JP6292719B2 - 車両無線通信システム、車両制御装置、携帯機 - Google Patents

車両無線通信システム、車両制御装置、携帯機 Download PDF

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Description

本発明は、車両に搭載された車両制御装置とユーザが所持する携帯機との間で送受信される無線信号に基づいて、車両の制御が実行される車両無線通信システムに関し、特に車両の防犯技術に関する。
車両に搭載された車両制御装置と、ユーザが所持する携帯機との間で送受信される無線信号に基づいて、ドアの施解錠やエンジンの始動などのような、車両の制御が実行される車両無線通信システムがある。車両制御装置と携帯機との間の通信方式としては、大別して、携帯機の位置にかかわらず所定の周期で車両制御装置が応答要求信号を送信するポーリング方式、ユーザがドアノブに接近または接触した時に車両制御装置から携帯機へ応答要求信号を送信するパッシブエントリ方式、ユーザが携帯機を操作した時に携帯機から車両制御装置へ信号を送信するキーレスエントリ方式の3種類がある。
たとえば、パッシブエントリ方式の場合、携帯機を所持したユーザがドアノブに接近または接触すると、車両制御装置は、車両に設けられた複数のアンテナから、携帯機へ応答要求信号を送信する。携帯機は、この応答要求信号を受信して、IDコードを含んだ応答信号を返信する。車両制御装置は、この応答信号を受信すると、IDコードの照合を行い、該照合が成立すると、車両のドアの施解錠を許可したり、エンジンの始動を許可したりする。また、ポーリング方式の場合は、携帯機を所持したユーザが車両に近づくことで、携帯機が車両制御装置からの応答要求信号を受信し、以後、上記と同様の動作が行われる。
しかしながら、車両制御装置からの応答要求信号や携帯機からの応答信号を中継可能な中継器を用いて、遠方にある携帯機が車両の近傍にあるかのように偽装する不正な通信行為がある。この中継器を用いた不正な通信行為は、リレーアタックと呼ばれている。リレーアタックにより、車両の所有者でない悪意の第三者が、車両のドアを解錠したり、エンジンを始動したりして、窃盗などの犯罪を行うおそれがある。
そこで、リレーアタックへの防犯対策として、特許文献1では、車両に設けた1つのアンテナから信号強度の異なる複数の測定用信号を時間差で送信する。そして、携帯機で検出される各測定用信号のRSSI(受信信号強度)値の差が閾値以下の場合は、リレーアタックであると判断し、ドアの施解錠などを許可しない。複数の測定用信号を送信する時間差は、携帯機が移動しても、リレーアタックであると判断される程度に小さく設定されている。
また、特許文献2では、車両側から送信されたLF信号の強度を携帯機で検出し、該LF信号強度をRF信号に載せて携帯機から返信し、車両側でRF信号の受信強度を検出した後、該RF信号強度とLF信号強度との比較により、リレーアタックか否かを判定する。また、携帯機でLF信号を受信してからRF信号を送信するまでの応答時間を計測して、該応答時間をRF信号に載せて携帯機から返信し、車両側でLF信号を送信してからRF信号を受信するまでの返信時間を計測して、応答時間と返信時間との比較により、リレーアタックか否かを判定する。
さらに、特許文献3では、車両の異なる位置に複数の送信アンテナを設け、携帯機に異なる軸線方向を向いた複数の受信アンテナを設けている。そして、携帯機で、複数の送信アンテナからの送信信号について、複数の受信アンテナにおける受信強度をそれぞれ検出し、各送信信号の受信強度比の比較により、リレーアタックか否かを判定する。
特開2012−144905号公報 特開2010−121297号公報 特開2006−342545号公報
リレーアタックへの防犯対策のために車両側の装置や携帯機で実行する処理が複雑であると、車両側の装置や携帯機にかかる負担が大きくなる。
一方、近年の調査により、中継器の受信感度は携帯機の受信感度よりかなり低いことが判明している。このため、特許文献3のように、車両側の複数の送信アンテナから信号を送信する場合は、1つの送信アンテナからの送信信号しか中継器で中継されず、リレーアタックか否かが判定できないおそれがある。
本発明の課題は、車両制御装置や携帯機の処理を複雑にすることなく、リレーアタックに対する防犯性を向上させることである。
本発明による車両無線通信システム、車両に搭載された車両制御装置とユーザが所持する携帯機とから構成される。車両制御装置は、携帯機へ応答要求信号を送信する第1送信部と、携帯機から応答信号を受信する第1受信部とを備える。携帯機は、車両制御装置からの応答要求信号を受信する第2受信部と、第2受信部により応答要求信号を受信したことに応じて、応答信号を車両制御装置へ送信する第2送信部とを備える。第1送信部は、車両の周囲近傍と車室内に応答要求信号が行き渡るように複数設けられている。第2受信部は、携帯機が車両へ接近したときに、複数の第1送信部のうち2つ以上から送信された応答要求信号を受信可能な受信領域を有する。そして、第2受信部で、所定時間内に、複数の第1送信部のうち2つ以上から送信された応答要求信号を受信した場合は、車両の制御を許可し、第2受信部で、所定時間内に、複数の第1送信部のうちいずれか1つから送信された応答要求信号を受信した場合は、車両の制御を禁止する。
上記によると、携帯機が車両に接近した場合は、車両に設けられた複数の第1送信部のうち2つ以上から送信された応答要求信号が、所定時間内に携帯機の第2受信部で受信されるので、車両の制御が許可される。一方、携帯機が遠方にあって、携帯機より受信感度がかなり低い中継器が車両に接近した場合は、複数の第1送信部のうちいずれか1つから送信された応答要求信号だけが、所定時間内に中継器を介して携帯機の第2受信部で受信されるので、車両の制御が禁止される。つまり、所定時間内に携帯機で受信された第1送信部からの応答要求信号の数が単数か複数かによって、車両の制御が許可または禁止されるので、車両制御装置や携帯機の処理を複雑にすることなく、中継器を用いたリレーアタックに対する防犯性を向上させることができる。
また、本発明では、携帯機は、第2受信部により所定時間内に受信した応答要求信号の数に応じた受信情報を、応答信号に含めて第2送信部により送信する。車両制御装置は、携帯機から送信された応答信号を第1受信部により受信した後、該応答信号に含まれる受信情報に基づいて車両の制御を許可または禁止する。
具体的には、車両制御装置に第1送信部と第1受信部とを制御する第1制御部を設け、携帯機に、第2送信部と第2受信部とを制御する第2制御部を設ける。そして、携帯機の第2制御部が、第2受信部により所定時間内に受信した応答要求信号の数に応じた受信情報を、応答信号に含めて第2送信部により送信する。車両制御装置の第1制御部は、携帯機から送信された応答信号を第1受信部により受信した後、該応答信号に含まれる前記受信情報が、2つ以上の第1送信部から送信された応答要求信号を携帯機で受信したことを示す場合は、車両の制御を許可し、いずれか1つの第1送信部から送信された応答要求信号を携帯機で受信したことを示す場合は、車両の制御を禁止する。
また、本発明では、携帯機の第2受信部で、所定時間内に、2つ以上の第1送信部から送信された応答要求信号を受信した場合は、第2制御部がそれらの応答要求信号の数に応じた受信情報を、応答信号に含めて第2送信部により送信するが、第2受信部で、所定時間内に、いずれか1つの第1送信部から送信された応答要求信号を受信した場合は、第2制御部が、応答信号に代えて、車両の制御を禁止することを示す禁止信号を第2送信部により送信してもよい。車両制御装置の第1制御部は、携帯機から送信された応答信号を第1受信部により受信した場合は、該応答信号に基づいて車両の制御を許可し、携帯機から送信された禁止信号を第1受信部により受信した場合は、車両の制御を禁止する。
また、本発明では、携帯機は、第2受信部により受信した応答要求信号の受信強度を検出する受信強度検出部をさらに備え、前記受信情報は、第2受信部により所定の時間内に受信した全ての応答要求信号の受信強度検出部により検出した受信強度値であってもよい。
本発明によれば、車両制御装置や携帯機の処理を複雑にすることなく、リレーアタックに対する防犯性を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態による車両無線通信システムの構成図である。 図1の車両無線通信システムが適用される車両の平面図である。 携帯機と中継器の信号受信可能エリアを示した図である。 携帯機と中継器のエントリ時の信号受信可能エリアの分布の一例を示した図である。 携帯機と中継器のエンジン始動時の信号受信可能エリアの分布の一例を示した図である。 本発明の第1実施形態による車両制御装置の動作を示したフローチャートである。 本発明の第1実施形態による携帯機の動作を示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態による車両制御装置の動作を示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態による携帯機の動作を示したフローチャートである。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
まず、本実施形態の車両無線通信システム100の構成を、図1および図2を参照しながら説明する。
図1は、車両無線通信システム100の構成図である。図2は、車両無線通信システム100が適用される車両30を示した図である。
図1に示すように、車両無線通信システム100は、車両制御装置10と携帯機20とから構成されている。車両無線通信システム100では、車両制御装置10と携帯機20との間で送受信される無線信号に基づいて、車両制御装置10による車両30(図2)の制御が実行される。本例において、車両30の制御とは、自動四輪車から成る車両30のドアの施解錠や、エンジンの始動のことである。車両30には、施解錠可能なドアが5つ設けられている。
車両無線通信システム100は、車両30への携帯機20の接近状態において、携帯機20でのスイッチ操作によりドアの施解錠を行うキーレスエントリシステム、またはユーザのドアノブに対する接近や接触により、携帯機20と自動的に通信を行ってドアの施解錠などを行うパッシブエントリシステムから成る。
図1に示す、車両制御装置10、電源装置12、パッシブリクエストスイッチ13、エンジンスイッチ14、ドアロック装置15、およびエンジン装置16は、車両30に搭載されている。携帯機20は、車両30のユーザにより所持される。
車両制御装置10は、制御部1、LF(Low Frequency;長波)送信部2〜6、およびUHF(Ultra High Frequency;極超短波)受信部7を備えている。制御部1は、CPUとメモリなどから構成されている。
LF送信部2〜6は、LF信号送信回路と送信アンテナ2a〜6aとからそれぞれ構成されている。これら複数(5つ)のLF送信部2〜6のアンテナ2a〜6aは、図2に示すように、車両30の車室内と車室外に分散するように設けられている。
詳しくは、車室内前部LF送信部2の送信アンテナ2aは、車両30の車室内の前部に設置されている。車室内後部LF送信部3の送信アンテナ3aは、車両30の車室内の後部に設置されている。車室外右部LF送信部4のアンテナ4aは、車両30の右部にある運転席のドアの外側近傍に設けられている。車室外左部LF送信部5のアンテナ5aは、車両30の左部にある助手席のドアの外側近傍に設けられている。車室外後部LF送信部6のアンテナ6aは、車両30のバックドアの外側近傍に設けられている。
各LF送信部2〜6は、携帯機20と通信するために、車室内と車室外の車両30の近傍にポーリング方式でLF信号を送信する。LF送信部2〜6が送信するLF信号には、携帯機20に対して応答を要求する応答要求信号が含まれている。上記のように複数のLF送信部2〜6を車両30に設けることで、車両30の周囲(車室外)近傍と車室内に、応答要求信号が行き渡る。LF送信部2〜6による信号送信範囲は一部重複している。LF送信部2〜6は、本発明の「第1送信部」の一例である。
UHF受信部7は、UHF信号受信回路と受信アンテナ7aとから構成されていて、携帯機20から送信されたUHF信号を受信する。LF送信部2〜6が複数設けられているのに対し、UHF受信部7は1つだけ設けられている。UHF受信部7は、本発明の「第1受信部」の一例である。
制御部1は、LF送信部2〜6とUHF受信部7を制御して、携帯機20に対して信号や情報の送受信を行う。制御部1は、本発明の「第1制御部」の一例である。
携帯機20は、FOBキーから成り、制御部21、LF受信部22、UHF送信部23、および操作部24を備えている。制御部21は、CPUとメモリなどから構成されている。
LF受信部22は、LF信号受信回路と受信アンテナ22aとRSSI検出部22bとから構成されている。LF受信部22は、車両制御装置10のLF送信部2〜6から送信されたLF信号を受信する。LF受信部22が受信するLF信号には、前述した応答要求信号が含まれている。LF受信部22は、本発明の「第2受信部」の一例である。
RSSI検出部22bは、受信アンテナ22aにより受信した応答要求信号のRSSI値(受信信号強度)を検出する。RSSI検出部22bは、本発明の「受信強度検出部」の一例である。RSSI値は、本発明の「受信情報」の一例である。
UHF送信部23は、UHF信号送信回路と送信アンテナ23aとから構成されていて、車両制御装置10に対してUHF信号を送信する。UHF送信部23が送信するUHF信号には、LF受信部22により応答要求信号を受信したことに応じて車両制御装置10へ返信する応答信号が含まれている。UHF送信部23は、本発明の「第2送信部」の一例である。
操作部24は、ドアを施解錠するために操作するスイッチなどから構成されている。制御部21は、LF受信部22とUHF送信部23を制御して、車両制御装置10に対して信号や情報の送受信を行う。制御部21は、本発明の「第2制御部」の一例である。
車両制御装置10には、電源装置12、ドアロック装置15、およびエンジン装置16などの車載機器と、パッシブリクエストスイッチ13やエンジンスイッチ14などのスイッチとが接続されている。
電源装置12は、車両30の電装品へ電力を供給するバッテリなどから成る。パッシブリクエストスイッチ13は、車両30のドアの外側面にあるドアノブの近傍にそれぞれ設置されている。エンジンスイッチ14は、車両30の車室内の運転席の近傍に設置されている。
ドアロック装置15は、車両30の各ドアの施解錠を行うための機構と、該機構の駆動回路から成る。エンジン装置16は、車両30のエンジンを駆動するためのスタータモータと、該スタータモータの駆動回路から成る。
ところで、リレーアタックで用いられる中継器50(図3)は、携帯機20が車両30から遠く離れた場所にあっても、車両制御装置10と携帯機20との間で、信号の送受信を中継する機能を備えている。このため、遠方にある携帯機20が車両30の近傍にあるかのように偽装されて、不正な通信行為が行われる。
図3は、携帯機20と中継器50の信号受信可能エリアE1、E2を示した図である。図3(a)に点線で示す円内が、携帯機20のLF受信部22が車両制御装置10のLF送信部2〜6からの信号を受信することができる信号受信可能エリアE1である。図3(b)に点線で示す円内が、中継器50が車両制御装置10または携帯機20からの信号を受信することができる信号受信可能エリアE2である。携帯機20の信号受信可能エリアE1より、中継器50の信号受信可能エリアE2の方がかなり狭くなっている。信号受信可能エリアE1は、本発明の「受信領域」の一例である。
図4は、携帯機20と中継器50のエントリ時の信号受信可能エリアE1、E2の分布の一例を示した図である。図5は、携帯機20と中継器50のエンジン始動時の信号受信可能エリアE1、E2の分布の一例を示した図である。
図4および図5に示すように、携帯機20と中継器50とがそれぞれ同程度に車両30へ接近した場合(図4は車外近傍、図5は車内)を想定する。携帯機20の信号受信可能エリアE1には、図4(a)および図5(a)に示すように、LF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aのうちいずれか2つ以上が入っている。つまり、携帯機20の信号受信可能エリアE1は、LF送信部2〜6のうちいずれか2つ以上から送信された応答要求信号を受信可能な広さの受信領域になっている。
これに対して、中継器50の信号受信可能エリアE2には、図4(b)および図5(b)に示すように、LF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aのうちいずれか1つだけが入っている。つまり、中継器50の信号受信可能エリアE2は、LF送信部2〜6のうちいずれか1つから送信された応答要求信号を受信可能な広さの受信領域になっている。
上記のことより、中継器50の受信感度は携帯機20の受信感度よりかなり低くなっている。信号受信可能エリアE1、E2は、携帯機20および中継器50の受信感度の具体例である。
携帯機20の信号受信可能エリアE1内に、LF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aの少なくとも1つが入ると、車両制御装置10と携帯機20とが通信可能になる。詳しくは、車両制御装置10が、LF送信部2〜6の少なくとも1つとUHF受信部7により、携帯機20のLF受信部22やUHF送信部23と応答要求信号や応答信号を通信する。
中継器50の信号受信可能エリアE2内に、LF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aの少なくとも1つが入ると、車両制御装置10と携帯機20とが中継器50を介して通信可能になる。詳しくは、車両制御装置10が、LF送信部2〜6の少なくとも1つとUHF受信部7により、中継器50を介して、携帯機20のLF受信部22やUHF送信部23と応答要求信号や応答信号を通信する。
車両制御装置10は、携帯機20と通信して、予め記憶されたIDコードと携帯機20に付与されたIDコードとの照合を行う。そして、双方のIDコードが一致した場合、すなわち照合が成功した場合は、車両30の所定の制御が許可される。
具体的には、携帯機20を所持したユーザがパッシブリクエストスイッチ13を操作すると、該操作信号が制御部1に入力される。すると、制御部1が、LF送信部2〜6とUHF受信部7により携帯機20と通信して、IDコードの照合を行う。そして、照合が成功すると、制御部1が、ドアロック装置15を制御して、車両30の各ドアの施解錠を行う。(パッシブエントリ方式)
また、携帯機20を所持したユーザが車両30に接近した状態で、ユーザが携帯機20の操作部24を操作した場合は、該操作に応じた信号が制御部21を介して、UHF送信部23により送信される。車両制御装置10では、その操作部24の操作に応じた信号をUHF受信部7により受信すると、制御部1が、IDコードの照合を行う。そして、照合が成功すると、制御部1が、ドアロック装置15を制御して、車両30のドアの施解錠を行う。(キーレスエントリ方式)
また、携帯機20を所持したユーザがエンジンスイッチ14を操作すると、該操作信号が制御部1に入力される。すると、制御部1が携帯機20と通信して、IDコードの照合を行う。そして、照合が成功すると、制御部1が、エンジン装置16を制御して、車両30のエンジンの始動または停止を行う。
なお、車両制御装置10と携帯機20との間の通信方式としては、パッシブエントリ方式に代えて、ポーリング方式を採用してもよい(後述する第2実施形態においても同様)。
次に、第1実施形態による車両制御装置10と携帯機20の動作を、図4〜図7を参照しながら説明する。
図6は、第1実施形態による車両制御装置10の動作を示したフローチャートである。図7は、第1実施形態による携帯機20の動作を示したフローチャートである。
パッシブエントリ方式の場合は、パッシブリクエストスイッチ13が操作されることで、車両制御装置10の制御部1は、LF送信部2〜6により所定の順番で応答要求信号を送信する(図6のステップS1)。このとき、各LF送信部2〜6からの応答要求信号の送信タイミングを、所定の間隔でずらしておく。また、ポーリング方式の場合は、各LF送信部2〜6は、車両30の停車中などに所定の周期で間欠的に応答要求信号を送信する。
携帯機20と中継器50が車両30から離れた位置にあって、これらの信号受信可能エリアE1、E2内にLF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aがない場合は、LF送信部2〜6からの応答要求信号が携帯機20のLF受信部22で受信されない(図7のステップS21:NO)。このため、携帯機20のUHF送信部23から応答信号が送信されず、車両制御装置10のUHF受信部7が応答信号を受信することなく(図6のステップS2:NO)、所定時間T2が経過する(図6のステップS3:YES)。この場合、制御部1は、車両30のドアの施解錠を禁止し(図6のステップS9)、エンジンの始動も禁止する(図6のステップS10)。
一方、携帯機20または中継器50が車両30に接近して、どちらかの信号受信可能エリアE1、E2内に、LF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aが少なくとも1つ入った場合は、LF送信部2〜6のいずれか1つからの応答要求信号が携帯機20のLF受信部22で受信される(図7のステップS21:YES)。そして、受信した応答要求信号のRSSI値が、RSSI検出部22bにより検出される(図7のステップS22)。制御部21は、RSSI検出部22bにより検出された応答要求信号のRSSI値と、該応答要求信号の送り先であるLF送信部2〜6の識別情報とを関連付けて、RSSI情報として内部メモリに随時記憶する。
このとき車両30に接近したのが携帯機20であれば、図4(a)に示すように、携帯機20の信号受信可能エリアE1内にLF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aが2つ以上入る。このため、携帯機20では、最初にLF送信部2〜6のいずれか1つからの応答要求信号を受信してから(図7のステップS21:YES)、所定時間T1が経過するまでに(図7のステップS23:NO)、別のLF送信部2〜6からの応答要求信号を受信する(図7のステップS21:YES)。そして、受信した応答要求信号のそれぞれのRSSI値を、RSSI検出部22bにより検出する(図7のステップS22)。
対して、携帯機20が車両30から遠方にあって、車両30に接近したのが中継器50であれば、つまりリレーアタックの場合は、図4(b)に示すように、中継器50の信号受信可能エリアE2内にLF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aが1つしか入らない。このため、携帯機20では、中継器50を経由して、LF受信部22により最初にLF送信部2〜6のいずれか1つからの応答要求信号を受信してから、別のLF送信部2〜6からの応答要求信号を受信することなく、所定時間T1が経過する(図7のステップS23:YES)。
なお、所定時間T1は、中継器50の信号受信可能エリアE2内にLF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aのいずれか1つが入ってから、中継器50が人手により移動しても、信号受信可能エリアE2内に別のLF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6aが入らないような短い時間に設定されている。
最初に応答要求信号を受信してから所定時間T1が経過すると(図7のステップS23:YES)、制御部21は、RSSI検出部22bにより検出した全ての応答要求信号のRSSI値などを示すRSSI情報と、予め内部メモリに記憶されたIDコードとを含んだ応答信号を生成する(図7のステップS24)。そして、制御部21は、生成した応答信号をUHF送信部23により車両制御装置10へ送信する(図7のステップS25)。この後、携帯機20では、応答要求信号の受信記録(RSSI情報など)と所定時間T1の計測情報がクリアされる。
車両制御装置10では、たとえば、LF送信部2〜6から応答要求信号を送信した(図6のステップS1)後、所定時間T2が経過するまでに(図6のステップS3:NO)、UHF受信部7により携帯機20からの応答信号を受信する(図6のステップS2:YES)。
なお、所定時間T2は、たとえば、携帯機20を所持したユーザが乗車するために車両30に接近した場合に、LF送信部2〜6から応答信号を送信してから、携帯機20の応答信号を受信するまでにかかる一般的な時間と同等か、それより若干長い時間に設定されている。
応答信号を受信すると、制御部1は、該応答信号に含まれているRSSI情報を参照して、RSSI値が2つ以上あるか否かを判定する(図6のステップS4)。このとき、RSSI値が1つしかなければ(図6のステップS4:NO)、いずれか1つのLF送信部2〜6から送信された応答要求信号しか携帯機20で受信されていないため、リレーアタックであると判断できる。この場合、制御部1は、ドアの施解錠を禁止し(図6のステップS9)、車両30のエンジンの始動も禁止する(図6のステップS10)。
対して、応答信号に含まれたRSSI値が2つ以上あれば(図6のステップS4:YES)、2つ以上のLF送信部2〜6から送信された応答要求信号が携帯機20で受信されたため、正当な携帯機20との通信(携帯機20のエントリなど)である可能性が高いと判断できる。この場合、制御部1は、RSSI情報に基づいて、携帯機20の位置を判断する(図6のステップS5)。
そして、制御部1は、携帯機20が車室外の車両30の近傍にあると判断すると(図6のステップS6:YES)、応答信号に含まれた携帯機20のIDコードと、予め内部メモリに記憶されたIDコードとの照合を行う。このとき、IDコードの照合が成功しなければ(図6のステップS7:NO)、制御部1は、ドアの施解錠を禁止し(図6のステップS9)、車両30のエンジンの始動も禁止する(図6のステップS10)。
対して、IDコードの照合が成功すると(図6のステップS7:YES)、制御部1は、ドアの施解錠を許可する(図6のステップS8)。これにより、ドアロック装置15によって車両30のドアが解錠されて、携帯機20を所持したユーザが車室内に進入可能になる。
この後、たとえばユーザが車両30に乗車して、図5(a)に示すように、携帯機20が車室内に置かれた場合は、携帯機20の信号受信可能エリアE1内にLF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6bのうちいずれか2つ以上が入る。このため、前述したように、図6のステップS1でLF送信部2〜6により送信された応答要求信号の2つ以上が、携帯機20のLF受信部22により所定時間T1内に受信される(図7のステップS21)。また、各応答要求信号のRSSI値がRSSI検出部22bにより検出される(図7のステップS22)。それから、所定時間T1が経過した後(図7のステップS23:YES)、制御部21が、RSSI情報とIDコードを含んだ応答信号を生成して(図7のステップS24)、UHF送信部23により車両制御装置10へ送信する(図7のステップS25)。
そして、車両制御装置10では、前述したように、UHF受信部7が携帯機20からの応答信号を受信し(図6のステップS2:YES)、制御部1が、該応答信号にRSSI値が2つ以上あることを確認して(図6のステップS4:YES)、携帯機20の位置を判断する(図6のステップS5)。ここで、制御部1は、携帯機20が車室外の車両30の近傍ではなく(図6のステップS6:NO)、車室内にあると判断すると(図6のステップS11:YES)、応答信号に含まれた携帯機20のIDコードと、予め内部メモリに記憶されたIDコードとの照合を行う。このとき、IDコードの照合が成功しなければ(図6のステップS12:NO)、制御部1は、エンジンの始動を禁止する(図6のステップS10)。
対して、エンジンスイッチ14がオン操作されて、IDコードの照合が成功すると(図6のステップS12:YES)、制御部1は、エンジンの始動を許可する(図6のステップS13)。これにより、エンジン装置16によって車両30のエンジンが始動されて、車両30が運転可能になる。
なお、図6のステップS5で判断された携帯機20の位置が、車室外の車両30の近傍でなく(図6のステップS6:NO)、車室内でもないときは(図6のステップS11:NO)、制御部1は、ドアの施解錠を禁止し(図6のステップS9)、車両30のエンジンの始動も禁止する(図6のステップS10)。
他方、何らかの不正手段により、図5(b)に示すように、中継器50が車室内に置かれた場合は、中継器50の信号受信可能エリアE2内に、LF送信部2〜6の送信アンテナ2a〜6bのうちいずれか1つが入る。このため、前述したように、図6のステップS1でLF送信部2〜6により送信された応答要求信号のうちいずれか1つが、携帯機20のLF受信部22により所定時間T1内に受信される(図7のステップS21)。この場合、所定時間T1が経過した後(図7のステップS23:YES)、制御部21が、1つのRSSI値を示したRSSI情報とIDコードを含んだ応答信号を生成して(図7のステップS24)、UHF送信部23により車両制御装置10へ送信する(図7のステップS25)。
そして、車両制御装置10では、前述したように、UHF受信部7が携帯機20からの応答信号を受信しても(図6のステップS2:YES)、制御部1が、該応答信号にRSSI値が1つしかないことを確認する(図6のステップS4:NO)。このため、制御部1は、ドアの施解錠を禁止し(図6のステップS9)、車両30のエンジンの始動も禁止する(図6のステップS10)。
図6のステップS8、S10、またはS13の実行後、車両制御装置10では、応答信号の受信記録と内容、および所定時間T2の計測情報がクリアされる。
上記第1実施形態によると、携帯機20が車両30に接近している場合は、車両30に設けられた複数のLF送信部2〜6のうち2つ以上から送信された応答要求信号が、所定時間T1内に携帯機20のLF受信部22で受信される。この場合は、車両制御装置10と携帯機20との正当な通信であるため、車両制御装置10による車両30の制御を許可することができる。
一方、携帯機20が遠方にあって、携帯機20より受信感度がかなり低い中継器50が車両30に接近している場合は、LF送信部2〜6のうちいずれか1つから送信された応答要求信号が、所定時間T1内に中継器50を介して携帯機20のLF受信部22で受信される。この場合は、中継器50を用いたリレーアタックであるため、車両制御装置10による車両30の制御を禁止することができる。
つまり、携帯機20と中継器50の信号受信可能エリア1、E2の大きさの違いを考慮して、所定時間T1内に携帯機20で受信された車両制御装置10のLF送信部2〜6からの応答要求信号の数が単数か複数かによって、車両30の制御を許可または禁止することができる。従って、車両制御装置10や携帯機20の処理を複雑にすることなく、中継器50を用いたリレーアタックに対する防犯性を向上させることが可能となる。
また、上記第1実施形態では、携帯機20が、LF受信部22により所定時間T1内に受信した全ての応答要求信号のRSSI値を、RSSI検出部22bにより検出して、応答信号に含めてUHF送信部23により送信している。そして、車両制御装置10が、携帯機20から送信された応答信号をUHF受信部7により受信した後、該応答信号に含まれるRSSI値の数に基づいて、車両30の制御を許可または禁止している。このため、携帯機20は、受信したLF送信部2〜6からの応答要求信号のRSSI値を応答信号に含めて返信すればよく、車両制御装置10は、受信した応答信号に含まれるRSSI値の数を確認すればよいので、車両制御装置10や携帯機20の処理を一層簡単にすることができる。
さらに、上記第1実施形態では、LF送信部2〜6のうち2つ以上から送信された応答要求信号が所定時間T1内に携帯機20で受信された場合に、車両30のドアの施解錠またはエンジンの始動を許可している。また、LF送信部2〜6のうちいずれか1つから送信された応答要求信号だけが所定時間T1内に中継器50を介して携帯機20のLF受信部22で受信された場合に、車両30のドアの施解錠またはエンジンの始動を禁止している。このため、悪意の第三者により中継器50を用いたリレーアタックが行われても、ドアが解錠されず、エンジンも始動されず、車室内への無断侵入や車両30の盗難などの犯罪を防止することが可能となる。
次に、第2実施形態による車両制御装置10と携帯機20の動作を、図8および図9を参照しながら説明する。
図8は、第2実施形態による車両制御装置10の動作を示したフローチャートである。図9は、第2実施形態による携帯機20の動作を示したフローチャートである。
第2実施形態では、携帯機20において、車両制御装置10のLF送信部2〜6のいずれか1つからの応答要求信号をLF受信部22により受信すると(図9のステップS21:YES)、その受信した応答要求信号のRSSI値をRSSI検出部22bにより検出する(図9のステップS22)。制御部21は、RSSI検出部22bにより検出された応答要求信号のRSSI値と、該応答要求信号の送り先であるLF送信部2〜6の識別情報とを関連付けて、RSSI情報として内部メモリに随時記憶する。
そして、最初にいずれかのLF送信部2〜6からの応答要求信号を受信してから、所定時間T1が経過すると(図9のステップS23:YES)、制御部21は、内部メモリを参照して、応答要求信号のRSSI値の数を確認する。
ここで、RSSI値が2つ以上内部メモリに記憶されていれば(図9のステップS23a:YES)、制御部21は、全ての応答要求信号のRSSI値を示したRSSI情報と、IDコードとを含んだ応答信号を生成する(図9のステップS24)。そして、制御部21は、生成した応答信号をUHF送信部23により車両制御装置10へ送信する(図9のステップS25)。
一方、RSSI値が1つしか内部メモリに記憶されていなければ(図9のステップS23a:NO)、制御部21は、ドアの施解錠とエンジンの始動を禁止することを示す禁止信号を、UHF送信部23により車両制御装置10へ送信する(図9のステップS26)。
車両制御装置10において、LF送信部2〜6から応答要求信号を送信した(図8のステップS1)後、所定時間T2が経過するまでに(図8のステップS3:NO)、携帯機20からの応答信号ではなく、禁止信号をUHF受信部7により受信したとする(図8のステップS2a:YES)。この場合、制御部1は、禁止信号に基づいて、ドアの施解錠を禁止し(図8のステップS9)、車両30のエンジンの始動も禁止する(図8のステップS10)。
対して、車両制御装置10において、LF送信部2〜6から応答要求信号を送信した(図8のステップS1)後、所定時間T2が経過するまでに(図8のステップS3:NO)、携帯機20からの応答信号をUHF受信部7により受信したとする(図8のステップS2:YES)。この場合、制御部1は、その応答信号に含まれるRSSI情報に基づいて、携帯機20の位置を判断する(図8のステップS5)。そして、制御部1は、携帯機20が車室外の車両30の近傍にあると判断した後(図8のステップS6:YES)、IDコードの照合が成功すれば(図8のステップS7:YES)、ドアの施解錠を許可する(図8のステップS8)。
また、制御部1は、エンジンスイッチ14がオン操作された後、携帯機20が車室内にあると判断した場合(図8のステップS11:YES)、IDコードの照合が成功すれば(図8のステップS12:YES)、エンジンの始動を許可する(図8のステップS13)。
上記第2実施形態によると、携帯機20で所定時間T1内に2つ以上のLF送信部2〜6から送信された応答要求信号を受信した場合は、それらの応答要求信号のRSSI値が、応答信号とともに携帯機20から車両制御装置10へ送信される。そして、車両制御装置10で応答信号を受信した場合は、該応答信号に基づいて車両30のドアの施解錠やエンジンの始動が許可される。つまり、車両制御装置10と携帯機20との正当な通信時に、車両30の制御を許可することができる。
また、携帯機20で所定時間T1内にいずれか1つのLF送信部2〜6から送信された応答要求信号を受信した場合は、禁止信号が携帯機20から車両制御装置10へ送信される。そして、車両制御装置10で禁止信号を受信した場合は、車両30のドアの施解錠やエンジンの始動が禁止される。つまり、中継器50を用いたリレーアタック時に、車両30の制御を禁止することができる。
従って、車両制御装置10や携帯機20の処理を複雑にすることなく、中継器50を用いたリレーアタックに対する防犯性を向上させることが可能となる。
また、第2実施形態では、携帯機20で所定時間T1内にいずれか1つのLF送信部2〜6から送信された応答要求信号を受信した場合に、RSSI値を含まない禁止信号を車両制御装置10へ送信する。そして、車両制御装置10では、禁止信号を受信した場合に、他の処理を行うことなく、ドアの施解錠やエンジンの始動を禁止する。このため、車両制御装置10や携帯機20の処理を一層簡単にすることができる。
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、車両制御装置10が、携帯機20から受信した応答信号に含まれるRSSI情報に基づいて、携帯機10の位置を判断した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、図6と図8のステップS5、S6、S11のような、携帯機の位置に関する車両制御装置の処理は省略してもよい。
また、以上の実施形態では、車両無線通信システム100で許可または禁止する車両の制御として、ドアの施解錠とエンジンの始動を例に挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。車両のドアの施解錠とエンジンの始動のうち、いずれか一方の制御を許可または禁止するようにしてもよい。また、その他の車両の制御を許可または禁止するようにしてもよい。
また、以上の実施形態では、車両30の車室内に2つのLF送信部2、3を設け、車室外に3つのLF送信部4〜6を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、1つまたは3つ以上の第1送信部を車室内に設け、1つ、2つ、または4つ以上の第1送信部を車室外に設けて、それぞれから応答要求信号を送信してもよい。つまり、第1送信部は、車両の周囲近傍と車室内に応答要求信号が行き渡るように、車室内外に複数設ければよい。
さらに、以上の実施形態では、自動四輪車用の車両無線通信システム100、車両制御装置10、および携帯機20に本発明を適用した例を挙げたが、たとえば自動二輪車や大型自動車などの他の車両用の車両無線通信システム、車両制御装置、および携帯機に対しても、本発明を適用することは可能である。
1 制御部(第1制御部)
2 車室内前部LF送信部(第1送信部)
3 車室内後部LF送信部(第1送信部)
4 車室外右部LF送信部(第1送信部)
5 車室外左部LF送信部(第1送信部)
6 車室外後部LF送信部(第1送信部)
2a〜6a 送信アンテナ
7 UHF受信部(第1受信部)
10 車両制御装置
20 携帯機
21 制御部(第2制御部)
22 LF受信部(第2受信部)
22b RSSI検出部(受信強度検出部)
23 UHF送信部(第2送信部)
30 車両
100 車両無線通信システム
E1 信号受信可能エリア(受信領域)
T1 所定時間

Claims (7)

  1. 車両に搭載された車両制御装置とユーザが所持する携帯機とから構成され、
    前記車両制御装置は、
    前記携帯機へ応答要求信号を送信する第1送信部と、
    前記携帯機から応答信号を受信する第1受信部と、を備え、
    前記携帯機は、
    前記車両制御装置からの前記応答要求信号を受信する第2受信部と、
    前記第2受信部により前記応答要求信号を受信したことに応じて、前記応答信号を前記車両制御装置へ送信する第2送信部と、を備え、
    前記第1送信部は、前記車両の周囲近傍と車室内に前記応答要求信号が行き渡るように複数設けられ、
    前記第2受信部は、前記携帯機が前記車両へ接近したときに、複数の前記第1送信部のうち2つ以上から送信された前記応答要求信号を受信可能な受信領域を有し、
    前記第2受信部で、所定時間内に、複数の前記第1送信部のうち2つ以上から送信された前記応答要求信号を受信した場合は、前記車両の制御を許可し、
    前記第2受信部で、所定時間内に、複数の前記第1送信部のうちいずれか1つから送信された前記応答要求信号を受信した場合は、前記車両の制御を禁止する、車両無線通信システムであって、
    前記携帯機は、
    前記第2受信部により所定時間内に受信した前記応答要求信号の数に応じた受信情報を、前記応答信号に含めて前記第2送信部により送信し、
    前記車両制御装置は、
    前記携帯機から送信された前記応答信号を前記第1受信部により受信した後、
    前記応答信号に含まれる前記受信情報が、2つ以上の前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を前記携帯機で受信したことを示す場合は、前記車両の制御を許可し、
    前記応答信号に含まれる前記受信情報が、いずれか1つの前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を前記携帯機で受信したことを示す場合は、前記車両の制御を禁止する、ことを特徴とする車両無線通信システム。
  2. 車両に搭載された車両制御装置と、ユーザが所持する携帯機とから構成され、
    前記車両制御装置は、
    前記携帯機へ応答要求信号を送信する第1送信部と、
    前記携帯機から応答信号を受信する第1受信部と、を備え、
    前記携帯機は、
    前記車両制御装置からの前記応答要求信号を受信する第2受信部と、
    前記第2受信部により前記応答要求信号を受信したことに応じて、前記応答信号を前記車両制御装置へ送信する第2送信部と、を備え、
    前記第1送信部は、前記車両の周囲近傍と車室内に前記応答要求信号が行き渡るように複数設けられ、
    前記第2受信部は、前記携帯機が前記車両へ接近したときに、複数の前記第1送信部のうち2つ以上から送信された前記応答要求信号を受信可能な受信領域を有し、
    前記第2受信部で、所定時間内に、複数の前記第1送信部のうち2つ以上から送信された前記応答要求信号を受信した場合は、前記車両の制御を許可し、
    前記第2受信部で、所定時間内に、複数の前記第1送信部のうちいずれか1つから送信された前記応答要求信号を受信した場合は、前記車両の制御を禁止する、車両無線通信システムであって、
    前記携帯機は、
    前記第2受信部で、所定時間内に、2つ以上の前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を受信した場合は、該応答要求信号の数に応じた受信情報を、前記応答信号に含めて前記第2送信部により送信し、
    前記第2受信部で、所定時間内に、いずれか1つの前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を受信した場合は、前記車両の制御を禁止することを示す禁止信号を前記第2送信部により送信し、
    前記車両制御装置は、
    前記携帯機から送信された前記応答信号を前記第1受信部により受信した場合は、該応答信号に基づいて前記車両の制御を許可し、
    前記携帯機から送信された前記禁止信号を前記第1受信部により受信した場合は、前記車両の制御を禁止する、ことを特徴とする車両無線通信システム。
  3. 請求項または請求項に記載の車両無線通信システムにおいて、
    前記携帯機は、前記第2受信部により受信した前記応答要求信号の受信強度を検出する受信強度検出部をさらに備え、
    前記受信情報は、前記第2受信部により所定時間内に受信した全ての前記応答要求信号の、前記受信強度検出部により検出した受信強度値である、ことを特徴とする車両無線通信システム。
  4. 車両に搭載され、ユーザが所持する携帯機との間で送受信する無線信号に基づいて、車両の制御を実行する車両制御装置において、
    前記車両への接近時に複数の送信部からの信号を受信可能な受信領域を有する前記携帯機へ、応答要求信号を送信する第1送信部と、
    前記応答要求信号に応答して前記携帯機から送信される応答信号を受信する第1受信部と、
    前記第1送信部と前記第1受信部とを制御する第1制御部と、を備え、
    前記第1送信部は、前記車両の周囲近傍と車室内に前記応答要求信号が行き渡るように複数設けられ、
    前記第1制御部は、
    前記携帯機から送信された前記応答信号を前記第1受信部により受信した後、
    前記応答信号に含まれる、前記携帯機が所定時間内に受信した前記応答要求信号の数に応じた受信情報が、2つ以上の前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を前記携帯機で受信したことを示す場合は、前記車両の制御を許可し、
    前記応答信号に含まれる前記受信情報が、いずれか1つの前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を前記携帯機で受信したことを示す場合は、前記車両の制御を禁止する、ことを特徴とする車両制御装置。
  5. 請求項に記載の車両制御装置において、
    前記第1制御部は、
    前記携帯機が所定時間内にいずれか1つの前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を受信した場合に、前記携帯機から送信される、前記応答信号に代わる禁止信号を前記第1受信部により受信し、
    前記禁止信号に基づいて前記車両の制御を禁止する、ことを特徴とする車両制御装置。
  6. 車両の周囲近傍と車室内に行き渡るように応答要求信号を送信する複数の第1送信部を備えた車両制御装置との間で、車両の制御を実行するための無線信号を送受信する携帯機において、
    前記車両制御装置から送信された前記応答要求信号を受信する第2受信部と、
    前記第2受信部により前記応答要求信号を受信したことに応じて、応答信号を前記車両制御装置へ送信する第2送信部と、
    前記第2送信部と前記第2受信部とを制御する第2制御部と、を備え、
    前記第2受信部は、前記携帯機が前記車両へ接近したときに、複数の前記第1送信部のうち2つ以上から送信された前記応答要求信号を受信可能な受信領域を有し、
    前記第2制御部は、前記第2受信部により所定時間内に受信した前記応答要求信号の数に応じた受信情報を、前記応答信号に含めて前記第2送信部により前記車両制御装置へ送信し、
    2つ以上の前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を受信したことを示す前記受信情報は、前記車両制御装置において車両の制御を許可するための受信情報であり、
    いずれか1つの前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を受信したことを示す前記受信情報は、前記車両制御装置において車両の制御を禁止するための受信情報である、ことを特徴とする携帯機。
  7. 請求項に記載の携帯機において、
    前記第2制御部は、前記第2受信部により、所定時間内に、いずれか1つの前記第1送信部から送信された前記応答要求信号を受信した場合は、前記応答信号に代えて、前記車両の制御を禁止することを示す禁止信号を前記第2送信部により送信する、ことを特徴とする携帯機。
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