JP2017160703A - Electronic key system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユーザに携帯される携帯機(スマートキー)と車両に搭載される車載機とを備え、携帯機と車載機との間で無線通信を行うことにより、車載機が携帯機の認証を行う電子キーシステムに関する。 The present invention includes a portable device (smart key) carried by a user and an in-vehicle device mounted on a vehicle, and the in-vehicle device authenticates the portable device by performing wireless communication between the portable device and the in-vehicle device. The present invention relates to an electronic key system.
ユーザに携帯される携帯機と車両に搭載された車載機との間での無線通信を通じてユーザ認証を行う電子キーシステム(スマートキーシステムとも呼ばれる)が使用されている。車載機は、ポーリング信号を定期的に送信し、携帯機は、ポーリング信号を受信すると固有の識別情報を車載機に対して返信する。車載機は、携帯機から受信した識別情報を予め登録されている識別情報と照合することにより認証を行う。車載機から発信される電波の到達範囲は、車両の近傍に制限されており、通常は携帯機が車載機と無線通信可能な範囲内にある場合のみ携帯機の認証が行われる。 2. Description of the Related Art An electronic key system (also called a smart key system) that performs user authentication through wireless communication between a portable device carried by a user and an in-vehicle device mounted on a vehicle is used. The in-vehicle device periodically transmits a polling signal, and when the portable device receives the polling signal, it returns unique identification information to the in-vehicle device. The in-vehicle device performs authentication by comparing the identification information received from the portable device with the identification information registered in advance. The reach of radio waves transmitted from the in-vehicle device is limited to the vicinity of the vehicle. Normally, the portable device is authenticated only when the portable device is within a range where wireless communication with the in-vehicle device is possible.
このような電子キーシステムを搭載した車両を盗難する手法として、リレーアタックと呼ばれる手法が知られている。リレーアタックでは、中継器を用いて車載機から発信されたポーリング信号を中継することによって、車載機の電波到達範囲外にある携帯機までポーリング信号を到達させる。携帯機がポーリング信号に対する応答として識別情報を返信すると認証が成功するので、盗難者がドアロックの解錠やエンジン始動を行うことが可能な状態となる。 As a method for stealing a vehicle equipped with such an electronic key system, a method called a relay attack is known. In the relay attack, the polling signal reaches the portable device outside the radio wave reachable range of the in-vehicle device by relaying the polling signal transmitted from the in-vehicle device using the repeater. When the portable device returns identification information as a response to the polling signal, the authentication is successful, so that the theft can unlock the door lock and start the engine.
車両のユーザが駐車場に車両を駐車して保管している場合、携帯機は家屋内の所定場所に保管されることが多い。この場合、中継器を用いて車載機の電波を中継可能な範囲内に携帯機が存在するため、リレーアタックが成功してしまう。 When a vehicle user parks and stores a vehicle in a parking lot, the portable device is often stored in a predetermined place in the house. In this case, since the portable device exists within a range where the radio waves of the vehicle-mounted device can be relayed using the repeater, the relay attack is successful.
それ故に、本発明は、車両及び携帯機の保管中におけるリレーアタックを防止できる電子キーシステムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic key system that can prevent a relay attack during storage of a vehicle and a portable device.
本発明は、無線通信を介して認証処理を行う携帯機と車載機とを備えた電子キーシステムに関するものである。携帯機は、携帯機の動きを検出する動き検出部と、動き検出部の検出結果に基づき、携帯機が一定時間停止しているか否かを判定し、携帯機が一定時間停止していると判定した場合に停止状態フラグをオン状態とし、携帯機が停止していないと判定した場合に停止状態フラグをオフ状態とする停止状態判定部と、ポーリング信号を受信する第1受信部と、第1受信部がポーリング信号を受信すると、携帯機に固有の識別情報と、停止状態フラグの状態とを含む応答信号を車載機に送信する第1送信部とを備える。車載機は、ポーリング信号を送信する第2送信部と、応答信号を受信する第2受信部と、応答信号に含まれる携帯機の識別情報が、車載機に予め登録されている識別情報と一致し、かつ、応答信号に含まれる停止状態フラグの状態がオフ状態である場合に、応答信号を送信した機器が正規の携帯機であると認証する認証処理部とを備える。
The present invention relates to an electronic key system including a portable device that performs authentication processing via wireless communication and an in-vehicle device. The portable device determines whether or not the portable device has stopped for a certain period of time based on the detection result of the movement detector and the motion detection unit that detects the movement of the portable device. When the determination is made, the stop state flag is turned on, and when it is determined that the portable device is not stopped, the stop state determination unit that turns the stop state flag off, the first receiving unit that receives the polling signal, When the 1 reception unit receives the polling signal, the first reception unit includes a response signal including identification information unique to the portable device and the state of the stop state flag to the in-vehicle device. The in-vehicle device includes a second transmission unit that transmits a polling signal, a second reception unit that receives a response signal, and identification information of the portable device included in the response signal that is identical to the identification information registered in advance in the in-vehicle device. And an authentication processing unit that authenticates that the device that transmitted the response signal is a legitimate portable device when the state of the stop state flag included in the response signal is OFF.
本発明では、携帯機(スマートキー)がポーリング信号に対する応答信号に、携帯機に固有の識別情報に加え、携帯機が一定時間停止しているか否かを表す情報を含める。車載機は、応答信号に含まれる情報に基づき、識別情報が予め登録されたものと一致し、かつ、携帯機が一定時間停止していない場合に認証を行うので、車両及び携帯機の保管中のように、携帯機が長時間動かされない場合にリレーアタックが成功することを防止できる。 In the present invention, the mobile device (smart key) includes, in the response signal to the polling signal, information indicating whether or not the mobile device has been stopped for a certain period of time, in addition to identification information unique to the mobile device. The in-vehicle device performs authentication when the identification information matches that registered in advance based on the information included in the response signal and the portable device has not been stopped for a certain period of time. As described above, it is possible to prevent the relay attack from succeeding when the portable device is not moved for a long time.
本発明によれば、車両の保管中におけるリレーアタックを防止できる電子キーシステムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic key system which can prevent the relay attack during storage of a vehicle can be provided.
[概要]
本発明の電子キーシステムでは、携帯機に設けたモーションセンサ等の動き検出部で携帯機が一定時間停止しているか否かを監視し、車載機からのポーリング信号に対する応答信号に携帯機が停止しているか否かの情報を含める。車載機では、携帯機の識別情報の照合に成功し、かつ、携帯機が一定時間停止していない場合に認証を行うことにより、車両及び携帯機の保管中のように携帯機が一定時間動かされない場合にリレーアタックが成功することを防止する。
[Overview]
In the electronic key system of the present invention, a motion detection unit such as a motion sensor provided in the portable device monitors whether the portable device has stopped for a certain period of time, and the portable device stops in response to a polling signal from the in-vehicle device. Include information on whether or not In-vehicle devices, when the identification information of the portable device is successfully verified and the portable device is not stopped for a certain period of time, authentication is performed so that the portable device can move for a certain period of time, such as during storage of the vehicle and the portable device. Prevent successful relay attacks if not done.
図1は、実施形態に係る電子キーシステムの概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an electronic key system according to an embodiment.
電子キーシステム1は、ユーザに携帯される携帯機2と、車両に搭載される車載機3とを備える。車載機3は、携帯機2との間で無線通信を行い、携帯機2から受信した応答信号に基づいて携帯機2の認証を行う。
The electronic key system 1 includes a
携帯機2は、動き検出部4と、停止状態判定部5と、受信部6と、送信部7とを備える。
The
動き検出部4は、例えば、加速度センサや角速度センサ、振動センサ等のモーションセンサであり、携帯機2の動きを検出する。動き検出部4は、携帯機2の動きを検出できるものであれば良く、モーションセンサ以外に、GPS受信機や電子コンパス等を利用しても良い。尚、以下の説明では、動き検出部4が加速度センサで構成されている場合を例に挙げて説明する。
The
停止状態判定部5は、動き検出部4の出力に基づき、携帯機2が一定時間停止しているか否かを判定する。例えば、動き検出部4が加速度センサである場合、停止状態判定部5は、動き検出部4から出力される出力信号のレベルが所定の閾値以下であるか否かを判定する。出力信号のレベルが一定時間、閾値以下である場合、停止状態判定部5は、停止状態フラグをオンとする。この停止状態フラグは、携帯機2が一定時間停止しているか否かを表すフラグであり、初期値はオフである。動き検出部4の出力信号のレベルが閾値を超えると、停止状態判定部5は、停止状態フラグをオフとする。
The stop
受信部6は、車載機3からのポーリング信号を受信する。受信部6は、ポーリング信号を受信すると、応答信号の送信を送信部7に指示する。
The
送信部7は、受信部6がポーリング信号を受信すると、携帯機2に予め記憶されている固有の識別情報と、停止状態判定部5によってセットされる停止状態フラグの状態(オン状態またはオフ状態)とを含む応答信号を車載機3に送信する。送信部7は、例えば、RF(高周波)通信により応答信号を送信する。
When the
車載機3は、送信部8と、受信部9と、認証処理部10とを備える。
The in-
送信部8は、車両周辺に存在する携帯機2を探索するため、定期的にポーリング信号を送信する。送信部8は、例えば、LF(長波)通信により、ポーリング信号を送信する。
The
受信部9は、携帯機2から送信された応答信号を受信する。受信部9は、応答信号を受信すると、認証処理部10に認証処理の実行を指示する。
The
認証処理部10は、受信部9が応答信号を受信すると、応答信号に含まれている識別情報を予め車載機3に登録されている識別情報と照合する。また、認証処理部10は、応答信号に含まれている停止状態フラグの状態がオフ状態であるか否かを判定する。認証処理部10は、応答信号に含まれている識別情報の照合に成功し、かつ、停止状態フラグの状態がオフ状態である場合に、応答信号を送信した機器が正規の携帯機2であると認証し、正規ユーザ判定フラグをオンに立ち上げる。この正規ユーザ判定フラグは、携帯機2が正しく認証された状態であるか否かを表すフラグであり、キーレスで車両ドアをアンロックする操作や、キーレスでエンジンを始動させる操作がユーザによって行われたときに参照され、オン状態である場合にのみ、車両ドアのアンロックやエンジンの始動が許可される。認証処理部10は、応答信号に含まれている識別情報の照合に失敗した場合、または、停止状態フラグの状態がオン状態である場合には、応答信号を送信した携帯機2を正規のものであると認証せず、正規ユーザ判定フラグをオフに維持する。
When the
以下、図1〜3を併せて参照しながら、携帯機2及び車載機3の状態遷移を説明する。
Hereinafter, the state transition of the
図2は、図1に示した携帯機の状態遷移図である。 FIG. 2 is a state transition diagram of the portable device shown in FIG.
図2に示す状態Aは、携帯機2が停止しているか否かを判定している状態である。また、状態Bは、携帯機が停止していると判定されている状態である。
State A shown in FIG. 2 is a state in which it is determined whether or not the
携帯機2が状態Aにあるときに、停止状態判定部5によって動き検出部4の出力信号が一定時間(例えば、30分間)閾値以下であると判定されると、状態Bに遷移し、停止状態フラグはオンに立ち上げられる。携帯機2が状態Bにあるときに、停止状態判定部5によって動き検出部4の出力信号が閾値を超えたと判定されると、状態Aに遷移し、停止状態フラグはオフに立ち下げられる。
When the
図3は、図1に示した車載機の状態遷移図である。 FIG. 3 is a state transition diagram of the in-vehicle device shown in FIG.
図3に示す状態Wは、車載機3の送信部8が定期的にポーリング信号を送信して、車両周辺にある携帯機2を検索している状態である。状態Xは、認証処理部10が応答信号に含まれる識別情報(ID)を予め登録されたものと一致するか否かを判定している状態である。状態Yは、認証処理部10が応答信号に含まれる停止状態フラグの状態に基づき、携帯機2が一定時間停止しているか否かを判定している状態である。状態Zは、認証処理部10が応答信号を送信した携帯機2を正規のものであると判定している状態である。
A state W illustrated in FIG. 3 is a state in which the
車載機3が状態Wにあるときに、携帯機2から応答信号を受信すると、状態Xに遷移する。
When the in-
車載機3が状態Xにあるときに、認証処理部10によって、応答信号に含まれる識別情報(ID)が予め登録されたものと一致すると判定されると、状態Yに遷移する。一方、車載機3が状態Xにあるときに、認証処理部10によって、応答信号に含まれる識別情報(ID)が予め登録されたものと一致しないと判定されると、状態Wに遷移する。
When the in-
車載機3が状態Yにあるときに、認証処理部10によって、応答信号に含まれる停止状態フラグの状態がオフ状態(つまり、携帯機2が一定時間停止していない状態)であると判定されると、状態Zに遷移する。一方、車載機3が状態Yにあるときに、認証処理部10によって、応答信号に含まれる停止状態フラグの状態がオン状態(つまり、携帯機2が一定時間停止している状態)であると判定されると、状態Wに遷移する。
When the in-
車載機3が状態Zにあるときには、認証処理部10によって、正規ユーザ判定フラグがオンに立ち上げられ、キーレスでの車両ドアのアンロックやエンジン始動が許可されている。イングニッションスイッチがオフされ、車外から車両の全ドアがロックされると、認証処理部10は、正規ユーザ判定フラグをオフに立ち下げ、状態Zから状態Wに遷移する。
When the in-
以上説明したように、本実施形態に係る電子キーシステム1では、携帯機2が一定時間停止していないことを認証処理の条件として使用する。これにより、中継器が車載機3の電波を中継可能な範囲内に携帯機2が存在する場合であって、車両の保管中のような携帯機2が長時間移動されない場合に、リレーアタックを防止することができる。ユーザが車両ドアをアンロックしたりエンジンを始動させたりする場合には、ユーザは、通常、携帯機2を携帯する。この場合、携帯機2が移動されて一定時間停止した状態ではなくなるので、識別情報の照合が成功すると、認証が成功することになる(図3の状態Yから状態Zに遷移)。
As described above, in the electronic key system 1 according to the present embodiment, the fact that the
本発明は、車両に搭載する電子キーシステムとして利用できる。 The present invention can be used as an electronic key system mounted on a vehicle.
1 電子キーシステム
2 携帯機(スマートキー)
3 車載機
4 動き検出部
5 停止状態判定部
6 受信部
7 送信部
8 送信部
9 受信部
10 認証処理部
1 Electronic
3 In-
Claims (1)
前記携帯機は、
前記携帯機の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に基づき、前記携帯機が一定時間停止しているか否かを判定し、前記携帯機が一定時間停止していると判定した場合に停止状態フラグをオン状態とし、前記携帯機が停止していないと判定した場合に前記停止状態フラグをオフ状態とする停止状態判定部と、
ポーリング信号を受信する第1受信部と、
前記第1受信部が前記ポーリング信号を受信すると、前記携帯機に固有の識別情報と、前記停止状態フラグの状態とを含む応答信号を前記車載機に送信する第1送信部とを備え、
前記車載機は、
前記ポーリング信号を送信する第2送信部と、
前記応答信号を受信する第2受信部と、
前記応答信号に含まれる前記携帯機の前記識別情報が、前記車載機に予め登録されている識別情報と一致し、かつ、前記応答信号に含まれる前記停止状態フラグの状態がオフ状態である場合に、前記応答信号を送信した機器が正規の携帯機であると認証する認証処理部とを備える、電子キーシステム。 An electronic key system including a portable device and an in-vehicle device that perform authentication processing via wireless communication,
The portable device is
A motion detector for detecting the movement of the portable device;
Based on the detection result of the motion detection unit, it is determined whether or not the portable device has been stopped for a certain period of time, and when it is determined that the portable device has been stopped for a certain period of time, a stop state flag is turned on, A stop state determination unit that turns off the stop state flag when it is determined that the portable device is not stopped;
A first receiver for receiving a polling signal;
When the first reception unit receives the polling signal, the first reception unit transmits a response signal including identification information unique to the portable device and a state of the stop state flag to the in-vehicle device,
The in-vehicle device is
A second transmitter for transmitting the polling signal;
A second receiver for receiving the response signal;
When the identification information of the portable device included in the response signal matches the identification information registered in advance in the vehicle-mounted device, and the state of the stop state flag included in the response signal is OFF And an authentication processing unit that authenticates that the device that transmitted the response signal is a legitimate portable device.
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2016
- 2016-03-10 JP JP2016046986A patent/JP2017160703A/en active Pending
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