JP7063090B2 - 車両用解錠制御システム、車両用解錠制御装置、携帯機、車両用解錠制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のユーザーによって携帯される携帯機と、車両に搭載された車両用解錠制御装置とを用いて、車両の扉を解錠可能な状態に制御する技術に関する。

車両の所有者が車両に乗り込む際に、鍵を取り出すことなく車両の扉を解錠可能とする技術は広く利用されている。この技術では、車両が、ユーザーの携帯する小型の無線通信機器（以下、携帯機）と無線通信を行うことによって、携帯機を認証する。そして、認証によって携帯機が正規の携帯機であると判断された場合には、扉の取手に手を触れるなどの扉を解錠しようとする意思を検出して、車両の扉を解錠する。このため、車両のユーザーが、正規の携帯機を携帯して車両に近付いていくと自動的に扉が解錠されるので、車両の鍵を取り出すことなく車両に乗り込むことが可能となる。もちろん、車両と携帯機とは、互いの電波が届く範囲内でなければ無線通信することができないから、携帯機が車両から離れていれば、車両が携帯機を認証して扉が解錠されてしまうこともない。

もっとも今日では、車両の近くおよび携帯機の近くにそれぞれ電波中継器を設けて、車両および携帯機の間で電波を中継し、遠くにある携帯機を車両に認証させることによって車両の扉を不正に解錠する不正行為（いわゆるリレーアタック）が行われることがある。
そこで、リレーアタックを防止するために、車両あるいは携帯機が送信する電波の電波強度を所定のパターンで変化させて、電波強度の変化パターンが正しいパターンでなければ認証を成立させないようにした技術が提案されている（特許文献１）。
この提案の技術を用いれば、電波中継器で電波が中継されても、電波強度の変化まで中継されることはないので、リレーアタックを防止することが可能となる。

特開１００８－２５５６６５号公報

しかし、近年では電波中継器の能力が向上した結果、電波を中継する際に電波強度の変化パターンも再現して中継することも可能となりつつあり、上述した提案の技術ではリレーアタックを十分に防止することができなくなっているという問題があった。

この発明は、従来技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、車両から携帯機が離れているにも拘わらず、電波中継器を用いて車両の扉が不正に解錠されてしまうことを防止可能な技術の提供を目的とする。

上述した問題を解決するために本発明の車両用解錠制御システム、車両用解錠制御装置、携帯機、および車両用解錠制御方法では、車両の使用者が車両から降車すると、その位置を基準とする相対位置と、車両に対する接近速度とを携帯機が取得しておく。そして、車両に搭載された車両用解錠制御装置からの認証要求に対しては、認証情報に加えて、接近速度も返信する。車両用解錠制御装置では、認証情報に基づいて携帯機が正規の携帯機であると認証されて、且つ、携帯機の接近速度が所定の速度条件を満足した場合に、車両の扉を解錠可能な状態に設定する。
リレーアタックされると、携帯機が正規の携帯機であると認証されてしまうが、接近速度は所定の速度条件を満足しないので、車両の扉が解錠可能な状態に設定されることはない。このため、リレーアタックによって不正に扉が解錠されてしまう事態を回避することが可能となる。

車両１に搭載された車両用解錠制御装置２００が、ユーザーの携帯する携帯機１００を認証することによって、車両１の扉を解錠可能な状態に設定する様子を例示した説明図である。 本実施例の携帯機１００の内部構造を示した説明図である。 本実施例の車両用解錠制御装置２００の内部構造を示した説明図である。 本実施例の携帯機１００が実施する携帯機側認証処理のフローチャートである。 本実施例の携帯機１００が歩行を検出する様子を示した説明図である。 本実施例の携帯機１００が基準位置からの相対距離を検出する様子を示した説明図である。 本実施例の携帯機１００が接近速度を検出する様子を示した説明図である。 本実施例の車両用解錠制御装置２００が実施する車両側解錠制御処理の前半部分を示すフローチャートである。 本実施例の車両用解錠制御装置２００が実施する車両側解錠制御処理の後半部分を示すフローチャートである。 本実施例の車両用解錠制御システム１０では、リレーアタックされても扉が解錠されない理由を示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成 ：
Ａ－１．車両用解錠制御システム１０ ：
図１には、本実施例の車両用解錠制御システム１０の概要が示されている。図示されるように、車両用解錠制御システム１０は、車両１のユーザーによって携帯される携帯機１００と、車両１に搭載された車両用解錠制御装置２００とを備えている。また、車両１には、扉を解錠あるいは施錠することが可能な解錠装置２が、車両１の扉毎に搭載されている。
車両用解錠制御装置２００には後述するアンテナが接続されており、車両１から所定距離Ｒの範囲内であれば電波を送受信することができる。このため、図１中で太い破線の矢印で示したように、携帯機１００を携帯したユーザーが車両１から所定距離Ｒの範囲内に接近すると、車両用解錠制御装置２００と携帯機１００とが電波を送受信して、携帯機１００が正規の携帯機であるか否かを認証することができる。その結果、認証が通って携帯機１００が正規の携帯機であった場合は、車両１に搭載されている解錠装置２を解錠可能な状態に設定する。解錠装置２は、解錠可能な状態に設定された状態で、例えば扉の取手３に手が触れるなど、扉を解錠しようとする動作を検知すると、自動的に扉を解錠する。このため、車両１のユーザーは、正規の携帯機１００を携帯していれば、携帯機１００を取り出さなくても、自動的に扉が解錠されて、車両１に乗り込むことができる。
また、ユーザーが所定距離Ｒよりも遠くに居る場合は、車両用解錠制御装置２００が携帯機１００との間で電波を送受信することができず、携帯機１００を認証することもできない。このため、ユーザーが車両１から遠くに居るにも拘わらず、車両用解錠制御装置２００がユーザーの携帯機１００を認証してしまい、解錠装置２を解錠可能な状態に設定してしまうことはない。

もっとも、ユーザーが車両１から遠くに居る場合でも、リレーアタックと呼ばれる不正な方法を用いれば、車両用解錠制御装置２００にユーザーの携帯機１００を認証させて、解錠装置２を解錠可能な状態に設定することが可能であり、対策が必要となっていた。ここで、リレーアタックとは、次のような方法である。
図１中の破線は、車両１を降りたユーザーが、車両１から立ち去る様子を表している。ユーザーは携帯機１００を携帯しているが、車両１からは所定距離Ｒ以上、離れているので、携帯機１００と車両用解錠制御装置２００とが直接に電波を送受信することはない。

しかし、リレーアタックする場合は、例えば、窃盗犯Ａが電波の中継器９を持ってユーザーの後を付いていき、窃盗犯Ｂは中継器９を持って車両１の近くで待機する。そして、車両１からの電波を窃盗犯Ｂの中継器９が拾って、窃盗犯Ａの中継器９に転送し、窃盗犯Ａの中継器９がユーザーの携帯機１００に向かって送信する。また、ユーザーからの電波は窃盗犯Ａの中継器９が拾って、窃盗犯Ｂの中継器９に転送し、窃盗犯Ｂの中継器９が車両１に向かって送信する。
こうすれば、ユーザーが車両１から離れた位置に居る場合でも、車両用解錠制御装置２００に携帯機１００を認証させて、解錠装置２を解錠可能な状態に設定することができてしまう。その結果、窃盗犯Ｂが車両１の取手３に手を触れれば、扉が不正に解錠されてしまう。
そこで、このようなリレーアタックに対策するために、本実施例の車両用解錠制御システム１０では、次のような携帯機１００および車両用解錠制御装置２００が採用されている。

Ａ－２．携帯機１００ ：
図２には、本実施例の携帯機１００の大まかな内部構造が示されている。図示されるように、本実施例の携帯機１００は、ＬＦ受信アンテナ１０１と、ＲＦ送信アンテナ１０２と、認証要求受信部１０３と、認証応答送信部１０４と、認証情報記憶部１０５と、施錠信号受信部１０６と、相対位置検出部１０７と、方位センサー１０８と、加速度センサー１０９と、相対距離算出部１１０と、接近速度算出部１１１などを備えている。
尚、これらの「部」は、本実施例の携帯機１００が、リレーアタックされる虞を防止しながら、車両１の車両用解錠制御装置２００による認証を受けるために備える機能に着目して、携帯機１００の内部を便宜的に分類した抽象的な概念である。従って、携帯機１００の内部が、これらの「部」に物理的に区分されているわけではない。これらの「部」は、今ピューテー上で動作するプログラムによってソフトウェア的に実現することもできるし、ＩＣやＬＳＩなどを含む電子回路によってハードウェア的に実現することもでき、更には、これらを組み合わせることによって実現することもできる。

ＬＦ受信アンテナ１０１は、ＬＦ波と呼ばれる波長の電波を受信することができる。また、車両１にはＬＦ波による電波を送信するＬＦ送信アンテナ２００ａが搭載されており、ＬＦ送信アンテナ２００ａは車両用解錠制御装置２００に接続されている。このため、ＬＦ受信アンテナ１０１は、車両１が電波の届く範囲内であれば、ＬＦ送信アンテナ２００ａから送信された電波を受信することができる。
また、ＲＦ送信アンテナ１０２は、ＲＦ波と呼ばれる波長の電波を送信することができる。また、車両１にはＲＦ波による電波を受信するＲＦ受信アンテナ２００ｂが搭載されており、ＲＦ受信アンテナ２００ｂは車両用解錠制御装置２００に接続されている。このため、ＲＦ送信アンテナ１０２は、車両１が電波の届く範囲内であれば、ＲＦ受信アンテナ２００ｂを介して車両用解錠制御装置２００に各種の情報を送信することができる。

認証要求受信部１０３は、ＬＦ受信アンテナ１０１に接続されており、携帯機１００が正規の携帯機であるか否かの認証を要求する認証要求が車両１から送信されると、ＬＦ受信アンテナ１０１を介して、認証要求を受信する。尚、車両１からの認証要求は、１回の信号送信によって実現してもよいが、複数回の信号送信に分けて実現してもよい。そして、認証要求受信部１０３は、認証要求を受信すると、その旨を認証応答送信部１０４に出力する。

認証応答送信部１０４は、認証要求が有った旨を認証要求受信部１０３から受け取ると、その認証要求に対する認証応答を、ＲＦ送信アンテナ１０２から送信する。また、本実施例の認証応答送信部１０４が送信する認証応答には、認証情報と、接近速度と、相対距離とが含まれている。
ここで、認証情報とは、携帯機１００に付与されている固有の識別情報であり、車両１側で携帯機１００が正規の携帯機であるか否かを認証するために用いられる情報である。認証情報は、認証情報記憶部１０５に予め記憶されており、認証応答送信部１０４は認証応答を送信するに際して、認証情報記憶部１０５から認証情報を取得する。
また、接近速度とは、携帯機１００が車両１に向かって接近する速度である。接近速度は、後述する接近速度算出部１１１によって算出されており、認証応答送信部１０４は認証応答を送信するに際して、接近速度算出部１１１から接近速度を取得する。
また、相対距離とは、携帯機１００と車両１との間の距離である。相対距離は、後述する相対距離算出部１１０によって算出されており、認証応答送信部１０４は認証応答を送信するに際して、相対距離算出部１１０から相対距離を取得する。

施錠信号受信部１０６や、相対位置検出部１０７、方位センサー１０８、加速度センサー１０９は、接近速度および相対距離を算出するために用いられる。
先ず、施錠信号受信部１０６は、ＬＦ受信アンテナ１０１に接続されており、車両１からＬＦ波で送信された施錠信号を、ＬＦ受信アンテナ１０１を介して受信する。ここで、施錠信号とは、車両１の扉が施錠されたときに、車両１の外部に向けてＬＦ送信アンテナ２００ａから送信される信号である。施錠信号受信部１０６は施錠信号を受信すると、その旨を相対位置検出部１０７に出力する。

相対位置検出部１０７は、施錠信号を受信した旨を受け取ると、現在位置を基準位置として設定する。これは次のような処理である。先ず、施錠信号は、車両１の扉が施錠されたときに、車両１の外部に送信される。更に、車両１のＬＦ送信アンテナ２００ａが電波を送信する強度は、車両１から１．５メートル程度の範囲に電波が届くような強度に設定されている。従って、施錠信号を受信したと云うことは、携帯機１００を携帯したユーザーが、車両１から降りて扉を施錠したことを示していると考えられる。そこで、施錠信号を受信したら、その位置を、車両１に対する携帯機１００の相対位置を検出するための基準位置として設定するのである。
また、相対位置検出部１０７は、方位センサー１０８の出力に基づいて携帯機１００の向きを検出し、加速度センサー１０９の出力に基づいて携帯機１００の移動距離を検出する。方位センサー１０８としては、例えば、地磁気の方向を３軸で検出する地磁気センサーを用いることができる。また、加速度センサー１０９は、例えば、振動式の加速度センサーを組み合わせて３軸方向の加速度を検出可能とした加速度センサーを用いることができる。方位センサー１０８の出力と、加速度センサー１０９の出力とを組み合わせれば、携帯機１００が移動する方向と、移動する加速度とを知ることができ、これらの情報に基づいて、基準位置に対する携帯機１００の相対位置を検出することができる。もっとも、本実施例の携帯機１００では、加速度センサー１０９の出力に基づいてユーザーの歩数を検出し、歩数から移動距離を求めることによって、基準位置に対する携帯機１００の相対位置を検出している。この点については、後ほど詳しく説明する。

相対距離算出部１１０は、携帯機１００から基準位置までの距離を算出する。上述したように、相対位置検出部１０７では、基準位置に対する携帯機１００の相対位置が得られているから、携帯機１００から基準位置までの距離は容易に算出することができる。尚、この距離は、基準位置に対する携帯機１００の相対位置に基づいて算出されたものであることから、本明細書中では「相対距離」と称することにする。
接近速度算出部１１１は、携帯機１００が車両１に向かって接近する速度（すなわち、接近速度）を算出する。上述したように、相対距離算出部１１０では、携帯機１００から基準位置までの相対距離が求められているから、接近速度は容易に算出することができる。尚、接近速度が正の値を取る場合は、携帯機１００が車両１に接近していると考えられ、逆に、接近速度が負の値を取る場合は、携帯機１００が車両１から遠ざかっていると考えることができる。

認証応答送信部１０４は、認証要求が有った旨を認証要求受信部１０３から受け取ると、認証情報記憶部１０５からは認証情報を取得し、相対距離算出部１１０からは相対距離を、接近速度算出部１１１からは接近速度を取得して、それらを含んだ認証応答を、ＲＦ送信アンテナ１０２から車両１に向かって返信する。車両１には、次のような車両用解錠制御装置２００が搭載されている。

Ａ－３．車両用解錠制御装置２００ ：
図３には、本実施例の車両用解錠制御装置２００の大まかな内部構造が示されている。図示されるように、本実施例の車両用解錠制御装置２００は、施錠信号送信部２０１と、認証要求送信部２０２と、認証応答受信部２０３と、認証実行部２０４と、速度条件判断部２０５と、距離条件判断部２０６と、解錠可能状態設定部２０７とを備えている。
尚、これらの「部」は、本実施例の車両用解錠制御装置２００が、リレーアタックされる虞を防止しながら、携帯機１００を認証するために備える機能に着目して、車両用解錠制御装置２００の内部を便宜的に分類した抽象的な概念である。従って、車両用解錠制御装置２００の内部が、これらの「部」に物理的に区分されているわけではない。これらの「部」は、今ピューテー上で動作するプログラムによってソフトウェア的に実現することもできるし、ＩＣやＬＳＩなどを含む電子回路によってハードウェア的に実現することもでき、更には、これらを組み合わせることによって実現することもできる。

施錠信号送信部２０１は、車両１に搭載された解錠装置２（図１を参照）と、ＬＦ送信アンテナ２００ａとに接続されており、車両１の扉が解錠装置２によって施錠されたことを検出すると、ＬＦ送信アンテナ２００ａを用いて車両１の外部に向けて、施錠信号を送信する。前述したように、ＬＦ送信アンテナ２００ａは、ＬＦ波の電波を送信することができ、このときの電波の強度は、１．５メートル程度の範囲まで電波が届くような強度に設定されている。
また、認証要求送信部２０２は、車両１の外部に存在する携帯機１００を認証するか否かを判断し、認証すると判断した場合は、ＬＦ送信アンテナ２００ａを用いて車両１の外部に向けて、認証要求を送信する。更に、認証要求を送信した旨を、認証応答受信部２０３に出力する。

認証応答受信部２０３は、認証要求を送信した旨を受け取ると、その認証要求に対して返信された認証応答を、ＲＦ受信アンテナ２００ｂを介して受信する。前述したように、ＲＦ受信アンテナ２００ｂは、車両１に搭載されており、車両１に向かってＲＦ波で送信されてきた電波を受信することができる。
また、図２を用いて前述したように、認証応答には、認証情報や、接近速度や、相対距離が含まれている。そこで、認証応答受信部２０３は認証応答を受信すると、認証応答に含まれていた認証情報は認証実行部２０４に出力し、接近速度は速度条件判断部２０５に出力し、相対距離は距離条件判断部２０６に出力する。

認証実行部２０４は、認証応答に含まれていた認証情報を調べることによって、その認証応答を返信してきた携帯機１００が正規の携帯機であるか否かを認証して、その結果を解錠可能状態設定部２０７に出力する。
速度条件判断部２０５は、認証応答に含まれていた接近速度が、所定の速度条件を満足するか否かを判断して、その結果を解錠可能状態設定部２０７に出力する。
更に、距離条件判断部２０６は、認証応答に含まれていた相対距離が、所定の距離条件を満足するか否かを判断して、その結果を解錠可能状態設定部２０７に出力する。

解錠可能状態設定部２０７は、携帯機１００が正規の携帯機と認証され、更に、速度条件および距離条件の何れも満足していることを確認して、解錠装置２を解錠可能状態に設定する。解錠装置２が解錠可能状態に設定されると、例えば、車両１の扉の取手３に手を触れるなどすることで、自動的に扉を解錠させることが可能となる。これに対して、携帯機１００が正規の携帯機と認証されても、速度条件または距離条件の少なくとも一方が満足されていない場合は、解錠装置２を解錠可能状態には設定しない。従って、この場合は、車両１の扉の取手３に手を触れるなどしても、扉が自動的に解錠されてしまうことは無い。
このようにすれば、正規の携帯機１００を携帯したユーザーが車両１に近付いて、扉の取手３を引くなどすることで、自動的に扉が解錠されるようにすることができる。それでいながら、リレーアタックによって不正に扉が解錠されてしまう事態も防止することが可能となる。以下では、こうしたことが可能となる理由を説明するために、本実施例の携帯機１００および車両用解錠制御装置２００が内部で実行する処理に付いて説明する。

Ｂ．携帯機１００および車両用解錠制御装置２００の内部で実行される処理 ：
Ｂ－１．携帯機側認証処理 ：
図４には、本実施例の携帯機１００が車両用解錠制御装置２００の認証を受けるために実行する携帯機側認証処理のフローチャートが示されている。
図示されるように、携帯機１００は携帯機側認証処理を開始すると、施錠信号を受信したか否かを判断する（Ｓ１００）。前述したように、施錠信号とは、車両１の扉が施錠されたときに、車両１に搭載されたＬＦ送信アンテナ２００ａから、車両１の外部に向けて送信される信号である。

施錠信号を受信していた場合は（Ｓ１００：ｙｅｓ）、携帯機１００を携帯したユーザーが車両１から降りて、扉を施錠したと考えられるので、携帯機１００は現在の位置を、相対位置を検出するための基準位置に設定する（Ｓ１０１）。すなわち、図２を用いて前述したように、本実施例の携帯機１００は方位センサー１０８や加速度センサー１０９を搭載しており、これらの出力に基づいて、ユーザーが車両１から降りた位置からの相対位置を検出する。そこで、施錠信号を受信していた場合は（Ｓ１００：ｙｅｓ）、相対位置を検出するに先立って、それまでに検出していた相対位置を一旦、初期化することによって、現在位置を基準位置に設定し直すのである（Ｓ１０１）。

そして、基準位置を設定し直した後は、車両１からの認証要求を受信したか否かを判断する（Ｓ１０２）。これに対して、施錠信号を受信していない場合は（Ｓ１００：ｎｏ）、基準位置を設定し直すことなく、車両１からの認証要求を受信したか否かを判断する（Ｓ１０２）。尚、車両１の中には、１回の信号送信によって認証要求する車両１と、複数回の信号送信によって認証要求する車両１とが存在する。車両１が前者の場合は、１回の信号を受信できたか否かによって、Ｓ１０２の判断を行う。車両１が後者の場合は、複数回の信号を受信できたか否かによって、Ｓ１０２の判断を行う。

その結果、認証要求を受信していないと判断した場合は（Ｓ１０２：ｎｏ）、歩行が検出されたか否かを判断する（Ｓ１０３）。歩行の有無は、加速度センサー１０９の出力を用いて検出することができる。
図５には、加速度センサー１０９によって得られた加速度の時系列データが例示されている。尚、加速度センサー１０９は３軸方向の加速度を検出することができる。検出される３軸の方向は、携帯されている携帯機１００の姿勢によって変化するが、携帯機１００には３軸の方位センサー１０８も搭載されているため、携帯機１００の姿勢も検出することができる。本実施例の携帯機１００は、加速度センサー１０９で得られた３軸方向の加速度と、方位センサー１０８で得られた携帯機１００の姿勢とに基づいて、重力方向の加速度を算出する。図５に例示されている加速度は、このようにして得られた重力方向の加速度である。尚、重力方向の加速度に加えて、緯度方向および経度方向の加速度を算出しても良い。

図５に示されるように、加速度は一定の時間間隔で得られるが、所々で加速度が大きく変化しているところがある。図中では、加速度が大きく変化している部分を、太い実線で表している。このように加速度が大きく変化するのは、携帯機１００を携帯したユーザーが歩いたためである。従って、加速度が一定値以上変化しているところを検出すれば、ユーザーが歩いたこと、および歩数を検出することができる。
図５に示した例では、基準位置で扉を施錠した後、図中で（１）と示したタイミングで一歩目を踏み出し、（２）と示したタイミングで二歩目を、（３）と示したタイミングで三歩目を、（４）および（５）と示したタイミングでそれぞれ四歩目および五歩目を踏み出していることが分かる。
尚、図５では、理解の便宜上、加速度センサー１０９の３軸方向の加速度から重力方向の加速度を算出し、重力方向の加速度の変化量に基づいて、歩行による一歩を検出するものとして説明した。しかし、ユーザーが歩行による一歩を踏み出すと、加速度センサー１０９の３軸方向の何れの加速度も変化する。従って、３軸方向の加速度の何れかが一定以上変化していた場合には、ユーザーが歩行によって一歩を踏み出したものと判断しても良い。

図４のＳ１０３では、このようにして加速度センサー１０９で得られた加速度の変化量と所定の閾値とを比較することによって、ユーザーの歩行による一歩が検出されたか否かを判断する。その結果、加速度の変化量が所定の閾値を超えていない場合は、ユーザーが歩行していないと判断できるので（Ｓ１０３：ｎｏ）、処理の先頭に戻って、施錠信号を受信したか否かを判断した後（Ｓ１００）、前述した続く一連の手順（Ｓ１０１、Ｓ１０２）を行う。
これに対して、加速度の変化量が所定の閾値を超えていた場合は、ユーザーの歩行による一歩が検出されたと考えられる（Ｓ１０３：ｙｅｓ）。そこで、今度は、ユーザーが携帯する携帯機１００の移動方向を検出する（Ｓ１０４）。前述したように、方位センサー１０８および加速度センサー１０９の出力から、携帯機１００の緯度方向および経度方向への加速度を求めることができる。従って、携帯機１００の移動方向も検出することができる。

続いて、携帯機１００の移動ベクトルを生成する（Ｓ１０５）。上述したＳ１０３で、ユーザーが一歩を踏み出したと判断されており（Ｓ１０３：ｙｅｓ）、更に、Ｓ１０４で移動した方向も求められている。従って、ユーザーの歩幅を予め設定しておけば、携帯機１００の移動量および移動方向（すなわち、移動ベクトル）を求めることができる。
こうして、ユーザーが一歩を踏み出す度に（Ｓ１０３：ｙｅｓ）、移動ベクトルを求めておけば（Ｓ１０５）、基準位置に対する携帯機１００の相対位置を算出することができる（Ｓ１０６）。

図６（ａ）には、移動ベクトルに基づいて、基準位置に対する携帯機１００の相対位置を算出する様子が例示されている。図中に示した矢印は、ユーザーが一歩を踏み出す度に求めた移動ベクトルである。従って、基準位置から一歩目では、ｐａ点に移動し、二歩目ではｐｂ点に移動し、三歩目ではｐｃ点に移動していると考えて良い。このように、ユーザーが一歩を踏み出す度に、基準位置に対する携帯機１００の相対位置を算出することができる。図４のＳ１０６では、このようにして、基準位置に対する携帯機１００の相対位置を算出する。

こうして基準位置に対する相対位置を求めたら、今度は、基準位置に対する携帯機１００の相対距離を算出する（Ｓ１０７）。すなわち、図６（ａ）を用いて前述したように、基準位置に対する相対位置は既にＳ１０６で求められているので、基準位置に対する相対距離は容易に算出することができる。図６（ｂ）には、基準位置から四歩目のｐｄ点に対する相対距離、および基準位置から七歩目のｐｇ点に対する相対距離が、それぞれｄｄ、およびｄｇとして求められる様子が概念的に示されている。

尚、上述した方法では、携帯機１００を携帯するユーザーが、予め設定した歩幅で歩くものと仮定している。このため、設定した歩幅と実際の歩幅とが異なっていた場合には、ユーザーが歩く度に、歩幅の差の分だけ誤差が蓄積していく。
そこで、携帯機１００に、ＧＰＳ衛星からの測位信号に基づいて現在位置を検出するＧＰＳ機能を搭載しておき、携帯機１００に設定した歩幅を補正するようにしても良い。すなわち、ＧＰＳ機能を用いても基準位置からの相対位置を検出しておき、基準位置から歩数が所定歩数に達したら、ＧＰＳ機能を用いて検出した相対位置と、Ｓ１０６で得られた相対位置とを比較する。そして、両者の差が一定以上、大きかった場合は、設定されている歩幅に誤差があるものと判断して、所定量ずつ歩幅を修正しても良い。
このとき、ＧＰＳ機能から得られた相対位置を、基準位置からの相対距離に変換して、Ｓ１０７で求めた相対距離と比較し、ＧＰＳ機能から得られた相対距離の方が、Ｓ１０７で求めた相対距離よりも大きかった場合は、設定されている歩幅に所定量を加算し、逆に、Ｓ１０７で求めた相対距離よりも小さかった場合は、設定されている歩幅から所定量を減算するようにしても良い。

また、実際には歩いている途中でも、ユーザーの歩幅は広くなったり狭くなったりしているものと考えられる。そこで、歩行を検出するために利用した加速度の大きさに応じて、予め設定されている歩幅を補正しても良い。すなわち、大きな加速度（あるいは大きな加速度差）が検出されている場合は、広い歩幅で歩いているものと考えて、歩幅を大きめに補正し、逆に、小さな加速度（あるいは小さな加速度差）が検出されている場合は、狭い歩幅で歩いているものと考えて、歩幅を小さめに補正しても良い。

以上のようにして、基準位置に対する相対距離を求めたら、今度は、基準位置に対する携帯機１００の接近速度を算出する（Ｓ１０８）。
図７（ａ）には、時間の経過と共に、基準位置に対する相対距離が変化する様子が示されている。図中に黒丸で示した基準位置から、ユーザーが一歩歩く度毎に、図中に白丸で示したように、相対距離が変化していく。図７（ａ）の横軸は時間であり、縦軸は距離であるから、互いに隣接する白丸と白丸（あるいは黒丸と白丸）とを結ぶ直線の傾きは、基準位置から遠ざかる相対速度となる。図７（ｂ）には、このようにして図７（ａ）から得られた相対速度が示されている。そして、この相対速度の正負を逆転させれば、図７（ｃ）に示すように、基準位置に対する接近速度を求めることができる。

こうして、基準位置に対する接近速度を求めたら（Ｓ１０８）、処理の先頭に戻って、再び、施錠信号を受信したか否かを判断した後（Ｓ１００）、上述した続く一連の手続を実行する。
このような手順を繰り返しているうちに、車両１からの認証要求を受信したら（Ｓ１０２：ｙｅｓ）、予め記憶しておいた認証情報に加えて、その時点で得られている接近速度および相対距離を、認証要求に対する認証応答として返信する（Ｓ１０９）。そして、認証応答を返信した後は、再び処理の先頭に戻って、施錠信号を受信したか否かを判断した後（Ｓ１００）、上述した続く一連の手続を実行する。
また、携帯機１００が以上のような処理を実行することに合わせて、車両１の車両用解錠制御装置２００では、以下のような処理が実行される。

Ｂ－２．車両側解錠制御処理 ：
図８および図９には、本実施例の車両用解錠制御装置２００で行われる車両側解錠制御処理のフローチャートが示されている。
図８に示されるように、車両側解錠制御処理では先ず初めに、車両１の扉が解錠状態か否かを判断する（Ｓ２００）。図１を用いて前述したように、車両用解錠制御装置２００は、車両１の扉を解錠あるいは施錠する解錠装置２に接続されている。このため、解錠装置２からの情報を取得することによって、扉が解錠状態か否かを判断することができる。

その結果、扉が解錠状態であった場合は（Ｓ２００：ｙｅｓ）、解錠装置２が扉を施錠する動作を検出したか否かを判断する（Ｓ２０１）。すなわち、扉が解錠されている場合は、正規の携帯機１００を携帯したユーザーが車両１を降りて、扉の取手３を触るなどして施錠しようとし、その結果として、解錠装置２が扉を施錠する可能性がある。そこで、扉が解錠状態であった場合は（Ｓ２００：ｙｅｓ）、解錠装置２が扉を施錠する動作を検出したか否かを判断するのである（Ｓ２０１）。
そして、解錠装置２が扉を施錠する動作を検出していない場合は（Ｓ２０１：ｎｏ）、処理の先頭に戻って、扉が依然として解錠状態か否かを確認し（Ｓ２００）、解錠状態であった場合は（Ｓ２００：ｙｅｓ）、解錠装置２による施錠動作を検出したか否かを判断する（Ｓ２０１）。

このような手順を繰り返しているうちに、解錠装置２の施錠動作を検出したら（Ｓ２０１：ｙｅｓ）、車両１のＬＦ送信アンテナ２００ａ（図２を参照）を介して、車両１の外部に向けて施錠信号を送信する（Ｓ２０２）。前述した図４のＳ１００で、携帯機１００が受信する施錠信号は、このようにして送信された信号である。
こうして施錠信号を送信したら、今度は、認証要求を送信するか否かを判断する（Ｓ２０３）。また、ユーザーが手動で扉を施錠した場合のように、解錠装置２の施錠動作は検出されないまま（Ｓ２０１：ｎｏ）、扉が施錠されたと判断した場合は（Ｓ２００：ｎｏ）、施錠信号を送信することなく、認証要求を送信するか否かを判断する（Ｓ２０３）。尚、前述したように、認証要求は、認証を要求する信号を送信することによって実現することができるが、複数回に分けて信号を送信するようにしても良い。

認証要求を送信するか否かの判断は、周知の種々の条件に従って行う。例えば、正規の携帯機１００を携帯したユーザーが車両１に乗車している場合は、認証要求の送信は不要と判断する。また、正規の携帯機１００を携帯したユーザーが車両１に乗車していない場合でも、認証要求を送信してから所定時間が経過するまでは、認証要求の送信は不要と判断する。
そうして、認証要求を送信しないと判断した場合は（Ｓ２０３：ｎｏ）、同じ判断を繰り返すことによって、認証要求を送信するまで待機状態となる。
これに対して、認証要求を送信すると判断した場合は（Ｓ２０３：ｙｅｓ）、車両１のＬＦ送信アンテナ２００ａを用いて、車両１の外部に向けて認証要求を送信する（Ｓ２０４）。前述した図４のＳ１０２で、携帯機１００が受信する認証要求は、このようにして送信されたものである。

認証要求を送信したら、認証要求に対する認証応答が受信できたか否かを判断する（Ｓ２０５）。すなわち、認証要求を送信しても、その要求を受信可能な範囲に携帯機１００が存在しなければ、認証応答が返信されてくることはない。そこで、認証要求を送信してから所定時間が経過するまでの間に、認証要求に対する認証応答が受信できたか否かを判断する（Ｓ２０５）。
その結果、認証応答が受信できなかった場合は（Ｓ２０５：ｎｏ）、ＬＦ送信アンテナ２００ａからの電波が届く範囲内には携帯機１００が存在しないと考えられる。しかし、やがては、電波が届く範囲内に、携帯機１００を携帯したユーザーがいつ何時、入って来るかは分からない。そこで、再び、認証要求を送信するか否かを判断した後（Ｓ２０３）、上述した続く一連の手順を実行する。

これに対して、認証応答を受信した場合は（Ｓ２０５：ｙｅｓ）、受信した認証応答に含まれる認証情報に基づいて、認証応答を返信してきた携帯機１００が正規の携帯機１００であるか否かを認証する（Ｓ２０６）。図４を用いて前述したように、認証要求を受け取った携帯機１００は、予め記憶しておいた認証情報と、接近速度と、相対距離とを含んだ認証応答を返信する。更に、認証情報は、携帯機１００に固有の情報である。従って、認証応答に含まれる認証情報を用いれば、その認証応答を返信してきた携帯機１００が正規の携帯機１００であるか否かを認証することができる。

認証の結果、正規の携帯機１００ではなかった場合は（Ｓ２０７：ｎｏ）、その携帯機１００を携帯した人物が、たとえ扉の取手３を引いたとしても、扉を解錠する必要は無い。その一方で、正規の携帯機１００を携帯したユーザーが車両１に近付いてくる可能性もある。そこで、認証した携帯機１００が正規の携帯機１００ではなかった場合でも（Ｓ２０７：ｎｏ）、Ｓ２０３に戻って、再び、認証要求を送信するか否かを判断し、認証要求を送信すると判断したら（Ｓ２０３：ｙｅｓ）、続く上述した一連の手順（Ｓ２０４～Ｓ２０７）を実行する。

これに対して、認証した携帯機１００が正規の携帯機１００であった場合は（Ｓ２０７：ｙｅｓ）、本実施例では、先に受信していた認証応答の中から接近速度を取得して（図９のＳ２０８）、その接近速度が、所定の閾値速度よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０９）。ここで、図７（ｃ）中に示したように、閾値速度は０よりも大きいが、小さな値に設定されている。従って、接近速度が閾値速度よりも小さくなるということは、携帯機１００が車両１から遠ざかっている（すなわち、接近速度が負値となっている）か、あるいは車両１に近付いてはいるが、その速度が極めて小さい（すなわち、接近速度は正値であるが、絶対値が極めて小さい）の何れかと考えられる。これらの場合は、携帯機１００を携帯しているユーザーが車両１に乗り込もうとしているとは考えにくい。
そこで、たとえ携帯機１００が正規の携帯機１００であった場合でも（図８のＳ２０７：ｙｅｓ）、接近速度が閾値速度よりも小さかった場合は（図９のＳ２０９：ｎｏ）、車両１の解錠装置２を解錠可能状態に設定することなく、図８のＳ２０３に戻って、再び、認証要求を送信するか否かを判断する。
尚、本実施例では、閾値速度を０ではなく、正値に設定しているのは、接近速度を検出する際の誤差によって接近速度が正値となり、携帯機１００が車両１に接近していると誤判断される事態を回避するためである。しかし、閾値速度を０に設定しても、実用上の問題が生じることは無い。従って、簡便には、閾値速度を０に設定しても良い。

これに対して、接近速度が閾値速度よりも大きかった場合は（Ｓ２０９：ｙｅｓ）、携帯機１００が車両１に接近しており、携帯機１００を携帯しているユーザーが車両１に乗り込もうとしている可能性が高い。そこで、この場合は、先に受信していた認証応答の中から、今度は、相対距離を取得して（Ｓ２１０）、その相対速度が、所定の閾値距離よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２１１）。ここで、閾値距離は、車両１のＬＦ送信アンテナ２００ａからの電波が届く所定距離Ｒ（図１参照）よりも大きな値（より好ましくは２倍以上、代表的には５倍の値）に設定されている。また、相対距離とは、携帯機１００と車両１との間の距離である（図６（ｂ）参照）。

そして、相対距離が閾値距離よりも大きかった場合は（Ｓ２１１：ｎｏ）、車両１の解錠装置２を解錠可能状態に設定することなく、図８のＳ２０３に戻って、再び、認証要求を送信するか否かを判断する。すなわち、携帯機１００が正規の携帯機１００と判断され（図８のＳ２０７：ｙｅｓ）、携帯機１００が車両１に接近していても（図９のＳ２０９：ｙｅｓ）、携帯機１００が車両１からあまりに遠くにある場合は、その携帯機１００を認証できたこと自体が不自然と考えられる。そこで、この場合は、解錠装置２を解錠可能状態に設定することなく、再び、認証要求を送信するか否かを判断する。
尚、閾値距離を、ＬＦ送信アンテナ２００ａからの電波が届く所定距離Ｒよりも大きな値（代表的には、所定距離Ｒの５倍の値）に設定しているのは、携帯機１００の相対距離に誤差が含まれていることを考慮したためである。すなわち、図４を用いて前述したように、携帯機１００の相対距離は、携帯機１００を携帯したユーザーが、予め設定した歩幅で歩くものと仮定して算出されているため、誤差が含まれている。このため、実際には、ＬＦ送信アンテナ２００ａからの電波が届く距離に携帯機１００が居るにも拘わらず、携帯機１００の相対距離が大きな値となってしまう可能性がある。そして、このような場合に、携帯機１００の相対距離が閾値距離よりも大きいと判断されてしまい（Ｓ２１１：ｎｏ）、扉の取手３を引いても扉が解錠されない事態が生じると問題となる。そこで、本実施例の閾値距離は、ＬＦ送信アンテナ２００ａからの電波が届く所定距離Ｒよりも大きな値に設定されている。

これに対して、相対距離が閾値距離よりも小さかった場合は（Ｓ２１１：ｙｅｓ）、車両１の解錠装置２を解錠可能状態に設定する（Ｓ２１２）。この結果、解錠装置２は、車両１の扉の取手３が引かれたことを検知すると、自動的に扉を解錠こととなって、ユーザーは手動で扉を解錠することなく、車両１に乗り込むことが可能となる。
また、解錠装置２を解錠可能状態に設定した後は（Ｓ２１２）、処理の先頭に戻って、車両１の扉が解錠状態か否かを判断し（図８のＳ２００）、続く上述した一連の手順を繰り返す。

以上に説明した本実施例の携帯機１００および車両用解錠制御装置２００を用いれば、たとえリレーアタックされた場合でも、車両１の扉が不正に解錠されてしまう事態を回避することができる。
図１０には、車両１から降りたユーザーの後を、中継器９を持った窃盗犯Ａが付いていくことによってリレーアタックをしている様子が表されている。図示されるように、車両１の近くにも中継器９を持った窃盗犯Ｂが待機している。このため、車両１から降りたユーザーが、車両１からの電波が届く所定距離Ｒよりも遠くに居るにも拘わらず、中継器９を介して、車両１の車両用解錠制御装置２００と携帯機１００とで電波が送受信できてしまう。

しかし、本実施例の携帯機１００は、車両用解錠制御装置２００からの認証要求を受け取ると、認証情報に加えて、車両１に対する接近速度も返信する。そして、車両１側の車両用解錠制御装置２００では、携帯機１００が車両１に接近していない場合は、たとえ携帯機１００が正規の携帯機１００であると認証されても、解錠装置２を解錠可能な状態に設定しない。このため、図１０に例示するような状況でも、リレーアタックによって扉が解錠されてしまうことを回避することが可能となる。

また、車両１から降りたユーザーは、暫くの間は車両１から遠ざかる方向に歩いて行くものと考えられるが、目的地に達するまでの経路には、車両１に近付く方向となる部分も存在する可能性がある。
しかし、本実施例の携帯機１００は、車両用解錠制御装置２００からの認証要求を受け取ると、認証情報に加えて、車両１に対する相対距離も返信する。そして、車両１側の車両用解錠制御装置２００では、携帯機１００が車両１からあまりに遠くに存在する場合は、たとえ携帯機１００が正規の携帯機１００と認証されても、解錠装置２を解錠可能な状態に設定しない。このため、図１０に例示するような状況で、携帯機１００を携帯したユーザーが目的地に着くまで、窃盗犯Ａがユーザーの後を付いていったとしても、リレーアタックによって扉が解錠されてしまうことを回避することが可能となる。

以上、各種の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。

１…車両、 ２…解錠装置、 ３…取手、 ９…中継器、
１０…車両用解錠制御システム、 １００…携帯機、
１０３…認証要求受信部、 １０４…認証応答送信部、
１０５…認証情報記憶部、 １０６…施錠信号受信部、
１０７…相対位置検出部、 １０８…方位センサー、 １０９…加速度センサー、
１１０…相対距離算出部、 １１１…接近速度算出部、
２００…車両用解錠制御装置、 ２０１…施錠信号送信部、
２０２…認証要求送信部、 ２０３…認証応答受信部、
２０４…認証実行部、 ２０５…速度条件判断部、
２０６…距離条件判断部、 ２０７…解錠可能状態設定部。

Claims (8)

1. 車両（１）の使用者によって携帯される携帯機（１００）と、前記車両に搭載されて前記携帯機が前記車両の正規の携帯機であるか否かを認証することによって、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する車両用解錠制御装置（２００）とを備える車両用解錠制御システム（１０）であって、
   前記携帯機は、
   前記認証のための認証情報を記憶している認証情報記憶部（１０５）と、
   前記使用者が前記車両から降車した位置を基準位置として、該基準位置に対する前記携帯機の相対位置を検出する相対位置検出部（１０７）と、
   前記相対位置に基づいて、前記車両に対する前記携帯機の接近速度を算出する接近速度算出部（１１１）と、
   前記車両用解錠制御装置からの前記認証の要求を、無線によって受信する認証要求受信部（１０３）と、
   前記認証の要求に対する応答として、前記認証情報と前記接近速度とを、無線で送信する認証応答送信部（１０４）と
   を備えており、
   前記車両用解錠制御装置は、
   前記携帯機に対する前記認証の要求を、無線によって送信する認証要求送信部（２０２）と、
   前記認証の要求に対して前記携帯機から送信されてきた前記認証情報と前記接近速度とを、無線によって受信する認証応答受信部（２０３）と、
   前記認証情報に基づいて、該認証情報を送信した前記携帯機が正規の携帯機であるか否かを認証する認証実行部（２０４）と、
   前記接近速度が所定の速度条件を満たすか否かを判断する速度条件判断部（２０５）と、
   前記携帯機が正規の携帯機であり、且つ、前記接近速度が前記速度条件を満たしていた場合に、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する解錠可能状態設定部（２０７）と
   を備えている
   ことを特徴とする車両用解錠制御システム。
2. 請求項１に記載の車両用解錠制御システムであって、
   前記車両用解錠制御装置は、
   前記車両の扉が施錠されると、該施錠を示す施錠信号を前記携帯機に送信する施錠信号送信部（２１０）を備えており、
   前記携帯機は、
   前記施錠信号を受信する施錠信号受信部（１０６）を備えると共に、
   前記相対位置検出部は、前記施錠信号を受け取った位置を前記基準位置として、前記相対位置を検出する
   ことを特徴とする車両用解錠制御システム。
3. 車両（１）の使用者によって携帯され、前記車両との間で無線によって通信可能な携帯機（１００）であって、
   前記車両の正規の携帯機であるか否かを認証するための認証情報を記憶している認証情報記憶部（１０５）と、
   前記使用者が前記車両から降車した位置を基準位置として、該基準位置に対する前記携帯機の相対位置を検出する相対位置検出部（１０７）と、
   前記相対位置に基づいて、前記車両に対する前記携帯機の接近速度を算出する接近速度算出部（１１１）と、
   前記車両からの前記認証の要求を、前記無線によって受信する認証要求受信部（１０３）と、
   前記認証の要求に対する応答として、前記認証情報と前記接近速度とを、無線で送信する認証応答送信部（１０４）と
   を備えることを特徴とする携帯機。
4. 請求項３に記載の携帯機であって、
   前記相対位置に基づいて、前記車両に対する前記携帯機の相対距離を算出する相対距離算出部（１１０）を備え、
   前記接近速度算出部は、前記相対距離に基づいて前記接近速度を算出しており、
   前記認証応答送信部は、前記認証の要求に対する応答として、前記相対距離も送信する
   ことを特徴とする携帯機。
5. 車両（１）の使用者によって携帯される携帯機（１００）と無線で通信し、前記携帯機が前記車両の正規の携帯機であるか否かを認証することによって、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する車両用解錠制御装置（２００）であって、
   前記携帯機に対する前記認証の要求を、無線によって送信する認証要求送信部（２０２）と、
   前記認証の要求に対して前記携帯機から送信されてきた認証情報と前記携帯機の接近速度とを、無線によって受信する認証応答受信部（２０３）と、
   前記認証情報に基づいて、該認証情報を送信した前記携帯機が正規の携帯機であるか否かを認証する認証実行部（２０４）と、
   前記接近速度が所定の速度条件を満たすか否かを判断する速度条件判断部（２０５）と、
   前記携帯機が正規の携帯機であり、且つ、前記接近速度が前記速度条件を満たしていた場合に、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する解錠可能状態設定部（２０７）と
   を備えることを特徴とする車両用解錠制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用解錠制御装置であって、
   前記認証応答受信部は、前記認証情報および前記接近速度に加えて、前記携帯機に対する相対距離も受信しており、
   前記解錠可能状態設定部は、前記携帯機が正規の携帯機であり、且つ、前記接近速度が前記速度条件を満たしており、更に、前記相対距離が所定の閾値距離よりも小さかった場合に、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する
   ことを特徴とする車両用解錠制御装置。
7. 請求項６に記載の車両用解錠制御装置であって、
   前記閾値距離は、前記車両から送信する電波が届く距離よりも大きな距離に設定されている
   ことを特徴とする車両用解錠制御装置。
8. 車両（１）の使用者によって携帯される携帯機（１００）と無線で通信し、前記携帯機が前記車両の正規の携帯機であるか否かを認証することによって、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する処理を、前記車両に搭載した制御装置を用いて実現する車両用解錠制御方法であって、
   前記携帯機に対する前記認証の要求を、無線によって送信する工程（Ｓ２０４）と、
   前記認証の要求に対して前記携帯機から送信されてきた認証情報と前記携帯機の接近速度とを、無線によって受信する工程（Ｓ２０５）と、
   前記認証情報に基づいて、該認証情報を送信した前記携帯機が正規の携帯機であるか否かを認証する工程（Ｓ２０６）と、
   前記接近速度が所定の速度条件を満たすか否かを判断する工程（Ｓ２０９）と、
   前記携帯機が正規の携帯機であり、且つ、前記接近速度が前記速度条件を満たしていた場合に、前記車両の扉を解錠可能な状態に設定する工程（Ｓ２１２）と
   を備えることを特徴とする車両用解錠制御方法。

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