JP2023062916A - 携帯機、車載制御装置、通信制御方法、および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機と車両間の無線通信におけるセキュリティを確保し、車両へのアクセスの利便性を損なわない。【解決手段】車載制御装置２０と無線信号を送受信する送受信部１２と、携帯機の識別情報と共通鍵を記憶する記憶部１３と、識別情報の送信を制御する制御部１１を備える携帯機１０を提供する。無線信号は、接続するためのアドバタイズメントパケットと接続後にデータを送受信するためのデータパケットから構成される。操作部１４が操作を受付けた場合、制御部は、共通鍵を用いて識別情報とハンドル解錠要求信号を暗号化し、送受信部は、アドバタイズメントパケットにより暗号化された識別情報とハンドル解錠要求信号を送信し、車載制御装置から接続要求を受信後にデータパケットにより公開鍵を受信し、制御部は、識別情報と車両始動要求信号を送信するように制御し、送受信部は、受信した公開鍵を用いて識別情報と車両始動要求信号を暗号化し、送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用の携帯機、車載制御装置、通信制御方法、および制御方法に関する。

従来から、車両用の携帯機と車載制御装置の間の無線通信にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いると共に、そのセキュリティ機能である認証機能や暗号化機能を用いて車両へのアクセス時（解錠や始動など）の安全性を確保する技術が知られている。たとえば、特許文献１は、高速接続に基づく消費電力の低減を目的としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈにおける施解錠の制御方法を開示する。施錠されて非動作状態のブルートゥース（登録商標）ユニットにおいて、無線周波数ウェイクアップ受信器が動作状態にあり、携帯端末を介して制御アプリケーションを起動し、アプリケーションを制御して無線周波数ウェイクアップ送信機を制御する。無線周波数ウェイクアップ受信器は無線周波数ウェイクアップ送信器により送信された無線周波数信号を受信し、ブルートゥースユニットをウェイクアップさせる。その後、アプリケーションは、ブルートゥースユニットと照合する識別情報を送信するようにワイヤレス接続ユニットを制御する。識別情報の照合が完了した後にモータを駆動して解錠する。本発明では、無線周波数ウェイクアップ送信機と無線周波数ウェイクアップ受信機を採用し、使用されていない時には非動作状態を維持し、それによりエネルギー消費を減少させ、長時間稼働能力を向上させる。

また、特許文献２は、自動車の乗車に２回の認証を必要としより安全であると共に、自動車に乗り込んで始動するときに検証を実行し、常に識別システムを開始する必要はなく、よりエネルギーと電力を節約する自動制御方法を開示する。自動車のドアのドア開放操作を受信すると自動車の制御システムおよび第１のブルートゥース基地局がウェイクアップし、自動車所有者の携帯端末の一回目の認証を行う。一回目の認証に合格すると車両のドアのロックが解除され、合格した携帯端末が車両に入ったことが検出されると、第２のブルートゥース基地局がウェイクアップし、第２のブルートゥース基地局を介して携帯端末上で二回目の認証が行われる。

また、特許文献３は、始動ボタンを押した後から始動認証およびキー検索を開始するまでの時間が短縮され、車両の始動効率を向上させる車両始動方法を開示する。この方法では、車両に対してブルートゥースロック解除認証を実行し、車両を制御してロック解除し、その後始動認証を起動するようにトリガーする。ブルートゥースロック解除認証が渡され、起動停止ボタンの押圧命令を受信し、始動認証に対応する始動フラグを取得し、始動フラグが真の場合、車両のイグニッションを始動するように制御する。

なお、携帯機と車載制御装置との無線通信においてＢＬＥが採用された場合、ペリフェラルのデバイスは常にアドバタイズメントパケットをブロードキャストする必要があるため、消費電力の抑制を重視する場合には、比較的大きな電力（鉛蓄電池などの車載用バッテリ）を有する車載制御装置がペリフェラルとなり、比較的小さな電力（ボタン電池）を有する携帯機がセントラルとなる。たとえば、特許文献４は、車両に対する携帯機の位置情報を判定するシステムを開示する。このシステムでは、ＢＬＥデバイスとしての車載制御装置がペリフェラルとなり、携帯機がセントラルとなるように構成されている。

一方で、携帯機にも比較的容量の大きい電源を搭載するものもあり、逆に、車載制御装置がセントラル、携帯機がペリフェラルになる場合もある。たとえば、特許文献５は、携帯機器との安全な無線通信接続を確立する車載制御モジュールを含むシステムを開示する。このシステムでは、車載制御モジュールが通信接続を確立するために携帯機器からの通信信号（アドバタイズメントパケット）を操作して探す。すなわち、このシステムでは、ＢＬＥデバイスとして、車載制御装置がセントラル、携帯機がペリフェラルになるように構成されている。

中国公開公報１１１８８５５７４ 中国公開公報１１０６９６７７１ 中国公開公報１１２７８５７５２ 米国公開公報２０２００１９６１０３ 特表２０２１－５０１０７７号公報

最近では近距離の無線通信においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、特にＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）が様々な機器において活用されており、携帯機と車載器との間においてもその活用が望まれている。ＢＬＥの通信では、デバイス同士が接続する前に発見／接続するためにアドバタイズメントチャネルを用いた通信と、接続完了後にデバイス同士がデータを交換するデータチャネルを用いた通信がある。アドバタイズメントチャネルでは、ペリフェラルのデバイスがアドバタイズメントインターバル毎にアドバタイズメントパケットをブロードキャストし、セントラルのデバイスがスキャンした結果ブロードキャストされたアドバタイズメントパケットを受信すると接続要求をペリフェラルデバイスに送信し、両デバイスが接続される。その後データチャネルを用いてデータパケットがやり取りされる。

ＢＬＥの暗号化機能を用いる場合、データチャネルの開始時にデバイス間で暗号化方法などの交換が必要となり一定の時間が必要となる。携帯機と車載制御装置との無線通信においてＢＬＥの暗号化機能が採用された場合、暗号化のために時間を要すると車両へのアクセスの利便性を損なうおそれがある。

本発明は、かかる事情を鑑みて考案されたものであり、携帯機と車載制御装置との無線通信におけるセキュリティを確保しつつ、車両へのアクセスの利便性を損なわない携帯機、車載制御装置、携帯機の通信制御方法、および車載制御装置の制御方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、車両の利用者が携帯する携帯機であって、車両に搭載された車載制御装置と無線信号を送受信する送受信部と、携帯機の識別情報および共通鍵を記憶する記憶部と、利用者の操作を受け付ける操作部と、送受信部を介した識別情報の送信を制御する制御部と、を備え、無線信号は、車載制御装置と送受信部が接続を行うためのアドバタイズメントパケットと、接続後にデータの送受信を行うためのデータパケットから構成され、操作部が所定の操作を受け付けた場合、制御部は、共通鍵を用いて識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化し、送受信部は、アドバタイズメントパケットにより、暗号化された識別情報およびハンドル解錠要求信号を送信し、車載制御装置から、接続要求を受信後にデータパケットにより公開鍵を受信し、公開鍵を受信すると、制御部は、送受信部に対して識別情報および車両始動要求信号を送信するように制御し、送受信部は、受信した公開鍵を用いて識別情報および車両始動要求信号を暗号化し、暗号化された識別情報および車両始動要求信号を車載制御装置に送信する携帯機が提供される。
これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化した識別情報とハンドルを解錠要求する信号を送信し、接続後に公開鍵で暗号化した識別情報と車両を始動要求する信号を送信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる暗号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い暗号化処理を行う。これにより、携帯機と車載制御装置との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両へのアクセスの利便性を損なわない携帯機が提供される。

さらに、公開鍵を受信した場合、制御部は、共通鍵を用いて識別情報および車両始動要求信号を暗号化した後送信するように制御することを特徴としてもよい。
これによれば、共通鍵を用いて識別情報および車両始動要求信号を暗号化した後にさらに公開鍵を用いて暗号化して送信するように制御することで、高いセキュリティが必要な車両を始動する信号に対して暗号強度の大きい通信を行うことができる。

さらに、記憶部が記憶する共通鍵は、識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化する第１共通鍵と、識別情報および車両始動要求信号を暗号化する第２共通鍵とを有することを特徴としてもよい。
これによれば、ハンドル解錠要求信号を暗号化する場合と車両始動要求信号を暗号化する場合とで異なる共通鍵を用いることで、暗号強度の大きい通信を行うことができる。

さらに、記憶部が記憶する識別情報は、ハンドル解錠要求信号と共に送信する解錠識別情報と、車両始動要求信号と共に送信する始動識別情報とを有することを特徴としてもよい。
これによれば、ハンドル解錠要求信号を送信する場合と車両始動要求信号を送信する場合とで異なる識別情報を用いることで、暗号強度の大きい通信を行うことができる。

上記課題を解決するために、上記の携帯機と無線信号を送受信する車載制御装置であって、送受信部と無線信号を送受信する車載送受信部と、公開鍵に対応する秘密鍵を記憶する車載記憶部と、車載送受信部を介して受信した識別情報、ハンドル解錠要求信号、および、車両始動要求信号の受信を制御すると共に、ハンドルの解錠および車両の始動を制御する車載制御部と、を備え、車載送受信部がアドバタイズメントパケットにおいてハンドル解錠要求信号および識別情報を受信した場合、車載制御部は、復号し、復号した識別情報が認証された場合にはハンドルを解錠し、車載送受信部は、データパケットにおいて車両始動要求信号および識別情報を受信した場合秘密鍵を用いて復号し、車載制御部は、復号した識別情報が認証された場合には始動を許可する車載制御装置が提供される。
これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化された識別情報とハンドルを解錠要求する信号を受信し、接続後に公開鍵で暗号化された識別情報と車両を始動要求する信号を受信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる復号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い秘密鍵による復号化処理を行う。これにより、携帯機と車載制御装置との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両へのアクセスの利便性を損なわない車載制御装置が提供される。

上記課題を解決するために、車両の利用者が携帯する携帯機における車両に搭載された車載制御装置との無線信号の通信制御方法であって、無線信号は、車載制御装置と接続を行うためのアドバタイズメントパケットと、接続後にデータの送受信を行うためのデータパケットから構成され、利用者の所定の操作に基づいて、携帯機に記憶された共通鍵を用いて識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化し、アドバタイズメントパケットにより、暗号化された識別情報およびハンドル解錠要求信号を送信し、車載制御装置から、接続要求を受信後にデータパケットにより公開鍵を受信し、公開鍵を受信すると、識別情報および車両始動要求信号を送信するように制御し、受信した公開鍵を用いて識別情報および車両始動要求信号を暗号化し、暗号化された識別情報および車両始動要求信号を車載制御装置に送信する通信制御方法が提供される。
これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化した識別情報とハンドルを解錠要求する信号を送信し、接続後に公開鍵で暗号化した識別情報と車両を始動要求する信号を送信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる暗号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い暗号化処理を行う。これにより、携帯機と車載制御装置との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両へのアクセスの利便性を損なわない携帯機における通信制御方法が提供される。

上記課題を解決するために、上記の携帯機における通信制御方法に対応する車載制御装置の制御方法であって、アドバタイズメントパケットにおいてハンドル解錠要求信号および識別情報を受信した場合、復号し、復号した識別情報が認証された場合にはハンドルを解錠し、アドバタイズメントパケットを検知した場合、携帯機に接続要求を送信した後にデータパケットにより公開鍵を送信し、データパケットにより車両始動要求信号および識別情報を受信した場合、公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号し、復号した識別情報が認証された場合には始動を許可する制御方法が提供される。
これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化された識別情報とハンドルを解錠要求する信号を受信し、接続後に公開鍵で暗号化された識別情報と車両を始動要求する信号を受信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる復号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い秘密鍵による復号化処理を行う。これにより、携帯機と車載制御装置との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両へのアクセスの利便性を損なわない車載制御装置における制御方法が提供される。

以上説明したように、本発明によれば、携帯機と車載制御装置との無線通信におけるセキュリティを確保し、車両へのアクセスの利便性を損なわない携帯機、車載制御装置、携帯機の通信制御方法、および車載制御装置の制御方法を提供することができる。

本発明に係る第一実施例の車両用制御システムの機能ブロック構成図。 本発明に係る第一実施例の車両用制御システムにおける車載制御装置と携帯機の処理を示すフロー図。 本発明に係る第一実施例の携帯機における始動識別情報を送信する場合の処理を示すフローチャート。 本発明に係る第一実施例の車載制御装置における始動識別情報を受信した場合の処理を示すフローチャート。 従来技術における制御装置と携帯機の処理を示すフロー図。

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。まず、図５を参照し、従来技術におけるＢＬＥ通信を利用した携帯機と二輪車に搭載された制御装置との通信を含む処理のフローについて説明する。本図では、携帯機がペリフェラルデバイス、車載制御装置がセントラルデバイスであり、また、二輪車の利用者が携帯機を携帯して接近し、二輪車に搭乗して乗り出す場合の例を示す。

利用者が乗り出すために二輪車の近傍で携帯機のスイッチをオンすると、携帯機の制御部は、送受信部に対して接続動作要求を出し、そうすると送受信部は、アドバタイズメントパケットを所定の間隔（アドバタイズメントインターバル）で送信（ブロードキャスト）し始める。二輪車ではハンドルはロック中で、エンジンは始動不可の状態であり、車載の送受信部は定期的にアドバタイズメントパケットをスキャンしている。車載送受信部がスキャンウィンドウでアドバタイズメントパケットを受信すると、携帯機に対して接続要求を送信する。車載送受信部と接続要求を受信した携帯機ではアドバタイズメントチャネルからデータチャネルに移行し、まず後続のデータ通信のセキュリティを確保するために使用する公開鍵や暗号方法の交換を複数のデータパケットに亘り行う。

これらのやり取りが終了すると、それ以降のデータ通信においては暗号化されて行われることが携帯機の制御部と車載制御部に通知される。そうすると、携帯機の制御部は、携帯機のスイッチのオン入力に対応して、ハンドルを解錠し、エンジン始動を許可する旨の信号と自分の識別情報を送信するように制御する。携帯機の送受信部は、ハンドル解錠＋エンジン始動許可の信号と識別情報を公開鍵で暗号化し、送信する。車載送受信部は、暗号化されたハンドル解錠＋エンジン始動許可の信号と識別情報を受信すると、公開鍵に対応する秘密鍵で復号し、復号したハンドル解錠＋エンジン始動許可の信号と識別情報を車載制御部に通知する。

車載制御部は、復号した識別情報が車両を操作するのに適格なものであるか否かを判定し、適格であると判定された場合には、ハンドルを解錠し、エンジンを始動可能な状態に制御する。利用者は、ここで初めて二輪車のハンドルを進行方向などに動かし、その後エンジンを始動して乗り出すことができる。この場合、利用者が二輪車に乗ろうとして携帯機のスイッチを操作してから暗号方法などの交換に時間を要するため、高いセキュリティは確保できるものの、利用者にとってはハンドルが動かせるようになるまでの時間が長くなり応答性が悪くなり、二輪車へのアクセスの利便性を損なうおそれがある。

そこで、本願発明は、ハンドルロックの解錠とエンジン始動許可の信号を分離し、それぞれの動作に応じたセキュリティを確保しつつ、利用者のスイッチ操作に対する応答性を向上させるものである。

＜第一実施例＞
図１乃至図４を参照し、本実施例における車両用制御システム１００を説明する。車両用制御システム１００は、車両ＣＲの利用者が携帯する携帯機１０と、車両ＣＲに搭載される車載制御装置２０とを備える。なお、本実施例では、車両ＣＲはハンドルロック機構２４とエンジン装置２５を備える自動二輪車を例に説明するが、これに限定されず、たとえば、ドアロック機構とエンジン装置を備える四輪車であってもよい。ハンドルロック機構／ドアロック機構およびエンジン装置の例は、利用者の車両へのアクセスの順番に時間差がある場合の例である。すなわち、利用者は車両を使用しようとする際まずハンドルやドアにアクセスし、その後にエンジン装置にアクセスして使用するのが通常である。

携帯機１０は、車両ＣＲに搭載された車載制御装置２０と無線信号を送受信する送受信部１２と、携帯機１０の識別情報および共通鍵を記憶する記憶部１３と、利用者の操作を受け付ける操作部１４と、送受信部１２を介した識別情報等の送信を制御する制御部１１と、を備える。なお、本実施例では、記憶部１３が記憶する共通鍵は、携帯機１０の識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化する第１共通鍵と、当該識別情報および車両始動要求信号を暗号化する第２共通鍵とを有し、ハンドル解錠要求信号を暗号化する場合の共通鍵と車両始動要求信号を暗号化する場合の共通鍵を区別して記憶する。もちろん、第１共通鍵と第２共通鍵は区別せず同じであってもよいが、ハンドル解錠要求信号を暗号化する場合と車両始動要求信号を暗号化する場合とで異なる共通鍵を用いることで、暗号強度の大きい通信を行うことができる。

また、本実施例では、記憶部１３が記憶する識別情報は、ハンドル解錠要求信号と共に送信する解錠識別情報と、車両始動要求信号と共に送信する始動識別情報とを有し、ハンドル解錠要求信号と共に送信する解錠識別情報と車両始動要求信号と共に送信する始動識別情報を区別して記憶する。もちろん、解錠識別情報と始動識別情報は区別せず同じであってもよいが、ハンドル解錠要求信号を送信する場合と車両始動要求信号を送信する場合とで異なる識別情報を用いることで、暗号強度の大きい通信を行うことができる。

車載制御装置２０は、送受信部１２と無線信号を送受信する車載送受信部２２と、共通鍵、および公開鍵に対応する秘密鍵を記憶する車載記憶部２３と、車載送受信部２２を介して受信した識別情報、ハンドル解錠要求信号、および、車両始動要求信号の受信を制御すると共に、ハンドルロックの解錠および車両の始動許可を制御する車載制御部２１と、を備える。なお、本実施例では、車載記憶部２３が記憶する共通鍵は、携帯機１０の記憶部１３と同様、第１共通鍵と第２共通鍵とを有し、ハンドル解錠要求信号を復号化する場合の共通鍵と車両始動要求信号を復号化する場合の共通鍵を区別して記憶する。また、車載記憶部２３が記憶する識別情報は、ハンドル解錠要求信号と共に受信するはずの解錠識別情報と、車両始動要求信号と共に受信するはずの始動識別情報とを有し、解錠識別情報と始動識別情報を区別して記憶する。これにより、暗号強度の大きい通信を行うことができる。

なお、ハンドル解錠要求信号とは、ハンドルロック機構２４の施錠状態を解錠状態にすることを携帯機１０から車載制御装置２０へ要求する信号であり、車両始動要求信号とは、エンジン装置２５における始動不可の状態を始動可能な状態にすることを携帯機１０から車載制御装置２０へ要求する信号である。

送受信部１２および車載送受信部２２は、近距離の無線通信を行うためのＢＬＥの規格に適合した通信を行う機能をいずれも有し、携帯機１０は、ＢＬＥ通信におけるペリフェラルデバイス、車載送受信部２２は、セントラルデバイスとして機能する。したがって、送受信部１２と車載送受信部２２の間でやり取りされる無線信号は、車載送受信部２２と送受信部１２が接続を行うためのアドバタイズメントパケットと、接続後にデータの送受信を行うためのデータパケットから構成される。

ＢＬＥ通信におけるペリフェラルデバイスは、アドバタイジング状態になると特定の端末とネットワーク接続することなくアドバタイズメントパケットを周辺に定期的にブロードキャストする。アドバタイズメントパケットは、所定のヘッダーとペイロードから構成され、ペイロードは、一般的にはペリフェラルデバイスの情報（たとえば、メーカＩＤ、シリアル番号、機器名、バッテリ残量等）を含んでいる。ＢＬＥ通信におけるセントラルデバイスは、定期的にアドバタイズメントパケットをスキャンしており、スキャンウィンドウにおいてアドバタイズメントパケットを受信すると、アドバタイズメントパケットを送信したペリフェラルデバイスに接続要求を行い、それに対してペリフェラルデバイスからの接続応答を受信すると接続が確立される。その後データチャネルでのデータパケットのやり取りが行われる。

記憶部１３および車載記憶部２３は、自身の情報などを格納するメモリから構成される。記憶部１３は、携帯機１０自身の識別情報と車載制御装置２０に対応する共通鍵を出荷前に記憶する。車載記憶部２３は、車載制御装置２０自身の識別情報、携帯機１０に対応する共通鍵、後述する公開鍵に対応する秘密鍵を、出荷前に記憶する。制御部１１および車載制御部２１は、それぞれのデバイスにおける全体制御を行うのに適したＣＰＵ／マイコンなどから適宜構成される。制御部１１は、送受信部１２を介して、自身の識別情報、およびハンドルロックの解錠要求（ハンドル解錠要求信号）や車両ＣＲのエンジンの始動許可に関する信号（車両始動要求信号）などの送信を制御する。車載制御部２１は、車載送受信部２２を介した、携帯機１０から受信した識別情報、ハンドル解錠要求信号、および、車両始動要求信号の受信を制御すると共に、ハンドルロックの解錠および車両のエンジン始動の許可を制御する。携帯機１０の操作部１４は、利用者からの操作を受け付けるように構成されたものであれば特に限定されず、典型的には携帯機１０に設けられた押しボタンスイッチである。

図２～４を参照し、車両用制御システム１００におけるＢＬＥ通信を利用した携帯機１０と二輪車である車両ＣＲに搭載された車載制御装置２０との通信を含む処理のフローについて説明する。図２では、図５と同様、携帯機１０がペリフェラルデバイス、車載制御装置２０がセントラルデバイスであり、また、二輪車の利用者が携帯機を携帯して接近し、二輪車に搭乗して乗り出す場合の例を示す。

二輪車ではハンドルはロック中で、エンジンは始動不可の状態であり、車載送受信部２２は定期的にアドバタイズメントパケットをスキャンしている。利用者が乗り出すために二輪車の近傍で操作部１４であるスイッチをオンすると、制御部１１は、それをトリガーにしてハンドル解錠要求信号と記憶部１３に記憶された解錠用の携帯機１０の識別情報を第１共通鍵で暗号化する。次いで、制御部１１は、送受信部１２に接続動作要求を通知し、アドバタイズメントチャネルでアドバタイズメントパケットをブロードキャストするように制御すると共に、暗号化されたハンドル解錠要求信号と解錠識別情報をアドバタイズメントパケットのペイロードに載せて送信するように制御する。そうすると送受信部１２は、暗号化されたハンドル解錠要求信号と解錠識別情報を含むアドバタイズメントパケットを所定の間隔（アドバタイズメントインターバル）でブロードキャストし始める。

車載送受信部２２は、スキャンウィンドウ中にアドバタイズメントパケットを受信すると、接続要求を携帯機１０へ送信すると共に、ペイロード中の暗号化されたハンドル解錠要求信号と解錠識別情報を車載制御部２１に通知する。車載制御部２１は、暗号化されたハンドル解錠要求信号と解錠識別情報を受け取ると、車載記憶部２３に記憶された第１共通鍵でこれらを復号する。車載制御部２１は、復号した解錠識別情報が車両ＣＲを操作するのに適格なものであるか否かを判定し、適格であると判定された場合には、ハンドルロック機構２４のハンドルロックを解錠するように制御する。これにより、利用者は、二輪車のハンドルを進行方向などに動かすなど早期にハンドルを操作することができる。

これらの解錠制御を行っている最中に、車載送受信部２２と接続要求を受信した送受信部１２ではアドバタイズメントチャネルからデータチャネルに移行し、後続のデータ通信のセキュリティを確保するために使用する公開鍵や暗号方法の交換を複数のデータパケットに亘り行う。

これらのやり取りが終了すると、それ以降のデータ通信においては暗号化されて行われることが制御部１１と車載制御部２１に通知される。そうすると、制御部１１は、操作部１４のオン入力に対応して、車両始動要求信号と自分の始動識別情報を記憶部１３に記憶された第２共通鍵で暗号化し、送受信部１２に対して送信するように制御する（図３におけるＳ１００）。送受信部１２は、暗号化された車両始動要求信号と始動識別情報を公開鍵でさらに暗号化し、送信する（図３におけるＳ２００）。

なお、制御部１１は、第２共通鍵を用いて車両始動要求信号と始動識別情報を暗号化した後送受信部１２にそれらを送信するように制御しているが、第２共通鍵で暗号化せずに送受信部１２にそれらを送信するように制御してもよい。ただし、第２共通鍵を用いて始動識別情報および車両始動要求信号を暗号化した後にさらに公開鍵を用いて暗号化して送信するように制御することで、高いセキュリティが必要な車両を始動する信号に対して暗号強度の大きい通信を行うことができる。

車載送受信部２２は、公開鍵と第２共通鍵で暗号化された車両始動要求信号と始動識別情報を受信すると、公開鍵に対応する秘密鍵で復号し、その復号した車両始動要求信号と始動識別情報を車載制御部２１に通知する（図４におけるＳ２００）。車載制御部２１は、秘密鍵で復号した始動識別情報を第２共通鍵で復号し（図４におけるＳ２０２）、第２共通鍵で復号した始動識別情報が二輪車を操作するのに適格なものであるか否かを判定し（図４におけるＳ２０４）、適格であると判定された場合にはエンジン装置２５を始動可能な状態に制御する。

二輪車の利用者は、先にハンドルのロックが解除され操作できる状態になっているところ、ここでエンジンを始動させることができる状態となる。すなわち、携帯機１０は、事前に記憶されている共通鍵を用いて暗号化したハンドル解錠要求信号と識別番号をネットワーク接続前に車載制御装置２０へアドバタイズメントパケットにより送信し、早期に二輪車のハンドルを操作できる状態にすると共に、それと並行して、車載制御装置２０から接続要求を受信後に比較的時間を要するデータパケットによる公開鍵等を受信する。そして、携帯機１０は、この公開鍵を用いて暗号化した車両始動要求信号と識別番号を送信する。

これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化した識別情報とハンドルを解錠要求する信号を送信し、接続後に公開鍵で暗号化した識別情報と車両を始動要求する信号を送信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる暗号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い暗号化処理を行う。これにより、携帯機１０と車載制御装置２０との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両ＣＲへのアクセスの利便性を損なわない携帯機１０が提供される。

なお、上記ではハンドル解錠要求信号等を送信する際には第１共通鍵のみで暗号化が行われているが、セキュリティに懸念がある場合には、さらに疑似乱数を用いて暗号化／復号化してもよい。

また、車載制御装置２０は、携帯機１０からアドバタイズメントパケットにおいてハンドル解錠要求信号および解錠識別情報を受信した場合、事前に記憶された共通鍵を用いて復号し、復号した解錠識別情報が認証された場合にはハンドルを解錠し、接続要求後接続が確立した場合には、データパケットにおいて車両始動要求信号および始動識別情報を受信した場合秘密鍵を用いて復号し、復号した識別情報が認証された場合には始動を許可する。

これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化された識別情報とハンドルを解錠要求する信号を受信し、接続後に公開鍵で暗号化された識別情報と車両を始動要求する信号を受信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる復号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い秘密鍵による復号化処理を行う。これにより、携帯機１０と車載制御装置２０との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両へのアクセスの利便性を損なわない車載制御装置２０が提供される。

上述したことは、車両ＣＲの利用者が携帯する携帯機１０における車両ＣＲに搭載された車載制御装置２０との無線信号の通信制御方法でもある。すなわち、この通信制御方法は、無線信号は、車載制御装置２０と接続を行うためのアドバタイズメントパケットと、接続後にデータの送受信を行うためのデータパケットから構成され、利用者の所定の操作に基づいて、携帯機１０に記憶された共通鍵を用いて識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化し、アドバタイズメントパケットにより、暗号化された識別情報およびハンドル解錠要求信号を送信し、車載制御装置２０から、接続要求を受信後にデータパケットにより公開鍵を受信し、公開鍵を受信すると、識別情報および車両始動要求信号を送信するように制御し、受信した公開鍵を用いて識別情報および車両始動要求信号を暗号化し、暗号化された識別情報および車両始動要求信号を車載制御装置２０に送信する。

これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化した識別情報とハンドルを解錠要求する信号を送信し、接続後に公開鍵で暗号化した識別情報と車両を始動要求する信号を送信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる暗号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い暗号化処理を行う。これにより、携帯機１０と車載制御装置２０との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両ＣＲへのアクセスの利便性を損なわない携帯機における通信制御方法が提供される。

また、上述したことは、携帯機１０における通信制御方法に対応する車載制御装置２０の制御方法でもある。すなわち、この制御方法は、アドバタイズメントパケットにおいてハンドル解錠要求信号および識別情報を受信した場合、事前に記憶された共通鍵を用いて復号し、復号した識別情報が認証された場合にはハンドルを解錠し、アドバタイズメントパケットを検知した場合、携帯機に接続要求を送信した後にデータパケットにより公開鍵を送信し、データパケットにより車両始動要求信号および識別情報を受信した場合、公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号し、復号した識別情報が認証された場合には始動を許可する。

これによれば、ＢＬＥ通信の接続前に共通鍵で暗号化された識別情報とハンドルを解錠要求する信号を受信し、接続後に公開鍵で暗号化された識別情報と車両を始動要求する信号を受信することで、ハンドルが使用できるタイミングと車両が始動できるタイミングに時間差が生まれ、車両へ搭乗する際先に行われるべき操作が早期に可能になると共に、ハンドルの解錠には適度の安全性を伴いつつ高速処理できる復号化処理を行い、車両の始動には時間を要するが安全性の高い秘密鍵による復号化処理を行う。これにより、携帯機１０と車載制御装置２０との無線通信においてセキュリティを確保しつつ、車両ＣＲへのアクセスの利便性を損なわない車載制御装置２０における制御方法が提供される。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

１００ 車両用制御システム
１０ 携帯機
１１ 送受信部
１２ 記憶部
１３ 制御部
１４ 操作部
２０ 車載制御装置
２１ 車載制御部
２２ 車載送受信部
２３ 車載記憶部
２４ ハンドルロック機構
２５ エンジン装置
ＣＲ 車両

Claims (7)

1. 車両の利用者が携帯する携帯機であって、
   前記車両に搭載された車載制御装置と無線信号を送受信する送受信部と、
   前記携帯機の識別情報および共通鍵を記憶する記憶部と、
   利用者の操作を受け付ける操作部と、
   前記送受信部を介した前記識別情報の送信を制御する制御部と、
   を備え、
   前記無線信号は、前記車載制御装置と前記送受信部が接続を行うためのアドバタイズメントパケットと、接続後にデータの送受信を行うためのデータパケットから構成され、
   前記操作部が所定の操作を受け付けた場合、前記制御部は、前記共通鍵を用いて前記識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化し、
   前記送受信部は、
   前記アドバタイズメントパケットにより、暗号化された前記識別情報および前記ハンドル解錠要求信号を送信し、
   前記車載制御装置から、接続要求を受信後に前記データパケットにより公開鍵を受信し、
   前記公開鍵を受信すると、前記制御部は、前記送受信部に対して前記識別情報および車両始動要求信号を送信するように制御し、
   前記送受信部は、
   受信した前記公開鍵を用いて前記識別情報および前記車両始動要求信号を暗号化し、
   暗号化された前記識別情報および前記車両始動要求信号を前記車載制御装置に送信する、
   携帯機。
2. 前記公開鍵を受信した場合、前記制御部は、前記共通鍵を用いて前記識別情報および前記車両始動要求信号を暗号化した後送信するように制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
3. 前記記憶部が記憶する前記共通鍵は、前記識別情報および前記ハンドル解錠要求信号を暗号化する第１共通鍵と、前記識別情報および前記車両始動要求信号を暗号化する第２共通鍵とを有することを特徴とする請求項２に記載の携帯機。
4. 前記記憶部が記憶する前記識別情報は、前記ハンドル解錠要求信号と共に送信する解錠識別情報と、前記車両始動要求信号と共に送信する始動識別情報とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯機。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯機と前記無線信号を送受信する車載制御装置であって、
   前記送受信部と前記無線信号を送受信する車載送受信部と、
   前記公開鍵に対応する秘密鍵を記憶する車載記憶部と、
   前記車載送受信部を介して受信した前記識別情報、前記ハンドル解錠要求信号、および、前記車両始動要求信号の受信を制御すると共に、ハンドルの解錠および車両の始動を制御する車載制御部と、
   を備え、
   前記車載送受信部が前記アドバタイズメントパケットにおいて前記ハンドル解錠要求信号および前記識別情報を受信した場合、前記車載制御部は、復号し、復号した前記識別情報が認証された場合にはハンドルを解錠し、
   前記車載送受信部は、前記データパケットにおいて前記車両始動要求信号および前記識別情報を受信した場合前記秘密鍵を用いて復号し、前記車載制御部は、復号した前記識別情報が認証された場合には始動を許可する、
   車載制御装置。
6. 車両の利用者が携帯する携帯機における前記車両に搭載された車載制御装置との無線信号の通信制御方法であって、
   前記無線信号は、前記車載制御装置と接続を行うためのアドバタイズメントパケットと、接続後にデータの送受信を行うためのデータパケットから構成され、
   利用者の所定の操作に基づいて、前記携帯機に記憶された共通鍵を用いて識別情報およびハンドル解錠要求信号を暗号化し、
   前記アドバタイズメントパケットにより、暗号化された前記識別情報および前記ハンドル解錠要求信号を送信し、
   前記車載制御装置から、接続要求を受信後に前記データパケットにより公開鍵を受信し、
   前記公開鍵を受信すると、前記識別情報および車両始動要求信号を送信するように制御し、
   受信した前記公開鍵を用いて前記識別情報および前記車両始動要求信号を暗号化し、
   暗号化された前記識別情報および前記車両始動要求信号を前記車載制御装置に送信する、
   通信制御方法。
7. 請求項６に記載の携帯機における通信制御方法に対応する前記車載制御装置の制御方法であって、
   前記アドバタイズメントパケットにおいて前記ハンドル解錠要求信号および前記識別情報を受信した場合、（前記車載制御装置に記憶された前記共通鍵を用いて）復号し、復号した前記識別情報が認証された場合にはハンドルを解錠し、
   前記アドバタイズメントパケットを検知した場合、前記携帯機に接続要求を送信した後に前記データパケットにより公開鍵を送信し、
   前記データパケットにより前記車両始動要求信号および前記識別情報を受信した場合、前記公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号し、復号した前記識別情報が認証された場合には始動を許可する、
   制御方法。
   

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