JP4988648B2 - 車両用セキュリティ装置 - Google Patents
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Description
例えば、以下の特許文献1の技術においては、ユーザによって所持される携帯機と車両に備えられた本体機との間で無線通信を行なうようになっている。また、携帯機から本体機にアンサー信号が送信され、このアンサー信号に含まれていた認証コードと、本体機の認証コードとの照合が成立した場合に、車両のドアの解錠が行なわれるようになっている。
ここで、特許文献1の技術に代表される、無線通信を用いた、従来の車両用セキュリティ装置について、図8を用いて大まかに説明する。
まず、携帯機から車両の本体機に対するシードS1の発生要求に応じて(ステップ101)、本体機ではシードS1が生成される(ステップ102)。このシードS1は、後述する携帯機の認証キーKtおよび本体機の認証キーKvを生成するために用いられるランダムなバイナリデータである。
その後、携帯機では、受信したシードS1に基づいた認証キーKtの演算が行なわれる(ステップ105)。
なお、本体機の認証キーKvは以下の関数式(1)によって生成され、携帯機の認証キーKtは以下の関数式(2)によって生成されるようになっている。
Kt=ft(S1,IDt) ・・・(2)
なお、式(1)におけるIDvは車両ごとに異なるユニークなパラメータであり、式(2)におけるIDtは携帯機ごとに異なるユニークなパラメータである。
そして、携帯機の認証キーKtが本体機に送信され(ステップ106)、両認証キーKvとKtとが一致するか否かが判定され、一致した場合には認証が成立するようになっている(ステップ107)。
また、不正クローニングが行なわれた場合、ユーザが当該不正クローニングの事実を知ることは通常は不可能である。このため、不正クローニングが一旦行なわれてしまうと、その後に車両の盗難を防ぐことは非常に困難なのである。
そして、これらのシードS1と認証キーKtとが盗聴された場合、この認証キーKtを生成するロジック、即ち、上記の式(2)の関数式が突き止められ、実質的には、携帯機の不正クローニングが行なわれたことになってしまう。
しかしながら、携帯機の認証キーKtの生成ロジックを複雑化させるためには、高度な演算に耐えうるハードウェア(ICチップ,CPU,メモリなど)を組み込む必要がある。そして、この場合、携帯機の大型化を招いたり、携帯機の消費電力量の増大を招くといった課題が生じるため、好ましい措置とはいえない。
また、第1アンロック認証キーおよび第2アンロック認証キーの生成に用いられるアンロックシードが携帯ユニットによって保持された上で車載ユニットや車外ユニットに転送されるので、車両盗難に対するセキュリティレベルを高めることが出来る。(請求項2)
また、第1ロック認証キーおよび第2ロック認証キーの生成に用いられるロックシードが携帯ユニットによって保持された上で車載ユニットや車外ユニットに転送されるので、車両盗難に対するセキュリティレベルを高めることが出来る。(請求項3)
図1は本発明の一実施形態に係る車両用セキュリティ装置が適用された車両および車両ユーザの自宅を示す模式図、図2および図3はその全体構成を示す模式的なブロック図であってユーザが降車する場合を示し、図4および図5はその全体構成を示す模式的なブロック図であってユーザが乗車する場合を示している。
図1に示すように、車両10には車載ユニット11が搭載されている。この車載ユニット11は、いずれも図示しないCPUやメモリを有する電子制御機器であって、車両10の盗難を防ぐ目的で用いられるようになっている。
さらに、車両10のユーザUにより携帯ユニット(携帯機)15が所持されるようになっている。
まず、これらの各構成要素について、主に図2を用いて大まかに説明する。
また、この車載ユニット11には、車庫管理ユニット14とDSRC(Dedicated Short Range Communications)方式の中距離無線通信を行なう際に用いられる車載アンテナ26が設けられている。なお、ここで中距離無線通信とは、3m程度の無線通信をいう。
また、車両RFIDリーダライタ25には、携帯機15との近距離無線通信に用いられるRFID通信用アンテナ(図示略)が内蔵されている。
さらに、この車庫管理ユニット14は、携帯機15と近距離無線通信を行なうRFIDリーダライタ(室内RFIDリーダライタ)46を有している。また、このRFIDリーダライタ46には、携帯機15との近距離無線通信に用いられるRFID通信用アンテナ(図示略)が内蔵されている。
図2に示すように、車載ユニット11の第1ロック認証キー生成部21は、ロックシード生成部23により生成されたロックシード(認証符号要求)LSを以下の関数式(3)に適用することで、第1ロック認証キーLK1を生成するものである。
LK1=fv(LS,IDv) ・・・(3)
なお、上式(3)および下式(4)〜(6)におけるIDvは車両ごとに異なるユニークなパラメータである。
ULK1=fv(ULS,IDv) ・・・(4)
ロックシード生成部23は、車両10のエンジンスイッチ(図示略)がオフになると、ロックシードLSを生成するものである。このロックシードLSはランダムなバイナリデータであって、車両RFIDリーダライタ25,携帯機15のロックシード転送部32および車庫管理ユニット14の室内RFIDリーダライタ46を経由して、第2ロック認証キー生成部41に伝達されるとともに、車載ユニット11の第1ロック認証キー生成部21に出力されるようになっている。
また、この車両DSRC通信部24は、第1アンロック認証キー生成部22により生成された第1アンロック認証キーULK1を、車載アンテナ26を通じたDSRC通信により、車庫管理ユニット14へ送信することも出来るようになっている。
また、この車両DSRC通信部24は、車庫管理ユニット14のエンジン始動制御部44からDSRC通信によりエンジン始動禁止信号PSを受信すると、エンジンECU(Electronic Control Unit)へこのエンジン始動禁止信号PSを出力するようになっている。
エンジンECU17は、車両10に搭載され、車載ユニット11およびエンジン17に接続されたエンジン制御用の電子制御ユニットである。
〔条件A〕
−第1ロック認証キー生成部21が第1ロック認証キーLK1を生成済みであり、且つ、
−車両DSRC通信部24がエンジン始動禁止信号PSを受信した
〔条件B〕
−第1アンロック認証キー生成部22が第1アンロック認証キーULK1を生成済みであり、且つ、
−エンジン始動許可信号ASを車両DSRC通信部24が受信した
車両RFIDリーダライタ(第1RFIDリーダライタ)25は、携帯機15に内蔵されたRFIDタグユニット31と1m程度の双方向無線通信を行なうものである。
また、この車両RFIDリーダライタ25は、RFIDタグユニット31と無線通信を行なう際に、携帯機15のRFIDタグユニット31から転送されたアンロックシードULSを受信することが出来るようになっている。
また、この室内RFIDリーダライタ46は、RFIDタグユニット31と無線通信を行なう際に、アンロックシード生成部43により生成されたアンロックシードULSを携帯機15のRFIDタグユニット31に対して送信することが出来るようになっている。
第2ロック認証キー生成部41は、図3に示すように、携帯機15のロックシード転送部32から室内RFIDリーダライタ46を介して車庫管理ユニット14へ転送されたロックシードLSを、以下の関数式(5)に適用することで、第2ロック認証キーLK2を生成するものである。
第2アンロック認証キー生成部42は、アンロックシード生成部43により生成されたアンロックシードULSを、以下の関数式(6)に適用することで、第2アンロック認証キーULK2を生成するものである。
ULK2=fv(ULS,IDv) ・・・(6)
アンロックシード生成部43は、室内RFIDリーダライタ46と携帯機15のRFIDタグユニット31との間で通信が確立され、且つ、RFIDタグユニット31のメモリにアンロックシードULSが保存されていない場合に、アンロックシードULSを生成するものである。
このアンロックシードULSも、上述のロックシードLSと同様に、ランダムなバイナリデータである。そして、このアンロックシードULSは、図4および図5に示すように、室内RFIDリーダライタ46,携帯機15のアンロックシード転送部33および車載ユニット11の車両RFIDリーダライタ25を経由して、車載ユニット11の第1アンロック認証キー生成部22に伝達されるとともに、車庫管理ユニット14の第2アンロック認証キー生成部42に出力されるようになっている。
また、この車庫DSRC通信部45は、車載ユニット11からDSRC通信により送信された第1アンロック認証キーULK1を、車庫アンテナ13を通じて受信するようになっている。
本発明の一実施形態に係る車両用セキュリティ装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
車両10が駐車され、エンジンスイッチ(図示略)がオフになると、車載ユニット11のロックシード生成部23がロックシードLSを生成する(ステップ11)。
その後、車両RFIDリーダライタ25が、ステップ11において生成されたロックシードLSを携帯機15に向けて近距離通信により送信する(ステップ12)。このとき、携帯機15のロックシード転送部32は、車載ユニット11の車両RFIDリーダライタ25から近距離無線通信により受信したロックシードLSをRFIDタグユニット31のメモリ(図示略)に一旦保存する。
そして、ユーザUが携帯機15を車庫管理ユニット14にかざすと、携帯機15のロックシード転送部32が、RFIDタグユニット31のメモリに保存されたロックシードLSを、近距離無線通信により、車庫管理ユニット14の室内RFIDリーダライタ46に対して転送する(ステップ14)。
一方、車載ユニット11では、第1ロック認証キー生成部21が、ロックシード生成部23により生成されたロックシードLSを上記の(3)式に適用することで、第1ロック認証キーLK1を生成する(ステップ16)。
そして、車庫管理ユニット14では、エンジン始動制御部44が、車載ユニット11から読み込んだ第1ロック認証キーLK1と、第2ロック認証キー生成部41により生成された第2ロック認証キーLK2とを照合する(ステップ18)。
このように、ユーザUが、車両10を自宅12の車庫CPに停めた後、エンジンスイッチをオフにするという、通常と変わらぬ動作をするだけで、車載ユニット11で生成されたロックシードLSを携帯機15に保持することが可能となり、ユーザUとしては、特に面倒な動作を行なう必要は無い。
また、自宅12に帰宅したユーザUは、携帯機15を車庫管理ユニット14にかざすという簡素な動作をするだけで、携帯機15に保持されたロックシードLSを車庫管理ユニット14に受け渡すことが出来る。
また、第1ロック認証キーLK1は車載ユニット11により演算生成され、また、第2ロック認証キーLK2は車庫管理ユニット14により演算生成される。
このように、ユーザUとしては、小型化された携帯機15を持って降車し、その後、自宅12内で車庫管理ユニット14に携帯機15をかざすだけで、車両10のエンジン17の始動を強制的に禁止することが出来るのである。
ユーザUが携帯機15を車庫管理ユニット14にかざすと、携帯機15のRFIDタグユニット31と車庫管理ユニット14の室内RFIDリーダライタ46との間で通信が確立される。このとき、このアンロックシード生成部43は、アンロックシードULSを生成する(ステップ21)。
すると、携帯機15のRFIDタグユニット31と車載ユニット11の車両RFIDリーダライタ25との間で通信が確立され、携帯機15のアンロックシード転送部33が、RFIDタグユニット31のメモリに保存されたアンロックシードULSを、近距離無線通信により、車庫管理ユニット14の室内RFIDリーダライタ46に対して転送する(ステップ24)。このとき、このアンロックシード転送部33は、車載ユニット11へのアンロックシードULSの転送が完了すると、RFIDタグユニット31のメモリに保存されているアンロックシードULSを消去する。これにより、アンロックシードULSが何らかの不正な手法によって盗聴されることを防ぐことが可能となり、セキュリティ性を向上させることが出来る。
一方、車庫管理ユニット14では、第2アンロック認証キー生成部42が、ステップ21において生成されたアンロックシードULSを上記の(6)式に適用することで、第2アンロック認証キーULK2を生成する(ステップ26)。
その後、車庫管理ユニット14では、エンジン始動制御部44が、車載ユニット11から読み込んだ第1アンロック認証キーULK1と、第2アンロック認証キー生成部42により生成された第2ロック認証キーULK2とを照合する(ステップ28)。
そして、エンジンECU16が、上記の条件Bが満たされたこと、即ち、第1アンロック認証キー生成部22が第1アンロック認証キーULK1を生成済みであり、且つ、エンジン始動許可信号ASを車両DSRC通信部24が受信したことを確認すると、車両10のエンジン17の始動を許可する。
また、車載ユニット11と携帯機15との間の通信は、車両RFIDリーダライタ25とRFIDタグユニット31との間での車内における近距離無線通信であり、盗聴される可能性を大幅に抑制することが出来る。
また、第1アンロック認証キーULK1は車載ユニット11により演算生成され、また、第2アンロック認証キーULK2は車庫管理ユニット14により演算生成される。つまり、第1アンロック認証キーULK1も第2アンロック認証キーULK2も、携帯機15によって生成されるものではない。このため、携帯機15に高い演算能力を有する機器を内蔵する必要がなくなるため、携帯機15の小型化,低コスト化,低消費電力化に寄与することが出来る。
すでに、〔発明が解決しようとする課題〕の欄で上述したように、従来の技術では、不正に携帯機が複製された場合、すなわち、携帯機の不正クローニングが行なわれた場合、車両の盗難を防止することは極めて困難であった。
また、図8に示すように、携帯機と車両の本体機との間で行なわれる無線通信が盗聴され、シードS1および認証キーKtが不正ユーザに盗まれてしまった場合、認証キーKtを生成するロジックが突き止められてしまうことで、実質的には、携帯機の不正クローニングが行なわれたことになってしまうという課題もあった。
これに対して、本発明においては、仮に、不正ユーザにより携帯機15の不正クローニングが行なわれたとしても、当該不正ユーザは、正規ユーザUの自宅12の室内にある車庫管理ユニット14にアクセスすることが出来ないため、車両10を盗むことが極めて困難なのである。
さらに、不正ユーザがエンジン始動許可信号ASを盗聴し、不正にエンジン始動許可信号ASを発信したとしても、上述のように、エンジンECU16は、エンジン始動許可信号ASを受信したのみではエンジン17の始動を許可しない。つまり、このエンジンECU16は、エンジン始動許可信号ASを車両DSRC通信部24が受信したという条件以外にも、第1アンロック認証キー生成部22が第1アンロック認証キーULK1を生成済みであるという条件(即ち、条件B)が満たされなければ、エンジン17の始動を許可しないのである。
また、ユーザUは、ロックシードLS或いはアンロックシードUSLが保存された携帯機15を車載ユニット11や車庫管理ユニット14にかざすという極めて簡単な動作のみで、車両10のエンジン17の始動禁止または始動許可を切り換えることが出来る。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その一例を以下に示す。
また、上述の実施形態においては、車両10の駆動源がエンジン17である場合を例にとって説明したが、これに限定するものではない。例えば、エンジン17に代えて電動モータや油圧モータを駆動源としてもよい。
11 車載ユニット
15 携帯機 (携帯ユニット)
14 車庫管理ユニット(車外ユニット)
17 エンジン(駆動源)
21 第1ロック認証キー生成部(第1認証符号生成手段)
22 第1アンロック認証キー生成部(第1認証符号生成手段)
31 ロックシード転送部(符号転送手段)
32 アンロックシード転送部(符号転送手段)
41 第2ロック認証キー生成部(第2認証符号生成手段)
42 第2アンロック認証キー生成部(第2認証符号生成手段)
44 エンジン始動制御部(駆動源制御手段)
U 車両の正規ユーザ(ユーザ)
LS ロックシード(認証要求符号)
ULS アンロックシード(認証要求符号)
LK1 第1ロック認証キー(第1認証符号)
LK2 第2ロック認証キー(第2認証符号)
ULK1 第1アンロック認証キー(第1認証符号)
ULK2 第2アンロック認証キー(第2認証符号)
Claims (3)
- 車両の盗難を防止する車両用セキュリティ装置であって、
該車両に設けられた車載ユニットと、
該車両のユーザによって所持され該車載ユニットと近接通信を行なう携帯ユニットと、
該携帯ユニットと近接通信を行ない且つ該車載ユニットと無線通信を行なう車外ユニットとを備え、
該携帯ユニットは、
該車載ユニットおよび該車外ユニットに認証要求符号を近接通信により転送する符号転送手段を有し、
該車載ユニットは、
該認証要求符号に基づいて第1認証符号を生成する第1認証符号生成手段を有し、
該車外ユニットは、
該認証要求符号に基づいて第2認証符号を生成する第2認証符号生成手段と、
該車載ユニットから無線通信により取得した該第1認証符号と該第2認証符号生成手段により生成された該第2認証符号とが一致した場合に該車両の駆動源の始動を禁止または許可する駆動源制御手段とを有する
ことを特徴とする、車両用セキュリティ装置。 - 該車外ユニットは、
該認証要求符号としてアンロックシードを生成するアンロックシード生成手段と、
該アンロックシード生成手段によって生成された該アンロックシードを該携帯ユニットに送信するアンロックシード送信手段とを有し、
該携帯ユニットの該符号転送手段は、
該アンロックシード送信手段から受信した該アンロックシードを該車載ユニットに転送するアンロックシード転送手段を有し、
該車載ユニットの該第1認証符号生成手段は、
該アンロックシード転送手段により転送された該アンロックシードに基づいて該第1認証符号としての第1アンロック認証キーを生成する第1アンロック認証キー生成手段を有し、
該車外ユニットの該第2認証符号生成手段は、
該アンロックシード生成手段により生成された該アンロックシードに基づいて該第2認証符号としての該第2アンロック認証キーを生成する第2アンロック認証キー生成手段を有し、
該車外ユニットの駆動源制御手段は、
該第1アンロック認証キーと該第2アンロック認証キーとが一致した場合に該車両の駆動源の始動を許可する
ことを特徴とする、請求項1記載の車両用セキュリティ装置。 - 該車載ユニットは、
該認証要求符号としてロックシードを生成するロックシード生成手段と、
該ロックシード生成手段によって生成された該ロックシードを該携帯ユニットに送信するロックシード送信手段とを有し、
該携帯ユニットの該符号転送手段は、
該ロックシード送信手段から受信した該ロックシードを該車外ユニットに転送するロックシード転送手段を有し、
該車載ユニットの該第1認証符号生成手段は、
該ロックシード生成手段により生成された該ロックシードに基づいて該第1認証符号としての第1ロック認証キーを生成する第1ロック認証キー生成手段を有し、
該車外ユニットの該第2認証符号生成手段は、
該ロックシード転送手段により転送された該ロックシードに基づいて該第2認証符号としての該第2ロック認証キーを生成する第2ロック認証キー生成手段を有し、
該車外ユニットの該駆動源制御手段は、
該第1ロック認証キーと該第2ロック認証キーとが一致した場合に該車両の駆動源の始動を禁止する
ことを特徴とする、請求項1または2記載の車両用セキュリティ装置。
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