これにより、使用終了時期を超えて車両１を使用するようなユーザの不正行為を防止することができるようになる。ちなみに、車載装置１０に記憶されている暗号鍵Ｋを消去するといった方法に代えて、例えば電子キー２ａ〜２ｄに記憶されている暗号鍵Ｋを消去したり、あるいは車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄの双方に記憶されている暗号鍵Ｋを消去してもよい。
【００５７】
・上記実施形態では、電子キー２ａ〜２ｄが、電子キーシステムで使用される専用の機器であったが、これに代えて、例えばユーザＡ〜Ｄが各個所持する携帯電話などを電子キー２ａ〜２ｄとして利用してもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、予約申請手段及び返却申請手段として、駐車場２に設定された貸出返却装置３を利用するようにしたが、通信ネットワーク５に接続することのできるものであれば、例えばユーザＡ〜Ｄが所有するパーソナルコンピュータや携帯電話などを予約申請手段及び返却申請手段として利用してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、車載装置１０及び電子キー２ａに暗号鍵Ｋを送信するための近距離通信部３３を貸出返却装置３に設けるようにした。すなわち、暗号鍵送信手段を貸出返却装置３に設けるようにした。これに代えて、例えば貸出返却装置３とは別に通信装置を設けた上で、この通信装置を暗号鍵送信手段として利用してもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、車載装置１０と管理装置６との間の通信を貸出返却装置３を介して行うようにした。これに代えて、例えば通信ネットワーク５に接続することができる機能、例えばＤＣＭ（Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ）機能などを車載装置１０が有している場合には、車載装置１０のネットワーク接続機能を利用して車載装置１０と管理装置６との間で直接通信を行うようにしもよい。すなわち、管理装置６で生成した暗号鍵Ｋを、通信ネットワーク５を介して車載装置１０に直接通知するようにしてもよい。また、上述のように、携帯電話を電子キー２ａ〜２ｄとして利用する場合にも、携帯電話のネットワーク接続機能を利用して電子キー２ａ〜２ｄと管理装置６との間で直接通信を行うようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、貸出返却装置３が、車両１の使用予約を申請する際にユーザＡ〜Ｄによって操作される予約申請手段としての機能を有するとともに、車両１の使用が終了したときにユーザＡ〜Ｄによって操作される返却申請手段としての機能も有していた。これに代えて、車両１の使用予約を申請する際にユーザＡ〜Ｄによって操作される貸出装置と、車両１の使用が終了したときにユーザＡ〜Ｄによって操作される返却装置とを各別に設けるようにしてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、ユーザＡ〜Ｄによる車両１の使用予約の申請があった時点で電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信する一方、車両１の使用開始時期に暗号鍵Ｋを車載装置１０に送信するようにした。これに代えて、例えば車両１の使用開始時期にユーザＡ〜Ｄがタッチパネル３２を所要に操作することを条件に、車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信するようにしてもよい。すなわち、車両１の使用開始時期に車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋを送信するようにしてもよい。
【００６３】
・車載装置１０と貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋａ、及び電子キー２ａ〜２ｄと貸出返却装置３との間の暗号化通信で用いる暗号鍵Ｋｂを、互いに異なる暗号鍵となるように設定したが、これに代えて、例えば暗号鍵Ｋａ，Ｋｂがそれぞれ同一の暗号鍵であってもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、貸出返却装置３から車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに暗号鍵Ｋをそれぞれ送信するにあたり、暗号鍵Ｋを暗号化して送信するようにしたが、これに代えて、暗号鍵Ｋを暗号化することなく、車載装置１０及び電子キー２ａ〜２ｄに送信するようにしてもよい。ただし、セキュリティの観点からすると、暗号鍵Ｋを暗号化して送信することが望ましい。
【００６５】
・上記実施形態では、ユーザＡ〜Ｄが共有する車両が１台だけのカーシェアリングシステムに本発明を適用する場合について例示したが、これに代えて、例えば共有車両が複数台のカーシェアリングシステムに本発明を適用してもよい。また、車両を共有するユーザの人数の適宜変更することも可能である。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
【００６６】
（イ）請求項２に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記予約申請手段は、前記暗号鍵送信手段としての機能を有して且つ、前記車両の駐車場に設置されるものであることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、車両の使用予約の申請を行う際にユーザは予約申請手段を操作するため、車両の使用予約の申請があったときに新たな暗号鍵を電子キーに送信するといった構成を実現することができる。また、予約申請手段を駐車場に設置すれば、車両の使用開始時期に新たな暗号鍵を車載装置に送信するといった構成も実現することができる。すなわち、付記イに記載の発明を容易に実現することができるようになる。
【００６７】
（ロ）請求項１〜３、及び付記イのいずれか一項に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記暗号鍵送信手段は、前記新たな暗号鍵を暗号化して前記電子キー及び前記車載装置にそれぞれ送信するものであることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、暗号鍵生成手段から電子キーに新たな暗号鍵を送信する際、あるいは車載装置に新たな暗号鍵を送信する際に、第三者による暗号鍵の傍受を未然に防止することができるため、セキュリティレベルを高めることができるようになる。
【００６８】
（ハ）請求項１〜３、付記イ、及び付記ロに記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記暗号鍵送信手段から前記電子キーに送信される前記新たな暗号鍵を暗号化する際に用いられる暗号鍵、前記暗号鍵生成手段から前記車載装置に送信される前記新たな暗号鍵を暗号化する際に用いられる暗号鍵、及び前記新たな暗号鍵が、互いに異なる暗号鍵にそれぞれ設定されてなることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、第三者による暗号鍵の傍受が非常に困難になるため、より高いセキュリティレベルを確保、維持することができるようになる。
【００６９】
（ニ）請求項１〜３、及び付記イ〜ハのいずれか一項に記載のカーシェアリングシステムにおいて、前記電子キーを複数個有してなることを特徴とするカーシェアリングシステム。同システムによれば、複数のユーザの間で１つの電子キーを使い回す必要がなくなることから、ユーザの利便性が大きく向上するようになる。
【符号の説明】
【００７０】
Ｔ…ステアリング装置、Ｓａｋ…ＡＣＫ信号、Ｓｃｂ…返却完了信号、Ｓｃｈ…チャレンジ信号、Ｓｄｃ…車両識別信号、Ｓｅｃ…車両存在確認信号、Ｓｈｃ…車両貸出信号、Ｓｈｋ…電子キー貸出信号、Ｓｒｅ…レスポンス信号、１…車両、２…駐車場、２ａ〜２ｄ…電子キー、３…貸出返却装置、４…事務所、５…通信ネットワーク、６…管理装置、１０…車載装置、１１…エンジンスイッチ、１２，２１，３３…近距離通信部、１３…車外送信部、１４…車内送信部、１５，２２…受信部、１６…ドアロックモータ、１７…エンジン制御部、１８…通信制御部、１８ａ，２４ａ，３４ａ…メモリ、１９…車両制御部、２３…送信部、２４，３４，６３…制御部、３１，６１…ネットワーク通信部、３２…タッチパネル、６２…データベース、６３ａ…タイマ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両との間の無線通信を通じて、前記車両から送信されるチャレンジコードを受信した際に同チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化してレスポンスコードを生成し、生成したレスポンスコードを車両に送信する電子キーと、
前記車両に搭載されて、前記チャレンジコードを生成してこれを前記電子キーに送信するとともに、前記電子キーから送信されるレスポンスコードと、前記チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化した暗号化コードとを比較して、それぞれのコードが互いに一致することを条件に車両制御を実行する車載装置と、
前記車両の使用予約を申請する際に操作される予約申請手段と、
該予約申請手段に対して前記車両の使用予約の申請が行われる度に新たな暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
該暗号鍵生成手段によって生成された前記新たな暗号鍵を前記電子キー及び前記車載装置に送信する暗号鍵送信手段とを備え、
前記車載装置及び前記電子キーは、前記暗号鍵送信手段から前記新たな暗号鍵が送信されたとき、同新たな暗号鍵を前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵としてそれぞれ記憶する
ことを特徴とするカーシェアリングシステム。
【請求項２】
前記暗号鍵送信手段は、前記予約申請手段を通じて前記車両の使用予約の申請があった際に前記新たな暗号鍵を前記電子キーに送信するものであるとともに、前記予約申請手段を通じて申請された前記車両の使用開始時期に前記新たな暗号鍵を前記車載装置に送信するものである
請求項１に記載のカーシェアリングシステム。
【請求項３】
前記車両の返却を申請する際に操作される返却申請手段を更に備え、前記車載装置は、前記返却申請手段に対して前記車両の返却申請が行われることを条件に、自身に記憶されている前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵の情報を消去する
請求項１又は２に記載のカーシェアリングシステム。
【請求項１】
車両との間の無線通信を通じて、前記車両から送信されるチャレンジコードを受信した際に同チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化してレスポンスコードを生成し、生成したレスポンスコードを車両に送信する電子キーと、
前記車両に搭載されて、前記チャレンジコードを生成してこれを前記電子キーに送信するとともに、前記電子キーから送信されるレスポンスコードと、前記チャレンジコードを自身に記憶されている暗号鍵で暗号化した暗号化コードとを比較して、それぞれのコードが互いに一致することを条件に車両制御を実行する車載装置と、
前記車両の使用予約を申請する際に操作される予約申請手段と、
該予約申請手段に対して前記車両の使用予約の申請が行われる度に新たな暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
該暗号鍵生成手段によって生成された前記新たな暗号鍵を前記電子キー及び前記車載装置に送信する暗号鍵送信手段とを備え、
前記車載装置及び前記電子キーは、前記暗号鍵送信手段から前記新たな暗号鍵が送信されたとき、同新たな暗号鍵を前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵としてそれぞれ記憶する
ことを特徴とするカーシェアリングシステム。
【請求項２】
前記暗号鍵送信手段は、前記予約申請手段を通じて前記車両の使用予約の申請があった際に前記新たな暗号鍵を前記電子キーに送信するものであるとともに、前記予約申請手段を通じて申請された前記車両の使用開始時期に前記新たな暗号鍵を前記車載装置に送信するものである
請求項１に記載のカーシェアリングシステム。
【請求項３】
前記車両の返却を申請する際に操作される返却申請手段を更に備え、前記車載装置は、前記返却申請手段に対して前記車両の返却申請が行われることを条件に、自身に記憶されている前記チャレンジコードを暗号化するための暗号鍵の情報を消去する
請求項１又は２に記載のカーシェアリングシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−３９７１２（Ｐ２０１１−３９７１２Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８５２３３（Ｐ２００９−１８５２３３）
【出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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