JP2018059308A - 無線通信正否判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】双方向通信の前に送信される始動信号の不正通信を検出することができる無線通信正否判定システムを提供する。
【解決手段】車両１から電子キー２へと送信される始動通信を契機として、車両１と電子キー２との間の双方向通信が行われる。電子キー２は、車両１からの電波の第１受信信号強度を算出し、車両１は、電子キー２からの電波の第２受信信号強度を算出する。車両１の照合ＥＣＵ４は、第１受信信号強度の時間変化および第２受信信号強度の時間変化に基づいて、始動通信を含む車両１と電子キー２との間の通信が正規通信であるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信正否判定システムに関する。

従来、電子キー（携帯機）と車両との間で無線通信によるＩＤ照合を行う電子キーシステムが知られている。このような電子キーシステムにおいては、車両から送信されたリクエストを電子キーが受信すると、これに応答する形で電子キーがＩＤコードを車両に自動返信する。車外でＩＤ照合が成立するとドアの施解錠が許可され、車内でＩＤ照合が成立するとエンジンの始動が許可される。

ところで、このような電子キーシステムでは、ユーザの意思によらないところでＩＤ照合成立を謀る不正行為として、中継器を使った不正行為（特許文献１等参照）がある。この不正行為は、たとえば電子キーが車両から遠い場所に位置する際に、この電子キーを複数の中継器によって車両と繋いで電波を中継し、これら２者間の通信を成立させる行為である。第三者による中継器を使用した不正行為によって、ユーザが気付かないところでＩＤ照合が成立されることにより、不正にドアの解錠およびエンジンの始動が行われるおそれがある。

このため、特許文献２に示すように、車両と電子キーとの間の通信に用いられる電波のＲＳＳＩ（受信信号強度）に基づき、通信が正規通信か否かを判定するものがある。電波のＲＳＳＩを用いて通信が正規通信か否かを判定する方法には、たとえば、車両から電子キーへの電波のＲＳＳＩの時間変化と、電子キーから車両への電波のＲＳＳＩの時間変化とが一致しない場合に、この双方向通信が正規通信でない旨判定するものがある。これにより、双方向通信の電波を中継した場合であっても、双方向通信の電波のＲＳＳＩを用いることで、双方向通信が正規通信か否かを判定できる。

特開２００６−１６１５４５号公報 特開２０１１−２５７１４号公報

ところで、車両と電子キーとの間の双方向通信は、車両から電子キーへ始動信号が送信されることを契機として開始される。この始動信号も、車両と電子キーとの間に複数の中継器を介することで、車両から遠く離れた位置にある電子キーへと送られてしまうおそれがある。この点、双方向通信の電波のＲＳＳＩの時間変化の一致度によりその通信が正規通信か否かを判定する方法では、双方向通信が正規通信か否かは判定できるものの、双方向通信が開始される前の始動信号が正規通信か否かを判定することは困難であった。

本発明の目的は、双方向通信の前に送信される始動信号の不正通信を検出することができる無線通信正否判定システムを提供することにある。

上記目的を達成しうる無線通信正否判定システムは、互いに無線通信を行う第１の通信部および第２の通信部の少なくとも一方が移動可能であり、前記第１の通信部から前記第２の通信部へ、または前記第２の通信部から前記第１の通信部へ送信される始動信号を契機として前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で複数回の信号の授受が行われる双方向通信の正否を判定する無線通信正否判定システムであって、前記第１の通信部は、前記第２の通信部からの電波の受信信号強度である第１の受信信号強度を算出する第１の受信信号強度算出部を備え、前記第１の受信信号強度算出部により算出される前記第１の受信信号強度の情報を前記第２の通信部に送信し、前記第２の通信部は、前記第１の通信部から送信される電波の受信信号強度である第２の受信信号強度を算出する第２の受信信号強度算出部と、前記第１の受信信号強度の情報を受信することにより得られる前記第１の受信信号強度に基づいて前記第１の受信信号強度の時間変化、および前記第２の受信信号強度算出部により算出される前記第２の受信信号強度の時間変化を算出する算出部と、前記第１の受信信号強度の時間変化および前記第２の受信信号強度の時間変化に基づき、前記双方向通信中において前記第１の受信信号強度と前記第２の受信信号強度とが変化していない旨判定されるとき、前記始動信号が不正通信によるものである旨判定する判定部と、を備えている。

この構成によれば、判定部は、算出部が算出した第１の受信信号強度の時間変化および第２の受信信号強度の時間変化に基づいて、第１の通信部および第２の通信部のうち移動可能な少なくとも一方が静止状態にあることを判定し、その判定結果に基づき始動信号が不正通信であるか否かを判定することができる。

たとえば、第１の通信部と第２の通信部とが互いに近接する場合には、近接するほど第１の受信信号強度および第２の受信信号強度はより大きくなり、第１の通信部と第２の通信部とが互いに離間する場合には、離間するほど第１の受信信号強度および第２の受信信号強度はより小さくなるため、第１の受信信号強度の時間変化と第２の受信信号強度の時間変化は変化するはずである。第１の受信信号強度の時間変化および第２の受信信号強度の時間変化が変化していない場合には、第１の通信部および第２の通信部は静止しているものと考えられる。第１の通信部と第２の通信部とが互いに無線通信を行うためには、第１の通信部または第２の通信部が始動信号を受信できる程度に、第１の通信部と第２の通信部とが互いに近接する必要があるにも関わらず、第１の通信部および第２の通信部が静止し続ける場合、中継器などにより始動信号が不正に延長されているものと考えられる。このため、第１の通信部および第２の通信部との間の双方向通信を用いて、第１の通信部および第２の通信部の静止状態を判定することにより、始動信号が不正に延長されるなどの不正通信が行われていることを判定できる。

上記の無線通信正否判定システムにおいて、前記判定部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で行われる双方向通信中において、前記第１の受信信号強度の時間変化および前記第２の受信信号強度の時間変化が一度でも変化したとき、前記始動信号が正規通信である旨判定し、前記第１の受信信号強度の時間変化および前記第２の受信信号強度の時間変化が全く変化しないとき、前記始動信号が不正通信によるものである旨判定することが好ましい。

この構成によれば、たとえば第１通信部または第２通信部が始動信号を受信してから第１の通信部および第２の通信部が静止することで、第１の受信信号強度の時間変化と第２の受信信号強度の時間変化とが一定時間変化しなくなった場合であっても、第１の通信部または第２の通信部が始動信号を受信してから一度でも第１の受信信号強度の時間変化と第２の受信信号強度の時間変化とが変化していれば、始動信号が正規通信である旨判定される。このため、第１の通信部または第２の通信部が始動信号を受信してから静止したとしても、始動信号が正規通信である旨をより正しく判定することができる。

本発明の無線通信正否判定システムによれば、双方向通信の前に送信される始動信号の不正通信を検出することができる。

無線通信正否判定システムの構成を示すブロック図。 スマート通信における無線通信正否判定システムの通信の正否判定のフローチャート。 スマート通信の通信シーケンスを示すタイミングチャート。 中継器を使用した不正通信の概要を示す説明図。 （ａ），（ｂ）は、車両側の通信の受信信号強度の時間変化とキー側の通信の受信信号強度の時間変化との関係を示すグラフ。

以下、無線通信正否判定システムの一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１と電子キー２との間で無線通信を行うことによりＩＤ照合を行う電子キーシステム３がある。電子キー２には、キー固有のＩＤとして、電子キーＩＤが書き込み保存されている。本実施形態の電子キーシステム３は、車両１からの広域通信（始動信号）を契機に狭域通信（双方向通信）を通じて電子キー２とＩＤ照合を実施するキー操作フリーシステムである。

車両１は、ＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、ドアロック装置６を始めとする車載電装品の駆動を管理するボディＥＣＵ５と、エンジン８を制御するエンジンＥＣＵ７とを備える。ボディＥＣＵ５は、車両ドアに設けられたドアロック装置６の作動を制御することにより、車両ドアの施解錠を切り替える。ボディＥＣＵ５およびエンジンＥＣＵ７は、車内の通信線Ｌを通じて電気的に接続されている。通信線Ｌとしては、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）が用いられる。照合ＥＣＵ４には、車両１に登録された電子キー２の電子キーＩＤが保存されている。車両１は、車内および車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信するＬＦ送信部１０と、車内および車外にＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送受信するＵＨＦ送受信部１１とを備える。照合ＥＣＵ４には、ＬＦ送信部１０およびＵＨＦ送受信部１１が接続されている。ＵＨＦ送受信部１１は、電子キー２へのＩＤ返信要求として、リクエスト信号をＵＨＦ帯の電波（ＵＨＦ電波）によって送信することにより、電子キー２との間の通信の成立を試みる。なお、電子キー２が第１通信部に相当し、照合ＥＣＵ４が第２通信部に相当する。

電子キー２は、電子キー２の動作を制御するキー制御部２０と、ＬＦ電波を受信するＬＦ受信部３０と、ＵＨＦ電波を送受信するＵＨＦ送受信部３１とを備える。キー制御部２０には、ＬＦ受信部３０およびＵＨＦ送受信部３１が接続されている。また、キー制御部２０には、キー固有のＩＤとして「ＩＤコード」がメモリ（図示略）に書き込み保存されている。車両１のＵＨＦ送受信部１１から送信されるＵＨＦ帯の電波と、電子キー２のＵＨＦ送受信部３１から送信されるＵＨＦ帯の電波とは、同一周波数の電波である。

電子キー２がＬＦ送信部１０のＬＦ電波エリア（図４参照）に進入して、車両１と電子キー２との間で通信が確立されると、ＵＨＦ−ＵＨＦの双方向通信によるスマート照合（車外ＩＤ照合）が開始される。車外ＩＤ照合には、車両１がもつ固有の車両ＩＤを認証する車両ＩＤ照合と、暗号鍵（認証鍵）を使用したチャレンジレスポンス認証と、電子キーＩＤを認証する電子キーＩＤ照合とが含まれる。照合ＥＣＵ４は、車外に位置する電子キー２との間で、これらＩＤの照合および認証の全てが成立することを確認すると、車外ＩＤ照合を成立とみなし、たとえば車両ドアの施解錠を許可または実行する。

照合ＥＣＵ４は、車外ＩＤ照合が成立した後、電子キー２がＵＨＦ送受信部１１の車内通信エリア内に進入したとき、車内ＩＤ照合を実行する。照合ＥＣＵ４は、車内ＩＤ照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ９の操作による車両電源の遷移およびエンジン８の始動を許可する。

また、電子キーシステム３（無線通信正否判定システム）は、たとえば第三者による中継器を用いた不正な通信を抑制する機能を有している。中継器を使用した不正行為とは、電子キー２を所有したユーザが車両１から遠く離れている際に、車両の盗難行為を試みる第三者が、中継器を使用することによって電波を中継して、車両１と電子キー２との間の通信を不正に成立させる行為である。

電子キー２のキー制御部２０には、照合ＥＣＵ４からのＵＨＦ帯の電波を受信した場合に当該受信した電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を算出する受信信号強度算出部２１が設けられている。受信信号強度算出部２１は、ＵＨＦ送受信部３１で電波を受信した際、当該受信した電波の振幅を検出することにより、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１を算出する。また、受信信号強度算出部２１は、車両１からのＵＨＦ電波の受信がある度に、当該ＵＨＦ電波の第１受信信号強度ＲＳＳＩ１を受信時刻と関連付けして算出する。

また、電子キー２のキー制御部２０には、受信信号強度算出部２１が算出した第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第１受信信号強度ＲＳＳＩ１に関連付けされた受信時刻を車両１に通知する受信信号強度通知部２２が設けられている。受信信号強度通知部２２は、電子キー２が車両１の問い合わせに応答して各種のＵＨＦ電波を送信する際に、「ＩＤコード」および「レスポンスコード」の他に、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の情報を含んだデータを合わせて送信する。

照合ＥＣＵ４には、受信信号強度算出部４０、算出部４１、および通信正否判定部４２が設けられている。
受信信号強度算出部４０は、電子キー２からのＵＨＦ電波を受信した際、当該ＵＨＦ電波の受信信号強度である第２受信信号強度ＲＳＳＩ２を算出する。また、受信信号強度算出部４０は、車両１からのＵＨＦ電波の受信がある度に、当該ＵＨＦ電波の受信信号強度である第２受信信号強度ＲＳＳＩ２を受信時刻と関連付けして算出する。

算出部４１は、受信信号強度算出部２１が算出した第１受信信号強度ＲＳＳＩ１およびその受信時刻、ならびに受信信号強度算出部４０が算出した第２受信信号強度ＲＳＳＩ２およびその受信時刻に基づいて、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化（軌跡）および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化（軌跡）を算出する。

通信正否判定部４２は、算出部４１により演算された第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化に基づいて、車両１と電子キー２との間の通信が正規通信か否かを判定する。

図２および図３を用いて車両１（照合ＥＣＵ４）と電子キー２との間で行われる通信について詳しく説明する。
図２に示されるように、車両駐車時、ＬＦ送信部１０から車外へ向けてＬＦ帯の電波（ＬＦ電波）によるウェイク信号Ｓ１が断続的に送信される。電子キー２がウェイク信号Ｓ１を受信することにより、車外における車両１と電子キー２との間の通信が確立される。車外通信が確立されると、電子キー２からＵＨＦ帯の電波（ＵＨＦ電波）によるアック信号Ｓ２が返信される。

照合ＥＣＵ４は、ウェイク信号Ｓ１の送信後にアック信号Ｓ２を受信すると、ＵＨＦ電波による車両ＩＤ信号Ｓ３を送信する。車両ＩＤ信号Ｓ３は、車両１の固有ＩＤである「車両ＩＤ」を含んだ信号である。電子キー２は、車両ＩＤ信号Ｓ３を受信すると、車両ＩＤ照合を行う。電子キー２は、車両ＩＤ照合が成立することを確認すると、ＵＨＦ電波によるアック信号Ｓ４を再度返信する。

照合ＥＣＵ４は、車両ＩＤ信号Ｓ３を送信した後にアック信号Ｓ４を受信すると、ＵＨＦ電波による１回目のチャレンジ信号ＣＨ１（ＣＨ）を送信する。チャレンジ信号ＣＨ１には、「チャレンジコード」と「キー番号」とが含まれる。

電子キー２は、１回目のチャレンジ信号ＣＨ１を受信すると、まずはキー番号の照合を行う。つぎに、電子キー２は、キー番号照合が成立することを確認すると、「チャレンジコード」を自身の暗号鍵を使用して「レスポンスコード」を演算する。また、電子キー２は、１回目のチャレンジ信号ＣＨ１を受信した場合、１回目のチャレンジ信号ＣＨ１の第１受信信号強度ＲＳＳＩｋｅｙ１を、１回目のチャレンジ信号ＣＨの受信時刻に関連付けして算出した上で、当該第１受信信号強度ＲＳＳＩｋｅｙ１を含まないＵＨＦ電波による１回目のレスポンス信号ＲＥ１（ＲＥ）を送信する。なお、レスポンス信号ＲＥ１には、「レスポンスコード」が含まれる。照合ＥＣＵ４は、１回目のレスポンス信号ＲＥ１を受信すると、１回目のレスポンス信号ＲＥ１を受信した際の第２受信信号強度ＲＳＳＩｃａｒ１を１回目のレスポンス信号ＲＥ１の受信時刻に関連付けして算出した上で、ＵＨＦ電波による２回目のチャレンジ信号ＣＨ２を送信する。

電子キー２は、２回目のチャレンジ信号ＣＨ２を受信した場合、２回目のチャレンジ信号ＣＨ２の第１受信信号強度ＲＳＳＩｋｅｙ２を２回目のチャレンジ信号ＣＨ２の受信時刻に関連付けして算出した上で、当該第１受信信号強度ＲＳＳＩｋｅｙ２を含まないＵＨＦ電波による２回目のレスポンス信号ＲＥ２を送信する。照合ＥＣＵ４は、２回目のレスポンス信号ＲＥ２を受信すると、２回目のレスポンス信号ＲＥ２を受信した際の第２受信信号強度ＲＳＳＩｃａｒ２を２回目のレスポンス信号ＲＥ２の受信時刻に関連付けして算出した上で、ＵＨＦ電波による３回目以降のチャレンジ信号（以下、図示略）を送信する。

電子キー２は、ｎ回目のチャレンジ信号ＣＨｎを受信した場合、ｎ回目のチャレンジ信号ＣＨｎの第１受信信号強度ＲＳＳＩｋｅｙｎをｎ回目のチャレンジ信号ＣＨｎの受信時刻に関連付けして算出した上で、当該第１受信信号強度ＲＳＳＩｋｅｙｎを含まないＵＨＦ電波によるｎ回目のレスポンス信号ＲＥｎを送信する。照合ＥＣＵ４は、ｎ回目のレスポンス信号ＲＥｎを受信すると、ｎ回目のレスポンス信号ＲＥｎを受信した際の第２受信信号強度ＲＳＳＩｃａｒｎをｎ回目のレスポンス信号ＲＥｎの受信時刻に関連付けして算出する。

そして、チャレンジ信号ＣＨおよびレスポンス信号ＲＥの双方向通信をｎ回繰り返してｎ回目のレスポンス信号ＲＥｎを送信した後、電子キー２（受信信号強度通知部２２）は、ＲＳＳＩｋｅｙ１〜ＲＳＳＩｋｅｙｎの情報を全て有する第１受信信号強度情報ＲＳＳＩｋｅｙｍ（ｍは１〜ｎ）を含んだＵＨＦ電波を送信する。

照合ＥＣＵ４（算出部４１）は、第１受信信号強度情報ＲＳＳＩｋｅｙｍとその受信時刻、および第２受信信号強度ＲＳＳＩｃａｒ１〜ＲＳＳＩｃａｒｎとその受信時刻に基づいて、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化を算出する。そして、照合ＥＣＵ４（通信正否判定部４２）は、算出部４１により算出された第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化に基づいて、車両１と電子キー２との間の通信が正規通信か否かを判定する。

また、照合ＥＣＵ４は、チャレンジ信号ＣＨを電子キー２に送信する際、自身も自らの暗号鍵に「チャレンジコード」を使用することにより、「レスポンスコード」を演算する。照合ＥＣＵ４は、電子キー２からレスポンス信号ＲＥを受信すると、「レスポンスコード」の正否を確認するレスポンス照合と、電子キー２の「ＩＤコード」の正否を確認するＩＤコード照合を行う。照合ＥＣＵ４は、レスポンス照合およびＩＤコード照合がともに成立したことを確認すると、原則的に車外ＩＤ照合を成立したものとして処理し、ドアロック装置６によるドアロック施解錠を許可または実行する。以上により、車外ＩＤ照合が完了する。

つぎに、照合ＥＣＵ４は、運転者が車両に乗車したことが検出された場合、ＬＦ送信部１０を通じて車内へ向けたＬＦ電波によるウェイク信号Ｓ１の送信を開始する。これにより、車内における車両１と電子キー２との間の通信が実行される。そして、照合ＥＣＵ４は、車外ＩＤ照合と同様の手順により車内ＩＤ照合の成立が確認された場合、エンジンＥＣＵ７に対して、エンジンスイッチ９の操作による車両電源の遷移およびエンジン８の始動を許可する。

ところで、図４に示すように、通常は車両周辺にＬＦ電波が届くＬＦ電波エリアが設定されるが、中継器により、ＬＦ電波が本来のＬＦ電波エリアよりもさらに遠くまで届くように不正に延長されたＬＦ電波エリアが設定されるおそれがある。このため、たとえばユーザが電子キー２を車両１から遠く離れた自宅に置いていたとしても、ＬＦ電波エリアが不正に延長されることによって、車両１からのＬＦ電波が電子キー２に届いてしまうおそれがある。これにより、車両１と電子キー２との間の無線通信を通じたＩＤ照合が不正に開始されるおそれがある。

この点、図１に示すように、照合ＥＣＵ４の通信正否判定部４２は、算出部４１で算出された第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化に基づいて、ＬＦ電波の不正な延長があるか否かを判定する。

図５（ａ）に示すように、ユーザが電子キー２を所持した状態でＬＦ電波エリアに入った場合、通常であれば時間の経過に対して実線で示される第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化も、破線で示される第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化も同様に変化するはずである。なお、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１も第２受信信号強度ＲＳＳＩ２も共に同一周波数のＵＨＦ電波であるために、車両１と電子キー２との位置関係および伝播環境が変化したとしても、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の受信信号強度は同様の挙動を示す。一例としては、車両１と電子キー２との間の距離が遠くなったり近くなったりすることにより、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２は大きくなったり小さくなったりする。

これに対して、図５（ｂ）に示すように、ユーザが電子キー２を収納場所などに置くことにより、電子キー２が静止している場合、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化は時間の経過によらずに一定である。電子キー２が静止しているとき、車両１と電子キー２との間の位置関係および伝播環境は変化しないため、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２は変化しない。

このため、図２に示すように、車両１の照合ＥＣＵ４は、チャレンジ信号ＣＨおよびレスポンス信号ＲＥの双方向通信を複数回繰り返した後、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化が変化しているか否かを判定する（ステップＳ５０）。

照合ＥＣＵ４は、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化している場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、車両１と電子キー２との間の通信が正規通信である旨判定する（ステップＳ６０）。そして、照合ＥＣＵ４は、車両１と電子キー２との間の通信が正規通信であるとき、ドアの解錠を許可または実行する（ステップＳ７０）。たとえば、照合ＥＣＵ４は、過去の一定時間の間（たとえば電子キー２が最初にチャレンジ信号ＣＨを受け取ってから車両１がレスポンス信号ＲＥを受信するまでの間）に、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化したか否かを判定する。なお、照合ＥＣＵ４は、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が急激に大きくなるなど、電子キー２がＬＦ電波エリアに入ったと考えられるときから、一度でも第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化しているかを判定する。第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化した後に、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化しなくなった場合には、ユーザが電子キー２を所持した状態で静止したと考えられるからである。たとえば、ユーザが電子キー２を所持した状態でＬＦ電波エリアに入ってから一定時間立ち止まるなどして、電子キー２が静止している間は第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の変化は測定できない。しかし、ユーザが電子キー２を所持した状態でＬＦ電波エリアに入ってから立ち止まるまでの間は、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の変化が測定される。

これに対し、照合ＥＣＵ４は、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化していない場合（ステップＳ５０のＮＯ）、ＬＦ電波が不正に延長された不正行為を検出する（ステップＳ８０）。すなわち、電子キー２がＬＦ電波エリアに入ってから、ドア解錠操作が行われるまでに全く第１受信信号強度ＲＳＳＩ１および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２が変化しない場合、車両１から送信されるＬＦ電波が中継器を介して延長されているために、静止した状態にある電子キー２にＬＦ電波が届いていると考えられる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１の照合ＥＣＵ４と電子キー２との間のＵＨＦ電波の双方向通信によって、車両１と電子キー２との間で行われるＬＦ通信が正規通信であるか否かを判定することができる。すなわち、ユーザが電子キー２を持ち歩いている場合であれば、ユーザの動きに伴って車両１と電子キー２との間の位置関係（距離）が変わる分、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化は変化するはずである。たとえばドアの解錠操作を行おうとしているユーザであれば、時間の経過とともに車両１に近付くことが想定される。このため、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化が、ＬＦ電波エリア内で全く変化しないとすれば、当該ＬＦ電波エリアが不正に延長されたと考えられる。このように、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化に基づき、ＬＦ通信が中継器を使用した不正通信か否かを見分けることが可能となる。そして、不正通信である場合、ドアの解錠およびエンジンの始動が許可されないため、車両１の不正使用および盗難に対するセキュリティ性を確保することができる。

（２）ユーザはＬＦ電波エリアに入ってから、呼び止められることや電話などの各種の状況により一定時間立ち止まることも考えられる。このような場合には、電子キー２が静止してしまうことも考えられるので、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化が長期にわたってＬＦ電波エリア内で変化しないことも考えられる。この点、本実施形態では、ＬＦ電波エリア内に入ってから一度でも第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化が変化した後に変化しなくなった場合には、車両１と電子キー２との間の通信が正規通信である旨判定する。これにより、正規のユーザが電子キー２を操作したときに、誤って不正使用である旨判定されることが抑制される。このため、車両１のセキュリティ性を確保しつつも、正規のユーザにより電子キー２が操作されたことをより確実に判定することができる。

（３）ＵＨＦ電波の双方向通信を用いて、ＬＦ電波の不正な延長を検出することができるので、その不正な延長を検出するためのセンサなどを別途設ける必要がない。
なお、本実施形態は次のように変更してもよい。以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。

・本実施形態では、図２のステップＳ５０において、ＬＦ電波エリアに入ってから、第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化が一度でも変化した場合には車両１と電子キー２との間の通信が正規通信である旨判定したが、これに限らない。たとえば、一時的に第１受信信号強度ＲＳＳＩ１の時間変化および第２受信信号強度ＲＳＳＩ２の時間変化が変化しないときに、不正行為である旨判定してもよい。このようにすれば、少しでも不正通信と考えられる場合には全て不正通信であると判定することができる。

・本実施形態において、双方向通信に使用する周波数は、ＵＨＦに限定されず、ＬＦであってもよいし、ＨＦ（High Frequency）等の他の周波数を使用してもよい。また、始動信号に使用される周波数は、ＬＦに限定されず、ＵＨＦであってもよいし、ＨＦ等の他の周波数であってもよい。

・本実施形態では、電子キーシステム３は、キー操作フリーシステムであったが、たとえばイモビライザーシステムであってもよい。
・通信不正成立防止システムは、車外ＩＤ照合の通信に適用されることに限らず、車内ＩＤ照合の通信に用いられてもよい。

・通信正否の判定は、車両１側で行われることに限らず、電子キー２側で実施してもよい。この場合、電子キー２側で行われた通信正否の判定結果は車両１へと送信され、車両１はその判定結果に基づき、ドアの施解錠を許可する。また、通信正否の判定は、車両１側でも電子キー２側でもともに行ってもよい。

・電子キー２は、たとえば高機能携帯電話などの他の端末に変更可能である。すなわち、電子キー２の代わりに無線通信が可能な端末が設けられればよい。
・通信相手は、車両１に限定されず、他の機器および装置に変更可能である。

１…車両、２…電子キー（第１の通信部）、３…電子キーシステム、４…照合ＥＣＵ（第２の通信部）、５…ボディＥＣＵ、６…ドアロック装置、７…エンジンＥＣＵ、８…エンジン、９…エンジンスイッチ、１０…ＬＦ送信部、１１…ＵＨＦ送受信部、２０…キー制御部、２１…受信信号強度算出部、２２…受信信号強度通知部、３０…ＬＦ受信部、３１…ＵＨＦ送受信部、４０…受信信号強度算出部、４１…算出部、４２…通信正否判定部、Ｌ…通信線、Ｓ１…ウェイク信号、Ｓ２…アック信号、Ｓ３…車両ＩＤ信号、Ｓ４…アック信号、ＣＨ，ＣＨ１〜ＣＨｎ…チャレンジ信号、ＲＥ，ＲＥ１〜ＲＥｎ…レスポンス信号、ＲＳＳＩ１…第１受信信号強度、ＲＳＳＩ２…第２受信信号強度、ＲＳＳＩｋｅｙ１〜ＲＳＳＩｋｅｙｎ…第１受信信号強度、ＲＳＳＩｃａｒ１〜ＲＳＳＩｃａｒｎ…第２受信信号強度、ＲＳＳＩｋｅｙｍ…第１受信信号強度情報。

Claims (2)

1. 互いに無線通信を行う第１の通信部および第２の通信部の少なくとも一方が移動可能であり、前記第１の通信部から前記第２の通信部へ、または前記第２の通信部から前記第１の通信部へ送信される始動信号を契機として前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で複数回の信号の授受が行われる双方向通信の正否を判定する無線通信正否判定システムであって、
   前記第１の通信部は、
   前記第２の通信部からの電波の受信信号強度である第１の受信信号強度を算出する第１の受信信号強度算出部を備え、前記第１の受信信号強度算出部により算出される前記第１の受信信号強度の情報を前記第２の通信部に送信し、
   前記第２の通信部は、
   前記第１の通信部から送信される電波の受信信号強度である第２の受信信号強度を算出する第２の受信信号強度算出部と、
   前記第１の受信信号強度の情報を受信することにより得られる前記第１の受信信号強度に基づいて前記第１の受信信号強度の時間変化、および前記第２の受信信号強度算出部により算出される前記第２の受信信号強度の時間変化を算出する算出部と、
   前記第１の受信信号強度の時間変化および前記第２の受信信号強度の時間変化に基づき、前記双方向通信中において前記第１の受信信号強度と前記第２の受信信号強度とが変化していない旨判定されるとき、前記始動信号が不正通信によるものである旨判定する判定部と、を備える無線通信正否判定システム。
2. 請求項１に記載の無線通信正否判定システムにおいて、
   前記判定部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で行われる双方向通信中において、
   前記第１の受信信号強度の時間変化および前記第２の受信信号強度の時間変化が一度でも変化したとき、前記始動信号が正規通信である旨判定し、
   前記第１の受信信号強度の時間変化および前記第２の受信信号強度の時間変化が全く変化しないとき、前記始動信号が不正通信によるものである旨判定する無線通信正否判定システム。

Images