JP5408044B2 - Fraud detection of electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electronic device.
従来から、電子機器のセキュリティ対策や盗難対策として、電子機器に対する不正を検出した場合に、内部情報を消去したり、動作不能にしたりすることが知られている。 Conventionally, as security measures and theft measures for electronic devices, it is known that internal information is erased or disabled when fraud is detected for an electronic device.
例えば、特許文献1には、有料道路に設置された路上機と車載器との間での通信により、料金の自動収受を行う自動料金収受システムにおいて、車載器の不正開放や不正読み出しといった不正行為を検知した場合に、路上機との間で正常に通信が行えない状態にする技術が開示されている。また、特許文献1には、物理的な変化を検知したことをもって不正行為を検出する不正行為の検知手段が開示されている。
For example, in
他にも、特許文献2には、路上機と無線通信を行って料金の決済に関連するデータ処理を行う車載器において、車両のバッテリから車載器への電力の供給が停止した場合に盗難が発生したものとみなし、車載器の記憶手段に記憶されている決済関連情報を無効にする技術が開示されている。 In addition, in Patent Document 2, in an in-vehicle device that performs wireless communication with a road device and performs data processing related to fee settlement, theft is caused when the supply of power from the vehicle battery to the on-vehicle device is stopped. A technique for disabling payment-related information that is considered to have occurred and that is stored in the storage means of the vehicle-mounted device is disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示の不正行為の検知手段のように、物理的な変化を検知したことをもって不正行為を検出する技術では、検知手段が働かないようにして車載器を設置場所から外して盗難しさえすれば、盗難した車載器を盗難後も使用できてしまうという問題点を有していた。
However, in the technology for detecting an illegal act by detecting a physical change like the detecting means for the illegal act disclosed in
また、特許文献2に開示の技術では、別の同じようなバッテリを準備して、車載器への電力供給が途絶えないように車載器に接続するバッテリを繋ぎ変えさえすれば、盗難の検知を容易に回避でき、盗難した車載器を盗難後も使用できてしまうという問題点を有していた。 In addition, in the technology disclosed in Patent Document 2, if another similar battery is prepared and the battery connected to the vehicle-mounted device is changed so that the power supply to the vehicle-mounted device is not interrupted, the theft can be detected. There was a problem that it was easy to avoid and the in-vehicle device stolen could be used after theft.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、電子機器の不正を検知する手段を回避した不正をより確実に防止することを可能にする電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electronic device that can more reliably prevent fraud avoiding means for detecting fraud in the electronic device. There is.
請求項1の電子機器においては、アンテナから送信する電波とその電波の反射波との比に関係して変化する反射損失は、固定して設置される電子機器の付近に存在する金属(車両内のECUの金属筐体やワイヤ配線など)の影響を受けるため、その電子機器が設置された環境にユニークな値を示すことになる。
In the electronic device according to
そして、請求項1の構成によれば、反射損失算出部で算出して予め反射損失登録部に登録してある反射損失と所定のタイミングで新たに反射損失算出部が算出する反射損失とを比較することによって電子機器の不正(例えば盗難)の有無を判定する。従って、電子機器が盗難されて他の車両に設置された場合にも、所定のタイミングで新たに反射損失算出部が算出した反射損失と予め反射損失登録部に登録してある反射損失とが比較され、それらが異なる(一致しない)ことをもとに、電子機器の不正を判定することが可能になる。
According to the configuration of
電子機器の盗難後に、盗難前の設置場所の付近の金属の配置と全く同じ環境を整えることは非常に困難であるため、以上の構成によれば、電子機器の不正を検知する手段を回避した不正をより確実に防止することが可能になる。 After the electronic device is stolen, it is very difficult to prepare the same environment as the arrangement of the metal in the vicinity of the installation place before the theft, so according to the above configuration, the means for detecting fraud in the electronic device was avoided. It becomes possible to prevent fraud more reliably.
また、請求項2の構成によれば、周波数を順次切り替えながらアンテナから順次送信した電波の各送信電力とそれらの電波の反射波の各受信電力などをもとに算出した各反射損失からなる反射損失のパターンを不正判定部での比較に用いることになる。複数種類の周波数の電波についての各反射損失からなるパターン同士を比較する場合には、1種類の周波数の電波についての反射損失同士を比較する構成に比べて、予め反射損失登録部に登録してある反射損失と所定のタイミングで新たに反射損失算出部が算出する反射損失とが異なることをより精度良く判別することが可能になる。よって、以上の構成によれば、不正判定部での電子機器の不正の有無の判定をより精度良く行うことを可能にする。 According to the second aspect of the present invention, the reflection composed of each reflection loss calculated based on the transmission power of the radio waves sequentially transmitted from the antenna while sequentially switching the frequencies and the reception powers of the reflected waves of the radio waves. The loss pattern is used for comparison in the fraud determination unit. When comparing patterns consisting of reflection losses for radio waves of multiple types of frequencies, register them in the reflection loss registration unit in advance, compared to a configuration for comparing the reflection losses of radio waves of one type of frequency. It is possible to more accurately determine that a certain reflection loss is different from the reflection loss newly calculated by the reflection loss calculation unit at a predetermined timing. Therefore, according to the above configuration, the fraud determination unit can more accurately determine whether or not the electronic device is fraudulent.
反射損失の算出に用いる電波の周波数帯と帯域が重なる妨害波が送信されている場合には、アンテナから送信した電波の反射波だけでなく、この妨害波も受信してしまうため、反射損失の算出を正しく行うことができないことになる。これに対して、請求項3の構成によれば、反射損失の算出に用いる電波の周波数帯と帯域が重なる妨害波を検知した場合に、アンテナからの電波の送信の開始を見合わせるので、妨害波の影響を受けて反射損失の算出を正しく行うことができない場合には、反射損失の算出を行わないようにして不正判定部での電子機器の不正の有無の誤判定を防ぐことが可能になる。 If an interference wave that overlaps the frequency band of the radio wave used to calculate the reflection loss is transmitted, not only the reflected wave of the radio wave transmitted from the antenna but also this interference wave will be received. The calculation cannot be performed correctly. On the other hand, according to the configuration of claim 3, when the interference wave whose frequency band is overlapped with the frequency band of the radio wave used for calculating the reflection loss is detected, the start of the transmission of the radio wave from the antenna is postponed. If the reflection loss cannot be calculated correctly due to the influence of the influence of the error, it is possible to prevent misjudgment of whether or not the electronic device is fraudulent in the fraud determination unit by not calculating the reflection loss. .
また、アンテナからの電波の送信の開始を見合わせた後の態様としては、請求項4および5のような態様がある。例えば、請求項4のように、アンテナからの電波の送信の開始を見合わせた後、妨害波検知部で妨害波を検知しなくなったときに、アンテナからの電波の送信を開始させる態様としてもよい。 Further, as modes after the start of transmission of radio waves from the antenna, there are modes as in claims 4 and 5. For example, as described in claim 4, after waiting for the start of transmission of radio waves from the antenna, the interference wave detection unit may start transmission of radio waves from the antenna when no interference wave is detected. .
さらに、他機器から送信される電波が定常的に送信され続けることは殆どないので、請求項5のように、アンテナからの電波の送信の開始を見合わせた後、一定時間が経過したときに、アンテナからの電波の送信を開始させる態様としてもよい。 Furthermore, since radio waves transmitted from other devices rarely continue to be transmitted steadily, after suspending the start of transmission of radio waves from the antenna as in claim 5, It is good also as an aspect which starts transmission of the electromagnetic wave from an antenna.
また、請求項6のように、不正判定部が、検出実施部で算出させた反射損失と反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較して、検出実施部で算出させた反射損失と反射損失登録部に登録されている反射損失とが略一致していると判断しなかった場合に、電子機器の不正と判定する態様としてもよい。これによれば、多少の誤差やバラツキも考慮して、ある程度の幅をもたせて一致確認することが可能になる。 Further, as in claim 6, the fraud determination unit compares the reflection loss calculated by the detection execution unit with the reflection loss registered in the reflection loss registration unit, and calculates the reflection loss calculated by the detection execution unit. When it is not determined that the reflection loss registered in the reflection loss registration unit substantially matches, the electronic device may be determined to be fraudulent. According to this, it is possible to confirm the coincidence with a certain width in consideration of some errors and variations.
また、請求項7のように、不正判定部が、検出実施部で算出させた反射損失と反射損失登録部に登録されている反射損失とが略一致していると判断しなかった回数が規定数以上となった場合に、電子機器の不正と判定する態様としてもよい。 Further, as in claim 7, the number of times that the fraud determination unit has not determined that the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit substantially match each other is defined. It is good also as an aspect which determines with fraud of an electronic device, when it becomes more than a number.
また、請求項8のように、電子機器が、車両に設置される車載機器である態様としてもよい。 Further, as in claim 8, the electronic device may be an in-vehicle device installed in a vehicle.
また、請求項9のように、電子機器の電源がオンになったことを検知したときに、検出実施部が送信制御部によりアンテナから電波を送信させ、反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させるとともに、不正判定部が、検出実施部で算出させた当該反射損失と反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって電子機器の不正の有無を判定する態様としてもよい。 In addition, as described in claim 9, when it is detected that the power of the electronic device is turned on, the detection execution unit causes the transmission control unit to transmit a radio wave from the antenna, and the reflection loss calculation unit causes the reflection loss of the radio wave to be transmitted. As a mode in which the fraud determination unit determines whether the electronic device is fraudulent by comparing the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit. Good.
また、請求項9のように、電子機器の電源がオフになったことを検知したときに、検出実施部が送信制御部によりアンテナから電波を送信させ、反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させるとともに、不正判定部が、検出実施部で算出させた当該反射損失と反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって電子機器の不正の有無を判定する態様としてもよい。 In addition, as described in claim 9, when it is detected that the power of the electronic device is turned off, the detection execution unit causes the transmission control unit to transmit a radio wave from the antenna, and the reflection loss calculation unit causes a reflection loss of the radio wave. As a mode in which the fraud determination unit determines whether the electronic device is fraudulent by comparing the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit. Good.
また、請求項10のように、電子機器と車両バッテリとの接続が解除され電力の供給が受けられなくなったことを検知したときに、検出実施部が送信制御部によりアンテナから電波を送信させ、反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させるとともに、不正判定部が、検出実施部で算出させた当該反射損失と反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって電子機器の不正の有無を判定する態様としてもよい。
Further, as in
また、請求項11の構成によれば、不正判定部で電子機器の不正と判定した場合に、決済情報記憶部に記憶されている料金の決済に関連するデータ処理に必要な決済情報を消去するので、電子機器の盗難者側で不正に決済情報を利用することができないようにすることが可能になる。 According to the eleventh aspect of the present invention, when the fraud determination unit determines that the electronic device is fraudulent, the payment information necessary for data processing related to the payment of the charges stored in the payment information storage unit is deleted. As a result, it becomes possible to prevent unauthorized use of the payment information on the theft side of the electronic device.
また、請求項12のように、不正判定部で電子機器の不正と判定した場合に、反射損失登録部に登録されている反射損失を消去する態様としてもよい。
Further, as described in
また、請求項13のように、反射損失登録部に登録されていた反射損失が消去された状態において、電子機器の電源がオンになったことを検知したときに、反射損失登録部への反射損失の再登録が必要である旨の報知を行う態様としてもよい。
Further, as described in
また、請求項14のように、不正判定部で電子機器の不正と判定した場合に、電子機器の不正を検知した旨の報知を行う態様としてもよい。
Further, as described in
また、請求項15の構成によれば、不正判定部が、検出実施部で複数回実施させた一連の処理の各回において反射損失算出部で算出させた反射損失同士が略一致していると判断したときに、検出実施部で算出させた反射損失からなる反射損失のパターンと反射損失登録部に登録されている反射損失のパターンとを比較することによって電子機器の不正の有無を判定することになる。つまり、反射損失算出部で算出した反射損失(つまり、算出結果)が安定してきてその算出結果が信用できるものとなったときに、その算出した反射損失を用いて電子機器の不正の有無を判定することになる。よって、以上の構成によれば、電子機器の不正の有無をより精度良く判定することが可能になる。
According to the configuration of
また、請求項16の構成によれば、正規のユーザであることを認証するユーザ認証信号の入力を受け付けて認証を行うとともに、再登録を要求する入力を行えば、電子機器の不正の有無の判定を一時的に行わせないように解除して反射損失登録部に反射損失を再登録できるので、正規のユーザが電子機器の設置場所を変更する場合に、不正判定部で電子機器の不正と誤判定されずに、電子機器の設置場所を変更することが可能になる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, if an input of a user authentication signal for authenticating that the user is a normal user is accepted and authentication is performed, and an input requesting re-registration is performed, whether or not the electronic device is fraudulent is confirmed. Since the reflection loss can be re-registered in the reflection loss registration unit by canceling the judgment so as not to be temporarily performed, if the authorized user changes the installation location of the electronic device, the fraud determination unit It is possible to change the installation location of the electronic device without erroneous determination.
また、請求項17のように、ユーザ認証信号入力部が、ICカードを装着するための装着部に装着された、正規のユーザであることを認証する認証データを記憶したICカードから、当該認証データを読み取って認証処理を行うことによって、正規のユーザであることを認証する態様としてもよい。 Further, according to the seventeenth aspect, the user authentication signal input unit receives the authentication from the IC card storing authentication data for authenticating that the user is a legitimate user attached to the attachment unit for attaching the IC card. It is good also as an aspect which authenticates that it is a regular user by reading data and performing an authentication process.
また、請求項18のように、ユーザ認証信号入力部が、ユーザからのパスワードの入力を受け付ける操作入力部で正規のユーザであることを認証するパスワードの入力を受け付けて認証処理を行うことによって、正規のユーザであることを認証する態様としてもよい。
Further, as in
また、請求項19の構成によれば、アンテナは、指向方向が車両に備えつけられている金属部分に向くように設けられるので、この金属部分の影響を受けたユニークな反射損失を反射損失登録部に登録することができ、不正判定部で電子機器の不正の有無の判定をより精度良く行うことが可能になる。 According to the nineteenth aspect of the present invention, since the antenna is provided so that the directivity direction is directed to the metal part provided in the vehicle, the unique reflection loss influenced by the metal part is converted into the reflection loss registration unit. Thus, the fraud determination unit can more accurately determine whether the electronic device is fraudulent.
電子機器が金属の面に直接設置されるとともに、アンテナの指向方向がその金属の面を向いている場合には、電子機器が設置された車両ごとの反射損失のユニークさが出にくくなる。これに対して、請求項20の構成によれば、請求項19の構成に加え、電子機器が、車両の樹脂および皮革のうちの少なくともいずれかからなる面(例えば車両のインパネやダッシュボード)上に設置され、アンテナは、指向方向が電子機器の設置面に向くように設けられるので、電子機器が金属の面に直接設置されるとともに、アンテナの指向方向がその金属の面を向くことがなくなり、電子機器が設置された車両ごとの反射損失のユニークさが出やすくなる。そして、その結果、不正判定部で電子機器の不正の有無の判定をより精度良く行うことが可能になる。
When the electronic device is directly installed on a metal surface and the antenna directivity direction faces the metal surface, it is difficult to make the reflection loss unique for each vehicle in which the electronic device is installed. On the other hand, according to the configuration of
アンテナの指向方向が車両の座席方向を向いていると、乗員の有無や身に着けている金属製のものの有無によっても反射損失算出部で算出する反射損失が変化し、不正判定部での電子機器の不正の有無の誤判定が生じる場合がある。これに対して、請求項21の構成によれば、アンテナは、指向方向が車両の座席方向を向かないように設けられるので、乗員の有無や身に着けている金属製のものの有無によって反射損失算出部で算出する反射損失が変化する状況が生じないようにすることができ、不正判定部での電子機器の不正の有無の誤判定をより防ぐことが可能になる。
When the antenna is directed toward the seat of the vehicle, the reflection loss calculated by the reflection loss calculation unit changes depending on the presence or absence of a passenger or the presence of a metal object. Misjudgment of whether or not a device is illegal may occur. On the other hand, according to the structure of
また、アンテナから送信する電波とその電波の反射波との比に関係して変化する反射損失は、アンテナのインピーダンスと言い換える事も出来る。よって、反射損失の変化をもとに電子機器の不正の有無を判定するのと同様にして、アンテナのインピーダンスの変化をもとに電子機器の不正の有無を判定することが可能である。 In addition, the reflection loss that changes in relation to the ratio between the radio wave transmitted from the antenna and the reflected wave of the radio wave can be rephrased as the impedance of the antenna. Therefore, it is possible to determine the presence / absence of an electronic device based on a change in the impedance of the antenna in the same manner as the determination of the presence / absence of an electronic device based on a change in reflection loss.
ここで、請求項23の電子機器によれば、インピーダンス測定部で測定したアンテナのインピーダンスをもとに、電子機器の不正の有無を判定するので、以上の構成によっても、電子機器の不正を検知する手段を回避した不正をより確実に防止することが可能になる。 In this case, according to the electronic device of the twenty-third aspect, since the presence / absence of fraud of the electronic device is determined based on the impedance of the antenna measured by the impedance measuring unit, the fraud of the electronic device is also detected by the above configuration. It is possible to more reliably prevent fraud that avoids the means to do this.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、自動車等の車両に搭載されるETC(登録商標)車載器に本発明を適用した場合を例に挙げて説明を行う。図1は、本発明が適用されたETC車載器1の概略的な構成を示すブロック図である。図1に示すETC車載器1は、車両に搭載されるものであり、カードI/F部11、無線部12、操作部13、音声出力部14、表示部15、セキュリティモジュール16、外部I/F部17、不揮発性メモリ18、検出用アンテナ19、検波部20、主制御部21、ならびに電源部22から構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an ETC (registered trademark) vehicle-mounted device mounted on a vehicle such as an automobile will be described as an example. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ETC vehicle-mounted
ETC車載器1は、カードコネクタ30(図6参照)にICカードが挿入されている状態で有料道路の出入口に設置されたETC路上機と無線部12で無線通信を行うことによって、ICカードに記憶されている情報を用いて通行料金の決済に関連するデータ処理(以下、決済関連処理と呼ぶ)を行う。なお、このETC路上機は、有料道路のETCゲートに設置される無線通信機であり、車両に搭載されるETC車載器1との通信により、有料道路の通行料金の決済に必要な情報の送受信を行う。
The ETC vehicle-mounted
また、このETC路上機は、ICカードによる有料道路の通行料金の口座引き落とし、振込み等を主に行う管理センタおよび当該ETCゲートを通過する車種を判別する自動車種判別システムと接続されているものとする。なお、決済関連処理については、一般的なETC車載器と同様の処理がETC車載器1において行われるものとする。
In addition, this ETC roadside machine is connected to a management center that mainly performs account debiting and transfer of tolls on toll roads using IC cards, and a vehicle type discrimination system that discriminates vehicle types that pass through the ETC gate. To do. In addition, about the payment related process, the process similar to a general ETC onboard equipment shall be performed in the ETC
カードI/F部11は、ICカードの装着部であるカードコネクタ30に設けられ、主制御部21により、ICカードに記憶されている情報(以下、カード情報と呼ぶ)を読み込んだり、ICカードに課金情報や時間情報や利用した出入口の情報を含む利用履歴情報を書き込んだりする際の情報の授受を行う。
The card I / F unit 11 is provided in a
無線部12は、無線アンテナ12aを備え、主制御部21の指示によりICカードに記憶された情報のうちの例えばカードIDや利用した入口の情報や決済情報等の情報をETC路上機へ送信するとともに、ETC路上機から送信される例えば利用履歴情報等の情報を受信する。なお、ここで言うところの決済情報とは、料金の決済に関連するデータ処理に必要な情報であって、例えばユーザの口座番号やクレジットカード番号等の情報である。また、本実施形態では、無線部12は、例えば5.8GHz帯の専用狭域通信であるDSRC通信によってETC路上機との間で無線通信を行うものとする。
The
操作部13は、ETC車載器1の装置本体に設けられた例えばメカニカルなスイッチであり、スイッチ操作により主制御部21へ各種機能の操作指示を行うためのものである。具体的には、本体ケース(図示せず)の前面に利用履歴リピートボタンやボリュームボタンなどが設けられており、これらを操作した信号が主制御部21に入力されるように構成されている。また、操作部13には、後述する波形登録処理や波形再登録処理を主制御部21に開始させるための登録ボタン13aが含まれるものとする。なお、操作部13は、後述する表示部15に一体になったタッチスイッチとして実現してもよい。
The
音声出力部14は、主制御部21の信号に応じた音声を出力するスピーカ31(図6参照)によって構成される。また、表示部15は、例えばLEDの点滅によってユーザへの情報の提示や報知が可能なものである。また、表示部15は、LCD(液晶ディスプレイ)等を用いることによって、テキスト表示や画像表示によってユーザへの情報の提示や報知が可能なものであってもよい。なお、操作部13、音声出力部14、および表示部15からヒューマンマシーンインターフェース(HMI)部が構成されている。
The
セキュリティモジュール16は、主制御部21が無線部12を介してETC路上機と通信する情報の暗号化、復号化を行う。また、セキュリティモジュール16は、ICカードの例えばカードID等の認証データをもとに、周知のETC車載器で行われるICカードの認証(例えば特許文献2に開示の相互認証)と同様にして、正規のユーザのICカードであるか(つまり、正規のユーザであるか)否かの認証を行う。
The
外部I/F部17は、ETC車載器1以外の外部機器との間で情報をやり取りするためのインターフェースである。例えば、外部I/F部17は、ETC車載器1に代わって車載ナビゲーション装置で表示や音声出力するなど、ナビ連動させる場合に車載ナビゲーション装置との接続に用いられる。なお、ナビ連動させない構成とする場合には、ETC車載器1に外部I/F部17を備えない構成とすることも可能である。
The external I /
不揮発性メモリ18は、例えば電気的に内容を書き換えることが可能なFLASH ROMやEEPROM(electronically erasable and programmable read only memory)によって構成され、各種の情報を記憶する。また、不揮発性メモリ18は、主制御部21に接続されていて、各種の情報の読み出しおよび書き込みの処理が主制御部21からの制御に応じて行われる。この不揮発性メモリ18には、ETC車載器1の設定情報やユーザの設定情報やカードI/F部11で読み出したカード情報などの必要な情報が書き込まれるようになっている。なお、カード情報としては、自動車登録番号、車名、型式等の車両情報、ICカードの有効期限情報、決済情報等の料金の決済に関連するデータ処理に必要な情報がある。また、不揮発性メモリ18には後述する反射損失(リターンロス)(VSWRともインピーダンスとも言う)値が記憶される。
The
なお、本実施形態では、ICカードを用いる構成を一例として挙げて説明を行うが、必ずしもこれに限らない。例えば、カード情報と同様の情報を不揮発性メモリ18に記憶することによって、ICカードを用いないカードレスETC車載器とする構成としてもよい。この場合には、ETC車載器1にカードI/F部11やカードコネクタ30を備える必要はない。
In the present embodiment, a configuration using an IC card will be described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the same information as the card information may be stored in the
また、ICカードを用いないカードレスETC車載器とする構成では、決済情報を不揮発性メモリ18に記憶することになるが、ICカードを用いる構成であっても、料金の決済に関連するデータ処理に用いるために不揮発性メモリ18に決済情報を記憶する構成としてもよい。以下では、一例として、ICカードを用いる構成であっても、不揮発性メモリ18に決済情報を記憶するものとして説明を続ける。よって、不揮発性メモリ18が請求項の決済情報記憶部に相当する。
In addition, in the configuration of the cardless ETC on-board device that does not use the IC card, the payment information is stored in the
検出用アンテナ19は、検波部20で内部発振された電波を送信波としてETC車載器1の外部に送信するとともに、ETC車載器1の周囲の金属物の影響を受けて返ってくる当該送信波の反射波を受信する。また、以下では検出用アンテナ19で受信した上記反射波を受信波と呼ぶものとする。なお、本実施形態では、検出用アンテナ19からは、例えば2.8GHz〜3.2GHzの周波数帯の微弱電波が送信されるものとする。よって、検出用アンテナ19が請求項のアンテナに相当する。
The
検波部20は、主制御部21から入力される分周数の値に応じた周波数の電波を検出用アンテナ19から送信させるように内部発振する。なお、本実施形態の例では、主制御部21から1ポイントずつ切り替えながら順次入力される280〜320の分周数の値に応じた、10MHzおきの2.8GHz〜3.2GHzの電波を検出用アンテナ19から送信させるように内部発振する。
The
また、検波部20は、進行電力(つまり、送信波の送信電力)の検波電圧を検波器で取り出して主制御部21に出力するとともに、反射電力(つまり、反射波の受信電力)の検波電圧を検波器で取り出して主制御部21に出力する。
The
ここで、図2を用いて、検波部20の概略的な構成についての説明を行う。なお、図2は、検波部20の概略的な構成を示すブロック図である。なお、検波部20は、図2に示すように、PLL部41、方向性結合器46、および検波器47a・47bを備えている。また、PLL部41は、位相比較器42、プログラム分周器43、ローパスフィルタ(LPF)44、および電圧制御発振器(VCO)45からなっている。
Here, a schematic configuration of the
主制御部21から分周数の値がPLL部41に入力されると、基準信号(本例では、10MHz)f1とプログラム分周器43の出力f2とをもとに、位相比較器42で分周数の入力値に応じた電圧出力が得られる。そして、位相比較器42で得られた電圧出力のLPF44での平坦化が行われて制御電圧Vcが得られる。また、主制御部21からは、分周数の値が順次切り替えられてPLL部41に入力され、得られる制御電圧Vcの値も分周数の値が大きくなるほど順次大きい値に変化する。
When the frequency division value is input from the
続いて、VCO45では、LPF44から入力された制御電圧Vcに応じた発振周波数foを出力する。詳しくは、図3(a)に示すように、制御電圧Vc(単位はV)が大きくなるほど高い発振周波数fo(単位はGHz)を出力する。本例では、10MHzおきの2.8GHz〜3.2GHzの発振周波数foが順次出力されることになる。なお、図3(a)は、制御電圧Vcと発振周波数foとの関係を示すグラフである。また、図3(a)の縦軸が発振周波数foを表しており、横軸が制御電圧Vcを表している。
Subsequently, the
発振周波数foの電波は方向性結合器46を介して、検出用アンテナ19から送信波として10MHzおきに順次出力されるのと合わせて、Fwd(進行電力)の向きにも通過し、検波器47aに順次入力される。また、検出用アンテナ19で受信した当該送信波の反射波は、方向性結合器46を介してRev(反射電力)の向きに通過して検波器47bに順次入力される。
The radio wave of the oscillation frequency fo passes through the
検波器47aでは、順次入力される進行電力Pfをその進行電力Pfに応じた電圧Vfに変換して主制御部21に順次出力し、検波器47bでは、順次入力される反射電力Prをその反射電力Prに応じた電圧Vrに変換して主制御部21に順次出力する。詳しくは、図3(b)に示すように、電力P(単位はdBm)が大きくなるほど高い電圧V(単位はV)を出力する。なお、図3(b)は、電力Pと電圧Vとの関係を示すグラフである。また、図3(b)の縦軸が電圧Vを表しており、横軸が電力Pを表している。
The
主制御部21は通常のマイコンとして構成されており、内部には周知のCPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスライン(いずれも図示せず)が備えられている。ROMには、主制御部21が各種の処理を実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってCPU等が各種演算処理を実行することによって、主制御部21で決済関連処理や後述する検波処理、リターンロス算出処理、波形登録処理、異常判定処理、不正対策処理、一時解除処理、波形再登録処理等の各種処理を実行する。
The
主制御部21は、検波処理において、前述したように、分周数を1ポイントずつ切り替えながら280〜320の分周数の値を検波部20のPLL部41に入力し、その分周数の値に応じた、10MHzおきの2.8GHz〜3.2GHzの電波を検出用アンテナ19から送信させ、その送信の結果、検波部20から出力される前述の進行電力Pfに応じた電圧Vfおよび反射電力Prに応じた電圧Vrの入力を受ける。よって、主制御部21が請求項の送信制御部に相当する。
As described above, in the detection process, the
なお、車両に搭載されるETC車載器1以外のDCM等の通信機器や車室内に持ち込まれる携帯電話機等の通信端末で用いられる電波が検波処理に用いる電波の周波数帯に帯域が重なる外来電波(つまり、妨害波)となる状況を回避するように、上記通信機や通信端末で用いられる電波の周波数帯に重ならないように、検出用アンテナ19から送信させる電波の周波数帯を設定する構成とすればよい。
It should be noted that the radio wave used in a communication device such as a DCM other than the ETC in-
また、主制御部21は、リターンロス算出処理において、検波処理で入力を受けた電圧Vfおよび電圧Vrのそれぞれの値を図示しないA/Dコンバータ(ADC)でデジタル値に変換する。そして、進行電力Pf由来のデジタル値Dfに対する反射電力Pr由来のデジタル値Drの差分を算出してリターンロス値を算出する。
Further, in the return loss calculation process, the
ここで、リターンロスおよびリターンロス値についての説明を図4(a)および図4(b)を用いて行う。図4(a)はリターンロスの一例を示した図であり、図4(b)はリターンロス値の一例を示した図である。また、図4(a)の縦軸がリターンロスの電力を表しており、横軸が周波数を表している。さらに、図4(b)の縦軸がリターンロス値を表しており、横軸が分周数を表している。 Here, the return loss and the return loss value will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A shows an example of the return loss, and FIG. 4B shows an example of the return loss value. Moreover, the vertical axis | shaft of Fig.4 (a) represents the electric power of return loss, and the horizontal axis represents the frequency. Further, the vertical axis in FIG. 4B represents the return loss value, and the horizontal axis represents the frequency division number.
ここで言うところのリターンロスは、検出用アンテナ19からの送信波に対する反射波の減衰の度合いに関係した数値であって、進行電力Pfと反射電力Prとの比で表される。また、リターンロスは付近に存在する金属の影響を受けるため、検出用アンテナ19から送信する電波についてのリターンロスは、ETC車載器1の付近に存在する例えば車両内のECUの金属筐体やワイヤ配線などの金属物の影響を受け、ETC車載器1が設置された環境にユニークな値を示すことになる。
The return loss referred to here is a numerical value related to the degree of attenuation of the reflected wave with respect to the transmission wave from the
さらに、本実施形態では、10MHzおきの2.8GHz〜3.2GHzの電波を検出用アンテナ19から順次送信させるので、各周波数についてリターンロスが得られるが、図4(a)に示すような各周波数についてのリターンロスからなる波形(以下、リターンロスの波形)は、世の中に1つとして同じものはないと言えるほどユニークな波形となる。
Furthermore, in this embodiment, radio waves of 2.8 GHz to 3.2 GHz every 10 MHz are sequentially transmitted from the
分周数ごとに得られる前述のリターンロス値はリターンロスを反映するため、図4(b)に示すように、リターンロス値の波形もリターンロスの波形を反映したものとなる。本実施形態では、このリターンロス値の波形を用いて後述の異常判定処理を行うことになる。また、リターンロス値が請求項の反射損失に相当し、リターンロス値の波形が請求項の反射損失のパターンに相当する。さらに、主制御部21が請求項の反射損失算出部に相当する。
Since the return loss value obtained for each frequency division reflects the return loss, as shown in FIG. 4B, the waveform of the return loss also reflects the waveform of the return loss. In the present embodiment, the abnormality determination process described later is performed using the waveform of the return loss value. Further, the return loss value corresponds to the reflection loss in the claims, and the waveform of the return loss value corresponds to the reflection loss pattern in the claims. Further, the
なお、本実施形態では、進行電力Pf由来のデジタル値Dfに対する反射電力Pr由来のデジタル値Drの差分を算出してリターンロス値を算出することによって反射損失を算出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、送信波に対する反射波の減衰の度合いを求めることができさえすれば、進行電力Pf由来のデジタル値Dfと反射電力Pr由来のデジタル値Drとの比を算出することによって反射損失を算出する構成としてもよいし、他の手法を用いてもよい。 In the present embodiment, the configuration is shown in which the reflection loss is calculated by calculating the return loss value by calculating the difference between the digital value Dr derived from the reflected power Pr and the digital value Df derived from the traveling power Pf. Not limited to this. For example, as long as the degree of attenuation of the reflected wave with respect to the transmitted wave can be obtained, the reflection loss is calculated by calculating the ratio of the digital value Df derived from the traveling power Pf and the digital value Dr derived from the reflected power Pr. It is good also as a structure and you may use another method.
また、主制御部21は、登録ボタン13aが操作されたことを示す信号が登録ボタン13aから入力されることをトリガにして波形登録処理を行う。波形登録処理では、前述の検波処理およびリターンロス算出処理を行い、リターンロス算出処理で得られたリターンロス値を不揮発性メモリ18に記憶(つまり、登録)する。よって、不揮発性メモリ18が請求項の反射損失登録部に相当する。
In addition, the
例えば、リターンロス算出処理で得られたリターンロス値は、図5に示すように分周数(本例では280〜320)に紐付けて不揮発性メモリ18に登録する。なお、図5は、不揮発性メモリ18に登録されるリターンロス値の一例を示す図である。また、波形登録処理は、例えば車両へのETC車載器1の取り付け時に行われるものとする。
For example, the return loss value obtained by the return loss calculation process is registered in the
なお、波形登録処理は、正規のユーザのICカードがカードコネクタ30に挿入され、カードI/F部11で読み取られた認証データをもとにセキュリティモジュール16で正規のユーザである旨の認証が行われた場合にのみ許可される構成としてもよい。また、波形登録処理は、正規のユーザであることを示す認証用のパスワードが操作部13を介してセキュリティモジュール16に入力され、この認証用パスワードをもとにセキュリティモジュール16で正規のユーザである旨の認証が行われた場合にのみ許可される構成としてもよい。
In the waveform registration process, an IC card of a legitimate user is inserted into the
ここで、上記ICカードとして、決済情報が記憶されたETCカードを用いない構成とする場合には、上記ICカードとして、認証データが記憶されたETCカードとは別の登録用カードを用いる構成とし、波形登録処理においてこの登録用カードの認証データをセキュリティモジュール16での認証に用いる構成としてもよい。
Here, when the IC card is configured not to use the ETC card storing the payment information, the IC card is configured to use a registration card different from the ETC card storing the authentication data. The authentication data of the registration card may be used for authentication by the
また、主制御部21は、異常判定処理において、所定のタイミングで前述の検波処理およびリターンロス算出処理を行い、その時点でのリターンロス値を得る。よって、主制御部21が請求項の検出実施部に相当する。なお、ここで言うところの所定のタイミングとは、任意に設定可能なものである。例えば、ETC車載器1が車両バッテリ(+B)に常時接続されており、アクセサリ(ACC)スイッチのオン/オフを検出することによってETC車載器1の電源のオン/オフを切り替える構成の場合には、以下のようなタイミングとする構成とすればよい。
Further, in the abnormality determination process, the
例えば、ACCスイッチのオンを検出してETC車載器1の電源をオンにしたときを所定のタイミングとする構成としてもよいし、ACCスイッチのオフを検出してETC車載器1の電源をオフにしたときを所定のタイミングとする構成としてもよい。さらに、ETC車載器1と車両バッテリとの接続が解除されたことを検出したときを所定のタイミングとする構成としてもよい。なお、主制御部21でETC車載器1と車両バッテリとの接続が解除されたことを検出する場合には、主制御部21は車両バッテリ以外のバックアップ電源で動作する構成としてもよい。また、ETC車載器1と車両バッテリとの接続が解除されたことは、車両バッテリの電圧をモニタしておき、その電圧に極端な変化があったことを検出したことをもって検出する構成としてもよい。
For example, the ETC on-
さらに、異常判定処理では、所定のタイミングで前述の検波処理およびリターンロス算出処理を行って得たリターンロス値の波形(以下、測定波形と呼ぶ)と波形登録処理によって予め不揮発性メモリ18に登録してあるリターンロス値の波形(以下、登録波形と呼ぶ)とを比較し、お互いが一致しているか否かを判断する。
Further, in the abnormality determination process, a waveform of a return loss value (hereinafter referred to as a measurement waveform) obtained by performing the above-described detection process and return loss calculation process at a predetermined timing and registered in advance in the
なお、一致しているか否かの判断は、測定波形と登録波形とが完全に一致しているか否かだけでなく、誤差やばらつきも考慮し、ある程度の幅をもたせて行うものとする。つまり、ここでは、測定波形と登録波形とが略一致であった場合に、お互いが一致していると判断するものとする。また、略一致とは、例えば測定波形と登録波形とのリターンロス値には違いがあるものの波形のパターンが一致する場合や、測定波形と登録波形との各分周数ごとのリターンロス値の差が所定の範囲以内である場合などが挙げられる。 Note that whether or not they match is determined with a certain amount of width in consideration of not only whether or not the measured waveform and the registered waveform completely match, but also errors and variations. That is, here, when the measured waveform and the registered waveform are substantially the same, it is determined that they are the same. The approximate match is, for example, when there is a difference in the return loss value between the measured waveform and the registered waveform but the waveform pattern matches, or the return loss value for each frequency division number between the measured waveform and the registered waveform. For example, the difference is within a predetermined range.
さらに、異常判定処理では、測定波形と登録波形とが一致していないと判断した場合には、異常ありと判定する。なお、ここで言うところの異常とは、ETC車載器1の不正(例えば盗難)を示している。つまり、測定波形と登録波形とが一致していると判断した場合には、ETC車載器1の不正なしと判定する一方、測定波形と登録波形とが一致していないと判断した場合には、ETC車載器1の不正ありと判定することになる。よって、主制御部21が請求項の不正判定部に相当する。
Further, in the abnormality determination process, when it is determined that the measured waveform does not match the registered waveform, it is determined that there is an abnormality. Note that the abnormality referred to here indicates fraud (for example, theft) of the ETC vehicle-mounted
また、異常判定処理では、前述の検波処理からリターンロス算出処理までの一連の処理を複数回実施し、測定波形と登録波形とが一致していないと規定回数以上(1回でもよいし、複数回連続でもよいし、合計が複数回に達するときとしてもよい)判断した場合に、異常ありと判定する構成としてもよい。 Further, in the abnormality determination process, a series of processes from the above-described detection process to return loss calculation process are performed a plurality of times, and if the measured waveform and the registered waveform do not coincide with each other, a prescribed number of times or more (one or more may be used) (The time may be continuous or may be when the total reaches a plurality of times).
なお、ETC車載器1の取り外しによる環境の変化だけでなく、車両内部のECUの金属筐体やワイヤ配線などの金属物に多少の変化があっても測定波形が変化し、異常判定処理において測定波形と登録波形とが一致していないと判断される可能性がある。よって、前述の検波処理からリターンロス算出処理までの一連の処理を複数回実施し、この複数回分の測定波形が安定していた場合に、その測定波形を用いて測定波形と登録波形とが一致しているか否かの判断を行う構成とすればよい。
In addition to the environmental change due to the removal of the ETC on-
ここで言うところの測定波形の安定とは、例えば上記複数回分の測定波形同士のリターンロス値には違いがあるものの波形のパターンが一致する場合や、上記複数回分の測定波形同士の各分周数ごとのリターンロス値の差が所定の範囲以内である場合など、上記複数回分の測定波形同士が略一致している状態を指している。複数回分の測定波形同士の各分周数ごとのリターンロス値の平均値を用いてもよい。 Here, the stability of the measured waveform is, for example, when there is a difference in the return loss values between the multiple measured waveforms, but when the waveform patterns match, or when the divided waveforms of the multiple measured waveforms are divided. When the difference of the return loss value for each number is within a predetermined range, it indicates a state in which the measurement waveforms for the plurality of times substantially match. You may use the average value of the return loss value for every frequency division number of the measurement waveforms for multiple times.
これによれば、リターンロス算出処理で算出したリターンロス値が安定してきてそのリターンロス値が信用できるものとなったときに、その算出したリターンロス値を用いてETC車載器1の不正の有無を判定することになるので、ETC車載器1の不正の有無をより精度良く判定することが可能になる。
According to this, when the return loss value calculated in the return loss calculation process becomes stable and the return loss value becomes reliable, the presence / absence of fraud in the ETC on-
また、主制御部21は、異常判定処理において異常ありと判定したことをトリガにして、不正対策処理を行う。不正対策処理においては、主制御部21は、不揮発性メモリ18に記憶されている決済情報を消去し、車載器の盗難者側で不正に決済情報を利用することができないようにする。
The
なお、不正対策処理では、主制御部21が、ETC車載器1の機能の一部や全部を動作不能とする構成としてもよい。また、不正対策処理では、音声出力部14から警告音を出力したり、表示部15に警告表示を行ったりするなど、ETC車載器1の不正を検知した旨の報知を行う構成としてもよい。なお、音声出力部14および表示部15が請求項の第1報知部に相当する。
In the fraud countermeasure processing, the
また、主制御部21は、正規のユーザである旨の認証が行われたことをトリガにして、一時解除処理を行う。そして、一時解除処理では、主制御部21での異常判定処理を一時的に行わせないようにする。よって、主制御部21が請求項の解除部に相当する。また、一時解除処理は、例えば後述の波形再登録処理が終了したことをトリガにして終了する構成としてもよいし、再登録などのユーザからの入力処理が一定時間行われなかったことの検出をトリガにして終了する構成としてもよい。
Further, the
なお、正規のユーザであることの認証は、正規のユーザのICカードがカードコネクタ30に挿入され、カードI/F部11で読み取られた当該認証データをもとにセキュリティモジュール16で正規のユーザである旨の認証が行われた場合に行われる構成とすればよい。なお、ここでも、上記ICカードとして、決済情報が記憶されたETCカードを用いない構成とする場合には、上記ICカードとして、認証データが記憶されたETCカードとは別の登録用カードを用いる構成とし、一時解除処理においてこの登録用カードの認証データをセキュリティモジュール16での認証に用いる構成としてもよい。
The authentication of the authorized user is performed by the
また、正規のユーザであることの認証は、正規のユーザであることを示す認証用のパスワードが操作部13を介してセキュリティモジュール16に入力され、この認証用パスワードをもとにセキュリティモジュール16で正規のユーザである旨の認証が行われた場合に行われる構成としてもよい。よって、カードコネクタ30および操作部13が請求項のユーザ認証信号入力部に相当する。
For authenticating that the user is an authorized user, an authentication password indicating that the user is an authorized user is input to the
さらに、主制御部21は、一時解除処理が行われているときに、登録ボタン13aが操作されたことを示す信号が登録ボタン13aから入力されることをトリガにして、波形再登録処理を行う。波形再登録処理では、前述の検波処理およびリターンロス算出処理を行い、リターンロス算出処理で得られたリターンロス値を不揮発性メモリ18に予め登録されていたリターンロス値に上書きして記憶(つまり、再登録)する。よって、登録ボタン13aが請求項の再登録要求入力部に相当し、主制御部21が請求項の再登録部に相当する。なお、波形再登録処理は、例えばETC車載器1の取り付け場所の位置変え時に行われるものとする。
Furthermore, the
これによれば、正規のユーザがETC車載器1の設置場所を変更する場合に、異常判定処理でETC車載器1の不正ありと判定されずに、ETC車載器1の設置場所を変更することが可能になる。
According to this, when a legitimate user changes the installation location of the ETC on-
なお、これらのカードI/F部11〜主制御部21(無線アンテナ12a、音声出力部14、および検出用アンテナ19を除く)の実装としては、基板32(図6参照)に少なくとも1つないし複数のICパッケージやモジュールとして集積される。また、電源部22は、図示しない車両バッテリからACCスイッチを介して供給される電圧を所定の電圧に変換してカードI/F部11〜主制御部21に供給する。
Note that the card I / F unit 11 to the main control unit 21 (excluding the
以上の構成によれば、ETC車載器1が盗難されて他の車両に設置された場合にも、測定波形と登録波形とが異なる(一致しない)ことをもとに、ETC車載器1の不正ありと判定することが可能になる。ETC車載器1の盗難後に、盗難前の設置場所の付近の金属物の配置と全く同じ環境を整えることは非常に困難であるため、以上の構成によれば、ETC車載器1の不正を検知する手段を回避した不正をより確実に防止することが可能になる。
According to the above configuration, even when the ETC on-
なお、前述の実施形態では、検波処理に用いる電波を、車両に搭載されるETC車載器1以外の通信機器や車室内に持ち込まれる携帯電話機等の通信端末(以下、他機器と呼ぶ)で用いられる電波の周波数帯を避けた周波数帯に設定することで、妨害波の影響を受けずに検波処理を行うことができるようにする構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、検波処理に用いる電波の周波数帯と帯域が重なる他機器から送信される電波(つまり、妨害波)を検知し、この妨害波を検知した場合に、検波処理において検出用アンテナ19からの電波の送信の開始を見合わせる構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the radio wave used for the detection process is used by a communication device other than the ETC on-
この場合、例えば検出用アンテナ19からの電波の送信を行っていない場合に、検波処理に用いる電波の周波数帯と帯域が重なる電波が検出用アンテナ19で受信されたことをもって、主制御部21が妨害波を検知する構成とすればよい。よって、主制御部21が請求項の妨害波検知部に相当する。また、主制御部21は、図示しない周波数検出回路を用いることによって、検出用アンテナ19で受信した電波が妨害波であるか否かを判断し、妨害波を検知する構成とすればよい。なお、検出用アンテナ19とは別に設けた妨害波検出用のアンテナで妨害波を受信し、主制御部21が妨害波を検知する構成としてもよい。
In this case, for example, when the radio wave is not transmitted from the
これによれば、妨害波の影響を受けてリターンロス値の算出を正しく行うことができない場合には、リターンロス値の算出を行わないようにすることにより、異常判定部でのETC車載器1の不正の有無の誤判定をより防ぐことが可能になる。
According to this, when the return loss value cannot be correctly calculated due to the influence of the interference wave, the return loss value is not calculated, so that the ETC in-
また、検出用アンテナ19からの電波の送信の開始を見合わせた後、主制御部21で妨害波を検知しなくなったときに、検出用アンテナ19からの電波の送信を開始させる構成としてもよい。他にも、他機器から送信される電波が定常的に送信され続けることは殆どないので、検出用アンテナ19からの電波の送信の開始を見合わせた後、一定時間が経過したときに、検出用アンテナ19からの電波の送信を開始させる構成としてもよい。なお、ここで言うところの一定時間は、任意に設定可能なものとする。
In addition, after the start of transmission of radio waves from the
なお、不正対策処理において、主制御部21は、不揮発性メモリ18に記憶されている決済情報だけでなく、予め登録されていたリターンロス値も消去する構成としてもよい。また、予め登録されていたリターンロス値が消去され、不揮発性メモリ18に登録されたリターンロス値がない状態となった場合には、ETC車載器1の電源がオンしたときに、リターンロス値の再登録を行わないとETC車載器1が使用できない旨の報知を主制御部21が音声出力部14や表示部15に行わせる構成とすればよい。
In the fraud countermeasure processing, the
また、前述の実施形態では、リターンロス値の変化があったことをもとにETC車載器1の不正ありと判定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車両のバッテリからETC車載器1への電力の供給が停止したことをもとにETC車載器1の不正ありと判定する構成やETC車載器1の車両への取付の物理的な変化をもとにETC車載器1の不正ありと判定する構成と組み合わせる構成としてもよい。これによれば、車載器の不正を検知する手段を回避した不正をさらに確実に防止することが可能になる。
In the above-described embodiment, the configuration in which it is determined that the ETC in-
なお、前述の実施形態では、不揮発性メモリ18に決済情報を記憶する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。ICカードを用いる構成とした場合には、必ずしも不揮発性メモリ18に決済情報を記憶する必要はない。また、不揮発性メモリ18に決済情報を記憶しない構成とした場合には、不正対策処理において、前述したようにETC車載器1の機能の一部や全部を動作不能としたり、ETC車載器1の不正を検知した旨の報知を行ったりすることによって不正対策を行う構成とすればよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the payment information is stored in the
続いて、図6を用いて、ETC車載器1の設置場所および検出用アンテナ19の設け方についての説明を行う。図6は、車両内に設置されたETC車載器1の周囲の状況を示す模式図である。なお、図6中のAはインストルメントパネル(以下、インパネと呼ぶ)の内張りを示している。また、図6中のBが車室側を示しており、Cがインパネの内側を示している。さらに、図6中のDが車両内部のECUの金属筐体等の金属物を示しており、Eが車両内部のワイヤ配線等の金属物を示している。
Subsequently, the installation location of the ETC vehicle-mounted
まず、ETC車載器1の筐体の内部には、検出用アンテナ19、カードコネクタ30、スピーカ31、およびカードI/F部11〜主制御部21(無線アンテナ12a、音声出力部14、および検出用アンテナ19を除く)を実装した基板32が内蔵されている。また、ETC車載器1の筐体の外部には、波形登録処理や波形再登録処理を主制御部21に開始させるための登録ボタン13aが設けられている。なお、ここでは、便宜上、無線アンテナ12aについての図示は省略するが、無線アンテナ12aはETC車載器1の本体とは別に、例えばインストルメントパネルの上面などに設置されるものとする。
First, the
ETC車載器1の本体は、例えば図6に示すように、インパネの内張りAに取り付けられる。なお、ETC車載器1の本体は、グローブボックスの内面などの他の場所に取り付けられる構成としてもよい。
The main body of the ETC vehicle-mounted
また、検出用アンテナ19は、指向方向がインパネ内側Cの金属物D・E(つまり、車両に備えつけられている金属部分)に向くように設けられている指向性アンテナである。これは、この金属物D・Eの影響を受けたユニークなリターンロスが得られるようにして、異常判定処理でETC車載器1の不正の有無の判定をより精度良く行うことを可能にするためである。なお、ETC車載器1の筐体は、検出用アンテナ19がETC車載器1の外部に向けて電波を送信可能なように、例えば樹脂からなっていることが好ましい。
The
ETC車載器1が金属の面に直接設置されるとともに、検出用アンテナ19の指向方向がその金属の面を向いている場合には、ETC車載器1が設置された車両ごとのリターンロス値のユニークさが出にくくなる。よって、指向方向が金属物D・Eに向くように検出用アンテナを設ける場合には、ETC車載器1の本体を車両の樹脂および皮革のうちの少なくともいずれかからなる面上に設置し、検出用アンテナ19の指向方向がETC車載器1の設置面に向くように設けることで、検出用アンテナ19から送信される電波が樹脂や皮革を介して金属物D・Eに到達するようにすることが好ましい。
When the ETC on-
さらに、検出用アンテナ19の指向方向が車両の運転席や助手席や後部座席等の座席方向を向いていると、乗員の有無や身に着けている金属製のものの有無によってリターンロス算出処理で算出するリターンロス値が変化し、異常判定処理においてETC車載器1の不正の有無の誤判定が生じる場合があるので、検出用アンテナ19は、指向方向が車両の座席方向を向かないように設けられることが好ましい。
Further, if the direction of the
また、検出用アンテナ19としては、どのようなアンテナを用いてもよいが、以上のように指向方向を一定の方向に限定するために、F/B比が高いものを用いることが好ましい。
As the
なお、前述の実施形態では、検出用アンテナ19がETC車載器1の筐体内部に設けられている構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、検出用アンテナ19がETC車載器1の筐体外部に設けられる構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
また、前述の実施形態では、車両に搭載されるETC車載器に本発明を適用した構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車載ナビゲーション装置やDCMに本発明を適用した構成としてもよいし、さらに他の車載機器に本発明を適用した構成としてもよい。なお、車載機器だけに限らず、室内用の壁掛けテレビや壁掛けの時計など、固定して設置される各種電子機器に本発明を適用した構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the present invention is applied to the ETC vehicle-mounted device mounted on the vehicle is shown, but the configuration is not necessarily limited thereto. For example, a configuration in which the present invention is applied to an in-vehicle navigation device or a DCM may be used, or a configuration in which the present invention is applied to another in-vehicle device. Note that the present invention may be applied to various electronic devices that are fixedly installed, such as indoor wall-mounted televisions and wall-mounted clocks, as well as in-vehicle devices.
さらに、前述の実施形態では、検出用アンテナ19で送受信した電波のリターンロス値をもとに電子機器の不正の有無を判定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、検出用アンテナ19から送信させる電波のリターンロス値の代わりに、検出用アンテナ19のインピーダンスをもとに、電子機器の不正の有無を判定する構成としてもよい。なお、この場合、検出用アンテナ19のインピーダンスは、LCRメータやインピーダンスブリッジやノイズブリッジやアンテナアナライザなどの周知のインピーダンス測定器を用いて測定する構成とすればよい。なお、このインピーダンス測定器が請求項のインピーダンス測定部に相当する。
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the presence / absence of fraud in the electronic device is determined based on the return loss value of the radio wave transmitted / received by the
一例としては、電子機器の設置時に予め設置場所における検出用アンテナ19のインピーダンスを、リターンロス値を用いる前述の実施形態と同様にして登録し、登録したインピーダンスと測定したインピーダンスとが略一致しているか否かを主制御部21で判断することによって(つまり、インピーダンスの変化をもとに)、電子機器の不正の有無を判定する構成とすればよい。
As an example, the impedance of the
他にも、測定したインピーダンスが所定の閾値(例えば、誤差やばらつき程度の値よりも大きい任意の値)以上の変化をしているか否かを主制御部21で判断することによって(つまり、インピーダンスの変化をもとに)、電子機器の不正の有無を判定する構成としてもよい。
In addition, the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
1 ETC車載器(電子機器、車載器)、11 カードI/F部、12 無線部、13 操作部(操作入力部、ユーザ認証信号入力部)、13a 登録ボタン(再登録要求入力部)、14 音声出力部(第1報知部、第2報知部)、15 表示部(第1報知部、第2報知部)、16 セキュリティモジュール(ユーザ認証信号入力部)、17 外部I/F部、18 不揮発性メモリ(決済情報記憶部、反射損失登録部)、19 検出用アンテナ(アンテナ)、20 検波部、21 主制御部(送信制御部、反射損失算出部、検出実施部、不正判定部、解除部、再登録部、妨害波検知部、オンオフ検知部、接続有無検知部)、22 電源部、30 カードコネクタ(装着部、ユーザ認証信号入力部)、31 スピーカ、32 基板、41 PLL部、42 位相比較器、43 プログラム分周器、44 LPF、45 VCO、46 方向性結合器、47a・47b 検波器
DESCRIPTION OF
Claims (23)
前記電子機器の外部に所定の周波数帯の電波を送信するとともに、送信した当該電波の反射波を受信するアンテナと、
前記アンテナから電波を送信させる送信制御部と、
少なくとも前記アンテナから送信させる電波の送信電力と前記アンテナで受信した当該電波の反射波の受信電力とをもとに、当該電波の反射損失を算出する反射損失算出部と、
前記反射損失算出部で算出した反射損失を予め登録しておく反射損失登録部と、
所定のタイミングで前記送信制御部により前記アンテナから電波を送信させ、前記反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させる検出実施部と、
前記検出実施部で算出させた反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって前記電子機器の不正の有無を判定する不正判定部と、を備えていることを特徴とする電子機器。 An electronic device that is fixedly installed,
An antenna for transmitting a radio wave of a predetermined frequency band to the outside of the electronic device and receiving a reflected wave of the transmitted radio wave;
A transmission control unit for transmitting radio waves from the antenna;
A reflection loss calculation unit for calculating a reflection loss of the radio wave based on at least the transmission power of the radio wave transmitted from the antenna and the received power of the reflected wave of the radio wave received by the antenna;
A reflection loss registration unit that registers in advance the reflection loss calculated by the reflection loss calculation unit;
A detection execution unit that causes the transmission control unit to transmit a radio wave from the antenna at a predetermined timing, and the reflection loss calculation unit calculates a reflection loss of the radio wave;
A fraud determination unit that determines whether the electronic device is fraudulent by comparing the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit; Features electronic equipment.
前記送信制御部は、前記アンテナから送信させる電波の周波数を順次切り替えながら、前記アンテナから電波を順次送信させ、
前記反射損失算出部は、前記アンテナから順次送信させる電波の各送信電力と前記アンテナで受信した当該電波の反射波の各受信電力とをもとに、当該電波の各反射損失を算出し、
前記反射損失登録部は、前記反射損失算出部で算出した各反射損失からなる反射損失のパターンを予め登録しておき、
前記不正判定部は、前記検出実施部で算出させた各反射損失からなる反射損失のパターンと前記反射損失登録部に登録されている反射損失のパターンとを比較することによって前記電子機器の不正の有無を判定することを特徴とする電子機器。 In claim 1,
The transmission control unit sequentially transmits radio waves from the antenna while sequentially switching the frequency of radio waves transmitted from the antenna,
The reflection loss calculation unit calculates each reflection loss of the radio wave based on each transmission power of the radio wave sequentially transmitted from the antenna and each reception power of the reflected wave of the radio wave received by the antenna,
The reflection loss registration unit registers in advance a reflection loss pattern composed of each reflection loss calculated by the reflection loss calculation unit,
The fraud determination unit compares the reflection loss pattern made up of each reflection loss calculated by the detection execution unit with the reflection loss pattern registered in the reflection loss registration unit to determine whether the electronic device is fraudulent. An electronic device characterized by determining presence or absence.
前記アンテナ以外から送信されている、前記所定の周波数帯に帯域が重なる外来電波である妨害波を検知する妨害波検知部を備え、
前記送信制御部は、前記妨害波検知部で前記妨害波を検知した場合に、前記アンテナからの電波の送信の開始を見合わせることを特徴とする電子機器。 In claim 1 or 2,
An interference wave detection unit that detects an interference wave that is transmitted from other than the antenna and is an external radio wave having a band overlapping the predetermined frequency band;
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the transmission control unit suspends the start of transmission of radio waves from the antenna when the interference wave detection unit detects the interference wave.
前記送信制御部は、前記アンテナからの電波の送信の開始を見合わせた後、前記妨害波検知部で前記妨害波を検知しなくなったときに、前記アンテナからの電波の送信を開始させることを特徴とする電子機器。 In claim 3,
The transmission control unit starts transmission of the radio wave from the antenna when the interference wave detection unit stops detecting the interference wave after the start of transmission of the radio wave from the antenna is stopped. Electronic equipment.
前記送信制御部は、前記アンテナからの電波の送信の開始を見合わせた後、一定時間が経過したときに、前記アンテナからの電波の送信を開始させることを特徴とする電子機器。 In claim 3,
The electronic device according to claim 1, wherein the transmission control unit starts transmission of radio waves from the antenna when a predetermined time has elapsed after the start of transmission of radio waves from the antenna.
前記不正判定部は、前記検出実施部で算出させた反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較して、前記検出実施部で算出させた反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とが略一致していると判断しなかった場合に、前記電子機器の不正と判定することを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-5,
The fraud determination unit compares the reflection loss calculated by the detection execution unit with the reflection loss registered in the reflection loss registration unit, and calculates the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registration. An electronic device characterized by determining that the electronic device is fraudulent when it is not determined that the reflection loss registered in the section substantially matches.
前記不正判定部は、前記検出実施部で算出させた反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とが略一致していると判断しなかった回数が規定数以上となった場合に、前記電子機器の不正と判定することを特徴とする電子機器。 In claim 6,
When the number of times that the fraud determination unit does not determine that the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit substantially match each other is a predetermined number or more And determining that the electronic device is illegal.
前記電子機器は、車両に設置される車載機器であることを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-7,
The electronic device is an in-vehicle device installed in a vehicle.
前記電子機器の電源のオンオフを検知する検知部を備え、
前記検出実施部は、前記検知部で前記電子機器の電源がオンになったことを検知したときに、前記送信制御部により前記アンテナから電波を送信させ、前記反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させるとともに、
前記不正判定部は、前記検出実施部で算出させた当該反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって前記電子機器の不正の有無を判定することを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-8,
A detection unit for detecting on / off of the power supply of the electronic device;
When the detection unit detects that the electronic device is turned on, the detection control unit causes the transmission control unit to transmit a radio wave from the antenna, and the reflection loss calculation unit reflects the radio wave. Let me calculate the loss,
The fraud determination unit determines whether the electronic device is fraudulent by comparing the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit. Electronic equipment.
前記電子機器の電源のオンオフを検知するオンオフ検知部を備え、
前記検出実施部は、前記オンオフ検知部で前記電子機器の電源がオフになったことを検知したときに、前記送信制御部により前記アンテナから電波を送信させ、前記反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させるとともに、
前記不正判定部は、前記検出実施部で算出させた当該反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって前記電子機器の不正の有無を判定することを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-8,
An on / off detector that detects on / off of the power supply of the electronic device;
When the on / off detection unit detects that the electronic device is turned off, the detection execution unit causes the transmission control unit to transmit a radio wave from the antenna, and the reflection loss calculation unit transmits the radio wave. While calculating the reflection loss,
The fraud determination unit determines whether the electronic device is fraudulent by comparing the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit. Electronic equipment.
前記電子機器は、車両バッテリに接続され、当該車両バッテリから供給される電力で動作するものであるとともに、
前記電子機器と前記車両バッテリとの接続の有無を検知する接続有無検知部を備え、
前記検出実施部は、前記接続有無検知部で前記電子機器と前記車両バッテリとの接続が解除され電力の供給が受けられなくなったことを検知したときに、前記送信制御部により前記アンテナから電波を送信させ、前記反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させるとともに、
前記不正判定部は、前記検出実施部で算出させた当該反射損失と前記反射損失登録部に登録されている反射損失とを比較することによって前記電子機器の不正の有無を判定することを特徴とする電子機器。 In claim 8,
The electronic device is connected to a vehicle battery and operates with electric power supplied from the vehicle battery.
A connection presence / absence detecting unit for detecting presence / absence of connection between the electronic device and the vehicle battery;
The detection execution unit detects a radio wave from the antenna by the transmission control unit when the connection presence / absence detection unit detects that the connection between the electronic device and the vehicle battery is released and power supply cannot be received. And the reflection loss calculation unit calculates the reflection loss of the radio wave,
The fraud determination unit determines whether the electronic device is fraudulent by comparing the reflection loss calculated by the detection execution unit and the reflection loss registered in the reflection loss registration unit. Electronic equipment.
前記電子機器は、料金の決済に関連するデータ処理を行うものであって、
前記料金の決済に関連するデータ処理に必要な決済情報を記憶している決済情報記憶部を備え、
前記不正判定部で前記電子機器の不正と判定した場合に、前記決済情報記憶部に記憶されている決済情報を消去することを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-11,
The electronic device performs data processing related to payment of charges,
A payment information storage unit storing payment information necessary for data processing related to the payment of the fee;
When the fraud determination unit determines that the electronic device is fraudulent, the payment information stored in the payment information storage unit is deleted.
前記不正判定部で前記電子機器の不正と判定した場合に、前記反射損失登録部に登録されている反射損失を消去することを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-11,
When the fraud determination unit determines that the electronic device is fraudulent, the reflection loss registered in the reflection loss registration unit is deleted.
前記電子機器の電源のオンオフを検知するオンオフ検知部を備えるものであって、
前記反射損失登録部に登録されていた反射損失が消去された状態において、前記オンオフ検知部で前記電子機器の電源がオンになったことを検知したときに、前記反射損失登録部への反射損失の再登録が必要である旨の報知を行う第1報知部を備えることを特徴とする電子機器。 In claim 13,
Comprising an on / off detector for detecting on / off of the power supply of the electronic device,
The reflection loss to the reflection loss registration unit is detected when the on / off detection unit detects that the electronic device is turned on in the state where the reflection loss registered in the reflection loss registration unit is erased. An electronic device comprising: a first notification unit that notifies that re-registration is necessary.
前記不正判定部で前記電子機器の不正と判定した場合に、前記電子機器の不正を検知した旨の報知を行う第2報知部を備えることを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-14,
An electronic device comprising: a second notification unit that notifies that the fraud of the electronic device has been detected when the fraud determination unit determines that the electronic device is fraudulent.
前記検出実施部は、前記送信制御部により前記アンテナから電波を送信させ、前記反射損失算出部でその電波の反射損失を算出させる一連の処理を複数回実施させるものであって、
前記不正判定部は、前記検出実施部で複数回実施させた前記一連の処理の各回において前記反射損失算出部で算出させた反射損失同士を比較し、当該反射損失同士が略一致していると判断したときに、前記検出実施部で算出させた反射損失からなる反射損失のパターンと前記反射損失登録部に登録されている反射損失のパターンとを比較することによって前記電子機器の不正の有無を判定することを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-15,
The detection execution unit causes the transmission control unit to transmit a radio wave from the antenna, and causes the reflection loss calculation unit to calculate a series of processes for calculating the reflection loss of the radio wave a plurality of times,
The fraud determination unit compares the reflection losses calculated by the reflection loss calculation unit at each time of the series of processes performed a plurality of times by the detection execution unit, and the reflection losses substantially match. When the determination is made, whether or not the electronic device is fraudulent is determined by comparing the reflection loss pattern composed of the reflection loss calculated by the detection execution unit with the reflection loss pattern registered in the reflection loss registration unit. An electronic device characterized by being determined.
正規のユーザであることを認証するユーザ認証信号の入力を受け付けて認証を行うユーザ認証信号入力部と、
前記ユーザ認証信号入力部で前記ユーザ認証信号の入力を受け付けて認証された場合に、前記不正判定部での前記電子機器の不正の有無の判定を一時的に行わせないようにする解除部と、
前記反射損失登録部への反射損失の再登録を要求するユーザからの入力を受け付ける再登録要求入力部と、
前記ユーザ認証信号入力部で前記ユーザ認証信号の入力を受け付けて認証されているときに、前記再登録要求入力部で前記再登録を要求するユーザからの入力を受け付けた場合に、前記送信制御部により前記アンテナから送信させる電波の周波数を順次切り替えながら、前記アンテナから電波を順次送信させ、前記反射損失算出部でその電波の各反射損失を算出させる一連の処理を前記検出実施部に実施させ、この一連の処理において前記反射損失算出部で算出させた各反射損失を前記反射損失登録部に再登録する再登録部と、を備えることを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 1-16,
A user authentication signal input unit for receiving and authenticating an input of a user authentication signal for authenticating that the user is an authorized user;
A release unit that temporarily prevents the fraud determination unit from determining whether the electronic device is fraudulent when the user authentication signal input unit receives and authenticates the user authentication signal; ,
A re-registration request input unit that accepts input from a user requesting re-registration of reflection loss to the reflection loss registration unit;
When the user authentication signal input unit accepts an input of the user authentication signal and is authenticated, the re-registration request input unit accepts an input from a user who requests the re-registration, and the transmission control unit While sequentially switching the frequency of radio waves to be transmitted from the antenna, the detection execution unit performs a series of processes for transmitting the radio waves sequentially from the antenna and calculating each reflection loss of the radio waves in the reflection loss calculation unit, An electronic apparatus comprising: a re-registration unit that re-registers each reflection loss calculated by the reflection loss calculation unit in the series of processing in the reflection loss registration unit.
前記ユーザ認証信号入力部は、ICカードを装着するための装着部を含み、前記装着部に装着された、正規のユーザであることを認証する認証データを記憶したICカードから、当該認証データを読み取って認証処理を行うことによって、正規のユーザであることを認証することを特徴とする電子機器。 In claim 17,
The user authentication signal input unit includes a mounting unit for mounting an IC card, and receives the authentication data from an IC card stored in the mounting unit and storing authentication data for authenticating an authorized user. An electronic apparatus that authenticates that the user is a legitimate user by performing an authentication process by reading.
前記ユーザ認証信号入力部は、ユーザからのパスワードの入力を受け付ける操作入力部を含み、前記操作入力部で正規のユーザであることを認証するパスワードの入力を受け付けて認証処理を行うことによって、正規のユーザであることを認証することを特徴とする電子機器。 In claim 17,
The user authentication signal input unit includes an operation input unit that receives an input of a password from a user, and receives an input of a password for authenticating that the user is an authorized user by the operation input unit, and performs an authentication process. An electronic device characterized by authenticating that it is a user.
前記電子機器は、車両に設置される車載機器であって、
前記アンテナは、指向方向が前記車両に備えつけられている金属部分に向くように設けられている指向性アンテナであることを特徴とする電子機器。 In any one of Claims 8-19,
The electronic device is an in-vehicle device installed in a vehicle,
The electronic device according to claim 1, wherein the antenna is a directional antenna provided so that a directivity direction thereof faces a metal portion provided in the vehicle.
前記電子機器は、前記車両の樹脂および皮革のうちの少なくともいずれかからなる面上に設置されるものであって、
前記アンテナは、前記指向方向が前記電子機器の設置面に向くように設けられていることを特徴とする電子機器。 In claim 20,
The electronic device is installed on a surface made of at least one of resin and leather of the vehicle,
The antenna is provided so that the directivity direction faces an installation surface of the electronic device.
前記アンテナは、前記指向方向が前記車両の座席方向を向かないように設けられていることを特徴とする電子機器。 In claim 20 or 21,
The electronic apparatus is characterized in that the antenna is provided so that the directivity direction does not face the seat direction of the vehicle.
前記車載器の外部に所定の周波数帯の電波を送信するとともに、送信した当該電波の反射波を受信するアンテナと、
前記アンテナのインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部で測定したインピーダンスをもとに、前記電子機器の不正の有無を判定する不正判定部と、を備えていることを特徴とする電子機器。 An electronic device that is fixedly installed,
An antenna for transmitting a radio wave of a predetermined frequency band to the outside of the vehicle-mounted device, and receiving a reflected wave of the transmitted radio wave;
An impedance measurement unit for measuring the impedance of the antenna;
An electronic device, comprising: a fraud determining unit that determines whether the electronic device is fraudulent based on the impedance measured by the impedance measuring unit.
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