JP2021161724A - 通信システム及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中継器を用いた不正通信に対するセキュリティ性を確保可能にした通信システム及び通信方法を提供する。【解決手段】車両２は、ユーザが所持する端末３を車両２のキーとして操作可能にする認証システム４を備える。認証システム４は、端末３及び無線認証装置２２の間の近距離無線通信によって認証を実行して機器２０を作動させる。判定部３３は、近距離無線通信が実行された際の端末３の使用状態を確認し、キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定する。処理部３６は、キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると判定部３３によって判定された場合に、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、中継器を用いた不正通信の発生を抑制する通信システム及び通信方法に関する。

従来、車両等において、電子キーからＩＤ情報（キーＩＤ等）を車両に無線送信して電子キーを認証する電子キーシステムが周知である。ところで、この種の電子キーシステムにおいては、ユーザの意志によらないところで認証成立を謀る不正行為として、中継器を使用した不正行為がある（特許文献１等参照）。この不正行為は、例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１つ或いは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てしまう行為である。よって、ユーザが気付かないところで認証が成立に移行されてしまうので、第三者によって不正に車両ドアの解錠やエンジンの始動が行われてしまう可能性がある。

特開２００６−１６１５４５号公報

近年、車両のキーとして、高機能携帯電話等（いわゆる、スマートフォン等）の端末を用いることが検討されている。よって、このような端末においても、中継器を使用した不正な通信成立に対する対策が必要とされていた。

本発明の目的は、中継器を用いた不正通信に対するセキュリティ性を確保可能にした通信システム及び通信方法を提供することにある。

前記問題点を解決する通信システムは、操作対象に設けられた無線認証装置と、鍵情報が登録された端末との間で、近距離無線通信によって前記鍵情報を認証し、前記認証が成立すると、前記端末を前記操作対象のキーとして用いることが可能となるキー機能に使用される構成であって、前記近距離無線通信が実行された際の前記端末の使用状態を確認し、前記キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定する判定部と、前記キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると前記判定部によって判定された場合に、前記キー機能を停止又は制限する処理を実行する処理部とを備えた。

前記問題点を解決する通信方法は、操作対象に設けられた無線認証装置と、鍵情報が登録された端末との間で、近距離無線通信によって前記鍵情報を認証し、前記認証が成立すると、前記端末を前記操作対象のキーとして用いることが可能となるキー機能に使用される方法であって、前記近距離無線通信が実行された際の前記端末の使用状態を確認し、前記キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定することを、判定部によって行うことと、前記キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると前記判定部によって判定された場合に、前記キー機能を停止又は制限する処理を実行することを、処理部によって行うこととを備えた。

本発明によれば、中継器を用いた不正通信に対するセキュリティ性を確保できる。

第１実施形態の通信システムの構成図。 端末に登録された鍵情報の認証の手順例を示すシーケンス図。 スマートエントリ（登録商標）で車両ドアを施解錠する際の手順例を示すシーケンス図。 スマートエンジンスタートでエンジンを始動する際の手順例を示すシーケンス図。 通信システムの動作例を示すシーケンス図。 中継器を使用した不正通信の一例を示す概略図。 キー機能を停止又は制限する具体例を示すシーケンス図。 キー機能を停止又は制限する他の具体例を示すシーケンス図。 第２実施形態の通信システムの構成図。 （ａ）、（ｂ）は、端末による車両操作を許可するか否かをユーザに確認する際の例を示す説明図。 第３実施形態の通信システムの構成図。 通信システムの動作例を示すシーケンス図。

（第１実施形態）
以下、通信システム及び通信方法の第１実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、操作対象１としての車両２は、ユーザが所持する端末３との間の近距離無線通信によって認証を実行して機器２０を作動させるキー機能（本例は、認証システム４）を備える。本例の認証システム４は、認証に必要な鍵情報Ｄｋをサーバ５から端末３にダウンロードして、端末３で車両２を操作可能にするものである。端末３は、例えば高機能携帯電話であることが好ましい。鍵情報Ｄｋは、端末３で車両２を操作する場合に車両２及び端末３の間の近距離無線通信で認証成立が課された鍵の一種である。鍵情報Ｄｋは、例えば使用が１度又は一定期間のみ許可されたワンタイムキー（ワンタイムパスワード）であることが好ましい。

サーバ５は、端末３を車両２のキーとして操作可能にする機能提供部６を備える。本例の機能提供部６は、車両２の作動の許可を得る際に必要となる鍵情報Ｄｋを、サーバ５に設けられたネットワーク通信部７を介して、端末３にネットワーク配信する。端末３への鍵情報Ｄｋの配信は、ユーザの端末３からネットワーク通信を通じて鍵情報提供の依頼を受信した場合に、その端末３に配信することが好ましい。ネットワーク通信は、例えばインターネット通信であることが好ましい。

端末３は、端末３の作動を制御する端末制御部１０と、端末３で入力操作を行う際に使用する入力部１１と、ディスプレイ等からなる表示部１２と、データ記憶可能なメモリ１３と、ネットワーク通信を通じて外部と通信するネットワーク通信部１４と、近距離無線通信を行う近距離無線モジュール１５とを備える。端末３は、ネットワーク通信部１４を介して、サーバ５とネットワーク通信する。端末３は、近距離無線モジュール１５を介して、車両２と近距離無線通信を実行する。表示部１２は、例えばタッチパネルであることが好ましい。

端末３のメモリ１３には、端末３を車両２のキーとして作動させる際に必要なアプリケーション１６が登録されている。端末３にアプリケーション１６を登録することにより、端末３への鍵情報Ｄｋの登録や、端末３での車両２の操作が可能となる。アプリケーション１６は、例えばサーバ５からネットワーク通信を通じて取得されて、メモリ１３に書き込み保存される。端末３は、アプリケーション１６を通じ、サーバ５から受信した鍵情報Ｄｋをメモリ１３に書き込み保存する。

近距離無線通信は、ＰＡＮ（Personal Area Network：パーソナルエリアネットワーク）通信又は短距離無線通信のいずれでもよい。パーソナルエリアネットワーク通信には、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）通信などがある。また、ブルートゥース通信は、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）であるとよい。短距離無線通信には、例えばＮＦＣ（Near Field Communication）やイモビライザー通信などがある。

車両２は、認証システム４の作動を制御するコントローラ１８を備える。コントローラ１８は、車両２への乗車及び降車時に端末３の操作を必要としないスマートエントリ（登録商標）機能や、車両２のエンジンをかける際に端末３の操作を必要としないスマートエンジンスタート機能等の動作を制御する。コントローラ１８は、車内の通信線１９を介して機器２０と接続されている。通信線１９は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）である。機器２０には、例えば車両ドアの施解錠を切り換えるドア施解錠装置や、車両２のエンジンなどがある。

車両２の車外ドアハンドル１７には、車外から車両ドアをロックする際に操作するロックボタン１７ａが設けられている。車外ドアハンドル１７には、車両ドアをアンロックする際のトリガとして、車外ドアハンドル１７へのタッチ操作を検出するタッチセンサ１７ｂが設けられている。ロックボタン１７ａやタッチセンサ１７ｂは、コントローラ１８に接続されている。車両２の運転席には、車両電源を遷移させる際に操作されるエンジンスイッチ２１が設けられ、このエンジンスイッチ２１がコントローラ１８に接続されている。コントローラ１８は、認証システム４によるユーザ認証の認証結果を基に、機器２０の作動を制御する。

車両２は、端末３と近距離無線通信を通じた認証を実行する無線認証装置２２を備える。無線認証装置２２は、端末３の正否を無線によって認証する認証部２３と、車両２において近距離無線通信を実行する近距離無線アンテナ（以下、単にアンテナ２４と記す）とを備える。認証部２３は、端末３で車両２を操作する際に、端末３と近距離無線通信を通じて鍵情報Ｄｋの認証を実行する。鍵情報Ｄｋの認証は、例えば鍵情報Ｄｋを正しく復号できるか否かの認証であることが好ましい。

図２に、端末３に登録された鍵情報Ｄｋの認証の手順例を図示する。同図のステップ１０１において、無線認証装置２２の認証部２３は、自機の通信に係る情報を知らせるアドバタイズを、周期的に繰り返し送信する。なお、アドバタイズは、認証部２３から自機の通信に係る情報を端末３に通知するための信号である。

ステップ１０２において、端末３は、無線認証装置２２から送信されるアドバタイズを受信すると、アドバタイズを受信した際の受信信号強度が接続閾値以上であれば、スキャン処理を実行する。スキャン処理は、端末３が無線認証装置２２に対し、近距離無線通信の詳細に係る詳細の提供を要求して取得する処理である。

ステップ１０３において、端末３は、スキャン処理後、無線認証装置２２とのペアリングを行うべく、近距離無線通信を繋げる接続要求を、近距離無線通信を通じて無線認証装置２２に送信する。

ステップ１０４において、無線認証装置２２の認証部２３は、端末３から接続要求を受信すると、この接続要求に対する応答通知を、近距離無線通信を通じて端末３に送信する。

ステップ１０５において、無線認証装置２２の認証部２３と端末３とは、以上のペアリングが正しく実行されると、ブルートゥース通信が接続された通信接続の状態となる。
ステップ１０６において、端末３は、ブルートゥースが通信接続の状態になると、メモリ１３に登録されている鍵情報Ｄｋを、近距離無線通信を通じて無線認証装置２２に送信する。

ステップ１０７において、無線認証装置２２の認証部２３は、端末３から受信した鍵情報Ｄｋの認証を実行する。本例の場合、認証部２３は、鍵情報Ｄｋを正しく復号できるなどして、鍵情報Ｄｋの認証が成立に移行した場合、例えば以降の近距離無線通信で使用するセッション鍵や、端末３の固有のＩＤである端末ＩＤを取得することができる。一方、認証部２３は、鍵情報Ｄｋの認証が不成立であれば、そのまま待機して、端末３による車両操作を許可しない。

ステップ１０８において、無線認証装置２２の認証部２３は、鍵情報Ｄｋの認証が成立することを確認すると、その旨を通知する鍵情報認証成立通知を、近距離無線通信を通じて端末３に送信する。

ステップ１０９において、無線認証装置２２から送信された鍵情報認証成立通知を端末３が受信すると、端末３及び無線認証装置２２の双方は、認証成立を認識した認証完了状態となる。認証完了状態とは、端末３及び無線認証装置２２の双方が互いに共通のセッション鍵や端末ＩＤを知る状態をいう。これにより、端末３を用いた車両操作（ドアロック施解錠操作やエンジン始動操作）が可能となる。

図３に、車両２への乗車時に端末３の操作を必要としないスマートエントリ（登録商標）で車両ドアを施解錠する際の手順例を図示する。なお、スマートエントリの場合、解錠は、例えば車両ドアの車外ドアハンドル１７のタッチ操作をトリガとして動作が開始され、施錠は、車外ドアハンドル１７のロックボタン１７ａの操作をトリガとして動作が開始される。

ステップ２０１において、端末３及び無線認証装置２２は、近距離無線通信を通じて認証完了状態に移行される。ここで、例えば鍵情報Ｄｋの認証が既に済んだ後で近距離無線通信が再接続された場合には、鍵情報Ｄｋの復号時に取得したセッション鍵で端末３及び無線認証装置２２が認証されることが好ましい。そして、セッション鍵による認証が成立すれば、端末３及び無線認証装置２２が認証完了状態に移行する。

ステップ２０２において、コントローラ１８は、例えば車両ドアの車外ドアハンドル１７のタッチ操作を検出したり、車外ドアハンドル１７のロックボタン１７ａの操作を検出したりすると、無線認証装置２２が認証完了状態に移行しているか否かを確認する。コントローラ１８は、無線認証装置２２が認証完了状態であれば、車両ドアの施解錠を許可する。よって、車両ドアが施錠状態であれば、車外ドアハンドル１７のタッチ操作による車両ドアの解錠が許可され、車両ドアが解錠状態であれば、車外ドアハンドル１７のロックボタン１７ａの操作による車両ドアの施錠が許可される。一方、コントローラ１８は、無線認証装置２２が認証完了状態でなければ、車両ドアの施解錠の動作を不許可とする。

ステップ２０３において、コントローラ１８は、無線認証装置２２が認証完了状態であることを確認すると、車両ドアの施解錠の動作を実行する。ここで、車両ドアが施錠状態であれば、車外ドアハンドル１７のタッチ操作により、車両ドアが解錠に切り換えられる。これにより、ユーザは、車両ドアを開操作して、車両２に乗車することが可能となる。また、車両ドアが解除状態であれば、車外ドアハンドル１７のロックボタン１７ａの操作により、車両ドアが施錠に切り換えられる。これにより、ユーザは、車両ドアを施錠しておくことが可能となる。

図４に、車両２のエンジンをかける際に端末３の操作を必要としないスマートエンジンスタートでエンジンを始動する際の手順例を図示する。同図のステップ３０１において、エンジンを始動する場合も、車両ドアを施解錠する場合と同様に、まず端末３及び無線認証装置２２を認証完了状態に移行させる。

ステップ３０２において、コントローラ１８は、例えばエンジンスイッチ２１が操作されたことを検出すると、無線認証装置２２が認証完了状態に移行しているか否かを確認する。コントローラ１８は、無線認証装置２２が認証完了状態であれば、エンジンスイッチ２１の操作による車両電源の遷移を許可する。一方、コントローラ１８は、無線認証装置２２が認証完了状態でなければ、エンジンスイッチ２１の操作による車両電源の遷移を不許可とする。

ステップ３０３において、コントローラ１８は、無線認証装置２２が認証完了状態であることを確認すると、エンジンを始動に切り換える。これにより、車両２を運転走行することが可能となる。

図１に示す通り、認証システム４は、端末３による車両２の操作意思がユーザにない場合に認証システム４の作動（すなわち、キー機能）を停止又は制限する機能（通信システム３１）を備える。通信システム３１は、例えば車両２から離れた場所に位置する端末３と無線認証装置２２とを、第三者が１つ又は複数の中継器３２（図６参照）を用いて不正に繋いで、近距離無線通信による認証を不正成立させてしまう行為に対する対策として設けられる。

通信システム３１は、端末３を車両２のキーとして使用できるようにするキー機能を停止又は制限させる条件が満足されたか否かを判定する判定部３３を備える。判定部３３は、端末３（端末制御部１０）に設けられている。判定部３３は、端末３及び無線認証装置２２の間の近距離無線通信が実行された際の端末３の使用状態を確認し、キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定する。判定部３３は、例えば端末制御部１０のＣＰＵの作動状態、コネクタやポート等の外部端子（図示略）を接続する外部端子接続部３４の接続状態、端末３に設けられた各種機能（音楽再生機能、電話機能、充電機能）の作動状態、端末３に設けられた検知部３５の検知信号Ｓａなどを基に、端末３の使用状態を監視することが好ましい。検知部３５は、センサやスイッチからなり、例えば加速度センサ、ジャイロセンサ、磁気センサ等がある。

キー機能の停止は、正規の端末３であっても車両２を全く操作することができない状態をいう。また、キー機能の制限は、キー機能の一部のみが許可された状態をいい、例えば盗難対策を考慮に入れて、車両ドアのロックのみ許可する状態などが挙げられる。

通信システム３１は、判定部３３の判定結果に基づき端末３のキー機能を停止又は制限する処理を実行する処理部３６を備える。処理部３６は、端末３（端末制御部１０）に設けられている。処理部３６は、キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると判定部３３によって判定された場合に、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。キー機能を停止又は制限する処理は、例えば端末３及び無線認証装置２２の近距離無線通信が成立に移行されたとしても最終的に車両２を作動させないようにする処理や、近距離無線通信を成立に移行させない処理のいずれでもよい。

次に、図５〜図８を用いて、本実施形態の通信システム３１の作用について説明する。
図５に示すように、ステップ４０１において、判定部３３は、近距離無線通信が実行された際、その通信の正否を判定する。すなわち、正規ユーザによる端末３を用いた車両２の操作意思があるか否かを判定する。判定の具体例としては、例えば以下の(I)〜(VI)が挙げられる。
(I)端末３の表示部１２がアクティブな場合
(II)端末３の表示部１２にタッチ操作がある場合
(III)端末３で音楽を聴いている場合
(IV)端末３が充電されている場合
(V)端末３で通話している場合
(VI)端末３が一定時間以上静止していることを検出した場合
前述の(I)〜(V)の例では、キー機能ではない他の機能で端末３が操作されているか否かが判定の一要素とされる。また、前述の(VI)の例では、端末３が一定時間以上静止しているか否かが判定の一要素とされる。この場合、判定部３３は、端末制御部１０、入力部１１、表示部１２、外部端子接続部３４、検知部３５の状態や出力を監視することにより、端末３が(I)〜(VI)の状態か否かを判定することが好ましい。判定部３３は、前述の(I)〜(VI)のいずれか１つ、又は２つ以上を検出した場合に、キー機能を停止又は制限すべきと判定する。

(I)の例に示す端末３の表示部１２がアクティブな場合とは、例えば端末３の画面が操作可能状態や閲覧状態となっていることを含む。(II)の例に示す端末３の表示部１２にタッチ操作があるとは、例えば表示部１２がタッチパネルの場合に、画面のタッチ操作が一定時間以内に行われた場合、又は現に操作されている場合を含む。(VI)の例に示す端末３が一定時間以上静止しているか否かは、例えば端末３の検知部３５としての加速度センサ、ジャイロセンサ、磁気センサ（方位磁石）の検知信号Ｓａを基に判定することが好ましい。

ステップ４０２において、処理部３６は、キー機能を停止又は制限させる条件が満足されたと判定部３３によって判定された場合、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。キー機能を停止又は制限する処理は、端末３及び無線認証装置２２のどちらが主体となって実行してもよい。

図６に、中継器３２を使用して通信を不正成立させる一例を図示する。同図に示されるように、車両２から遠く離れた場所に存在する端末３を、１つ又は複数の中継器３２を介して不正に車両２の無線認証装置２２に接続して、認証を不正に成立させる不正に遭うことも想定される。この行為によって、ユーザに使用意思がないにも関わらず、車両２が操作されてしまい、車両盗難のおそれに繋がる。

図７に、端末３及び無線認証装置２２の近距離無線通信が成立した後にキー機能を停止又は制限する場合の具体例を図示する。キー機能を停止又は制限すべきと判定部３３によって判定された場合、処理部３６は、キー機能を停止又は制限する要求として、状態切換要求Ｓｂを近距離無線通信によって無線認証装置２２に送信する。状態切換要求Ｓｂは、鍵情報Ｄｋから得たセッション鍵によって暗号化されて送信される。

無線認証装置２２は、端末３から状態切換要求Ｓｂを受信すると、キー機能の停止又は制限の状態に切り換わる。これにより、無線認証装置２２は、認証完了状態に移行していても、車両２の操作を不可とする動作をとる。このため、スマートエントリによって車両ドアを解錠しようと車外ドアハンドル１７がタッチ操作されても、コントローラ１８は車両ドアを解錠する動作をとらず、車両ドアが解錠されない。また、スマートエンジンスタートによってエンジンをかけようとしてエンジンスイッチが操作されても、コントローラ１８がエンジン始動を許可せず、エンジンを始動させない。

図８に、端末３及び無線認証装置２２の近距離無線通信を途中で停止することでキー機能を停止又は制限する場合の具体例を図示する。キー機能を停止又は制限すべきと判定部３３によって判定された場合、処理部３６は、近距離無線通信の過程において、無線認証装置２２に対し電波を返信しない動作をとる。電波を返信しない動作例としては、例えば以下の(i)〜(iii)が挙げられる。
(i)スキャン処理時にスキャンリクエストを送信しないこと
(ii)接続要求を送信しないこと
(iii)鍵情報Ｄｋを送信しないこと
(i)の場合、スキャン処理時に端末３から無線認証装置２２にスキャンリクエストを送信しないようにするので、スキャン処理を完了することができず、その時点で近距離無線通信が強制終了される。(ii)の場合、スキャン処理後、端末３から無線認証装置２２に接続要求を送信しないようにするので、接続要求及びその応答通知のやり取りを完遂できず、近距離無線通信が強制終了される。(iii)の場合、近距離無線通信が通信接続に移行後、端末３から無線認証装置２２に鍵情報Ｄｋを送信しないようにするので、鍵情報Ｄｋの認証を成立に移行することができず、近距離無線通信が強制終了される。

このように、端末３がユーザによって操作されている場合や、端末３が一定時間以上静止している場合には、キー機能が停止又は制限されるので、端末３及び無線認証装置２２の無線による認証を成立に移行させずに済む。よって、中継器３２を使用した不正な通信の接続に対し、セキュリティ性を確保することが可能となる。

上記実施形態の通信システム３１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）通信システム３１は、端末３及び無線認証装置２２のキー機能に相当する認証システム４に使用される。認証システム４は、操作対象１である車両２に設けられた無線認証装置２２と、鍵情報Ｄｋが登録された端末３との間で、近距離無線通信によって鍵情報Ｄｋを認証し、その認証が成立すると、端末３を車両２のキーとして用いることが可能となる。通信システム３１の判定部３３は、近距離無線通信が実行された際の端末３の使用状態を確認し、キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定する。通信システム３１の処理部３６は、キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると判定部３３によって判定された場合に、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。

本例の構成によれば、鍵情報Ｄｋを登録することにより車両２のキーとして動作する端末３において、端末３と無線認証装置２２との近距離無線通信が実行された際の端末３の使用状態を確認する。そして、端末３の使用状態に関し、キー機能を停止又は制限させる条件が満足されている場合には、キー機能を停止又は制限する。このため、端末３を車両２のキーとして使用する可能性が低い使用状態の際には、キー機能を停止又は制限して、端末３が不正に無線認証装置２２に接続されてしまう状況を生じ難くする。よって、中継器３２を用いた不正通信に対するセキュリティ性を確保することができる。

（２）判定部３３は、キー機能ではない機能で端末３が操作されているか否かを判定の一要素とする。この場合、端末３がユーザによってキー以外の機能で操作されているとき、第三者が中継器３２等を用いて近距離無線通信を不正に成立させようとしても、通信を成立に移行させずに済む。よって、この点から近距離無線通信のセキュリティ性を確保することができる。

（３）判定部３３は、端末３が一定時間以上静止しているか否かを判定の一要素とする。この場合、端末３を置いたまま放置した状態のときに、第三者が中継器３２等を用いて近距離無線通信を不正に成立させようとしても、通信を成立に移行させずに済む。よって、この点から通信のセキュリティ性を確保することができる。

（４）端末３の使用状態は、(I)端末３の表示部１２がアクティブな場合、(II)端末３の表示部１２にタッチ操作がある場合、(III)端末３で音楽を聴いている場合、(IV)端末３が充電されている場合、(V)端末３で通話している場合、及び(VI)端末３が一定時間以上静止していることを検出した場合のいずれか１つ、又は２つ以上の組み合わせである。よって、端末３が正規のユーザによって使用されていることを、的確に検知することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図９及び図１０に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態の通信システム３１に付加機能の一種を追加した実施例である。よって、第１実施形態と同一部分については同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分のみ詳述する。

図９に示すように、通信システム３１は、キー機能が停止又は制限されている状況下で端末３によって操作対象１（本例は、車両２）が操作される場合に、その旨をユーザに報知する報知部４０を備える。報知部４０は、端末３（端末制御部１０）に設けられる。報知部４０は、キー機能が停止又は制限されている状況下で端末３によって操作対象１（本例は、車両２）が操作される場合に、その旨を、端末３を介してユーザに報知する。本例の場合、報知は、例えば端末３の表示部１２に確認画面４２を表示することである。

通信システム３１は、キー機能が停止又は制限されている状況下で端末３によって操作対象１（本例は、車両２）が操作される場合に、キー機能の停止又は制限の状態の解除可否をユーザに確認する確認部４１を備える。確認部４１は、端末３（端末制御部１０）に設けられる。確認部４１は、キー機能の停止又は制限の状態の解除可否を確認する場合、例えば端末３の表示部１２に確認画面４２を表示（ポップアップ表示）し、その確認画面４２でユーザに許可操作を課すことが好ましい。

通信システム３１は、キー機能の停止又は制限の状態の解除操作が行われたことを確認部４１で確認した場合に、キー機能の動作を一時的に実行させる一時作動部４３を備える。一時作動部４３は、端末３（端末制御部１０）に設けられる。一時作動部４３は、キー機能の停止又は制限の状態の解除操作が行われたことを確認部４１で確認した場合、キー機能を停止又は制限する状態を一時的に解除して、キー機能の動作を実行させる。

次に、図１０を用いて、本実施形態の通信システム３１の作用について説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、確認部４１は、キー機能が停止又は制限されている状況下で、端末３において車両２を作動させる操作があった場合、その操作を許可するか否かの確認をユーザに課す。このとき、報知部４０は、キー機能が停止又は制限されている状況下で車両２を作動させる操作があった旨を、視覚的（図１０（ａ）の例）又は聴覚的（図１０（ｂ）の例）な形式によってユーザに報知する。

図１０（ａ）に示す例の場合、確認部４１は、報知部４０による報知に加え、端末３及び無線認証装置２２の間のキー機能に基づく車両操作を許可するか否かを確認するための確認画面４２を、端末３の表示部１２に表示（ポップアップ表示）する。このとき、端末３でドア施解錠操作が行われた場合には、確認画面４２として、ドア施解錠の作動を実行してもよいか否かの画面が表示される。また、端末３でエンジン始動操作が行われた場合には、確認画面４２として、エンジンを始動させてもよいか否かの画面が表示される。ユーザは、この確認画面４２を確認し、端末３及び無線認証装置２２の間のキー機能に基づく車両操作を許可する意思がある場合、確認画面４２において解除操作を実行する。

解除操作は、ユーザが端末３を能動的に操作することを含む。本例の場合、確認画面４２の操作許可ボタン４４をタッチ操作することである。タッチ操作には、例えば２回以上の各種操作、例としてはタッチ操作、スライド操作、ワイプ操作、端末３のシェイク操作等がある。

また、図１０（ｂ）に示す例の場合、確認部４１は、報知部４０による報知に加え、端末３及び無線認証装置２２の間のキー機能に基づく車両操作を許可するか否かの確認のメッセージを、端末３のスピーカ４５から流す。このとき、確認部４１は、表示部１２に前述の確認画面４２を表示することが好ましい。ユーザは、この音声によるメッセージを確認し、端末３及び無線認証装置２２の間のキー機能に基づく車両操作を許可する意思がある場合、確認画面４２の操作許可ボタン４４をタッチ操作する。

一時作動部４３は、確認画面４２の操作許可ボタン４４が操作されたことを検出すると、キー機能を停止又は制限する状態を一時的に解除して、キー機能の動作を実行させる。本例の場合、一時作動部４３は、キー機能を一時的に解除することの要求として、一時解除要求Ｓｃ（図９参照）を近距離無線通信によって無線認証装置２２に送信する。無線認証装置２２は、端末３から一時解除要求Ｓｃを受信すると、キー機能を一時的に許可する状態となる。なお、一時的な解除とは、１回のみの操作許可に限らず、所定回数の操作許可、一定時間の操作許可としてもよい。

これにより、無線認証装置２２は、認証完了状態に移行していれば、スマートエントリによる車両ドアの施解錠を許可する。よって、認証完了状態の際、コントローラ１８は、車外ドアハンドル１７のタッチ操作を検出すると、車両ドアを解錠し、車外ドアハンドル１７のロックボタン１７ａが操作されたことを検出すると、車両ドアを施錠する。よって、正規のユーザが端末３をキー機能以外の機能で使用している状態であっても、車両ドアを施解錠操作することが可能となる。

また、無線認証装置２２は、認証完了状態に移行していれば、スマートエンジンスタートによるエンジン始動を許可する。よって、認証完了状態の際、コントローラ１８は、ブレーキペダルが踏み込み操作されながらエンジンスイッチ２１が操作されたことを検出すると、エンジンを始動状態に切り換える。よって、正規のユーザが端末３をキー機能以外の機能で使用している状態であっても、エンジンを始動状態に切り換えることが可能となる。

上記実施形態の通信システム３１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）に加え、以下のような効果を得ることができる。
（５）通信システム３１の報知部４０は、キー機能が停止又は制限されている状態下で、キー機能によって端末３で車両２が操作される場合に、その旨を、端末３を介してユーザに報知する。この場合、キー機能が停止又は制限の状態下にあるにも関わらず、車両２及び端末３の通信が不正に実行された場合に、その旨をユーザに報知することができる。

（６）通信システム３１の確認部４１は、キー機能が停止又は制限されている状態下で、キー機能によって端末３で車両２が操作される場合に、キー機能の停止又は制限の状態の解除可否を、端末３を介してユーザに確認する。この場合、キー機能を停止又は制限する状態とき、正規ユーザが端末３で車両２を操作したい状況が生じても、キー機能の停止又は制限を解除してよいか否かをユーザに確認することができる。

（７）通信システム３１の一時作動部４３は、キー機能の停止又は制限の状態の解除操作が行われたことを確認部４１で確認した場合、キー機能を停止又は制限する状態を一時的に解除して、前記キー機能の動作を実行させる。この場合、キー機能を停止又は制限する状態とき、正規ユーザが端末３で車両２を操作したい状況が生じても、この要求に対応することができる。

（８）解除操作は、ユーザが端末３を能動的に操作することを含む。よって、ユーザが自らの意思で端末３を操作しなければ、キー機能が停止又は制限された状態が解除されないので、不正な解除を生じ難くすることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図１１及び図１２に従って説明する。なお、第３実施形態も第１及び第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１１に示すように、端末３には、端末３の傾きを検出する傾き検出部５１の出力である傾き情報Ｓｄを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に通知する通知部５２が設けられている。通知部５２は、端末制御部１０に設けられている。通知部５２は、端末３及び無線認証装置２２が認証の通信を実行した場合に、その通信の過程で傾き情報Ｓｄを無線認証装置２２に通知することが好ましい。傾き検出部５１は、例えば傾きセンサの他に、例えば加速度センサやジャイロセンサ等が挙げられる。

本例の場合、判定部３３及び処理部３６は、無線認証装置２２に設けられている。判定部３３は、端末３から受信した傾き情報Ｓｄを基に、端末３が一定時間以上操作されていないことを確認すると、キー機能を停止又は制限すべきと判定する。また、処理部３６は、キー機能を停止又は制限すべきと判定部３３によって判定された場合に、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。

また、通知部５２は、端末３及び無線認証装置２２が通信する際に、電波の受信信号強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を測定し、その受信信号強度情報Ｓｅを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に通知することが好ましい。端末３は、無線認証装置２２から受信した電波の受信信号強度を、例えば端末制御部１０に設けられた受信信号強度測定部５３で測定する。受信信号強度測定部５３は、例えば無線認証装置２２から定期的に繰り返し送信されるアドバタイズを端末３で受信した際の受信信号強度を測定することが好ましい。

判定部３３は、端末３から傾き情報Ｓｄ及び受信信号強度情報Ｓｅの両方を受信する場合、これらを基に、キー機能を停止又は制限すべきか否かの判定を実行する。すなわち、判定部３３は、端末３から傾き情報Ｓｄ及び受信信号強度情報Ｓｅの両方を受信する場合、これらを用いて、端末３が一定時間以上操作されているか否かの判定を実行する。そして、処理部３６は、判定部３３の判定結果を基に、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。

次に、図１２を用いて、本実施形態の通信システム３１の作用について説明する。
ステップ５０１において、端末３及び無線認証装置２２は、車両ドアを施解錠するときやエンジンを始動させるときと同様に、近距離無線通信を通じて認証完了状態に移行される。

ステップ５０２において、通知部５２は、端末３及び無線認証装置２２の近距離無線通信で送受信された電波の受信信号強度情報Ｓｅを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に送信する。ここで、例えば受信信号強度をアドバタイズから測定する場合、端末３は、アドバタイズを受信する度に受信信号強度を受信信号強度測定部５３で測定し、そのデータを保持しておく。そして、通知部５２は、受信信号強度情報Ｓｅを無線認証装置２２に通知する際、端末３がアドバタイズを受信する度に測定した複数のデータ群からなる受信信号強度情報Ｓｅを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に送信する。受信信号強度情報Ｓｅは、セッション鍵によって暗号化されて送信されることが好ましい。

ステップ５０３において、通知部５２は、端末３の傾き検出部５１で検知した傾き情報Ｓｄを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に送信する。本例の場合、傾き情報Ｓｄは、断続的に検知された複数のデータ群からなることが好ましい。また、傾き情報Ｓｄは、近距離無線通信が認証完了状態に移行する前に測定されたデータを含むデータでもよいし、近距離無線通信が認証完了状態に移行した後に取得されたデータ群のいずれでもよい。

ステップ５０４において、判定部３３は、端末３から受信した傾き情報Ｓｄ及び受信信号強度情報Ｓｅを基に、近距離無線通信の正否を判定する。すなわち、判定部３３は、端末３から受信した傾き情報Ｓｄ及び受信信号強度情報Ｓｅを確認することにより、近距離無線通信が不正通信であるか否かを判定する。本例の場合、受信信号強度が高いこと、及び端末３の傾きに変化があることが、近距離無線通信が正常に行われたことの条件とされる。

ここで、端末３の傾きが一定の場合、第三者が中継器３２を用いて、端末３を不正に車両２の無線認証装置２２に繋げた可能性が高い。このとき、仮に受信信号強度情報Ｓｅのみで判定すると、受信信号強度が高いという判定結果をもって、通信が正しいと判定されて、車両ドアが不正に解錠されたり、エンジンがかけられたりすることも想定される。しかし、本例の場合、受信信号強度の確認に加え、傾き情報Ｓｄの変化も判定要素としているので、端末３の傾きに変化がなければ、通信が正常であると判定されない。よって、第三者が中継器３２を用いて通信を不正に成立させようとしても、通信が不正と判定されて、車両２が作動しないので、第三者による車両２の不正操作を防止することが可能となる。

以上を踏まえ、本例の判定部３３は、受信信号強度が規定値以上であり、かつ端末３に傾きの変化があることを認識した場合、現在の近距離無線通信が正規通信であると判定する。一方、判定部３３は、受信信号強度が規定値未満であること、及び端末３に傾きの変化がないことの少なくとも一方を認識した場合、現在の近距離無線通信が不正通信であると判定する。

ステップ５０５において、処理部３６は、判定部３３の判定結果を基に、キー機能を停止又は制限する。すなわち、処理部３６は、現在の近距離無線通信が不正通信であると判定部３３によって判定された場合、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。これにより、第三者が中継器３２を用いて不正に通信を成立しようとしても、これを成立に移行させずに済む。

上記実施形態の通信システム３１によれば、第１及び第２実施形態の（１）〜（８）に加え、以下のような効果を得ることができる。
（９）判定部３３は、端末３が一定時間以上静止しているか否かを判定の一要素とする。端末３は、端末３において傾き検出部５１で検出した傾き情報Ｓｄを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に通知する通知部５２を備える。判定部３３は、無線認証装置２２に設けられ、傾き情報Ｓｄを基に、端末３が一定時間以上静止していることを確認すると、キー機能を停止又は制限すべきと判定する。処理部３６は、無線認証装置２２に設けられ、キー機能を停止又は制限すべきと判定部３３によって判定された場合に、キー機能を停止又は制限する処理を実行する。

この構成によれば、端末３に設けた傾き検出部５１で検出した傾き情報Ｓｄを用いて、精度よく、端末３が一定時間以上静止しているか否かを判定することができる。また、判定部３３及び処理部３６を無線認証装置２２に設けるので、これら機能を端末３に設ける必要がない。よって、端末３に負荷のかかる処理を実行させずに済む。

（１０）通知部５２は、端末３及び無線認証装置２２の近距離無線通信の際に測定された電波の受信信号強度情報Ｓｅを、近距離無線通信によって無線認証装置２２に通知する。判定部３３は、傾き情報Ｓｄ及び受信信号強度情報Ｓｅを基に、キー機能を停止又は制限すべきか否かの判定を実行する。この場合、傾き情報Ｓｄ及び受信信号強度情報Ｓｅの両方を用いて、キー機能を停止又は制限すべきか否かの判定、すなわち通信が不正通信か否かを、精度よく判定することができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
［端末３の使用状態について］
・各実施形態において、端末３の使用状態とは、ユーザが端末３を操作している状態か否かを含む。

・各実施形態において、端末３の使用状態とは、端末３が起動状態、すなわち表示部１２に画面や画像が表示された状態か否かを含む。
［キー機能を停止又は制限するか否かの判定について］
・第３実施形態において、受信信号強度から判定を行う場合、例えば受信信号強度や移動平均や加重平均を求めて、これら値から、受信信号強度の正否を判定してもよい。

・各実施形態において、キー機能を停止又は制限するか否かの判定で用いるセンサやスイッチは、端末３に既存の部材を用いてもよいし、端末３に新たに設けた部材でもよい。
・各実施形態において、報知部４０による報知は、ユーザが気付く態様であれば、どのようなものを採用してもよい。また、端末３を用いた通知に限定されず、他の機器や装置を用いた通知でもよい。

・各実施形態において、解除操作は、例えば音声入力としてもよい。このように、解除操作は、ユーザの解除意思を認識できる操作であればよい。
［無線認証装置２２について］
・各実施形態において、無線認証装置２２のアンテナ２４は、特定方向に指向性を持つものでもよい。

・各実施形態において、無線認証装置２２は、車両２に予め備え付けられた部材でもよいし、車両２に対して後付けの部材でもよい。
［鍵情報Ｄｋについて］
・各実施形態において、鍵情報Ｄｋは、ワンタイムキー（ワンタイムパスワード）に限定されず、種々の鍵が適用できる。

・各実施形態において、鍵情報Ｄｋは、サーバ５から端末３に配信されることに限定されず、例えば他の端末３から付与されるなど、サーバ５以外の箇所から端末３に配信されてもよい。

・各実施形態において、鍵情報Ｄｋの認証は、鍵情報Ｄｋの復号に限定されず、鍵情報Ｄｋの正否を確認できる認証であればよい。
［キー機能について］
・各実施形態において、キー機能とは、認証システム４に限定されず、端末３を車両２のキーとして使用することができるシステムであればよい。

・各実施形態において、キー機能は、車両ドアの施解錠やエンジンの始動を許可する際に必要なキー認証に限定されず、スライドドア開閉やトランクオープン等の車両２の係る種々の操作を含む。

［その他］
・第２実施形態において、キー機能が停止又は制限されている状態下でキー機能によって端末３で操作対象１が操作される場合、その旨を通知するのみとしてもよい。この場合、確認部４１と一時作動部４３とを省略し、報知部４０のみ設ける。

・各実施形態において、車両２は、複数人で共用されるシェアリング車両としてもよい。シェアリングには、例えば１台の車両２を家族間等の決まったユーザ間で使用したり、一時的に車両２を借りたりするカーシェアや、１台の車両２に複数人が相乗りするライドシェアなどがある。

・各実施形態において、機能提供部６は、サーバ５に設けられることに限らず、他の端末などに設けてもよい。
・各実施形態において、操作対象１は、車両２に限定されず、端末３をキーとして操作できる装置や機器であればよい。

１…操作対象、２…車両、３…端末、４…認証システム、２２…無線認証装置、３１…通信システム、３３…判定部、３６…処理部、４０…報知部、４１…確認部、４３…一時作動部、５２…通知部、Ｄｋ…鍵情報、Ｓｄ…傾き情報、Ｓｅ…受信信号強度情報。

Claims (10)

1. 操作対象に設けられた無線認証装置と、鍵情報が登録された端末との間で、近距離無線通信によって前記鍵情報を認証し、前記認証が成立すると、前記端末を前記操作対象のキーとして用いることが可能となるキー機能に使用される通信システムであって、
   前記近距離無線通信が実行された際の前記端末の使用状態を確認し、前記キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定する判定部と、
   前記キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると前記判定部によって判定された場合に、前記キー機能を停止又は制限する処理を実行する処理部と
   を備えた通信システム。
2. 前記キー機能が停止又は制限されている状態下で、前記キー機能によって前記端末で前記操作対象が操作される場合に、その旨を、前記端末を介してユーザに報知する報知部を備えた請求項１に記載の通信システム。
3. 前記キー機能が停止又は制限されている状態下で、前記キー機能によって前記端末で前記操作対象が操作される場合に、前記キー機能の停止又は制限の状態の解除可否を、前記端末を介してユーザに確認する確認部を備えた請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記キー機能の停止又は制限の状態の解除操作が行われたことを前記確認部で確認した場合、前記キー機能を停止又は制限する状態を一時的に解除して、前記キー機能の動作を実行させる一時作動部を備えた請求項３に記載の通信システム。
5. 前記解除操作は、ユーザが前記端末を能動的に操作することを含む
   請求項４に記載の通信システム。
6. 前記判定部は、前記キー機能ではない機能で前記端末が操作されているか否かを判定の一要素とする
   請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の通信システム。
7. 前記端末の使用状態は、端末の表示部がアクティブな場合、端末の表示部にタッチ操作がある場合、端末で音楽を聴いている場合、端末が充電されている場合、端末で通話している場合、及び端末が一定時間以上静止していることを検出した場合のいずれか１つ、又は２つ以上の組み合わせである請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の通信システム。
8. 前記判定部は、前記端末が一定時間以上静止しているか否かを判定の一要素とし、
   前記端末は、前記端末において傾き検出部で検出した傾き情報を、前記近距離無線通信によって前記無線認証装置に通知する通知部を備え、
   前記判定部は、前記無線認証装置に設けられ、前記傾き情報を基に、前記端末が一定時間以上静止していることを確認すると、前記キー機能を停止又は制限すべきと判定し、
   前記処理部は、前記無線認証装置に設けられ、前記キー機能を停止又は制限すべきと前記判定部によって判定された場合に、前記キー機能を停止又は制限する処理を実行する
   請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の通信システム。
9. 前記通知部は、前記端末及び前記無線認証装置の前記近距離無線通信の際に測定された電波の受信信号強度情報を、前記近距離無線通信によって前記無線認証装置に通知し、
   前記判定部は、前記傾き情報及び前記受信信号強度情報を基に、前記キー機能を停止又は制限すべきか否かの判定を実行する
   請求項８に記載の通信システム。
10. 操作対象に設けられた無線認証装置と、鍵情報が登録された端末との間で、近距離無線通信によって前記鍵情報を認証し、前記認証が成立すると、前記端末を前記操作対象のキーとして用いることが可能となるキー機能に使用される通信方法であって、
    前記近距離無線通信が実行された際の前記端末の使用状態を確認し、前記キー機能を停止又は制限させる条件を満足するか否かを判定することを、判定部によって行うことと、
    前記キー機能を停止又は制限させる条件が満足されていると前記判定部によって判定された場合に、前記キー機能を停止又は制限する処理を実行することを、処理部によって行うことと
    を備えた通信方法。

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