JP2020195073A - 車両用認証装置および車両用認証システム、並びに車両用認証方法 - Google Patents

車両用認証装置および車両用認証システム、並びに車両用認証方法 Download PDF

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Abstract

【課題】GPSの受信が困難な場所でもリレーアタックなどの不正行為を阻止することができる車両用認証装置を得ることを目的とする。【解決手段】認証要求信号を送信する送信部23と、携帯機器3の応答信号を受信する受信部24と、無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する無線LAN検出部25と、携帯機器を認証する認証部とを備え、認証部は、携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、応答信号に含まれるSSIDと無線LAN検出部で検出されたSSIDとが同じでかつ同じSSIDに対応する応答信号に含まれ電波強度と検出された電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に両者のSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定したSSIDの数が検出されたSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に携帯機器を認証する。【選択図】図1

Description

本願は、車両用認証装置および車両用認証システム、並びに車両用認証方法に関する。
近年、自動車などの車両のドアの施錠および開錠を電子キーのボタンを押して制御するキーレスエントリーシステムが普及している。このキーレスエントリーシステムでは、専用の電子キーが必要である。さらに進化したキーレスエントリーシステムとして、車両とスマートフォンなどの携帯機器との間の通信によりIDコードを照合して認証を行い、車両のドアの施錠および開錠を行うスマートキーレスエントリーシステムが登場している。このスマートキーレスエントリーシステムでは、ドアに設けられたスイッチを押すことで車両から低周波信号が出力される。携帯機器はその低周波信号を受信し、高周波信号で応答することでドアの施錠および開錠の制御が行われる。
しかしながら、スマートキーレスエントリーシステムを備えた車両に対して、リレーアタックと呼ばれる方法による盗難あるいは侵入が行われる問題が発生している。このリレーアタックとは、車両に電波が到達しない距離に携帯機器がある場合でも意図的に中継器を設置して携帯機器と車両との間の無線通信を可能とし、車両のドアの開錠などを行う不正行為のことである。
このような不正行為を防ぐ方法として、従来の車両用認証システムとして、GPS(Global Positioning System)を用いて車両と携帯機器との距離を測定し、車両と携帯機器との距離が適正な範囲でない場合はドアの開錠などを受け付けない車両用認証システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2014−150425号公報
しかしながら、従来の車両用認証システムでは、屋内駐車場または地下駐車場などGPSの受信が困難な場所では適正に認証できないという問題があった。
本願は、上述の課題を解決するためになされたもので、GPSの受信が困難な場所でもリレーアタックなどの不正行為を阻止することができる車両用認証装置を得ることを目的とする。
本願に係る車両用認証装置は、携帯機器に対して認証要求信号を送信する送信部と、認証要求信号に対して携帯機器から発信される応答信号を受信する受信部と、無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する無線LAN検出部と、受信部で受信された応答信号と無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDおよび電波強度とに基づいて携帯機器を認証する認証部とを備えたものである。さらに認証部は、応答信号に含まれる携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、応答信号に含まれる無線LANのSSIDと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDとが同じでかつ同じ無線LANのSSIDに対応する応答信号に含まれる無線LANの電波強度と無線LAN検出部で検出された無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に応答信号に含まれる無線LANのSSIDと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した無線LANのSSIDの数が無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に携帯機器を認証するものである。
本願の車両用認証装置は、応答信号に含まれる携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、応答信号に含まれる無線LANのSSIDと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDとが同じでかつ同じ無線LANのSSIDに対応する応答信号に含まれる無線LANの電波強度と無線LAN検出部で検出された無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に応答信号に含まれる無線LANのSSIDと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した無線LANのSSIDの数が無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に携帯機器を認証しているので、GPSの受信が困難な場所でもリレーアタックなどの不正行為を阻止することができる。
実施の形態1に係る車両用認証システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態1の認証手順を説明するフローチャートである。 実施の形態1における車両とユーザーとの位置関係に対して無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示した説明図である。 実施の形態1における無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。 実施の形態1における車両とユーザーとの位置関係に対して無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示した説明図である。 実施の形態1における無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。 実施の形態2における車両とユーザーとの位置関係に対して無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示した説明図である。 実施の形態2における無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。 実施の形態2における無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。
以下、本願を実施するための実施の形態に係る車両用認証装置および車両用認証システムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車両用認証システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の車両用認証システムは、スマートキーレスエントリーシステムで用いられる車両用認証システムである。図1に示すように、本実施の形態の車両用認証システム1は、車両用認証装置2と携帯機器3とで構成されている。車両用認証装置2は自動車などの車両に搭載されている。
車両用認証装置2は、スイッチ21、第1制御部22、第1送信部23、第1受信部24、第1無線LAN検出部25、第1送信部23に接続された第1送信アンテナ26、第1受信部24に接続された第1受信アンテナ27および第1無線LAN検出部25に接続された第1無線LAN受信アンテナ28を備えている。
携帯機器3は、第2制御部32、第2送信部33、第2受信部34、第2無線LAN検出部35、第2送信部33に接続された第2送信アンテナ36、第2受信部34に接続された第2受信アンテナ37および第2無線LAN検出部35に接続された第2無線LAN受信アンテナ38を備えている。携帯機器3は、例えばスマートキーレスエントリーシステム専用の携帯端末、あるいはタブレット端末、スマートフォンなどである。
車両用認証装置2の各構成の動作について説明する。
スイッチ21は、この車両用認証装置2の認証動作を起動する指示を受け付ける。第1送信部23は、認証動作が起動されたことを受けて、認証要求信号を第1送信アンテナ26を介して送信する。この認証要求信号は、例えば第1の周波数(LF:Low Frequency)の電波信号である。第1受信部24は、携帯機器3から送信される応答信号を第1受信アンテナ27を介して受信する。この応答信号は、例えば第2の周波数(RF:Radio Frequency)の電波信号である。第1無線LAN検出部25は、車両用認証装置2の周囲の無線LANアクセスポイントのSSIDとその無線LANアクセスポイントから送られてくる電波の電波強度とを第1無線LAN受信アンテナ28を介して検出する。ここで、無線LAN(Local Area Network)とは、無線で構築されたコンピュータネットワークのことである。また、無線LANアクセスポイントとは、そのコンピュータネットワークを構築するために設置された無線を送受信する機器である。さらに、SSID(Service Set Identifier)とは、無線LANアクセスポイントを識別するための識別名である。第1制御部22は、スイッチ21、第1送信部23、第1受信部24および第1無線LAN検出部25を制御すると共に、後述する携帯機器3の認証を行う認証部の機能を備えている。
次に、携帯機器3の各構成の動作について説明する。
第2受信部34は、車両用認証装置2が発信した認証要求信号を第2受信アンテナ37を介して受信する。この認証要求信号は、例えば第1の周波数(LF)の電波信号である。第2無線LAN検出部35は、携帯機器3の周囲の無線LANアクセスポイントのSSIDとその無線LANアクセスポイントから送られてくる電波の電波強度とを第2無線LAN受信アンテナ38を介して検出する。第2制御部32は、第2送信部33、第2受信部34および第2無線LAN検出部35を制御すると共に、第2無線LAN検出部35で検出された携帯機器3の周囲の無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度と、携帯機器3のIDコード(identification code)とを含んだ応答信号を生成する応答信号生成部の機能を備えている。IDコードとは、携帯機器の個体を識別するために個体毎に割り当てられた識別コードである。第2送信部33は、第2制御部32で生成された応答信号を第2送信アンテナ36を介して送信する。この応答信号は、例えば第2の周波数(RF)の電波信号である。
本実施の形態の車両用認証システムにおいて、スマートキーレスエントリーシステムの動作では次のような双方向通信で認証が行われる。すなわち、車両用認証装置2のスイッチ21がオンにされると、車両用認証装置2は第1送信部23から認証要求信号を送信する。これに対して携帯機器3は第2受信部34で認証要求信号を受信し、第2送信部33から応答信号を送信する。車両用認証装置2は、第1受信部24で応答信号を受信して認証動作を開始する。
次に、本実施の形態の車両用認証システムにおける認証手順を説明する。
図2は、本実施の形態の車両用認証システムにおける認証手順を説明するフローチャートである。図2では、車両用認証装置2および携帯機器3の動作を分けて示している。ステップS10において、車両用認証装置2は、スイッチ21が操作されたか否かを判定する。ここでスイッチ21は、車両の外側のドアハンドルに設けられたスイッチまたはタッチセンサ、あるいは車両内のエンジンスタートスイッチなどである。ステップS10において、スイッチが操作されていない場合(NO)はステップS10に戻り、スイッチ21が操作されるのを待つ。一方、スイッチが操作された場合(YES)はステップS20に進む。
ステップS20において、車両用認証装置2は、スイッチ21が操作されたことを示す情報を、例えば予め設定された2値データ(H、L)列のLF信号を、認証要求信号として第1送信部23から送信する。ここで第1送信部23は、2値データ列を変調して、例えばLF(Low Frequency)帯の2値ASK(Amplitude Shift Keying)変調波のような低周波信号を出力する。第1送信部23から出力された低周波信号は、第1送信アンテナ26を介して電波として空間へ放射される。
ステップS100において、携帯機器3は、ステップS20で送信された低周波信号を第2受信部34にて受信する。なお、第2受信部34による受信とは、例えば、第1送信アンテナ26を介して放射された低周波信号を第2受信アンテナ37を介して受信し、低周波信号を復調することである。
次に、ステップS110において、携帯機器3は、携帯機器3の周囲にある無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度を検出する。無線LANアクセスポイントが複数検出された場合は、予め決められた数の無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを作成する。この検出動作およびテーブルについては後述する。
続くステップS120において、携帯機器3は、携帯機器3の固有のIDコードとステップS110で検出した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度とを含む応答信号をRF信号として第2送信部33から送信する。ここで、第2送信部33は、携帯機器3の固有のIDコードと無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度との両方を変調して、例えばUHF(Ultra High Frequency)帯の2値FSK(Frequency Shift Keying)変調波のような高周波信号を出力する。第2送信部33から出力された高周波信号は、第2送信アンテナ36を介して電波として空間へ放射される。
一方、ステップS30において、車両用認証装置2は、車両の周囲にある無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度を検出する。無線LANアクセスポイントが複数検出された場合は、無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを作成する。
次に、ステップS40において、車両用認証装置2の第1制御部22は、応答信号を受信したか否かを判定する。応答信号を受信していない場合(NO)はステップS80に進み、応答信号を受信した場合(YES)はステップS50へ進む。
次に、ステップS50において、車両用認証装置2の第1制御部22は、ステップS40で受信した応答信号に含まれる携帯機器の固有のIDコードと車両用認証装置2に予め登録された認証すべきIDコードとの間で照合を行い、照合が成功したか否かを判定する。照合が不成功であった場合(NO)はステップS80に進み、照合が成功した場合(YES)はステップS60へ進む。
次に、ステップS60において、車両用認証装置2の第1制御部22は、ステップS40で受信した応答信号に含まれる無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度と、ステップS30で検出した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度との一致数が予め決められた割合以上であるか否かを判定する。一致数が予め決められた割合未満であった場合(NO)はステップS80に進み、一致数が予め決められた割合以上であった場合(YES)は携帯機器3を認証し、ステップS70へ進む。このステップS60における認証方法の詳細については後述する。
次に、ステップS70において、車両用認証装置2の第1制御部22は車両に対する操作を許可する。ここで許可する操作は予め決められた操作であり、ステップS10におけるスイッチが車両の外側のドアハンドルに設けられたスイッチまたはタッチセンサであった場合にはドアの開錠であり、スイッチが車両内のエンジンスタートスイッチの場合にはエンジンの始動などである。
一方、ステップS80において、経過時間が予め決められた時間を超過したか否かを判定する。ここで経過時間は、例えばステップS20で認証要求信号を送信してからの経過時間とすればよい。経過時間が予め決められた時間を超えていない場合(NO)はステップS40に戻って応答信号の受信を待ち、経過時間が予め決められた時間を超えている場合(YES)は、携帯機器の認証ができなかったとして、この一連の処理を終了する。
続いて、ステップS60における認証方法の詳細について説明する。
始めに、無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度について説明する。無線LANアクセスポイントは、個々の無線LANアクセスポイントを識別するためのSSIDが設定され、SSID付きのメッセージを定期的に発信している。第1無線LAN検出部25および第2無線LAN検出部35は、通信可能な範囲にある全ての無線LANアクセスポイントからSSID付きのメッセージを受信し、SSIDとその電波強度を検出する。電波強度はdBm(デシベルミリ)という単位で示すことができる。電波強度はマイナス値で表され、0に近いほど電波が強いことを示す。一般に、無線LANアクセスポイントに近いほど電波は強くなる。
図3は、本実施の形態において、車両用認証装置2を搭載した車両と携帯機器3を所持したユーザーとの位置関係に対して無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示した説明図である。図3は、車両100に対してユーザー101が近い位置にいる場合の無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示している。図3に示すように、周囲に4箇所の無線LANアクセスポイント110、111、112および113が存在したと仮定する。これら4箇所の無線LANアクセスポイントから発信された電波を車両100に搭載された車両用認証装置2とユーザー101が所持する携帯機器3とが受信する。図3において、実線矢印は無線LANアクセスポイントからユーザー101が所持する携帯機器3への電波を示し、実線の下線付き数値はその電波強度を示している。破線矢印は無線LANアクセスポイントから車両100に搭載された車両用認証装置2への電波を示し、破線の下線付き数値はその電波強度を示している。
図4は、図3に示す位置関係において、車両100に搭載された車両用認証装置2とユーザー101が所持する携帯機器3とが受信した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。図4に示すように、車両用認証装置側では、無線LANアクセスポイント110から発信されたSSIDが<lanpoint001>で電波強度が−50dBmの電波、無線LANアクセスポイント111から発信されたSSIDが<lanpoint002>で電波強度が−40dBmの電波、無線LANアクセスポイント112から発信されたSSIDが<lanpoint003>で電波強度が−30dBmの電波が検出され、無線LANアクセスポイント113から発信された電波は検出できなかった場合を示している。また、携帯機器側では、無線LANアクセスポイント110から発信されたSSIDが<lanpoint001>で電波強度が−50dBmの電波、無線LANアクセスポイント111から発信されたSSIDが<lanpoint002>で電波強度が−39dBmの電波、無線LANアクセスポイント112から発信されたSSIDが<lanpoint003>で電波強度が−31dBmの電波、無線LANアクセスポイント113から発信されたSSIDが<lanpoint004>で電波強度が−99dBmの電波が検出された場合を示している。
携帯機器から応答信号で送信する無線LANアクセスポイントの数を仮に5とした場合、図4に示す例では、携帯機器が受信した4箇所の無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度を応答信号に含めて送信する。なお、送信する無線LANアクセスポイントの情報は電波強度が大きいものから順に選択される。車両用認証装置の第1制御部は、受信した応答信号に含まれる無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度と、第1無線LAN検出部が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度とが一致しているか否かを判定する。例えば、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内のSSIDは一致と判定する。また、どちらか一方の電波強度が−85dBmよりも小さいSSIDは判定の対象外とする。この判定基準を用いると、図4に示す例では、車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントと携帯機器が検出した無線LANアクセスポイントとは3箇所で一致していると判定することができる。具体的には、SSIDが<lanpoint003>、SSIDが<lanpoint002>およびSSIDが<lanpoint001>の3箇所である。この3箇所は、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内である。
次に、車両100に対してユーザー101が離れている場合について説明する。図5は、車両100に対してユーザー101が離れている場合の無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示している。図5に示す車両とユーザーとの距離は、携帯機器3の応答信号が車両用認証装置2まで直接到達しない距離とする。図5に示すように、周囲に4箇所の無線LANアクセスポイント110、111、112および113が存在したと仮定する。これら4箇所の無線LANアクセスポイントから発信された電波を車両100に搭載された車両用認証装置2とユーザー101が所持する携帯機器3とが受信する。図5において、実線矢印は無線LANアクセスポイントからユーザー101が所持する携帯機器3への電波を示し、実線の下線付き数値はその電波強度を示している。破線矢印は無線LANアクセスポイントから車両100に搭載された車両用認証装置2への電波を示し、破線の下線付き数値はその電波強度を示している。
図6は、図5に示す位置関係において、車両100に搭載された車両用認証装置2とユーザー101が所持する携帯機器3とが受信した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。図6に示すように、車両用認証装置側では、無線LANアクセスポイント110から発信されたSSIDが<lanpoint001>で電波強度が−50dBmの電波、無線LANアクセスポイント111から発信されたSSIDが<lanpoint002>で電波強度が−40dBmの電波、無線LANアクセスポイント112から発信されたSSIDが<lanpoint003>で電波強度が−30dBmの電波が検出され、無線LANアクセスポイント113から発信された電波は検出できなかった場合を示している。また、携帯機器側では、無線LANアクセスポイント110から発信されたSSIDが<lanpoint001>で電波強度が−75dBmの電波、無線LANアクセスポイント111から発信されたSSIDが<lanpoint002>で電波強度が−40dBmの電波、無線LANアクセスポイント113から発信されたSSIDが<lanpoint004>で電波強度が−30dBmの電波が検出され、無線LANアクセスポイント112から発信された電波は検出できなかった場合を示している。
携帯機器から応答信号で送信する無線LANアクセスポイントの数を仮に5とした場合、図6に示す例では、携帯機器が受信した3箇所の無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度を応答信号に含めて送信する。図5に示す車両とユーザーとの距離は携帯機器3の応答信号が車両用認証装置2まで直接到達しない距離であるが、中継器などを用いたリレーアタックなどの不正行為で車両用認証装置2が携帯機器3の応答信号を受信できたと仮定する。なお、送信する無線LANアクセスポイントの情報は電波強度が大きいものから順に選択される。車両用認証装置の第1制御部は、受信した応答信号に含まれる無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度と、第1無線LAN検出部が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度とが一致しているか否かを判定する。例えば、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内のSSIDは一致と判定する。また、どちらか一方の電波強度が−85dBmよりも小さいSSIDは判定の対象外とする。この判定基準を用いると、図6に示す例では、車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントと携帯機器が検出した無線LANアクセスポイントとは1箇所で一致していると判定することができる。具体的には、SSIDが<lanpoint002>の1箇所のみである。この1箇所のみは、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内である。
図3に示す車両とユーザーとの位置関係は、正規ユーザーが車両の開錠などの操作を行う場合である。これに対して、図5に示す車両とユーザーとの位置関係では、リレーアタックなどの不正行為がない限り車両用認証装置2は携帯機器3の応答信号を受信できない。車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDと携帯機器が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDとが一致した数は、図3に示す車両とユーザーとの位置関係においては3箇所であったが、図5に示す車両とユーザーとの位置関係においては1箇所のみである。車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントは全部で3箇所であり、そのうちの2箇所以上で一致した場合は正規ユーザーの携帯機器と認証し、2箇所に満たない場合は正規ユーザーの携帯機器とは認証しないとする。この認証条件に従うと、図3に示す車両とユーザーとの位置関係の場合は正規ユーザーの携帯機器と認証するが、図5に示す車両とユーザーとの位置関係の場合は、仮にリレーアタックなどの不正行為によって車両用認証装置と携帯機器との間で通信が可能となったとしても正規ユーザーの携帯機器とは認証しない。このように、無線LANのSSIDおよび電波強度に基づいて一致すると判定した無線LANのSSIDの数が車両用認証装置が検出した無線LANのSSIDの数に対して予め決められた割合以上であれば正規ユーザーの携帯機器と認証することにより、リレーアタックなどの不正行為を阻止することができる。
上述のように、本実施の形態の車両用認証装置は、携帯機器に対して認証要求信号を送信する送信部と、認証要求信号に対して携帯機器から発信される応答信号を受信する受信部と、無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する無線LAN検出部と、受信部で受信された応答信号と無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDおよび電波強度とに基づいて携帯機器を認証する認証部とを備えている。さらに認証部は、応答信号に含まれる携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、応答信号に含まれる無線LANのSSIDと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDとが同じでかつ同じ無線LANのSSIDに対応する応答信号に含まれる無線LANの電波強度と無線LAN検出部で検出された無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に応答信号に含まれる無線LANのSSIDと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した無線LANのSSIDの数が無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に携帯機器を認証しているので、GPSの受信が困難な場所でもリレーアタックなどの不正行為を阻止することができる。
言い換えると、本実施の形態の車両用認証装置の認証部は、応答信号に含まれる携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、応答信号に含まれる携帯機器で検出された無線LANのSSIDおよび電波強度をリスト化した携帯機器側のテーブルと無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDおよび電波強度をリスト化した車両用認証装置側のテーブルとを照合し、携帯機器側のテーブルと車両用認証装置側のテーブルとの間で無線LANのSSIDが同じでかつ同じ無線LANのSSIDに対応する携帯機器側のテーブルの無線LANの電波強度と車両用認証装置側のテーブルの無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDと応答信号に含まれる無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した無線LANのSSIDの数が車両用認証装置側のテーブルのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に、携帯機器を認証している。
本実施の形態において、図3に示す車両用認証装置と携帯機器との位置関係の場合、車両用認証装置が検出した3箇所の無線LANのSSIDに対して2箇所以上が一致した場合に携帯機器を認証している。一方、図5に示すリレーアタックなどの不正行為が行われない限り携帯機器の応答信号が車両用認証装置に直接到達しない位置関係の場合、車両用認証装置が検出した3箇所の無線LANのSSIDに対して1箇所のみ一致しても携帯機器を認証しない。このように、本実施の形態の車両用認証装置は、無線LANのSSIDおよび電波強度に基づいて一致すると判定した無線LANのSSIDの数が予め決められた割合以上の場合は携帯機器を認証しその割合未満の場合は携帯機器を認証しないので、リレーアタックなどの不正行為を阻止することができる。
また、本実施の形態の車両用認証装置は、車両の周囲に存在する無線LANアクセスポイントの情報を用いて認証を行っているので、GPSの受信が困難な場所でもリレーアタックなどの不正行為を阻止することができる。例えば、店舗の屋内駐車場または地下駐車場などGPSの受信が困難な場所であっても、店舗の無線LANおよび駐車場利用者が所持している携帯型の無線LANルータなどの無線LANアクセスポイントを利用することができる。
なお、本実施の形態において、認証要求信号をLF信号の電波および応答信号をRF信号の電波で送信あるいは受信しているが、これに限るものではない。例えば、電波以外の赤外線、超音波などを送信および受信に用いることができる。また、図2に示す認証手順において、ステップS50の後にステップS60を行っているが、ステップS60の後にステップS50を行ってもよい。
また、図4および図6に示す携帯機器側のテーブルは、携帯機器で作成してもよいし車両用認証装置で作成してもよい。携帯機器側のテーブルを車両用認証装置で作成する場合、携帯機器は携帯機器で検出された無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をすべて応答信号に含めて送信する。車両用認証装置は、応答信号に含まれる携帯機器で検出されたすべての無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度の情報を用いて、電波強度が大きいものから順に選択して携帯機器側のテーブルを作成する。
また、本実施の形態では、無線LANのSSIDが一致していると判定するときの判定基準として電波強度の差を±3dBm以内としたが、例えば電波強度の差を±5%以内としてもよい。車両用認証装置の場合、第1無線LAN受信アンテナの設置位置および第1無線LAN受信アンテナの周囲の素材などで無線LANアクセスポイントからの距離が同じであっても第1無線LAN検出部で検出される電波強度は変化する。同様に携帯機器の場合、携帯機器が鞄またはポケットに収納されているなど携帯機器の周囲の素材によって第2無線LAN検出部で検出される電波強度は変化する。このような状況を考慮して電波強度の差の判定基準を設定することが好ましい。さらに、車両用認証装置で検出された電波強度および携帯機器で検出された電波強度のどちらか一方の電波強度が予め決められた値である−85dBmよりも小さいSSIDは判定の対象外としているが、その値は適宜変更してもよい。
また、一致する無線LANのSSIDの数が予め決められた割合以上であれば正規ユーザーの所持する携帯機器と認証する際に、基準となるSSIDの数は車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDの数とする。図3および図5に示す例では、停止した車両の位置は同じであるので車両用認証装置が検出する無線LANアクセスポイントの数は同じであるが、ユーザーと共に移動する携帯機器が検出する無線LANアクセスポイントの数は変化するためである。
なお、本実施の形態においては、車両およびユーザーの周囲に無線LANアクセスポイントが存在する場合の例を示したが、車両およびユーザーの周囲に無線LANアクセスポイントが1つも存在せず、車両用認証装置および携帯機器の双方が無線LANアクセスポイントを1箇所も検出できない場合は、携帯機器のIDコードのみで認証してもよい。店舗、家屋などが周囲にない場合であっても認証することができる。
実施の形態2.
自動車はどこにでも移動可能である。例えば、街中では店舗あるいは住宅で使用している無線LAN、公衆無線LANおよび個人が所持している携帯型の無線LANルータなど無線LANアクセスポイントが多数存在し、これらを車両用認証装置および携帯機器が検出する場合がある。実施の形態2においては、車両の周囲に電波強度がほぼ同じ無線LANアクセスポイントが数多く存在する場合について説明する。
図7は、本実施の形態において、車両用認証装置2を搭載した車両と携帯機器3を所持したユーザーとの位置関係に対して無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示した説明図である。図7は、車両100に対してユーザー101が近い位置にいる場合の無線LANアクセスポイントおよび電波強度を示している。図7に示すように、周囲に7箇所の無線LANアクセスポイント110、111、112、113、114、115および116が存在したと仮定する。これら7箇所の無線LANアクセスポイントから発信された電波を車両100に搭載された車両用認証装置2とユーザー101が所持する携帯機器3とが受信する。図7において、実線矢印は無線LANアクセスポイントからユーザー101が所持する携帯機器3への電波を示し、実線の下線付き数値はその電波強度を示している。破線矢印は無線LANアクセスポイントから車両100に搭載された車両用認証装置2への電波を示し、破線の下線付き数値はその電波強度を示している。
図7に示すように、車両用認証装置2は、無線LANアクセスポイント110から発信されたSSIDが<lanpoint001>で電波強度が−50dBmの電波、無線LANアクセスポイント111から発信されたSSIDが<lanpoint002>で電波強度が−40dBmの電波、無線LANアクセスポイント112から発信されたSSIDが<lanpoint003>で電波強度が−30dBmの電波、無線LANアクセスポイント114から発信されたSSIDが<lanpoint005>で電波強度が−53dBmの電波、無線LANアクセスポイント115から発信されたSSIDが<lanpoint006>で電波強度が−55dBmの電波、無線LANアクセスポイント116から発信されたSSIDが<lanpoint007>で電波強度が−58dBmの電波を検出し、無線LANアクセスポイント113から発信された電波は検出できていない。また、携帯機器3は、無線LANアクセスポイント110から発信されたSSIDが<lanpoint001>で電波強度が−50dBmの電波、無線LANアクセスポイント111から発信されたSSIDが<lanpoint002>で電波強度が−39dBmの電波、無線LANアクセスポイント112から発信されたSSIDが<lanpoint003>で電波強度が−31dBmの電波、無線LANアクセスポイント113から発信されたSSIDが<lanpoint004>で電波強度が−99dBmの電波、無線LANアクセスポイント114から発信されたSSIDが<lanpoint005>で電波強度が−56dBmの電波、無線LANアクセスポイント115から発信されたSSIDが<lanpoint006>で電波強度が−58dBmの電波、無線LANアクセスポイント116から発信されたSSIDが<lanpoint007>で電波強度が−55dBmの電波を検出している。
携帯機器3から応答信号で送信する無線LANアクセスポイントの数を仮に5とした場合、電波強度が大きいものから順に5個選択し、無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルが作成される。同様に、車両用認証装置2においても電波強度が大きいものから順に5個選択してテーブルが作成される。
図8は、車両100に搭載された車両用認証装置2とユーザー101が所持する携帯機器3とが受信した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をリスト化したテーブルを示す図である。車両用認証装置の第1制御部は、受信した応答信号に含まれる無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度と、第1無線LAN検出部が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度とが一致しているか否かを判定する。例えば、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内のSSIDは一致と判定し、またどちらか一方の電波強度が−85dBmよりも小さいSSIDは判定に用いないとする。この判定基準を用いると、図8に示す例では、車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントと携帯機器が検出した無線LANアクセスポイントとは4箇所で一致していると判定することができる。具体的には、SSIDが<lanpoint003>、SSIDが<lanpoint002>、SSIDが<lanpoint001>およびSSIDが<lanpoint005>の4箇所である。この4箇所は、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内である。
車両の周囲に電波強度がほぼ同じ無線LANアクセスポイントが数多く存在する場合、電波強度が大きいものから順に5箇所の無線LANアクセスポイントを選択し、そのうちの4箇所以上で一致した場合は正規ユーザーの所持する携帯機器と認証し、4箇所に満たない場合は正規ユーザーの所持する携帯機器とは認証しないとした場合、図7に示す車両とユーザーとの位置関係の場合は正規ユーザーの所持する携帯機器と認証できる。
このようにして、電波強度がほぼ同じ無線LANアクセスポイントが数多く存在する場合に、携帯機器の応答信号に含まれる無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度のリストと車両用認証装置が検出した無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度のリストとの間で電波強度が小さい無線LANアクセスポイントの順番が異なる場合であってもSSIDが一致していると判定することができるので、誤判定を防止することができる。
なお、本実施の形態において、携帯機器側のテーブルと車両用認証装置側のテーブルとはそれぞれ電波強度が大きいものから順に5個選択してリスト化した例を示したが、車両用認証装置側のテーブルに載せるSSIDの数を多くしてもよい。図9は、車両用認証装置側のテーブルのSSIDの数を、携帯機器側のテーブルのSSIDの数よりも1つ多くした例を示した図である。この場合、携帯機器側のSSIDが<lanpoint007>と車両用認証装置側のSSIDが<lanpoint007>とは一致していると判定することができる。その結果、SSIDが同じでかつ電波強度の差が±3dBm以内であるSSIDは5箇所に増えることになる。一致しているSSIDの数が増えることにより、さらに誤判定を防止することができる。
このように構成された車両用認証装置は、車両の周囲に存在する無線LANアクセスポイントの情報を用いて認証を行っているので、GPSの受信が困難な場所でもリレーアタックなどの不正行為を阻止することができる。
なお、図8および図9に示す携帯機器側のテーブルは、携帯機器で作成してもよいし車両用認証装置で作成してもよい。携帯機器側のテーブルを車両用認証装置で作成する場合、携帯機器は、携帯機器で検出された無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度をすべて応答信号に含めて送信する。車両用認証装置は、応答信号に含まれる携帯機器で検出されたすべての無線LANアクセスポイントのSSIDおよび電波強度の情報を用いて、電波強度が大きいものから順に選択して携帯機器側のテーブルを作成する。
本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、1つまたは複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
1 車両用認証システム、 2 車両用認証装置、 3 携帯機器、 21 スイッチ、 22 第1制御部、23 第1送信部、 24 第1受信部、 25 第1無線LAN検出部、 26 第1送信アンテナ、 27 第1受信アンテナ、 28 第1無線LAN受信アンテナ、 32 第2制御部、 33 第2送信部、 34 第2受信部、 35 第2無線LAN検出部、36 第2送信アンテナ、 37 第2受信アンテナ、 38 第2無線LAN受信アンテナ、 100 車両、 101 ユーザー、 110、111、112、113、114、115、116 無線LANアクセスポイント。

Claims (6)

  1. 携帯機器に対して認証要求信号を送信する送信部と、
    前記認証要求信号に対して前記携帯機器から発信される応答信号を受信する受信部と、
    無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する無線LAN検出部と、
    前記受信部で受信された前記応答信号と前記無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDおよび電波強度とに基づいて前記携帯機器を認証する認証部とを備えた車両用認証装置であって、
    前記認証部は、
    前記応答信号に含まれる前記携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、前記応答信号に含まれる前記無線LANのSSIDと前記無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDとが同じでかつ同じ前記無線LANのSSIDに対応する前記応答信号に含まれる前記無線LANの電波強度と前記無線LAN検出部で検出された前記無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に前記応答信号に含まれる前記無線LANのSSIDと前記無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した前記無線LANのSSIDの数が前記無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に前記携帯機器を認証することを特徴とする車両用認証装置。
  2. 前記認証部は、
    前記応答信号に含まれる前記無線LANの電波強度および前記無線LAN検出部で検出された前記無線LANの電波強度の少なくとも一方が予め決められた値よりも小さい場合は、当該電波強度に対応する前記無線LANのSSIDを前記判定の対象外とすることを特徴とする請求項1に記載の車両用認証装置。
  3. 車両用認証装置および携帯機器を有する車両用認証システムであって、
    前記車両用認証装置は、前記携帯機器に対して認証要求信号を送信する第1送信部と、前記認証要求信号に対して前記携帯機器から発信される応答信号を受信する第1受信部と、無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する第1無線LAN検出部と、前記第1受信部で受信された前記応答信号と前記第1無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDおよび電波強度とに基づいて前記携帯機器を認証する認証部とを備えており、
    前記携帯機器は、前記認証要求信号を受信する第2受信部と、無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する第2無線LAN検出部と、前記第2無線LAN検出部で検出された無線LANのSSIDおよび電波強度と前記携帯機器のIDコードとを含む前記応答信号を生成する応答信号生成部と、前記応答信号生成部で生成された前記応答信号を送信する第2送信部とを備えており、
    前記認証部は、
    前記応答信号に含まれる前記携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、前記応答信号に含まれる前記無線LANのSSIDと前記第1無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDとが同じでかつ同じ前記無線LANのSSIDに対応する前記応答信号に含まれる前記無線LANの電波強度と前記第1無線LAN検出部で検出された前記無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に前記応答信号に含まれる前記無線LANのSSIDと前記第1無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した前記無線LANのSSIDの数が前記第1無線LAN検出部で検出された前記無線LANのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に前記携帯機器を認証することを特徴とする車両用認証システム。
  4. 前記認証部は、
    前記応答信号に含まれる前記無線LANの電波強度および前記第1無線LAN検出部で検出された前記無線LANの電波強度の少なくとも一方が予め決められた値よりも小さい場合は、当該電波強度に対応する前記無線LANのSSIDを前記判定の対象外とすることを特徴とする請求項3に記載の車両用認証システム。
  5. 携帯機器に対して認証要求信号を送信する送信ステップと、
    前記認証要求信号に対して前記携帯機器から発信される応答信号を受信する受信ステップと、
    無線LANのSSIDおよび電波強度を検出する検出ステップと、
    前記受信ステップで受信された前記応答信号と前記検出ステップで検出された前記無線LANのSSIDおよび電波強度とに基づいて前記携帯機器を認証する認証ステップと
    を備えた車両用認証方法であって、
    前記認証ステップは、
    前記応答信号に含まれる前記携帯機器のIDコードが認証すべきIDコードと一致した場合であって、前記応答信号に含まれる前記無線LANのSSIDと前記検出ステップで検出された前記無線LANのSSIDとが同じでかつ同じ前記無線LANのSSIDに対応する前記応答信号に含まれる前記無線LANの電波強度と前記検出ステップで検出された前記無線LANの電波強度との差が予め設定された範囲内である場合に前記応答信号に含まれる前記無線LANのSSIDと前記検出ステップで検出された前記無線LANのSSIDとが一致すると判定し、一致すると判定した前記無線LANのSSIDの数が前記検出ステップで検出された前記無線LANのSSIDの数に対して予め設定された割合以上である場合に前記携帯機器を認証することを特徴とする車両用認証方法。
  6. 前記認証ステップは、
    前記応答信号に含まれる前記無線LANの電波強度および前記検出ステップで検出された前記無線LANの電波強度少なくとも一方が予め決められた値よりも小さい場合は、当該電波強度に対応する前記無線LANのSSIDを前記判定の対象外とすることを特徴とする請求項5に記載の車両用認証方法。
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