電子キーシステム
【課題】電子キーシステムにおいて、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断をより正確に行うことにある。
【解決手段】車載装置２０からは信号強度の異なる両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信される。これら信号のＲＳＳＩの差がしきい値以下のとき中継器を使用した不正な通信である旨判断される。これら両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は一定時間内に送信される。一定時間は、中継器から同一の信号強度である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が発信された場合においても、電子キー１０の移動に伴う両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値以下となる程度に小さく設定される。これにより、電子キー１０が移動した場合であっても、中継器を使用した不正な通信である旨の判断が正しく行われる。
【解決手段】車載装置２０からは信号強度の異なる両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信される。これら信号のＲＳＳＩの差がしきい値以下のとき中継器を使用した不正な通信である旨判断される。これら両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は一定時間内に送信される。一定時間は、中継器から同一の信号強度である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が発信された場合においても、電子キー１０の移動に伴う両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値以下となる程度に小さく設定される。これにより、電子キー１０が移動した場合であっても、中継器を使用した不正な通信である旨の判断が正しく行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子キーシステムにおいては、電子キー及び車両間での無線通信を通じて、車両ドアの施解錠、エンジン始動等が許可される。例えば、車両は、車内通信エリアに要求信号を送信する車内アンテナと、車両周辺の車外通信エリアに要求信号を送信する車外アンテナと、を備える。何れかの通信エリアに進入した電子キーは、要求信号を受信するとＩＤコードを含む応答信号を送信する。車両は、車外通信エリアに存在する電子キーからの応答信号に含まれるＩＤコードの照合が成立したときには、車両ドアの施解錠を許可する。一方、車両は、車内通信エリアに存在する電子キーからの応答信号に含まれるＩＤコードの照合が成立したときには、エンジンの始動を許可する。
【０００３】
近年、電波（要求信号、応答信号）をリレーする中継器を使用して遠方に存在する電子キーがあたかも車室内外に存在するかのように偽装する不正な通信が懸念されている。この中継器を使用した不正な通信によって、車両ドアの解錠又はエンジン始動が実行されるおそれがある。そこで、例えば特許文献１に開示されるように、中継機を使用した不正な通信に対する防犯対策が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願人は、車両及び電子キー間で送受信される無線信号の信号強度を変化させることで、中継器を使用した不正な通信を防止することを検討している。例えば、車両は、信号強度の異なる複数の無線信号を順に送信する。電子キーは、車両からの複数の無線信号の信号強度を検出する。ここで、中継器は、無線信号の信号強度を模倣することはない。すなわち、中継器は、車両から信号強度の異なる複数の無線信号を受信しても、同一の信号強度にて無線信号を電子キーに送信する。従って、車両及び電子キー間に中継器が存在する場合、電子キーは同一の信号強度の無線信号を受信する。このときには、中継器を使用した不正な通信である旨判断されて、車両ドアの解錠が許可されない。
【０００６】
上記構成において、無線信号を受信した後であって次の無線信号を受信するまでの期間に電子キーが移動すると、中継器が介在しているにも関わらず、電子キーが受ける各無線信号の信号強度が同一とならないおそれがある。これにより、中継器が使用されているにも関わらず、中継器を使用した不正な通信でない旨判断されるおそれがあった。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断がより正確に行われる電子キーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、制御対象及び電子キー間で送受信される無線信号を通じて同制御対象の制御が実行される電子キーシステムにおいて、前記制御対象又は前記電子キーは、一定時間以内に信号強度の異なる複数の無線信号を送信し、前記電子キー又は前記制御対象に設けられて、前記制御対象又は前記電子キーから送信される前記各無線信号の信号強度を検出する検出部と、前記制御対象又は前記電子キーに設けられ、前記検出部を通じて認識される前記各無線信号の信号強度の差が、前記送信される各無線信号の信号強度の差に基づき設定されるしきい値を超えるとき中継器を使用した不正な通信でない旨判断して前記制御対象の制御の実行を許可し、前記しきい値以下であるとき中継器を使用した不正な通信である旨判断して前記制御対象の制御の実行を禁止する判断部と、を備え、前記一定時間は、中継器を通じて前記各無線信号の信号強度が同一とされた場合においても、前記一定時間内における前記電子キーの移動に伴う前記中継器からの各無線信号の信号強度の差がしきい値以下となるように設定されることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、信号強度の異なる複数の無線信号が送信される。これら信号の信号強度の差がしきい値以下のとき中継器を使用した不正な通信である旨判断される。これは、中継器は無線信号の信号強度を模倣することはないため、中継器を使用した場合には、そこから発信される各無線信号の信号強度の差はゼロに近似するからである。しかし、中継器が使用された場合であっても、ユーザが携帯する電子キーが移動することで検出部を通じて検出される各無線信号の信号強度に差が生じる。この点、上記構成では各無線信号は一定時間内に送信される。一定時間は短く設定されるほど、その間に電子キーが移動可能な距離は小さくなるため、電子キーの移動に伴う各無線信号の信号強度の差は小さくなる。そのような観点から、一定時間は、中継器から同一の信号強度である各無線信号が発信された場合においても、電子キーの移動に伴う各無線信号の信号強度の差がしきい値以下となる程度の時間に設定されている。これにより、電子キーが移動した場合であっても、中継器を使用した不正な通信である旨の判断が正しく行われる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、前記一定時間は、前記各無線信号の信号強度に応じた信号到達距離の差を、想定されるユーザの最大移動速度で割り算することにより算出されることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、一定時間内に電子キーが各無線信号の信号到達距離の差を越えて移動することを防ぐことができる。これにより、中継器から各無線信号が同一の信号強度で発信された場合において、電子キーの移動に伴って各無線信号の信号強度の差がしきい値を超えること、ひいては、中継器を使用した不正な通信でない旨の誤判断がされることを抑制できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、前記検出部は、前記電子キーに設けられるとともに前記制御対象からの前記複数の無線信号である複数の測定用信号の信号強度を検出し、前記電子キーは、前記検出部を通じて認識した前記各測定用信号の信号強度を信号強度情報信号に含ませて送信し、前記判断部は、前記制御対象に設けられるとともに、前記信号強度情報信号に含まれる前記各測定用信号の信号強度に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行うことをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、検出部の検出結果は信号強度情報信号を通じて制御対象に送信される。これにより、制御対象における判断部を通じて中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行うことができる。このように、判断部を制御対象に設けることで、制御対象に比して高い携帯性が要求される電子キーをよりコンパクトに構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子キーシステムにおいて、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断がより正確に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子キーシステムの構成図。
【図２】各種信号のＲＳＳＩ及び送信タイミングを示すタイミングチャート。
【図３】測定用信号等の送信エリアを示した車両の上面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】電子キー制御部１１及び車載制御部２１の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる電子キーシステムについて図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されるように、電子キーシステム１は、ユーザによって所持される電子キー１０と、車載装置２０とを備えている。電子キー１０及び車載装置２０間で相互通信が行われ、その相互通信が車外及び車内にて成立したことを条件として車両ドアの施解錠及びエンジンの始動が許可される。
【００１７】
＜電子キー＞
電子キー１０は、電子キー制御部１１と、ＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ送信部１３とを備える。
【００１８】
電子キー制御部１１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ１１ａを備える。このメモリ１１ａには電子キー１０に固有のＩＤコードが記憶されている。
【００１９】
ＬＦ受信部１２は、図２に示すように、その受信アンテナ１２ａを通じて車載装置２０から送信されるウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを連続的に受信する。そして、ＬＦ受信部１２は、これら信号をパルス信号に復調したうえで電子キー制御部１１へ出力する。ウェイク信号Ｓｗｋ及び両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２はＬＦ（Low Frequency）帯の無線信号である。
【００２０】
また、図１に示すように、ＬＦ受信部１２にはＲＳＳＩ検出回路１６が設けられている。ＲＳＳＩ検出回路１６は両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の受信信号強度ＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indication）を検出して、その検出結果を電子キー制御部１１へ出力する。
【００２１】
電子キー制御部１１は、ウェイク信号Ｓｗｋを認識すると、その後に入力される各測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩをＲＳＳＩ検出回路１６を通じて認識する。また、電子キー制御部１１は、２つめのウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２を認識すると、アック信号Ｓａｃを生成し、それをＵＨＦ送信部１３へ出力する。ＵＨＦ送信部１３は、アック信号Ｓａｃを変調し、それを自身の送信アンテナ１３ａを介してＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の無線信号として送信する。
【００２２】
図２に示すように、このアック信号Ｓａｃに対して車載装置２０からチャレンジ信号Ｓｃｃが送信される。
ＬＦ受信部１２は、受信アンテナ１２ａを介してチャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、同チャレンジ信号Ｓｃｃをパルス信号に復調し、それを電子キー制御部１１へ出力する。電子キー制御部１１は、ＬＦ受信部１２からチャレンジ信号Ｓｃｃが入力されると、チャレンジ信号Ｓｃｃに含まれるチャレンジコードを認識する。そして、電子キー制御部１１は、このチャレンジコードを暗号化することでレスポンスコードを生成する。
【００２３】
電子キー制御部１１は、生成したレスポンスコードと、ＲＳＳＩ情報としての両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとを含ませたレスポンス信号Ｓｒｅを生成し、この信号をＵＨＦ送信部１３へ出力する。ＵＨＦ送信部１３は、レスポンス信号Ｓｒｅを変調するとともに、そのレスポンス信号Ｓｒｅを送信アンテナ１３ａを介してＵＨＦ帯の無線信号として送信する。
＜車載装置＞
図１に示すように、車載装置２０は、車載制御部２１と、車外送信部２２と、車内送信部２３と、車載受信部２４とを備えている。また、車載制御部２１には、ロックスイッチ３６と、エンジンスイッチ３３と、ドアロック装置３４と、エンジン装置３５と、が電気的に接続されている。
【００２４】
図３の円中に拡大して示すように、車外送信部２２は、車両ドアのアウトサイドドアハンドル４に内蔵されている。また、ロックスイッチ３６はアウトサイドドアハンドル４に設けられるとともに、ユーザに押し操作されるとその旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。
【００２５】
車載受信部２４は車室内の略中央に設けられている。また、車内送信部２３は、車室内における図３の上下方向に沿って２つ設けられている。さらに、エンジンスイッチ３３は運転席近傍に設けられるとともに、ユーザによって押し操作されるとその旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。また、ドアロック装置３４は、車両ドアが閉じた状態において車両ドアを自動的に施解錠する。
【００２６】
車載制御部２１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ２１ａを備える。このメモリ２１ａには、電子キー１０に記憶されるＩＤコードと同一のＩＤコードが記憶されている。
【００２７】
車載制御部２１は、ロックスイッチ３６が操作された旨認識すると、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを順に生成し、それを車外送信部２２に出力する。
【００２８】
車外送信部２２は、車載制御部２１からウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１、並びにウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２が連続的に入力されると、それらを順に変調する。そして、車外送信部２２は、それら変調した信号を自身の送信アンテナ２２ａを介してＬＦ帯の無線信号として送信する。
【００２９】
図２に示すように、第１の測定用信号Ｓｒｓ１の信号強度は、第２の測定用信号Ｓｒｓ２の信号強度より強く設定されている。従って、第１の測定用信号Ｓｒｓ１と第２の測定用信号Ｓｒｓ２とが送信されるエリアは異なる。詳しくは、図３に示すように、第１の測定用信号Ｓｒｓ１は、各アウトサイドドアの外側に半円状に形成される第１の送信エリア３１に送信される。この第１の送信エリア３１は、アウトサイドドアハンドル４を中心として半径Ｒ１にて形成されている。また、第２の測定用信号Ｓｒｓ２は、半径Ｒ１より小さい半径Ｒ２にて半円状に形成される第２の送信エリア３２に送信される。すなわち、第２の送信エリア３２は、第１の送信エリア３１に含まれる態様で形成される。本実施形態では、半径Ｒ２及び半径Ｒ１の差は４０ｃｍに設定されている。換言すると、半径Ｒ２及び半径Ｒ１の差が４０ｃｍとなるように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の信号強度が設定されている。
【００３０】
また、図２に示すように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は、一定時間Ｔ１未満に送信される。本実施形態では、この一定時間Ｔ１は３００ｍｓに設定される。この一定時間Ｔ１の算出方法については後で詳述する。
【００３１】
図２に示すように、２つめのウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２を受信した電子キー１０からアック信号Ｓａｃが返信される。
車載受信部２４は、その受信アンテナ２４ａを介してアック信号Ｓａｃを受信する。そして、車載受信部２４は、アック信号Ｓａｃをパルス信号に復調し、それを車載制御部２１へ出力する。
【００３２】
車載制御部２１は、アック信号Ｓａｃを認識すると、チャレンジコードを含むチャレンジ信号Ｓｃｃを生成し、それを車外送信部２２に出力する。このとき、車載制御部２１は、チャレンジコードを暗号化することによりレスポンスコードを生成する。この暗号化に利用される暗号鍵は電子キー１０及び車載装置２０で共通のものが使用される。車外送信部２２は、車載制御部２１からチャレンジ信号Ｓｃｃが入力されると、それを変調して、その変調した信号を自身の送信アンテナ２２ａを介して送信する。
【００３３】
図２に示すように、チャレンジ信号Ｓｃｃに対して電子キー１０からはレスポンス信号Ｓｒｅが返信される。
車載受信部２４は、その受信アンテナ２４ａを介して電子キー１０からのレスポンス信号Ｓｒｅを受信する。そして、車載受信部２４は、レスポンス信号Ｓｒｅをパルス信号に復調し、それを車載制御部２１へ出力する。
【００３４】
車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＩＤコードと、レスポンスコードと、ＲＳＳＩ情報である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとを認識する。車載制御部２１は、自身が生成したレスポンスコードと、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるレスポンスコードとの照合を行う（レスポンス照合）。また、車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＩＤコードと、メモリ２１ａに記憶されるＩＤコードとの照合を行う（ＩＤコード照合）。車載制御部２１は、レスポンス照合及びＩＤコードの照合が成立した旨判断すると、中継器を使用した不正な通信であるか否かを判断する。
【００３５】
詳しくは、車載制御部２１は、ＲＳＳＩ情報に基づき認識した第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩと第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとの差がしきい値を超える場合には、電子キー１０との通信が中継器を使用した不正なものでない旨判断する。また、車載制御部２１は、認識した第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩと第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとの差がしきい値以下の場合には、電子キー１０との通信が中継器を使用した不正なものである旨判断する。このしきい値は、車載装置２０から送信される両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差に基づき設定される。
【００３６】
車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信でない旨判断したとき、ドアロック装置３４を通じて車両ドアの施解錠状態を切り替える。一方、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信である旨判断したとき、車両ドアの施解錠状態の切り替えを行わない。
【００３７】
また、車載制御部２１は、エンジンスイッチ３３が操作された認識すると、上記ロックスイッチ３６が操作されたときと同様に、車内送信部２３及びその送信アンテナ２３ａを介してウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを連続的に車室内に送信する。これら信号の信号強度並びに送信タイミングは、上述の車外送信部２２を介して送信される信号と同様である。車載制御部２１は、レスポンス照合及びＩＤコード照合が成立した旨判断すると、中継器を使用した不正な通信であるか否かを判断する。そして、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信でない旨判断したとき、エンジン装置３５を通じてエンジンを始動する。一方、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信である旨判断したときエンジンを始動させない。
【００３８】
つぎに、中継器を使用した不正な通信及びそのときの車載装置２０及び電子キー１０の処理動作について図４を参照しつつ説明する。
同図に示すように、中継器１０１は、自身の送受信ユニット１０１ａを介してウェイク信号Ｓｗｋ、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２及びチャレンジ信号Ｓｃｃを受信する。中継器１０１は、送受信ユニット１０１ａを通じて受信したウェイク信号Ｓｗｋ等を、ケーブル１０１ｂを通じて車両から離れた位置にある送受信ユニット１０１ｃから送信する。これにより、中継器１０１を通じてウェイク信号Ｓｗｋ等が車両から離れた位置に中継される。このとき、中継器１０１は、各種信号の信号強度を模倣しない。すなわち、中継器１０１は、送受信ユニット１０１ａを通じてＲＳＳＩの異なる両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２を受信しても、送受信ユニット１０１ｃを通じて同一の信号強度にて両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２を送信する。
【００３９】
このとき、電子キー制御部１１はＲＳＳＩ検出回路１６を通じて送受信ユニット１０１ｃからの両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩを認識する。このとき、上述のように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の信号強度は同一である。従って、電子キー制御部１１は、第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩと第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとの差がしきい値以下であるとして、中継器を使用した不正な通信である旨判断する。
【００４０】
ここで、例えば、ユーザが所持する電子キー１０が移動することで、送受信ユニット１０１ｃ及び電子キー１０間の距離が変化する。電子キー１０が受ける送受信ユニット１０１ｃからの無線信号のＲＳＳＩは、送受信ユニット１０１ｃ及び電子キー１０間の距離に反比例する。
【００４１】
このため、第１の測定用信号Ｓｒｓ１の受信後であって第２の測定用信号Ｓｒｓ２の受信前の期間に、ユーザの移動により電子キー１０及び送受信ユニット１０１ｃ間の距離が変化した場合、中継器を使用した不正な通信であるにも関わらず、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩに差が生じるおそれがある。
【００４２】
具体的には、図４の位置Ｐ１に示すように、第１の送信エリア３１の円周上に電子キー１０が存在する場合、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差はしきい値を越える。一方、中継器１０１が使用される際、図４の位置Ｐ２に電子キー１０が存在して一定期間Ｔ１内に電子キー１０が送受信ユニット１０１ｃと反対側に移動したとき、第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩは第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩより小さくなって、それらの差はしきい値を越えるおそれがある。
【００４３】
中継器１０１が使用された場合に、両ＲＳＳＩの差がしきい値を越えるには、電子キー１０の移動量が両送信エリア３１，３２の半径の差「半径Ｒ１−半径Ｒ２」で表される距離を超えることが条件となる。
【００４４】
その点、本実施形態においては、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値を超えることはない。すなわち、両ＲＳＳＩの差がしきい値を超えないように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の送信に係る一定時間Ｔ１は設定されている。一定時間Ｔ１は、電子キー１０が「半径Ｒ１−半径Ｒ２」だけ移動できない程度の時間に設定される。この一定時間Ｔ１を算出するにあたって、例えば、ユーザの歩行時における最大移動速度Ｖｍａｘを決める。そして、「半径Ｒ１−半径Ｒ２」を最大移動速度Ｖｍａｘで割り算することで一定時間Ｔ１が算出される。例えば、最大移動速度Ｖｍａｘが５ｋｍ／ｈであって、「半径Ｒ１−半径Ｒ２」が４０ｃｍの場合には、一定時間Ｔ１は約３００ｍｓとなる。これにより、最大移動速度Ｖｍａｘである５ｋｍ／ｈで電子キー１０が移動した場合であっても、その移動距離は４０ｃｍとなる。この場合における両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差はしきい値と同じ値になる。従って、両ＲＳＳＩの差はしきい値以下となるので中継器を使用した不正な通信である旨判断される。このように電子キー１０が移動した場合であっても、正しく中継器を使用した不正な通信である旨判断される。
【００４５】
つぎに、電子キー制御部１１及び車載制御部２１の動作について図５のフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、例えばエンジン停止状態において繰り返し実行される。
【００４６】
まず、車載制御部２１は、ロックスイッチ３６又はエンジンスイッチ３３が操作された旨認識すると、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを連続的に送信する（Ｓ１０１及びＳ１０２）。電子キー制御部１１は、各種信号を受信すると、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩを認識する（Ｓ１０３）。そして、電子キー制御部１１はアック信号Ｓａｃを送信する（Ｓ１０４）。車載制御部２１は、アック信号Ｓａｃを受信すると、チャレンジ信号Ｓｃｃを送信する（Ｓ１０５）。電子キー制御部１１は、チャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、レスポンス信号Ｓｒｅを送信する（Ｓ１０６）。車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅを受信して、レスポンス照合及びＩＤコード照合が成立した旨判断すると（Ｓ１０７）、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＲＳＳＩ情報に基づき、今回の電子キー１０との通信が中継器を使用した不正なものであるか否かを判断する（Ｓ１０８）。車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信でない旨判断すると（Ｓ１０８でＮＯ）、エンジンの始動又は車両ドアの解錠を行う（Ｓ１０９）。一方、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信である旨判断すると（Ｓ１０８でＹＥＳ）、エンジンの始動又は車両ドアの解錠を行うことなく、当該フローチャートを終了する。
【００４７】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）車載装置２０からは信号強度の異なる両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信される。これら信号のＲＳＳＩの差がしきい値以下のとき中継器１０１を使用した不正な通信である旨判断される。これは、中継器１０１は無線信号の信号強度を模倣することはないため、中継器１０１を使用した場合には、そこから発信される両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差はゼロに近似するからである。しかし、中継器１０１が使用された場合であっても、ユーザが携帯する電子キー１０が移動することでＲＳＳＩ検出回路１６を通じて検出される両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩに差が生じる。この点、上記構成では両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は一定時間Ｔ１内に送信される。一定時間Ｔ１は短く設定されるほど、その間に電子キー１０が移動可能な距離は小さくなるため、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差は小さくなる。そのような観点から、一定時間Ｔ１は、中継器１０１から同一の信号強度である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が発信された場合においても、電子キー１０の移動に伴う両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値以下となる程度に小さく設定される。これにより、電子キー１０が移動した場合であっても、中継器を使用した不正な通信である旨の判断が正しく行われる。
【００４８】
（２）両送信エリア３１，３２の半径の差「半径Ｒ１−半径Ｒ２」を最大移動速度Ｖｍａｘで割り算することで一定時間Ｔ１が算出される。従って、一定時間Ｔ１内に電子キー１０が「半径Ｒ１−半径Ｒ２」で表せる距離を越えて移動することを防げる。これにより、中継器１０１から同一の信号強度である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が発信された場合において、電子キー１０の移動に伴って両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値を超えること、ひいては、中継器１０１を使用した不正な通信でない旨の誤判断がされることを抑制できる。
【００４９】
（３）ＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果はレスポンス信号Ｓｒｅを通じて車載装置２０に送信される。車載装置２０は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行うことができる。このように、車載装置２０にて上記判断を行うことで、電子キー１０におけるその判断に係る処理を省略できる。
【００５０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、電子キー１０において、ＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果に対して何らの判断も加えることなく、その検出結果をレスポンス信号Ｓｒｅに含ませて送信していた。しかし、電子キー制御部１１が判断部としてＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断（Ｓ１０８）を行ってもよい。電子キー１０は、その判断結果を無線信号に含ませて車載装置２０に送信する。車載装置２０は、前記無線信号に含まれる判断結果に基づき、車両ドアの解錠又はエンジンの始動をするか否かを決める。
【００５１】
・上記実施形態におけるＲＳＳＩ検出回路１６は、ＬＦ受信部１２と独立して設けられていてもよい。
・上記実施形態においては、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は車載装置２０から電子キー１０に送信されていた。しかし、電子キー１０から車載装置２０に両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信されてもよい。この場合、ＲＳＳＩ検出回路１６は、車載受信部２４に、若しくは車載受信部２４と独立して車載装置２０に設けられる。本構成においても、電子キー１０の移動に伴って両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩは変化するため、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５２】
・上記実施形態においては、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は、それぞれウェイク信号Ｓｗｋの後に送信されていた。しかし、単一のウェイク信号Ｓｗｋを送信した後、連続して両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２を送信してもよい。さらに、ウェイク信号Ｓｗｋを省略してもよい。
【００５３】
・上記実施形態においては、ＲＳＳＩ情報はレスポンス信号Ｓｒｅに含まれて送信されていた。しかし、レスポンス信号とは別にＲＳＳＩ情報のみを含むＲＳＳＩ情報信号が送信されてもよい。また、ＲＳＳＩ情報をアック信号Ｓａｃに含ませてもよい。
【００５４】
・上記実施形態においては、２つの測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信されていた。しかし、複数であれば３つ以上の測定用信号が送信されてもよい。この場合、各測定用信号のＲＳＳＩの差に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を正確に行うことができる。
【００５５】
・上記実施形態においては、車外送信部２２及び車内送信部２３が設けられていた。しかし、車内外共通の送信部を設けてもよい。この送信部は、車室内外に送信エリアを形成する。
【００５６】
・上記実施形態におけるステップＳ１０７及びステップＳ１０８の処理を逆にしてもよい。この場合、中継器を使用した不正な通信である旨判断したとき、レスポンス照合及びＩＤコード照合を行うことなく、当該フローチャートを終了する。
【００５７】
・上記実施形態においては、車載装置２０からはＬＦ帯の無線信号が送信され、電子キー１０からはＵＨＦ帯の無線信号が送信されていた。しかし、車載装置２０及び電子キー１０間で送受信される無線信号の周波数帯はこれらに限らない。
【００５８】
・上記実施形態においては、制御対象である車載装置２０は、電子キー１０との間での無線通信を通じて車両ドアの施解錠等を行っていた。しかし、制御対象は、車載装置２０に限らず、例えば住宅用のドア装置であってもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、中継器を使用した不正な通信を防止できる。
【００５９】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、前記信号強度情報信号は、前記検出部の検出結果に加えて前記電子キーに固有のＩＤコードを含むレスポンス信号であって、前記制御対象は、前記レスポンス信号を受信すると、その信号に含まれるＩＤコードと、自身に予め記憶されるＩＤコードとの照合を行い、前記判断部は、前記ＩＤコードの照合が成立したとき、前記レスポンス信号に含まれる前記検出部の検出結果に基づき中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行う電子キーシステム。
【００６０】
同構成によれば、ＩＤコードの照合が成立したときに中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断が行われる。これにより、その判断の回数を低減することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…電子キーシステム、１０…電子キー、２０…車載装置（制御対象）、２１…車載制御部（判断部）、１６…ＲＳＳＩ検出回路（検出部）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子キーシステムにおいては、電子キー及び車両間での無線通信を通じて、車両ドアの施解錠、エンジン始動等が許可される。例えば、車両は、車内通信エリアに要求信号を送信する車内アンテナと、車両周辺の車外通信エリアに要求信号を送信する車外アンテナと、を備える。何れかの通信エリアに進入した電子キーは、要求信号を受信するとＩＤコードを含む応答信号を送信する。車両は、車外通信エリアに存在する電子キーからの応答信号に含まれるＩＤコードの照合が成立したときには、車両ドアの施解錠を許可する。一方、車両は、車内通信エリアに存在する電子キーからの応答信号に含まれるＩＤコードの照合が成立したときには、エンジンの始動を許可する。
【０００３】
近年、電波（要求信号、応答信号）をリレーする中継器を使用して遠方に存在する電子キーがあたかも車室内外に存在するかのように偽装する不正な通信が懸念されている。この中継器を使用した不正な通信によって、車両ドアの解錠又はエンジン始動が実行されるおそれがある。そこで、例えば特許文献１に開示されるように、中継機を使用した不正な通信に対する防犯対策が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願人は、車両及び電子キー間で送受信される無線信号の信号強度を変化させることで、中継器を使用した不正な通信を防止することを検討している。例えば、車両は、信号強度の異なる複数の無線信号を順に送信する。電子キーは、車両からの複数の無線信号の信号強度を検出する。ここで、中継器は、無線信号の信号強度を模倣することはない。すなわち、中継器は、車両から信号強度の異なる複数の無線信号を受信しても、同一の信号強度にて無線信号を電子キーに送信する。従って、車両及び電子キー間に中継器が存在する場合、電子キーは同一の信号強度の無線信号を受信する。このときには、中継器を使用した不正な通信である旨判断されて、車両ドアの解錠が許可されない。
【０００６】
上記構成において、無線信号を受信した後であって次の無線信号を受信するまでの期間に電子キーが移動すると、中継器が介在しているにも関わらず、電子キーが受ける各無線信号の信号強度が同一とならないおそれがある。これにより、中継器が使用されているにも関わらず、中継器を使用した不正な通信でない旨判断されるおそれがあった。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断がより正確に行われる電子キーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、制御対象及び電子キー間で送受信される無線信号を通じて同制御対象の制御が実行される電子キーシステムにおいて、前記制御対象又は前記電子キーは、一定時間以内に信号強度の異なる複数の無線信号を送信し、前記電子キー又は前記制御対象に設けられて、前記制御対象又は前記電子キーから送信される前記各無線信号の信号強度を検出する検出部と、前記制御対象又は前記電子キーに設けられ、前記検出部を通じて認識される前記各無線信号の信号強度の差が、前記送信される各無線信号の信号強度の差に基づき設定されるしきい値を超えるとき中継器を使用した不正な通信でない旨判断して前記制御対象の制御の実行を許可し、前記しきい値以下であるとき中継器を使用した不正な通信である旨判断して前記制御対象の制御の実行を禁止する判断部と、を備え、前記一定時間は、中継器を通じて前記各無線信号の信号強度が同一とされた場合においても、前記一定時間内における前記電子キーの移動に伴う前記中継器からの各無線信号の信号強度の差がしきい値以下となるように設定されることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、信号強度の異なる複数の無線信号が送信される。これら信号の信号強度の差がしきい値以下のとき中継器を使用した不正な通信である旨判断される。これは、中継器は無線信号の信号強度を模倣することはないため、中継器を使用した場合には、そこから発信される各無線信号の信号強度の差はゼロに近似するからである。しかし、中継器が使用された場合であっても、ユーザが携帯する電子キーが移動することで検出部を通じて検出される各無線信号の信号強度に差が生じる。この点、上記構成では各無線信号は一定時間内に送信される。一定時間は短く設定されるほど、その間に電子キーが移動可能な距離は小さくなるため、電子キーの移動に伴う各無線信号の信号強度の差は小さくなる。そのような観点から、一定時間は、中継器から同一の信号強度である各無線信号が発信された場合においても、電子キーの移動に伴う各無線信号の信号強度の差がしきい値以下となる程度の時間に設定されている。これにより、電子キーが移動した場合であっても、中継器を使用した不正な通信である旨の判断が正しく行われる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、前記一定時間は、前記各無線信号の信号強度に応じた信号到達距離の差を、想定されるユーザの最大移動速度で割り算することにより算出されることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、一定時間内に電子キーが各無線信号の信号到達距離の差を越えて移動することを防ぐことができる。これにより、中継器から各無線信号が同一の信号強度で発信された場合において、電子キーの移動に伴って各無線信号の信号強度の差がしきい値を超えること、ひいては、中継器を使用した不正な通信でない旨の誤判断がされることを抑制できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、前記検出部は、前記電子キーに設けられるとともに前記制御対象からの前記複数の無線信号である複数の測定用信号の信号強度を検出し、前記電子キーは、前記検出部を通じて認識した前記各測定用信号の信号強度を信号強度情報信号に含ませて送信し、前記判断部は、前記制御対象に設けられるとともに、前記信号強度情報信号に含まれる前記各測定用信号の信号強度に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行うことをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、検出部の検出結果は信号強度情報信号を通じて制御対象に送信される。これにより、制御対象における判断部を通じて中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行うことができる。このように、判断部を制御対象に設けることで、制御対象に比して高い携帯性が要求される電子キーをよりコンパクトに構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子キーシステムにおいて、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断がより正確に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子キーシステムの構成図。
【図２】各種信号のＲＳＳＩ及び送信タイミングを示すタイミングチャート。
【図３】測定用信号等の送信エリアを示した車両の上面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】電子キー制御部１１及び車載制御部２１の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる電子キーシステムについて図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されるように、電子キーシステム１は、ユーザによって所持される電子キー１０と、車載装置２０とを備えている。電子キー１０及び車載装置２０間で相互通信が行われ、その相互通信が車外及び車内にて成立したことを条件として車両ドアの施解錠及びエンジンの始動が許可される。
【００１７】
＜電子キー＞
電子キー１０は、電子キー制御部１１と、ＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ送信部１３とを備える。
【００１８】
電子キー制御部１１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ１１ａを備える。このメモリ１１ａには電子キー１０に固有のＩＤコードが記憶されている。
【００１９】
ＬＦ受信部１２は、図２に示すように、その受信アンテナ１２ａを通じて車載装置２０から送信されるウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを連続的に受信する。そして、ＬＦ受信部１２は、これら信号をパルス信号に復調したうえで電子キー制御部１１へ出力する。ウェイク信号Ｓｗｋ及び両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２はＬＦ（Low Frequency）帯の無線信号である。
【００２０】
また、図１に示すように、ＬＦ受信部１２にはＲＳＳＩ検出回路１６が設けられている。ＲＳＳＩ検出回路１６は両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の受信信号強度ＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indication）を検出して、その検出結果を電子キー制御部１１へ出力する。
【００２１】
電子キー制御部１１は、ウェイク信号Ｓｗｋを認識すると、その後に入力される各測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩをＲＳＳＩ検出回路１６を通じて認識する。また、電子キー制御部１１は、２つめのウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２を認識すると、アック信号Ｓａｃを生成し、それをＵＨＦ送信部１３へ出力する。ＵＨＦ送信部１３は、アック信号Ｓａｃを変調し、それを自身の送信アンテナ１３ａを介してＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の無線信号として送信する。
【００２２】
図２に示すように、このアック信号Ｓａｃに対して車載装置２０からチャレンジ信号Ｓｃｃが送信される。
ＬＦ受信部１２は、受信アンテナ１２ａを介してチャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、同チャレンジ信号Ｓｃｃをパルス信号に復調し、それを電子キー制御部１１へ出力する。電子キー制御部１１は、ＬＦ受信部１２からチャレンジ信号Ｓｃｃが入力されると、チャレンジ信号Ｓｃｃに含まれるチャレンジコードを認識する。そして、電子キー制御部１１は、このチャレンジコードを暗号化することでレスポンスコードを生成する。
【００２３】
電子キー制御部１１は、生成したレスポンスコードと、ＲＳＳＩ情報としての両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとを含ませたレスポンス信号Ｓｒｅを生成し、この信号をＵＨＦ送信部１３へ出力する。ＵＨＦ送信部１３は、レスポンス信号Ｓｒｅを変調するとともに、そのレスポンス信号Ｓｒｅを送信アンテナ１３ａを介してＵＨＦ帯の無線信号として送信する。
＜車載装置＞
図１に示すように、車載装置２０は、車載制御部２１と、車外送信部２２と、車内送信部２３と、車載受信部２４とを備えている。また、車載制御部２１には、ロックスイッチ３６と、エンジンスイッチ３３と、ドアロック装置３４と、エンジン装置３５と、が電気的に接続されている。
【００２４】
図３の円中に拡大して示すように、車外送信部２２は、車両ドアのアウトサイドドアハンドル４に内蔵されている。また、ロックスイッチ３６はアウトサイドドアハンドル４に設けられるとともに、ユーザに押し操作されるとその旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。
【００２５】
車載受信部２４は車室内の略中央に設けられている。また、車内送信部２３は、車室内における図３の上下方向に沿って２つ設けられている。さらに、エンジンスイッチ３３は運転席近傍に設けられるとともに、ユーザによって押し操作されるとその旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。また、ドアロック装置３４は、車両ドアが閉じた状態において車両ドアを自動的に施解錠する。
【００２６】
車載制御部２１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ２１ａを備える。このメモリ２１ａには、電子キー１０に記憶されるＩＤコードと同一のＩＤコードが記憶されている。
【００２７】
車載制御部２１は、ロックスイッチ３６が操作された旨認識すると、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを順に生成し、それを車外送信部２２に出力する。
【００２８】
車外送信部２２は、車載制御部２１からウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１、並びにウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２が連続的に入力されると、それらを順に変調する。そして、車外送信部２２は、それら変調した信号を自身の送信アンテナ２２ａを介してＬＦ帯の無線信号として送信する。
【００２９】
図２に示すように、第１の測定用信号Ｓｒｓ１の信号強度は、第２の測定用信号Ｓｒｓ２の信号強度より強く設定されている。従って、第１の測定用信号Ｓｒｓ１と第２の測定用信号Ｓｒｓ２とが送信されるエリアは異なる。詳しくは、図３に示すように、第１の測定用信号Ｓｒｓ１は、各アウトサイドドアの外側に半円状に形成される第１の送信エリア３１に送信される。この第１の送信エリア３１は、アウトサイドドアハンドル４を中心として半径Ｒ１にて形成されている。また、第２の測定用信号Ｓｒｓ２は、半径Ｒ１より小さい半径Ｒ２にて半円状に形成される第２の送信エリア３２に送信される。すなわち、第２の送信エリア３２は、第１の送信エリア３１に含まれる態様で形成される。本実施形態では、半径Ｒ２及び半径Ｒ１の差は４０ｃｍに設定されている。換言すると、半径Ｒ２及び半径Ｒ１の差が４０ｃｍとなるように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の信号強度が設定されている。
【００３０】
また、図２に示すように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は、一定時間Ｔ１未満に送信される。本実施形態では、この一定時間Ｔ１は３００ｍｓに設定される。この一定時間Ｔ１の算出方法については後で詳述する。
【００３１】
図２に示すように、２つめのウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２を受信した電子キー１０からアック信号Ｓａｃが返信される。
車載受信部２４は、その受信アンテナ２４ａを介してアック信号Ｓａｃを受信する。そして、車載受信部２４は、アック信号Ｓａｃをパルス信号に復調し、それを車載制御部２１へ出力する。
【００３２】
車載制御部２１は、アック信号Ｓａｃを認識すると、チャレンジコードを含むチャレンジ信号Ｓｃｃを生成し、それを車外送信部２２に出力する。このとき、車載制御部２１は、チャレンジコードを暗号化することによりレスポンスコードを生成する。この暗号化に利用される暗号鍵は電子キー１０及び車載装置２０で共通のものが使用される。車外送信部２２は、車載制御部２１からチャレンジ信号Ｓｃｃが入力されると、それを変調して、その変調した信号を自身の送信アンテナ２２ａを介して送信する。
【００３３】
図２に示すように、チャレンジ信号Ｓｃｃに対して電子キー１０からはレスポンス信号Ｓｒｅが返信される。
車載受信部２４は、その受信アンテナ２４ａを介して電子キー１０からのレスポンス信号Ｓｒｅを受信する。そして、車載受信部２４は、レスポンス信号Ｓｒｅをパルス信号に復調し、それを車載制御部２１へ出力する。
【００３４】
車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＩＤコードと、レスポンスコードと、ＲＳＳＩ情報である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとを認識する。車載制御部２１は、自身が生成したレスポンスコードと、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるレスポンスコードとの照合を行う（レスポンス照合）。また、車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＩＤコードと、メモリ２１ａに記憶されるＩＤコードとの照合を行う（ＩＤコード照合）。車載制御部２１は、レスポンス照合及びＩＤコードの照合が成立した旨判断すると、中継器を使用した不正な通信であるか否かを判断する。
【００３５】
詳しくは、車載制御部２１は、ＲＳＳＩ情報に基づき認識した第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩと第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとの差がしきい値を超える場合には、電子キー１０との通信が中継器を使用した不正なものでない旨判断する。また、車載制御部２１は、認識した第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩと第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとの差がしきい値以下の場合には、電子キー１０との通信が中継器を使用した不正なものである旨判断する。このしきい値は、車載装置２０から送信される両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差に基づき設定される。
【００３６】
車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信でない旨判断したとき、ドアロック装置３４を通じて車両ドアの施解錠状態を切り替える。一方、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信である旨判断したとき、車両ドアの施解錠状態の切り替えを行わない。
【００３７】
また、車載制御部２１は、エンジンスイッチ３３が操作された認識すると、上記ロックスイッチ３６が操作されたときと同様に、車内送信部２３及びその送信アンテナ２３ａを介してウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを連続的に車室内に送信する。これら信号の信号強度並びに送信タイミングは、上述の車外送信部２２を介して送信される信号と同様である。車載制御部２１は、レスポンス照合及びＩＤコード照合が成立した旨判断すると、中継器を使用した不正な通信であるか否かを判断する。そして、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信でない旨判断したとき、エンジン装置３５を通じてエンジンを始動する。一方、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信である旨判断したときエンジンを始動させない。
【００３８】
つぎに、中継器を使用した不正な通信及びそのときの車載装置２０及び電子キー１０の処理動作について図４を参照しつつ説明する。
同図に示すように、中継器１０１は、自身の送受信ユニット１０１ａを介してウェイク信号Ｓｗｋ、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２及びチャレンジ信号Ｓｃｃを受信する。中継器１０１は、送受信ユニット１０１ａを通じて受信したウェイク信号Ｓｗｋ等を、ケーブル１０１ｂを通じて車両から離れた位置にある送受信ユニット１０１ｃから送信する。これにより、中継器１０１を通じてウェイク信号Ｓｗｋ等が車両から離れた位置に中継される。このとき、中継器１０１は、各種信号の信号強度を模倣しない。すなわち、中継器１０１は、送受信ユニット１０１ａを通じてＲＳＳＩの異なる両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２を受信しても、送受信ユニット１０１ｃを通じて同一の信号強度にて両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２を送信する。
【００３９】
このとき、電子キー制御部１１はＲＳＳＩ検出回路１６を通じて送受信ユニット１０１ｃからの両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩを認識する。このとき、上述のように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の信号強度は同一である。従って、電子キー制御部１１は、第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩと第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩとの差がしきい値以下であるとして、中継器を使用した不正な通信である旨判断する。
【００４０】
ここで、例えば、ユーザが所持する電子キー１０が移動することで、送受信ユニット１０１ｃ及び電子キー１０間の距離が変化する。電子キー１０が受ける送受信ユニット１０１ｃからの無線信号のＲＳＳＩは、送受信ユニット１０１ｃ及び電子キー１０間の距離に反比例する。
【００４１】
このため、第１の測定用信号Ｓｒｓ１の受信後であって第２の測定用信号Ｓｒｓ２の受信前の期間に、ユーザの移動により電子キー１０及び送受信ユニット１０１ｃ間の距離が変化した場合、中継器を使用した不正な通信であるにも関わらず、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩに差が生じるおそれがある。
【００４２】
具体的には、図４の位置Ｐ１に示すように、第１の送信エリア３１の円周上に電子キー１０が存在する場合、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差はしきい値を越える。一方、中継器１０１が使用される際、図４の位置Ｐ２に電子キー１０が存在して一定期間Ｔ１内に電子キー１０が送受信ユニット１０１ｃと反対側に移動したとき、第２の測定用信号Ｓｒｓ２のＲＳＳＩは第１の測定用信号Ｓｒｓ１のＲＳＳＩより小さくなって、それらの差はしきい値を越えるおそれがある。
【００４３】
中継器１０１が使用された場合に、両ＲＳＳＩの差がしきい値を越えるには、電子キー１０の移動量が両送信エリア３１，３２の半径の差「半径Ｒ１−半径Ｒ２」で表される距離を超えることが条件となる。
【００４４】
その点、本実施形態においては、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値を超えることはない。すなわち、両ＲＳＳＩの差がしきい値を超えないように、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２の送信に係る一定時間Ｔ１は設定されている。一定時間Ｔ１は、電子キー１０が「半径Ｒ１−半径Ｒ２」だけ移動できない程度の時間に設定される。この一定時間Ｔ１を算出するにあたって、例えば、ユーザの歩行時における最大移動速度Ｖｍａｘを決める。そして、「半径Ｒ１−半径Ｒ２」を最大移動速度Ｖｍａｘで割り算することで一定時間Ｔ１が算出される。例えば、最大移動速度Ｖｍａｘが５ｋｍ／ｈであって、「半径Ｒ１−半径Ｒ２」が４０ｃｍの場合には、一定時間Ｔ１は約３００ｍｓとなる。これにより、最大移動速度Ｖｍａｘである５ｋｍ／ｈで電子キー１０が移動した場合であっても、その移動距離は４０ｃｍとなる。この場合における両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差はしきい値と同じ値になる。従って、両ＲＳＳＩの差はしきい値以下となるので中継器を使用した不正な通信である旨判断される。このように電子キー１０が移動した場合であっても、正しく中継器を使用した不正な通信である旨判断される。
【００４５】
つぎに、電子キー制御部１１及び車載制御部２１の動作について図５のフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、例えばエンジン停止状態において繰り返し実行される。
【００４６】
まず、車載制御部２１は、ロックスイッチ３６又はエンジンスイッチ３３が操作された旨認識すると、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第１の測定用信号Ｓｒｓ１と、ウェイク信号Ｓｗｋ及び第２の測定用信号Ｓｒｓ２とを連続的に送信する（Ｓ１０１及びＳ１０２）。電子キー制御部１１は、各種信号を受信すると、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩを認識する（Ｓ１０３）。そして、電子キー制御部１１はアック信号Ｓａｃを送信する（Ｓ１０４）。車載制御部２１は、アック信号Ｓａｃを受信すると、チャレンジ信号Ｓｃｃを送信する（Ｓ１０５）。電子キー制御部１１は、チャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、レスポンス信号Ｓｒｅを送信する（Ｓ１０６）。車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅを受信して、レスポンス照合及びＩＤコード照合が成立した旨判断すると（Ｓ１０７）、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＲＳＳＩ情報に基づき、今回の電子キー１０との通信が中継器を使用した不正なものであるか否かを判断する（Ｓ１０８）。車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信でない旨判断すると（Ｓ１０８でＮＯ）、エンジンの始動又は車両ドアの解錠を行う（Ｓ１０９）。一方、車載制御部２１は、中継器を使用した不正な通信である旨判断すると（Ｓ１０８でＹＥＳ）、エンジンの始動又は車両ドアの解錠を行うことなく、当該フローチャートを終了する。
【００４７】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）車載装置２０からは信号強度の異なる両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信される。これら信号のＲＳＳＩの差がしきい値以下のとき中継器１０１を使用した不正な通信である旨判断される。これは、中継器１０１は無線信号の信号強度を模倣することはないため、中継器１０１を使用した場合には、そこから発信される両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差はゼロに近似するからである。しかし、中継器１０１が使用された場合であっても、ユーザが携帯する電子キー１０が移動することでＲＳＳＩ検出回路１６を通じて検出される両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩに差が生じる。この点、上記構成では両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は一定時間Ｔ１内に送信される。一定時間Ｔ１は短く設定されるほど、その間に電子キー１０が移動可能な距離は小さくなるため、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差は小さくなる。そのような観点から、一定時間Ｔ１は、中継器１０１から同一の信号強度である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が発信された場合においても、電子キー１０の移動に伴う両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値以下となる程度に小さく設定される。これにより、電子キー１０が移動した場合であっても、中継器を使用した不正な通信である旨の判断が正しく行われる。
【００４８】
（２）両送信エリア３１，３２の半径の差「半径Ｒ１−半径Ｒ２」を最大移動速度Ｖｍａｘで割り算することで一定時間Ｔ１が算出される。従って、一定時間Ｔ１内に電子キー１０が「半径Ｒ１−半径Ｒ２」で表せる距離を越えて移動することを防げる。これにより、中継器１０１から同一の信号強度である両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が発信された場合において、電子キー１０の移動に伴って両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩの差がしきい値を超えること、ひいては、中継器１０１を使用した不正な通信でない旨の誤判断がされることを抑制できる。
【００４９】
（３）ＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果はレスポンス信号Ｓｒｅを通じて車載装置２０に送信される。車載装置２０は、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行うことができる。このように、車載装置２０にて上記判断を行うことで、電子キー１０におけるその判断に係る処理を省略できる。
【００５０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、電子キー１０において、ＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果に対して何らの判断も加えることなく、その検出結果をレスポンス信号Ｓｒｅに含ませて送信していた。しかし、電子キー制御部１１が判断部としてＲＳＳＩ検出回路１６の検出結果に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断（Ｓ１０８）を行ってもよい。電子キー１０は、その判断結果を無線信号に含ませて車載装置２０に送信する。車載装置２０は、前記無線信号に含まれる判断結果に基づき、車両ドアの解錠又はエンジンの始動をするか否かを決める。
【００５１】
・上記実施形態におけるＲＳＳＩ検出回路１６は、ＬＦ受信部１２と独立して設けられていてもよい。
・上記実施形態においては、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は車載装置２０から電子キー１０に送信されていた。しかし、電子キー１０から車載装置２０に両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信されてもよい。この場合、ＲＳＳＩ検出回路１６は、車載受信部２４に、若しくは車載受信部２４と独立して車載装置２０に設けられる。本構成においても、電子キー１０の移動に伴って両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２のＲＳＳＩは変化するため、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５２】
・上記実施形態においては、両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２は、それぞれウェイク信号Ｓｗｋの後に送信されていた。しかし、単一のウェイク信号Ｓｗｋを送信した後、連続して両測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２を送信してもよい。さらに、ウェイク信号Ｓｗｋを省略してもよい。
【００５３】
・上記実施形態においては、ＲＳＳＩ情報はレスポンス信号Ｓｒｅに含まれて送信されていた。しかし、レスポンス信号とは別にＲＳＳＩ情報のみを含むＲＳＳＩ情報信号が送信されてもよい。また、ＲＳＳＩ情報をアック信号Ｓａｃに含ませてもよい。
【００５４】
・上記実施形態においては、２つの測定用信号Ｓｒｓ１，Ｓｒｓ２が送信されていた。しかし、複数であれば３つ以上の測定用信号が送信されてもよい。この場合、各測定用信号のＲＳＳＩの差に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を正確に行うことができる。
【００５５】
・上記実施形態においては、車外送信部２２及び車内送信部２３が設けられていた。しかし、車内外共通の送信部を設けてもよい。この送信部は、車室内外に送信エリアを形成する。
【００５６】
・上記実施形態におけるステップＳ１０７及びステップＳ１０８の処理を逆にしてもよい。この場合、中継器を使用した不正な通信である旨判断したとき、レスポンス照合及びＩＤコード照合を行うことなく、当該フローチャートを終了する。
【００５７】
・上記実施形態においては、車載装置２０からはＬＦ帯の無線信号が送信され、電子キー１０からはＵＨＦ帯の無線信号が送信されていた。しかし、車載装置２０及び電子キー１０間で送受信される無線信号の周波数帯はこれらに限らない。
【００５８】
・上記実施形態においては、制御対象である車載装置２０は、電子キー１０との間での無線通信を通じて車両ドアの施解錠等を行っていた。しかし、制御対象は、車載装置２０に限らず、例えば住宅用のドア装置であってもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、中継器を使用した不正な通信を防止できる。
【００５９】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、前記信号強度情報信号は、前記検出部の検出結果に加えて前記電子キーに固有のＩＤコードを含むレスポンス信号であって、前記制御対象は、前記レスポンス信号を受信すると、その信号に含まれるＩＤコードと、自身に予め記憶されるＩＤコードとの照合を行い、前記判断部は、前記ＩＤコードの照合が成立したとき、前記レスポンス信号に含まれる前記検出部の検出結果に基づき中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行う電子キーシステム。
【００６０】
同構成によれば、ＩＤコードの照合が成立したときに中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断が行われる。これにより、その判断の回数を低減することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…電子キーシステム、１０…電子キー、２０…車載装置（制御対象）、２１…車載制御部（判断部）、１６…ＲＳＳＩ検出回路（検出部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象及び電子キー間で送受信される無線信号を通じて同制御対象の制御が実行される電子キーシステムにおいて、
前記制御対象又は前記電子キーは、一定時間以内に信号強度の異なる複数の無線信号を送信し、
前記電子キー又は前記制御対象に設けられて、前記制御対象又は前記電子キーから送信される前記各無線信号の信号強度を検出する検出部と、
前記制御対象又は前記電子キーに設けられ、前記検出部を通じて認識される前記各無線信号の信号強度の差が、前記送信される各無線信号の信号強度の差に基づき設定されるしきい値を超えるとき中継器を使用した不正な通信でない旨判断して前記制御対象の制御の実行を許可し、前記しきい値以下であるとき中継器を使用した不正な通信である旨判断して前記制御対象の制御の実行を禁止する判断部と、を備え、
前記一定時間は、中継器を通じて前記各無線信号の信号強度が同一とされた場合においても、前記一定時間内における前記電子キーの移動に伴う前記中継器からの各無線信号の信号強度の差がしきい値以下となるように設定される電子キーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
前記一定時間は、前記各無線信号の信号強度に応じた信号到達距離の差を、想定されるユーザの最大移動速度で割り算することにより算出される電子キーシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、
前記検出部は、前記電子キーに設けられるとともに前記制御対象からの前記複数の無線信号である複数の測定用信号の信号強度を検出し、
前記電子キーは、前記検出部を通じて認識した前記各測定用信号の信号強度を信号強度情報信号に含ませて送信し、
前記判断部は、前記制御対象に設けられるとともに、前記信号強度情報信号に含まれる前記各測定用信号の信号強度に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行う電子キーシステム。
【請求項１】
制御対象及び電子キー間で送受信される無線信号を通じて同制御対象の制御が実行される電子キーシステムにおいて、
前記制御対象又は前記電子キーは、一定時間以内に信号強度の異なる複数の無線信号を送信し、
前記電子キー又は前記制御対象に設けられて、前記制御対象又は前記電子キーから送信される前記各無線信号の信号強度を検出する検出部と、
前記制御対象又は前記電子キーに設けられ、前記検出部を通じて認識される前記各無線信号の信号強度の差が、前記送信される各無線信号の信号強度の差に基づき設定されるしきい値を超えるとき中継器を使用した不正な通信でない旨判断して前記制御対象の制御の実行を許可し、前記しきい値以下であるとき中継器を使用した不正な通信である旨判断して前記制御対象の制御の実行を禁止する判断部と、を備え、
前記一定時間は、中継器を通じて前記各無線信号の信号強度が同一とされた場合においても、前記一定時間内における前記電子キーの移動に伴う前記中継器からの各無線信号の信号強度の差がしきい値以下となるように設定される電子キーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
前記一定時間は、前記各無線信号の信号強度に応じた信号到達距離の差を、想定されるユーザの最大移動速度で割り算することにより算出される電子キーシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、
前記検出部は、前記電子キーに設けられるとともに前記制御対象からの前記複数の無線信号である複数の測定用信号の信号強度を検出し、
前記電子キーは、前記検出部を通じて認識した前記各測定用信号の信号強度を信号強度情報信号に含ませて送信し、
前記判断部は、前記制御対象に設けられるとともに、前記信号強度情報信号に含まれる前記各測定用信号の信号強度に基づき、中継器を使用した不正な通信であるか否かの判断を行う電子キーシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４４９０５（Ｐ２０１２−１４４９０５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０６６（Ｐ２０１１−４０６６）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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