認証対象装置及び無線認証システム
【課題】本発明は、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高める認証対象装置及び無線認証システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の無線認証システムは、認証対象装置と携帯無線装置との間で所定の時間間隔Ａで無線信号の送受信を行うことにより認証を行うものであって、前記認証対象装置は前記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、前記認証対象装置は、前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【解決手段】本発明の無線認証システムは、認証対象装置と携帯無線装置との間で所定の時間間隔Ａで無線信号の送受信を行うことにより認証を行うものであって、前記認証対象装置は前記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、前記認証対象装置は、前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線認証を行うべき認証対象装置の間で無線通信を行う認証対象装置、及び携帯無線装置と認証対象装置とを含んで構成される無線認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ワイヤレスキー（携帯無線装置）から受信する電波の受信強度が所定値以上であり、かつその無線通信を利用して送受信する信号を基にワイヤレスキーとの認証に成功したと判定した場合にロックを解除し、ワイヤレスキーから受信する電波の受信強度が所定値未満である場合やワイヤレスキーとの上記認証に失敗したと判定した場合にロックする、無線認証機能を備えた認証対象装置が提案されている（例えば、特許文献１）。実用化されている認証対象装置の一例としては、ワイヤレスキーと無線認証を行ってドア鍵の施錠または解錠を行う自動車、または、ワイヤレスキーと無線認証を行って操作キーによる受付を拒否または許可する携帯電話、等が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４３８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今後、様々な電子機器に上記無線認証機能が搭載されることが想定されるが、認証対象装置と携帯無線装置との間で無線認証を行う上で、信号の送受信における秘匿性の高さが求められている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高める認証対象装置及び無線認証システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無線認証システムは、認証対象装置が記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、前記認証対象装置が、前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【０００７】
また、本発明の認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、前記時間間隔ＡのＢ倍の時に前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記時間間隔Ａで前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【０００８】
また、本発明の無線認証システムにおける携帯無線装置は、時間間隔ＡのＢ倍毎に認証対象装置から受信するチャレンジ信号を暗号化して生成されるレスポンス信号を分割して得られる分割レスポンス信号を、認証対象装置へ送信する、ものである。
【０００９】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最後部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【００１０】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最前部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【００１１】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、予め決定した順番に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【００１２】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号に含まれる送信順序情報に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の認証対象装置及び無線認証システムによれば、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置について説明する。まず、携帯無線装置１（例えば、ワイヤレスキー）と認証対象装置２１とを含んで構成される無線認証システムによる処理の概念について説明する。図１に、無線認証システムによるロック及びロック解除の処理の概念図を示す。図１では、無線認証システムの利用者が携帯無線装置１を所持しており、利用者の移動と共に携帯無線装置もまた移動するものとする。
【００１５】
携帯無線装置１及び認証対象装置２１は、大きく分けて２つの処理を実行する。一つは、無線認証プロトコルに則った信号の送受信により相手装置を認証する処理であり、もう一つは、相手装置から受信した電波の受信強度を計測する処理である。図１に示す認証対象装置２１（図１では、携帯電話）を中心とする円は、その内部に位置する携帯無線装置１から電波を受信したときにはその受信強度が所定値以上になり、他方、外部に位置する携帯無線装置１から電波を受信したときにはその受信強度が所定値未満となる、境界を示している。認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に失敗した場合、または、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値未満である場合（図１（ａ）に示す携帯無線装置１が円の外部に位置する場合）、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対して制限を施す。一方、認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に成功し、かつ、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値以上である場合（図１（ｂ）に示す携帯無線装置１が円の内部に位置する場合）、認証対象装置２１に備わる機能に施されている制限を解除する。なお、図１（ａ）と（ｂ）とで受信強度の所定値を異ならせて、機能制限する範囲よりも、その制限を解除する範囲を狭くするようにしてもよい。
【００１６】
上記の携帯無線装置及び認証対象装置を含んで構成される無線認証システムによって、認証対象装置は、当該認証対象装置と対に設定されている携帯無線装置が所定の範囲内に存在しない場合には、制限がかけられた状態になるため、第３者による認証対象装置の利用を制限（禁止）することができる。また、携帯無線装置が、当該携帯無線装置と対に設定されている認証対象装置が所定の範囲内から範囲外に移動したときなどに警報音を出力することによって、認証対象装置の置き忘れや認証対象装置の盗難を防止することができる。以降、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による処理について詳細に説明する。
【００１７】
［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
まず、いずれの認証対象装置とも無線認証を行っていない携帯無線装置１が一台の認証対象装置２１と無線認証を開始し、無線認証を継続する一連の処理について、説明する。図２に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によるサーチモード時のシーケンスを示す。携帯無線装置１は、当該携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置のうち、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置から送信されてくる信号を受信すべく、ある周期Ｔでサーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す（携帯無線装置１は、図２における「○」で示す時点で、サーチチャネルのキャリアセンスを実施している。）。一方、認証対象装置２１は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する（図２におけるサーチ要求信号を表す太矢印の幅が、キャリアセンス周期Ｔ以上の期間に対応）。携帯無線装置１と同期がとれていない認証対象装置２１は、携帯無線装置１のキャリアセンスＴ以上の期間、サーチ要求信号を送信することによって、携帯無線装置１にサーチ要求信号を受信させることができるようにしている。認証対象装置２１は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００１８】
携帯無線装置１は、認証対象装置２１からのサーチ要求信号を受信することがなければ、サーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、携帯無線装置１は、キャリアセンス実行時に、無線通信圏内にいる認証対象装置２１からサーチ要求信号を受信すると、認証対象装置２１にサーチ信号を送信する。そして、認証対象装置２１は、サーチ信号を受信し、サーチ応答を携帯無線装置１に送信する。サーチ応答を受信した携帯無線装置１は、自機（携帯無線装置１）を識別する識別符号を含むキーＩＤ信号を認証対象装置２１に送信する。そのキーＩＤ信号を受信した認証対象装置２１は、そのキーＩＤ信号に含まれる識別符号と、自機（認証対象装置２１）がデータとして予め記憶している識別符号（この識別符号は、無線認証を行う上で認証対象装置と対になる携帯無線装置の識別符号である。）と、が一致するか否かを判定し、一致していれば自機（認証対象装置２１）を識別する識別符号を含む端末ＩＤ信号を携帯無線装置１に送信する。
【００１９】
端末ＩＤ信号を受信した携帯無線装置１は、以後、認証対象装置２１との間でチャレンジアンドレスポンス方式を用いた信号の送受信を行う。すなわち、端末ＩＤ信号を受信した携帯無線装置１は、チャレンジリクエスト信号を認証対象装置２１に送信する。チャレンジリクエスト信号を受信した認証対象装置２１は、８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成したチャレンジ信号を携帯無線装置１に送信するとともに、そのチャレンジ信号を携帯無線装置１と共通の暗号化処理によって暗号化した暗号化信号を記憶する。チャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、このチャレンジ信号に対して認証対象装置２１と共通の暗号化処理を行って生成したレスポンス信号を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。
【００２０】
キーＩＤ信号以後の信号を所定の時間、相手側装置から受信できなければ、認証対象装置２１はサーチ要求信号の送信を再度開始し、一方携帯無線装置１は認証対象装置２１から送信されてくるサーチ要求信号のキャリアセンスを再度開始する。上述したシーケンスのうち、認証対象装置２１がサーチ要求信号の送信を開始してから携帯無線装置１がＡＣＫ信号を受信するまでの期間をサーチモードと称する（なお、認証対象装置２１がサーチ要求信号の送信を開始してから携帯無線装置１が端末ＩＤ信号を受信するまでの期間をサーチモード、携帯無線装置１がチャレンジリクエスト信号を送信してから携帯無線装置１がＡＣＫ信号を受信するまでの期間を初期認証モード、とそれぞれ称されることがある。）。また、ＡＣＫ信号を送信または受信した以降、認証対象装置２１及び携帯無線装置１は、後述する認証モードに遷移することになる。
【００２１】
ところで、認証対象装置２１は、上述のシーケンスで示した各種信号の送受信を行うと共に、携帯無線装置１から受信した各種信号のうち、一部の信号（または全ての信号）の受信強度を計測する、または、認証対象装置２１から受信した信号の受信強度を計測する携帯無線装置１からその受信強度を通知されている。レスポンス信号を受信した認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に成功したと判定した場合、そのレスポンス信号を受信するまでに計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値未満であれば、ＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信して認証モードに遷移するものの、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を継続する。一方、認証対象装置２１は、そのレスポンス信号を受信するまでに計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値以上であれば、ＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信して認証モードに遷移し、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を解除する。
【００２２】
続いて、認証対象装置２１がサーチモードにおいてレスポンス信号を送信した以後のシーケンスについて、説明する。図３に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスを示す。携帯無線装置１及び認証対象装置２１は、相手装置との同期をとるために、携帯無線装置１が、レスポンス信号を認証対象装置２１に送信した時点を起点として計時を開始し、一方、認証対象装置２１が、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始するものとする。なお、認証対象装置２１は、携帯無線装置１から受信する各種信号のフレーム同期に合わせて、計時時刻を補正するものとする。
【００２３】
携帯無線装置１は、計時を開始してから２Ｔの周期で、認証対象装置２１から送信される信号のキャリアセンスを繰り返す（携帯無線装置１は、図３における「○」で示す時点で、認証チャネルのキャリアセンスを実施している。）。認証モードに遷移した認証対象装置２１は、以後、携帯無線装置１がキャリアセンスするタイミングに合わせて、任意の要求信号を携帯無線装置１に送信する。また、携帯無線装置１は、計時を開始してからＴの周期で、サーチチャネルのキャリアセンスを実施する場合がある。携帯無線装置１によるサーチチャネルのキャリアセンスは、携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置が複数台携帯無線装置１に登録されており、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置から送信されてくる信号を受信するために、実施される。なお、認証チャネルのキャリアセンスを実施するタイミングとサーチチャネルのキャリアセンスを実施するタイミングとが重複する場合があるが、このような場合、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応する。
【００２４】
認証対象装置２１は、レスポンス信号を受信してから時間２Ｔが経過したとき、その時点までに８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するとともに、その８ｂｙｔｅのチャレンジ信号と、そのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１と共通の暗号化処理によって暗号化した８ｂｙｔｅの暗号化信号と、を記憶する。チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信した携帯無線装置１は、このチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）と、このチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）に対して認証対象装置２１と共通の暗号化処理を行って生成した８ｂｙｔｅのレスポンス信号と、を記憶するとともに、そのレスポンス信号のうちの、先頭から１ｂｙｔｅ（レスポンス信号１／８）を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号（１／８）を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（１／８）と、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの先頭から１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定する。
【００２５】
さらに、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、記憶しておいた８ｂｙｔｅのチャレンジ信号のうちの、１ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（チャレンジ信号２／８）を携帯無線装置１に送信する。チャレンジ信号（２／８）を受信した携帯無線装置１は、記憶しておいた８ｂｙｔｅのレスポンス信号のうちの、１ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（レスポンス信号２／８）を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号（２／８）を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（２／８）と、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの、１ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定する。同様に、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（２／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、記憶しておいた８ｂｙｔｅのチャレンジ信号のうちの、２ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（チャレンジ信号３／８）を携帯無線装置１に送信する。チャレンジ信号３／８を受信した携帯無線装置１は、記憶しておいた８ｂｙｔｅのレスポンス信号のうちの、２ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（レスポンス信号３／８）を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号（３／８）を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（３／８）と、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの、２ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定する。
【００２６】
図３では、認証対象装置２１が、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信してからチャレンジ信号（２／８）を携帯無線装置１に送信するまでの１６Ｔの期間をブロック１と称している。以後、認証対象装置２１が、チャレンジ信号（ｎ／８）（ｎ＝２、３・・・７）を携帯無線装置１に送信してからチャレンジ信号（（ｎ＋１）／８）を携帯無線装置１に送信するまでの１６Ｔの期間をブロックｎと称している。さらに、認証対象装置２１が、チャレンジ信号（８／８）を携帯無線装置１に送信してから、再度８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成したチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するまでの１６Ｔの期間をブロック８と称している。ブロック８において、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（８／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔ経過したとき、その時点までに再度８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するとともに、その８ｂｙｔｅのチャレンジ信号と、そのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１と共通の暗号化処理によって暗号化した８ｂｙｔｅの暗号化信号と、を記憶する。そして、ブロック１、２・・・ｎそれぞれの期間に応じた、チャレンジ信号（ｎ／８）及びレスポンス信号（ｎ／８）が送受信される。以降、認証対象装置２１は、１２８Ｔ毎に、上述の処理を繰り返す。なお、ブロックの順番ｎに合わせて、８ｂｙｔｅのチャレンジ信号、及びレスポンス信号のうちの（ｎ−１）の終わりからの１ｂｙｔｅを、チャレンジ信号（ｎ／８）、及びレスポンス信号（ｎ／８）とするように説明したが、ブロックの順番ｎに合わせない構成であっても構わない。例えば、８ｂｙｔｅのチャレンジ信号、及びレスポンス信号の最後からの１ｂｙｔｅをチャレンジ信号（１／８）及びレスポンス信号（１／８）とし、以下チャレンジ信号、及びレスポンス信号の最後からの１ｂｙｔｅ単位でチャレンジ信号（ｎ／８）及びレスポンス信号（ｎ／８）としてもよいし、予めお互いの間で決められたランダムな順序(例えば、８、３、２、５、７、６、１、４)を決めておき、または、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）に順番を表す情報を載せてその順序を共有化しておき、その順序に対応する１ｂｙｔｅをチャレンジ信号（ｎ／８）及びレスポンス信号（ｎ／８）としてもよいし、「最後から・・・」と「先頭から・・・」を交互に入れ替えるようにしてもよい。これにより、携帯無線装置１及び認証対象装置２１間の信号の送受信における秘匿性が高まる。
【００２７】
各ブロックｎ（ｎ＝１、２、・・・８）において、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信した認証対象装置２１は、その後携帯無線装置から受信するレスポンス信号（ｎ／８）の受信強度を計測する、または、認証対象装置２１から受信した信号の受信強度を計測する携帯無線装置１からレスポンス信号を用いてその受信強度を通知されている。レスポンス信号（ｎ／８）を受信した認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に成功したと判定した場合、そのレスポンス信号（ｎ／８）から計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値未満であれば、認証モードを維持するものの、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を継続する。一方、認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（ｎ／８）から計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値以上であれば、認証モードを維持し、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を解除する。なお、認証対象装置２１は、ブロック１からブロック８においてそれぞれ計測したまたは通知された信号の受信強度に基づいて、総合的に受信強度が所定値以上か未満かを判定するようにしてもよい。例えば、ブロック１〜８における受信強度の最大値（または最小値）や平均化した数値を算出し、その数値が受信強度の所定値以上か未満かを判定する手法が考えられる。また、認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（ｎ／８）の受信強度を計測する機能と、携帯無線装置１からレスポンス信号（ｎ／８）を用いてその受信強度を取得する機能と、を有している場合には、それぞれの機能から得た受信強度のうちの、大きいもの（または小さいもの）が、所定値以上か未満かを判定するようにしてもよい。
【００２８】
ところで、認証モードに遷移した認証対象装置２１は、以後、携帯無線装置１がキャリアセンスするタイミング（周期２Ｔ）に合わせて、任意の要求信号を携帯無線装置１に送信すると説明した。この「任意の要求信号」には、例えば、報知機能が設けられた携帯無線装置１に報知を要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置が当該認証対象装置に備わる機能の少なくとも一部に対して制限を加えるとき）、ＬＥＤが設けられた携帯無線装置１にそのＬＥＤの点灯を要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置が携帯電話である場合、その携帯電話が音声電話の着信や電子メールの受信を検出したとき）、表示機能が設けられた携帯無線装置１に文字列や画像を表示することを要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置が携帯電話である場合、その携帯電話が着信した音声電話の相手先の情報や受信した電子メールの相手先の情報を携帯無線装置に送信し、携帯無線装置に表示させるとき）、または、携帯無線装置１に受信強度の測定を要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置２１が計測する、または携帯無線装置１から通知される受信強度が通信可能な限界の数値に極めて近く、受信強度を検出する頻度を大きくするために、レスポンス信号の受信周期１６Ｔのタイミングに加えて、さらに別のタイミングで受信強度を検出したいとき）、などが挙げられる。
【００２９】
この「任意の要求信号」を、認証対象装置２１は、ブロック１からブロック８のいずれかの期間に送信することになる。認証対象装置２１は、例えば、ブロック１の期間に任意の要求信号を携帯無線装置１に送信すると、記憶しておいた８ｂｙｔｅのチャレンジ信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅ（チャレンジ信号１／８）を付与した任意の要求信号（１／８）を携帯無線装置１に送信する。任意の要求信号（１／８）を受信した携帯無線装置１は、その任意の要求信号（１／８）に付与されている１ｂｙｔｅと、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。携帯無線装置１は、それらの信号が一致していれば、その要求に応じた処理を実行できるか否かを判定し、実行できると判定した場合には、その任意の要求信号（１／８）に応答する旨を通知するＡＣＫ信号（１／８）を認証対象装置２１に送信する。なお、携帯無線装置１は、ＡＣＫ信号（１／８）を認証対象装置２１に送信する際には、記憶しておいた８ｂｙｔｅのレスポンス信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅを付与したＡＣＫ信号（１／８）を送信する。ＡＣＫ信号（１／８）を受信した認証対象装置２１は、そのＡＣＫ信号（１／８）に付与されている１ｂｙｔｅと、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１が要求した処理を実行するものと判定する。認証対象装置２１が、他のブロックにおいて任意の要求信号を送信する場合も、任意の要求信号及びＡＣＫに付与される信号が、そのブロックに対応する１ｂｙｔｅに変わる点を除いて、同様である。
【００３０】
続いて、認証対象装置２１が認証モードにおいてレスポンス信号を受信できない場合のシーケンスについて、説明する。図４に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスの他例を示す。認証対象装置２１は、１６Ｔの周期で、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信するが、それらのチャレンジ信号に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合、最初のチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信した時点から２Ｔ後に、同じチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を再送する（図３及び図４では、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１と表記している。）。認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信することができれば、最初のチャレンジ信号（ｎ／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、チャレンジ信号（ｎ＋１）／８を携帯無線装置１に送信する。
【００３１】
一方、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を送信した後、それらのチャレンジ信号に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を送信した時点から２Ｔ後に、同じチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を再送する（図３及び図４では、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送２と表記している。）。認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送２に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信することができれば、最初のチャレンジ信号（ｎ／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、チャレンジ信号（ｎ＋１）／８を携帯無線装置１に送信する。
【００３２】
さらに、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信した後、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を送信した後、及びチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送２を送信した後、いずれのチャレンジ信号に対しても携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合、サーチ要求信号の送信を開始し、サーチモードに遷移する。そして、認証対象装置２１は、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を加える、または、既に制限を加えた状態であればその制限を継続することになる。他方、携帯無線装置１は、認証対象装置２１から最初のチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を受信すべき時点から４Ｔ経過すると（つまり、認証対象装置２１が一連の３度のチャレンジ信号の送信にかかる時間経過すると）、２Ｔ間隔の認証対象装置２１に対する認証チャネルのキャリアセンスを中止し、同時点ではサーチチャネルのキャリアセンスを行うことになる。
【００３３】
なお、携帯無線装置１は、認証対象装置２１からのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を受信できたものの、認証対象装置２１が、携帯無線装置１から送信されたレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合もある。携帯無線装置１は、レスポンス信号（ｎ／８）を送信した後、認証対象装置２１からのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１、再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１、再送２を受信すれば、レスポンス信号（ｎ／８）を再送することになる。
【００３４】
認証対象装置２１は、以上のようなシーケンスによって携帯無線装置１との間で無線認証を行い、認証対象装置２１に備わる各種機能の一部または全てに対して制限を加え、またはその制限を解除する。
【００３５】
［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
次に、１台の携帯無線装置が複数台の認証対象装置との間で無線認証を行う場合のシーケンスについて、説明する。上述した［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］では、認証対象装置２１は、前回チャレンジ信号（ｎ／８）を携帯無線装置１に送信してから１ブロック分の１６Ｔが経過したときに、チャレンジ信号（（ｎ＋１）／８）を携帯無線装置１に送信する処理を基本とするシーケンスについて説明した。［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］では、上記一つのブロックの期間に別の認証対象装置２２と無線認証を行う処理について説明する。
【００３６】
本発明の実施の形態の携帯無線装置が２台の認証対象装置と無線認証を行う場合の処理の概要について説明する。図５に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証の概要を説明するシーケンスを示す。［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したように、認証モードに遷移した認証対象装置２１には、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信する機会を、再送する２度の機会を含む、３度確保しておけばよい。これは、１ブロック分の１６Ｔの期間を一つのフレームとしてみたときに、一台の認証対象装置２１に４Ｔの区間をタイムスロットとして割り当てることを意味する（図５では、認証対象装置２１にタイムスロットＳＬ１を割り当てている）。このため、二台目の認証対象装置２２には、認証対象装置２１に割り当てたタイムスロットＳＬ１と重複しない、別のタイムスロットＳＬ２を割り当てることによって、携帯無線装置１は、時分割多重方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）により、複数の認証対象装置と無線通信を行うことができる。以下、本発明の実施の形態の携帯無線装置が２台の認証対象装置と無線認証を行う場合の処理の詳細について説明する。
【００３７】
図６に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスを示す。図６において、認証対象装置２１は、［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したシーケンスによって、既に認証モードに遷移している。一方、認証対象装置２２は、サーチモードにあり、サーチ要求信号の送信を開始する。
【００３８】
携帯無線装置１は、当該携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置のうち、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置２２がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置２２から送信されてくる信号を受信すべく、周期Ｔでサーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、認証対象装置２２は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する。携帯無線装置１と同期がとれていない認証対象装置２２は、携帯無線装置１のキャリアセンスＴ以上の期間、サーチ要求信号を送信することによって、携帯無線装置１にサーチ要求信号を受信させることができるようにしている。認証対象装置２２は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００３９】
例えば、図６に示すように、認証対象装置２２がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１がチャレンジ信号（２／８）を再送する時点と重複したとき、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応するため、ここでは、認証対象装置２１が再送するチャレンジ信号（２／８）が携帯無線装置１によって受信されるため、認証対象装置２２が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。
【００４０】
また、例えば、図６に示すように、認証対象装置２２がサーチ要求信号を送信する期間が、携帯無線装置１がサーチチャネルのキャリアセンスを行う時点と重複した場合、認証対象装置２２が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信される。サーチ要求信号を受信した携帯無線装置１は、サーチ信号を認証対象装置２２に送信し、以後、携帯無線装置１及び認証対象装置２２は、図２において説明したサーチモード時のシーケンスに則って、認証対象装置２２がチャレンジ信号を送信するまでの処理を行う。なお、携帯無線装置１がサーチ要求信号を受信してから認証対象装置２２がチャレンジ信号を送信するまでの処理にかかる時間は、時間間隔Ｔに比べて極めて短いため、図６において、その処理についてのシーケンスは省略している。
【００４１】
認証対象装置２２からチャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、次の処理を行って、認証対象装置２２との間で認証モードによる無線認証を開始する。すなわち、携帯無線装置１は、認証対象装置２２からチャレンジ信号を受信すると、認証対象装置２２に計時を開始させたい時点よりも時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信する。認証対象装置２２に計時を開始させたい時点の候補は、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後（タイムスロット一つ分の時間間隔）、「８Ｔ」後（タイムスロット二つ分の時間間隔）、及び「１２Ｔ」後（タイムスロット三つ分の時間間隔）になる。携帯無線装置１は、この計時を開始させたい時点の候補のうちの、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点を選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信する。図６では、携帯無線装置１は、ブロック２の開始時刻から「６Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信することによって、ブロック２の開始時刻から「８Ｔ」後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を認証対象装置２２から受信することができる。一方、レスポンス信号を受信した認証対象装置２２は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２２は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。そして、認証対象装置２２は、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始し、計時を開始してから時間２Ｔが経過したとき、８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成したチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。携帯無線装置１及び認証対象装置２２による以降の処理は、携帯無線装置１及び認証対象装置２１による処理と同様であるため、省略する。
【００４２】
携帯無線装置１は、認証対象装置２２からチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信すると、他の認証対象装置に計時を開始させたい時点の候補のうちの、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後の時点は、いずれかの認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２２以外の別の認証対象装置２３からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、及び「１２Ｔ」後の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信することになる。
【００４３】
なお、図６では、携帯無線装置１は、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後に認証対象装置２２にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるシーケンスについて説明したが、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後または「１２Ｔ」後に認証対象装置２２にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させる場合には、さらに別の処理を追加する必要がある。図７に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスを示す。
【００４４】
任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後にチャレンジ信号を認証対象装置２２に送信させる場合を考える。携帯無線装置１は、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後にチャレンジ信号を認証対象装置２２に送信させるために、当該ブロックの開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する必要があるが、図７に示すように、携帯無線装置１は、認証モードにある認証対象装置２１からブロック２の開始時刻に送信されるチャレンジ信号（２／８）を受信できない場合、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後に再送されるチャレンジ信号（２／８）再送１を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う必要があるため、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信することができない。このため、携帯無線装置１は、図７に示すブロック３のように、認証モードにある認証対象装置２１からブロック３の開始時刻に送信されるチャレンジ信号（２／８）を受信できた場合に、ブロック３の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する。
【００４５】
また、認証対象装置２１及び認証対象装置２２にそれぞれ、区間４Ｔのタイムスロットを連続して割り当てた場合、携帯無線装置１は、図８の本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスの他例に示すようは、次の処理を実行する場合がある。すなわち、携帯無線装置１は、あるタイムスロットＳＬ１を割り当てられた認証対象装置２１から任意のブロック（図８では、ブロック８）の開始時刻に送信されるチャレンジ信号（ｎ／８）、及び当該ブロックの開始時刻から「２Ｔ」後に送信されるチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を受信できない場合、当該ブロックの開始時刻から「４Ｔ」後に再送されるチャレンジ信号（ｎ／８）再送２を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う必要がある。他方、携帯無線装置１は、タイムスロットＳＬ１に連続するタイムスロットＳＬ２を割り当てられた認証対象装置２２から、当該ブロックの開始時刻から「４Ｔ」後に送信されるチャレンジ信号を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う必要がある。この結果、携帯無線装置１は、複数の認証対象装置にそれぞれ連続するタイムスロットを割り当てた場合、それらのタイムスロットの境界（境界は、ブロックの開始時刻から、「４Ｔ」、「８Ｔ」、「１２Ｔ」及び「１６Ｔ」の時点。なお、ブロックの開始時刻から「１６Ｔ」の時点は、次のブロックの開始時刻と一致する。）で、複数の認証対象装置それぞれがチャレンジ信号またはチャレンジ信号再送２を重複して受信する場合がある。
【００４６】
図８では、携帯無線装置１は、ブロック８の開始時刻から「４Ｔ」後に、認証対象装置２１から送信されるチャレンジ信号（８／８）再送２を受信し、認証対象装置２２から送信されるチャレンジ信号（６／８）を受信しない場合を示している。この後、チャレンジ信号（６／８）に対するレスポンス信号（６／８）を受信できなかった認証対象装置２２は、チャレンジ信号（６／８）を送信してから２Ｔ経過したときに、チャレンジ信号（６／８）再送１を送信し、チャレンジ信号（６／８）再送１を受信した携帯無線装置１からレスポンス信号（６／８）を受信することになる。
【００４７】
このように、複数の認証対象装置にそれぞれ連続するタイムスロットを割り当てた場合であっても、携帯無線装置１は、複数の認証対象装置からのチャレンジ信号が重複しない時点（図８における、ブロックの開始時刻から、「２Ｔ」、「６Ｔ」、「１０Ｔ」及び「１４Ｔ」の時点。）において、一度はキャリアセンスを実行するため、一台の携帯無線装置と二台の認証対象装置との間での無線認証を実施することができる。なお、図８では、あるブロックの開始時刻「０」から「４Ｔ」までのタイムスロットＳＬ１と当該ブロックの開始時刻「４Ｔ」から「８Ｔ」までのタイムスロットＳＬ２とをそれぞれ、認証対象装置２１及び認証対象装置２２に割り当てる場合について説明したが、当該ブロックの開始時刻「８Ｔ」から「１２Ｔ」までのタイムスロットと当該ブロックの開始時刻「１２Ｔ」から「１６Ｔ」までのタイムスロットとを割り当てる場合、及び、当該ブロックの開始時刻「１２Ｔ」から「１６Ｔ」までのタイムスロットと次のブロックの開始時刻「０」から「４Ｔ」までのタイムスロットを割り当てる場合についても同様である。
【００４８】
以上のように、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、認証モード期間中に複数の認証対象装置から電波が出力されるタイミングを重複しないように制御することによって、携帯無線装置は、複数の認証対象装置から送信される信号を確実に受信することができる。
【００４９】
また、複数の認証対象装置に連続するタイムスロットを割り当てない（すなわち、少なくとも一つのタイムスロットの間隔を空けた複数のタイムスロットを複数の認証対象装置に割り当てる）ことによって、携帯無線装置が、認証対象装置からのチャレンジ信号（ｎ／８）の再送を受信することができる機会をより多く確保できるため、無線認証の精度を上げることができる。一方、複数の認証対象装置に連続するタイムスロットを割り当てる場合であっても、複数の認証対象装置に連続するタイムスロットを割り当てない場合と比べて、より多くの複数の認証対象装置と携帯無線装置との間での無線認証を実施することができる。
【００５０】
［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
続いて、三台目及び四台目の認証対象装置と携帯無線装置とによる無線認証について説明する。図９に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスを示す。図９において、認証対象装置２１及び認証対象装置２２は、［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したシーケンスによって、既に認証モードに遷移している。一方、認証対象装置２３は、サーチモードにあり、サーチ要求信号の送信を開始する。
【００５１】
携帯無線装置１は、当該携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置のうち、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置２３がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置２３から送信されてくる信号を受信すべく、周期Ｔでサーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、認証対象装置２３は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する。認証対象装置２３は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００５２】
例えば、図９に示すように、認証対象装置２３がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２２がチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信する時点と重複したとき、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応するため、ここでは、認証対象装置２２が送信するチャレンジ信号（８／８）が携帯無線装置１によって受信されるため、認証対象装置２３が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。認証対象装置２３がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１及び認証対象装置２２がチャレンジ信号（ｎ／８）を送信する時点または再送する時点と重複したときも同様に、認証対象装置２３が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。
【００５３】
また、例えば、図９に示すように、認証対象装置２３がサーチ要求信号を送信する期間が、携帯無線装置１がサーチチャネルを行う時点と重複した場合、または携帯無線装置１が認証チャネルのキャリアセンス後のサーチチャネルキャリアセンスを行う時点と重複した場合、認証対象装置２３が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信される。サーチ要求信号を受信した携帯無線装置１は、サーチ信号を認証対象装置２３に送信し、以後、携帯無線装置１及び認証対象装置２３は、図２において説明したサーチモード時のシーケンスに則って、認証対象装置２３がチャレンジ信号を送信するまでの処理を行う。なお、携帯無線装置１がサーチ要求信号を受信してから認証対象装置２３がチャレンジ信号を送信するまでの処理にかかる時間は、時間間隔Ｔに比べて極めて短いため、図９において、その処理についてのシーケンスは省略している。
【００５４】
認証対象装置２３からチャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、次の処理を行って、認証対象装置２３との間で認証モードによる無線認証を開始する。すなわち、携帯無線装置１は、認証対象装置２３からチャレンジ信号を受信すると、認証対象装置２３に計時を開始させたい時点よりも時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２３に送信する。携帯無線装置１は、この計時を開始させたい時点の候補である任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後、「８Ｔ」後及び「１２Ｔ」後のうちの、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である「４Ｔ」後の時点または「１２Ｔ」の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２３に送信する。図９の場合、携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「４Ｔ」後の時点を選択したものとする。携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２３に送信することによって、ブロック３の開始時刻から「４Ｔ」後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を認証対象装置２３から受信することができる。一方、レスポンス信号を受信した認証対象装置２３は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２３は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。そして、認証対象装置２３は、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始し、計時を開始してから時間２Ｔが経過したとき、その時点までに８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。携帯無線装置１及び認証対象装置２３による以降の処理は、携帯無線装置１及び認証対象装置２１、及び携帯無線装置１及び認証対象装置２２による処理と同様であるため、省略する。
【００５５】
携帯無線装置１は、認証対象装置２３からチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信すると、他の認証対象装置に計時を開始させたい時点の候補のうちの、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２２、２３以外の別の認証対象装置２４からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「１２Ｔ」後の時点を選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信することになる。
【００５６】
以上のように、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、タイムスロットの数と同数の認証対象装置と携帯無線装置との間での無線認証を実施することができる。これにより、従来の携帯無線装置が一台の認証対象装置に対して行っていたキャリアセンスの頻度と同数のキャリアセンスの頻度で、最大４台の認証対象装置と無線認証を行うことができるため、電池起動のキーの低消費電力実現に効果がある。
【００５７】
さらに、携帯無線装置１は、予め当該携帯無線装置１と対になるものとして登録されていた認証対象装置全てとの間で認証モードによる無線認証を開始した場合、以降、認証対象装置からサーチ要求信号が送信されることはないため、周期Ｔのサーチチャネルのキャリアセンスを中止し、周期２Ｔの認証チャネルのキャリアセンスのみを実行するようにしてもよい。これにより、キャリアセンスに伴う携帯無線装置１による電力消費を低減することができる。
【００５８】
［認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する場合の無線認証］
続いて、携帯無線装置１と無線認証を行っていた複数の認証対象装置のうちのいずれか一台が、認証モードからサーチモードに遷移する場合の処理について説明する。図１０に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスの他例を示す。
【００５９】
携帯無線装置１は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」（「１６Ｔ」は、ブロックの開始時刻に一致する。）の時点から、チャレンジ信号（ｎ／８）、チャレンジ信号（ｎ／８）の再送またはチャレンジ信号（ｎ／８）の再々送のいずれも受信しないまま、４Ｔ経過すると、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」のうちの該当するものを、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点として記憶する。図１０では、携帯無線装置１は、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後の時点を、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２３以外の別の認証対象装置からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信することになる。
【００６０】
以上のように、ある認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する度に、その認証対象装置に割り当てられていたタイムスロットを未割り当ての状態に設定することによって、携帯無線装置１は、その時々の認証対象装置との無線認証状況に応じて、タイムスロットの割り当てを絶えず更新することができる。
【００６１】
なお、ある認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する度に、タイムスロットの割り当てを制御する処理について説明したが、認証対象装置による認証モードからサーチモードへの遷移をこの処理のトリガとする必要は、必ずしも無い。例えば、携帯無線装置１は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」のうちの一つを選択し、その選択した時点から４Ｔの期間、チャレンジ信号（ｎ／８）、チャレンジ信号（ｎ／８）の再送またはチャレンジ信号（ｎ／８）の再々送のいずれかを認証対象装置２１、２２、２３から受信していても、レスポンス信号（ｎ／８）を送信しないことによって、認証対象装置２１、２２、２３をサーチモードに遷移させる。さらに、携帯無線装置１は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」のうちの該当するものを、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点として記憶する。
【００６２】
このようなタイムスロットの割り当てを制御する処理によって、携帯無線装置が主体的にタイムスロットの割り当てを制御することができる。この結果、携帯無線装置１は、例えば図１０のように認証モードによる無線認証を行う認証対象装置が３台から２台に減った場合、図１０では２台の認証対象装置２１、２３に連続して割り当てているタイムスロットを、連続するタイムスロットを割り当てないようにタイムスロットの割り当てを制御することによって、携帯無線装置が、認証対象装置からのチャレンジ信号（ｎ／８）の再送を受信することができる機会をより多く確保でき、無線認証の精度を上げることができる。
【００６３】
［タイムスロットの個数より多い認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
ここでは、携帯無線装置１が、タイムスロットの個数よりも多い認証対象装置との間で無線認証を行う場合の処理について説明する。これまで、携帯無線装置１は、周期Ｔにてサーチチャネルのキャリアセンスを、周期２Ｔにて認証チャネルのキャリアセンスを実行する場合について説明してきたが、ここでは、周期Ｔにて認証チャネルのキャリアセンスを実行する。すなわち、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理を周期Ｔにて実行する。
【００６４】
携帯無線装置１が周期Ｔにて認証チャネル及びサーチチャネルのキャリアセンスを行うことによって、図１１に示す、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び５台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスのように、５台から８台の認証対象装置とさらに無線認証を行うことができる。すなわち、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」、「８Ｔ」、「１２Ｔ」、「１６Ｔ」後の時点をそれぞれ始点とする４Ｔの期間のタイムスロットにおいて４台の認証対象装置と無線認証を行い、さらに、「１Ｔ」、「５Ｔ」、「９Ｔ」、「１３Ｔ」後の時点をそれぞれ始点とする４Ｔの期間のタイムスロットにおいてさらに別の４台の認証対象装置と無線認証を行う。以下、５台から８台の認証対象装置とさらに無線認証を行う携帯無線装置による処理について、詳細に説明する。
【００６５】
図１１において、認証対象装置２１、認証対象装置２２、認証対象装置２３及び認証対象装置２４は、［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したシーケンスによって、既に認証モードに遷移している。一方、認証対象装置２５は、サーチモードにあり、サーチ要求信号の送信を開始する。
【００６６】
携帯無線装置１は、無線認証を行っていない認証対象装置２５から送信されてくる信号を受信すべく、周期Ｔでサーチチャネル及び認証チャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、認証対象装置２５は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する。認証対象装置２５は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００６７】
例えば、図１１に示すように、認証対象装置２５がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１がチャレンジ信号（３／８）を送信する時点と重複したとき、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応するため、ここでは、認証対象装置２１が送信するチャレンジ信号（３／８）が携帯無線装置１によって受信されるため、認証対象装置２５が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。認証対象装置２５がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１〜認証対象装置２４がチャレンジ信号（ｎ／８）を送信する時点または再送する時点と重複したときも同様に、認証対象装置２５が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。
【００６８】
また、例えば、図１１に示すように、認証対象装置２５がサーチ要求信号を送信する期間が、携帯無線装置１が認証チャネルのキャリアセンス後のサーチチャネルキャリアセンスを行う時点と重複した場合、認証対象装置２５が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信される。サーチ要求信号を受信した携帯無線装置１は、サーチ信号を認証対象装置２５に送信し、以後、携帯無線装置１及び認証対象装置２５は、図２において説明したサーチモード時のシーケンスに則って、認証対象装置２５がチャレンジ信号を送信するまでの処理を行う。なお、携帯無線装置１がサーチ要求信号を受信してから認証対象装置２５がチャレンジ信号を送信するまでの処理にかかる時間は、時間間隔Ｔに比べて極めて短いため、図１１において、その処理についてのシーケンスは省略している。
【００６９】
認証対象装置２５からチャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、次の処理を行って、認証対象装置２５との間で認証モードによる無線認証を開始する。すなわち、携帯無線装置１は、認証対象装置２５からチャレンジ信号を受信すると、認証対象装置２５に計時を開始させたい時点よりも時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２３に送信する。携帯無線装置１は、この計時を開始させたい時点の候補である任意のブロックの開始時刻から「１Ｔ」後、「５Ｔ」後、「９Ｔ」後、及び「１３Ｔ」後の時点のうちのいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２５に送信する。図１１の場合、携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「９Ｔ」後の時点を選択したものとする。携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「７Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２５に送信することによって、ブロック３の開始時刻から「９Ｔ」後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を認証対象装置２５から受信することができる。一方、レスポンス信号を受信した認証対象装置２５は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２５は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。そして、認証対象装置２５は、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始し、計時を開始してから時間２Ｔが経過したとき、その時点までに８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。携帯無線装置１及び認証対象装置２５による以降の処理は、携帯無線装置１及び認証対象装置２１〜２５による処理と同様であるため、省略する。
【００７０】
携帯無線装置１は、認証対象装置２５からチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信すると、他の認証対象装置に計時を開始させたい時点の候補のうちの、任意のブロックの開始時刻から「９Ｔ」後の時点は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２２、２３、２４、２５以外の別の認証対象装置２６からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「１Ｔ」後、「５Ｔ」後、及び「１３Ｔ」後の時点を選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２６に送信することになる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、タイムスロットの個数よりも多い認証対象装置と携帯無線装置との間での無線認証を実施することができる。これにより、従来の携帯無線装置が一台の認証対象装置に対して行っていたキャリアセンスの頻度の２倍のキャリアセンスの頻度で、最大８台の認証対象装置と無線認証を行うことができるため、電池起動のキーの低消費電力実現に効果がある。
【００７２】
[本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の構成]
次に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の構成について説明する。図１２に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の機能ブロック図を示す。本発明の実施の形態の携帯無線装置１は、無線部１１、スロット割当記憶部１２、タイマ１３、無線制御部１４を含んで構成される。また、本発明の認証対象装置２は、無線認証部２０、駆動部３０、駆動制御部４０を含んで構成される。
【００７３】
携帯無線装置１において、無線部１１は、アンテナを介して、４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線周波数識別）で使用される短距離通信用の電波やＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等を用いて、ペアリング処理により当該携帯無線装置１と対に設定した認証対象装置２の識別コードが含まれる電波の送受信を行う。
【００７４】
無線制御部１４は、所定の通信プロトコル（すなわち、上記［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する場合の無線認証］、［タイムスロットの個数より多い認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］にて説明した通信プロトコル）に基づき、無線部１１に送受信させる信号を制御する。無線制御部１４には、増幅回路、変調回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路などの回路が含まれる。また、無線制御部１４は、無線通信で使用される電波の受信強度（例えば、復調回路に入力される電波の電圧レベルやＳ／Ｎ比、デコード回路によりデコードされたデータの誤り率などを基に算出される）を計測するとともに、その受信強度が予め設定された閾値（認証エリアおよび非認証エリアを区分けするための数値）以上か未満かを判別する。
【００７５】
スロット割当記憶部１２には、認証モードにある認証対象装置の識別符号と、所定の通信プロトコルに基づいて設定した、認証対象装置にチャレンジ信号（ｎ／８）またはチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させる時点（「１Ｔ」、「４Ｔ」、「５Ｔ」、「８Ｔ」、「９Ｔ」、「１２Ｔ」、「１３Ｔ」、「１６Ｔ」）と、を対応付けて記憶している。無線部１１は、スロット割当記憶部１２に記憶された識別符号と、認証対象装置がチャレンジ信号（ｎ／８）またはチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信する時点とを参照して、各タイムスロットにおいて該当する認証対象装置２と無線認証を行う。
【００７６】
タイマ１３は、無線部１１が無線認証を最初に開始した一台目の認証対象装置２にレスポンス信号を送信した時点から計時を開始する。
【００７７】
認証対象装置２の無線認証部２０において、無線部２０１は、アンテナを介して、４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線周波数識別）で使用される短距離通信用の電波やＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等を用いて、ペアリング処理により認証対象装置２と対に設定した携帯無線装置１の識別コード信号が含まれる電波の送受信を行う。
【００７８】
無線制御部２０３は、所定の通信プロトコル（すなわち、上記［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する場合の無線認証］、［タイムスロットの個数より多い認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］にて説明した通信プロトコル）に基づき、無線部２０１に送受信させる信号を制御する。無線制御部２０３には、増幅回路、変調回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路などの回路が含まれる。また、無線制御部２０３は、無線通信で使用される電波の受信強度（例えば、復調回路に入力される電波レベルの電圧やＳ／Ｎ比、デコード回路によりデコードされたデータの誤り率などを基に算出される）を計測するとともに、その受信強度が予め設定された閾値（認証エリアおよび非認証エリアを区分けするための数値）以上か未満かを判別する。無線制御部２０３は、携帯無線装置１との認証に失敗した場合、または、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値未満である場合、使用制限要求信号を駆動制御部４０に出力して、認証対象装置２に備わる機能の少なくとも一部に対して制限を施す。一方、無線制御部２０３は、携帯無線装置１との認証に成功し、かつ、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値以上である場合、使用制限解除信号を駆動制御部４０に出力し、認証対象装置２１に備わる機能に施されている制限を解除する。
【００７９】
タイマ２０２は、無線部２０１が携帯無線装置１からレスポンス信号を受信した時点から計時を開始する。また、タイマ２０２は、携帯無線装置１から受信する各種信号のフレーム同期に合わせて、計時時刻を携帯無線装置１のタイムに合わせて補正するものとする。
【００８０】
駆動制御部４０は、無線制御部２０３から使用制限要求信号を通知されている期間中、認証対象装置２により実行可能な各種駆動部３０に対して、その機能の実行に制限を加える。
【００８１】
なお、本発明の携帯無線装置の一形態としては、ワイヤレスキーが考えられるが、ワイヤレスキーに限るものではなく、携帯電話、ＰＤＡ、無線カードなどの電子機器が一機能として本発明の携帯無線装置を含む形態であっても構わない。
【００８２】
（第２実施形態）
これまで説明した本発明の第１実施形態では、携帯無線装置１は、サーチモードにある認証対象装置からチャレンジ信号を受信すると、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を当該認証対象装置に送信するものであった。つまり、レスポンス信号が、チャレンジアンドレスポンス方式による認証における一つの工程としての機能と、携帯無線装置１と認証対象装置の間での同期をとる機能と、を兼ねている。この構成では、携帯無線装置１は、チャレンジ信号を受信してから最先のタイミングでレスポンス信号を認証対象装置に送信する場合であっても、チャレンジ信号を受信してからレスポンス信号を送信するまでに１６Ｔかかる場合がある。
【００８３】
さらに、サーチモードにある認証対象装置にレスポンス信号を携帯無線装置１が送信する時点と、認証モードにある別の認証対象装置から各種信号を携帯無線装置１が受信する時点と、が重複する場合がある。例えば、携帯無線装置１が、図７に示すように、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後に再送されるチャレンジ信号（２／８）再送１を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う時点と、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する時点とが重複した結果、ブロック３の開始時刻（あるいは、ブロック３以降のブロックの開始時刻）から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する場合である。この場合には、携帯無線装置１は、認証モードにある別の認証対象装置から各種信号を受信する時点と重複しなくなるまで、サーチモードにある認証対象装置にレスポンス信号を送信することができないため、当該レスポンス信号を送信するまでにさらに時間がかかることが想定される。
【００８４】
このように、携帯無線装置１がチャレンジ信号を受信してからレスポンス信号を送信するまでの時間が長くなると、認証対象装置がサーチモードから認証モードに遷移するまでの時間が長くなり、その結果、認証対象装置のロックが解除されるまでに時間を要するために認証対象装置の使い勝手が悪くなる場合がある。
【００８５】
そこで、本発明の第２実施形態では、第１実施形態においてレスポンス信号が備えていた、携帯無線装置１と認証対象装置の間での同期をとる機能を、別の信号（後述する認証タイミング指定信号に相当する。）に持たせることによって、認証対象装置がサーチモードから認証モードに遷移するまでにかかる上述の時間を発生しないようにする構成について説明する。図１３に、本発明の第２実施形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスを示す。図１３のシーケンスにおいて、携帯無線装置１が認証対象装置２１からチャレンジ信号を受信するまでの処理は、図２のシーケンスと同様の処理であるため、説明を省略する。
【００８６】
携帯無線装置１は、認証対象装置２１からチャレンジ信号を受信すると、本発明の第１実施形態のように所定の時点になるまでレスポンス信号の送信を停止するのではなく、レスポンス信号を即、認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信し、認証モードに遷移する。この構成により、認証対象装置２１がサーチモードから認証モードに遷移するまでにかかる時間が発生しない。
【００８７】
さらに、認証対象装置２１は、ＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信すると、携帯無線装置１から送信されてくる認証タイミング指定信号を受信するまで、認証チャネルのキャリアセンスを継続する（認証対象装置２１は、図１３における「□」で示す期間で、サーチチャネルのキャリアセンスを実施している。）。一方、携帯無線装置１は、まだ他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っていない場合には、任意の時点で認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信し、既に他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っている場合には、任意のブロック開始時刻から２Ｔの周期に重複しない時点で認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信する。
【００８８】
なお、認証対象装置２１は、携帯無線装置１から送信されてくる認証タイミング指定信号を受信するまで、認証チャネルのキャリアセンスを継続するよう説明したが、キャリアセンスに伴う消費電力を軽減するために、ある周期で認証チャネルのキャリアセンスを繰り返すようにしてもよい。例えば、認証対象装置２１は、レスポンス信号を受信した時点を起点として計時を開始し、０．２５Ｔの周期（なお、この周期は、携帯無線装置１と認証モードにある他の認証対象装置とが信号を送受信する周期２Ｔと重複しないことが好ましい。）でキャリアセンスを繰り返す。一方、携帯無線装置１は、レスポンス信号を認証対象装置２１に送信した時点を起点として計時を開始し、その周期のタイミングに合わせて認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信する。
【００８９】
認証タイミング指定信号を受信した認証対象装置２１は、認証タイミング指定信号を受信した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信すると、次のタイミングでチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。すなわち、認証対象装置２１は予め、認証タイミング指定信号を受信した時点からＡＴ経過後に（Ａは、自然数。）、チャンレジン信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するよう取り決められており、認証対象装置２１は、認証タイミング指定信号を受信した時点からＡＴ経過後に、チャンレジン信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。このとき、携帯無線装置１は、既に他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っている場合には、認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信した時点からＡＴ経過した時点が、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかに一致するように、認証タイミング指定信号を送信する必要がある。
【００９０】
または、携帯無線装置１は、認証タイミング指定信号にＡＴ後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信することを要求する制御信号を搭載させておき、その認証タイミング指定信号を受信した認証対象装置２１は、その制御信号を参照し、認証タイミング指定信号を受信した時点からＡＴ経過後に、チャンレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。このとき、携帯無線装置１は、既に他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っている場合には、認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信した時点からＡＴ経過した時点が、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかに一致するように、認証タイミング指定信号を送信する必要がある。なお、「Ａ」を、「（Ａ０）Ｔ」、「（Ａ０＋１６）Ｔ」、または「（Ａ０＋３２）Ｔ」（ただし、Ａ０は、０＜Ａ０＜１６Ｔの自然数。）と設定することによって、携帯無線装置１は、認証対象装置２１にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるブロックを指定し、そのブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかに、認証対象装置２１にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるようにしてもよい。このとき、携帯無線装置１は、どのブロックにおいて認証対象装置２１にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるかを、認証対象装置２１との間での通信状況や電波状況、あるいは乱数、等によって設定するようにしてもよい。
【００９１】
一方、認証対象装置２１は、所定の時間内に認証タイミング指定信号を携帯無線装置１から受信できない場合は、サーチモードに遷移してサーチ要求信号の送信を開始する。
【００９２】
以上、本発明の第２実施形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、第１実施形態においてレスポンス信号が備えていた、携帯無線装置１と認証対象装置の間での同期をとる機能を、認証タイミング指定信号に持たせることによって、認証対象装置がサーチモードから認証モードに遷移するまでにかかる上述の時間を発生しないようにすることができる。この結果、認証対象装置は、携帯無線装置１が近くにある場合、当該認証対象装置のロックが即座に解除されるため、認証対象装置の使い勝手を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の認証対象装置及び無線認証システムによれば、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高めることができるという効果を奏し、無線認証を行うべき認証対象装置の間で無線通信を行う携帯無線装置に関する分野において有用である。また、無線認証の用途に限らず、複数の無線通信機器で通信タイミングを同期させる無線通信システムの分野においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】無線認証システムによるロック及びロック解除の処理の概念図
【図２】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によるサーチモード時のシーケンス
【図３】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンス
【図４】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスの他例
【図５】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証の概要を説明するシーケンス
【図６】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図７】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図８】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスの他例
【図９】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図１０】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図１１】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び５台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図１２】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の機能ブロック図
【図１３】本発明の第２実施形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンス
【符号の説明】
【００９５】
１ 携帯無線装置
１１ 無線部
１２ スロット割当記憶部
１３ タイマ
１４ 無線制御部
２、２１、２２、２３、２４、２５ 認証対象装置
２０ 無線認証部
２０１ 無線部
２０２ タイマ
２０３ 無線制御部
３０ 駆動部
４０ 駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線認証を行うべき認証対象装置の間で無線通信を行う認証対象装置、及び携帯無線装置と認証対象装置とを含んで構成される無線認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ワイヤレスキー（携帯無線装置）から受信する電波の受信強度が所定値以上であり、かつその無線通信を利用して送受信する信号を基にワイヤレスキーとの認証に成功したと判定した場合にロックを解除し、ワイヤレスキーから受信する電波の受信強度が所定値未満である場合やワイヤレスキーとの上記認証に失敗したと判定した場合にロックする、無線認証機能を備えた認証対象装置が提案されている（例えば、特許文献１）。実用化されている認証対象装置の一例としては、ワイヤレスキーと無線認証を行ってドア鍵の施錠または解錠を行う自動車、または、ワイヤレスキーと無線認証を行って操作キーによる受付を拒否または許可する携帯電話、等が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４３８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今後、様々な電子機器に上記無線認証機能が搭載されることが想定されるが、認証対象装置と携帯無線装置との間で無線認証を行う上で、信号の送受信における秘匿性の高さが求められている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高める認証対象装置及び無線認証システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無線認証システムは、認証対象装置が記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、前記認証対象装置が、前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【０００７】
また、本発明の認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、前記時間間隔ＡのＢ倍の時に前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記時間間隔Ａで前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【０００８】
また、本発明の無線認証システムにおける携帯無線装置は、時間間隔ＡのＢ倍毎に認証対象装置から受信するチャレンジ信号を暗号化して生成されるレスポンス信号を分割して得られる分割レスポンス信号を、認証対象装置へ送信する、ものである。
【０００９】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最後部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【００１０】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最前部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【００１１】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、予め決定した順番に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【００１２】
また、本発明の無線認証システムにおける認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号に含まれる送信順序情報に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する、ものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の認証対象装置及び無線認証システムによれば、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置について説明する。まず、携帯無線装置１（例えば、ワイヤレスキー）と認証対象装置２１とを含んで構成される無線認証システムによる処理の概念について説明する。図１に、無線認証システムによるロック及びロック解除の処理の概念図を示す。図１では、無線認証システムの利用者が携帯無線装置１を所持しており、利用者の移動と共に携帯無線装置もまた移動するものとする。
【００１５】
携帯無線装置１及び認証対象装置２１は、大きく分けて２つの処理を実行する。一つは、無線認証プロトコルに則った信号の送受信により相手装置を認証する処理であり、もう一つは、相手装置から受信した電波の受信強度を計測する処理である。図１に示す認証対象装置２１（図１では、携帯電話）を中心とする円は、その内部に位置する携帯無線装置１から電波を受信したときにはその受信強度が所定値以上になり、他方、外部に位置する携帯無線装置１から電波を受信したときにはその受信強度が所定値未満となる、境界を示している。認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に失敗した場合、または、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値未満である場合（図１（ａ）に示す携帯無線装置１が円の外部に位置する場合）、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対して制限を施す。一方、認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に成功し、かつ、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値以上である場合（図１（ｂ）に示す携帯無線装置１が円の内部に位置する場合）、認証対象装置２１に備わる機能に施されている制限を解除する。なお、図１（ａ）と（ｂ）とで受信強度の所定値を異ならせて、機能制限する範囲よりも、その制限を解除する範囲を狭くするようにしてもよい。
【００１６】
上記の携帯無線装置及び認証対象装置を含んで構成される無線認証システムによって、認証対象装置は、当該認証対象装置と対に設定されている携帯無線装置が所定の範囲内に存在しない場合には、制限がかけられた状態になるため、第３者による認証対象装置の利用を制限（禁止）することができる。また、携帯無線装置が、当該携帯無線装置と対に設定されている認証対象装置が所定の範囲内から範囲外に移動したときなどに警報音を出力することによって、認証対象装置の置き忘れや認証対象装置の盗難を防止することができる。以降、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による処理について詳細に説明する。
【００１７】
［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
まず、いずれの認証対象装置とも無線認証を行っていない携帯無線装置１が一台の認証対象装置２１と無線認証を開始し、無線認証を継続する一連の処理について、説明する。図２に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によるサーチモード時のシーケンスを示す。携帯無線装置１は、当該携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置のうち、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置から送信されてくる信号を受信すべく、ある周期Ｔでサーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す（携帯無線装置１は、図２における「○」で示す時点で、サーチチャネルのキャリアセンスを実施している。）。一方、認証対象装置２１は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する（図２におけるサーチ要求信号を表す太矢印の幅が、キャリアセンス周期Ｔ以上の期間に対応）。携帯無線装置１と同期がとれていない認証対象装置２１は、携帯無線装置１のキャリアセンスＴ以上の期間、サーチ要求信号を送信することによって、携帯無線装置１にサーチ要求信号を受信させることができるようにしている。認証対象装置２１は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００１８】
携帯無線装置１は、認証対象装置２１からのサーチ要求信号を受信することがなければ、サーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、携帯無線装置１は、キャリアセンス実行時に、無線通信圏内にいる認証対象装置２１からサーチ要求信号を受信すると、認証対象装置２１にサーチ信号を送信する。そして、認証対象装置２１は、サーチ信号を受信し、サーチ応答を携帯無線装置１に送信する。サーチ応答を受信した携帯無線装置１は、自機（携帯無線装置１）を識別する識別符号を含むキーＩＤ信号を認証対象装置２１に送信する。そのキーＩＤ信号を受信した認証対象装置２１は、そのキーＩＤ信号に含まれる識別符号と、自機（認証対象装置２１）がデータとして予め記憶している識別符号（この識別符号は、無線認証を行う上で認証対象装置と対になる携帯無線装置の識別符号である。）と、が一致するか否かを判定し、一致していれば自機（認証対象装置２１）を識別する識別符号を含む端末ＩＤ信号を携帯無線装置１に送信する。
【００１９】
端末ＩＤ信号を受信した携帯無線装置１は、以後、認証対象装置２１との間でチャレンジアンドレスポンス方式を用いた信号の送受信を行う。すなわち、端末ＩＤ信号を受信した携帯無線装置１は、チャレンジリクエスト信号を認証対象装置２１に送信する。チャレンジリクエスト信号を受信した認証対象装置２１は、８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成したチャレンジ信号を携帯無線装置１に送信するとともに、そのチャレンジ信号を携帯無線装置１と共通の暗号化処理によって暗号化した暗号化信号を記憶する。チャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、このチャレンジ信号に対して認証対象装置２１と共通の暗号化処理を行って生成したレスポンス信号を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。
【００２０】
キーＩＤ信号以後の信号を所定の時間、相手側装置から受信できなければ、認証対象装置２１はサーチ要求信号の送信を再度開始し、一方携帯無線装置１は認証対象装置２１から送信されてくるサーチ要求信号のキャリアセンスを再度開始する。上述したシーケンスのうち、認証対象装置２１がサーチ要求信号の送信を開始してから携帯無線装置１がＡＣＫ信号を受信するまでの期間をサーチモードと称する（なお、認証対象装置２１がサーチ要求信号の送信を開始してから携帯無線装置１が端末ＩＤ信号を受信するまでの期間をサーチモード、携帯無線装置１がチャレンジリクエスト信号を送信してから携帯無線装置１がＡＣＫ信号を受信するまでの期間を初期認証モード、とそれぞれ称されることがある。）。また、ＡＣＫ信号を送信または受信した以降、認証対象装置２１及び携帯無線装置１は、後述する認証モードに遷移することになる。
【００２１】
ところで、認証対象装置２１は、上述のシーケンスで示した各種信号の送受信を行うと共に、携帯無線装置１から受信した各種信号のうち、一部の信号（または全ての信号）の受信強度を計測する、または、認証対象装置２１から受信した信号の受信強度を計測する携帯無線装置１からその受信強度を通知されている。レスポンス信号を受信した認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に成功したと判定した場合、そのレスポンス信号を受信するまでに計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値未満であれば、ＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信して認証モードに遷移するものの、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を継続する。一方、認証対象装置２１は、そのレスポンス信号を受信するまでに計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値以上であれば、ＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信して認証モードに遷移し、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を解除する。
【００２２】
続いて、認証対象装置２１がサーチモードにおいてレスポンス信号を送信した以後のシーケンスについて、説明する。図３に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスを示す。携帯無線装置１及び認証対象装置２１は、相手装置との同期をとるために、携帯無線装置１が、レスポンス信号を認証対象装置２１に送信した時点を起点として計時を開始し、一方、認証対象装置２１が、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始するものとする。なお、認証対象装置２１は、携帯無線装置１から受信する各種信号のフレーム同期に合わせて、計時時刻を補正するものとする。
【００２３】
携帯無線装置１は、計時を開始してから２Ｔの周期で、認証対象装置２１から送信される信号のキャリアセンスを繰り返す（携帯無線装置１は、図３における「○」で示す時点で、認証チャネルのキャリアセンスを実施している。）。認証モードに遷移した認証対象装置２１は、以後、携帯無線装置１がキャリアセンスするタイミングに合わせて、任意の要求信号を携帯無線装置１に送信する。また、携帯無線装置１は、計時を開始してからＴの周期で、サーチチャネルのキャリアセンスを実施する場合がある。携帯無線装置１によるサーチチャネルのキャリアセンスは、携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置が複数台携帯無線装置１に登録されており、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置から送信されてくる信号を受信するために、実施される。なお、認証チャネルのキャリアセンスを実施するタイミングとサーチチャネルのキャリアセンスを実施するタイミングとが重複する場合があるが、このような場合、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応する。
【００２４】
認証対象装置２１は、レスポンス信号を受信してから時間２Ｔが経過したとき、その時点までに８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するとともに、その８ｂｙｔｅのチャレンジ信号と、そのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１と共通の暗号化処理によって暗号化した８ｂｙｔｅの暗号化信号と、を記憶する。チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信した携帯無線装置１は、このチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）と、このチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）に対して認証対象装置２１と共通の暗号化処理を行って生成した８ｂｙｔｅのレスポンス信号と、を記憶するとともに、そのレスポンス信号のうちの、先頭から１ｂｙｔｅ（レスポンス信号１／８）を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号（１／８）を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（１／８）と、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの先頭から１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定する。
【００２５】
さらに、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、記憶しておいた８ｂｙｔｅのチャレンジ信号のうちの、１ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（チャレンジ信号２／８）を携帯無線装置１に送信する。チャレンジ信号（２／８）を受信した携帯無線装置１は、記憶しておいた８ｂｙｔｅのレスポンス信号のうちの、１ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（レスポンス信号２／８）を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号（２／８）を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（２／８）と、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの、１ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定する。同様に、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（２／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、記憶しておいた８ｂｙｔｅのチャレンジ信号のうちの、２ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（チャレンジ信号３／８）を携帯無線装置１に送信する。チャレンジ信号３／８を受信した携帯無線装置１は、記憶しておいた８ｂｙｔｅのレスポンス信号のうちの、２ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅ（レスポンス信号３／８）を認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号（３／８）を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（３／８）と、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの、２ｂｙｔｅ目の終わりからの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定する。
【００２６】
図３では、認証対象装置２１が、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信してからチャレンジ信号（２／８）を携帯無線装置１に送信するまでの１６Ｔの期間をブロック１と称している。以後、認証対象装置２１が、チャレンジ信号（ｎ／８）（ｎ＝２、３・・・７）を携帯無線装置１に送信してからチャレンジ信号（（ｎ＋１）／８）を携帯無線装置１に送信するまでの１６Ｔの期間をブロックｎと称している。さらに、認証対象装置２１が、チャレンジ信号（８／８）を携帯無線装置１に送信してから、再度８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成したチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するまでの１６Ｔの期間をブロック８と称している。ブロック８において、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（８／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔ経過したとき、その時点までに再度８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するとともに、その８ｂｙｔｅのチャレンジ信号と、そのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１と共通の暗号化処理によって暗号化した８ｂｙｔｅの暗号化信号と、を記憶する。そして、ブロック１、２・・・ｎそれぞれの期間に応じた、チャレンジ信号（ｎ／８）及びレスポンス信号（ｎ／８）が送受信される。以降、認証対象装置２１は、１２８Ｔ毎に、上述の処理を繰り返す。なお、ブロックの順番ｎに合わせて、８ｂｙｔｅのチャレンジ信号、及びレスポンス信号のうちの（ｎ−１）の終わりからの１ｂｙｔｅを、チャレンジ信号（ｎ／８）、及びレスポンス信号（ｎ／８）とするように説明したが、ブロックの順番ｎに合わせない構成であっても構わない。例えば、８ｂｙｔｅのチャレンジ信号、及びレスポンス信号の最後からの１ｂｙｔｅをチャレンジ信号（１／８）及びレスポンス信号（１／８）とし、以下チャレンジ信号、及びレスポンス信号の最後からの１ｂｙｔｅ単位でチャレンジ信号（ｎ／８）及びレスポンス信号（ｎ／８）としてもよいし、予めお互いの間で決められたランダムな順序(例えば、８、３、２、５、７、６、１、４)を決めておき、または、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）に順番を表す情報を載せてその順序を共有化しておき、その順序に対応する１ｂｙｔｅをチャレンジ信号（ｎ／８）及びレスポンス信号（ｎ／８）としてもよいし、「最後から・・・」と「先頭から・・・」を交互に入れ替えるようにしてもよい。これにより、携帯無線装置１及び認証対象装置２１間の信号の送受信における秘匿性が高まる。
【００２７】
各ブロックｎ（ｎ＝１、２、・・・８）において、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信した認証対象装置２１は、その後携帯無線装置から受信するレスポンス信号（ｎ／８）の受信強度を計測する、または、認証対象装置２１から受信した信号の受信強度を計測する携帯無線装置１からレスポンス信号を用いてその受信強度を通知されている。レスポンス信号（ｎ／８）を受信した認証対象装置２１は、携帯無線装置１との認証に成功したと判定した場合、そのレスポンス信号（ｎ／８）から計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値未満であれば、認証モードを維持するものの、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を継続する。一方、認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（ｎ／８）から計測したまたは通知された信号の受信強度が所定値以上であれば、認証モードを維持し、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を解除する。なお、認証対象装置２１は、ブロック１からブロック８においてそれぞれ計測したまたは通知された信号の受信強度に基づいて、総合的に受信強度が所定値以上か未満かを判定するようにしてもよい。例えば、ブロック１〜８における受信強度の最大値（または最小値）や平均化した数値を算出し、その数値が受信強度の所定値以上か未満かを判定する手法が考えられる。また、認証対象装置２１は、そのレスポンス信号（ｎ／８）の受信強度を計測する機能と、携帯無線装置１からレスポンス信号（ｎ／８）を用いてその受信強度を取得する機能と、を有している場合には、それぞれの機能から得た受信強度のうちの、大きいもの（または小さいもの）が、所定値以上か未満かを判定するようにしてもよい。
【００２８】
ところで、認証モードに遷移した認証対象装置２１は、以後、携帯無線装置１がキャリアセンスするタイミング（周期２Ｔ）に合わせて、任意の要求信号を携帯無線装置１に送信すると説明した。この「任意の要求信号」には、例えば、報知機能が設けられた携帯無線装置１に報知を要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置が当該認証対象装置に備わる機能の少なくとも一部に対して制限を加えるとき）、ＬＥＤが設けられた携帯無線装置１にそのＬＥＤの点灯を要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置が携帯電話である場合、その携帯電話が音声電話の着信や電子メールの受信を検出したとき）、表示機能が設けられた携帯無線装置１に文字列や画像を表示することを要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置が携帯電話である場合、その携帯電話が着信した音声電話の相手先の情報や受信した電子メールの相手先の情報を携帯無線装置に送信し、携帯無線装置に表示させるとき）、または、携帯無線装置１に受信強度の測定を要求する信号（この信号を送信する具体的なタイミングとしては、認証対象装置２１が計測する、または携帯無線装置１から通知される受信強度が通信可能な限界の数値に極めて近く、受信強度を検出する頻度を大きくするために、レスポンス信号の受信周期１６Ｔのタイミングに加えて、さらに別のタイミングで受信強度を検出したいとき）、などが挙げられる。
【００２９】
この「任意の要求信号」を、認証対象装置２１は、ブロック１からブロック８のいずれかの期間に送信することになる。認証対象装置２１は、例えば、ブロック１の期間に任意の要求信号を携帯無線装置１に送信すると、記憶しておいた８ｂｙｔｅのチャレンジ信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅ（チャレンジ信号１／８）を付与した任意の要求信号（１／８）を携帯無線装置１に送信する。任意の要求信号（１／８）を受信した携帯無線装置１は、その任意の要求信号（１／８）に付与されている１ｂｙｔｅと、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。携帯無線装置１は、それらの信号が一致していれば、その要求に応じた処理を実行できるか否かを判定し、実行できると判定した場合には、その任意の要求信号（１／８）に応答する旨を通知するＡＣＫ信号（１／８）を認証対象装置２１に送信する。なお、携帯無線装置１は、ＡＣＫ信号（１／８）を認証対象装置２１に送信する際には、記憶しておいた８ｂｙｔｅのレスポンス信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅを付与したＡＣＫ信号（１／８）を送信する。ＡＣＫ信号（１／８）を受信した認証対象装置２１は、そのＡＣＫ信号（１／８）に付与されている１ｂｙｔｅと、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号のうちの、先頭からの１ｂｙｔｅと、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１が要求した処理を実行するものと判定する。認証対象装置２１が、他のブロックにおいて任意の要求信号を送信する場合も、任意の要求信号及びＡＣＫに付与される信号が、そのブロックに対応する１ｂｙｔｅに変わる点を除いて、同様である。
【００３０】
続いて、認証対象装置２１が認証モードにおいてレスポンス信号を受信できない場合のシーケンスについて、説明する。図４に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスの他例を示す。認証対象装置２１は、１６Ｔの周期で、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信するが、それらのチャレンジ信号に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合、最初のチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信した時点から２Ｔ後に、同じチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を再送する（図３及び図４では、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１と表記している。）。認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信することができれば、最初のチャレンジ信号（ｎ／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、チャレンジ信号（ｎ＋１）／８を携帯無線装置１に送信する。
【００３１】
一方、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を送信した後、それらのチャレンジ信号に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を送信した時点から２Ｔ後に、同じチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を再送する（図３及び図４では、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送２と表記している。）。認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送２に対する携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信することができれば、最初のチャレンジ信号（ｎ／８）を携帯無線装置１に送信してから１６Ｔが経過したときに、チャレンジ信号（ｎ＋１）／８を携帯無線装置１に送信する。
【００３２】
さらに、認証対象装置２１は、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信した後、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を送信した後、及びチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送２を送信した後、いずれのチャレンジ信号に対しても携帯無線装置１からのレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合、サーチ要求信号の送信を開始し、サーチモードに遷移する。そして、認証対象装置２１は、認証対象装置２１に備わる機能の少なくとも一部に対する制限を加える、または、既に制限を加えた状態であればその制限を継続することになる。他方、携帯無線装置１は、認証対象装置２１から最初のチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を受信すべき時点から４Ｔ経過すると（つまり、認証対象装置２１が一連の３度のチャレンジ信号の送信にかかる時間経過すると）、２Ｔ間隔の認証対象装置２１に対する認証チャネルのキャリアセンスを中止し、同時点ではサーチチャネルのキャリアセンスを行うことになる。
【００３３】
なお、携帯無線装置１は、認証対象装置２１からのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を受信できたものの、認証対象装置２１が、携帯無線装置１から送信されたレスポンス信号（ｎ／８）を受信できない場合もある。携帯無線装置１は、レスポンス信号（ｎ／８）を送信した後、認証対象装置２１からのチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）再送１、再送２またはチャレンジ信号（ｎ／８）再送１、再送２を受信すれば、レスポンス信号（ｎ／８）を再送することになる。
【００３４】
認証対象装置２１は、以上のようなシーケンスによって携帯無線装置１との間で無線認証を行い、認証対象装置２１に備わる各種機能の一部または全てに対して制限を加え、またはその制限を解除する。
【００３５】
［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
次に、１台の携帯無線装置が複数台の認証対象装置との間で無線認証を行う場合のシーケンスについて、説明する。上述した［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］では、認証対象装置２１は、前回チャレンジ信号（ｎ／８）を携帯無線装置１に送信してから１ブロック分の１６Ｔが経過したときに、チャレンジ信号（（ｎ＋１）／８）を携帯無線装置１に送信する処理を基本とするシーケンスについて説明した。［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］では、上記一つのブロックの期間に別の認証対象装置２２と無線認証を行う処理について説明する。
【００３６】
本発明の実施の形態の携帯無線装置が２台の認証対象装置と無線認証を行う場合の処理の概要について説明する。図５に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証の概要を説明するシーケンスを示す。［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したように、認証モードに遷移した認証対象装置２１には、チャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）またはチャレンジ信号（ｎ／８）を送信する機会を、再送する２度の機会を含む、３度確保しておけばよい。これは、１ブロック分の１６Ｔの期間を一つのフレームとしてみたときに、一台の認証対象装置２１に４Ｔの区間をタイムスロットとして割り当てることを意味する（図５では、認証対象装置２１にタイムスロットＳＬ１を割り当てている）。このため、二台目の認証対象装置２２には、認証対象装置２１に割り当てたタイムスロットＳＬ１と重複しない、別のタイムスロットＳＬ２を割り当てることによって、携帯無線装置１は、時分割多重方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）により、複数の認証対象装置と無線通信を行うことができる。以下、本発明の実施の形態の携帯無線装置が２台の認証対象装置と無線認証を行う場合の処理の詳細について説明する。
【００３７】
図６に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスを示す。図６において、認証対象装置２１は、［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したシーケンスによって、既に認証モードに遷移している。一方、認証対象装置２２は、サーチモードにあり、サーチ要求信号の送信を開始する。
【００３８】
携帯無線装置１は、当該携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置のうち、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置２２がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置２２から送信されてくる信号を受信すべく、周期Ｔでサーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、認証対象装置２２は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する。携帯無線装置１と同期がとれていない認証対象装置２２は、携帯無線装置１のキャリアセンスＴ以上の期間、サーチ要求信号を送信することによって、携帯無線装置１にサーチ要求信号を受信させることができるようにしている。認証対象装置２２は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００３９】
例えば、図６に示すように、認証対象装置２２がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１がチャレンジ信号（２／８）を再送する時点と重複したとき、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応するため、ここでは、認証対象装置２１が再送するチャレンジ信号（２／８）が携帯無線装置１によって受信されるため、認証対象装置２２が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。
【００４０】
また、例えば、図６に示すように、認証対象装置２２がサーチ要求信号を送信する期間が、携帯無線装置１がサーチチャネルのキャリアセンスを行う時点と重複した場合、認証対象装置２２が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信される。サーチ要求信号を受信した携帯無線装置１は、サーチ信号を認証対象装置２２に送信し、以後、携帯無線装置１及び認証対象装置２２は、図２において説明したサーチモード時のシーケンスに則って、認証対象装置２２がチャレンジ信号を送信するまでの処理を行う。なお、携帯無線装置１がサーチ要求信号を受信してから認証対象装置２２がチャレンジ信号を送信するまでの処理にかかる時間は、時間間隔Ｔに比べて極めて短いため、図６において、その処理についてのシーケンスは省略している。
【００４１】
認証対象装置２２からチャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、次の処理を行って、認証対象装置２２との間で認証モードによる無線認証を開始する。すなわち、携帯無線装置１は、認証対象装置２２からチャレンジ信号を受信すると、認証対象装置２２に計時を開始させたい時点よりも時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信する。認証対象装置２２に計時を開始させたい時点の候補は、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後（タイムスロット一つ分の時間間隔）、「８Ｔ」後（タイムスロット二つ分の時間間隔）、及び「１２Ｔ」後（タイムスロット三つ分の時間間隔）になる。携帯無線装置１は、この計時を開始させたい時点の候補のうちの、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点を選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信する。図６では、携帯無線装置１は、ブロック２の開始時刻から「６Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信することによって、ブロック２の開始時刻から「８Ｔ」後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を認証対象装置２２から受信することができる。一方、レスポンス信号を受信した認証対象装置２２は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２２は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。そして、認証対象装置２２は、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始し、計時を開始してから時間２Ｔが経過したとき、８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成したチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。携帯無線装置１及び認証対象装置２２による以降の処理は、携帯無線装置１及び認証対象装置２１による処理と同様であるため、省略する。
【００４２】
携帯無線装置１は、認証対象装置２２からチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信すると、他の認証対象装置に計時を開始させたい時点の候補のうちの、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後の時点は、いずれかの認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２２以外の別の認証対象装置２３からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、及び「１２Ｔ」後の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信することになる。
【００４３】
なお、図６では、携帯無線装置１は、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後に認証対象装置２２にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるシーケンスについて説明したが、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後または「１２Ｔ」後に認証対象装置２２にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させる場合には、さらに別の処理を追加する必要がある。図７に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスを示す。
【００４４】
任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後にチャレンジ信号を認証対象装置２２に送信させる場合を考える。携帯無線装置１は、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後にチャレンジ信号を認証対象装置２２に送信させるために、当該ブロックの開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する必要があるが、図７に示すように、携帯無線装置１は、認証モードにある認証対象装置２１からブロック２の開始時刻に送信されるチャレンジ信号（２／８）を受信できない場合、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後に再送されるチャレンジ信号（２／８）再送１を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う必要があるため、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信することができない。このため、携帯無線装置１は、図７に示すブロック３のように、認証モードにある認証対象装置２１からブロック３の開始時刻に送信されるチャレンジ信号（２／８）を受信できた場合に、ブロック３の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する。
【００４５】
また、認証対象装置２１及び認証対象装置２２にそれぞれ、区間４Ｔのタイムスロットを連続して割り当てた場合、携帯無線装置１は、図８の本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスの他例に示すようは、次の処理を実行する場合がある。すなわち、携帯無線装置１は、あるタイムスロットＳＬ１を割り当てられた認証対象装置２１から任意のブロック（図８では、ブロック８）の開始時刻に送信されるチャレンジ信号（ｎ／８）、及び当該ブロックの開始時刻から「２Ｔ」後に送信されるチャレンジ信号（ｎ／８）再送１を受信できない場合、当該ブロックの開始時刻から「４Ｔ」後に再送されるチャレンジ信号（ｎ／８）再送２を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う必要がある。他方、携帯無線装置１は、タイムスロットＳＬ１に連続するタイムスロットＳＬ２を割り当てられた認証対象装置２２から、当該ブロックの開始時刻から「４Ｔ」後に送信されるチャレンジ信号を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う必要がある。この結果、携帯無線装置１は、複数の認証対象装置にそれぞれ連続するタイムスロットを割り当てた場合、それらのタイムスロットの境界（境界は、ブロックの開始時刻から、「４Ｔ」、「８Ｔ」、「１２Ｔ」及び「１６Ｔ」の時点。なお、ブロックの開始時刻から「１６Ｔ」の時点は、次のブロックの開始時刻と一致する。）で、複数の認証対象装置それぞれがチャレンジ信号またはチャレンジ信号再送２を重複して受信する場合がある。
【００４６】
図８では、携帯無線装置１は、ブロック８の開始時刻から「４Ｔ」後に、認証対象装置２１から送信されるチャレンジ信号（８／８）再送２を受信し、認証対象装置２２から送信されるチャレンジ信号（６／８）を受信しない場合を示している。この後、チャレンジ信号（６／８）に対するレスポンス信号（６／８）を受信できなかった認証対象装置２２は、チャレンジ信号（６／８）を送信してから２Ｔ経過したときに、チャレンジ信号（６／８）再送１を送信し、チャレンジ信号（６／８）再送１を受信した携帯無線装置１からレスポンス信号（６／８）を受信することになる。
【００４７】
このように、複数の認証対象装置にそれぞれ連続するタイムスロットを割り当てた場合であっても、携帯無線装置１は、複数の認証対象装置からのチャレンジ信号が重複しない時点（図８における、ブロックの開始時刻から、「２Ｔ」、「６Ｔ」、「１０Ｔ」及び「１４Ｔ」の時点。）において、一度はキャリアセンスを実行するため、一台の携帯無線装置と二台の認証対象装置との間での無線認証を実施することができる。なお、図８では、あるブロックの開始時刻「０」から「４Ｔ」までのタイムスロットＳＬ１と当該ブロックの開始時刻「４Ｔ」から「８Ｔ」までのタイムスロットＳＬ２とをそれぞれ、認証対象装置２１及び認証対象装置２２に割り当てる場合について説明したが、当該ブロックの開始時刻「８Ｔ」から「１２Ｔ」までのタイムスロットと当該ブロックの開始時刻「１２Ｔ」から「１６Ｔ」までのタイムスロットとを割り当てる場合、及び、当該ブロックの開始時刻「１２Ｔ」から「１６Ｔ」までのタイムスロットと次のブロックの開始時刻「０」から「４Ｔ」までのタイムスロットを割り当てる場合についても同様である。
【００４８】
以上のように、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、認証モード期間中に複数の認証対象装置から電波が出力されるタイミングを重複しないように制御することによって、携帯無線装置は、複数の認証対象装置から送信される信号を確実に受信することができる。
【００４９】
また、複数の認証対象装置に連続するタイムスロットを割り当てない（すなわち、少なくとも一つのタイムスロットの間隔を空けた複数のタイムスロットを複数の認証対象装置に割り当てる）ことによって、携帯無線装置が、認証対象装置からのチャレンジ信号（ｎ／８）の再送を受信することができる機会をより多く確保できるため、無線認証の精度を上げることができる。一方、複数の認証対象装置に連続するタイムスロットを割り当てる場合であっても、複数の認証対象装置に連続するタイムスロットを割り当てない場合と比べて、より多くの複数の認証対象装置と携帯無線装置との間での無線認証を実施することができる。
【００５０】
［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
続いて、三台目及び四台目の認証対象装置と携帯無線装置とによる無線認証について説明する。図９に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスを示す。図９において、認証対象装置２１及び認証対象装置２２は、［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したシーケンスによって、既に認証モードに遷移している。一方、認証対象装置２３は、サーチモードにあり、サーチ要求信号の送信を開始する。
【００５１】
携帯無線装置１は、当該携帯無線装置１と対に設定されている認証対象装置のうち、一台でも無線認証を行っていない認証対象装置２３がある場合、無線認証を行っていない認証対象装置２３から送信されてくる信号を受信すべく、周期Ｔでサーチチャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、認証対象装置２３は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する。認証対象装置２３は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００５２】
例えば、図９に示すように、認証対象装置２３がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２２がチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信する時点と重複したとき、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応するため、ここでは、認証対象装置２２が送信するチャレンジ信号（８／８）が携帯無線装置１によって受信されるため、認証対象装置２３が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。認証対象装置２３がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１及び認証対象装置２２がチャレンジ信号（ｎ／８）を送信する時点または再送する時点と重複したときも同様に、認証対象装置２３が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。
【００５３】
また、例えば、図９に示すように、認証対象装置２３がサーチ要求信号を送信する期間が、携帯無線装置１がサーチチャネルを行う時点と重複した場合、または携帯無線装置１が認証チャネルのキャリアセンス後のサーチチャネルキャリアセンスを行う時点と重複した場合、認証対象装置２３が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信される。サーチ要求信号を受信した携帯無線装置１は、サーチ信号を認証対象装置２３に送信し、以後、携帯無線装置１及び認証対象装置２３は、図２において説明したサーチモード時のシーケンスに則って、認証対象装置２３がチャレンジ信号を送信するまでの処理を行う。なお、携帯無線装置１がサーチ要求信号を受信してから認証対象装置２３がチャレンジ信号を送信するまでの処理にかかる時間は、時間間隔Ｔに比べて極めて短いため、図９において、その処理についてのシーケンスは省略している。
【００５４】
認証対象装置２３からチャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、次の処理を行って、認証対象装置２３との間で認証モードによる無線認証を開始する。すなわち、携帯無線装置１は、認証対象装置２３からチャレンジ信号を受信すると、認証対象装置２３に計時を開始させたい時点よりも時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２３に送信する。携帯無線装置１は、この計時を開始させたい時点の候補である任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後、「８Ｔ」後及び「１２Ｔ」後のうちの、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である「４Ｔ」後の時点または「１２Ｔ」の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２３に送信する。図９の場合、携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「４Ｔ」後の時点を選択したものとする。携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２３に送信することによって、ブロック３の開始時刻から「４Ｔ」後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を認証対象装置２３から受信することができる。一方、レスポンス信号を受信した認証対象装置２３は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２３は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。そして、認証対象装置２３は、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始し、計時を開始してから時間２Ｔが経過したとき、その時点までに８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。携帯無線装置１及び認証対象装置２３による以降の処理は、携帯無線装置１及び認証対象装置２１、及び携帯無線装置１及び認証対象装置２２による処理と同様であるため、省略する。
【００５５】
携帯無線装置１は、認証対象装置２３からチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信すると、他の認証対象装置に計時を開始させたい時点の候補のうちの、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２２、２３以外の別の認証対象装置２４からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「１２Ｔ」後の時点を選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信することになる。
【００５６】
以上のように、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、タイムスロットの数と同数の認証対象装置と携帯無線装置との間での無線認証を実施することができる。これにより、従来の携帯無線装置が一台の認証対象装置に対して行っていたキャリアセンスの頻度と同数のキャリアセンスの頻度で、最大４台の認証対象装置と無線認証を行うことができるため、電池起動のキーの低消費電力実現に効果がある。
【００５７】
さらに、携帯無線装置１は、予め当該携帯無線装置１と対になるものとして登録されていた認証対象装置全てとの間で認証モードによる無線認証を開始した場合、以降、認証対象装置からサーチ要求信号が送信されることはないため、周期Ｔのサーチチャネルのキャリアセンスを中止し、周期２Ｔの認証チャネルのキャリアセンスのみを実行するようにしてもよい。これにより、キャリアセンスに伴う携帯無線装置１による電力消費を低減することができる。
【００５８】
［認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する場合の無線認証］
続いて、携帯無線装置１と無線認証を行っていた複数の認証対象装置のうちのいずれか一台が、認証モードからサーチモードに遷移する場合の処理について説明する。図１０に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスの他例を示す。
【００５９】
携帯無線装置１は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」（「１６Ｔ」は、ブロックの開始時刻に一致する。）の時点から、チャレンジ信号（ｎ／８）、チャレンジ信号（ｎ／８）の再送またはチャレンジ信号（ｎ／８）の再々送のいずれも受信しないまま、４Ｔ経過すると、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」のうちの該当するものを、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点として記憶する。図１０では、携帯無線装置１は、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後の時点を、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２３以外の別の認証対象装置からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２２に送信することになる。
【００６０】
以上のように、ある認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する度に、その認証対象装置に割り当てられていたタイムスロットを未割り当ての状態に設定することによって、携帯無線装置１は、その時々の認証対象装置との無線認証状況に応じて、タイムスロットの割り当てを絶えず更新することができる。
【００６１】
なお、ある認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する度に、タイムスロットの割り当てを制御する処理について説明したが、認証対象装置による認証モードからサーチモードへの遷移をこの処理のトリガとする必要は、必ずしも無い。例えば、携帯無線装置１は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」のうちの一つを選択し、その選択した時点から４Ｔの期間、チャレンジ信号（ｎ／８）、チャレンジ信号（ｎ／８）の再送またはチャレンジ信号（ｎ／８）の再々送のいずれかを認証対象装置２１、２２、２３から受信していても、レスポンス信号（ｎ／８）を送信しないことによって、認証対象装置２１、２２、２３をサーチモードに遷移させる。さらに、携帯無線装置１は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶しておいた「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１６Ｔ」のうちの該当するものを、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点として記憶する。
【００６２】
このようなタイムスロットの割り当てを制御する処理によって、携帯無線装置が主体的にタイムスロットの割り当てを制御することができる。この結果、携帯無線装置１は、例えば図１０のように認証モードによる無線認証を行う認証対象装置が３台から２台に減った場合、図１０では２台の認証対象装置２１、２３に連続して割り当てているタイムスロットを、連続するタイムスロットを割り当てないようにタイムスロットの割り当てを制御することによって、携帯無線装置が、認証対象装置からのチャレンジ信号（ｎ／８）の再送を受信することができる機会をより多く確保でき、無線認証の精度を上げることができる。
【００６３】
［タイムスロットの個数より多い認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］
ここでは、携帯無線装置１が、タイムスロットの個数よりも多い認証対象装置との間で無線認証を行う場合の処理について説明する。これまで、携帯無線装置１は、周期Ｔにてサーチチャネルのキャリアセンスを、周期２Ｔにて認証チャネルのキャリアセンスを実行する場合について説明してきたが、ここでは、周期Ｔにて認証チャネルのキャリアセンスを実行する。すなわち、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理を周期Ｔにて実行する。
【００６４】
携帯無線装置１が周期Ｔにて認証チャネル及びサーチチャネルのキャリアセンスを行うことによって、図１１に示す、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び５台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスのように、５台から８台の認証対象装置とさらに無線認証を行うことができる。すなわち、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」、「８Ｔ」、「１２Ｔ」、「１６Ｔ」後の時点をそれぞれ始点とする４Ｔの期間のタイムスロットにおいて４台の認証対象装置と無線認証を行い、さらに、「１Ｔ」、「５Ｔ」、「９Ｔ」、「１３Ｔ」後の時点をそれぞれ始点とする４Ｔの期間のタイムスロットにおいてさらに別の４台の認証対象装置と無線認証を行う。以下、５台から８台の認証対象装置とさらに無線認証を行う携帯無線装置による処理について、詳細に説明する。
【００６５】
図１１において、認証対象装置２１、認証対象装置２２、認証対象装置２３及び認証対象装置２４は、［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］で説明したシーケンスによって、既に認証モードに遷移している。一方、認証対象装置２５は、サーチモードにあり、サーチ要求信号の送信を開始する。
【００６６】
携帯無線装置１は、無線認証を行っていない認証対象装置２５から送信されてくる信号を受信すべく、周期Ｔでサーチチャネル及び認証チャネルのキャリアセンスを繰り返す。一方、認証対象装置２５は、少なくとも携帯無線装置１のキャリアセンス周期Ｔ以上の期間、サーチ要求信号を送信する。認証対象装置２５は、そのサーチ要求信号を受信した携帯無線装置１から送信されるサーチ信号を受信するまで、サーチ要求信号を定期的に送信し続ける。
【００６７】
例えば、図１１に示すように、認証対象装置２５がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１がチャレンジ信号（３／８）を送信する時点と重複したとき、携帯無線装置１は、認証チャネルのキャリアセンスを先に行い、認証対象装置からの電波を検出できない場合にサーチチャネルのキャリアセンスを行う、という処理で対応するため、ここでは、認証対象装置２１が送信するチャレンジ信号（３／８）が携帯無線装置１によって受信されるため、認証対象装置２５が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。認証対象装置２５がサーチ要求信号を送信する期間が、認証対象装置２１〜認証対象装置２４がチャレンジ信号（ｎ／８）を送信する時点または再送する時点と重複したときも同様に、認証対象装置２５が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信されない。
【００６８】
また、例えば、図１１に示すように、認証対象装置２５がサーチ要求信号を送信する期間が、携帯無線装置１が認証チャネルのキャリアセンス後のサーチチャネルキャリアセンスを行う時点と重複した場合、認証対象装置２５が送信するサーチ要求信号は、携帯無線装置１によって受信される。サーチ要求信号を受信した携帯無線装置１は、サーチ信号を認証対象装置２５に送信し、以後、携帯無線装置１及び認証対象装置２５は、図２において説明したサーチモード時のシーケンスに則って、認証対象装置２５がチャレンジ信号を送信するまでの処理を行う。なお、携帯無線装置１がサーチ要求信号を受信してから認証対象装置２５がチャレンジ信号を送信するまでの処理にかかる時間は、時間間隔Ｔに比べて極めて短いため、図１１において、その処理についてのシーケンスは省略している。
【００６９】
認証対象装置２５からチャレンジ信号を受信した携帯無線装置１は、次の処理を行って、認証対象装置２５との間で認証モードによる無線認証を開始する。すなわち、携帯無線装置１は、認証対象装置２５からチャレンジ信号を受信すると、認証対象装置２５に計時を開始させたい時点よりも時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２３に送信する。携帯無線装置１は、この計時を開始させたい時点の候補である任意のブロックの開始時刻から「１Ｔ」後、「５Ｔ」後、「９Ｔ」後、及び「１３Ｔ」後の時点のうちのいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２５に送信する。図１１の場合、携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「９Ｔ」後の時点を選択したものとする。携帯無線装置１は、ブロック３の開始時刻から「７Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２５に送信することによって、ブロック３の開始時刻から「９Ｔ」後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を認証対象装置２５から受信することができる。一方、レスポンス信号を受信した認証対象装置２５は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２５は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信する。そして、認証対象装置２５は、レスポンス信号を携帯無線装置１から受信した時点を起点として計時を開始し、計時を開始してから時間２Ｔが経過したとき、その時点までに８ｂｙｔｅの乱数を発生させて生成しておいたチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。携帯無線装置１及び認証対象装置２５による以降の処理は、携帯無線装置１及び認証対象装置２１〜２５による処理と同様であるため、省略する。
【００７０】
携帯無線装置１は、認証対象装置２５からチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を受信すると、他の認証対象装置に計時を開始させたい時点の候補のうちの、任意のブロックの開始時刻から「９Ｔ」後の時点は、認証対象装置に無線認証を行わせている時点として記憶する。以降、認証対象装置２１、２２、２３、２４、２５以外の別の認証対象装置２６からサーチ要求信号からチャレンジ信号までのサーチモードにおける一連の信号を受信した場合、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である、任意のブロックの開始時刻から「１Ｔ」後、「５Ｔ」後、及び「１３Ｔ」後の時点を選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を認証対象装置２６に送信することになる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、タイムスロットの個数よりも多い認証対象装置と携帯無線装置との間での無線認証を実施することができる。これにより、従来の携帯無線装置が一台の認証対象装置に対して行っていたキャリアセンスの頻度の２倍のキャリアセンスの頻度で、最大８台の認証対象装置と無線認証を行うことができるため、電池起動のキーの低消費電力実現に効果がある。
【００７２】
[本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の構成]
次に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の構成について説明する。図１２に、本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の機能ブロック図を示す。本発明の実施の形態の携帯無線装置１は、無線部１１、スロット割当記憶部１２、タイマ１３、無線制御部１４を含んで構成される。また、本発明の認証対象装置２は、無線認証部２０、駆動部３０、駆動制御部４０を含んで構成される。
【００７３】
携帯無線装置１において、無線部１１は、アンテナを介して、４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線周波数識別）で使用される短距離通信用の電波やＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等を用いて、ペアリング処理により当該携帯無線装置１と対に設定した認証対象装置２の識別コードが含まれる電波の送受信を行う。
【００７４】
無線制御部１４は、所定の通信プロトコル（すなわち、上記［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する場合の無線認証］、［タイムスロットの個数より多い認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］にて説明した通信プロトコル）に基づき、無線部１１に送受信させる信号を制御する。無線制御部１４には、増幅回路、変調回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路などの回路が含まれる。また、無線制御部１４は、無線通信で使用される電波の受信強度（例えば、復調回路に入力される電波の電圧レベルやＳ／Ｎ比、デコード回路によりデコードされたデータの誤り率などを基に算出される）を計測するとともに、その受信強度が予め設定された閾値（認証エリアおよび非認証エリアを区分けするための数値）以上か未満かを判別する。
【００７５】
スロット割当記憶部１２には、認証モードにある認証対象装置の識別符号と、所定の通信プロトコルに基づいて設定した、認証対象装置にチャレンジ信号（ｎ／８）またはチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させる時点（「１Ｔ」、「４Ｔ」、「５Ｔ」、「８Ｔ」、「９Ｔ」、「１２Ｔ」、「１３Ｔ」、「１６Ｔ」）と、を対応付けて記憶している。無線部１１は、スロット割当記憶部１２に記憶された識別符号と、認証対象装置がチャレンジ信号（ｎ／８）またはチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信する時点とを参照して、各タイムスロットにおいて該当する認証対象装置２と無線認証を行う。
【００７６】
タイマ１３は、無線部１１が無線認証を最初に開始した一台目の認証対象装置２にレスポンス信号を送信した時点から計時を開始する。
【００７７】
認証対象装置２の無線認証部２０において、無線部２０１は、アンテナを介して、４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線周波数識別）で使用される短距離通信用の電波やＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等を用いて、ペアリング処理により認証対象装置２と対に設定した携帯無線装置１の識別コード信号が含まれる電波の送受信を行う。
【００７８】
無線制御部２０３は、所定の通信プロトコル（すなわち、上記［一台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［二台目の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［三台目以降の認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］、［認証対象装置が認証モードからサーチモードに遷移する場合の無線認証］、［タイムスロットの個数より多い認証対象装置と携帯無線装置による無線認証］にて説明した通信プロトコル）に基づき、無線部２０１に送受信させる信号を制御する。無線制御部２０３には、増幅回路、変調回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路などの回路が含まれる。また、無線制御部２０３は、無線通信で使用される電波の受信強度（例えば、復調回路に入力される電波レベルの電圧やＳ／Ｎ比、デコード回路によりデコードされたデータの誤り率などを基に算出される）を計測するとともに、その受信強度が予め設定された閾値（認証エリアおよび非認証エリアを区分けするための数値）以上か未満かを判別する。無線制御部２０３は、携帯無線装置１との認証に失敗した場合、または、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値未満である場合、使用制限要求信号を駆動制御部４０に出力して、認証対象装置２に備わる機能の少なくとも一部に対して制限を施す。一方、無線制御部２０３は、携帯無線装置１との認証に成功し、かつ、携帯無線装置１から受信した電波の受信強度が所定値以上である場合、使用制限解除信号を駆動制御部４０に出力し、認証対象装置２１に備わる機能に施されている制限を解除する。
【００７９】
タイマ２０２は、無線部２０１が携帯無線装置１からレスポンス信号を受信した時点から計時を開始する。また、タイマ２０２は、携帯無線装置１から受信する各種信号のフレーム同期に合わせて、計時時刻を携帯無線装置１のタイムに合わせて補正するものとする。
【００８０】
駆動制御部４０は、無線制御部２０３から使用制限要求信号を通知されている期間中、認証対象装置２により実行可能な各種駆動部３０に対して、その機能の実行に制限を加える。
【００８１】
なお、本発明の携帯無線装置の一形態としては、ワイヤレスキーが考えられるが、ワイヤレスキーに限るものではなく、携帯電話、ＰＤＡ、無線カードなどの電子機器が一機能として本発明の携帯無線装置を含む形態であっても構わない。
【００８２】
（第２実施形態）
これまで説明した本発明の第１実施形態では、携帯無線装置１は、サーチモードにある認証対象装置からチャレンジ信号を受信すると、いずれの認証対象装置にも無線認証を行わせていない時点である任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかを選択し、その時点の時間間隔２Ｔ前に、レスポンス信号を当該認証対象装置に送信するものであった。つまり、レスポンス信号が、チャレンジアンドレスポンス方式による認証における一つの工程としての機能と、携帯無線装置１と認証対象装置の間での同期をとる機能と、を兼ねている。この構成では、携帯無線装置１は、チャレンジ信号を受信してから最先のタイミングでレスポンス信号を認証対象装置に送信する場合であっても、チャレンジ信号を受信してからレスポンス信号を送信するまでに１６Ｔかかる場合がある。
【００８３】
さらに、サーチモードにある認証対象装置にレスポンス信号を携帯無線装置１が送信する時点と、認証モードにある別の認証対象装置から各種信号を携帯無線装置１が受信する時点と、が重複する場合がある。例えば、携帯無線装置１が、図７に示すように、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後に再送されるチャレンジ信号（２／８）再送１を受信するために認証チャネルのキャリアセンスを行う時点と、ブロック２の開始時刻から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する時点とが重複した結果、ブロック３の開始時刻（あるいは、ブロック３以降のブロックの開始時刻）から「２Ｔ」後にレスポンス信号を認証対象装置２２に送信する場合である。この場合には、携帯無線装置１は、認証モードにある別の認証対象装置から各種信号を受信する時点と重複しなくなるまで、サーチモードにある認証対象装置にレスポンス信号を送信することができないため、当該レスポンス信号を送信するまでにさらに時間がかかることが想定される。
【００８４】
このように、携帯無線装置１がチャレンジ信号を受信してからレスポンス信号を送信するまでの時間が長くなると、認証対象装置がサーチモードから認証モードに遷移するまでの時間が長くなり、その結果、認証対象装置のロックが解除されるまでに時間を要するために認証対象装置の使い勝手が悪くなる場合がある。
【００８５】
そこで、本発明の第２実施形態では、第１実施形態においてレスポンス信号が備えていた、携帯無線装置１と認証対象装置の間での同期をとる機能を、別の信号（後述する認証タイミング指定信号に相当する。）に持たせることによって、認証対象装置がサーチモードから認証モードに遷移するまでにかかる上述の時間を発生しないようにする構成について説明する。図１３に、本発明の第２実施形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスを示す。図１３のシーケンスにおいて、携帯無線装置１が認証対象装置２１からチャレンジ信号を受信するまでの処理は、図２のシーケンスと同様の処理であるため、説明を省略する。
【００８６】
携帯無線装置１は、認証対象装置２１からチャレンジ信号を受信すると、本発明の第１実施形態のように所定の時点になるまでレスポンス信号の送信を停止するのではなく、レスポンス信号を即、認証対象装置２１に送信する。レスポンス信号を受信した認証対象装置２１は、そのレスポンス信号と、チャレンジ信号を携帯無線装置１に送信したときに記憶しておいた暗号化信号と、を比較し照合する。認証対象装置２１は、それらの信号が一致していれば、携帯無線装置１との認証に成功したと判定し、認証に成功した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信し、認証モードに遷移する。この構成により、認証対象装置２１がサーチモードから認証モードに遷移するまでにかかる時間が発生しない。
【００８７】
さらに、認証対象装置２１は、ＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信すると、携帯無線装置１から送信されてくる認証タイミング指定信号を受信するまで、認証チャネルのキャリアセンスを継続する（認証対象装置２１は、図１３における「□」で示す期間で、サーチチャネルのキャリアセンスを実施している。）。一方、携帯無線装置１は、まだ他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っていない場合には、任意の時点で認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信し、既に他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っている場合には、任意のブロック開始時刻から２Ｔの周期に重複しない時点で認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信する。
【００８８】
なお、認証対象装置２１は、携帯無線装置１から送信されてくる認証タイミング指定信号を受信するまで、認証チャネルのキャリアセンスを継続するよう説明したが、キャリアセンスに伴う消費電力を軽減するために、ある周期で認証チャネルのキャリアセンスを繰り返すようにしてもよい。例えば、認証対象装置２１は、レスポンス信号を受信した時点を起点として計時を開始し、０．２５Ｔの周期（なお、この周期は、携帯無線装置１と認証モードにある他の認証対象装置とが信号を送受信する周期２Ｔと重複しないことが好ましい。）でキャリアセンスを繰り返す。一方、携帯無線装置１は、レスポンス信号を認証対象装置２１に送信した時点を起点として計時を開始し、その周期のタイミングに合わせて認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信する。
【００８９】
認証タイミング指定信号を受信した認証対象装置２１は、認証タイミング指定信号を受信した旨を知らせるＡＣＫ信号を携帯無線装置１に送信すると、次のタイミングでチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。すなわち、認証対象装置２１は予め、認証タイミング指定信号を受信した時点からＡＴ経過後に（Ａは、自然数。）、チャンレジン信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信するよう取り決められており、認証対象装置２１は、認証タイミング指定信号を受信した時点からＡＴ経過後に、チャンレジン信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。このとき、携帯無線装置１は、既に他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っている場合には、認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信した時点からＡＴ経過した時点が、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかに一致するように、認証タイミング指定信号を送信する必要がある。
【００９０】
または、携帯無線装置１は、認証タイミング指定信号にＡＴ後にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信することを要求する制御信号を搭載させておき、その認証タイミング指定信号を受信した認証対象装置２１は、その制御信号を参照し、認証タイミング指定信号を受信した時点からＡＴ経過後に、チャンレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を携帯無線装置１に送信する。このとき、携帯無線装置１は、既に他の認証対象装置と認証モードによる無線認証を行っている場合には、認証タイミング指定信号を認証対象装置２１に送信した時点からＡＴ経過した時点が、任意のブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかに一致するように、認証タイミング指定信号を送信する必要がある。なお、「Ａ」を、「（Ａ０）Ｔ」、「（Ａ０＋１６）Ｔ」、または「（Ａ０＋３２）Ｔ」（ただし、Ａ０は、０＜Ａ０＜１６Ｔの自然数。）と設定することによって、携帯無線装置１は、認証対象装置２１にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるブロックを指定し、そのブロックの開始時刻から「４Ｔ」後の時点、「８Ｔ」後の時点、または「１２Ｔ」後の時点のいずれかに、認証対象装置２１にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるようにしてもよい。このとき、携帯無線装置１は、どのブロックにおいて認証対象装置２１にチャレンジ信号（Ｆｕｌｌ）を送信させるかを、認証対象装置２１との間での通信状況や電波状況、あるいは乱数、等によって設定するようにしてもよい。
【００９１】
一方、認証対象装置２１は、所定の時間内に認証タイミング指定信号を携帯無線装置１から受信できない場合は、サーチモードに遷移してサーチ要求信号の送信を開始する。
【００９２】
以上、本発明の第２実施形態の携帯無線装置及び認証対象装置によれば、第１実施形態においてレスポンス信号が備えていた、携帯無線装置１と認証対象装置の間での同期をとる機能を、認証タイミング指定信号に持たせることによって、認証対象装置がサーチモードから認証モードに遷移するまでにかかる上述の時間を発生しないようにすることができる。この結果、認証対象装置は、携帯無線装置１が近くにある場合、当該認証対象装置のロックが即座に解除されるため、認証対象装置の使い勝手を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の認証対象装置及び無線認証システムによれば、認証対象装置と携帯無線装置との間で行われる無線認証において送受信される信号の秘匿性を高めることができるという効果を奏し、無線認証を行うべき認証対象装置の間で無線通信を行う携帯無線装置に関する分野において有用である。また、無線認証の用途に限らず、複数の無線通信機器で通信タイミングを同期させる無線通信システムの分野においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】無線認証システムによるロック及びロック解除の処理の概念図
【図２】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置によるサーチモード時のシーケンス
【図３】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンス
【図４】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンスの他例
【図５】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証の概要を説明するシーケンス
【図６】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図７】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図８】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び２台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンスの他例
【図９】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図１０】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び３台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図１１】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び５台の認証対象装置による無線認証を説明するシーケンス
【図１２】本発明の実施の形態の携帯無線装置及び認証対象装置の機能ブロック図
【図１３】本発明の第２実施形態の携帯無線装置及び認証対象装置による認証モード時のシーケンス
【符号の説明】
【００９５】
１ 携帯無線装置
１１ 無線部
１２ スロット割当記憶部
１３ タイマ
１４ 無線制御部
２、２１、２２、２３、２４、２５ 認証対象装置
２０ 無線認証部
２０１ 無線部
２０２ タイマ
２０３ 無線制御部
３０ 駆動部
４０ 駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象装置と携帯無線装置との間で所定の時間間隔Ａで無線信号の送受信を行うことにより認証を行う無線認証システムであって、
前記認証対象装置は前記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、
前記認証対象装置は、前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する
ことを特徴とする無線認証システム。
【請求項２】
携帯無線装置は、時間間隔ＡのＢ倍毎に認証対象装置から受信するチャレンジ信号を暗号化して生成されるレスポンス信号を分割して得られる分割レスポンス信号を、認証対象装置へ送信する請求項１記載の無線認証システム。
【請求項３】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最後部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項４】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最前部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項５】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、予め決定した順番に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項６】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号に含まれる送信順序情報に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項７】
携帯無線装置との間で所定の時間間隔Ａで無線信号の送受信を行うことにより認証を行う認証対象装置であって、
前記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、
前記時間間隔ＡのＢ倍の時に前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記時間間隔Ａで前記携帯無線装置へ送信する
ことを特徴とする認証対象装置。
【請求項１】
認証対象装置と携帯無線装置との間で所定の時間間隔Ａで無線信号の送受信を行うことにより認証を行う無線認証システムであって、
前記認証対象装置は前記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、
前記認証対象装置は、前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する
ことを特徴とする無線認証システム。
【請求項２】
携帯無線装置は、時間間隔ＡのＢ倍毎に認証対象装置から受信するチャレンジ信号を暗号化して生成されるレスポンス信号を分割して得られる分割レスポンス信号を、認証対象装置へ送信する請求項１記載の無線認証システム。
【請求項３】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最後部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項４】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号の最前部を含む分割チャレンジ信号から順番に前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項５】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、予め決定した順番に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項６】
認証対象装置は、時間間隔ＡのＢ倍の時にチャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号をＢ等分に分割して得られる分割チャレンジ信号を生成し、前記チャレンジ信号に含まれる送信順序情報に基づいて前記分割チャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信する請求項１または２記載の無線認証システム。
【請求項７】
携帯無線装置との間で所定の時間間隔Ａで無線信号の送受信を行うことにより認証を行う認証対象装置であって、
前記時間間隔ＡのＢ倍（ただし、Ｂは自然数）の時間間隔毎に異なるチャレンジ信号を前記携帯無線装置へ送信できるように乱数を生成し、
前記時間間隔ＡのＢ倍の時に前記チャレンジ信号を送信してから前記時間間隔ＡのＢ倍へ至るまでの期間、前記チャレンジ信号を分割して得られる分割チャレンジ信号を前記時間間隔Ａで前記携帯無線装置へ送信する
ことを特徴とする認証対象装置。
【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２００８−２５９１８３（Ｐ２００８−２５９１８３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５９８９（Ｐ２００８−５５９８９）
【出願日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【分割の表示】特願２００７−１８０００５（Ｐ２００７−１８０００５）の分割
【原出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【分割の表示】特願２００７−１８０００５（Ｐ２００７−１８０００５）の分割
【原出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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