JP5521895B2

JP5521895B2 - 車両ドアアンロック用通信システム

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Publication number: JP5521895B2
Application number: JP2010188312A
Authority: JP
Inventors: 伸佳永井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-08-25
Also published as: JP2012046918A

Description

本発明は、車両ドアアンロック用通信システムに関するものである。

従来、車両に搭載された車載システムと、当該車両のユーザが携帯する携帯機とが通信を行い、車載システムが携帯機の認証に成功した段階で、車両の照明を点灯させると共に、当該車両に対するユーザの所定の操作に応じてドアアンロックを行うドアアンロックスタンバイ状態に移行する技術が知られている。このようにすることで、ユーザが車両の位置を把握し易くすることができる。

特開２００４−９０７０６

しかし、このような技術においては、車両と携帯機との距離が長いときに認証が成功すると、ユーザが車両から離れているのに当該車両が誰でもアンロック可能となる上に、照明が点灯することで、アンロック可能となった車両の位置も他人に明白になってしまうので、車両に不正に侵入される恐れがある。

本発明は上記問題に鑑み、車両に搭載された車載システムと当該車両のユーザが携帯する携帯機とが通信を行うことで車両がドアアンロックスタンバイ状態に移行する技術において、ユーザが車両の位置を把握し易くしつつも、車両に不正侵入される可能性を低減することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両のユーザに携帯される携帯機（１）と、前記車両内に搭載される車載システム（３０）とを備えた車両ドアアンロック用通信システムであって、前記携帯機（１）は、無線受信するための携帯側受信部（３）と、無線送信するための携帯側送信部（５）と、前記携帯側受信部（３）および前記携帯側送信部（５）を用いて無線送受信可能な携帯側制御部（６）と、を備え、前記車載システム（３０）は、前記携帯機（１）から無線受信するための車両側受信部（１１）と、前記携帯機（１）に無線送信するための車両側送信部（１３）と、前記車両側受信部（１１）および前記車両側送信部（１３）を用いて前記携帯機（１）と無線通信可能な車両側制御部（１４）と、を備え、前記車両側制御部（１４）は、照明点灯用コードを繰り返し無線送信し、前記携帯側制御部（６）は、前記車両側制御部（１４）が送信した前記照明点灯用コードを前記携帯側受信部（３）を介して受信すると、前記携帯側受信部（３）が前記照明点灯用コードを受信したときの受信強度である照明点灯用コード受信強度を取得し、取得した前記照明点灯用コード受信強度の情報と、記憶媒体に記録されているキーに基づいたキーコードと、を含む応答信号を作成し、作成した応答信号を前記車載システム（３０）に無線送信し、前記車両側制御部（１４）は、無線送信した照明点灯用コードの応答として前記携帯機（１）から送信された前記キーコードを含む前記応答信号を受信すると、受信した前記応答信号に含まれる前記照明点灯用コード受信強度の情報に基づいて、当該照明点灯用コード受信強度が所定の照明点灯用受信強度範囲内であるか否かを判定し、照明点灯用受信強度範囲内であると判定した場合は、前記車両の照明装置（１６）を点灯させると共に、アンロック用コードを繰り返し無線送信し、前記携帯側制御部（６）は、前記携帯側受信部（３）を介して前記アンロック用コードを受信すると、前記携帯側受信部（３）が前記アンロック用コードを受信したときの受信強度であるアンロック用コード受信強度を取得し、取得した前記アンロック用コード受信強度の情報と、前記記憶媒体に記録されているキーに基づいたキーコードと、を含む応答信号を作成し、作成した応答信号を前記車載システム（３０）に無線送信し、車両側制御部（１４）は、無線送信した前記アンロック用コードの応答として前記携帯機（１）から送信された前記キーコードを含む応答信号を受信すると、受信した当該応答信号に含まれるアンロック用コード受信強度の情報に基づいて、前記照明点灯用受信強度範囲の下限値よりも大きい下限値を有する所定のアンロック用受信強度範囲内に当該アンロック用コード受信強度が入っているか否かを判定し、前記アンロック用受信強度範囲内であると判定した場合は、ユーザの所定の操作に応じてドアアンロックを行うドアアンロックスタンバイ状態に移行するか、または、ドアをアンロックすることを特徴とする車両ドアアンロック用通信システムである。

このように、携帯機（１）が、車載システム（３０）から信号（照明点灯用コードまたはアンロック用コード）を受信したときの受信強度を取得して車載システム（３０）に送信することで、車載システム（３０）は、携帯機（１）までの距離に相関のある物理量（すなわち受信強度）を取得することができる。

そして車載システム（３０）は、まず、照明点灯用コード受信強度が所定の照明点灯用受信強度範囲に入ったことに応じて照明装置（１６）を点灯させ、その後、アンロック用コード受信強度が照明点灯用受信強度範囲よりも強い所定のアンロック用受信強度範囲に入ったことに応じてドアアンロックスタンバイ状態に入る。つまり、ユーザがまず車両に対してある距離範囲（照明点灯用受信強度範囲に応じた距離範囲）内に入ると照明装置（１６）を点灯させ、その後ユーザが更に車両に近づいてアンロック用受信強度範囲に応じた距離範囲に入ると、ドアがアンロック可能となる。

したがって、ユーザが車両に近づくとき、早い段階で照明装置（１６）が点灯することで、ユーザが車両の位置を把握し易くなり、それと共に、照明装置（１６）が点灯してからユーザが更に車両に近づいた段階で、ドアがアンロック可能となることで、車両に不正侵入される可能性が低減される。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両ドアアンロック用通信システムにおいて、前記携帯側受信部（３）が無線受信のために用いるアンテナ（２）は、角度ダイバシティを実現する３つのアンテナを含むことを特徴とする。

携帯機（１）は、ユーザが携帯するものなので、その姿勢は不定であることが多い。その場合でも、上記のようになっていることで、携帯側受信部（３）の受信強度と車載システム（３０）から携帯機（１）までの距離との関係は、携帯機（１）の姿勢に影響を受けにくくなる。その結果、照明装置（１６）の点灯タイミング、ドアアンロックスタンバイ状態への移行（またはドアのアンロック）のタイミングが安定化する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両ドアアンロック用通信システムにおいて、前記車両側制御部（１４）は、前記照明点灯用コード受信強度が前記照明点灯用受信強度範囲に入る前に前記照明点灯用受信強度範囲を上回った場合は、前記車両の吹鳴装置（１７）を吹鳴させるか、または、照明点灯用コードの再送信を所定期間停止することを特徴とする。

リレーアタック装置の中継器ペアの一方を車両の近くに配置し、他方を携帯機（１）の近くに配置し、その上で中継器ペアを作動させた場合、携帯機（１）における信号の受信強度は、携帯機（１）から携帯機（１）側の中継器までの距離に応じた受信強度まで急に変化する。その場合、車両側制御部（１４）は上記のように、照明点灯用コード受信強度が照明点灯用受信強度範囲に入る前に照明点灯用受信強度範囲を上回ったと判定し、車両の吹鳴装置（１７）を吹鳴させるか、または、ドアアンロック用コードの再送信を所定期間停止する。したがって、上記のような一般的な方法でリレーアタック装置を使用しても、車両への不正侵入は失敗に終わる可能性が高い。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両ドアアンロック用通信システムにおいて、前記照明点灯用受信強度範囲は前記アンロック用受信強度範囲と重なる部分がないことを特徴とする。

また仮に、リレーアタック装置の携帯機（１）側の中継器を作動させたときに、偶々携帯機（１）における受信強度が照明点灯用受信強度範囲内となった場合は、車両側制御部（１４）は、照明を点灯させ、中継器ペアを介して携帯機（１）から応答信号を受信してしまう。しかしこの場合も、上記のように照明点灯用受信強度範囲とアンロック用受信強度範囲は重なる部分がなければ、アンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲の範囲内にないと判定するので、直ちにドアアンロックスタンバイ状態なることはない。したがって、リレーアタック装置を用いても、運良く簡単にドアロック可能になるということがない。

また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の車両ドアアンロック用通信システムにおいて、前記照明点灯用受信強度範囲の上限値は、前記アンロック用受信強度範囲の下限値よりも小さく、前記車両側制御部（１４）は、前記アンロック用コード受信強度が前記アンロック用受信強度範囲に入る前に前記アンロック用受信強度範囲を上回った場合、前記車両の吹鳴装置（１７）を吹鳴させるか、または、ドアアンロック用コードの再送信を所定期間停止することを特徴とする。

仮に、照明点灯用受信強度範囲がアンロック用受信強度範囲と重なる部分がないことに対応するため、リレーアタック装置の携帯機（１）側の中継器が、携帯機（１）に送信する電波の強度を、強、弱の２段階に設定できるようになっていたとする。この場合、リレーアタックを企てる者は、まず弱い方の強度で車載システム（３０）発の照明点灯用コードを携帯機（１）に中継し、次に、強い方の強度に切り替えて車載システム（３０）発のアンロック用コードを携帯機１に中継すれば、運良く携帯機（１）が照明点灯用受信強度範囲（５１）で照明点灯用コードを受信し、かつアンロック用受信強度範囲（５２）でアンロック用コードを受信する可能性もある。しかし、照明点灯用受信強度範囲（５１）にもアンロック用受信強度範囲（５２）にも上限が設けられているので、偶然両方の範囲内に入るという可能性は非常に低いと考えられる。したがって、偶々携帯機（１）が照明点灯用受信強度範囲（５１）で照明点灯用コードを受信しても、次に携帯機（１）がアンロック用受信強度範囲（５２）でアンロック用コードを受信する可能性はほとんどなく、アンロック用受信強度範囲（５２）の上限を超えた強度でアンロック用コードを受信する可能性もある。

そのような場合、車両側制御部（１４）は、アンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲に入る前にアンロック用受信強度範囲を上回っていると判定して、車両の吹鳴装置１７を吹鳴させるか、照明点灯用コードの再送信を所定期間だけ停止する。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

本発明の実施形態に係る車両ドアアンロック用通信システムの構成図である。車両側制御部が実行する処理のフローチャートである。携帯側制御部が実行する処理のフローチャートである。車両からの距離の区分を示す図である。車両のＬＦアンテナから携帯機までの距離と受信強度の関係を示すグラフである。車両のＬＦアンテナから携帯機までの距離と受信強度の関係を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る車両ドアアンロック用通信システムの構成を示す。この図に示すように、車両ドアアンロック用通信システムは、車両のユーザに携帯される携帯機１と、車両内に搭載される車載システム３０とを備えている。

携帯機１は、ＬＦアンテナ２、ＬＦ受信部３、ＲＦアンテナ４、ＲＦ送信部５、携帯側制御部６を含んでいる。

ＬＦアンテナ２は、ＬＦ帯域（周波数が３０ｋＨｚから３００ｋＨｚまでの長波帯域）で無線受信するための３つのアンテナコイルを備えている。これら３つのアンテナコイルの軸方向は、互いに直交している。このように、３つのアンテナコイルの軸方向が同一平面内にないことで、角度ダイバシティを実現している。ＬＦ帯の通信は、磁界結合を利用しているので、一般的に指向性が強い。角度ダイバシティを実現するのは、このような強い指向性があっても、携帯機１の姿勢によらず良好に車載システム３０と通信するためである。

ＬＦ受信部３（携帯側受信部の一例に相当する）は、ＬＦアンテナ２を用いてＬＦ帯の無線信号を受信し、受信した信号に対して増幅、復調等の処理を施して携帯側制御部６が処理可能な形式に変換し、その変換結果の信号を携帯側制御部６に出力する。

またＬＦ受信部３は、ＲＳＳＩ回路（図示せず）を有しており、このＲＳＳＩ回路は、ＬＦ受信部３が受信した信号の受信強度（具体的には磁界強度）を検出して携帯側制御部６に出力するようになっている。

ＲＦアンテナ４は、ＲＦ帯域（周波数が３００ＭＨｚから４００ＭＨｚまでの帯域）の無線送信を行うためのアンテナである。ＲＦ帯域の通信は、磁界結合ではなく電磁結合を利用しているので、ＬＦ帯域の通信ほど指向性を気にする必要はなく、したがって、１個のアンテナのみを用いてもよい。ただし、複数個のアンテナを用いて角度ダイバシティを実現しても構わない。

ＲＦ送信部５（携帯側送信部の一例に相当する）は、ＲＦアンテナ４を用いてＲＦ帯の無線信号を送信する装置であり、携帯側制御部６からの制御に従い、携帯側制御部６から出力された信号に増幅、変調等の処理を施し、その結果の信号をＲＦアンテナ４に出力することで、ＲＦ帯の無線送信を実現する。

携帯側制御部６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えた周知のマイクロコントローラであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、ＬＦ受信部３およびＲＦ送信部５を用いた車載システム３０との通信等の処理を実現する。

車載システム３０は、ＲＦアンテナ１０、ＲＦ受信部１１、ＬＦアンテナ１２、ＬＦ送信部１３、車両側制御部１４、ドアスイッチ１５、照明装置１６、吹鳴装置１７、ドアロック機構１８、ボデーＥＣＵ２０等を有している。

ＲＦアンテナ１０は、ＲＦ帯域で携帯機１から無線受信するためのアンテナである。ＲＦ受信部１１（車両側受信部の一例に相当する）は、ＲＦアンテナ１０を用いてＲＦ帯の無線信号を受信し、受信した信号に対して増幅、復調等の処理を施して車両側制御部１４が処理可能な形式に変換し、その変換結果の信号を車両側制御部１４に出力する。

ＬＦアンテナ１２は、ＬＦ帯域で携帯機１に無線送信するためのアンテナコイルを１つ（または複数でもよい）有する。ＬＦ送信部１３（車両側送信部の一例に相当する）は、ＬＦアンテナ１２を用いてＬＦ帯の無線信号を送信する装置であり、車両側制御部１４からの制御に従い、車両側制御部１４から出力された信号に増幅、変調等の処理を施し、その結果の信号をＬＦアンテナ１２に出力することで、ＬＦ帯の無線送信を実現する。

車両側制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えた周知のマイクロコントローラであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、ＲＦ受信部１１およびＬＦ送信部１３を用いた車載システム３０との通信等の処理を実現する。

ドアスイッチ１５は、車両のドアのドアノブ等に取り付けられ、ドアをアンロックするためのユーザの所定の操作（例えばドアスイッチ１５に触る操作）を受けることで、当該操作があった旨の信号を車両側制御部１４に出力する。

照明装置１６は、ヘッドライト等の、車両の外部を照明する装置であり、ボデーＥＣＵ２０によって作動、非作動が制御される。吹鳴装置１７は、車両の外部に警告音を鳴らす装置であり、ボデーＥＣＵ２０によって作動、非作動が制御される。ドアロック機構１８は、ドアのロック（施錠）、アンロック（解錠）を実現する周知のアクチュエータであり、ボデーＥＣＵ２０によってその作動が制御される。

ボデーＥＣＵ２０は、上述の通り、照明装置１６、吹鳴装置１７、ドアロック機構１８等の車内のボデー機器を制御する周知の装置である。このボデーＥＣＵ２０は、車両側制御部１４からの命令を受けると、その命令に応じた制御を行う。

以下、このような構成の車両ドアアンロック用通信システムの作動について説明する。なお以下では、車両側制御部１４による受信は、ＲＦ受信部１１を用いたＲＦ波帯の受信であり、車両側制御部１４による送信は、ＬＦ送信部１３を用いたＬＦ波帯の送信であり、携帯側制御部６による受信は、ＬＦ受信部３を用いたＬＦ波帯の受信であり、携帯側制御部６による送信は、ＲＦ送信部５を用いたＲＦ波帯の送信である。

図２に、車両側制御部１４が実現する処理のフローチャートを示し、図３に、携帯側制御部６が実現する処理のフローチャートを示す。なお、車両側制御部１４では、ＣＰＵがＲＯＭ中の所定のプログラムを実行することで、図２の処理が実現する。また、携帯側制御部６では、ＣＰＵがＲＯＭ中の所定のプログラムを実行することで、図３の処理が実現する。

まず、携帯機１を携帯したユーザが遠くから車両に近づき、ドアスイッチ１５を操作してドアをアンロックするという、通常のアンロック手順について説明する。図４に、車載システム３０が搭載された車両からの距離（より正確には車両に搭載されたＬＦアンテナ１２からの距離）の区分を示す。

車両側制御部１４は、ボデーＥＣＵ２０がドアロック機構１８を制御してドアをロックすると、ボデーＥＣＵ２０はドアがロックされた旨の通知を車両側制御部１４に出力する。その通知を受けた車両側制御部１４は、図２に示す処理の実行を開始する。図２に示す処理の開始時点では、車両側制御部１４は、ユーザがドアスイッチ１５に対して所定の操作を行っても、ドアをアンロックするための作動を行わない。つまり、ドアアンロック禁止状態にある。

図２に示す処理において車両側制御部１４は、まずステップ１１０で、照明点灯用コードの送信および応答信号の受信を行う。具体的には、携帯機１から正規の応答信号を受信するまで、照明点灯用コードを含むポーリング信号を繰り返し定期的に（例えば０．１秒周期で）送信する。

また、携帯側制御部６は、常時図３の処理を実行しており、まずステップ２１０で、車両側制御部１４から所定のコード（照明点灯用コードまたはアンロック用コード）を含むポーリング信号を受信したか否かを、当該ポーリング信号を受信したと判定するまで繰り返す。

携帯機１が車両から遠く離れており、車両側制御部１４が送信したポーリング信号が携帯機１で受信できない場合は、車両側制御部１４の処理はステップ１１０内に留まり、携帯側制御部６の処理はステップ２１０の繰り返しが継続される。

携帯機１を携帯したユーザが歩いて徐々に車両に近づき、ＬＦアンテナ１２から携帯機１までの距離（以下、離間距離という）が照明点灯用受信強度範囲内に入ると、第１距離信号を携帯側制御部６が受信できるようになる。したがって、第１距離３１は、通信可能距離である。

すると携帯側制御部６は、図３のステップ２１０で、照明点灯用コードを含むポーリング信号を受信したと判定し、続いてステップ２２０に進み、ＬＦ受信部３が当該ポーリング信号を受信したときの受信強度（磁界強度）を示す信号を、ＬＦ受信部３のＲＳＳＩ回路から取得する。以下、この受信強度を、照明点灯用コード受信強度という。

続いて携帯側制御部６はステップ２３０で、受信した照明点灯用コードに対する応答信号を作成する。この応答信号には、取得した照明点灯用コード受信強度の情報と、携帯側制御部６の記憶媒体（具体的にはＲＯＭまたはフラッシュメモリ）に記録されているキーに基づいたキーコードと、を含める。この記憶媒体に記録されているキーは、携帯機１に固有のキーである。キーに基づいたキーコードとしては、キーそのものであってもよいし、キーに対して所定の加工を施したコードであってもよい。続いてステップ２３０では、作成した応答信号を車載システム３０に送信し、その後処理をステップ２１０に戻す。

すると、車両側制御部１４はステップ１１０において、照明点灯用コードの応答として携帯機１から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号が携帯機１からの正規の応答信号であるか否かを判定し、正規の応答信号であればステップ１１５に進み、正規の信号でなければステップ１１０の処理を継続する。なお、受信した応答信号が携帯機１からの正規の応答信号であるか否かは、応答信号中のキーコードが、車両側制御部１４の記憶媒体（ＲＯＭまたはフラッシュメモリ）にあらかじめ記録されたマスタキーコードに対応するものであるか否かで判定する。キーコードがマスタキーコードに対応しているか否かの判定は、キーコードとマスタキーコードが同じ値であるかで判定してもよいし、キーコードとマスタキーコードとの関係が所定の対応関係式（例えばキーコードとマスタキーコードの和がゼロ）に従っているか否で判定してもよい。

本事例では、車両側制御部１４は携帯機１から正規の応答信号を受信しているので、ステップ１１５に進む。ステップ１１５では、受信した応答信号に含まれる照明点灯用コード受信強度の情報に基づいて、当該照明点灯用コード受信強度が所定の照明点灯用受信強度範囲内であるか否かを判定する。

ここで、この照明点灯用受信強度範囲について説明する。図５の実線４１に示すように、携帯機１が携帯側制御部６からＬＦ帯で受ける信号の受信強度（縦軸）は、携帯機１とＬＦアンテナ１２の離間距離（横軸）に応じて変化する。したがって、この受信強度を、離間距離の指標として用いることができる。

具体的には、離間距離が第１距離３１（図５の例では１０ｍ）から第１距離３１よりも短い距離（図５例では８ｍ）までの距離範囲３３（図４、図５参照）に対応する受信強度範囲５１をあらかじめ（例えば携帯機１および携帯側制御部６の製造時に）算出しておき、その受信強度範囲５１を照明点灯用受信強度範囲として車両側制御部１４の記憶媒体（ＲＯＭまたはフラッシュメモリ）に記録しておき、ステップ１１５では、その記録した値を用いる。

ステップ１１５で照明点灯用受信強度範囲内でないと判定した場合は、ステップ１２０に進む。本事例では、携帯機１を携帯するユーザが照明許可距離範囲３３に入った時点でステップ１１５が実行されるので、受信した応答信号に含まれる照明点灯用コード受信強度は、照明点灯用受信強度範囲内に入っていると判定し、続いてステップ１３０に進む。

ステップ１３０では、ボデーＥＣＵ２０に点灯命令を出力することで、車両の照明装置１６を点灯させる。この点灯命令を受けたボデーＥＣＵ２０は、照明装置１６を点灯させる。これにより、ユーザは、自分の車両がどこにあるのかがわかるようになる。ただしこの時点では、車両側制御部１４はドアアンロック禁止状態にあるので、仮に誰かがドアスイッチ１５に対して所定の操作を行ったとしても、ドアはアンロックされない。

続いて車両側制御部１４はステップ１３５に進み、アンロック用コードを含むポーリング信号の送信および応答信号の受信を行う。具体的には、携帯機１から正規の応答信号を受信するまで、アンロック用コードを含むポーリング信号を繰り返し定期的に（例えば０．１秒周期で）送信する。なお、アンロック用コードの内容は、照明点灯用コードの内容と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

このとき携帯機１は、照明許可距離範囲３３に入っている状態なので、このポーリング信号を受信することができる。すると携帯側制御部６は、アンロック用コードを含むポーリング信号を受信したと判定し、続いてステップ２２０に進み、ＬＦ受信部３が当該ポーリング信号を受信したときの受信強度（磁界強度）を示す信号を、ＬＦ受信部３のＲＳＳＩ回路から取得する。以下、この受信強度を、アンロック用コード受信強度という。

続いて携帯側制御部６はステップ２３０で、受信したアンロック用コード受信強度に対する応答信号を作成する。この応答信号には、取得したアンロック用コード受信強度の情報と、携帯側制御部６の記憶媒体（具体的にはＲＯＭまたはフラッシュメモリ）に記録されている上述のキーに基づいたキーコード（アンロック用コードを受信したときのキーコードと同じであってもよいし、違っていてもよい）と、を含める。続いてステップ２３０では、作成した応答信号を車載システム３０に送信し、その後処理をステップ２１０に戻す。

すると、車両側制御部１４はステップ１３５において、アンロック用コードの応答として携帯機１から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号が携帯機１からの正規の応答信号であるか否かを、ステップ１１５と同じ方法で判定し、正規の応答信号であればステップ１４０に進み、正規の信号でなければステップ１３５の処理を継続する。

本事例では、車両側制御部１４は携帯機１から正規の応答信号を受信しているので、ステップ１４０に進む。ステップ１４０では、受信した応答信号に含まれる照明点灯用コード受信強度の情報に基づいて、当該照明点灯用コード受信強度が所定のアンロック用受信強度範囲内であるか否かを判定する。

ここで、このアンロック用受信強度範囲について、図６のグラフを用いて説明する。アンロック用受信強度範囲は、照明点灯用受信強度範囲と同様に、所定の距離範囲に対応する受信強度範囲として車両側制御部１４の記憶媒体（ＲＯＭまたはフラッシュメモリ）にあらかじめ記録されている。ただしこのアンロック用受信強度範囲に対応する距離範囲は、図４に示すように、照明許可距離範囲３３よりも短い第２距離３２から、第２距離３２よりも短い距離までの、距離範囲３４としている。図６の例では、この距離範囲３４は、１．３メートル（第２距離３２）から１．１メートルまでの距離範囲３４に相当し、図５の実線４１と同じ物理量を表す実線４２に従い、アンロック用受信強度範囲５２が決まる。

このようにして決まるアンロック用受信強度範囲は、照明点灯用受信強度範囲よりも強い強度の範囲である。より詳しくは、図４に示したように、照明許可距離範囲３３の下限距離（最も内側の位置の距離）が、アンロック許可距離範囲３４の上限距離（最も外側の位置の距離）よりも大きいので、照明点灯用受信強度範囲５１の上限値は、アンロック用受信強度範囲５２の下限値よりも小さい。

また、図５、図６に示すように、携帯機１における受信強度と離間距離の関係は、離間距離が大きくなるほど、単位距離変化量当たりの強度（単位はｄＢｕＶ／ｍ）の変化量が小さくなる。そこで、照明点灯用受信強度範囲５１とアンロック用受信強度範囲５２が同程度の大きさになるよう、照明許可距離範囲３３よりもアンロック許可距離範囲３４の方を短くしている。

本事例では、まだ携帯機１が照明許可距離範囲３３内にいるので、ステップ１４０では、アンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２内にないと判定し、ステップ１４５に進む。

またステップ１４５では、アンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２を上回っている（アンロック用受信強度範囲５２の上限値よりも大きい）か否かを判定し、上回っていると判定した場合、続いてステップ１５０に進み、上回っていないと判定した場合、ステップ１３５に戻る。本事例では、携帯機１はアンロック許可距離範囲３４よりも車両から遠い位置にいるので、アンロック用コード受信強度はアンロック用受信強度範囲５２を上回っているのではなく下回っている。したがって、ステップ１４５からステップ１３５に戻る。

ユーザは、携帯機１を持ったまま徐々に車両に近づいていくが、アンロック許可距離範囲３４内に入るまでは、ステップ１４０でアンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２内でないと判定し、ステップ１４５でアンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２を上回っていないと判定するので、ステップ１３５、１４０、１４５の処理を繰り返す。

そして、携帯機１がアンロック許可距離範囲３４内に入ると、ステップ１４０で、アンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２内であると判定し、ドアアンロック禁止状態からドアアンロックスタンバイ状態に移行する。具体的には、ステップ１５５に進み、ドアノブに取り付けられたドアスイッチ１５に対して所定の操作（例えば接触操作）が行われた旨の信号をドアスイッチ１５から受けるまで待ち、受けると、ボデーＥＣＵ２０に対してアンロック命令を出力する。このアンロック命令を受けたボデーＥＣＵ２０は、ドアロック機構１８を制御してドアをアンロックする。このように、ドアアンロックスタンバイ状態は、ドアスイッチ１５に対して所定の操作が行われればドアをアンロックする状態である。

このように、携帯機１の携帯側制御部６は、車載システム３０からポーリング信号（照明点灯用コードまたはアンロック用コードを含む）を受信したときの受信強度を取得して車載システム３０に送信することで、車載システム３０の車両側制御部１４は、ＬＦアンテナ１２から携帯機１までの離間距離に相関のある指標（すなわち受信強度）を取得することができる。

そして車両側制御部１４は、まず、照明点灯用コード受信強度が所定の照明点灯用受信強度範囲に入ったことに応じて（ステップ１１５）照明装置１６を点灯させ（ステップ１３０）、その後、アンロック用コード受信強度が所定のアンロック用受信強度範囲に入ったことに応じて（ステップ１４０）、ドアアンロックスタンバイ状態に入る（１５５）。つまり、ユーザがまず車両に対してある距離範囲（照明点灯用受信強度範囲５１に応じた照明許可距離範囲３３）内に入ると照明装置１６を点灯させ、その後ユーザが更に車両に近づいてアンロック用受信強度範囲５２に応じたアンロック許可距離範囲３４に入ると、車両のドアがアンロック可能となる。

したがって、ユーザが車両に近づくとき、早い段階で照明装置１６が点灯することで、ユーザが車両の位置を把握し易くなり、それと共に、照明装置１６が点灯してからユーザが更に車両に近づいた段階で、ドアがアンロック可能となることで、車両に不正侵入される可能性が低減される。つまり、図４の第１距離３１から第２距離３２までの距離範囲において、他者が照明装置１６の点灯を目印に当該車両に侵入を試みても、ドアがアンロックされないので失敗に終わる。

また、ＬＦ受信部３が無線受信のために用いるＬＦアンテナ２は、コイルの軸の向きが同一平面内にないことで角度ダイバシティを実現する３つのアンテナから構成される。携帯機１は、ユーザが携帯するものなので、その姿勢は不定であることが多い。その場合でも、上記のようになっていることで、携帯側受信部３の受信強度と車載システム３０から携帯機１までの距離との関係は、携帯機１の姿勢に影響を受けにくくなる。その結果、照明装置１６の点灯タイミング、ドアアンロックスタンバイ状態への移行タイミングが安定化する。

次に、この車両に対してリレーアタックが試みられる事例について説明する。リレーアタックとは、リレーアタック装置を用いて携帯機と車載システムとの間の通信の信号を増幅して中継することで、携帯機が車載システムから遠くに離れていても車両のドアをアンロックして侵入できるようにする手法である。

このリレーアタック装置は、２つの互いに通信可能な中継器を備えている。そして、一方の中継器を目標の車両の近傍に設置して作動させ、他方の中継器を当該車両の携帯機（車両のユーザが携帯している）の近傍に配置して作動されれば、携帯機と車載システムとがこの２つの中継器を介して通信を行うので、従来の車両ドアアンロック用通信システムであればドアがアンロックされてしまう。

しかし、本実施形態の車両ドアアンロック用通信システムは、このリレーアタック装置による攻撃をある程度防ぐことができる。

例えば、リレーアタックを企てる者が、一方の中継器を本実施形態の車両の近傍に設置して作動させ、他方の中継器を携帯機１の近傍に配置して作動させた場合、携帯側制御部６は、これら中継器を介して車載システム３０のポーリング信号を受信するが、その際、図３のステップ２２０で取得する受信強度は、携帯機１側に配置された中継器から携帯機１への送信強度および当該中継器から携帯機１までの距離によって決まる。

通常のリレーアタックでは、携帯機１側の中継器は携帯機１に十分近づけてから作動させるので、この場合、携帯側制御部６が取得して応答信号に含めて送信する照明点灯用コード受信強度は、ほとんどの場合、照明点灯用受信強度範囲５１よりも強いものになる。したがって、携帯機１から送信され、これら中継器で中継された応答信号を車両側制御部１４が受信すると、車両側制御部１４は、ステップ１１０で、携帯機１の正規な応答信号を受信したと判定してステップ１１５に進むが、応答信号に含まれる照明点灯用コード受信強度は、照明点灯用受信強度範囲５１よりも大きいので、ステップ１１５では、照明点灯用コード受信強度が照明点灯用受信強度範囲５１内でないと判定し、続いてステップ１２０に進む。

ステップ１２０では、車両の吹鳴装置１７を吹鳴させると共に、照明点灯用コードの再送信を所定期間だけ停止する。このように、吹鳴装置１７を吹鳴させることで、周囲に不正侵入を伝えると共に、リレーアタック行為者を威嚇し、また、照明点灯用コードの再送信を所定期間（例えば１５分）だけ停止することで、再度のリレーアタックの試みを防止することができる。所定期間の経過後、再度ステップ１１０に戻る。

このように、車両側制御部１４は、照明点灯用コード受信強度が照明点灯用受信強度範囲にまだ入る前の段階で実行されるステップ１１５の判定で、照明点灯用コード受信強度が照明点灯用受信強度範囲５１内でないと判定し、続いてステップ１２０で、吹鳴装置１７を吹鳴させると共に、照明点灯用コードの再送信を所定期間だけ停止する。

つまり、リレーアタック装置の中継器ペアの一方を車両の近くに配置し、他方を携帯機１の近くに配置し、その上で中継器ペアを作動させた場合、携帯機１における信号の受信強度は、携帯機１から携帯機１側の中継器までの距離に応じた受信強度まで急に変化する。その場合、車両側制御部１４は上記のように、照明点灯用コード受信強度が照明点灯用受信強度範囲に入る前に照明点灯用受信強度範囲の上限値を上回ったと判定し、車両の吹鳴装置１７を吹鳴させるか、または、ドアアンロック用コードの再送信を所定期間停止する。したがって、上記のような一般的な方法でリレーアタック装置を使用しても、車両への不正侵入は失敗に終わる可能性が高い。

また仮に、携帯機１側の中継器を作動させたときに、偶々携帯機１における受信強度が照明点灯用受信強度範囲５１内となった場合は、車両側制御部１４は、ステップ１１５からステップ１３０に進んで照明を点灯させ、ステップ１３５で中継器ペアを介して携帯機１から応答信号を受信してしまう。しかしこの場合も、照明点灯用受信強度範囲５１とアンロック用受信強度範囲５２は重なる部分がなく、照明点灯用受信強度範囲５１の上限値はアンロック用受信強度範囲５２の下限値よりも小さくなっているので、ステップ１４０では、アンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２の範囲内にないと判定してステップ１４５に進み、ステップ１４５ではアンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２を上回っていると判定してステップ１３５に戻るので、直ちにドアアンロックスタンバイ状態なることはない。したがって、リレーアタック装置を用いても、運良く簡単にドアロック可能になるということがない。つまり、携帯機１が特定の２段階の強度範囲でコードを受信しなければ、ドアのアンロックが可能にならない。

また仮に、このような２段階の対策に対応するため、リレーアタック装置の携帯機１側の中継器が、携帯機１に送信する電波の強度を、強、弱の２段階に設定できるようになっていたとする。この場合、リレーアタックを企てる者は、まず弱い方の強度で車載システム３０発の照明点灯用コードを携帯機１に中継し、次に、強い方の強度に切り替えて車載システム３０発のアンロック用コードを携帯機１に中継すれば、運良く携帯機１が照明点灯用受信強度範囲５１で照明点灯用コードを受信し、かつアンロック用受信強度範囲５２でアンロック用コードを受信する可能性もある。しかし、照明点灯用受信強度範囲５１にもアンロック用受信強度範囲５２にも上限が設けられているので、偶然両方の範囲内に入るという可能性は非常に低いと考えられる。したがって、偶々携帯機１が照明点灯用受信強度範囲５１で照明点灯用コードを受信しても、次に携帯機１がアンロック用受信強度範囲５２でアンロック用コードを受信する可能性はほとんどなく、アンロック用受信強度範囲５２の上限を超えた強度でアンロック用コードを受信する可能性もある。

そのような場合、車両側制御部１４は、ステップ１４０でアンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲５２の範囲内にないと判定してステップ１４５に進み、ステップ１４５ではアンロック用受信強度範囲５２の範囲を上回っていると判定してステップ１５０に進み、ステップ１２０と同様、車両の吹鳴装置１７を吹鳴させると共に、照明点灯用コードの再送信を所定期間だけ停止する。このように、吹鳴装置１７を吹鳴させることで、周囲に不正侵入を伝えると共に、リレーアタック行為者を威嚇し、また、照明点灯用コードの再送信を所定期間（例えば１５分）だけ停止することで、再度のリレーアタックの試みを防止することができる。所定期間の経過後、再度ステップ１３５に戻る。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。例えば、以下のような形態も許容される。

（１）車両ドアアンロック用通信システムにおいて、リレーアタック対策が不要な場合は、図２のステップ１２０、１４５、１５０は必要なく、車両側制御部１４は、ステップ１１５で照明点灯用受信強度範囲内でないと判定した場合は、直ちにステップ１１０に戻り、ステップ１４０でアンロック用受信強度範囲内でないと判定した場合は、直ちにステップ１３５に戻るようになっていてもよい。

この場合は、アンロック用受信強度範囲５２の下限値が照明点灯用受信強度範囲５１の下限値よりも大きければよく、照明点灯用受信強度範囲５１の上限値は、アンロック用受信強度範囲５２の下限値よりも大きくなっていてもよい。つまり、照明点灯用受信強度範囲５１とアンロック用受信強度範囲５２の範囲は一部が重なり合っていてもよい。例えば、照明点灯用受信強度範囲５１の上限値は無限大（すなわち、上限値なし）であってもよいし、同様に、アンロック用受信強度範囲５２の上限値も無限大（すなわち、上限値なし）であってもよい。

（２）また、車両ドアアンロック用通信システムにおいて、リレーアタック対策のみに特化し、照明装置１６の点灯後の車両への不正侵入を防止する必要がなければ、図２のステップ１１０〜１３０を省略し、車両側制御部１４は、図２の処理を、ステップ１３５から開始するようになっていてもよい。

（３）図２のステップ１４５の判定は、通常の方法でＡより内側かつＢ外で車両のユーザが車載システム３０に近づいているときにときにまでアラーム吹鳴が行われることを防ぐためのものである。しかし、必ずしもこの方法で防がなくともよい。

例えば、車両側制御部１４は、ステップ１３５において、アンロック用コードを含むポーリング信号の送信電力を、Ｂより外で携帯機１が受信できず、Ｂ内では受信できる程度のものに抑制させるようになっていれば、ステップ１４５は必ずしも必要なく、ステップ１４０でアンロック用受信強度範囲内でないと判定した場合、直ちにステップ１５０に進むようになっていてもよい。

また例えば、携帯側制御部６は、照明点灯用コードを含むポーリング信号に対する応答信号を車載システム３０に送信した後、直ちに、ＬＦ受信部３の受信感度を低減させ、
アンロック用コードを含むポーリング信号をＢより外で受信できず、Ｂ内では受信できる程度のものに抑制させるようになっていれば、車両側制御部１４におけるステップ１４５は必ずしも必要なく、ステップ１４０でアンロック用受信強度範囲内でないと判定した場合、直ちにステップ１５０に進むようになっていてもよい。

（４）上記実施形態に対して更にリレーアタック対策を強化したい場合は、携帯機１が第１距離３１から第２距離３２までの間にいるとき、すなわち、ステップ１３５、１４０、１４５をこの順に繰り返しているとき、ステップ１３５で繰り返し受信する応答信号中のアンロック用コード受信強度が、少しずつ大きくなっているか否かを判定し、少しずつ大きくなっている場合は、ステップ１３５、１４０、１４５の処理を続け、少しずつ大きくなっていない場合は、ステップ１５０に処理を進めて、吹鳴装置１７を吹鳴し、アンロック用コードの再送信を所定時間停止するようになっていてもよい。

少しずつ大きくなっているか否かは、最後に受信した応答信号中のアンロック用コード受信強度Ａと、それより１回前に受信した応答信号中のアンロック用コード受信強度Ｂとを比較し、アンロック用コード受信強度Ａがアンロック用コード受信強度Ｂよりも大きく、かつ、アンロック用コード受信強度Ｂからアンロック用コード受信強度Ａへの変化量が所定の閾値よりも小さい場合に限り、少しずつ大きくなっていると判定し、そうでない場合、少しずつ大きくなっていないと判定する。

あるいは、携帯機１を携帯したユーザが何らかの理由で車両から一旦遠ざかる可能性もあるので、ステップ１３５、１４０、１４５をこの順に繰り返しているとき、ステップ１３５で繰り返し受信する応答信号中のアンロック用コード受信強度の変化量の絶対値が所定の閾値より小さいか否かを判定し、小さい場合は、ステップ１３５、１４０、１４５の処理を続け、小さくない場合は、ステップ１５０に処理を進めて吹鳴装置１７を吹鳴し、アンロック用コードの再送信を所定時間停止するようになっていてもよい。

（５）また上記実施形態では、車両側制御部１４はステップ１５５で、ユーザの所定の操作に応じてドアアンロックを行うドアアンロックスタンバイ状態に移行するようになっている。しかし、ステップ１５５の処理を省略して、ステップ１４０でアンロック用コード受信強度がアンロック用受信強度範囲内にあると判定した場合、直ちにステップ１６０に進んでドアをアンロックするようになっていてもよい。

（６）また、上記の実施形態において、携帯側制御部６、車両側制御部１４がプログラムを実行することで実現している各機能は、それらの機能を有するハードウェア（例えば回路構成をプログラムすることが可能なＦＰＧＡ）を用いて実現するようになっていてもよい。

１携帯機
２ＬＦアンテナ
３ＬＦ受信部
５ＲＦ送信部
６携帯側制御部
１１ＲＦ受信部
１３ＬＦ送信部
１４車両側制御部
１５ドアスイッチ
１６照明装置
１７吹鳴装置
１８ドアロック機構
２０ボデーＥＣＵ
３０車載システム
３３照明許可距離範囲
３４アンロック許可距離範囲
５１照明点灯用受信強度範囲
５２アンロック用受信強度範囲

Claims

車両のユーザに携帯される携帯機（１）と、前記車両内に搭載される車載システム（３０）とを備えた車両ドアアンロック用通信システムであって、
前記携帯機（１）は、無線受信するための携帯側受信部（３）と、無線送信するための携帯側送信部（５）と、前記携帯側受信部（３）および前記携帯側送信部（５）を用いて無線送受信可能な携帯側制御部（６）と、を備え、
前記車載システム（３０）は、前記携帯機（１）から無線受信するための車両側受信部（１１）と、前記携帯機（１）に無線送信するための車両側送信部（１３）と、前記車両側受信部（１１）および前記車両側送信部（１３）を用いて前記携帯機（１）と無線通信可能な車両側制御部（１４）と、を備え、
前記車両側制御部（１４）は、照明点灯用コードを繰り返し無線送信し、
前記携帯側制御部（６）は、前記車両側制御部（１４）が送信した前記照明点灯用コードを前記携帯側受信部（３）を介して受信すると、前記携帯側受信部（３）が前記照明点灯用コードを受信したときの受信強度である照明点灯用コード受信強度を取得し、取得した前記照明点灯用コード受信強度の情報と、記憶媒体に記録されているキーに基づいたキーコードと、を含む応答信号を作成し、作成した応答信号を前記車載システム（３０）に無線送信し、
前記車両側制御部（１４）は、無線送信した照明点灯用コードの応答として前記携帯機（１）から送信された前記キーコードを含む前記応答信号を受信すると、受信した前記応答信号に含まれる前記照明点灯用コード受信強度の情報に基づいて、当該照明点灯用コード受信強度が所定の照明点灯用受信強度範囲内であるか否かを判定し、照明点灯用受信強度範囲内であると判定した場合は、前記車両の照明装置（１６）を点灯させると共に、アンロック用コードを繰り返し無線送信し、
前記携帯側制御部（６）は、前記携帯側受信部（３）を介して前記アンロック用コードを受信すると、前記携帯側受信部（３）が前記アンロック用コードを受信したときの受信強度であるアンロック用コード受信強度を取得し、取得した前記アンロック用コード受信強度の情報と、前記記憶媒体に記録されているキーに基づいたキーコードと、を含む応答信号を作成し、作成した応答信号を前記車載システム（３０）に無線送信し、
車両側制御部（１４）は、無線送信した前記アンロック用コードの応答として前記携帯機（１）から送信された前記キーコードを含む応答信号を受信すると、受信した当該応答信号に含まれるアンロック用コード受信強度の情報に基づいて、前記照明点灯用受信強度範囲の下限値よりも大きい下限値を有する所定のアンロック用受信強度範囲内に当該アンロック用コード受信強度が入っているか否かを判定し、前記アンロック用受信強度範囲内であると判定した場合は、ユーザの所定の操作に応じてドアアンロックを行うドアアンロックスタンバイ状態に移行するか、または、ドアをアンロックすることを特徴とする車両ドアアンロック用通信システム。
前記携帯側受信部（３）が無線受信のために用いるアンテナ（２）は、角度ダイバシティを実現する３つのアンテナを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両ドアアンロック用通信システム。
前記車両側制御部（１４）は、前記照明点灯用コード受信強度が前記照明点灯用受信強度範囲に入る前に前記照明点灯用受信強度範囲を上回った場合は、前記車両の吹鳴装置（１７）を吹鳴させるか、または、照明点灯用コードの再送信を所定期間停止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両ドアアンロック用通信システム。
前記照明点灯用受信強度範囲は前記アンロック用受信強度範囲と重なる部分がないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両ドアアンロック用通信システム。
前記照明点灯用受信強度範囲の上限値は、前記アンロック用受信強度範囲の下限値よりも小さく、
前記車両側制御部（１４）は、前記アンロック用コード受信強度が前記アンロック用受信強度範囲に入る前に前記アンロック用受信強度範囲を上回った場合、前記車両の吹鳴装置（１７）を吹鳴させるか、または、ドアアンロック用コードの再送信を所定期間停止することを特徴とする請求項３に記載の車両ドアアンロック用通信システム。