制御装置、被制御装置、制御方法
【課題】小型化と省電力化を図りつつ不正な制御を防ぐこと。
【解決手段】被制御装置と通信して該被制御装置を制御する制御装置であって、被制御装置を起動するための第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、第１の認証情報に応じて被制御装置が送信する第２の認証情報を、第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する生成部と、第１の認証情報または第３の認証情報を被制御装置に送信する送信部と、第２の認証情報または第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として第１のメモリに記憶する更新部とを具備する。
【解決手段】被制御装置と通信して該被制御装置を制御する制御装置であって、被制御装置を起動するための第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、第１の認証情報に応じて被制御装置が送信する第２の認証情報を、第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する生成部と、第１の認証情報または第３の認証情報を被制御装置に送信する送信部と、第２の認証情報または第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として第１のメモリに記憶する更新部とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば微弱電波を用いて制御対象を遠隔制御するための制御装置、被制御装置、制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアロックや、駐車場の自動扉など、微弱電波を利用した遠隔制御システムが普及してきている。自動車のドアロックシステムを例にとると、自動車の鍵の取っ手に設けられた送信機（制御装置）が電波を発し、その電波を受信した自動車の被制御装置がドアロックを解除することができる。
【０００３】
このような遠隔制御システムでは、特定の制御対象のみを制御する必要があるから、例えばＩＤのような識別信号のやりとりが必要である。しかし、単にＩＤを送信するだけでは、電波を傍受されてＩＤを盗まれると第三者により不正に制御対象を制御されるおそれがある。
【０００４】
一方で、先に挙げた自動車のドアロックなどの用途では、ユーザが操作する送信機を小型化する必要がある。また、ユーザの操作に備えて被制御装置は常に稼働状態としなければならないから、電力消費が大きくなる問題もある。
【特許文献１】特開２００６−２９２５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の制御装置、被制御装置、制御方法では、識別信号を傍受された場合に不正に制御対象を制御されるおそれがあるという問題がある。また、小型化を必要とする一方で消費電力が大きくなる問題もある。本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、小型化と省電力化を図りつつ不正な制御を防ぐことのできる制御装置、被制御装置、制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る制御装置は、被制御装置と通信して該被制御装置を制御する制御装置であって、被制御装置を起動するための第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、第１の認証情報に応じて被制御装置が送信する第２の認証情報を、第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する生成部と、第１の認証情報または第３の認証情報を被制御装置に送信する送信部と、第２の認証情報または第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として第１のメモリに記憶する更新部とを具備している。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る被制御装置は、制御装置からの制御を実行する前に、制御装置の認証を行う被制御装置であって、制御装置を特定する第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、制御装置から送られる第２の認証情報と第１のメモリに記憶された第１の認証情報とが一致した場合に乱数情報を生成する第１の判定部と、乱数情報を制御装置に送信する送信部と、暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、乱数情報を第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する演算部と、制御装置から送られるレスポンス情報と第３の認証情報とが一致した場合に制御を実行する第２の判定部と、乱数情報または第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として第１のメモリに記憶する認証更新部とを具備している。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る制御方法は、制御装置からの制御を実行する前に、制御装置の認証を行う被制御装置の制御方法であって、暗号生成用の鍵を第１のメモリに記憶し、制御装置を特定する第１の認証情報を第２メモリに記憶し、制御装置から送られる第２の認証情報と第２のメモリに記憶された第１の認証情報とが一致した場合に第１の判定部が乱数情報を生成し、制御装置に乱数情報を送信し、乱数情報を第１のメモリに記憶された鍵を用いて演算部が暗号化して第３の認証情報を生成し、制御装置から送られるレスポンス情報と第３の認証情報とが一致した場合に第２の判定部が制御を実行し、乱数情報または第３の認証情報を次回認証のための第２の認証情報として第２のメモリに記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型化と省電力化を図りつつ不正な制御を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態では、制御対象を制御する駆動装置（被制御装置）と、駆動装置にユーザの指令を伝える制御装置との間で、簡易な手法により複数回の認証と電源の制御を可能としている。以下、本発明の実施の形態を、自動車のドアロックを遠隔制御する場合を例に、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態の制御システムの構成を示す図、図２は、図１に示す制御システムの動作を示すシーケンス図である。図１に示すように、この実施形態の制御システムでは、ユーザによる制御信号を発する制御装置１１と、制御装置１１からの電波を受信して制御装置１１からの制御信号を認証し、制御対象たる電子駆動鍵３１に駆動信号を送出する被制御装置としての鍵駆動装置２１とを備えている。
【００１２】
制御装置１１は、自動車の鍵などに備えられる送信機であり、ユーザの指示に基づいて制御信号を生成し、鍵駆動装置２１に対して送信する機能を有する。より具体的には、制御装置１１は、鍵駆動装置２１の電源供給を制御するトリガ信号と、鍵駆動装置２１から送られる認証用のチャレンジ信号に応じて返答するレスポンス信号とを送信する機能を有する。鍵駆動装置２１は、制御装置１１から受けたトリガ信号により自己の電源を制御する機能と、トリガ信号を受けて制御装置１１にチャレンジ信号を送信する機能と、制御装置がチャレンジ信号に応じて発したレスポンス信号を受信し正しい制御装置からのものであるかを認証する機能と、正しい制御信号と認証された場合に駆動信号を生成する機能とを有している。電子駆動鍵３１は、例えば自動車のドアロック機構であり、鍵駆動装置２１から送られる駆動信号に基づいてドアロックの解除等所定の動作を実現する。
【００１３】
続いて、図２を参照して第１の実施形態に係る制御システムの動作を詳細に説明する。この実施形態では、鍵駆動装置２１および制御装置１１には、あらかじめ共通の鍵符号ＫａおよびＫｂと、鍵駆動装置２１の電源を制御するトリガ信号の初期値Ｔ０が割り当てられ、各々に備えられる記憶部に記憶されているものとする。
【００１４】
図２に示すように、ユーザが図示しないスイッチなどを通じて指示を発すると、制御装置１１は、初期値であるトリガ信号Ｔ０を鍵駆動装置２１へ送信する（ステップ１。以下「Ｓ１」のように称する。）。トリガ信号Ｔ０を受信すると、鍵駆動装置２１は、当該トリガ信号が適正なものか判定し、適正であれば自己の主電源をオンとし、乱数データＲ（以下「乱数Ｒ」と称する。）を生成する。鍵駆動装置２１は、生成した乱数Ｒをチャレンジ信号として制御装置１１へ送信する（Ｓ２）。このとき、鍵駆動装置２１は、乱数Ｒと自ら記憶している鍵Ｋａを用いて暗号化データＣ（Ｋａ，Ｒ）（以下「演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）」のように称する。）を生成しておく。
【００１５】
チャレンジ信号として乱数Ｒを受信すると、制御装置１１は、受信した乱数Ｒを自ら記憶している鍵Ｋｂを用いて演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成し、レスポンス信号として鍵駆動装置２１へ送信する（Ｓ３）。制御装置１１が行う演算と鍵駆動装置２１が行う演算は共通なものとしておく。したがって、鍵が共通で演算対象が共通であれば同一の結果が得られることになる。
【００１６】
レスポンス信号として演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を受信すると、鍵駆動装置２１は、自ら生成した演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）と、受信した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）とを比較する。前述の通り、あらかじめ制御装置１１が記憶している鍵Ｋｂと、同じく鍵駆動装置２１が記憶している鍵Ｋａとは共通であり、それぞれを用いて同一の乱数Ｒを演算すれば、演算値Ｃは同一となる。比較の結果、各々の演算値Ｃが同一であれば、鍵駆動装置２１は制御装置１１が正しい相手であると認証し、駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵３１へ送る（Ｓ４）。このとき、鍵駆動装置２１は、制御装置１１に対して受信確認信号ＡＣＫを返してもよい（Ｓ５）。駆動信号ＣＬを受けると、電子駆動鍵３１は所定の動作を行う。
【００１７】
その後、ユーザが図示しないスイッチなどを通じて指示を発すると、制御装置１１は、前回のシーケンス（Ｓ１ないしＳ５）により生成されたデータをトリガ信号Ｔ１として鍵駆動装置２１へ送信する（Ｓ６）。前回のシーケンスにより生成されたデータとして、例えばチャレンジ信号として制御装置１１が受信した乱数Ｒや、乱数Ｒに基づいて生成した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）などを用いることができる。
【００１８】
トリガ信号Ｔ１を受信すると、鍵駆動装置２１は、トリガ信号Ｔ１が適正なものか判定し、適正であれば自己の主電源をオンとして乱数Ｒを生成し、生成した乱数Ｒをチャンレンジ信号として制御装置１１へ送信する（Ｓ７）。前回のシーケンスと同様に、鍵駆動装置２１は、新たな乱数Ｒと自ら記憶している鍵Ｋａを用いて演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を生成する。
【００１９】
以後、同様にして、チャンレンジ信号を受信した制御装置１１は、新たな乱数Ｒと暗号鍵Ｋｂとを用いて演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成し、レスポンス信号として鍵駆動装置２１へ送信する（Ｓ８）。鍵駆動装置２１は、自ら生成した演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）と受信した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）とを比較し、同一であれば駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵３１へ送出し（Ｓ９）、ＡＣＫを制御装置１１へ返す（Ｓ１０）。
【００２０】
このように、この実施形態の制御システムでは、前回のシーケンスで生成されたデータを次回のトリガ信号として送受信するので、鍵Ｋａ／Ｋｂを用いた認証に加えて二重の認証を行うことができる。特に、この実施形態の制御システムでは、トリガ信号に基づいて主電源制御を行うので、不要な電波によって誤作動や電力消費を起こす可能性を抑えることができる。なお、この実施形態ではトリガ信号が制御動作の度に変更されていくが、これには限定されない。トリガ信号に固有の識別信号をさらに備え、追加的に前回のシーケンスで得られたデータを追加するものであってもよい。この場合、合計三重の認証を実現することができ、かつ、何らかの不具合により前回のシーケンスで得られたデータが消失しても、識別信号を用いて復旧させることができる。
【００２１】
次に、図３ないし図５を用いて、この実施形態の制御システムに係る制御装置１１および鍵駆動装置２１について詳細に説明する。図３は、この実施形態に係る制御装置１１および鍵駆動装置２１の構成を示すブロック図、図４は、同じく制御装置１１の動作を示すフローチャート、図５は、同じく鍵駆動装置２１の動作を示すフローチャートである。図３に示すように、この実施形態の制御装置１１は、アンテナＡＮＴ１、送信部１１０、検波部１１１、トリガメモリ１１２、演算部１１３、および鍵メモリ１１４を備えている。制御装置１１は、通常電池などの二次電池で動作し、自動車の鍵などに装着される。
【００２２】
アンテナＡＮＴ１は、制御装置１１が鍵駆動装置２１との通信に用いるアンテナである。送信部１１０は、ローカル信号発振器、変調器、増幅器などを有し、所定の周波数の電波を用いてトリガ信号としての乱数Ｒやレスポンス信号としての演算値Ｃを鍵駆動装置２１へ送信する。送信部１１０の変調器は、例えば振幅変調のようなシンプルな構成のものを用いる。電力消費を抑えるため、送信部１１０を構成する各要素には、送信するときを除いて電源の供給を停止してもよい。
【００２３】
検波部１１１は、復調器などを有し、アンテナＡＮＴ１を介して受信した鍵駆動装置２１からの信号を復調する。この実施形態では、振幅系の変調信号を用いるから、ダイオード検波など比較的シンプルな復調方式を採用することができる。検波部１１１は、受信したチャレンジ信号をトリガメモリ１１２に記憶させる機能をも有している。
【００２４】
トリガメモリ１１２は、制御装置１１を識別する識別信号や鍵駆動装置２１を起動するトリガ信号などを記憶する書き換え可能なメモリである。図２に示すシーケンス例では、トリガ信号の初期値として識別信号を記憶し、その後次回のトリガ信号としてチャレンジ信号である乱数Ｒを記憶するが、識別信号を常に記憶し、チャレンジ信号のみを書き換える形でもよい。
【００２５】
鍵メモリ１１３は、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成するための暗号鍵Ｋｂを記憶する不揮発性メモリである。演算部１１４は、鍵メモリ１１３に記憶した暗号鍵Ｋｂを用いて、鍵駆動装置２１から送られる乱数Ｒの演算処理（暗号化）を実行し、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する。
【００２６】
以下、図２ないし図４を参照してこの実施形態の制御装置１１の動作を説明する。
【００２７】
図示しないスイッチ等によりユーザが指示動作を行うと、送信部１１０は、トリガメモリ１１２からトリガ信号の初期値データを読み出して変調し、アンテナＡＮＴ１を介してトリガ信号Ｔ０を送信する（Ｓ１３０）。図２に示すように、鍵駆動装置２１はトリガ信号Ｔ０を認証し、チャレンジ信号として乱数Ｒを制御装置１１に対して送信する。
【００２８】
検波部１１１は、所定の周波数の電波を検知すると、受信した電波を復調して演算部１１４に渡す。ここで、検波部１１１は、復調した受信信号が鍵駆動装置２１のチャレンジ信号であるか否か判定し、チャレンジ信号でない場合に送信部１１０がトリガ信号を再送信するように構成してもよいし、検波部１１１が一定時間経過しても正しいチャレンジ信号を受信しない場合に制御装置１１全体が待機状態となるように構成してもよい（Ｓ１３１のＮｏ）。チャレンジ信号、すなわち、乱数Ｒを受け取ると、演算部１１４は、鍵メモリ１１３から鍵Ｋｂを読み出して所定の演算処理（暗号化）を行い、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する（Ｓ１３２）。すなわち、チャレンジ信号が乱数Ｒであれば、乱数Ｒを鍵Ｋｂで暗号化することになる。併せて、検波部１１１は、チャレンジ信号たる乱数Ｒをトリガメモリ１１２に記憶する（Ｓ１３３）。
【００２９】
送信部１１０は、演算部１１４から演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を受け取り、所定の変調をかけ、変調信号をアンテナＡＮＴ１を介してレスポンス信号として送信する（Ｓ１３４）。鍵駆動装置２１がレスポンス信号の照合に成功すると、所定の制御動作が実行される。なお、鍵駆動装置２１が返すＡＣＫ信号を受信し、図示しない表示部を通じてユーザに動作状況を示すように構成してもよい。
【００３０】
次回以降の動作では、送信部１１０は、トリガ信号Ｔ０に代えて、ステップ１３３にてトリガメモリ１１２に記憶したチャレンジ信号（乱数Ｒ）をトリガ信号Ｔ１として送信する（Ｓ１３０）。以後、送信部１１０は、前回のシーケンスにおいて受信・記憶した乱数Ｒをトリガメモリ１１２から読み出し、当該乱数Ｒをトリガ信号Ｔとして鍵駆動装置２１に送信する。
【００３１】
このように、この実施形態の制御装置によれば、前回のシーケンスで受信した乱数Ｒを次回のトリガ信号Ｔとして用いるので、トリガ信号を傍受されたとしても不正制御される可能性を低くすることができる。
【００３２】
続いて、鍵駆動装置２１について説明する。図３に示すように、この実施形態に係る鍵駆動装置２１は、検波部１２０、判別部１２１、乱数メモリ１２２、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５、鍵メモリ１２６、および演算メモリ１２７を備えている。
【００３３】
検波部１２０は、検波部１１１と同様に復調器などを有し、アンテナＡＮＴ２を介して受信した制御装置１１からの信号を復調する。検波部１２０は、受信した信号を復調する復調器としての機能に加えて、電波を検出して判別部１２１に対する電源供給を制御する機能をも有している。すなわち、検波部１２０が電波を検出すると、判別部１２１に電源を供給するとともに（図中破線部）復調した信号を判別部１２１に渡す。この結果、電波を検知するまでは検波部１２０のみに電源を供給することが可能になり、鍵駆動装置２１全体の消費電力を抑制することができる。この実施形態の制御システムでは、変調方式として振幅変調系の方式を用いるから、ダイオード検波など受信信号を直流電流に変換するような検波方法を用いる。
【００３４】
判別部１２１は、検波部１２０により復調されたトリガ信号やレスポンス信号が適正な制御装置１１からのものであるか否かを判定する。具体的には、判別部１２１は、乱数メモリ１２２に記憶されたデータ（前回のシーケンスで生成された乱数Ｒあるいはトリガ信号の初期値）を読み出し、当該データと復調されたトリガ信号と比較して一致するか否かを判定する。比較の結果一致した場合、判別部１２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５に電源を供給する（図中一点鎖線部）。すなわち、この実施形態では、検波部１２０による電波の検知の有無による電源制御と、判別部１２１によるトリガ信号の適否による電源制御との二段階の電源制御が実現される。これにより、全体としての電源消費を抑制するとともに、意図しない電波の検知や第三者による不正な電波発信などにより無用な電源消費を抑えることができる。
【００３５】
また、判別部１２１は、制御装置１１から送られるレスポンス信号（演算値Ｃ）と、後述するメモリ１２７から読み取った演算値とを比較して一致するか否かを判定する。一致した場合、判別部１２１は、電子駆動鍵３１を制御する駆動信号ＣＬを生成する。すなわち、判別部１２１は、トリガ信号およびレスポンス信号の両方が適正な場合に、駆動信号ＣＬを生成する。これにより、制御対象たる鍵駆動装置の制御に対する二重の認証が実現される。
【００３６】
判別部１２１からの電源供給を受けて起動した乱数発生部１２３は、所定長の乱数データである乱数Ｒを発生して、乱数メモリ１２２に記憶させ、送信部１２４および演算部１２５に渡す機能を有する。具体的には、乱数発生部１２３は、制御装置１１へのチャレンジ信号の送信や演算部１２５による演算（暗号化）に用いる乱数Ｒを生成し、乱数メモリ１２２に記憶させる。
【００３７】
送信部１２４は、検波部１１１と対応し、乱数発生部１２３が生成した乱数Ｒに所定の変調をかけ、ＡＮＴ２を介して送信する。制御装置１１の検波部１１１は、小型化および省電力化の要請から簡易な構成とされるから、送信部１２４による変調も振幅変調系の簡易なものが選択される。
【００３８】
演算部１２５は、乱数発生部１２３が生成した乱数Ｒに対し、鍵メモリ１２６から読み出した鍵Ｋａを用いて演算処理（暗号化処理）を実行する。演算部１２５は演算部１１４と対応し、共通の演算式により演算処理を実行する。したがって、演算対象である乱数Ｒと鍵Ｋａ／Ｋｂが共通であれば、演算部１１４および１２６は同一の演算値Ｃを生成する。演算部１２５は、演算処理を実行すると、得られた演算値Ｃを演算メモリ１２７に記憶させる。
【００３９】
以下、図２、図３および図５を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２１の動作を説明する。
【００４０】
検波部１２０は、電源の供給を常に受けて電波を検知している（Ｓ１４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ１４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部１２１に電源を供給してオン状態とするとともに、受信した信号を復調して判別部１２１に渡す（Ｓ１４１）。
【００４１】
判別部１２１は、電源の供給を受けて起動し、検波部１２０から受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた乱数Ｒ）と一致するかを判定する（Ｓ１４２）。一致しない場合（Ｓ１４２のＮｏ）、判別部１２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部１２１への電源供給をオフとする。一致する場合（Ｓ１４２のＹｅｓ）、判別部１２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を開始する（Ｓ１４３）。その結果、乱数発生部１２３は、乱数Ｒを生成して乱数メモリ１２２に記憶させる（Ｓ１４４）。
【００４２】
乱数Ｒが生成されると、送信部１２４は、乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１１へ送信する（Ｓ１４５）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒに演算処理（暗号化）を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ１２７へ記憶させる（Ｓ１４６）。
【００４３】
検波部１２０が制御装置１１からのレスポンス信号を受信すると（Ｓ１４７）、判別部１２１は、レスポンス信号である演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）と、演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ１４８）。比較の結果、両者が同一でなければ（Ｓ１４８のＮｏ）、検波部１２０は電波受信を継続し、判別部１２１は演算値Ｃを含むレスポンス信号の受信待機状態となる。比較の結果、両者が同一であれば（Ｓ１４８のＹｅｓ）、判別部１２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ１４９）。併せて、判別部１２１は、送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１１へ送信してもよい（Ｓ１５０）。駆動信号ＣＬの送出が完了すると、判別部１２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を停止し、自己の電源もオフとする（Ｓ１５１）。
【００４４】
このように、この実施形態の鍵駆動装置２１によれば、制御装置１１からのトリガ信号が適正か否か判別するので、認証を二重化することができる。また、この実施形態の鍵駆動装置２１では、トリガ信号の適否に基づいて他の回路要素への電源供給も制御可能としたので、外部からの不要電波や不正な電波による誤動作を防ぎ、電力消費を抑えることができる。
【００４５】
続いて、図６ないし図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る制御システムについて詳細に説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図、図７は、同じく制御装置の動作を示すフローチャート、図８は、同じく鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、第１の実施形態と共通する構成・工程については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、この実施形態の制御装置１２は、アンテナＡＮＴ１、送信部２１０、検波部２１１、トリガメモリ１１２、鍵メモリ１１３、および演算部２１４を備えている。すなわち、この実施形態の制御装置１２は、制御装置から鍵駆動装置に対するトリガ信号として、乱数Ｒではなく演算値Ｃを用いた点が第１の実施形態と相違している。
【００４７】
送信部２１０は、第１の実施形態に係る送信部１１０と対応する。送信部２１０は、トリガ信号として演算値Ｃを用いる点が第１の実施形態に係る送信部１１０と相違している。
【００４８】
検波部２１１は、第１の実施形態に係る検波部１１１と対応する。検波部２１１は、受信したチャレンジ信号を次回のトリガ信号としてトリガメモリ１１２に記憶させる機能を有していない点で、第１の実施形態に係る検波部１１１と相違している。
【００４９】
演算部２１４は、鍵メモリ１１３に記憶した暗号鍵Ｋｂを用いて、鍵駆動装置２２から送られる乱数Ｒの演算処理（暗号化）を実行し、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する。併せて、演算部２１４は、生成した演算値Ｃを次回のシーケンスでのトリガ信号とするためトリガメモリ１１２に記憶させる機能を有している。トリガメモリ１１２は、第１の実施形態のトリガメモリ１１２と共通であり、この実施形態においては、トリガ信号の初期値として識別信号等を記憶し、その後は次回のトリガ信号として演算部２１４が演算した演算値Ｃを記憶する。
【００５０】
以下、図６および図７を参照して、この実施形態の制御装置１２の動作を説明する。以下の説明では第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５１】
図示しないスイッチ等によりユーザが指示動作を行うと、送信部２１０は、トリガメモリ１１２からトリガ信号の初期値をなすデータを読み出して変調し、アンテナＡＮＴ１を介してトリガ信号Ｔ０を送信する（Ｓ１３０）。この実施形態においても、鍵駆動装置２２はトリガ信号Ｔ０を認証し、チャレンジ信号として乱数Ｒを制御装置１２に対して返信する。
【００５２】
検波部２１１は、所定の周波数の電波を検知すると、受信した電波を復調して演算部２１４に渡す。検波部２１１がチャレンジ信号の判定を行ってもよいのは第１の実施形態と同様である（Ｓ１３１のＮｏ）。チャレンジ信号として乱数Ｒを受け取ると、演算部２１４は、鍵メモリ１１３から鍵Ｋｂを読み出して所定の演算処理（暗号化）を行い、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する（Ｓ１３２）。併せて、演算部２１４は、乱数Ｒを暗号化した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）をトリガメモリ１１２に記憶する（Ｓ２３３）。
【００５３】
送信部１１０は、演算部２１４から演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を受け取り、所定の変調をかけ、変調信号をアンテナＡＮＴ１を介してレスポンス信号として送信する（Ｓ１３４）。鍵駆動装置２２がレスポンス信号の照合に成功すると、所定の制御動作が実行される。
【００５４】
次回以降の動作では、送信部２１０は、トリガ信号Ｔ０に代えて、トリガメモリ１１２に記憶した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）をトリガ信号Ｔ１として送信する。以後、送信部２１０は、前回のシーケンスにおいて生成・記憶した演算値Ｃをトリガメモリ１１２から読み出し、当該演算値Ｃをトリガ信号Ｔとして鍵駆動装置２２に送信する。
【００５５】
このように、この実施形態の制御装置によれば、前回のシーケンスで生成した演算値Ｃを次回のトリガ信号Ｔとして用いるので、トリガ信号を傍受されたとしても不正制御される可能性を低くすることができる。
【００５６】
続いて、鍵駆動装置２２について説明する。図６に示すように、この実施形態に係る鍵駆動装置２２は、検波部１２０、判別部２２１、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５、鍵メモリ１２６、および演算メモリ２２７を備えている。この実施形態の鍵駆動装置２２では、対応する制御装置１２の認証と鍵駆動装置２２各部の電源供給を実行するトリガ信号として、前回のシーケンスにおいて生成した演算値Ｃを用いている。
【００５７】
判別部２２１は、検波部１２０により復調されたトリガ信号やレスポンス信号が適正な制御装置１２からのものであるか否かを判定する。具体的には、判別部２２１は、演算メモリ２２７に記憶されたデータ（前回のシーケンスで生成された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）あるいはトリガ信号の初期値）を読み出し、当該データと復調されたトリガ信号と比較して一致するか否かを判定する。両者が一致した場合、判別部２２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５に電源を供給する。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態においても、電波の検知の有無による電源制御と、トリガ信号の適否による電源制御との二段階の電源制御が実現され、電源消費の抑制、特に無用な電源消費の抑制を図ることができる。
【００５８】
また、判別部２２１は、制御装置１２から送られるレスポンス信号（演算値Ｃ）と後述する演算メモリ２２７から読み取った演算値とを比較して一致するか否かを判定する機能を有する。この機能は、第1の実施形態の判別部１２１と共通である。
【００５９】
以下、図６および図８を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２２の動作を説明する。
【００６０】
検波部１２０は、常に電源の供給を受けて電波を検知している（Ｓ１４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ１４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部２２１に電源を供給してオン状態にするとともに、受信した信号を判別部２２１に渡す（Ｓ１４１）。
【００６１】
判別部２２１は、電源の供給を受けて起動し、受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた演算値Ｃ）と一致するかを判定する（Ｓ２４２）。一致しない場合（Ｓ２４２のＮｏ）、判別部２２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部２２１への電源供給をオフとする。一致する場合（Ｓ２４２のＹｅｓ）、判別部２２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を開始する（Ｓ１４３）。その結果、乱数発生部１２３は、乱数Ｒを生成して送信部１２４へ渡す（Ｓ２４４）。
【００６２】
乱数Ｒが生成されると、送信部１２４は、乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１２へ送信する（Ｓ１４５）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒを演算処理を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ２２７へ記憶させる（Ｓ２４６）。
【００６３】
検波部１２０が制御装置１２からのレスポンス信号を受信すると（Ｓ１４７）、判別部２２１は、レスポンス信号である演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）と、演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ１４８）。比較の結果、両者が同一でなければ（Ｓ１４８のＮｏ）、検波部１２０は電波受信を継続し、判別部２２１は演算値の受信待機状態となる。比較の結果、両者が同一であれば（Ｓ１４８のＹｅｓ）、判別部２２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ１４９）。併せて、判別部２２１は、送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１２へ送信してもよい（Ｓ１５０）。駆動信号ＣＬの送出が完了すると、判別部２２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を停止し、自己の電源もオフとする（Ｓ１５１）。
【００６４】
このように、この実施形態の鍵駆動装置２２によれば、制御装置１２からのトリガ信号が適正か否か判別するので、認証を二重化することができる。また、この実施形態の鍵駆動装置２２では、トリガ信号の適否に基づいて他の回路要素への電源供給も制御可能としたので、外部からの不要電波や不正な電波による誤動作を防ぎ、電力消費を抑えることができる。特に、この実施形態の制御装置では、演算値Ｃをトリガ信号としてもレスポンス信号としても用いるから、乱数Ｒのためのメモリ領域を用意する必要がなく、回路構成をより簡単にすることができる。
【００６５】
続いて、図９および図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る制御システムについて詳細に説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図、図１０は、同じく鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、第１および第２のの実施形態と共通する構成・工程については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。図９に示すように、この実施形態の制御システムは、第１の実施形態の鍵駆動装置に、タイマ３２７およびＡＣＫ生成部３２８を更に設けて時限制御を可能としたものである。この実施形態の制御装置１３は、第１の実施形態の制御装置１１と同一の構成かつ同一の動作をする。以下、この実施形態の鍵駆動装置２３について詳細に説明する。
【００６６】
タイマ３２７は、判別部３２１に時間情報を与える計時装置である。タイマ３２７は、判別部３２１がトリガ信号やレスポンス信号を受け付ける時間などを規定して、判別部３２１がタイムアウトするタイミングを与える。ＡＣＫ生成部３２８は、制御装置１３に対して送信するＡＣＫ信号（受信確認信号や制御確認信号など）を生成する。
【００６７】
以下、図９および図１０を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２３の動作を説明する。
【００６８】
検波部１２０は、電源の供給を常に受けて電波を検知している（Ｓ３４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ３４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部３２１に電源を供給してオン状態とするとともに、受信した信号を復調して判別部３２１に渡す（Ｓ３４１）。
【００６９】
判別部３２１は、電源の供給を受けて起動し、検波部１２０から受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた乱数Ｒ）と一致するかを判定する（Ｓ３４２）。一致しない場合（Ｓ３４２のＮｏ）、判別部３２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部１２０への電源供給をオフとして待機状態となる（Ｓ３４３）。一致する場合（Ｓ３４２のＹｅｓ）、判別部３２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５およびタイマ３２７への電源供給を開始する（Ｓ３４４）。
【００７０】
タイマ３２７に電源が供給されると、タイマ３２７は所定時間のカウントを開始する（Ｓ３４５）。乱数発生部１２３は、乱数Ｒを生成して乱数メモリ１２２に記憶させる（Ｓ３４６）。
【００７１】
乱数Ｒが生成されると、送信部１２４は、乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１１へ送信する（Ｓ３４７）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒの演算処理を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ１２７へ記憶させる（Ｓ３４８）。
【００７２】
ここで、タイマ３２７が与えるカウント値が制限時間の値を超えておらず（Ｓ３４９のＮｏ）、電波が制御装置１３から到達すると（Ｓ３５０のＹｅｓ）、検波部１２０は電波を受信して判別部３２１に渡す（Ｓ３５１）。判別部３２１は、受け取ったレスポンス信号（演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ））と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ３５２）。
【００７３】
比較の結果、各々の演算値Ｃが一致した場合（Ｓ３５２のＹｅｓ）、判別部３２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ３５３）。併せて、判別部３２１は、ＡＣＫ生成部３２８にＡＣＫ生成を指示し、ＡＣＫ生成部３２８は送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１３へ送信する（Ｓ３５４）。
【００７４】
ＡＣＫ信号を送信すると、判別部３２１は、タイマ３２７をリセットし、新たに所定時間のカウントを開始する（Ｓ３５５）。このカウントは、制御装置１３がＡＣＫを受信できずレスポンス信号を再送する場合に対応するものである。タイマ３２７が与えるカウント値が制限時間の値を超えておらず（Ｓ３５６のＮｏ）、電波が制御装置１３から到達すると（Ｓ３５０のＹｅｓ）、検波部１２０は電波を受信して判別部３２１に渡す（Ｓ３５８）。判別部３２１は、受け取ったレスポンス信号と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃとを比較する（Ｓ３５９）。
【００７５】
比較の結果、各々の演算値Ｃが一致した場合（Ｓ３５９のＹｅｓ）、判別部３２１は再度駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ３６０）。併せて、判別部３２１は、ＡＣＫ生成部３２８に再度ＡＣＫ生成を指示し、ＡＣＫ生成部３２８は送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１３へ送信する（Ｓ３６１）。以後、制御装置１３がＡＣＫ信号を正しく受信しレスポンス信号の送信が止まるまで、ステップ３５５ないし３６１の動作を適宜繰り返し、所定時間経過してもレスポンス信号の受信がなければ制御装置１３が正しくＡＣＫ信号を確認したとみなして処理を終了し、電源をオフとする（Ｓ３６２）。これにより、制御装置１３がＡＣＫ信号の受信に失敗して再度レスポンス信号を送信してきた場合でも確実に制御動作を実行し、ＡＣＫ信号を再送することができる。
【００７６】
なお、ステップ３４９・３５２・３５９において、所定時間内にレスポンス信号の受信に失敗した場合（Ｓ３４９のＹｅｓ、Ｓ３５２のＮｏ、Ｓ３５９のＮｏ）、タイマ３２７は、失敗した回数をカウントし（Ｓ３６４）、所定回数に満たなければ（Ｓ３６４のＮｏ）、判別部３２１はチャレンジ信号の送信から処理をやり直す。所定回数に達してもレスポンス信号の受信に失敗した場合は（Ｓ３６４のＹｅｓ）、タイマ３２７は時間カウント・回数カウントをリセットし、判別部３２１は電源供給を停止して待機状態となる（Ｓ３４３）。
【００７７】
このように、この実施形態の鍵駆動装置２３によれば、タイマ３２７によりレスポンス信号の受信やチャレンジ信号の送信の回数を制御するので、より的確な省電力化を図ることができる。また、所定時間経過後にリセットがかかるので、安全性も高まることになる。
【００７８】
続いて、図１１および図１２を参照して、本発明の第４の実施形態に係る制御システムについて詳細に説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図、図１２は、同じく鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、第１ないし第３の実施形態と共通する構成・工程については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。図１１に示すように、この実施形態の制御システムは、第２の実施形態の制御システムの制御装置に、タイマ４２７を更に設けて時限制御を可能としたものである。
【００７９】
この実施形態の制御システムでは、制御装置から送られるレスポンス信号の適否を判定するに当たって、演算メモリに記憶した演算値Ｃと単に比較した正否ではなく、複数回の比較を行って同一と判定された割合が所定の割合以上となった場合に駆動信号を生成する。すなわち、無線回線における通信障害があり得ることを前提に、制御装置がレスポンス信号を複数回再送信するように構成し、鍵駆動装置は複数回受け取ったレスポンス信号のうちどれくらいのレスポンス信号が自己の演算値Ｃと合致するかを算出し、所定割合を超えた場合に正しいレスポンス信号が制御装置から発せられたと判定する。
【００８０】
この実施形態の制御装置１４における送信部４１０は、演算部２１４から与えられるレスポンス信号を所定回数繰り返し送信する機能を有している。タイマ４２７は、第３の実施形態に係るタイマ３２７と対応するが、判別部４２１にレスポンス信号を受信し続けるべき時間を与える機能をさらに有している。判別部４２１は、タイマ４２７から与えられる所定時間の間レスポンス信号を繰り返し受信し、受信したレスポンス信号の演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）と演算メモリ１２７から読み出した演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とが合致する割合を算出する機能をさらに有している。
【００８１】
以下、図１１および図１２を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２４の動作を説明する。
【００８２】
検波部１２０は、電源の供給を常に受けて電波を検知している（Ｓ３４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ３４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部４２１に電源を供給してオン状態とするとともに、受信した信号を復調して判別部４２１に渡す（Ｓ３４１）。
【００８３】
判別部４２１は、電源の供給を受けて起動し、検波部１２０から受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた演算値Ｃ）と一致するかを判定する（Ｓ３４２）。一致しない場合（Ｓ３４２のＮｏ）、判別部４２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部４２１への電源供給をオフとして待機状態となる（Ｓ３４３）。一致する場合（Ｓ３４２のＹｅｓ）、判別部４２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５およびタイマ４２７への電源供給を開始する（Ｓ３４４）。
【００８４】
タイマ４２７に電源が供給されると、タイマ４２７は所定時間のカウントを開始する（Ｓ３４５）。乱数発生部１２３は乱数Ｒを生成して送信部１２４へ渡し、送信部１２４は、受け取った乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１４へ送信する（Ｓ３４７）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒの演算処理を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ１２７へ記憶させる（Ｓ４４８）。
【００８５】
ここで、タイマ４２７が与えるカウント値が制限時間の値を超えておらず（Ｓ３４９のＮｏ）、電波が制御装置１４から到達すると（Ｓ３５０のＹｅｓ）、検波部１２０は電波を受信して判別部４２１に渡す（Ｓ３５１）。判別部４２１は、受け取ったレスポンス信号（演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ））と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ３５２）。
【００８６】
比較の結果、各々の演算値Ｃが一致した場合（Ｓ３５２のＹｅｓ）、判別部４２１はタイマ４２７に所定時間のカウントを開始させる（Ｓ４５５）。所定時間を経過せず（Ｓ４５６のＮｏ）、レスポンス信号が継続して受信できている場合（Ｓ４５７のＹｅｓ）、判別部４２１は受け取ったレスポンス信号（演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ））と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較し（Ｓ４５８）、一致した回数をカウントして受信率を計算する（Ｓ４５９）。この動作は所定時間を経過するか（Ｓ４５６のＮｏ）、あるいは信号を検出しなくなるまで（Ｓ４５７のＮｏ）繰り返される。
【００８７】
タイマ４２７は、所定時間が経過すると判別部４２１にタイミング信号を与え、判別部４２１は、そのタイミング信号に応じて最終的な受信率を計算する（Ｓ４６０）。受信率が、例えば０．５を超えている場合、すなわち、１／２以上の確率で正しいレスポンス信号が受信できていれば、正しい制御装置１４からの指令であると判定し（Ｓ４６０のＹｅｓ）、判別部４２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ４６１）。判別部４２１は、駆動信号ＣＬを生成した後にＡＣＫ信号の送信を送信部に指示するよう構成してもよい（Ｓ４６２）。駆動信号ＣＬが送出されると、判別部４２１は、他の要素への電源供給を停止する（Ｓ４６３）。
【００８８】
なお、ステップ３４９・３５２・４６０において、所定時間内にレスポンス信号の受信に失敗した場合（Ｓ３４９のＹｅｓ、Ｓ３５２のＮｏ）や所定の受信率が得られなかった場合（Ｓ４６０のＮｏ）、タイマ４２７は、失敗した回数をカウントし（Ｓ３６４）、所定回数に満たなければ（Ｓ３６４のＮｏ）、判別部４２１はチャレンジ信号の送信から処理をやり直す。所定回数に達してもレスポンス信号の受信しまたは所定の受信率が得られなかった場合は（Ｓ３６４のＹｅｓ）、タイマ４２７は時間カウント・回数カウントをリセットし、判別部４２１は電源供給を停止して待機状態となる（Ｓ３４３）。
【００８９】
このように、この実施形態の制御システムでは、レスポンス信号の送受信を複数回行い、所定時間内に所定回数以上（所定の確率以上）レスポンス信号の認証に成功した場合にのみ駆動信号を生成するので、不要電波の多い環境においてもより確実な制御を実現することができる。
【００９０】
続いて、図１３を参照して、第１ないし第４の実施形態に係る鍵駆動装置において用いる検波部の例について説明する。図１３は、第１ないし第４の実施形態の検波部に用いることのできる検波部の構成例を示す図である。図１３に示すように、これらの実施形態の検波部１２０は、整流器４０および起動回路５０とを有している。
【００９１】
整流器４０は、アンテナＡＮＴ２が出力するＲＦ信号を整流して整流電圧（直流電圧）を発生する。すなわち、アンテナＡＮＴ２と整流器４０とで、外部のエネルギーを受けて発電する発電部をなす。整流器４０は、たとえばダイオード素子などにより実現され、電源供給は特に必要ない。ただしグランドのみ電位基準のため起動回路５０からの接続がある。起動回路５０は、整流器４０が出力する整流電圧を受けて判別部１２１（または２２１、３２１、４２１。以下同様。）の起動信号を出力する。起動信号は、電源制御部５４に供給される。一方、整流器４０は、アンテナＡＮＴ２から受けたＲＦ電圧を検波して判別部１２１に与えている。すなわち、判別部１２１は、起動回路５０からの起動信号により起動し、整流器４０からの信号を受けてトリガ信号やレスポンス信号の判定を行う。
【００９２】
起動回路５０は、電流発生部および電流増幅部５１、電流電圧変換器５２、バッテリ電源５３を有する。電流発生部は、ｎＭＯＳトランジスタＭ１が相当し、整流器４０が出力する整流電圧が、グランド（基準電位または第２の基準電位）を基準に、トランジスタＭ１のドレインゲート共通接続側とソース側との間に印加されることにより、電流発生部に電流が生じる。電流増幅部は、ｎＭＯＳトランジスタＭ２、ｐＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４が相当し、トランジスタＭ１と、これとカレントミラー回路ＣＭ１を構成するトランジスタＭ２とで１段目の電流増幅がなされ、トランジスタＭ３とトランジスタＭ４とで構成されるカレントミラー回路ＣＭ２により２段目の電流増幅がなされる。
【００９３】
電流発生部および電流増幅部５１の出力である増幅電流は、トランジスタＭ４のドレインから出力され電流電圧変換器５２に電流入力される。電流電圧変換器５２は、入力された電流の大きさに応じた電圧を発生する。電流入力から出力電圧への極性は、正極性、負極性いずれもあり得る。なお、電流電圧変換器５２においてグランド側が実線で示され、電源（第２の基準電位、または基準電位）側が破線で示されているのは、電源側の接続を必要としない場合もあり得るためである。バッテリ電源５３は、起動回路５０の電源として機能するとともに、電源制御部５４、判別部１２１の電源としても機能する。
【００９４】
バッテリ電源５３からの電力消費は、起動回路５０においては、整流器４０からの整流電圧の入力がない状態では基本的にない。これは、整流電圧の発生のない状態ではトランジスタＭ１に電流が流れないので、カレントミラー回路ＣＭ１、ＣＭ２にも電流が流れず、さらに電流電圧変換器５２も例えばＣＭＯＳ回路などによれば状態が固定しており電流が流れないからである。さらに、電源制御部５４における電力消費も、電流電圧変換器５２と事情は同じである。これはやはり例えばＣＭＯＳ回路などにより構成することが可能だからである。判別部１２１は、起動回路５０の出力である起動信号により電源制御部５４を介してオン状態にされ、バッテリ電源５３から消費される。電源制御部５４は、起動信号に基づいて判別部１２１に電源を供給する。すなわち、電源制御部５４は、起動信号を、判別部１２１の駆動可能な電圧に変換する機能を有する。
【００９５】
この例の検波部では、アンテナＡＮＴ２で受信された受信信号は整流器４０により直流電流に変換され、起動回路５０および判別部１２１に渡される。起動回路５０は、受け取った電流をカレントミラーＣＭ１およびＣＭ２により増幅し、電流電圧変換器５２により電圧に変換する。変換された電圧は起動信号として電源制御部５４に渡され、当該起動信号に基づいて電源制御部５４は判別部１２１に電源を供給する。電源の供給を受けた判別部１２１は、整流器４０から受け取った受信信号について判定を行う。
【００９６】
この例では、整流器２１とグランドとの電位差Ｖ１を、カレントミラー回路ＣＭ１とグランドとの電位差Ｖ２と等しくしているので、これらがオフの状態においても電流が流れなくなり、待機状態における電力消費をより効果的に抑制することができる。この実施形態の検波部１２０では、待機状態において消費電力がない。この点は省電力の意味で大きな利点となる。
【００９７】
なお、電波の到来が止み起動信号の発生がなくなっても判別部１２１のオン状態を維持できるように、例えば、電流電圧変換器５２の出力にセットリセットフリッププロップ（ＳＲフリップフロップ）を設けてもよい。このような一種の状態記憶回路は、電源制御部５４内に設けるようにしてもよい。
【００９８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る制御システムの動作シーケンスを示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１ないし第４の実施形態に係るの鍵駆動装置の検波部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…制御システム、１１…制御装置、２１…鍵駆動装置、３１…電子駆動鍵、ＡＮＴ１…アンテナ、１１０…送信部、１１１…検波部、１１２…トリガメモリ、１１３…演算部、１１４…鍵メモリ、ＡＮＴ２…アンテナ、１２０…検波部、１２１…判別部、１２２…乱数メモリ、１２３…乱数発生部、１２４…送信部、１２５…演算部、１２６…鍵メモリ、１２７…演算メモリ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば微弱電波を用いて制御対象を遠隔制御するための制御装置、被制御装置、制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアロックや、駐車場の自動扉など、微弱電波を利用した遠隔制御システムが普及してきている。自動車のドアロックシステムを例にとると、自動車の鍵の取っ手に設けられた送信機（制御装置）が電波を発し、その電波を受信した自動車の被制御装置がドアロックを解除することができる。
【０００３】
このような遠隔制御システムでは、特定の制御対象のみを制御する必要があるから、例えばＩＤのような識別信号のやりとりが必要である。しかし、単にＩＤを送信するだけでは、電波を傍受されてＩＤを盗まれると第三者により不正に制御対象を制御されるおそれがある。
【０００４】
一方で、先に挙げた自動車のドアロックなどの用途では、ユーザが操作する送信機を小型化する必要がある。また、ユーザの操作に備えて被制御装置は常に稼働状態としなければならないから、電力消費が大きくなる問題もある。
【特許文献１】特開２００６−２９２５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の制御装置、被制御装置、制御方法では、識別信号を傍受された場合に不正に制御対象を制御されるおそれがあるという問題がある。また、小型化を必要とする一方で消費電力が大きくなる問題もある。本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、小型化と省電力化を図りつつ不正な制御を防ぐことのできる制御装置、被制御装置、制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る制御装置は、被制御装置と通信して該被制御装置を制御する制御装置であって、被制御装置を起動するための第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、第１の認証情報に応じて被制御装置が送信する第２の認証情報を、第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する生成部と、第１の認証情報または第３の認証情報を被制御装置に送信する送信部と、第２の認証情報または第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として第１のメモリに記憶する更新部とを具備している。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る被制御装置は、制御装置からの制御を実行する前に、制御装置の認証を行う被制御装置であって、制御装置を特定する第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、制御装置から送られる第２の認証情報と第１のメモリに記憶された第１の認証情報とが一致した場合に乱数情報を生成する第１の判定部と、乱数情報を制御装置に送信する送信部と、暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、乱数情報を第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する演算部と、制御装置から送られるレスポンス情報と第３の認証情報とが一致した場合に制御を実行する第２の判定部と、乱数情報または第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として第１のメモリに記憶する認証更新部とを具備している。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る制御方法は、制御装置からの制御を実行する前に、制御装置の認証を行う被制御装置の制御方法であって、暗号生成用の鍵を第１のメモリに記憶し、制御装置を特定する第１の認証情報を第２メモリに記憶し、制御装置から送られる第２の認証情報と第２のメモリに記憶された第１の認証情報とが一致した場合に第１の判定部が乱数情報を生成し、制御装置に乱数情報を送信し、乱数情報を第１のメモリに記憶された鍵を用いて演算部が暗号化して第３の認証情報を生成し、制御装置から送られるレスポンス情報と第３の認証情報とが一致した場合に第２の判定部が制御を実行し、乱数情報または第３の認証情報を次回認証のための第２の認証情報として第２のメモリに記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型化と省電力化を図りつつ不正な制御を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態では、制御対象を制御する駆動装置（被制御装置）と、駆動装置にユーザの指令を伝える制御装置との間で、簡易な手法により複数回の認証と電源の制御を可能としている。以下、本発明の実施の形態を、自動車のドアロックを遠隔制御する場合を例に、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態の制御システムの構成を示す図、図２は、図１に示す制御システムの動作を示すシーケンス図である。図１に示すように、この実施形態の制御システムでは、ユーザによる制御信号を発する制御装置１１と、制御装置１１からの電波を受信して制御装置１１からの制御信号を認証し、制御対象たる電子駆動鍵３１に駆動信号を送出する被制御装置としての鍵駆動装置２１とを備えている。
【００１２】
制御装置１１は、自動車の鍵などに備えられる送信機であり、ユーザの指示に基づいて制御信号を生成し、鍵駆動装置２１に対して送信する機能を有する。より具体的には、制御装置１１は、鍵駆動装置２１の電源供給を制御するトリガ信号と、鍵駆動装置２１から送られる認証用のチャレンジ信号に応じて返答するレスポンス信号とを送信する機能を有する。鍵駆動装置２１は、制御装置１１から受けたトリガ信号により自己の電源を制御する機能と、トリガ信号を受けて制御装置１１にチャレンジ信号を送信する機能と、制御装置がチャレンジ信号に応じて発したレスポンス信号を受信し正しい制御装置からのものであるかを認証する機能と、正しい制御信号と認証された場合に駆動信号を生成する機能とを有している。電子駆動鍵３１は、例えば自動車のドアロック機構であり、鍵駆動装置２１から送られる駆動信号に基づいてドアロックの解除等所定の動作を実現する。
【００１３】
続いて、図２を参照して第１の実施形態に係る制御システムの動作を詳細に説明する。この実施形態では、鍵駆動装置２１および制御装置１１には、あらかじめ共通の鍵符号ＫａおよびＫｂと、鍵駆動装置２１の電源を制御するトリガ信号の初期値Ｔ０が割り当てられ、各々に備えられる記憶部に記憶されているものとする。
【００１４】
図２に示すように、ユーザが図示しないスイッチなどを通じて指示を発すると、制御装置１１は、初期値であるトリガ信号Ｔ０を鍵駆動装置２１へ送信する（ステップ１。以下「Ｓ１」のように称する。）。トリガ信号Ｔ０を受信すると、鍵駆動装置２１は、当該トリガ信号が適正なものか判定し、適正であれば自己の主電源をオンとし、乱数データＲ（以下「乱数Ｒ」と称する。）を生成する。鍵駆動装置２１は、生成した乱数Ｒをチャレンジ信号として制御装置１１へ送信する（Ｓ２）。このとき、鍵駆動装置２１は、乱数Ｒと自ら記憶している鍵Ｋａを用いて暗号化データＣ（Ｋａ，Ｒ）（以下「演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）」のように称する。）を生成しておく。
【００１５】
チャレンジ信号として乱数Ｒを受信すると、制御装置１１は、受信した乱数Ｒを自ら記憶している鍵Ｋｂを用いて演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成し、レスポンス信号として鍵駆動装置２１へ送信する（Ｓ３）。制御装置１１が行う演算と鍵駆動装置２１が行う演算は共通なものとしておく。したがって、鍵が共通で演算対象が共通であれば同一の結果が得られることになる。
【００１６】
レスポンス信号として演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を受信すると、鍵駆動装置２１は、自ら生成した演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）と、受信した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）とを比較する。前述の通り、あらかじめ制御装置１１が記憶している鍵Ｋｂと、同じく鍵駆動装置２１が記憶している鍵Ｋａとは共通であり、それぞれを用いて同一の乱数Ｒを演算すれば、演算値Ｃは同一となる。比較の結果、各々の演算値Ｃが同一であれば、鍵駆動装置２１は制御装置１１が正しい相手であると認証し、駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵３１へ送る（Ｓ４）。このとき、鍵駆動装置２１は、制御装置１１に対して受信確認信号ＡＣＫを返してもよい（Ｓ５）。駆動信号ＣＬを受けると、電子駆動鍵３１は所定の動作を行う。
【００１７】
その後、ユーザが図示しないスイッチなどを通じて指示を発すると、制御装置１１は、前回のシーケンス（Ｓ１ないしＳ５）により生成されたデータをトリガ信号Ｔ１として鍵駆動装置２１へ送信する（Ｓ６）。前回のシーケンスにより生成されたデータとして、例えばチャレンジ信号として制御装置１１が受信した乱数Ｒや、乱数Ｒに基づいて生成した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）などを用いることができる。
【００１８】
トリガ信号Ｔ１を受信すると、鍵駆動装置２１は、トリガ信号Ｔ１が適正なものか判定し、適正であれば自己の主電源をオンとして乱数Ｒを生成し、生成した乱数Ｒをチャンレンジ信号として制御装置１１へ送信する（Ｓ７）。前回のシーケンスと同様に、鍵駆動装置２１は、新たな乱数Ｒと自ら記憶している鍵Ｋａを用いて演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を生成する。
【００１９】
以後、同様にして、チャンレンジ信号を受信した制御装置１１は、新たな乱数Ｒと暗号鍵Ｋｂとを用いて演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成し、レスポンス信号として鍵駆動装置２１へ送信する（Ｓ８）。鍵駆動装置２１は、自ら生成した演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）と受信した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）とを比較し、同一であれば駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵３１へ送出し（Ｓ９）、ＡＣＫを制御装置１１へ返す（Ｓ１０）。
【００２０】
このように、この実施形態の制御システムでは、前回のシーケンスで生成されたデータを次回のトリガ信号として送受信するので、鍵Ｋａ／Ｋｂを用いた認証に加えて二重の認証を行うことができる。特に、この実施形態の制御システムでは、トリガ信号に基づいて主電源制御を行うので、不要な電波によって誤作動や電力消費を起こす可能性を抑えることができる。なお、この実施形態ではトリガ信号が制御動作の度に変更されていくが、これには限定されない。トリガ信号に固有の識別信号をさらに備え、追加的に前回のシーケンスで得られたデータを追加するものであってもよい。この場合、合計三重の認証を実現することができ、かつ、何らかの不具合により前回のシーケンスで得られたデータが消失しても、識別信号を用いて復旧させることができる。
【００２１】
次に、図３ないし図５を用いて、この実施形態の制御システムに係る制御装置１１および鍵駆動装置２１について詳細に説明する。図３は、この実施形態に係る制御装置１１および鍵駆動装置２１の構成を示すブロック図、図４は、同じく制御装置１１の動作を示すフローチャート、図５は、同じく鍵駆動装置２１の動作を示すフローチャートである。図３に示すように、この実施形態の制御装置１１は、アンテナＡＮＴ１、送信部１１０、検波部１１１、トリガメモリ１１２、演算部１１３、および鍵メモリ１１４を備えている。制御装置１１は、通常電池などの二次電池で動作し、自動車の鍵などに装着される。
【００２２】
アンテナＡＮＴ１は、制御装置１１が鍵駆動装置２１との通信に用いるアンテナである。送信部１１０は、ローカル信号発振器、変調器、増幅器などを有し、所定の周波数の電波を用いてトリガ信号としての乱数Ｒやレスポンス信号としての演算値Ｃを鍵駆動装置２１へ送信する。送信部１１０の変調器は、例えば振幅変調のようなシンプルな構成のものを用いる。電力消費を抑えるため、送信部１１０を構成する各要素には、送信するときを除いて電源の供給を停止してもよい。
【００２３】
検波部１１１は、復調器などを有し、アンテナＡＮＴ１を介して受信した鍵駆動装置２１からの信号を復調する。この実施形態では、振幅系の変調信号を用いるから、ダイオード検波など比較的シンプルな復調方式を採用することができる。検波部１１１は、受信したチャレンジ信号をトリガメモリ１１２に記憶させる機能をも有している。
【００２４】
トリガメモリ１１２は、制御装置１１を識別する識別信号や鍵駆動装置２１を起動するトリガ信号などを記憶する書き換え可能なメモリである。図２に示すシーケンス例では、トリガ信号の初期値として識別信号を記憶し、その後次回のトリガ信号としてチャレンジ信号である乱数Ｒを記憶するが、識別信号を常に記憶し、チャレンジ信号のみを書き換える形でもよい。
【００２５】
鍵メモリ１１３は、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成するための暗号鍵Ｋｂを記憶する不揮発性メモリである。演算部１１４は、鍵メモリ１１３に記憶した暗号鍵Ｋｂを用いて、鍵駆動装置２１から送られる乱数Ｒの演算処理（暗号化）を実行し、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する。
【００２６】
以下、図２ないし図４を参照してこの実施形態の制御装置１１の動作を説明する。
【００２７】
図示しないスイッチ等によりユーザが指示動作を行うと、送信部１１０は、トリガメモリ１１２からトリガ信号の初期値データを読み出して変調し、アンテナＡＮＴ１を介してトリガ信号Ｔ０を送信する（Ｓ１３０）。図２に示すように、鍵駆動装置２１はトリガ信号Ｔ０を認証し、チャレンジ信号として乱数Ｒを制御装置１１に対して送信する。
【００２８】
検波部１１１は、所定の周波数の電波を検知すると、受信した電波を復調して演算部１１４に渡す。ここで、検波部１１１は、復調した受信信号が鍵駆動装置２１のチャレンジ信号であるか否か判定し、チャレンジ信号でない場合に送信部１１０がトリガ信号を再送信するように構成してもよいし、検波部１１１が一定時間経過しても正しいチャレンジ信号を受信しない場合に制御装置１１全体が待機状態となるように構成してもよい（Ｓ１３１のＮｏ）。チャレンジ信号、すなわち、乱数Ｒを受け取ると、演算部１１４は、鍵メモリ１１３から鍵Ｋｂを読み出して所定の演算処理（暗号化）を行い、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する（Ｓ１３２）。すなわち、チャレンジ信号が乱数Ｒであれば、乱数Ｒを鍵Ｋｂで暗号化することになる。併せて、検波部１１１は、チャレンジ信号たる乱数Ｒをトリガメモリ１１２に記憶する（Ｓ１３３）。
【００２９】
送信部１１０は、演算部１１４から演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を受け取り、所定の変調をかけ、変調信号をアンテナＡＮＴ１を介してレスポンス信号として送信する（Ｓ１３４）。鍵駆動装置２１がレスポンス信号の照合に成功すると、所定の制御動作が実行される。なお、鍵駆動装置２１が返すＡＣＫ信号を受信し、図示しない表示部を通じてユーザに動作状況を示すように構成してもよい。
【００３０】
次回以降の動作では、送信部１１０は、トリガ信号Ｔ０に代えて、ステップ１３３にてトリガメモリ１１２に記憶したチャレンジ信号（乱数Ｒ）をトリガ信号Ｔ１として送信する（Ｓ１３０）。以後、送信部１１０は、前回のシーケンスにおいて受信・記憶した乱数Ｒをトリガメモリ１１２から読み出し、当該乱数Ｒをトリガ信号Ｔとして鍵駆動装置２１に送信する。
【００３１】
このように、この実施形態の制御装置によれば、前回のシーケンスで受信した乱数Ｒを次回のトリガ信号Ｔとして用いるので、トリガ信号を傍受されたとしても不正制御される可能性を低くすることができる。
【００３２】
続いて、鍵駆動装置２１について説明する。図３に示すように、この実施形態に係る鍵駆動装置２１は、検波部１２０、判別部１２１、乱数メモリ１２２、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５、鍵メモリ１２６、および演算メモリ１２７を備えている。
【００３３】
検波部１２０は、検波部１１１と同様に復調器などを有し、アンテナＡＮＴ２を介して受信した制御装置１１からの信号を復調する。検波部１２０は、受信した信号を復調する復調器としての機能に加えて、電波を検出して判別部１２１に対する電源供給を制御する機能をも有している。すなわち、検波部１２０が電波を検出すると、判別部１２１に電源を供給するとともに（図中破線部）復調した信号を判別部１２１に渡す。この結果、電波を検知するまでは検波部１２０のみに電源を供給することが可能になり、鍵駆動装置２１全体の消費電力を抑制することができる。この実施形態の制御システムでは、変調方式として振幅変調系の方式を用いるから、ダイオード検波など受信信号を直流電流に変換するような検波方法を用いる。
【００３４】
判別部１２１は、検波部１２０により復調されたトリガ信号やレスポンス信号が適正な制御装置１１からのものであるか否かを判定する。具体的には、判別部１２１は、乱数メモリ１２２に記憶されたデータ（前回のシーケンスで生成された乱数Ｒあるいはトリガ信号の初期値）を読み出し、当該データと復調されたトリガ信号と比較して一致するか否かを判定する。比較の結果一致した場合、判別部１２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５に電源を供給する（図中一点鎖線部）。すなわち、この実施形態では、検波部１２０による電波の検知の有無による電源制御と、判別部１２１によるトリガ信号の適否による電源制御との二段階の電源制御が実現される。これにより、全体としての電源消費を抑制するとともに、意図しない電波の検知や第三者による不正な電波発信などにより無用な電源消費を抑えることができる。
【００３５】
また、判別部１２１は、制御装置１１から送られるレスポンス信号（演算値Ｃ）と、後述するメモリ１２７から読み取った演算値とを比較して一致するか否かを判定する。一致した場合、判別部１２１は、電子駆動鍵３１を制御する駆動信号ＣＬを生成する。すなわち、判別部１２１は、トリガ信号およびレスポンス信号の両方が適正な場合に、駆動信号ＣＬを生成する。これにより、制御対象たる鍵駆動装置の制御に対する二重の認証が実現される。
【００３６】
判別部１２１からの電源供給を受けて起動した乱数発生部１２３は、所定長の乱数データである乱数Ｒを発生して、乱数メモリ１２２に記憶させ、送信部１２４および演算部１２５に渡す機能を有する。具体的には、乱数発生部１２３は、制御装置１１へのチャレンジ信号の送信や演算部１２５による演算（暗号化）に用いる乱数Ｒを生成し、乱数メモリ１２２に記憶させる。
【００３７】
送信部１２４は、検波部１１１と対応し、乱数発生部１２３が生成した乱数Ｒに所定の変調をかけ、ＡＮＴ２を介して送信する。制御装置１１の検波部１１１は、小型化および省電力化の要請から簡易な構成とされるから、送信部１２４による変調も振幅変調系の簡易なものが選択される。
【００３８】
演算部１２５は、乱数発生部１２３が生成した乱数Ｒに対し、鍵メモリ１２６から読み出した鍵Ｋａを用いて演算処理（暗号化処理）を実行する。演算部１２５は演算部１１４と対応し、共通の演算式により演算処理を実行する。したがって、演算対象である乱数Ｒと鍵Ｋａ／Ｋｂが共通であれば、演算部１１４および１２６は同一の演算値Ｃを生成する。演算部１２５は、演算処理を実行すると、得られた演算値Ｃを演算メモリ１２７に記憶させる。
【００３９】
以下、図２、図３および図５を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２１の動作を説明する。
【００４０】
検波部１２０は、電源の供給を常に受けて電波を検知している（Ｓ１４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ１４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部１２１に電源を供給してオン状態とするとともに、受信した信号を復調して判別部１２１に渡す（Ｓ１４１）。
【００４１】
判別部１２１は、電源の供給を受けて起動し、検波部１２０から受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた乱数Ｒ）と一致するかを判定する（Ｓ１４２）。一致しない場合（Ｓ１４２のＮｏ）、判別部１２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部１２１への電源供給をオフとする。一致する場合（Ｓ１４２のＹｅｓ）、判別部１２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を開始する（Ｓ１４３）。その結果、乱数発生部１２３は、乱数Ｒを生成して乱数メモリ１２２に記憶させる（Ｓ１４４）。
【００４２】
乱数Ｒが生成されると、送信部１２４は、乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１１へ送信する（Ｓ１４５）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒに演算処理（暗号化）を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ１２７へ記憶させる（Ｓ１４６）。
【００４３】
検波部１２０が制御装置１１からのレスポンス信号を受信すると（Ｓ１４７）、判別部１２１は、レスポンス信号である演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）と、演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ１４８）。比較の結果、両者が同一でなければ（Ｓ１４８のＮｏ）、検波部１２０は電波受信を継続し、判別部１２１は演算値Ｃを含むレスポンス信号の受信待機状態となる。比較の結果、両者が同一であれば（Ｓ１４８のＹｅｓ）、判別部１２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ１４９）。併せて、判別部１２１は、送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１１へ送信してもよい（Ｓ１５０）。駆動信号ＣＬの送出が完了すると、判別部１２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を停止し、自己の電源もオフとする（Ｓ１５１）。
【００４４】
このように、この実施形態の鍵駆動装置２１によれば、制御装置１１からのトリガ信号が適正か否か判別するので、認証を二重化することができる。また、この実施形態の鍵駆動装置２１では、トリガ信号の適否に基づいて他の回路要素への電源供給も制御可能としたので、外部からの不要電波や不正な電波による誤動作を防ぎ、電力消費を抑えることができる。
【００４５】
続いて、図６ないし図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る制御システムについて詳細に説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図、図７は、同じく制御装置の動作を示すフローチャート、図８は、同じく鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、第１の実施形態と共通する構成・工程については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、この実施形態の制御装置１２は、アンテナＡＮＴ１、送信部２１０、検波部２１１、トリガメモリ１１２、鍵メモリ１１３、および演算部２１４を備えている。すなわち、この実施形態の制御装置１２は、制御装置から鍵駆動装置に対するトリガ信号として、乱数Ｒではなく演算値Ｃを用いた点が第１の実施形態と相違している。
【００４７】
送信部２１０は、第１の実施形態に係る送信部１１０と対応する。送信部２１０は、トリガ信号として演算値Ｃを用いる点が第１の実施形態に係る送信部１１０と相違している。
【００４８】
検波部２１１は、第１の実施形態に係る検波部１１１と対応する。検波部２１１は、受信したチャレンジ信号を次回のトリガ信号としてトリガメモリ１１２に記憶させる機能を有していない点で、第１の実施形態に係る検波部１１１と相違している。
【００４９】
演算部２１４は、鍵メモリ１１３に記憶した暗号鍵Ｋｂを用いて、鍵駆動装置２２から送られる乱数Ｒの演算処理（暗号化）を実行し、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する。併せて、演算部２１４は、生成した演算値Ｃを次回のシーケンスでのトリガ信号とするためトリガメモリ１１２に記憶させる機能を有している。トリガメモリ１１２は、第１の実施形態のトリガメモリ１１２と共通であり、この実施形態においては、トリガ信号の初期値として識別信号等を記憶し、その後は次回のトリガ信号として演算部２１４が演算した演算値Ｃを記憶する。
【００５０】
以下、図６および図７を参照して、この実施形態の制御装置１２の動作を説明する。以下の説明では第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５１】
図示しないスイッチ等によりユーザが指示動作を行うと、送信部２１０は、トリガメモリ１１２からトリガ信号の初期値をなすデータを読み出して変調し、アンテナＡＮＴ１を介してトリガ信号Ｔ０を送信する（Ｓ１３０）。この実施形態においても、鍵駆動装置２２はトリガ信号Ｔ０を認証し、チャレンジ信号として乱数Ｒを制御装置１２に対して返信する。
【００５２】
検波部２１１は、所定の周波数の電波を検知すると、受信した電波を復調して演算部２１４に渡す。検波部２１１がチャレンジ信号の判定を行ってもよいのは第１の実施形態と同様である（Ｓ１３１のＮｏ）。チャレンジ信号として乱数Ｒを受け取ると、演算部２１４は、鍵メモリ１１３から鍵Ｋｂを読み出して所定の演算処理（暗号化）を行い、演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を生成する（Ｓ１３２）。併せて、演算部２１４は、乱数Ｒを暗号化した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）をトリガメモリ１１２に記憶する（Ｓ２３３）。
【００５３】
送信部１１０は、演算部２１４から演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）を受け取り、所定の変調をかけ、変調信号をアンテナＡＮＴ１を介してレスポンス信号として送信する（Ｓ１３４）。鍵駆動装置２２がレスポンス信号の照合に成功すると、所定の制御動作が実行される。
【００５４】
次回以降の動作では、送信部２１０は、トリガ信号Ｔ０に代えて、トリガメモリ１１２に記憶した演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）をトリガ信号Ｔ１として送信する。以後、送信部２１０は、前回のシーケンスにおいて生成・記憶した演算値Ｃをトリガメモリ１１２から読み出し、当該演算値Ｃをトリガ信号Ｔとして鍵駆動装置２２に送信する。
【００５５】
このように、この実施形態の制御装置によれば、前回のシーケンスで生成した演算値Ｃを次回のトリガ信号Ｔとして用いるので、トリガ信号を傍受されたとしても不正制御される可能性を低くすることができる。
【００５６】
続いて、鍵駆動装置２２について説明する。図６に示すように、この実施形態に係る鍵駆動装置２２は、検波部１２０、判別部２２１、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５、鍵メモリ１２６、および演算メモリ２２７を備えている。この実施形態の鍵駆動装置２２では、対応する制御装置１２の認証と鍵駆動装置２２各部の電源供給を実行するトリガ信号として、前回のシーケンスにおいて生成した演算値Ｃを用いている。
【００５７】
判別部２２１は、検波部１２０により復調されたトリガ信号やレスポンス信号が適正な制御装置１２からのものであるか否かを判定する。具体的には、判別部２２１は、演算メモリ２２７に記憶されたデータ（前回のシーケンスで生成された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）あるいはトリガ信号の初期値）を読み出し、当該データと復調されたトリガ信号と比較して一致するか否かを判定する。両者が一致した場合、判別部２２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５に電源を供給する。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態においても、電波の検知の有無による電源制御と、トリガ信号の適否による電源制御との二段階の電源制御が実現され、電源消費の抑制、特に無用な電源消費の抑制を図ることができる。
【００５８】
また、判別部２２１は、制御装置１２から送られるレスポンス信号（演算値Ｃ）と後述する演算メモリ２２７から読み取った演算値とを比較して一致するか否かを判定する機能を有する。この機能は、第1の実施形態の判別部１２１と共通である。
【００５９】
以下、図６および図８を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２２の動作を説明する。
【００６０】
検波部１２０は、常に電源の供給を受けて電波を検知している（Ｓ１４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ１４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部２２１に電源を供給してオン状態にするとともに、受信した信号を判別部２２１に渡す（Ｓ１４１）。
【００６１】
判別部２２１は、電源の供給を受けて起動し、受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた演算値Ｃ）と一致するかを判定する（Ｓ２４２）。一致しない場合（Ｓ２４２のＮｏ）、判別部２２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部２２１への電源供給をオフとする。一致する場合（Ｓ２４２のＹｅｓ）、判別部２２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を開始する（Ｓ１４３）。その結果、乱数発生部１２３は、乱数Ｒを生成して送信部１２４へ渡す（Ｓ２４４）。
【００６２】
乱数Ｒが生成されると、送信部１２４は、乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１２へ送信する（Ｓ１４５）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒを演算処理を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ２２７へ記憶させる（Ｓ２４６）。
【００６３】
検波部１２０が制御装置１２からのレスポンス信号を受信すると（Ｓ１４７）、判別部２２１は、レスポンス信号である演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）と、演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ１４８）。比較の結果、両者が同一でなければ（Ｓ１４８のＮｏ）、検波部１２０は電波受信を継続し、判別部２２１は演算値の受信待機状態となる。比較の結果、両者が同一であれば（Ｓ１４８のＹｅｓ）、判別部２２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ１４９）。併せて、判別部２２１は、送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１２へ送信してもよい（Ｓ１５０）。駆動信号ＣＬの送出が完了すると、判別部２２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４および演算部１２５への電源供給を停止し、自己の電源もオフとする（Ｓ１５１）。
【００６４】
このように、この実施形態の鍵駆動装置２２によれば、制御装置１２からのトリガ信号が適正か否か判別するので、認証を二重化することができる。また、この実施形態の鍵駆動装置２２では、トリガ信号の適否に基づいて他の回路要素への電源供給も制御可能としたので、外部からの不要電波や不正な電波による誤動作を防ぎ、電力消費を抑えることができる。特に、この実施形態の制御装置では、演算値Ｃをトリガ信号としてもレスポンス信号としても用いるから、乱数Ｒのためのメモリ領域を用意する必要がなく、回路構成をより簡単にすることができる。
【００６５】
続いて、図９および図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る制御システムについて詳細に説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図、図１０は、同じく鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、第１および第２のの実施形態と共通する構成・工程については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。図９に示すように、この実施形態の制御システムは、第１の実施形態の鍵駆動装置に、タイマ３２７およびＡＣＫ生成部３２８を更に設けて時限制御を可能としたものである。この実施形態の制御装置１３は、第１の実施形態の制御装置１１と同一の構成かつ同一の動作をする。以下、この実施形態の鍵駆動装置２３について詳細に説明する。
【００６６】
タイマ３２７は、判別部３２１に時間情報を与える計時装置である。タイマ３２７は、判別部３２１がトリガ信号やレスポンス信号を受け付ける時間などを規定して、判別部３２１がタイムアウトするタイミングを与える。ＡＣＫ生成部３２８は、制御装置１３に対して送信するＡＣＫ信号（受信確認信号や制御確認信号など）を生成する。
【００６７】
以下、図９および図１０を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２３の動作を説明する。
【００６８】
検波部１２０は、電源の供給を常に受けて電波を検知している（Ｓ３４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ３４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部３２１に電源を供給してオン状態とするとともに、受信した信号を復調して判別部３２１に渡す（Ｓ３４１）。
【００６９】
判別部３２１は、電源の供給を受けて起動し、検波部１２０から受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた乱数Ｒ）と一致するかを判定する（Ｓ３４２）。一致しない場合（Ｓ３４２のＮｏ）、判別部３２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部１２０への電源供給をオフとして待機状態となる（Ｓ３４３）。一致する場合（Ｓ３４２のＹｅｓ）、判別部３２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５およびタイマ３２７への電源供給を開始する（Ｓ３４４）。
【００７０】
タイマ３２７に電源が供給されると、タイマ３２７は所定時間のカウントを開始する（Ｓ３４５）。乱数発生部１２３は、乱数Ｒを生成して乱数メモリ１２２に記憶させる（Ｓ３４６）。
【００７１】
乱数Ｒが生成されると、送信部１２４は、乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１１へ送信する（Ｓ３４７）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒの演算処理を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ１２７へ記憶させる（Ｓ３４８）。
【００７２】
ここで、タイマ３２７が与えるカウント値が制限時間の値を超えておらず（Ｓ３４９のＮｏ）、電波が制御装置１３から到達すると（Ｓ３５０のＹｅｓ）、検波部１２０は電波を受信して判別部３２１に渡す（Ｓ３５１）。判別部３２１は、受け取ったレスポンス信号（演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ））と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ３５２）。
【００７３】
比較の結果、各々の演算値Ｃが一致した場合（Ｓ３５２のＹｅｓ）、判別部３２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ３５３）。併せて、判別部３２１は、ＡＣＫ生成部３２８にＡＣＫ生成を指示し、ＡＣＫ生成部３２８は送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１３へ送信する（Ｓ３５４）。
【００７４】
ＡＣＫ信号を送信すると、判別部３２１は、タイマ３２７をリセットし、新たに所定時間のカウントを開始する（Ｓ３５５）。このカウントは、制御装置１３がＡＣＫを受信できずレスポンス信号を再送する場合に対応するものである。タイマ３２７が与えるカウント値が制限時間の値を超えておらず（Ｓ３５６のＮｏ）、電波が制御装置１３から到達すると（Ｓ３５０のＹｅｓ）、検波部１２０は電波を受信して判別部３２１に渡す（Ｓ３５８）。判別部３２１は、受け取ったレスポンス信号と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃとを比較する（Ｓ３５９）。
【００７５】
比較の結果、各々の演算値Ｃが一致した場合（Ｓ３５９のＹｅｓ）、判別部３２１は再度駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ３６０）。併せて、判別部３２１は、ＡＣＫ生成部３２８に再度ＡＣＫ生成を指示し、ＡＣＫ生成部３２８は送信部１２４を介してＡＣＫ信号を制御装置１３へ送信する（Ｓ３６１）。以後、制御装置１３がＡＣＫ信号を正しく受信しレスポンス信号の送信が止まるまで、ステップ３５５ないし３６１の動作を適宜繰り返し、所定時間経過してもレスポンス信号の受信がなければ制御装置１３が正しくＡＣＫ信号を確認したとみなして処理を終了し、電源をオフとする（Ｓ３６２）。これにより、制御装置１３がＡＣＫ信号の受信に失敗して再度レスポンス信号を送信してきた場合でも確実に制御動作を実行し、ＡＣＫ信号を再送することができる。
【００７６】
なお、ステップ３４９・３５２・３５９において、所定時間内にレスポンス信号の受信に失敗した場合（Ｓ３４９のＹｅｓ、Ｓ３５２のＮｏ、Ｓ３５９のＮｏ）、タイマ３２７は、失敗した回数をカウントし（Ｓ３６４）、所定回数に満たなければ（Ｓ３６４のＮｏ）、判別部３２１はチャレンジ信号の送信から処理をやり直す。所定回数に達してもレスポンス信号の受信に失敗した場合は（Ｓ３６４のＹｅｓ）、タイマ３２７は時間カウント・回数カウントをリセットし、判別部３２１は電源供給を停止して待機状態となる（Ｓ３４３）。
【００７７】
このように、この実施形態の鍵駆動装置２３によれば、タイマ３２７によりレスポンス信号の受信やチャレンジ信号の送信の回数を制御するので、より的確な省電力化を図ることができる。また、所定時間経過後にリセットがかかるので、安全性も高まることになる。
【００７８】
続いて、図１１および図１２を参照して、本発明の第４の実施形態に係る制御システムについて詳細に説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図、図１２は、同じく鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、第１ないし第３の実施形態と共通する構成・工程については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。図１１に示すように、この実施形態の制御システムは、第２の実施形態の制御システムの制御装置に、タイマ４２７を更に設けて時限制御を可能としたものである。
【００７９】
この実施形態の制御システムでは、制御装置から送られるレスポンス信号の適否を判定するに当たって、演算メモリに記憶した演算値Ｃと単に比較した正否ではなく、複数回の比較を行って同一と判定された割合が所定の割合以上となった場合に駆動信号を生成する。すなわち、無線回線における通信障害があり得ることを前提に、制御装置がレスポンス信号を複数回再送信するように構成し、鍵駆動装置は複数回受け取ったレスポンス信号のうちどれくらいのレスポンス信号が自己の演算値Ｃと合致するかを算出し、所定割合を超えた場合に正しいレスポンス信号が制御装置から発せられたと判定する。
【００８０】
この実施形態の制御装置１４における送信部４１０は、演算部２１４から与えられるレスポンス信号を所定回数繰り返し送信する機能を有している。タイマ４２７は、第３の実施形態に係るタイマ３２７と対応するが、判別部４２１にレスポンス信号を受信し続けるべき時間を与える機能をさらに有している。判別部４２１は、タイマ４２７から与えられる所定時間の間レスポンス信号を繰り返し受信し、受信したレスポンス信号の演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ）と演算メモリ１２７から読み出した演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とが合致する割合を算出する機能をさらに有している。
【００８１】
以下、図１１および図１２を参照して、この実施形態の鍵駆動装置２４の動作を説明する。
【００８２】
検波部１２０は、電源の供給を常に受けて電波を検知している（Ｓ３４０のＮｏ）。電波を検知すると（Ｓ３４０のＹｅｓ）、検波部１２０は、判別部４２１に電源を供給してオン状態とするとともに、受信した信号を復調して判別部４２１に渡す（Ｓ３４１）。
【００８３】
判別部４２１は、電源の供給を受けて起動し、検波部１２０から受け取った信号がトリガ信号の初期値Ｔ０（あるいは前回のシーケンスで用いた演算値Ｃ）と一致するかを判定する（Ｓ３４２）。一致しない場合（Ｓ３４２のＮｏ）、判別部４２１は処理を終了し、検波部１２０は判別部４２１への電源供給をオフとして待機状態となる（Ｓ３４３）。一致する場合（Ｓ３４２のＹｅｓ）、判別部４２１は、乱数発生部１２３、送信部１２４、演算部１２５およびタイマ４２７への電源供給を開始する（Ｓ３４４）。
【００８４】
タイマ４２７に電源が供給されると、タイマ４２７は所定時間のカウントを開始する（Ｓ３４５）。乱数発生部１２３は乱数Ｒを生成して送信部１２４へ渡し、送信部１２４は、受け取った乱数Ｒに所定の変調をかけてチャレンジ信号としてアンテナＡＮＴ２を介して制御装置１４へ送信する（Ｓ３４７）。一方、演算部１２５は、鍵メモリ１２６から鍵Ｋａを読み出し、鍵Ｋａに基づいて乱数Ｒの演算処理を行い、得られた演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）を演算メモリ１２７へ記憶させる（Ｓ４４８）。
【００８５】
ここで、タイマ４２７が与えるカウント値が制限時間の値を超えておらず（Ｓ３４９のＮｏ）、電波が制御装置１４から到達すると（Ｓ３５０のＹｅｓ）、検波部１２０は電波を受信して判別部４２１に渡す（Ｓ３５１）。判別部４２１は、受け取ったレスポンス信号（演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ））と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較する（Ｓ３５２）。
【００８６】
比較の結果、各々の演算値Ｃが一致した場合（Ｓ３５２のＹｅｓ）、判別部４２１はタイマ４２７に所定時間のカウントを開始させる（Ｓ４５５）。所定時間を経過せず（Ｓ４５６のＮｏ）、レスポンス信号が継続して受信できている場合（Ｓ４５７のＹｅｓ）、判別部４２１は受け取ったレスポンス信号（演算値Ｃ（Ｋｂ，Ｒ））と演算メモリ１２７に記憶された演算値Ｃ（Ｋａ，Ｒ）とを比較し（Ｓ４５８）、一致した回数をカウントして受信率を計算する（Ｓ４５９）。この動作は所定時間を経過するか（Ｓ４５６のＮｏ）、あるいは信号を検出しなくなるまで（Ｓ４５７のＮｏ）繰り返される。
【００８７】
タイマ４２７は、所定時間が経過すると判別部４２１にタイミング信号を与え、判別部４２１は、そのタイミング信号に応じて最終的な受信率を計算する（Ｓ４６０）。受信率が、例えば０．５を超えている場合、すなわち、１／２以上の確率で正しいレスポンス信号が受信できていれば、正しい制御装置１４からの指令であると判定し（Ｓ４６０のＹｅｓ）、判別部４２１は駆動信号ＣＬを生成して電子駆動鍵へ送出する（Ｓ４６１）。判別部４２１は、駆動信号ＣＬを生成した後にＡＣＫ信号の送信を送信部に指示するよう構成してもよい（Ｓ４６２）。駆動信号ＣＬが送出されると、判別部４２１は、他の要素への電源供給を停止する（Ｓ４６３）。
【００８８】
なお、ステップ３４９・３５２・４６０において、所定時間内にレスポンス信号の受信に失敗した場合（Ｓ３４９のＹｅｓ、Ｓ３５２のＮｏ）や所定の受信率が得られなかった場合（Ｓ４６０のＮｏ）、タイマ４２７は、失敗した回数をカウントし（Ｓ３６４）、所定回数に満たなければ（Ｓ３６４のＮｏ）、判別部４２１はチャレンジ信号の送信から処理をやり直す。所定回数に達してもレスポンス信号の受信しまたは所定の受信率が得られなかった場合は（Ｓ３６４のＹｅｓ）、タイマ４２７は時間カウント・回数カウントをリセットし、判別部４２１は電源供給を停止して待機状態となる（Ｓ３４３）。
【００８９】
このように、この実施形態の制御システムでは、レスポンス信号の送受信を複数回行い、所定時間内に所定回数以上（所定の確率以上）レスポンス信号の認証に成功した場合にのみ駆動信号を生成するので、不要電波の多い環境においてもより確実な制御を実現することができる。
【００９０】
続いて、図１３を参照して、第１ないし第４の実施形態に係る鍵駆動装置において用いる検波部の例について説明する。図１３は、第１ないし第４の実施形態の検波部に用いることのできる検波部の構成例を示す図である。図１３に示すように、これらの実施形態の検波部１２０は、整流器４０および起動回路５０とを有している。
【００９１】
整流器４０は、アンテナＡＮＴ２が出力するＲＦ信号を整流して整流電圧（直流電圧）を発生する。すなわち、アンテナＡＮＴ２と整流器４０とで、外部のエネルギーを受けて発電する発電部をなす。整流器４０は、たとえばダイオード素子などにより実現され、電源供給は特に必要ない。ただしグランドのみ電位基準のため起動回路５０からの接続がある。起動回路５０は、整流器４０が出力する整流電圧を受けて判別部１２１（または２２１、３２１、４２１。以下同様。）の起動信号を出力する。起動信号は、電源制御部５４に供給される。一方、整流器４０は、アンテナＡＮＴ２から受けたＲＦ電圧を検波して判別部１２１に与えている。すなわち、判別部１２１は、起動回路５０からの起動信号により起動し、整流器４０からの信号を受けてトリガ信号やレスポンス信号の判定を行う。
【００９２】
起動回路５０は、電流発生部および電流増幅部５１、電流電圧変換器５２、バッテリ電源５３を有する。電流発生部は、ｎＭＯＳトランジスタＭ１が相当し、整流器４０が出力する整流電圧が、グランド（基準電位または第２の基準電位）を基準に、トランジスタＭ１のドレインゲート共通接続側とソース側との間に印加されることにより、電流発生部に電流が生じる。電流増幅部は、ｎＭＯＳトランジスタＭ２、ｐＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４が相当し、トランジスタＭ１と、これとカレントミラー回路ＣＭ１を構成するトランジスタＭ２とで１段目の電流増幅がなされ、トランジスタＭ３とトランジスタＭ４とで構成されるカレントミラー回路ＣＭ２により２段目の電流増幅がなされる。
【００９３】
電流発生部および電流増幅部５１の出力である増幅電流は、トランジスタＭ４のドレインから出力され電流電圧変換器５２に電流入力される。電流電圧変換器５２は、入力された電流の大きさに応じた電圧を発生する。電流入力から出力電圧への極性は、正極性、負極性いずれもあり得る。なお、電流電圧変換器５２においてグランド側が実線で示され、電源（第２の基準電位、または基準電位）側が破線で示されているのは、電源側の接続を必要としない場合もあり得るためである。バッテリ電源５３は、起動回路５０の電源として機能するとともに、電源制御部５４、判別部１２１の電源としても機能する。
【００９４】
バッテリ電源５３からの電力消費は、起動回路５０においては、整流器４０からの整流電圧の入力がない状態では基本的にない。これは、整流電圧の発生のない状態ではトランジスタＭ１に電流が流れないので、カレントミラー回路ＣＭ１、ＣＭ２にも電流が流れず、さらに電流電圧変換器５２も例えばＣＭＯＳ回路などによれば状態が固定しており電流が流れないからである。さらに、電源制御部５４における電力消費も、電流電圧変換器５２と事情は同じである。これはやはり例えばＣＭＯＳ回路などにより構成することが可能だからである。判別部１２１は、起動回路５０の出力である起動信号により電源制御部５４を介してオン状態にされ、バッテリ電源５３から消費される。電源制御部５４は、起動信号に基づいて判別部１２１に電源を供給する。すなわち、電源制御部５４は、起動信号を、判別部１２１の駆動可能な電圧に変換する機能を有する。
【００９５】
この例の検波部では、アンテナＡＮＴ２で受信された受信信号は整流器４０により直流電流に変換され、起動回路５０および判別部１２１に渡される。起動回路５０は、受け取った電流をカレントミラーＣＭ１およびＣＭ２により増幅し、電流電圧変換器５２により電圧に変換する。変換された電圧は起動信号として電源制御部５４に渡され、当該起動信号に基づいて電源制御部５４は判別部１２１に電源を供給する。電源の供給を受けた判別部１２１は、整流器４０から受け取った受信信号について判定を行う。
【００９６】
この例では、整流器２１とグランドとの電位差Ｖ１を、カレントミラー回路ＣＭ１とグランドとの電位差Ｖ２と等しくしているので、これらがオフの状態においても電流が流れなくなり、待機状態における電力消費をより効果的に抑制することができる。この実施形態の検波部１２０では、待機状態において消費電力がない。この点は省電力の意味で大きな利点となる。
【００９７】
なお、電波の到来が止み起動信号の発生がなくなっても判別部１２１のオン状態を維持できるように、例えば、電流電圧変換器５２の出力にセットリセットフリッププロップ（ＳＲフリップフロップ）を設けてもよい。このような一種の状態記憶回路は、電源制御部５４内に設けるようにしてもよい。
【００９８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る制御システムの動作シーケンスを示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施形態に係る鍵駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１ないし第４の実施形態に係るの鍵駆動装置の検波部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…制御システム、１１…制御装置、２１…鍵駆動装置、３１…電子駆動鍵、ＡＮＴ１…アンテナ、１１０…送信部、１１１…検波部、１１２…トリガメモリ、１１３…演算部、１１４…鍵メモリ、ＡＮＴ２…アンテナ、１２０…検波部、１２１…判別部、１２２…乱数メモリ、１２３…乱数発生部、１２４…送信部、１２５…演算部、１２６…鍵メモリ、１２７…演算メモリ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御装置と通信して該被制御装置を制御する制御装置であって、
前記被制御装置を起動するための第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、
暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、
前記第１の認証情報に応じて前記被制御装置が送信する第２の認証情報を、前記第２のメモリに記憶された前記鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する生成部と、
前記第１の認証情報または前記第３の認証情報を前記被制御装置に送信する送信部と、
前記第２の認証情報または前記第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として前記第１のメモリに記憶する更新部と
を具備したことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
制御装置からの制御を実行する前に、前記制御装置の認証を行う被制御装置であって、
前記制御装置を特定する第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、
前記制御装置から送られる第２の認証情報と前記第１のメモリに記憶された前記第１の認証情報とが一致した場合に乱数情報を生成する第１の判定部と、
前記乱数情報を前記制御装置に送信する送信部と、
暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、
前記乱数情報を前記第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する演算部と、
前記制御装置から送られるレスポンス情報と前記第３の認証情報とが一致した場合に前記制御を実行する第２の判定部と、
前記乱数情報または前記第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として前記第１のメモリに記憶する認証更新部と
を具備したことを特徴とする被制御装置。
【請求項３】
前記第１の判定部は、前記制御装置から送られる電波を検出して第１の電源電圧を生成する検波部と、前記検波部により生成された第１の電源電圧により起動され前記乱数情報を生成する乱数発生部とを備えたことを特徴とする請求項２記載の被制御装置。
【請求項４】
前記第１の判定部は、前記第１の認証情報と前記第２の認証情報とが一致する場合に第２の電源電圧を生成して前記演算部に供給し、前記演算部は、前記第１の判定部からの電源電圧の供給により起動されることを特徴とする請求項３記載の被制御装置。
【請求項５】
制御装置からの制御を実行する前に、前記制御装置の認証を行う被制御装置の制御方法であって、
暗号生成用の鍵を第１のメモリに記憶し、
前記制御装置を特定する第１の認証情報を第２メモリに記憶し、
前記制御装置から送られる第２の認証情報と前記第２のメモリに記憶された前記第１の認証情報とが一致した場合に第１の判定部が乱数情報を生成し、
前記制御装置に前記乱数情報を送信し、
前記乱数情報を前記第１のメモリに記憶された鍵を用いて演算部が暗号化して第３の認証情報を生成し、
前記制御装置から送られるレスポンス情報と前記第３の認証情報とが一致した場合に第２の判定部が前記制御を実行し、
前記乱数情報または前記第３の認証情報を次回認証のための第２の認証情報として前記第２のメモリに記憶すること
を特徴とする制御方法。
【請求項１】
被制御装置と通信して該被制御装置を制御する制御装置であって、
前記被制御装置を起動するための第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、
暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、
前記第１の認証情報に応じて前記被制御装置が送信する第２の認証情報を、前記第２のメモリに記憶された前記鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する生成部と、
前記第１の認証情報または前記第３の認証情報を前記被制御装置に送信する送信部と、
前記第２の認証情報または前記第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として前記第１のメモリに記憶する更新部と
を具備したことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
制御装置からの制御を実行する前に、前記制御装置の認証を行う被制御装置であって、
前記制御装置を特定する第１の認証情報を記憶する第１のメモリと、
前記制御装置から送られる第２の認証情報と前記第１のメモリに記憶された前記第１の認証情報とが一致した場合に乱数情報を生成する第１の判定部と、
前記乱数情報を前記制御装置に送信する送信部と、
暗号生成用の鍵が記憶される第２のメモリと、
前記乱数情報を前記第２のメモリに記憶された鍵を用いて暗号化して第３の認証情報を生成する演算部と、
前記制御装置から送られるレスポンス情報と前記第３の認証情報とが一致した場合に前記制御を実行する第２の判定部と、
前記乱数情報または前記第３の認証情報を次回認証のための第１の認証情報として前記第１のメモリに記憶する認証更新部と
を具備したことを特徴とする被制御装置。
【請求項３】
前記第１の判定部は、前記制御装置から送られる電波を検出して第１の電源電圧を生成する検波部と、前記検波部により生成された第１の電源電圧により起動され前記乱数情報を生成する乱数発生部とを備えたことを特徴とする請求項２記載の被制御装置。
【請求項４】
前記第１の判定部は、前記第１の認証情報と前記第２の認証情報とが一致する場合に第２の電源電圧を生成して前記演算部に供給し、前記演算部は、前記第１の判定部からの電源電圧の供給により起動されることを特徴とする請求項３記載の被制御装置。
【請求項５】
制御装置からの制御を実行する前に、前記制御装置の認証を行う被制御装置の制御方法であって、
暗号生成用の鍵を第１のメモリに記憶し、
前記制御装置を特定する第１の認証情報を第２メモリに記憶し、
前記制御装置から送られる第２の認証情報と前記第２のメモリに記憶された前記第１の認証情報とが一致した場合に第１の判定部が乱数情報を生成し、
前記制御装置に前記乱数情報を送信し、
前記乱数情報を前記第１のメモリに記憶された鍵を用いて演算部が暗号化して第３の認証情報を生成し、
前記制御装置から送られるレスポンス情報と前記第３の認証情報とが一致した場合に第２の判定部が前記制御を実行し、
前記乱数情報または前記第３の認証情報を次回認証のための第２の認証情報として前記第２のメモリに記憶すること
を特徴とする制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１８８５１２（Ｐ２００９−１８８５１２Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３９２２（Ｐ２００８−２３９２２）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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