JP6598305B2 - 車両通信システム、車載機、携帯機 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された車載機と車両の利用者が携帯する携帯機との間で送受信された無線信号に基づいて、車両に搭載された対象物の作動が許可または禁止される車両通信システムに関する。

車両に搭載された車載機と、車両の利用者が携帯する携帯機との間で送受信される無線信号に基づいて、車両のドアの施解錠などのような、車両に搭載された対象物の作動が許可または禁止される車両通信システムがある。この車両通信システムは、自動車などの車両における防犯性と利用者の利便性を向上させるためのものである。

車載機と携帯機には、無線信号を送受信する送信部および受信部がそれぞれ備わっている。車載機の送信部は、車両の外部や内部に応答要求信号を送信する。携帯機が通信可能な距離まで車両に近づくと、車載機の送信部により送信された応答要求信号が、携帯機の受信部により受信され、携帯機の送信部から応答信号が返信される。そして、その応答信号が車載機の受信部により受信されると、車載機が、応答信号に含まれるＩＤ（識別情報）を用いて携帯機の認証を行い、該認証が成立すると、車両のドアの施解錠などを行う。

ところで、車載制御装置から送信された応答要求信号を中継器により中継して、遠方にある携帯機に受信させ、該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行われることがある。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、たとえば特許文献１では、車載機から信号強度の異なる２つの無線信号を送信し、両無線信号の受信強度を携帯機で検出する。そして、その２つの無線信号の受信強度の差が閾値より大きい場合に、対象物の制御を許可し、該受信強度の差が閾値以下の場合に、中継器を用いた不正な通信であると判断して、対象物の制御を禁止する。リレーアタックで用いられる中継器では、車載機から送信された２つの無線信号を中継するが、それらの無線信号の強度までは再現することができない。このため、リレーアタックが行われた場合は、携帯機で検出した２つの無線信号の受信強度に差が生じず、該差が閾値以下となるので、中継器を用いた不正な通信であると判断し、対象物の制御を禁止することができる。

しかし、車載機から強度の異なる２つの無線信号を送信する際に、携帯機が移動すると、リレーアタックが行われているにも関わらず、携帯機で検出した２つの無線信号の受信強度に差が生じ、防犯性が低下してしまう。この対策として、特許文献１では、車載機からの２つの無線信号の送信時間間隔を、両無線信号の強度の差が閾値以下になるように設定している。

また、携帯機で検出する無線信号の受信強度は、携帯機が車載機に近づく程大きくなるが、ある値で飽和してしまう。つまり、携帯機で検出可能な受信強度には上限があるので、携帯機が車載機に所定距離より近くまで接近すると、車載機から強度の異なる２つの無線信号を送信しても、携帯機で検出した２つの無線信号の受信強度に差が生じなくなる。このため、対象物の制御が許可されず、利用者の利便性が低下してしまう。

それに対して、特許文献２では、強度が「大」の第１測定用信号と、強度が「中」の第２測定用信号とを車載機から送信して、携帯機で検出した両測定用信号の受信強度差が閾値以下である場合は、第１測定用信号と、強度が「小」の第３測定用信号とを車載機から送信する。この第３測定用信号の強度を、携帯機で検出可能な受信強度の上限より小さくすることで、第１測定用信号と第３測定用信号の受信強度に確実に差が生じるようにしている。

特開２０１２−１４４９０５号公報 特開２０１２−１６７４４６号公報

従来は、リレーアタックに対する防犯性の向上に加えて、車載機と携帯機との接近時の利用者の利便性の向上のため、強度の異なる２つの無線信号の送信、各無線信号の強度の検出、および該強度の差と閾値との比較といった処理を、一旦行った後、再度行っている。しかし、このように各処理をリトライすると、時間を要して、車載機と携帯機の通信応答性が低下してしまう。

本発明の課題は、車載機と携帯機から成る車両通信システムにおいて、リレーアタックに対する防犯性と、利用者の利便性および通信応答性を向上させることである。

本発明による車両通信システムは、車両に搭載される車載機と、車両の利用者が携帯する携帯機とから構成され、車載機と携帯機との間で送受信された無線信号に基づいて、車両に搭載された対象物の制御が許可または禁止される。車載機と携帯機の一方に、第１無線信号、該第１無線信号より強度の弱い第２無線信号、および該第２無線信号より強度の弱い第３無線信号の全てを連続して送信する送信部が設けられ、他方に、送信部から連続して送信された３つの無線信号の強度をそれぞれ検出する検出部が設けられる。さらに、車載機または携帯機に、検出部により検出された各無線信号の強度のうち、いずれか２つの無線信号の強度差が閾値より大きいか否かを判断する判断部が設けられる。また、第２無線信号の受信強度が上限値で飽和する時点の車載機と携帯機の離間距離より、第３無線信号の受信強度が検出部で検出され始める時点の離間距離の方が長くなるように、第２無線信号と第３無線信号の送信強度が設定されている。そして、第１無線信号と第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいという第１条件、第２無線信号と第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいという第２条件、および第１無線信号と第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいという第３条件のうち、いずれかの条件が満たされた場合に、対象物の制御が許可される。

上記によると、車載機と携帯機の一方から、強度が順に弱くなる第１無線信号、第２無線信号、および第３無線信号を連続して送信し、他方でその３つの無線信号の強度を検出する。そして、いずれか２つの無線信号の強度差が閾値より大きい場合に、対象物の制御が許可される。このため、リレーアタックが行われた場合は、いずれか２つの無線信号の強度に差が生じないので、対象物の制御が許可されることはなく、防犯性を向上させることができる。また、携帯機が車載機に接近した場合でも、第１無線信号、第２無線信号、および第３無線信号のうち、いずれか２つの無線信号の強度に差が生じて、該強度差が閾値より大きくなるので、対象物の制御を許可して、利用者の利便性を向上させることができる。さらに、第１無線信号、第２無線信号、および第３無線信号を送信してから、該無線信号の強度を検出して、いずれか２つの無線信号の強度差を閾値と比較するので、これら一連の処理を一旦行った後、再度行う（リトライする）必要がなく、車載機と携帯機の通信応答性を向上させることができる。

本発明では、上記車両通信システムにおいて、判断部は、まず、第１無線信号と第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいか否かの判断を行い、第１無線信号と第２無線信号の強度差が第１閾値より大きくなければ、次に、第２無線信号と第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいか否かの判断、または第１無線信号と第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいか否かの判断を行ってもよい。

また、本発明では、上記車両通信システムにおいて、判断部は、第１無線信号と第２無線信号の強度差が第１閾値より大きくないと判断すると、次に、第２無線信号と第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいか否かの判断を行い、第２無線信号と第３無線信号の強度差が第２閾値より大きくないと判断すると、次に、第１無線信号と第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいか否かの判断を行ってもよい。

本発明による車載機は、車両に搭載され、車両の利用者に携帯される携帯機との間で送受信した無線信号に基づいて、車両に搭載された対象物の制御を許可または禁止する。車載機には、第１無線信号、第１無線信号より強度の弱い第２無線信号、および第２無線信号より強度の弱い第３無線信号の全てを連続して送信する車載機送信部と、携帯機が連続して送信された３つの無線信号を受信して検出した当該３つの無線信号の強度を含む応答信号を、携帯機から受信する車載機受信部と、応答信号に含まれる各無線信号の強度のうち、いずれか２つの無線信号の強度差が閾値より大きいか否かを判断する判断部とが設けられる。また、第２無線信号の受信強度が上限値で飽和する時点の車載機と携帯機の離間距離より、第３無線信号の受信強度が携帯機で検出され始める時点の離間距離の方が長くなるように、第２無線信号と第３無線信号の送信強度が設定されている。車載機は、第１無線信号と第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいという第１条件、第２無線信号と第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいという第２条件、および第１無線信号と第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいという第３条件のうち、いずれかの条件が満たされた場合に、対象物の制御を許可する。

本発明では、上記判断部は携帯機に備わっていてもよい。この場合、車載機は、携帯機から送信された判断部の判断結果を車載機受信部により受信する。

本発明による携帯機は、車両の利用者に携帯されるものであって、車両に搭載された対象物の作動を許可または禁止するための無線信号を、車両に搭載された車載機との間で送受信する。携帯機は、車載機から連続して送信された第１無線信号、第１無線信号より強度の弱い第２無線信号、および第２無線信号より強度の弱い第３無線信号を全て受信して、当該３つの無線信号の強度を検出する検出部と、第１無線信号と第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいという第１条件、第２無線信号と第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいという第２条件、および第１無線信号と第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいという第３条件のうち、いずれかの条件が満たされた場合に対象物の制御を許可するための情報を含んだ応答信号、または検出部の検出結果を含んだ応答信号を車載機へ送信する携帯機送信部とを備える。また、第２無線信号の受信強度が上限値で飽和する時点の車載機と携帯機の離間距離より、第３無線信号の受信強度が検出部で検出され始める時点の離間距離の方が長くなるように、第２無線信号と第３無線信号の送信強度が設定されている。

本発明では、上記携帯機において、前記各条件の成否を判断する判断部をさらに備え、該判断部の判断結果を応答信号に含めて携帯機送信部により車載機へ送信してもよい。

本発明によれば、車載機と携帯機から成る車両通信システムにおいて、リレーアタックに対する防犯性が向上するとともに、車載機と携帯機との接近時の利用者の利便性および通信応答性も向上する。

本発明の実施形態による車両通信システムの構成図である。 図１の車両通信システムを搭載した車両の無線通信範囲を示した図である。 図１の携帯機で検出する応答要求信号の受信強度を示した図である。 図１の携帯機と車載機送信部の送信アンテナとの距離と、携帯機で検出する応答要求信号の受信強度との関係を示した図である。 第１実施形態による車載機と携帯機の動作を示したフローチャートである。 図１の車載機と携帯機の通信状態と、携帯機で検出する応答要求信号の受信強度とを示した図である。 図１の車載機と携帯機の通信状態と、携帯機で検出する応答要求信号の受信強度とを示した図である。 図１の車載機と携帯機の通信状態と、携帯機で検出する応答要求信号の受信強度とを示した図である。 第２実施形態による車載機と携帯機の動作を示したフローチャートである。 第３実施形態による車載機と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、実施形態の車両通信システム１００の構成を、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１は、車両通信システム１００の構成図である。図２は、車両通信システム１００を搭載した車両３０の無線通信範囲を示した図である。

車両通信システム１００には、車両３０に搭載された車載機１０と、利用者が携帯する携帯機２０とが備わっている。車両３０は、図２に示すような自動四輪車から成る。

車両通信システム１００では、車載機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３０に搭載された対象物の制御が許可または禁止される。具体的には、対象物として、車両３０のドアを施解錠するドアロック装置５（図１）の制御が許可または禁止される。

車載機１０は、制御部１、車載機送信部２、および車載機受信部３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。制御部１には、信号強度検出部１ｂが備わっている。

車載機送信部２には、送信アンテナ２ａとＬＦ信号送信回路２ｂが含まれている。車載機送信部２は、車両３０に複数設置されている（図１では１つのみ図示）。

車載機送信部２の送信アンテナ２ａは、たとえば図２に示すように、車両３０の運転席のドア３１、助手席のドア３２、バックドア３５、および車室内にそれぞれ設置されている。

そのうち、送信アンテナ２ａがドア３１、３２、３５に設置された車載機送信部２は、ＬＦ信号送信回路２ｂでＬＦ（Low Frequency；長波）帯域の無線信号を生成して、各送信アンテナ２ａから車室外にある携帯機２０へ無線信号を送信する。送信アンテナ２ａが車室内に設置された車載機送信部２は、ＬＦ信号送信回路２ｂでＬＦ帯域の無線信号を生成して、送信アンテナ２ａから車室内にある携帯機２０へ無線信号を送信する。

車載機送信部２により送信する無線信号には、携帯機２０からの応答を要求する応答要求信号が含まれる。応答要求信号には、車載機１０の固有のＩＤ（識別情報）などのデータが含まれている。

図１の制御部１は、応答要求信号の強度を「大」「中」「小」の３段階に切り替える。制御部１は、強度が「大」の第１応答要求信号、強度が「中」の第２応答要求信号、および強度が「小」の第３応答要求信号を、各車載機送信部２により送信する。つまり、第１応答要求信号が最も強度が高く、第２応答要求信号が第１応答要求信号より強度が弱く、第３応答要求信号が第２応答要求信号より強度が弱い。

このため、図２に示すように、車両３０の車室外において、携帯機２０が第１応答要求信号を受信可能な範囲Ａ１より、第２応答要求信号を受信可能な範囲Ａ２の方が狭くなっている。また、携帯機２０が第２応答要求信号を受信可能な範囲Ａ２より、第３応答要求信号を受信可能な範囲Ａ３の方が狭くなっている。

車載機送信部２は、本発明の「送信部」の一例である。第１応答要求信号は、本発明の「第１無線信号」の一例である。第２応答要求信号は、本発明の「第２無線信号」の一例である。第３応答要求信号は、本発明の「第３無線信号」の一例である。

車載機受信部３には、受信アンテナ３ａとＲＦ信号受信回路３ｂが含まれている。車載機受信部３は、携帯機２０から送信されたＲＦ（Radio Frequency；高周波）帯域の無線信号を、受信アンテナ３ａとＲＦ信号受信回路３ｂにより受信する。制御部１の信号強度検出部１ｂは、車載機受信部３により受信した無線信号の強度を検出する。

制御部１は、車載機送信部２と車載機受信部３とを制御して、携帯機２０と無線通信し、携帯機２０に対して信号や情報の送受信を行う。また、制御部１は、各車載機送信部２により送信する応答要求信号の強度を切り替える。

パッシブリクエストスイッチ４は、車載機１０の制御部１に接続されている。パッシブリクエストスイッチ４は、車両３０に複数設けられている。具体的には、パッシブリクエストスイッチ４は、図２に示すように、車両３０の運転席のドア３１の外ノブ、助手席のドア３２の外ノブ、およびバックドア３５の外ノブに設けられている。車両３０の利用者がいずれかのドア３１、３２、３５の外ノブに接近または接触することで、パッシブリクエストスイッチ４が操作される（オフからオンへ切り替わる）。

他の例として、車両３０の後部座席の右側ドア３３や左側ドア３４にも、パッシブリクエストスイッチ４を設けてもよい。

図１のドアロック装置５は、車載機１０の制御部１に接続されている。ドアロック装置５は、車両３０の各ドア３１〜３５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。制御部１がドアロック装置５を制御することで、各ドア３１〜３５の施解錠が行われる。

エンジンスイッチ６とエンジン装置７は、車載機１０の制御部１に接続されている。エンジンスイッチ６は、車両３０の車室内の運転席の近傍に設置されている。エンジン装置７は、エンジンスイッチ６の操作に基づいて、車両３０のエンジンの始動と停止を行う。

携帯機２０は、キーＦＯＢから成る。携帯機２０は、制御部２１、携帯機受信部２２、携帯機送信部２３、およびドアスイッチ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。制御部２１には、信号強度検出部２１ｂが備わっている。この信号強度検出部２１ｂは、携帯機受信部２２に設けられていてもよい。

携帯機受信部２２には、受信アンテナ２２ａとＬＦ信号受信回路２２ｂとが含まれている。携帯機受信部２２は、ＬＦ帯域の無線信号を、受信アンテナ２２ａとＬＦ信号受信回路２２ｂにより受信する。携帯機受信部２２により受信する無線信号には、前述した第１応答要求信号、第２応答要求信号、および第３応答要求信号が含まれる。

制御部２１の信号強度検出部２１ｂは、携帯機受信部２２により受信した各応答要求信号の強度（ＲＳＳＩ値）を検出する。信号強度検出部２１ｂは、本発明の「検出部」の一例である。

図３は、携帯機２０の信号強度検出部２１ｂで検出する応答要求信号の受信強度を示した図である。たとえば、車載機送信部２により第１応答要求信号ＬＦ１、第２応答要求信号ＬＦ２、および第３応答要求信号ＬＦ３が順に送信される。この場合、その順で各応答要求信号が携帯機受信部２２により受信され、各応答要求信号の受信強度が信号強度検出部２１ｂにより検出される。

前述したように、車載機送信部２により送信する各応答要求信号の強度は、第１応答要求信号、第２応答要求信号、第３応答要求信号の順で弱くなっている。このため、携帯機２０で検出される各応答要求信号の受信強度も、図３に示すように、最初に受信される第１応答要求信号ＬＦ１、次に受信される第２応答要求信号ＬＦ２、最後に受信される第３応答要求信号ＬＦ３の順で弱くなる。

図４は、携帯機２０と車載機送信部２の送信アンテナ２ａとの距離と、携帯機２０の信号強度検出部２１ｂで検出する応答要求信号の受信強度との関係を示した図である。

図４に示すように、各応答要求信号ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３が携帯機受信部２により受信されて、それらの強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始めるタイミングは、携帯機２０と車載機送信部２の送信アンテナ２ａとの距離（以下、「離間距離」という。）に応じて異なる。具体的には、第１応答要求信号ＬＦ１の強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始める離間距離Ｄ１より、第２応答要求信号ＬＦ２の強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始める離間距離Ｄ２の方が短い（Ｄ１＞Ｄ２）。また、第２応答要求信号ＬＦ２の強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始める離間距離Ｄ２より、第３応答要求信号ＬＦ３の強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始める離間距離Ｄ４の方が短い（Ｄ２＞Ｄ４）。

そして、信号強度検出部２１ｂで検出する各応答要求信号ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３の強度は、携帯機２０が送信アンテナ２ａに接近するに連れて強くなる。然るに、信号強度検出部２１ｂで検出可能な無線信号の強度には上限がある。このため、携帯機２０が送信アンテナ２ａに離間距離Ｄ３以下まで近づくと、携帯機２０で検出する第１応答要求信号ＬＦ１の受信強度は上限値で飽和する。さらに、携帯機２０が送信アンテナ２ａに離間距離Ｄ５以下まで近づくと、携帯機２０で検出する第２応答要求信号ＬＦ２の受信強度も上限値で飽和する。離間距離Ｄ３は離間距離Ｄ５より長い（Ｄ３＞Ｄ５）。

携帯機２０で検出する第１応答要求信号ＬＦ１の受信強度が上限値で飽和する時点の離間距離Ｄ３より、第２応答要求信号ＬＦ２の強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始める時点の離間距離Ｄ２の方が長くなるように、車載機送信部２により送信する第１応答要求信号ＬＦ１と第２応答要求信号ＬＦ２の送信強度が設定されている。

また、携帯機２０で検出する第２応答要求信号ＬＦ２の受信強度が上限値で飽和する時点の離間距離Ｄ５より、第３応答要求信号ＬＦ３の強度が信号強度検出部２１ｂで検出され始める時点の離間距離Ｄ４の方が長くなるように、車載機送信部２により送信する第２応答要求信号ＬＦ２と第３応答要求信号ＬＦ３の送信強度が設定されている。

さらに、携帯機２０が送信アンテナ２ａに極近距離（ほぼ０）まで接近しても、携帯機２０で検出する第３応答要求信号ＬＦ３の受信強度が上限で飽和しない（上限に達しない）ように、車載機送信部２により送信する第３応答要求信号ＬＦ３の送信強度が設定されている。

図１において、携帯機送信部２３には、送信アンテナ２３ａとＲＦ信号送信回路２３ｂとが含まれている。携帯機送信部２３は、ＲＦ信号送信回路２３ｂで生成したＲＦ帯域の無線信号を、送信アンテナ２３ａから車載機１０へ送信する。携帯機送信部２３が送信する無線信号（ＲＦ信号）には、前述した応答要求信号に対して応答する応答信号と、後述する遠隔操作信号が含まれる。

ドアスイッチ２４は、車両３０のドア３１〜３５を施解錠するために、利用者により操作される。ドアスイッチ２４が操作されると、制御部２１がその操作に応じた遠隔操作信号を生成し、該遠隔操作信号を携帯機送信部２３により車載機１０へ送信する。

制御部２１は、携帯機受信部２２と携帯機送信部２３とを制御して、車載機１０と無線通信し、車載機１０に対して信号や情報の送受信を行う。

携帯機２０が携帯機送信部２３により車載機１０に対して送信する遠隔操作信号や応答信号には、携帯機２０の固有のＩＤ（識別情報）などのデータが含まれる。また、応答信号には、上述したように受信強度検出部２１ｂにより検出した各応答要求信号の受信強度の値も含まれる。

携帯機２０から送信された遠隔操作信号が車載機受信部３により受信されると、車載機１０の制御部１は、該遠隔操作信号に含まれる携帯機２０のＩＤに基づいて、携帯機２０の認証を行う。詳しくは、遠隔操作信号に含まれる携帯機２０のＩＤと、予め記憶された車載機１０のＩＤとの照合を行う。そして、両ＩＤが一致すると、制御部１は、携帯機２０の認証が成功したと判断し、上記遠隔操作信号に基づいてドアロック装置５の制御を許可して、車両３０のドアを施解錠する（キーレスエントリ方式）。

また、携帯機２０を携帯した利用者が車両３０に接近して、いずれかのパッシブリクエストスイッチ４が操作されると、車載機１０の制御部１が、たとえば各車載機送信部２により第１応答要求信号、第２応答要求信号、および第３応答要求信号をこの順で送信する。各応答要求信号が携帯機受信部２２により受信されると、携帯機２０の制御部２１が、その都度受信強度検出部２１ｂにより各応答要求信号の強度（ＲＳＳＩ値）を検出する。そして、制御部２１は、その検出した各強度値と携帯機２０のＩＤとを含んだ応答信号を、携帯機送信部２３により車載機１０へ送信する。車載機受信部３により応答信号が受信されると、車載機１０の制御部１が、該応答信号に含まれる各応答要求信号の強度値のうち、いずれか２つの強度差と所定の閾値との大小関係を判断する。また、制御部１は、応答信号に含まれる携帯機２０のＩＤに基づいて、携帯機２０の認証を行う。そして、制御部１は、上記大小関係の判断結果と、携帯機２０の認証結果とに基づいて、ドアロック装置５の制御を許可して、車両３０のドアの施解錠を実行したり、ドアロック装置５の制御を禁止して、ドアの施解錠状態を維持したりする（パッシブエントリ方式）。制御部１は、本発明の「判断部」の一例である。

次に、車載機１０と携帯機２０の動作を、図５を参照しながら詳しく説明する。以下では、パッシブエントリ方式の場合の動作を例に挙げる。

図５は、第１実施形態による車載機１０と携帯機２０の動作を示したフローチャートである。携帯機２０が車両３０の車室外にあるときに、利用者によりいずれかのパッシブリクエストスイッチ４が操作されると、車載機１０の制御部１が該操作を検出する（ステップＳ１：ＹＥＳ）。そして、制御部１は、車載機送信部２により第１応答要求信号、第２応答要求信号、および第３応答要求信号を順に送信する（ステップＳ２）。

携帯機２０では、携帯機受信部２２により第１応答要求信号、第２応答要求信号、および第３応答要求信号を受信すると（ステップＳ３）、信号強度検出部２１ｂにより各応答要求信号の強度を検出する（ステップＳ４）。そして、制御部２１は、その検出した各応答要求信号の強度値と携帯機２０のＩＤとを含んだ応答信号（ＲＦ信号）を携帯機送信部２３により送信する（ステップＳ５）。

車載機１０において、車載機送信部２から各応答要求信号を送信した後、所定時間内に応答信号を車載機受信部３により受信したとする（ステップＳ６：ＹＥＳ）。この場合、制御部１は、応答信号に含まれる各応答要求信号の強度値のうち、第１応答要求信号と第２応答要求信号の強度差を算出し、該差が所定の閾値Ｔ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。

このとき、第１応答要求信号と第２応答要求信号の強度差が閾値Ｔ１以下であれば（ステップＳ７：ＮＯ）、制御部１は、第２応答要求信号と第３応答要求信号の強度差を算出し、該差が所定の閾値Ｔ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ８）。このとき、第２応答要求信号と第３応答要求信号の強度差が閾値Ｔ２以下であれば（ステップＳ８：ＮＯ）、制御部１は、第１応答要求信号と第３応答要求信号の強度差を算出し、該差が所定の閾値Ｔ３より大きいか否かを判定する（ステップＳ９）。

そして、第１応答要求信号と第３応答要求信号の強度差が閾値Ｔ３以下であれば（ステップＳ９：ＮＯ）、制御部１は、ドアロック装置５の制御を禁止して、ドア３１〜３５の施解錠を実行することはない（ステップＳ１３）。

一方、第１応答要求信号と第２応答要求信号の強度差が閾値Ｔ１より大きいという第１条件（ステップＳ７：ＹＥＳ）、第２応答要求信号と第３応答要求信号の強度差が閾値Ｔ２より大きいという第２条件（ステップＳ８：ＹＥＳ）、または第１応答要求信号と第３応答要求信号の強度差が閾値Ｔ３より大きいという第３条件（ステップＳ９：ＹＥＳ）のうち、いずれか１つが成立したとする。この場合、制御部１は、携帯機２０から受信した応答信号に基づいて携帯機２０の認証を行う。

このとき、制御部１は、受信した応答信号に含まれる携帯機２０のＩＤと、予め記憶された車載機１０のＩＤとの照合を行う。そして、両ＩＤが一致すると、制御部１は、携帯機２０の認証が成功したと判断し（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ドアロック装置５の制御を許可して、ドア３１〜３５の施解錠を実行する（ステップＳ１２）。

他方、車載機送信部２による応答要求信号の送信後に、応答信号を受信することなく（ステップＳ６：ＮＯ）、所定時間が経過したとする（ステップＳ１０：ＹＥＳ）。または、応答信号を受信しても（ステップＳ６：ＹＥＳ）、該応答信号に含まれる携帯機２０のＩＤと車載機１０のＩＤとが一致しないため、携帯機２０の認証が成功することなく（ステップＳ１１：ＮＯ）、所定時間が経過したとする（ステップＳ１０：ＹＥＳ）。これらの場合、制御部１は、ドアロック装置５の制御を禁止して、ドア３１〜３５の施解錠を実行することはない（ステップＳ１３）。

次に、上述した車両通信システム１００の効果を、図６〜図８を参照しながら説明する。

図６〜図８は、車載機１０と携帯機２０の通信状態と、携帯機２０で検出する応答要求信号の受信強度とを示した図である。

上述した車両通信システム１００では、車載機１０から、強度が順に弱くなる第１応答要求信号、第２応答要求信号、および第３応答要求信号を送信し、携帯機２０で各応答要求信号の強度を検出する。そして、いずれか２つの応答要求信号の強度差が対応する閾値より大きい場合に、車載機１０によりドアロック装置５の制御が許可され、車両３０のドア３１〜３５が施解錠される。

このため、たとえば図６に示すように、携帯機２０が車両３０に近づいて、携帯機２０と車載機１０の送信アンテナ２ａとの距離が、離間距離Ｄ１より短く、かつ離間距離Ｄ４より長くなって、第１応答要求信号ＬＦ１と第２応答要求信号ＬＦ２の強度差が閾値Ｔ１より大きくなったとする。この場合は、ドアロック装置５の制御が許可され、車両３０のドア３１〜３５が施解錠される。

また、たとえば図７に示すように、携帯機２０が車両３０に一層近づいて、携帯機２０と車載機１０の送信アンテナ２ａとの距離が、離間距離Ｄ４より短くなって、第１応答要求信号ＬＦ１と第２応答要求信号ＬＦ２の強度差が閾値Ｔ１以下になったとする。然るに、第２応答要求信号ＬＦ２と第３応答要求信号ＬＦ３、または第１応答要求信号ＬＦ１と第３応答要求信号ＬＦ３のうち、いずれか２つの応答要求信号の強度に差が生じるので、該強度差が閾値Ｔ２、Ｔ３より大きくなる。このため、車載機１０と携帯機２０との接近時にも、ドアロック装置５の制御が許可され、車両３０のドア３１〜３５が施解錠され、利用者の利便性を向上させることができる。

また、車載機１０から第１応答要求信号ＬＦ１、第２応答要求信号ＬＦ２、および第３応答要求信号ＬＦ３を連続して送信してから、携帯機２０で各応答要求信号の強度を検出し、該検出結果を受信した車載機１０でいずれか２つの応答要求信号の強度差を閾値と比較する。このため、これら一連の処理を一旦行った後、再度行う（リトライする）必要がなく、車載機１０と携帯機２０の通信応答性を向上させることができる。

また、たとえば図８に示すように、中継器を用いたリレーアタックが行われた場合は、中継器が車載機１０と携帯機２０との間で３つの応答要求信号ＬＦ１〜ＬＦ３を中継しても、各応答要求信号の強度までは再現することができない。このため、３つの応答要求信号ＬＦ１〜ＬＦ３のうち、いずれの２つの応答要求信号についても、強度に差が生じず、ドアロック装置５の制御が禁止されて、ドア３１〜３５が施解錠されることはない。よって、車両３０の防犯性を向上させることができる。

また、車載機１０において、第１応答要求信号ＬＦ１と第２応答要求信号ＬＦ２の強度差が閾値Ｔ１より大きいと判断した場合は、他の２つの組み合わせの応答要求信号（ＬＦ２とＬＦ３、ＬＦ１とＬＦ３）の強度差と閾値Ｔ２、Ｔ３との大小比較を行うことなく、ドアロック装置５の制御を許可し、ドア３１〜３５を施解錠する。さらに、第１応答要求信号ＬＦ１と第２応答要求信号ＬＦ２の強度差が閾値Ｔ１以下であっても、第２応答要求信号ＬＦ２と第３応答要求信号ＬＦ３の強度差が閾値Ｔ２より大きいと判断した場合は、第１応答要求信号ＬＦ１と第３応答要求信号ＬＦ３の強度差と閾値Ｔ３との大小比較を行うことなく、ドアロック装置５の制御を許可し、ドア３１〜３５を施解錠する。このため、強度差と閾値との大小比較および判断の処理を減少させて、車載機１０と携帯機２０の通信応答性を一層向上させることができる。

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、車載機１０から送信した３つの応答要求信号（第１〜第３応答要求信号）の強度を携帯機２０で検出し、そのうちいずれか２つの応答要求信号の強度差と閾値との大小比較を車載機１０で行った例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば図９に示す第２実施形態のように、第１〜第３応答要求信号の強度を携帯機２０の信号強度検出部２１ｂにより検出した（ステップＳ４）後、２つの応答要求信号の強度差と閾値との大小比較を携帯機２０の制御部２１で行ってもよい（ステップＳ４ａ〜Ｓ４ｃ）。制御部２１は、本発明の「判断部」の一例である。

図９の第２実施形態では、携帯機２０の制御部２１は、いずれか２つの応答要求信号の強度差が閾値より大きいと判断した場合（ステップＳ４ａ：ＹＥＳ、ステップＳ４ｂ：ＹＥＳ、またはステップＳ４ｃ：ＹＥＳ）、該判断結果を示す条件成立情報を含んだ応答信号を携帯機送信部２３により車載機１０へ送信する（図８のステップＳ５ａ）。また、制御部２１は、いずれの２つの応答要求信号の強度差も閾値以下であったと判断した場合（ステップＳ４ａ：ＮＯ、ステップＳ４ｂ：ＮＯ、およびステップＳ４ｃ：ＮＯ）、該判断結果を示す条件不成立情報を含んだ応答信号を携帯機送信部２３により車載機１０へ送信する（ステップＳ５ｂ）。

そして、車載機１０では、車載機受信部３により受信した応答信号に条件成立情報が含まれていなければ（ステップＳ７ａ：ＮＯ）、制御部１が、ドアロック装置５の制御を禁止して、ドア３１〜３５の施解錠を実行することはない（ステップＳ１３）。一方、車載機受信部３により受信した応答信号に条件成立情報が含まれていれば（ステップＳ７ａ：ＹＥＳ）、制御部１は、さらに携帯機２０の認証が成功したことを確認した（ステップＳ１１：ＹＥＳ）後、ドアロック装置５の制御を許可して、ドア３１〜３５の施解錠を実行する（ステップＳ１２）。つまり、携帯機２０から送信される上記条件成立情報は、本発明の「対象物の制御を許可するための情報」の一例である。

上記第２実施形態によっても、リレーアタックが行われた場合は、いずれか２つの応答要求信号の強度に差が生じないので、車両３０のドア３１〜３５が施解錠されることはなく、防犯性を向上させることができる。また、携帯機２０が車載機１０に接近した場合でも、いずれか２つの応答要求信号の強度に差が生じて、該差が閾値より大きくなり、ドア３１〜３５が施解錠されて、利用者の利便性を向上させることができる。さらに、強度の異なる３つの応答要求信号を車載機１０から連続して送信した後、各応答要求信号の強度を検出して、いずれか２つの応答要求信号の強度差を閾値と比較するので、これら一連の処理を一旦行った後、再度行う必要がなく、車載機１０と携帯機２０の接近時の通信応答性を向上させることができる。

以上の実施形態では、車載機１０から強度の異なる３つの応答要求信号ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３を送信し、各応答要求信号の強度を携帯機２０で検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、以下で述べる第３実施形態（図１０）のように、携帯機２０の携帯機送信部２３から強度の異なる３つの応答信号ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＦ３を送信し、各応答信号の強度を車載機１０の信号強度検出部１ｂで検出してもよい。携帯機送信部２３は、本発明の「送信部」の一例である。信号強度検出部１ｂは、本発明の「検出部」の一例である。

図１０の第３実施形態では、パッシブリクエストスイッチ４が操作されたことを検出すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、車載機１０の制御部１が応答要求信号を送信する（ステップＳ２ａ）。携帯機２０では、携帯機受信部２２により応答要求信号を受信すると（ステップＳ３ａ）、制御部２１が、第１応答信号ＲＦ１、第１応答信号より強度の弱い第２応答信号ＲＦ２、および第２応答信号より強度の弱い第３応答信号ＲＦ３を、携帯機送信部２３により順に送信する（ステップＳ５ｃ）。このとき、少なくともいずれか１つの応答信号には、携帯機２０のＩＤが含まれている。第１応答信号は、本発明の「第１無線信号」の一例であり、第２応答信号は、本発明の「第２無線信号」の一例であり、第３応答信号は、本発明の「第３無線信号」の一例である。

車載機１０において、各応答信号ＲＦ１〜ＲＦ３を車載機受信部３により受信すると（ステップＳ６ａ：ＹＥＳ）、制御部１が、各応答信号ＲＦ１〜ＲＦ３の強度を信号強度検出部１ｂにより検出する（ステップＳ６ｂ）。さらに、制御部１は、２つの応答信号の強度差を算出し、該差が所定の閾値Ｔ１’、Ｔ２’、Ｔ３’より大きいか否かを判定する（ステップＳ７ａ、Ｓ８ａ、Ｓ９ａ）。そして、制御部１は、いずれか２つの応答信号の強度差が閾値より大きいと判断した場合（ステップＳ７ａ：ＹＥＳ、ステップＳ８ａ：ＹＥＳ、またはステップＳ９ａ：ＹＥＳ）、携帯機２０の認証を行う。そして、制御部１は、携帯機２０の認証が成功したことを確認すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ドアロック装置５の制御を許可して、ドア３１〜３５の施解錠を実行する（ステップＳ１２）。一方、制御部１は、いずれの２つの応答信号の強度差も閾値以下であったと判断した場合（ステップＳ７ａ：ＮＯ、ステップＳ８ａ：ＮＯ、およびステップＳ９ａ：ＮＯ）、ドアロック装置５の制御を禁止して、ドア３１〜３５の施解錠を実行することはない（ステップＳ１３）。

以上の実施形態では、第１応答要求信号ＬＦ１と第２応答要求信号ＬＦ２の強度差が第１閾値Ｔ１より大きいという第１条件が不成立の場合に、第２応答要求信号ＬＦ２と第３応答要求信号ＬＦ３の強度差が第２閾値Ｔ２より大きいという第２条件の成否を確認した例を示した。また、第２応答要求信号ＬＦ２と第３応答要求信号ＬＦ３の強度差が第２閾値Ｔ２より大きいという第２条件が不成立の場合に、第１応答要求信号ＬＦ１と第３応答要求信号ＬＦ３の強度差が第３閾値Ｔ３より大きいという第３条件の成否を確認した例を示した。然るに、本発明はこれのみに限定するものではなく、たとえば上記３つの条件の成否を一度にまたは連続して確認してもよい。

また、以上の実施形態では、車載機１０において、携帯機２０で検出した応答要求信号の強度差と閾値との大小比較を行った後、携帯機２０の認証を行った例を示したが、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、携帯機の認証が成功したことを確認した後、応答要求信号の強度差と閾値との大小比較を行うようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、パッシブリクエストスイッチ４が操作されたことに起因して、車載機１０から応答要求信号を送信するパッシブエントリ方式を例に挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、スイッチ操作に関係なく、車載機送信部２から所定の周期で間欠的に応答要求信号を送信するポーリング方式にも、本発明を適用することは可能である。

また、他の例として、携帯機２０がドアスイッチ２４の操作に基づいて遠隔操作信号を送信した後、該遠隔操作信号を受信した車載機１０が携帯機２０に応答するために無線信号（ＬＦ信号）を送信する場合にも、本発明を適用することは可能である。

また、以上の実施形態では、車外にある携帯機２０に対して、３つの送信アンテナ２ａにより応答要求信号を送信した例を示したが（図２）、本発明はこれのみに限定するものではない。送信アンテナの設置数や設置箇所は、適宜設定すればよい。

また、以上の実施形態では、車両通信システム１００において制御を許可・禁止する対象物として、車両３０のドアを施解錠するドアロック装置５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。これ以外に、たとえば、車両の走行駆動源（エンジンなど）を始動・停止する走行駆動装置、車両のエアコンを駆動するエアコン装置、オーディオシステム、またはドアなどの開閉体の自動開閉装置などのような、他の車載対象物の作動を許可・禁止してもよい。

さらに、以上の実施形態では、自動四輪車用の車両通信システム１００、車載機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通信システム、車載機、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（判断部）
１ｂ 信号強度検出部（検出部）
２ 車載機送信部（送信部）
３ 車載機受信部
５ ドアロック装置（対象物）
１０ 車載機
２０ 携帯機
２１ 制御部（判断部）
２１ｂ 信号強度検出部（検出部）
２３ 携帯機送信部（送信部）
３０ 車両
１００ 車両通信システム
ＬＦ１ 第１応答要求信号（第１無線信号）
ＬＦ２ 第２応答要求信号（第２無線信号）
ＬＦ３ 第３応答要求信号（第３無線信号）
ＲＦ１ 第１応答信号（第１無線信号）
ＲＦ２ 第２応答信号（第２無線信号）
ＲＦ３ 第３応答信号（第３無線信号）
Ｔ１、Ｔ１’第１閾値
Ｔ２、Ｔ２’第２閾値
Ｔ３、Ｔ３’第３閾値

Claims (7)

1. 車両に搭載される車載機と、
   前記車両の利用者が携帯する携帯機とから構成され、
   前記車載機と前記携帯機との間で送受信された無線信号に基づいて、前記車両に搭載された対象物の制御が許可または禁止される車両通信システムにおいて、
   前記車載機と前記携帯機の一方に設けられ、第１無線信号、該第１無線信号より強度の弱い第２無線信号、および該第２無線信号より強度の弱い第３無線信号の全てを連続して送信する送信部と、
   前記車載機と前記携帯機の他方に設けられ、前記送信部から連続して送信された前記３つの無線信号の強度をそれぞれ検出する検出部と、
   前記車載機または前記携帯機に設けられ、前記検出部により検出された前記３つの無線信号の強度のうち、いずれか２つの無線信号の強度差が閾値より大きいか否かを判断する判断部と、を備え、
   前記第２無線信号の受信強度が上限値で飽和する時点の前記車載機と前記携帯機の離間距離より、前記第３無線信号の受信強度が前記検出部で検出され始める時点の前記離間距離の方が長くなるように、前記第２無線信号と前記第３無線信号の送信強度が設定されており、
   前記第１無線信号と前記第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいという第１条件、
   前記第２無線信号と前記第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいという第２条件、および
   前記第１無線信号と前記第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいという第３条件のうち、
   いずれかの条件が満たされた場合に、前記対象物の制御が許可される、ことを特徴とする車両通信システム。
2. 請求項１に記載の車両通信システムにおいて、
   前記判断部は、
   まず、前記第１無線信号と前記第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいか否かの判断を行い、
   前記第１無線信号と前記第２無線信号の強度差が第１閾値より大きくなければ、
   次に、前記第２無線信号と前記第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいか否かの判断、または前記第１無線信号と前記第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいか否かの判断を行う、ことを特徴とする車両通信システム。
3. 請求項２に記載の車両通信システムにおいて、
   前記判断部は、
   前記第１無線信号と前記第２無線信号の強度差が第１閾値より大きくないと判断すると、
   次に、前記第２無線信号と前記第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいか否かの判断を行い、
   前記第２無線信号と前記第３無線信号の強度差が第２閾値より大きくないと判断すると、
   次に、前記第１無線信号と前記第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいか否かの判断を行う、ことを特徴とする車両通信システム。
4. 車両に搭載される車載機であって、
   前記車両の利用者に携帯される携帯機との間で送受信した無線信号に基づいて、前記車両に搭載された対象物の制御を許可または禁止する車載機において、
   第１無線信号、該第１無線信号より強度の弱い第２無線信号、および該第２無線信号より強度の弱い第３無線信号の全てを連続して送信する車載機送信部と、
   前記携帯機が前記連続して送信された３つの無線信号を受信して検出した当該３つの無線信号の強度を含む応答信号を、前記携帯機から受信する車載機受信部と、
   前記応答信号に含まれる前記各無線信号の強度のうち、いずれか２つの無線信号の強度差が閾値より大きいか否かを判断する判断部と、を備え、
   前記第２無線信号の受信強度が上限値で飽和する時点の前記車載機と前記携帯機の離間距離より、前記第３無線信号の受信強度が前記携帯機で検出され始める時点の前記離間距離の方が長くなるように、前記第２無線信号と前記第３無線信号の送信強度が設定されており、
   前記第１無線信号と前記第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいという第１条件、
   前記第２無線信号と前記第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいという第２条件、および
   前記第１無線信号と前記第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいという第３条件のうち、
   いずれかの条件が満たされた場合に、前記対象物の制御を許可する、ことを特徴とする車載機。
5. 請求項４に記載の車載機において、
   前記判断部は、当該車載機に代えて前記携帯機に備わり、
   前記車載機受信部は、前記携帯機から送信された前記判断部の判断結果を受信する、ことを特徴とする車載機。
6. 車両の利用者に携帯される携帯機であって、
   前記車両に搭載された対象物の作動を許可または禁止するための無線信号を、前記車両に搭載された車載機との間で送受信する携帯機において、
   前記車載機から連続して送信された第１無線信号、該第１無線信号より強度の弱い第２無線信号、および該第２無線信号より強度の弱い第３無線信号を全て受信して、当該３つの無線信号の強度を検出する検出部と、
   前記第１無線信号と前記第２無線信号の強度差が第１閾値より大きいという第１条件、
   前記第２無線信号と前記第３無線信号の強度差が第２閾値より大きいという第２条件、および
   前記第１無線信号と前記第３無線信号の強度差が第３閾値より大きいという第３条件のうち、
   いずれかの条件が満たされた場合に前記対象物の制御を許可するための情報を含んだ応答信号、または前記検出部の検出結果を含んだ応答信号を前記車載機へ送信する携帯機送信部と、を備え、
   前記第２無線信号の受信強度が上限値で飽和する時点の前記車載機と前記携帯機の離間距離より、前記第３無線信号の受信強度が前記検出部で検出され始める時点の前記離間距離の方が長くなるように、前記第２無線信号と前記第３無線信号の送信強度が設定されている、ことを特徴とする携帯機。
7. 請求項６に記載の携帯機において、
   前記各条件の成否を判断する判断部をさらに備え、
   前記判断部の判断結果を前記応答信号に含めて前記携帯機送信部により前記車載機へ送信する、ことを特徴とする携帯機。

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