JP2007195203A - 誤り制御装置、誤り制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話の置き忘れ防止や使用中に機能制限がかかってしまうという利便性と、電池寿命の両立がむずかしいという課題があった。
【解決手段】任意のデータを送信するパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを送信するパケットＢとの二つの種類のパケットを送信する通信機において、パケットＡを送信する場合は送信データを所定の誤り訂正符号で誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段４と、パケットＢを送信する場合は通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータに所定の誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段６とで構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、誤り訂正符号と誤り検出符号を用いた誤り制御装置、誤り制御方法に関するものである。たとえば、ワイヤレスキーと本体側装置とで定期的或いは不定期的に無線の送受信を行うことによりお互いの存在を確認しあい、ワイヤレスキーと本体側装置が所定の通信範囲を超えた場合に本体側装置の機能を制限したり或いは警報を発生させる認証装置に用いることのできる誤り制御装置、誤り制御方法に関するものである。

近年、セキュリティを考慮しながら携帯電話、あるいはパソコンをはじめとする電子機器の操作ロックを、ワイヤレス通信で制御するようにしたセキュリティシステムが実用化されてきている。

かかるセキュリティシステムの一形態として、携帯電話の盗難を防止するために、携帯電話の使用者が、カード形態の識別信号送信機を所持し、前記の携帯電話と識別信号送信機との間で予め定めた識別コードを相互に通信し、双方で識別コードを確認できた時に前記携帯電話の使用を可能とするものがある（例えば特許文献１参照）。

かかるワイヤレスによる双方向通信システムの特許文献１では、電子機器等の本体側に搭載された機器（以後、認証機器と称する）において、携帯側装置（以降、ワイヤレスキーと称する）から定期的に発せられる認証ＩＤを受信し、前記認証機器に記憶しているＩＤと照合し、一致していなければ本体装置に機能制限をかけることが記されている。

そして、機能制限をかけるにあたり、信頼性を高めるためにワイヤレスキーからの認証ＩＤを複数回連続して取れないときに機能制限をかけることが記されている。
特開２００４−１４３８０６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ワイヤレスキーより送信される認証ＩＤに誤り訂正符号が付加されていないため、１ビットでも誤りが発生すると認証ＩＤがあっていないとして判断してしまう。そして誤判断を避けるために機能制限をかける条件として、複数回連続して認証ＩＤがあっていないという条件であるため、本体装置の盗難や置き忘れをした場合に機能制限がかかる時間が長くなるという課題があった。

また、一般の通信で行われているように誤り訂正符号を付加すると、付加した誤り訂正符号の分だけワイヤレスキーから送信される認証ＩＤの送信時間が長くなり、ワイヤレスキーの電池寿命に影響を与える。そして誤り訂正符号はデータ長と同程度のビット長の符号を付加する必要があり、電池寿命に与える影響が大であるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ワイヤレスキーの電池寿命を損なうことなく、携帯電話などの電子機器の置き忘れ防止機能（セキュリティ機能）の信頼性を向上させることのできる誤り制御装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は、任意のデータを送信するパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを送信するパケットＢとの二つの種類のパケットを送信する通信機において、前記パケットＡを送信する場合に前記パケットＡ
で送信するデータを所定の誤り訂正符号で誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段と、前記パケットＢを送信する場合に前記パケットＢで送信する通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータに所定の誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段とを備えた誤り制御装置である。

そして、送信パケットが通信相手先ＩＤなどのあらかじめ通信相手が受信データを予測できるパケットＢであるか、通信相手が受信データを予測できない任意のデータを含むパケットＡにより、誤り検出符号を付加するか、誤り訂正符号を付加するかを決定する構成としたものである。

本発明の誤り制御装置、誤り制御方法及びプログラムを用いることにより、例えば、ワイヤレスキーからの認証ＩＤには冗長度の少ない誤り検出符号を付加するだけであるので、ワイヤレスキーの電池寿命を損なうことはなく、携帯電話などの電子機器の操作性を向上させることができることとなる。このようにワイヤレスキーの電池寿命と置き忘れ、盗難防止の利便性の両立を図ることができる。

第１の発明は、任意のデータを送信するパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを送信するパケットＢとの二つの種類のパケットを送信する通信機において、前記パケットＡを送信する場合に前記パケットＡで送信するデータを所定の誤り訂正符号で誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段と、前記パケットＢを送信する場合に前記パケットＢで送信する通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータに所定の誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段とを備えた誤り制御装置である。

これによって、送信パケットが通信相手先ＩＤなどのあらかじめ通信相手が受信データを予測できるパケットＢであるか、通信相手が受信データを予測できない任意のデータを含むパケットＡであるかによって、誤り検出符号を付加するか、誤り訂正符号を付加するかを決定するため、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることなく、置き忘れや盗難に対してすみやかに機能制限をかけたり警報を発することのできる誤り制御装置を提供できる。

第２の発明は、任意のデータを含むパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを含むパケットＢとの二つの種類のパケットを受信する通信機において、前記パケットＡを受信する場合はパケットＡに含まれる誤り訂正符号化されたデータを誤り訂正復号化する誤り訂正復号化手段と、前記パケットＢを受信する場合はパケットＢに含まれる誤り検出符号を付加された通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータから誤り検出する誤り検出手段とで備えた誤り制御装置である。

これによって、受信パケットが通信相手先ＩＤなどのあらかじめ通信相手が受信データを予測できるパケットＢである場合は、付加されている誤り検出符号を用いて誤り検出し、通信相手が受信データを予測できない任意のデータを含むパケットＡの場合は、付加されている誤り訂正符号を用いて誤り訂正できるため、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることなく、置き忘れや盗難に対してすみやかに機能制限をかけたり警報を発することのできる誤り制御装置を提供できる。

第３の発明は、第２の発明において、あらかじめ決められたデータを記憶している記憶手段を有し、前記パケットＢを受信した場合に前記パケットＢに含まれる誤り検出符号により受信データに誤りがあると判定された場合は、前記記憶手段に記憶しているデータと誤りがあったと判定された前記受信データとを照合し、その照合結果に所定のビット数以
下の違いがある場合であっても前記記憶手段に記憶されているあらかじめ決められたデータを受信したとみなす誤り制御装置である。

これによって、パケットＢを受信した場合に前記パケットＢに含まれる誤り検出符号により受信データに誤りがあると判定された場合は、前記記憶手段に記憶しているデータと誤りがあったと判定された前記受信データを照合し、照合結果に所定のビット数以下の違いがある場合であっても前記記憶手段に記憶されているあらかじめ決められたデータを受信したとみなすので、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることなく、通信信頼性の高い誤り制御装置を提供できる。

第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記データに先立って送信されるフレーム同期信号と、前記フレーム同期信号の後に送信されるデータとの間に識別子を挿入し、前記識別子を用いてパケットＡ、パケットＢの識別を行う誤り制御装置である。

これによって、簡単な構成でパケットの種類を特定できることとなり、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることがない誤り制御装置を提供できる。

第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記任意のデータは、乱数などを用いて発生された送信毎に異なる８ビットの整数倍のデータとした誤り制御装置である。

これによって、任意のデータは、乱数などを用いて発生された送信毎に異なる８ビットの整数倍のデータであることを特徴としているため、秘匿性が高い誤り制御装置を提供できる。

第６の発明は、第１〜第５の発明において、前記誤り訂正符号は１ビット拡張したＢＣＨ符号であり、誤り検出符号は巡回符号とした誤り制御装置である。これによって簡単な構成の誤り制御装置を提供できる。

第７の発明は、任意のデータを送信するパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを送信するパケットＢとの二つの種類のパケットを送信する通信方法において、前記パケットＡを送信する場合に前記パケットＡで送信するデータを所定の誤り訂正符号で誤り訂正符号化する誤り訂正符号化ステップと、前記パケットＢを送信する場合に前記パケットＢで送信する通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータに所定の誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加ステップとを備えた誤り制御方法である。

これによって、送信パケットが通信相手先ＩＤなどのあらかじめ通信相手が受信データを予測できるパケットＢであるか、通信相手が受信データを予測できない任意のデータを含むパケットＡであるかによって、誤り検出符号を付加するか、誤り訂正符号を付加するかを決定するため、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることなく、置き忘れや盗難に対してすみやかに機能制限をかけたり警報を発することのできる誤り制御方法を提供できる。

第８の発明は、任意のデータを含むパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを含むパケットＢとの二つの種類のパケットを受信する通信方法において、前記パケットＡを受信する場合は前記パケットＡに含まれる誤り訂正符号化されたデータを誤り訂正復号化する誤り訂正動作ステップと、前記パケットＢを受信する場合は前記パケットＢに含まれる誤り検出符号を付加された前記通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータから誤り検出する誤り検出動作ステップとを備えた誤り制御方法である。

これによって、受信パケットが通信相手先ＩＤなどのあらかじめ通信相手が受信データ
を予測できるパケットＢである場合は、付加されている誤り検出符号を用いて誤り検出し、通信相手が受信データを予測できない任意のデータを含むパケットＡの場合は、付加されている誤り訂正符号を用いて誤り訂正できるため、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることなく、置き忘れや盗難に対してすみやかに機能制限をかけたり警報を発することのできる誤り制御方法を提供できる。

第９の発明は、第８の発明において、前記パケットＢを受信した場合に、前記誤り検出動作ステップにおいて受信データに誤りがあると判定された場合は、あらかじめ記憶しているデータと誤りがあったと判定された前記受信データとを照合する照合動作ステップを有し、その照合結果に所定のビット数以下の違いがある場合であっても前記あらかじめ記憶している決められたデータを受信したとみなす誤り制御方法である。

これによって、パケットＢを受信した場合に前記パケットＢに含まれる誤り検出符号により受信データに誤りがあると判定された場合は、前記記憶しているデータと誤りがあったと判定された前記受信データを照合し、照合結果に所定のビット数以下の違いがある場合であっても前記記憶されているあらかじめ決められたデータを受信したとみなすので、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命を損ねることなく、通信信頼性の高い誤り制御方法を提供できる。

第１０の発明は、第１〜６の発明の誤り制御装置の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラムとする。そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、等のハードリソースを協働させて本発明の少なくとも一部を簡単なハードウェアで実現できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における誤り制御装置のブロック図を示すものである。

図１において、１はアンテナ、２は送信機、３は送信パケットを生成するパケット生成手段、４は誤り訂正符号化手段、５は乱数発生手段、６は誤り検出符号付加手段、７はＩＤ記憶手段である。

図４は図１の誤り制御装置から送信されるパケットのフォーマットを示す図である。図１及び図４を参照しながら動作について説明する。

まず、パケットＡについて説明する。

乱数発生手段５で乱数が発生される。乱数は任意の値を取り、あらかじめ予測をすることはできない。このような受信側であらかじめ受信を予測できないデータは誤り訂正符号化手段４で誤り訂正符号化される。そして、パケット生成手段３において送信パケットＡが生成される。

この乱数を用いて相互認証を行う「チャレンジ＆レスポンス方式」を用いる。詳細は後述するが、原理は以下の通りである。

（１）乱数を発生した側（送信側）においては、発生させた乱数を認証データＡとして
認証したい相手側にチャレンジ信号として送信する。

（２）このチャレンジ信号を受信した相手側（受信側）は、受信した前記乱数データを暗号化関数により暗号化して認証データＢとし、乱数を送ってきた相手（送信側）にレスポンスデータとして返送する。

（３）このレスポンスデータを受信して、受信した認証データＢを復号化関数で復号化し、元の送信した乱数と同じになれば認証成立となる。

この方法によれば、認証できるのは、（イ）乱数が一致していること、（ロ）暗号化・復号化関数が一致していること、が条件となるため高度な信頼性が得られる。

ここで認証データＡは、受信側であらかじめ予測をすることはできない乱数データであるため、以下に述べるパケットＡで送られる。

図４（１）に示すパケットＡがパケット生成手段３により生成されたパケットである。

図４（１）において、４３は乱数発生手段５で発生された乱数データ、４４が誤り訂正符号化手段４で誤り訂正符号化により生成される誤り訂正のための冗長符号である。

誤り訂正符号化の１例として、１ビット拡張したＢＣＨ（３１、１６）を用いる。この誤り訂正符号化は乱数データを１６ビットごとに分割し、分割した１６ビットごとにＢＣＨ（３１、１６）符号化で生じる冗長符号１５ビットと、パリティビット１ビットの合計１６ビットの冗長符号を付加する。もちろん、ビット数の異なるＢＣＨ符号を用いても良い。

４２は電池情報であり、電池の残量を通信相手に知らせる情報が含まれている。この部分は後に説明するが、それほど重要な情報でないため誤り訂正及び検出符号化を施していない。

４１はパケットの種類及びデータの先頭を示すためのフレーム同期信号、４０は受信側でサンプリングクロックを生成するためのビット同期信号である。

以上のように、乱数データ４３は「チャレンジ＆レスポンス方式」に係わる重要なデータであるので、誤り訂正符号（例えばＢＣＨ符号）を付加して誤り訂正を行う。

次に、パケットＢについて説明する。上述した認証データＢは、認証データＡで送られた乱数データを暗号化して送り返すものであり、受信側であらかじめ受信データを予測することができるため以下に述べるパケットＢで送られる。

なお、以下の説明では送信データとして乱数データを暗号化したものではなく、受信側が通信相手として待ち受ける、送信側のＩＤを受信する場合について説明する。認証データＢを送る場合は、下記説明において認証ＩＤのところを暗号化された乱数データに置き換えればよい。

図１におけるＩＤ記憶手段７には通信相手が受信すべき通信相手からのパケットであることを認証するための識別符号、すなわちＩＤが記憶されている。このＩＤは受信側で待ち受ける認証ＩＤであり、受信側で受信データとして予測しているものである。よって前記ＩＤは誤り検出符号付加手段６により誤り検出符号が付加されてパケット生成手段３でパケットＢが生成される。

図４（２）にパケットＢのフォーマットを示す。４８はＩＤ記憶手段７からの認証ＩＤ、４９は誤り検出符号付加手段６により付加されたＣＲＣ符号（巡回符号）である。ＣＲＣは５ビットの生成多項式を用いて生成された５ビットの冗長符号である。

なお、ＣＲＣ符号でなくても他の誤り検出符号であってもよい。

４７は電池情報であり、４２と同様に、電池の残量を通信相手に知らせる情報が含まれている。この部分は後に説明するが、それほど重要な情報でないため誤り訂正及び検出符号化を施していない。

４６はパケットの種類及びデータの先頭を示すためのフレーム同期信号、４５は受信側でサンプリングクロックを生成するためのビット同期信号である。

後述するが、認証ＩＤ４８は通信相手の確認であり、自身が予め記憶している通信相手のＩＤ（チャレンジ＆レスポンス方式の場合は送信したもとの乱数）と比較するものである。したがって、誤り検出符号を用いて何ビット誤っているかの情報が得られれば十分である。

ここで、誤りビット数が所定値（たとえば２ビット）以上であれば、この信号を受信処理せず無視すればよい。また、誤りビット数が所定値以下であれば受信処理を行うが、仮に通信相手が本当に異なっていても次ステップである認証ＩＤの通信や「チャレンジ＆レスポンス方式」において認証ができないので、ここで中断される。

次に、パケットＣについて説明する。

図４（３）に示すパケットＣは乱数データ５３と認証ＩＤ５５を一つのパケットの中に有している。５４は乱数データ５３を誤り訂正符号化したことにより生成される冗長符号であり、５３と５４で誤り訂正符号化されたブロック１を示す。５６は認証ＩＤ５５の誤り検出用ＣＲＣ符号であり、５５と５６で誤り検出符号化されたブロック２を示す。

５２は電池情報であり、４２と同様に、電池の残量を通信相手に知らせる情報が乗っている。この部分は後に説明するが、それほど重要な情報でないため誤り訂正及び検出符号化を施していない。

５１はパケットの種類及びデータの先頭を示すためのフレーム同期信号、５０は受信側でサンプリングクロックを生成するためのビット同期信号である。

図４（４）にパケットＣの他の例のフォーマットを示す。６０が乱数データ、６１は認証ＩＤ、６２は乱数データ６０を誤り訂正符号化した冗長符号、６３は認証ＩＤを誤り検出符号化した冗長符号である。

図４（３）のパケットＣと違う点は、ブロック１及びブロック２のデータ部（６０、６１）と冗長符号であるＢＣＨ（６２）及びＣＲＣ（６３）とを分離して配置している。これによってデータ部をまとめて受信できることとなり、構成を簡単にできる。

５９は電池情報であり、４２と同様に、電池の残量を通信相手に知らせる情報が乗っている。この部分は後に説明するが、それほど重要な情報でないため誤り訂正及び検出符号化を施していない。

５８はパケットの種類及びデータの先頭を示すためのフレーム同期信号、５７は受信側でサンプリングクロックを生成するためのビット同期信号である。

フレーム同期信号４１、４６、５１及び５８を異ならせて、受信側でパケットがパケットＡであるのかパケットＢであるのかパケットＣであるのかを判断できるようにしている。

次に受信動作について説明する。

図１において、アンテナ１で受信した電波は受信機８で選択増幅され、解析手段９で受信パケットの構成が解析される。解析手段９では受信した信号のフレーム同期信号４１、４６、５１及び５８を用いてパケットの種類を特定する。

そして誤り訂正符号化されているパケットＣのブロック１或いはパケットＡのＢＣＨ符号化部分は誤り訂正復号化手段１０に送られ、誤り訂正復号処理される。誤り訂正された乱数データはデータ処理手段１１に送られ、アプリケーションに従った処理がなされる。

一方、誤り検出符号化されているパケットＣのブロック２或いはパケットＢのＣＲＣ符号化部分は誤り検出手段１２に送られ、誤り検出処理される。

そしてＩＤ照合手段１４で、受信した認証ＩＤとＩＤ記憶手段１３に記憶しているＩＤを照合し、その結果を判定手段１５に送り、受信した認証ＩＤが正しいかどうかを判定する。認証ＩＤが正しくなかったり、受信レベルが所定のレベル以下の時には機器の機能を制限する（例えば、携帯電話の発信機能や電子決済機能など）機能制限出力を出す。

ここで、誤り検出手段１２において誤りが検出されないときには、ＩＤ照合手段１４での照合結果が１００％一致している場合だけ受信した認証ＩＤが正しかったと判定する。

一方、誤り検出手段１２において誤りが検出されたときには、ＩＤ照合手段１４での照合結果が所定の範囲の不一致以下であれば受信した認証ＩＤが正しかったと判定する。

すなわち、受信した認証ＩＤとＩＤ記憶手段１３からの信号を照合し、例えば２ビット一致していないビットがあっても認証ＩＤは正しく受信したと判定する。

図２は、図１に示す本実施の形態の誤り制御装置を携帯電話の認証装置に応用した例である。

図２において、２０はワイヤレスキー、２１は携帯電話、２２は携帯電話に実装された認証装置、２３は携帯電話２１の本体装置である。図１に示す誤り制御装置はワイヤレスキー２０及び認証装置２２の中に実装されている。

図３に図２に示すワイヤレスキー２０と認証装置２２の間の認証通信のシーケンスを示す。認証通信は例えば４秒ごとに行われる。

ワイヤレスキー２０より、４秒ごとに認証ＩＤ要求信号３０が送信される。この認証ＩＤ要求信号３０の信号フォーマットは、図４に示すパケットＢである。パケットＢの認証ＩＤの部分には、ワイヤレスキーの物理ＩＤが乗っている（図３のＳ１）。

ここで、物理ＩＤとは、それぞれの機器にユニークに割り当てられている機器ＩＤのことである。認証ＩＤとは、送受信されるパケットが正しい通信相手から送られたパケット
であるかどうかを認証するためのものである。認証ＩＤのところには物理ＩＤが入る場合もあれば、乱数データがはいる場合もある。

認証装置２２でこの認証ＩＤ要求信号３０を受信すると、認証装置２２とあらかじめペアリングされて記憶しているワイヤレスキー２０の物理ＩＤと前記パケットＢ中に含まれている認証ＩＤを比較照合し、すでに説明した手順に従って正しい相手のＩＤかどうかを判定する。

ペアリングされているワイヤレスキー２０からの要求信号であると認証装置２２が判断すると、認証装置２２は乱数データを認証データＡとしてパケットＡの認証ＩＤ部分に入れて乱数送信信号３１を送信する（Ｓ２）。

ワイヤレスキー２０では、前記パケットＡを受信するとすでに説明した手順に従って誤り訂正処理をおこない、データ処理手段１１において、受信した乱数データに暗号化を施して認証データＢとし、パケットＢのフォーマットの認証ＩＤの部分に前記認証データＢを入れて認証ＩＤ送信信号３２を送信する（Ｓ３）。

認証装置２２では、前記認証ＩＤ送信信号３２を受信すると、受信したパケットＢ中に含まれる暗号化された乱数データからなる認証データＢの暗号解読を行い暗号化前のデータに復号化し、認証装置２２が乱数送信信号３１で送った乱数データと前記復号化したデータとを比較照合し、すでに説明した手順に従って正しい値かどうかを判定する。

認証装置２２のＩＤ記憶手段１３には乱数送信信号３１で送った乱数データが記憶されている。またＩＤ照合手段１４で照合する前に暗号化された乱数データからなる認証データＢは暗号を解かれてもとの乱数データに復号されている。

認証装置２２で、前記受信した乱数データからなる認証データＢが正しいと判定すると、認証装置２２の物理ＩＤをパケットＢの認証ＩＤとして応答送信信号３３を送信する（Ｓ４）。

前記受信した乱数データからなる認証データＢが正しくない、あるいは受信レベルが所定のレベルより低いと判定すると機能制限出力を本体装置２３に送信し、携帯電話にアドレス帳の呼び出しを禁止したり発信を禁止したり、電子決済を禁止するような機能制限をかける。

ワイヤレスキー２０は、ペアリングされている認証装置２２からの応答送信信号３３であると判断すると、正常通信終了として次の４秒のタイミングまで待機状態になる。その後、上記Ｓ１〜Ｓ４を繰り返す（Ｓ５〜Ｓ８）。

上記動作において、認証装置２２からの乱数送信３１以外は受信側で受信すべき認証ＩＤが分かっているのでパケットＢで送られる。

なお、物理ＩＤ及び乱数は６４ビット或いは４８ビットで構成されている。したがってＩＤ数は２の６４乗或いは２の４８乗の数だけある。

これに対して、パケットＢを受信し、誤り検出した場合、ＩＤ照合手段１４で照合した結果、２ビットの不一致まで正しいＩＤであると認めたとしても、２ビットの不一致に入るＩＤ数は２の６４乗或いは２の４８乗に比べたら無視できる数である。

さらにワイヤレスキー２０と認証装置２２が通信を行う範囲は数ｍの範囲である。よっ
てたまたま２ビットだけ不一致となるＩＤを有する誤り制御装置がお互いの通信距離範囲に入ってくる確率はほとんどゼロに近い。

また通信距離内に２ビットだけ不一致となるＩＤを有する誤り制御装置が入ってきても、誤りが発生したときのみ誤判定することになるだけである。通常は誤りが発生することはなく、誤りが発生しなければ、１００％の照合一致で判定する。したがって仮に誤りが発生し、誤判定したとしても次の４秒後には誤り発生はない確率が大きく、確実に機能制限出力を発生できる。

以上のように、物理ＩＤ及び乱数のビット数から、照合時のビット不一致を許可するビット数が決まる。

各パケットＡ或いはＢに含まれる電池情報は、４秒ごとに認証通信が繰り返されるため、毎回確実に受信できる必要はない。なぜならば、電池情報が短時間に変化することはないためである。そのため、誤り訂正や誤り検出符号化を施さずに、複数回の受信の結果で電池情報を判断するようにしてもなんら問題は発生しない。

上記通信シーケンスの説明において、パケットＣの伝送について言及しなかったが、ワイヤレスキー２０或いは認証装置２２から認証ＩＤと同一パケットで何らかの任意データ、例えば各種設定データなどのオプションデータを送信したい場合がある。そのような場合に、パケットＣの乱数データ６０を用いて送信を行うことができる。

なお、フレーム同期信号４１、４６、５１及び５８でパケットの種類を異ならせて、受信側でこれを識別するようにしているが、フレーム同期信号でパケットの種類を識別する代わりに、フレーム同期信号の後ろに識別子を挿入して前記識別子でパケットの種類を識別するようにしても良い。このようにすれば、フレーム同期信号を一種類にでき、パケットの先頭を識別するのに構成を簡単にできる。例えば２ビットのフラグなどである。

さらに送信データ長を２ビットでも削減するために、パケットの種類を識別するためのフラグなどを挿入せずに、送受信タイミングや送受信順序によりあらかじめどのパケットが送られてくるか約束しておくようにすることもできる。

すなわち、図３においてＳ１のタイミングではパケットＢが、Ｓ２のタイミングではパケットＡが、Ｓ３のタイミングではパケットＢが、Ｓ４のタイミングではパケットＢが送られるとワイヤレスキー２０と認証装置２２の間で約束しておけばよい。このようにすればフレーム同期信号を一種類にできかつフラグを追加する必要がない。

また、図１、図３を用いた説明で、認証ＩＤ送信３２の受信において認証装置２２は受信したパケットＢ中に含まれる暗号化された乱数データからなる認証データＢの暗号解読を行い暗号化前のデータに復号化し、乱数送信信号３１で送った乱数データと前記復号化したデータとを比較照合する構成の説明をしたが、認証装置２２は受信したパケットＢ中に含まれる暗号化された乱数データからなる認証データＢの暗号解読を行う代わりに、乱数送信信号３１で送った乱数データからワイヤレスキー２０で暗号化された乱数とまったく同じ暗号化された乱数を生成し、前記生成した暗号化された乱数と前記受信したパケットＢ中に含まれる暗号化された乱数データを比較照合するように構成することもできる。このように構成して照合した結果を用いてすでに述べた判定を行っても何ら問題ない。

なお、本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば
、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

上記において説明したことを図５〜図７にフローチャートで示す。

図５は送信時の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１：送信要求Ｓ１００が発生すると、送信すべきデータは受信側で予測のできない乱数データなど任意のデータか受信側で予測しているＩＤなどのあらかじめ決められたデータかどうかを判断する。決められたデータであればステップＳ１０２を実行し、任意のデータであればステップＳ１０３を実行する。

ステップＳ１０２：送信すべきデータをＣＲＣ符号などにより誤り検出符号化する。

ステップＳ１０３：送信すべきデータをＢＣＨ符号などにより誤り訂正符号化する。

ステップＳ１０４：ステップＳ１０２或いはステップＳ１０３で処理された送信すべきデータを無線送信する。

ここで、パケットＣであれば、送信すべきデータの一部はステップＳ１０２で処理され、一部はステップＳ１０３で処理され、ステップＳ１０４で合成されて無線送信される。

次に図６は受信時の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１１１：データを受信（Ｓ１１０）すると、受信データはフレーム同期信号や送受信タイミングなどから、受信側で予測のできない乱数データなど任意のデータか、あるいは、受信側で予測しているＩＤなどのあらかじめ決められたデータかどうかを判断する。決められたデータであればステップＳ１１２を実行し、任意のデータであればステップＳ１１３を実行する。

ステップＳ１１２：受信データからＣＲＣ符号などにより誤り検出を行う。

ステップＳ１１３：受信データからＢＣＨ符号などにより誤り訂正復号処理を行う。

ステップＳ１１４：ステップＳ１１２の処理において誤りが検出されたかどうかの判断を行う。誤りが検出されなければステップＳ１１５を実行し、誤りが検出されればステップＳ１１６を実行する。

ステップＳ１１５：内部に記憶しているＩＤなどの受信を予測していたデータと受信したデータを照合する。

ステップＳ１１６：内部に記憶しているＩＤなどの受信を予測していたデータと受信したデータを照合する。

ステップＳ１１７：ステップＳ１１５で照合した結果、１００％データが一致したかどうかを判断する。１００％一致していればステップＳ１１９を実行し、そうでなければステップＳ１２０を実行する。

ステップＳ１１８：ステップＳ１１６で照合した結果、データの不一致ビット数が２ビ
ット以下かどうかを判断する。２ビット以下であればステップＳ１１９を実行し、そうでなければステップＳ１２０を実行する。

ステップＳ１１９：内部に記憶しているＩＤなどの受信を予測していたデータを受信したと判断するし、受信終了１２１を実行する。

ステップＳ１２０：内部に記憶しているＩＤなどの受信を予測していたデータを受信しなかったとして受信データを破棄し、受信終了１２１を実行する。

受信した信号がパケットＣであれば、あらかじめ決められた受信位置のデータがあらかじめ決められたデータ、別の受信位置が任意のデータとパケットＣの中の受信位置によりデータの種類が決まっている。そしてそれぞれのデータ種類に合わせた処理が上記各ステップで行われる。

次に図７は受信したデータが暗号化されたデータである場合の図６におけるステップＳ１１５、ステップＳ１１６の照合動作を示すフローチャートである。図７（ａ）のフローチャートについて説明する。

ステップＳ１３１：受信したデータの暗号解読を行う。

ステップＳ１３２：内部に記憶しているＩＤなどの受信を予測していたデータとステップＳ１３１で暗号解読した受信したデータを照合する。

図７（ｂ）は別の方法による照合動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１４１：内部に記憶しているＩＤなどの受信を予測していたデータを暗号化する。

ステップＳ１４２：ステップＳ１４１で暗号化したデータと受信したデータを照合する。

なお、図６に示すフローチャートにおいて、照合動作１１５、１１６は誤り検出動作１１２或いはステップＳ１１３の前で処理しても良い。

また単に図６において照合動作１１５、１１６の位置を変更するだけでなく、図８に示すフローチャートのようにすることもできる。

図８において図６と同じ動作のステップについては図６と同一の番号を付与している。図８と図６の動作の違いについて説明する。

ステップＳ１１１であらかじめ決められたデータであると判断した場合は、ステップＳ１１５で照合動作を行う。そしてステップＳ１５０で以下の処理を行う。

ステップＳ１５０：不一致ビット数を検出し、不一致ビット数が“０”ならばステップＳ１１９で正常受信処理を行う。不一致ビット数が２以下ならば、ステップＳ１１２を実行する。不一致ビット数が２を超える場合は、ステップＳ１２０を実行する。

ステップＳ１１２：受信データからＣＲＣ符号などにより誤り検出を行う。

ステップＳ１１４：ステップＳ１１２の処理において誤りが検出されたかどうかの判断
を行う。誤りが検出されなければステップＳ１１９を実行し、誤りが検出されればステップＳ１２０を実行する。

以上述べたように、フローチャートにおいて照合動作ステップＳ１１５、Ｓ１１６と誤り検出動作ステップＳ１１２の位置関係や判定ステップＳ１１４、Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１５０の位置関係にこだわるものではない。誤りがあっても所定のビット数以下の不一致であれば期待したデータを受信したとみなすことである。

以上のように本発明にかかる誤り制御装置、誤り制御方法及びプログラムは、例えば、ワイヤレスキーの電池寿命と置き忘れ、盗難防止の利便性の両立を図ることができる電子機器（携帯電話に限らない）を提供できる。

本発明の実施の形態における誤り制御装置のブロック図 本発明の誤り制御装置を用いた携帯電話認証のシステム図 本発明の誤り制御装置を用いた携帯電話認証のシステムの通信シーケンス図 本発明の実施の形態における誤り制御装置のパケット構成図 本発明の実施の形態における送信時の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態における受信時の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態における照合動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態における、別の受信時の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ アンテナ
２ 送信機
３ パケット生成手段
４ 誤り訂正符号化手段
５ 乱数発生手段
６ 誤り検出符号付加手段
７ ＩＤ記憶手段（記憶手段）
８ 受信機
９ 解析手段
１０ 誤り訂正復号化手段
１１ データ処理手段
１２ 誤り検出手段
１３ ＩＤ記憶手段
１４ ＩＤ照合手段
１５ 判定手段
２０ ワイヤレスキー
２１ 携帯電話
２２ 認証装置
２３ 本体装置

Claims (10)

1. 任意のデータを送信するパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを送信するパケットＢとの二つの種類のパケットを送信する通信機において、
   前記パケットＡを送信する場合に前記パケットＡで送信するデータを所定の誤り訂正符号で誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段と、前記パケットＢを送信する場合に前記パケットＢで送信する通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータに所定の誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段とを備えた誤り制御装置。
2. 任意のデータを含むパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを含むパケットＢとの二つの種類のパケットを受信する通信機において、
   前記パケットＡを受信する場合は前記パケットＡに含まれる誤り訂正符号化されたデータを誤り訂正復号化する誤り訂正復号化手段と、前記パケットＢを受信する場合は前記パケットＢに含まれる誤り検出符号を付加された前記通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータから誤り検出する誤り検出手段とを備えた誤り制御装置。
3. あらかじめ決められたデータを記憶している記憶手段を有し、前記パケットＢを受信した場合に、前記パケットＢに含まれる誤り検出符号により受信データに誤りがあると判定された場合は、前記記憶手段に記憶しているデータと誤りがあったと判定された前記受信データとを照合し、その照合結果に所定のビット数以下の違いがある場合であっても前記記憶手段に記憶されているあらかじめ決められたデータを受信したとみなす請求項２記載の誤り制御装置。
4. 前記データに先立って送信されるフレーム同期信号と、前記フレーム同期信号の後に送信されるデータとの間に識別子を挿入し、前記識別子を用いて前記パケットＡ、パケットＢの識別を行う請求項１〜３のいずれか１項記載の誤り制御装置。
5. 前記任意のデータは、乱数などを用いて発生された送信毎に異なる８ビットの整数倍のデータとした請求項１〜４のいずれか１項記載の誤り制御装置。
6. 前記誤り訂正符号は１ビット拡張したＢＣＨ符号であり、前記誤り検出符号は巡回符号とした請求項１〜５のいずれか１項記載の誤り制御装置。
7. 任意のデータを送信するパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを送信するパケットＢとの二つの種類のパケットを送信する通信方法において、
   前記パケットＡを送信する場合に前記パケットＡで送信するデータを所定の誤り訂正符号で誤り訂正符号化する誤り訂正符号化ステップと、前記パケットＢを送信する場合に前記パケットＢで送信する通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータに所定の誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加ステップとを備えた誤り制御方法。
8. 任意のデータを含むパケットＡと、通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータを含むパケットＢとの二つの種類のパケットを受信する通信方法において、
   前記パケットＡを受信する場合は前記パケットＡに含まれる誤り訂正符号化されたデータを誤り訂正復号化する誤り訂正動作ステップと、前記パケットＢを受信する場合は前記パケットＢに含まれる誤り検出符号を付加された前記通信相手先ＩＤなどのあらかじめ決められたデータから誤り検出する誤り検出動作ステップとを備えた誤り制御方法。
9. 前記パケットＢを受信した場合に、前記誤り検出動作ステップにおいて受信データに誤りがあると判定された場合は、あらかじめ記憶しているデータと誤りがあったと判定された前記受信データとを照合する照合動作ステップを有し、その照合結果に所定のビット数以
   下の違いがある場合であっても前記あらかじめ記憶している決められたデータを受信したとみなす請求項８記載の誤り制御方法。
10. 請求項１〜６のいずれか１項記載の誤り制御装置の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラム。

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