JP6432794B2 - 車載器、携帯機、及び車両用無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特に車両に搭載された車載器と、ユーザが所持する携帯機との間で通信を実行する車載器、携帯機、及び車両用無線通信システムに関する。

電子キーシステムには、電子キーにおいてボタン操作を必要としないキー操作フリーシステムがある。このシステムでは、ＬＦ帯のリクエストの通信エリアが車両周囲に形成され、この通信エリアに電子キーが入り込んでリクエストを受けつけると、電子キーがＲＦ帯のレスポンスを車両に返信する。キー操作フリーシステムの不正使用として、リレーアタックが存在する。リレーアタックでは、車両からのリクエストと電子キーからのレスポンスとをそれぞれ中継することができる中継器を悪意ある第三者が使用する。そのため、電子キーが車両の通信エリアに存在しなくても２者間の通信が可能になる。リレーアタックを防止するため、車両と電子キーとの間において、信号強度パターンが規定され、信号強度パターンの照合がなされる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−５２５０６号公報

車両と電子キーとの間に規定される信号強度パターンは、しきい値以上の信号と、しきい値より小さい信号とを組み合わせて形成される。そのため、当該信号強度パターンとしきい値が解明されてしまうと、信号強度パターンの再現が容易になり、リレーアタックがなされやすくなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドアロック解錠におけるリレーアタックの危険性を低減する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車載器は、リクエスト信号、１回目の測定用信号を携帯機に送信する送信部と、送信部から送信したリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した携帯機から、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を受信する受信部とを備える。送信部は、受信部において受信した１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報をもとに送信強度を設定した２回目の測定用信号を携帯機に送信し、受信部は、携帯機において、２回目の測定用信号に対する判定結果に応じて送信された２回目のレスポンス信号を受信する。

本発明の別の態様は、携帯機である。この携帯機は、リクエスト信号、１回目の測定用信号を車載器から受信する受信部と、受信部がリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した場合、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を車載器に送信する送信部とを備える。受信部は、送信部から送信した１回目のレスポンス信号に応じて、２回目の測定用信号を車載器から受信し、送信部は、受信部において受信した２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を車載器に送信する。

本発明のさらに別の態様は、車両用無線通信システムである。この車両用無線通信システムは、リクエスト信号、１回目の測定用信号を送信する車載器と、車載器からのリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した場合、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を車載器に送信する携帯機とを備える。車載器は、受信した１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報をもとに送信強度を設定した２回目の測定用信号を携帯機に送信し、携帯機は、受信した２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を車載器に送信する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ドアロック解錠におけるリレーアタックの危険性を低減できる。

図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例の比較例に係る車両用無線通信システムの構成を示す図である。 図２（ａ）−（ｄ）は、図１（ｂ）の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。 本発明の実施例に係る車両用無線通信システムの構成を示す図である。 図４（ａ）−（ｄ）は、図３の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。 図５（ａ）−（ｄ）は、図３の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す別の図である。 図３の測定部に含まれるＲＳＳＩ回路の特性を示す図である。 図３の携帯機用生成部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。 図８（ａ）−（ｄ）は、図３の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示すさらに別の図である。 図３の車載器による通信手順を示すフローチャートである。 図３の携帯機による通信手順を示すフローチャートである。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された車載器と、ユーザに所持された携帯機（電子キー）との間において、車両のドアロックを解錠するための通信を実行する車両用無線通信システムに関する。前述のごとく、本実施例は、ドアロック解錠におけるリレーアタックの危険性を低減することを目的とする。車載器は、リクエスト信号につづいて、測定用信号（以下、このタイミングで送信される測定用信号を「１回目測定用信号」という）を送信する。携帯機は、リクエスト信号を受信すると、ウエイクアップするとともに、１回目測定用信号の受信強度を測定する。携帯機は、測定した受信強度をもとに、車載器が次に送信すべき測定用信号（以下、「２回目測定用信号」という）の送信強度を決定する。携帯機は、決定した送信強度の情報が含まれたレスポンス信号（以下、このタイミングで送信されるレスポンス信号を「１回目レスポンス信号」という）を送信する。

車載器は、１回目レスポンス信号を受信すると、１回目レスポンス信号に含まれた送信強度の情報を抽出し、送信強度の情報に応じた送信強度によって２回目測定用信号を送信する。携帯機は、２回目測定用信号の受信強度を測定する。携帯機は、１回目レスポンス信号に含めた送信強度の情報から予想される受信強度の範囲に、測定した受信強度が含まれていると判定すれば、レスポンス信号（以下、このタイミングで送信されるレスポンス信号を「２回目レスポンス信号」という）を送信する。車載器は、２回目レスポンス信号を受信した場合、車両のドアロックを解錠する。車載器から送信される２回目測定用信号の送信強度は、携帯機から都度指示されるので、その値が解明されるおそれが低くなる。また、測定した受信強度を判定するので、再現が困難になり、リレーアタックがなされにくくなる。なお、本実施例では詳細な説明は省略するが、車載器は、ドアロックの解錠につづけて、解錠したドアを自動的に開扉するようにしてもよい。

図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例の比較例に係る車両用無線通信システム２００の構成を示す。図１（ａ）は、車両用無線通信システム２００による通常の解錠動作を示す。車両用無線通信システム２００では、車両１１０に、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４が配置されるとともに、ユーザ２１０が携帯機２１２を所持する。また、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４は、車両１１０に搭載された車載器に接続される。ここで、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４からは、ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号、例えば、１２５ｋＨｚ帯の信号が送信され、携帯機２１２においてＬＦの信号が受信される。また、携帯機２１２からは、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号、例えば、３００ＭＨｚ帯の信号が送信され、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４においてＵＨＦの信号が受信される。

車両用無線通信システム２００は、前述のキー操作フリーシステムに対応し、キー操作フリーシステムは、スマートエントリー方式、スマートキー方式、パッシブキーレスエントリー（ＰＫＥ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｋｅｙｌｅｓｓ Ｅｎｔｒｙ）方式とも呼ばれる。これらにおいて、携帯機２１２は、車両１１０に搭載された車載器からのＬＦの信号を受信し、正しい車載器からのＬＦの信号であれば、ＵＨＦの信号を返信する。このように携帯機２１２は、自動的に応答して車両１１０のドアロックを解錠させる。ここで、ＬＦの信号およびＵＨＦの信号には、暗号化がなされており、それらに含まれたデータの解読は困難である。さらに、車載器から送信されるＬＦの信号の通信距離は、車両１１０から２ｍ程度の範囲に限定されているので、車両１１０から遠く離れた携帯機２１２が間違って応答することはない。

図１（ｂ）は、車両用無線通信システム２００に対してリレーアタックがなされている場合の動作を示す。リレーアタックのために、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４と携帯機２１２との間に、第１中継器２３０、第２中継器２３２が配置される。ここで、第１中継器２３０、第２中継器２３２の配置は、車両１１０の所有者であるユーザ２１０以外の第三者によってなされる。リレーアタックでは、第１中継器２３０、第２中継器２３２によって、車載器、携帯機２１２間の信号が中継され、ユーザ２１０の意志とは関係なく、車両１１０のドアロックが解錠される。

左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４から送信されたＬＦの信号は、第１中継器２３０に受信され、ＵＨＦの信号に変換される。第１中継器２３０からのＵＨＦの信号は、第２中継器２３２に受信され、ＬＦの信号に受信される。第２中継器２３２からのＬＦの信号は、携帯機２１２に受信される。一般的に、ＬＦの信号の通信距離が短いので、第１中継器２３０と第２中継器２３２との間では、通信距離の長いＵＨＦの信号への周波数変換がなされる。

この場合の信号を図２（ａ）−（ｄ）を使用しながら、さらに詳細に説明する。図２（ａ）−（ｄ）は、図１（ｂ）の車両用無線通信システム２００において使用される信号を示す。特に、図２（ａ）は、車載器での信号を示し、図２（ｂ）は、第１中継器２３０での信号を示し、図２（ｃ）は、第２中継器２３２での信号を示し、図２（ｄ）は、携帯機２１２での信号を示す。図２（ａ）の上段は、車載器において生成されたベースバンド信号を示し、図２（ａ）の下段は、車載器において、ベースバンド信号をもとに変調したＬＦの信号を示す。ＬＦの信号が、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４から送信される。

図２（ｂ）の上段は、第１中継器２３０が受信したＬＦの信号を示す。図２（ｂ）の中段は、第１中継器２３０において、ＬＦの信号を復調して取得したベースバンド信号を示す。図２（ｂ）の下段は、第１中継器２３０において、ベースバンド信号をもとに変調したＵＨＦの信号を示す。ＵＨＦの信号が、第１中継器２３０から送信される。図２（ｃ）の上段は、第２中継器２３２が受信したＵＨＦの信号を示す。図２（ｃ）の中段は、第２中継器２３２において、ＵＨＦの信号を復調して取得したベースバンド信号を示す。図２（ｃ）の下段は、第２中継器２３２において、ベースバンド信号をもとに変調したＬＦの信号を示す。ＬＦの信号が、第２中継器２３２から送信される。図２（ｄ）の上段は、携帯機２１２が受信したＬＦの信号を示す。図２（ｄ）の下段は、携帯機２１２において、ＬＦの信号を復調して取得したベースバンド信号を示す。図１（ｂ）に戻る。

一方、携帯機２１２からのＵＨＦの信号は、第２中継器２３２、第１中継器２３０で中継されて、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４に受信されてもよく、中継されずに直接受信されてもよい。このように、車載器と携帯機２１２との間に、第１中継器２３０、第２中継器２３２を配置するだけで、車載器と携帯機２１２は、図１（ａ）と同様の処理を実行する。そのため、第１中継器２３０、第２中継器２３２では、暗号の解析がなされなくても、車両１１０の解錠が可能になる。

図３は、本発明の実施例に係る車両用無線通信システム１００の構成を示す。車両用無線通信システム１００は、車両１１０、携帯機１２を含む。車両１１０は、車載器１０、センサ１４、ＥＣＵ１６、ドアロック機構１８を含む。車載器１０は、車載器用制御部３０、ＬＦ送信部３２、ＵＨＦ受信部３４を含み、車載器用制御部３０は、車載器用生成部３６、ＩＤ記憶部３８を含む。携帯機１２は、ＬＦ受信部５０、測定部５２、携帯機用制御部５４、ＵＨＦ送信部５６を含み、携帯機用制御部５４は、ＩＤ記憶部６０、第１判定部６２、携帯機用生成部６４、第２判定部６６を含む。

車両１１０のセンサ１４は、車両１１０のドアノブ等に設けられ、ユーザによってタッチされたことを検出する。センサ１４には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。センサ１４は、タッチを検出した場合、車載器用制御部３０に検出を通知する。

車載器１０の車載器用制御部３０は、センサ１４からの通知を受けつけると、車載器用生成部３６に信号の生成を指示する。車載器用生成部３６は、車載器用制御部３０からの指示を受けつけると、ＩＤ記憶部３８に記憶されたＩＤを抽出し、当該ＩＤが含まれたリクエスト信号を生成する。このＩＤは、携帯機１２とのペア認証のために使用される。なお、リクエスト信号に含められる際に、ＩＤには暗号化がなされてもよい。また、車載器用生成部３６において生成されたリクエスト信号はベースバンド信号である。車載器用生成部３６は、リクエスト信号をＬＦ送信部３２に出力する。

ＬＦ送信部３２は、車載器用生成部３６からリクエスト信号を入力する。ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号に対して変調処理を実行することによって、ＬＦの信号のリクエスト信号（以下、これもまた「リクエスト信号」という）を生成する。ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号をアンテナから携帯機１２に送信する。なお、ＬＦ送信部３２に接続されたアンテナ、後述のＵＨＦ受信部３４に接続されたアンテナは、図１（ａ）−（ｂ）の左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４のように配置される。

また、ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号の送信につづいて１回目測定用信号を携帯機１２に送信する。１回目測定用信号は、携帯機１２に受信強度を測定させるための信号であり、ＬＦの信号である。図４（ａ）−（ｄ）は、車両用無線通信システム１００において使用される信号を示す図である。特に、図４（ａ）が、車載器１０のＬＦ送信部３２から送信されるＬＦの信号を示す。タイミング「Ｔ１」においてセンサ１４からの通知を受けつけると、車載器１０は、リクエスト信号、１回目測定用信号をつづけて送信する。この他は後述する。図５（ａ）−（ｄ）は、車両用無線通信システム１００において使用される信号を示す別の図である。図５（ａ）は、車載器用生成部３６において生成されるリクエスト信号を示し、リクエスト信号は、図示のごとく、ベースバンド信号である。図５（ｂ）は、ＬＦ送信部３２から送信されるＬＦの信号を示す。図示のごとく、ＬＦの信号に変調されたリクエスト信号につづいて、１回目測定用信号が送信される。この他は後述し、図３に戻る。

携帯機１２のＬＦ受信部５０は、リクエスト信号を車載器１０から受信するとともに、１回目測定用信号を車載器１０から受信する。ＬＦ受信部５０は、受信したリクエスト信号を復調して、ベースバンド信号のリクエスト信号（以下、これもまた「リクエスト信号」という）を生成する。ＬＦ受信部５０は、リクエスト信号を携帯機用制御部５４に出力する。携帯機用制御部５４は、ＬＦ受信部５０からのリクエスト信号を受けつけると、携帯機１２をウエイクアップさせる。

これにつづいて、ＬＦ受信部５０は、受信した１回目測定用信号を測定部５２に出力する。測定部５２は、１回目測定用信号の受信強度、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定する。図６は、測定部５２に含まれるＲＳＳＩ回路の特性を示す。図示のごとく、ＬＦの受信信号の強度が、ＲＳＳＩ回路の出力に対応づけられる。例えば、ＬＦの受信信号の強度が「Ｒ１」であれば、ＲＳＳＩ回路からは「Ｖ１」が出力され、ＬＦの受信信号の強度が「Ｒ２」であれば、ＲＳＳＩ回路からは「Ｖ２」が出力される。図３に戻る。測定部５２は、測定した受信強度を携帯機用制御部５４に出力する。

図４（ｂ）は、携帯機１２のＬＦ受信部５０において受信したＬＦの信号に対する処理を示す。リクエスト信号に対してウエイクアップがなされ、１回目測定用信号に対して測定がなされる。図５（ｃ）は、携帯機１２の測定部５２における測定結果を示す。図示のごとく、リクエスト信号の一部、１回目測定用信号において、受信強度が大きくなる。図３に戻る。

携帯機用制御部５４において、第１判定部６２は、リクエスト信号に含まれたＩＤを抽出する。また、第１判定部６２は、ＩＤ記憶部６０に記憶されたＩＤを取得する。さらに、第１判定部６２は、抽出したＩＤと、取得したＩＤとをもとに、ペア認証を実行する。ペア認証には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ペア認証が失敗した場合、後述の処理は実行されない。一方、ペア認証が成功した場合、後述の処理が実行される。

携帯機用生成部６４は、測定部５２から、受信強度を入力する。携帯機用生成部６４は、受信強度をもとに、２回目測定用信号の送信強度に対する送信強度を決定する。図７は、携帯機用生成部６４に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。「受信強度範囲」は、測定部５２において測定された受信強度が含まれる範囲を示す。ここで、「Ａ」が最も大きな受信強度が含まれる範囲を示し、「Ｄ」が最も小さな受信強度が含まれる範囲を示す。なお、各受信強度範囲「Ａ」〜「Ｄ」は、図６に示した測定部５２に含まれるＲＳＳＩ回路の特性からそれぞれ設定される。また、「送信強度」が、各受信強度範囲に対応した送信強度であって、２回目測定用信号に対する送信強度を示す。受信強度範囲における受信強度が大きくなるほど、送信強度の値が小さくなる。なお、送信強度「１００％」は、１回目測定用信号の送信強度に相当する。「ランダム値」は、各送信強度を指示するための値を示す。図示のごとく、１つの送信強度に対して複数の値が規定されている。

携帯機用生成部６４は、入力した受信強度が含まれる受信強度範囲を特定することによって、送信強度を特定する。また、携帯機用生成部６４は、特定した送信強度に対応した複数の値から１つの値をランダムに選択する。選択したランダム値が、２回目測定用信号の送信強度に関する情報（以下、「送信強度情報」という）であるので、送信強度情報は、ランダム情報化されているといえる。図３に戻る。携帯機用生成部６４は、２回目測定用信号の送信強度に関する情報（以下、「送信強度情報」という）が含まれた１回目レスポンス信号を生成する。なお、１回目レスポンス信号に含められる際に、送信強度情報には暗号化がなされてもよい。また、携帯機用生成部６４において生成された１回目レスポンス信号はベースバンド信号である。携帯機用生成部６４は、１回目レスポンス信号をＵＨＦ送信部５６に出力する。

ＵＨＦ送信部５６は、携帯機用生成部６４から１回目レスポンス信号を入力する。ＵＨＦ送信部５６は、１回目レスポンス信号に対して変調処理を実行することによって、ＵＨＦの信号の１回目レスポンス信号（以下、これもまた「１回目レスポンス信号」という）を生成する。ＵＨＦ送信部５６は、１回目レスポンス信号をアンテナから車載器１０に送信する。図４（ｃ）は、携帯機１２のＵＨＦ送信部５６から送信されるＵＨＦの信号を示す。携帯機１２における１回目測定用信号の受信につづいて、１回目レスポンス信号が送信される。図５（ｄ）は、携帯機１２のＵＨＦ送信部５６から送信される１回目レスポンス信号を示す。ここでは、一例として、送信強度情報が「５０％」に設定されている。図３に戻る。

車載器１０のＵＨＦ受信部３４は、１回目レスポンス信号を携帯機１２から受信する。ＵＨＦ受信部３４は、受信した１回目レスポンス信号を復調して、ベースバンド信号の１回目レスポンス信号（以下、これもまた「１回目レスポンス信号」という）を生成する。ＵＨＦ受信部３４は、１回目レスポンス信号を車載器用制御部３０に出力する。図４（ｄ）は、車載器１０のＵＨＦ受信部３４において受信したＵＨＦの信号に対する処理を示す。図示のごとく、１回目レスポンス信号を受信している。図３に戻る。

車載器用制御部３０は、ＵＨＦ受信部３４から１回目レスポンス信号を入力する。車載器用制御部３０は、１回目レスポンス信号に含まれた送信強度情報を抽出する。車載器用制御部３０は、図７のようなテーブルを記憶しており、送信強度情報がランダム値で示されている場合、車載器用制御部３０は、テーブルを参照することによってランダム値を送信強度に変換する。車載器用制御部３０は、送信強度をＬＦ送信部３２に設定する。ＬＦ送信部３２は、車載器用制御部３０によって設定された送信強度によって、２回目測定用信号を携帯機１２に送信する。図４（ａ）では、１回目レスポンス信号につづいて、２回目測定用信号が送信される。また、図５（ｂ）には、１回目測定用信号の送信強度の５０％に設定された２回目測定用信号が示される。図３に戻る。

携帯機１２のＬＦ受信部５０は、２回目測定用信号を車載器１０から受信する。ＬＦ受信部５０は、受信した２回目測定用信号を測定部５２に出力する。測定部５２は、２回目測定用信号の受信強度を測定する。測定部５２は、測定した受信強度を携帯機用制御部５４に出力する。図４（ｂ）では、２回目測定用信号に対して測定がなされる。図５（ｃ）では、１回目測定用信号の受信強度の５０％の受信強度が２回目測定用信号に対して測定される。図３に戻る。

携帯機用制御部５４は、携帯機用生成部６４において生成した送信強度情報の値、例えば、「５０％」を入力する。また、携帯機用制御部５４は、１回目測定用信号の受信強度に送信強度情報の値を乗算することによって、２回目測定用信号の受信強度を予想する。さらに、携帯機用制御部５４は、予想した受信強度を中心とした範囲を設定する。ここで範囲は、例えば、予想した受信強度から固定値を減算するとともに、予想した受信強度に固定値を加算することによって、減算結果から加算結果にわたって設定される。

このように範囲が設定されてから、携帯機用制御部５４は、測定部５２から入力した受信強度であって、かつ２回目測定用信号の受信強度が範囲に含まれるかを確認する。受信強度が範囲に含まれていない場合、後述の処理は実行されない。一方、受信強度が範囲に含まれる場合、後述の処理が実行される。受信強度が範囲に含まれる場合、携帯機用生成部６４は、２回目レスポンス信号を生成する。そのため、２回目レスポンス信号は、２回目測定用信号に対する判定結果に応じて生成されており、受信強度が範囲に含まれていることを車載器１０に通知するための信号であるといえる。携帯機用生成部６４は、２回目レスポンス信号をＵＨＦ送信部５６に出力する。

ＵＨＦ送信部５６は、携帯機用生成部６４から２回目レスポンス信号を入力する。ＵＨＦ送信部５６は、２回目レスポンス信号に対して変調処理を実行することによって、ＵＨＦの信号の２回目レスポンス信号（以下、これもまた「２回目レスポンス信号」という）を生成する。ＵＨＦ送信部５６は、２回目レスポンス信号をアンテナから車載器１０に送信する。図４（ｃ）では、携帯機１２における２回目測定用信号の受信につづいて、２回目レスポンス信号が送信される。図３に戻る。

車載器１０のＵＨＦ受信部３４は、２回目レスポンス信号を携帯機１２から受信する。ＵＨＦ受信部３４は、受信した２回目レスポンス信号を復調して、ベースバンド信号の２回目レスポンス信号（以下、これもまた「２回目レスポンス信号」という）を生成する。ＵＨＦ受信部３４は、２回目レスポンス信号を車載器用制御部３０に出力する。図４（ｄ）では、図示のごとく、２回目レスポンス信号を受信している。図３に戻る。

車載器用制御部３０は、ＵＨＦ受信部３４から２回目レスポンス信号を入力する。車載器用制御部３０は、２回目レスポンス信号を入力すると、車両１１０のＥＣＵ１６に対して、ドアロック機構１８の解錠を指示する。ＥＣＵ１６、ドアロック機構１８には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

以下では、携帯機１２において、１回目測定用信号の受信強度から、２回目測定用信号の送信強度を導出するための処理をさらに詳細に説明する。携帯機１２の測定部５２において、ＲＳＳＩ回路は、図６に示すように、受信信号の強度が大きい領域において飽和し、受信信号の強度が小さい領域において、測定下限を下回るため正しく測定できない。ここで、受信信号の強度が大きい場合は、車載器１０と携帯機１２との距離が小さい場合に相当し、受信信号の強度が小さい場合は、車載器１０と携帯機１２との距離が大きい場合に相当する。そのため、前述のごとく、携帯機用生成部６４は、１回目測定用信号の受信強度が大きい場合、２回目測定用信号の送信強度を１回目測定用信号の送信強度よりも小さくなるように設定する。また、携帯機用生成部６４は、１回目測定用信号の受信強度が小さい場合、２回目測定用信号の送信強度を１回目測定用信号の送信強度よりも大きくなるように設定する。

図８（ａ）−（ｄ）は、車両用無線通信システム１００において使用される信号を示すさらに別の図である。図８（ａ）−（ｂ）は、車載器１０と携帯機１２との距離が小さい場合を示し、図８（ａ）は、車載器１０から送信されるＬＦの信号を示し、図８（ｂ）は、携帯機１２に受信されるＬＦの信号を示す。図８（ａ）に示すように、車載器１０から、リクエスト信号３００、１回目測定用信号３０２が送信される。図８（ｂ）に示すように、携帯機１２において、リクエスト信号３００、１回目測定用信号３０２が受信される。携帯機１２において、１回目測定用信号３０２の受信強度が大きかったので、図８（ａ）に示すように、２回目測定用信号３０４の送信強度が、１回目測定用信号３０２の送信強度の５０％に設定される。図８（ｂ）に示すように、２回目測定用信号３０４は、１回目測定用信号３０２よりも小さい受信強度で携帯機１２に受信される。

図８（ｃ）−（ｄ）は、車載器１０と携帯機１２との距離が大きい場合を示し、図８（ｃ）は、車載器１０から送信されるＬＦの信号を示し、図８（ｄ）は、携帯機１２に受信されるＬＦの信号を示す。図８（ｃ）に示すように、車載器１０から、リクエスト信号３００、１回目測定用信号３０２が送信される。図８（ｄ）に示すように、携帯機１２において、リクエスト信号３００、１回目測定用信号３０２が受信される。携帯機１２において、１回目測定用信号３０２の受信強度が小さかったので、図８（ｃ）に示すように、２回目測定用信号３０４の送信強度が、１回目測定用信号３０２の送信強度の１５０％に設定される。図８（ｄ）に示すように、２回目測定用信号３０４は、１回目測定用信号３０２よりも大きい受信強度で携帯機１２に受信される。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による車両用無線通信システム１００の動作を説明する。図９は、車載器１０による通信手順を示すフローチャートである。センサ１４がタッチを検出する（Ｓ１０）。ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号、１回目測定用信号を送信する（Ｓ１２）。ＵＨＦ受信部３４が１回目レスポンス信号を受信した場合（Ｓ１４のＹ）、車載器用制御部３０は、ＬＦ送信部３２に送信強度を設定し（Ｓ１６）、２回目測定用信号を送信する（Ｓ１８）。ＵＨＦ受信部３４が２回目レスポンス信号を受信した場合（Ｓ２０のＹ）、ＥＣＵ１６は、ドアロック機構１８を解錠させる（Ｓ２２）。ＵＨＦ受信部３４が１回目レスポンス信号を受信していない場合（Ｓ１４のＮ）、あるいはＵＨＦ受信部３４が２回目レスポンス信号を受信していない場合（Ｓ２０のＮ）、処理は終了される。

図１０は、携帯機１２による通信手順を示すフローチャートである。ＬＦ受信部５０がリクエスト信号を受信した場合（Ｓ５０のＹ）、携帯機用制御部５４は、ウエイクアップする（Ｓ５２）。測定部５２は、１回目測定用信号の受信強度を測定する（Ｓ５４）。第１判定部６２において認証が成功した場合（Ｓ５６のＹ）、ＵＨＦ送信部５６は、送信強度が含まれた１回目レスポンス信号を送信する（Ｓ５８）。測定部５２は、２回目測定用信号の受信強度を測定する（Ｓ６０）。受信強度が範囲内であれば（Ｓ６２のＹ）、ＵＨＦ送信部５６は、２回目レスポンス信号を送信する（Ｓ６４）。ＬＦ受信部５０がリクエスト信号を受信しない場合（Ｓ５０のＮ）、認証が成功しない場合（Ｓ５６のＮ）、受信強度が範囲内でない場合（Ｓ６２のＮ）のいずれかに該当すれば、処理は終了される。

本発明の実施例によれば、携帯機１２から指示された測定強度に応じて２回目測定用信号を送信し、２回目測定用信号に対する判定結果に応じて送信された２回目レスポンス信号を受信するので、携帯機１２において２回目測定用信号の受信強度に応じて判定をさせることができる。また、携帯機１２において２回目測定用信号の受信強度に応じて判定をさせるので、再現をされにくくできる。また、再現がされにくくなるので、リレーアタックの危険性を低減できる。

また、２回目測定用信号の受信強度が、１回目レスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目レスポンス信号を送信するので、受信強度をもとに判定できる。また、受信強度をもとに判定がなされるので、リレーアタックの危険性を低減できる。また、１回目測定用信号の受信強度をもとに、送信強度に関する情報を決定するので、受信に適した送信強度を設定できる。また、受信強度が大きい場合、送信強度を小さくさせるので、飽和を抑制できる。また、受信強度が小さい場合、送信強度を大きくさせるので、受信下限を下回ることを抑制できる。また、送信強度情報がランダム情報化されるので、安全性を向上できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の車載器は、リクエスト信号、１回目の測定用信号を携帯機に送信する送信部と、送信部から送信したリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した携帯機から、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を受信する受信部とを備える。送信部は、受信部において受信した１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報をもとに送信強度を設定した２回目の測定用信号を携帯機に送信し、受信部は、携帯機において、２回目の測定用信号に対する判定結果に応じて送信された２回目のレスポンス信号を受信する。

この態様によると、指示された測定強度に応じて２回目の測定用信号を送信し、２回目の測定用信号に対する判定結果に応じて送信された２回目のレスポンス信号を受信するので、リレーアタックの危険性を低減できる。

本発明の別の態様は、携帯機である。この携帯機は、リクエスト信号、１回目の測定用信号を車載器から受信する受信部と、受信部がリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した場合、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を車載器に送信する送信部とを備える。受信部は、送信部から送信した１回目のレスポンス信号に応じて、２回目の測定用信号を車載器から受信し、送信部は、受信部において受信した２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を車載器に送信する。

この態様によると、２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を送信するので、リレーアタックの危険性を低減できる。

送信部から送信される１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報は、受信部において受信した１回目の測定用信号の受信強度をもとに決定されてもよい。この場合、１回目の測定用信号の受信強度をもとに、送信強度に関する情報を決定するので、受信に適した送信強度を設定できる。

送信部から送信される１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報は、ランダム情報化されていてもよい。この場合、送信強度に関する情報がランダム情報化されるので、安全性を向上できる。

本発明のさらに別の態様は、車両用無線通信システムである。この車両用無線通信システムは、リクエスト信号、１回目の測定用信号を送信する車載器と、車載器からのリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した場合、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を車載器に送信する携帯機とを備える。車載器は、受信した１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報をもとに送信強度を設定した２回目の測定用信号を携帯機に送信し、携帯機は、受信した２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を車載器に送信する。

この態様によると、２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を送信するので、リレーアタックの危険性を低減できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、ＵＨＦ送信部５６、ＵＨＦ受信部３４は、ＵＨＦの信号を使用する。しかしながらこれに限らず例えば、ＵＨＦの信号以外であって、かつＬＦよりも高い周波数の信号が使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、携帯機用生成部６４において生成される送信強度情報は、測定部５２において測定した１回目測定用信号の受信強度に応じて設定される。しかしながらこれに限らず例えば、送信強度情報が、測定部５２において測定した１回目測定用信号の受信強度に関係なく設定されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、携帯機用生成部６４においては、４段階の受信強度範囲が設定されている。しかしながらこれに限らず例えば、４段階以外の段階の受信強度範囲が設定されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、ドアロック解錠におけるリレーアタック対策として車両用無線通信システム１００を説明している。しかしながらこれに限らず例えば、キーレスエントリーシステムでの車両のエンジンスタート動作に対して、本リレーアタック対策としての車両用無線通信システム１００を適用してもよい。本変形例によれば、車両のエンジンスタートにおけるリレーアタックの危険性を低減できる。

１０ 車載器、 １２ 携帯機、 １４ センサ、 １６ ＥＣＵ、 １８ ドアロック機構、 ３０ 車載器用制御部、 ３２ ＬＦ送信部、 ３４ ＵＨＦ受信部、 ３６ 車載器用生成部、 ３８ ＩＤ記憶部、 ５０ ＬＦ受信部、 ５２ 測定部、 ５４ 携帯機用制御部、 ５６ ＵＨＦ送信部、 ６０ ＩＤ記憶部、 ６２ 第１判定部、 ６４ 携帯機用生成部、 ６６ 第２判定部、 １００ 車両用無線通信システム、 １１０ 車両。

Claims (5)

1. リクエスト信号、１回目の測定用信号を携帯機に送信する送信部と、
   前記送信部から送信したリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した前記携帯機から、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を受信する受信部とを備え、
   前記送信部は、前記受信部において受信した１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報をもとに送信強度を設定した２回目の測定用信号を前記携帯機に送信し、
   前記受信部は、前記携帯機において、２回目の測定用信号に対する判定結果に応じて送信された２回目のレスポンス信号を受信することを特徴とする車載器。
2. リクエスト信号、１回目の測定用信号を車載器から受信する受信部と、
   前記受信部がリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した場合、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を前記車載器に送信する送信部とを備え、
   前記受信部は、前記送信部から送信した１回目のレスポンス信号に応じて、２回目の測定用信号を前記車載器から受信し、
   前記送信部は、前記受信部において受信した２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を前記車載器に送信することを特徴とする携帯機。
3. 前記送信部から送信される１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報は、前記受信部において受信した１回目の測定用信号の受信強度をもとに決定されることを特徴とする請求項２に記載の携帯機。
4. 前記送信部から送信される１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報は、ランダム情報化されていることを特徴とする請求項２または３に記載の携帯機。
5. リクエスト信号、１回目の測定用信号を送信する車載器と、
   前記車載器からのリクエスト信号、１回目の測定用信号を受信した場合、２回目の測定用信号の送信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号を前記車載器に送信する携帯機とを備え、
   前記車載器は、受信した１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報をもとに送信強度を設定した２回目の測定用信号を前記携帯機に送信し、
   前記携帯機は、受信した２回目の測定用信号の受信強度が、１回目のレスポンス信号に含まれた送信強度に関する情報に応じていた場合、２回目のレスポンス信号を前記車載器に送信することを特徴とする車両用無線通信システム。

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